Frol_392-496 (1074096), страница 15
Текст из файла (страница 15)
480 В более сложных системах управления достаточно задать конечную цель работы. Используя ЭВМ и информацию о состоянии машины, такие САУ логически оценивают ситуацию и находят оптимальное решение с учетом конкретной обстановки в соответствии с разработанными алгоритмами поиска. Перечень функций конкретной системы программного управления зависит от уровня сложности управляемой системы механизмов. Например, системы числового программного управления металлообрабатывающим оборудованием (станками) в зависимости от функциональных возможностей (количества осей координат) подразделяют на системы: для станков с прямоугольным формообразованием по одной оси координат; щы стаиков с контурным формообразованием по двум нли трем осям координат; для обрабатывающих центров и станков со сложным объемным формообразованием по четырем-пати осям координат; для тккелых в уникальных станков н станочных модулей со специальными задачами управления по десяти — двенадцати осям координат.
Компоненты устройств, входящих в систему программного управления (СПУ)„по своему информационному назначению подразделяют на ранги определенных уровней, которые связаны между собой ннформационными каналами. На уровне 1-го ранга СПУ формируется информация с помощью соответствующих преобразователей о положении нсполиительных органов, о состоянии системы механизмов и параметрах возмущений, действунпцих в системе, о правильном ходе рабочнх Е'.
цессов и возникающих неполадках и способах нх устранения. ример, на металлорежущих ставках по информационным каналам 1-го ранга передается информация датчика обратной связи о положении исполнительных органов; датчиков, измеряющих температурные и силовые деформации, силовые параметры процесса резания, текущий износ инструмента, колебания в системе станок— приспособление — инструмент — заготовка, колебания припуска на заготовке, колебания твердости материала. Уровень 2-го ранга СПУ вЂ” зто совокупность исполнительных регулируемых приводов и механизмов: основных, осуществляющих программное перемещение исполнительных органов; вспомогательньгх, выполняюпшх различного рода вспомогательные команды; дополнительных, предназначенных для корректирующих и подналадочных перемещений.
Уровень 3-го ранга СПУ вЂ” зто технические средства, входящие в состав системы программного управления, алгоритмы работы которых реализуются схемным путем нли с помощью программ, вводимых в их запоминающие устройства. Уровень 4-го ранга и выше выходит за пределы СПУ конкрет- 481 ного станка„а используется при управлении гибкими производст- (ГПС).
По характеру управляющих сигиалов САУ разделяют иа две группы: дискретиые и непрерывиые (аиалоговые). В дискретных САУ обязательно наличие устройств, в которых управляющие воздействия изменяются дискретно, т. е. скачками (импульсами) даже пуи плавном изменении входных величии. Примерами дискретных САУ являкпся системы, содержащие элементы релейного или импульсного действия.
При импульсном действии скачки выходной величииы происходят через заданные интервалы времени„' при релейном действии — при достижеиии входной величиной определенных пороговых зиачеиий. Программа в дискретиых САУ реализуется в виде совокупности дискретных величин, задаваемых обычно в алфавитно-цифровой форме, зафиксированной на специальных программоносителях (перфорированвых картах и лептах, магнитных дисках, лентах и картах или специальиых коммутаторах). Траекторию перемещеиия заела представляют в виде определениой последовательности элементарных перемещений вдоль координатиых осей.
Пример системы мехаивзмов, движение которых осуществляется с помощью дискретных управляющих сигиалов, приведен иа рис. 2ОЗ, Б. Движеиве точки А по заданной траектории р' — р осуществляется с помощью электродвигателей М1 и М2, которые могут врыцаться одновременно или иметь остановки.
Сложная траектория р' — р' обеспечивается совместной и согласованной работгй двух винтовых механизмов с винтами 2 и 5, получающими вращение от электродвигателей'3 и 4 в соответствии с программой управления. Характерный вид подобной траектории показал иа рис. 18.3, 6 при движении звена из начальной точки с координатами х„„ у„, до конечной точки с координатами х„у„,. Последовательность управляющих воздействий для перемещения по осям коордвнат в соответствии с фувкциональной связью между координатами опорных точек, задяаных программюй управления, вырабатывается с помощью специальных вычислительных устройств, например, иитерполяторов в системах числового программного управления. В анаюеовых САУ зиачения непрерывиых сигналов являются непрерывными функциями времеви, которые реализуются в виде взмевеиия каких-либо физичажих элементов.
