Системы управления ПР

В системах управления ПР используются следующие методы программирования.

1. Аналитический метод. Программу рассчитывают предварительно, а затем после отладки заносят в память устройства управления ПР. Преимущество метода — сокращение времени простоев ПР, связанных с его программированием; недостаток — необходимость корректировки программы для уточнения параметров УП.

2. Программирование методом обучения, обеспечивающее оперативную подготовку УП непосредственно на рабочем месте. Для этого используют пульты обучения, входящие в состав устройств управления и обеспечивающие ручное перемещение основных исполнительных механизмов ПР. Сущность метода заключается в следующем: отдельные исполнительные механизмы ПР с помощью пульта обучения вручную перемещаются в заданную точку рабочего пространства и в последующем в память устройства управления заносится информация о текущем положении отдельных осей координат ПР, а также необходимая служебная информация. Программирование методом обучения является более простым, оно не требует специальных знаний и может быть осуществлено без специальной подготовки. Однако этот способ программирования, как правило, более трудоемкий. Поэтому об эффективности ПР можно судить по сложности и трудоемкости процесса обучения; чем проще и менее трудоемок процесс обучения, тем совершеннее ПР. Для ряда производственных систем с ПР (окрасочных, сварочных и т. п.) программирование методом обучения является единственно целесообразным.

Наиболее перспективным и экономичным является смешанный тип обучения, когда путем программирования определяют положение механизмов ПР только в некоторых точках его рабочего пространства, а все другие параметры УП (в том числе и некоторые параметры положения механизмов ПР) заранее рассчитывают и вводят непосредственно в память системы управления.

Запоминание программы представляет собой сохранение в течение требуемого периода времени всей информации (как полученной при программировании ПР, так и необходимой для его функционирования). По существу сложность действий, которые ПР способен выполнить, определяется объемом его памяти и устройством управления.

Память системы управления состоит, как правило, из двух частей: оперативной памяти (ОЗУ) и внешней памяти (ВЗУ). ОЗУ представляет собой ту часть запоминающего устройства, информация которого непосредственно используется для управления ПР. ВЗУ используется в основном для храпения управляющих программ. Однако при малом объеме оперативной памяти внешняя память также может участвовать в управлении ПР.

Информация, хранимая в ОЗУ, в большинстве случаев утрачивается при выключении питания. Для ее сохранения, а также для увеличения объема информации, которая может быть зафиксирована, применяется кроме внутреннего ПЗУ также внешнее запоминающее устройство ВЗУ большего объема.

В настоящее время в системах управления ПР широко применяются ВЗУ в виде кассетных накопителей на магнитной ленте. Однако более перспективными следует считать накопители на магнитных дисках и кассеты полупроводниковой памяти.

Воспроизведение программы — это считывание требуемой информации из памяти устройства и передача ее па исполнение отдельными механизмами ПР и обслуживаемого оборудования. Считывание информации осуществляется в определенной и заранее обусловленной последовательности. Такой способ применяется для простых ПР с заранее определенным и неизменным алгоритмом его работы. Для решения более разнообразных задач с применением универсальных ПР необходимо, как правило, изменение порядка считывания информации в зависимости от внешних условий.

При применении адаптивных ПР, УП которых не содержит всего набора информации, которая необходима для реализации требуемых действий, считывание программы может стать еще более сложным и разветвленным.

Отработка программы заключается в реализации требуемых параметров перемещения отдельных исполнительных механизмов как ПР, так и обслуживаемого оборудования, К таким параметрам относятся: положение исполнительных механизмов, скорость и ускорение при их движении, время остановок в работе и т.п. Для оценки временных параметров используются счетчики времени (таймеры), подключаемые в момент прихода соответствующих команд. Временной интервал, формируемый с помощью таймера, и его сравнение с требуемым позволяют устанавливать нужные выдержки времени при работе ПР.

Для поддержания заданных пространственных и скоростных параметров движения применяются различные следящие контуры как по позиции, так и по скорости (ускорению) с использованием разнообразных датчиков обратной связи, таких, как револьверы, индуктосины, потенциометры, тахогенераторы и т. п.

Для управления ПР применяются серийные станочные УЧПУ и унифицированные системы управления.

Для управления ПР иногда применяются серийно выпускаемые станочные УЧПУ (например, Н22-1М, 2Р22, 2С42 и др.).

Возможны три варианта использования станочных УЧПУ: для раздельного управления ПР и станком; для автономного управления ПР; применение многокоординатных УЧПУ для комплекса «оборудование — робот» с возможностью одновременной отработки УП.

Недостатки при использовании для управления ПР системы ЧПУ, установленной на станке: усложняются процессы программирования, функционирования ПР и станка, а также наладка комплекса в целом (поскольку УП станка и ПР объединены); не совпадает время начала функционирования ПР и станка; невозможно обеспечить программирование ПР методом обучения.

Унифицированные системы управления ПР выпускаются серийно. К их числу относятся гамма устройств типа УЦМ, УПМ, У КМ, УПКМ различного функционального назначения, а также гамма устройств серии ЕСМ блочно-модульного типа.

Цикловые системы позиционного управления типа УЦМ имеют модификации УЦМ-10, УЦМ-20, У2М-30 и УЦМ-663, различающиеся в основном числом выходных сигналов вспомогательных команд. Эти системы предназначены для управления ПР, обслуживающих кузнечно-прессовое оборудование, литейные машины, линии гальванопокрытий и металлорежущие станки в условиях массового и крупносерийного производства. Такими Системами комплектуют ПР с ограниченными манипуляционными и функциональными возможностями, имеющими небольшое число точек позиционирования по каждой степени подвижности. Командный сигнал системы управления представляет собой потенциал определенной полярности, который появляется на соответствующей выходной шине. Длительность командного сигнала может быть установлена по времени в системе управления или по ответу от конечного выключателя, расположенного на соответствующем рабочем органе ПР.