Примерами аналоговых САУ являются системы с кулачками, распределительными валаьщ, с устройствами измевеиия угла сдвига по фазе двух вапряжеиий и т. д. Пример системы меланизмов с аналоговой системой управления приведен на рис. 20.3, а. Движение точки А по задаиной траехтории — ф Госуществляется в результате сложения перемещений: звена 1 (например, продольное перемещение стола металлообрабатывающего станка) и звена 8 (перемещение суппорта), осуществляемых Рва.
зпз посредством цилиндрического кулачка 4 и вращающегося толкателя 3 и дискового кулачка б, в контакте с которым находится ролик 7, закрепленный иа поступательно движущемся толкателе В. Источником движения является электродвигатель 5. В качестве программоносителя в данной системе являются профили кулачков, являющиеся аналогами относительных перемещений звеньев 1 и В. Подобные системы управления называют незамкнутыми САУ с одним априорным потоком информации прямого действия (без усилителей). Во многих случаях используют смеинотую систему задания алгоритма управления, в которой часть программы реалшуется в аналоговой форме, а часть программы — в числовой форме. Например, смешанный способ задания алгоритма управления используется в ряде станков-автоматов для обработки заготовок. Управление системой механизмов может быль централизованным, децентрализованным и смешанным.
При централизованном управлении обеспечивается выполнение заранее установленной программы, независимой от положения звеньев тех или иных механизмов. Такое управление осуществляется в функции времени программным управлением. Система механизмов при программном управлении фувхшюнирует достаточно надехсно, но при ее проектировании предусматривают определенные предохранительные устройства, гарантирующие выключение механизмов, торможение или останов двигателей при перегрузках или аварийных ситуациях.
При таком управлении команды подаются от распределительных валов, командоаппаратов или с помощью пультов. При оелентрализованном управлении движением механизмов в функции положения звеньев информация передается от упоров, путевых и конечных переюпочателей и выключателей или иных датчиков положения или перемещения. Надежность функционирования системы механизмов при децентрализованном управлении зависит от надежности датчиков и других элементов системы управления. Децентрализованное управление может быть также с регулированием по заданным режимам работы (например, по давлению, предельной нагрузке, скорости и т.
д.). При аиешанном управлении движением системы механизмов ис- вхз пользуются отдельные элементы централизованного и децентрализованного управления, что обеспечивает большую надежность и универсальность. При смешанном управлении можно уменьшить количество предохранительных устройств, заменив их установкой датчиков, контролирующих выполнение команд или положение звеньев. Например, при работе автоматической линии при смешанном управлении невьпюлнение какой-либо команды о перемещении звена в определенное положение фиксируется путевым датчиком, по сигналу которого отключается командоаппарат, вал которого при нормальной работе вращается равномерно. При устранении неисправностей командоаппарат включается, что обесцечивает дальнейшее функционирование системы механизмов по системе программного управления.
При смешанном управлении осуществляется наиболее оптимальное сочетание разнообразных требований, обеспечивающих упраяление по времени, по положению и перемещению звеньев, по ограничиванию режимов движеюи звеньев и нагрузок на звенья и в кинемати'ческих парах.
Одним ю методов программирования промышленных роботов (ПР) является нроераммироеание мииодом обучения, при котором в памяти устройств программного управления (УПУ) формируются данные, определяющие автоматическое функционирование ПР в ра' бочем режиме. Процесс обучения состоит ю четырех фаз: приведение ~жтемы в требуемое состояние; запоминание состояния ~метем ПР; преобразование запомненных данных; воспроюведение движения. В процессе обучения формируется либо линейная управляющая программа, либо управляющая программа 'с ответвлениями, обеспечивающая адаптивное поведение ПР (поисковые движения, контрольйые операции, реакции на сбои и отказы и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
