Техническое описание работы комплекса управления роботами-манипуляторами МП-9 и МП-11

Для программной обработки сигналов в самом общем случае можно использовать любой язык программирования (от Ассемблера, Basic до Visual C++), чтобы освоить общие принципы создания практических алгоритмов обработки сигналов и выдачи команд МПСУ.

Особенностью данной УИЛПР является универсальность ее демонстрации, возможность работы с устройствами управления разных поколений:

• С жесткой аппаратной логикой (УУ ЭЦПУ-6030);
• С программной логикой управления (УУ МПЦУ-2-32-1 на базе м/п. КР580ВМ80);
• С программной логикой управления и развитыми средствами визуализации технологического процесса ( УУ на базе IBM PC XT).

Причем гибкость данного аппаратно-программного комплекса УИЛПР такова, что можно работать одновременно на разных УУ, с разными манипуляторами, как в ручном (пошаговом), так и в автоматическом режиме. Конфигурация УИЛПР настраивается за 5-7 минут.

Аппаратная часть состоит из:

• Стенда, на котором смонтированы манипуляторы типа МП-9 и МП-11, столики-имитаторы прессов с конечными выключателями и схемой разветвления общих сигналов;
• УУ ЭЦПУ-6030;
• УУ МПЦУ-2-32-1;
• Блока интерфейса и УСО;
• Компьютера IBM PC XT 166/16/1,2Гб с операционной системой Windows 95 OSR2.

1. Стенд, в состав которого входят манипуляторы МП-9 и МП-11, представляет собой комплекс, включающий в себя манипуляторы, соединённые пневмопроводом с устройством подготовки воздуха (УПВ) и кабелями с УУ.

В манипуляторе на каждое движение кроме схвата установлено по 2 электропневматических клапана.

На электроклапаны манипулятора подаётся управляющее напряжение постоянного тока =24В от УУ. Сжатый воздух подаётся к электропневматическим клапанам манипулятора от лабораторной пневмомагистрали через УПВ, который обеспечивает регулировку необходимого давления, подачу воздуха и смазки в пневмоцилиндры

Последовательность и количество движений манипулятора в соответствии с принятой технологической схемой устанавливается вводом программы с пульта УУ. Сигнал о выполнении каждого движения манипулятора выдают конечные микропереключатели и КЭМы, при подходе к ним постоянных магнитов, установленных на подвижных частях.

2. Электронное цикловое программное устройство ЭЦПУ-6030 построено по принципу синхронного программного автомата с жёстким циклом управления. Структурная схема устройства, представленная на рис. 1, показывает основной функциональный состав устройства и характерные связи между узлами и блоками.

Рис. 1

Программоноситель в этом УУ представляет собой ряд наборных переключателей, которыми набирается определенный код операции. Всего поддерживается 32 шага программы и опрос 4-х датчиков.

3. Микропроцессорное программное цикловое устройство МПЦУ-2-32-1 представляет собой проблемно-ориентированное на задачи циклового и программно-логического управления технологическим оборудованием микропроцессорное устройство, алгоритм работы которого определяется программой, вводимой в его память. Количество обрабатываемых сигналов - 48 сигналов датчиков + 48 сигналов управления.

В составе МПЦУ выделить: модуль процессора (МПР), систему памяти, включающую в себя модуль памяти (МП) и модули энергонезависимого запоминающего устройства (МЭНЗУ); систему ввода-вывода, обеспечивающую с помощью соответствующих модулей связь МПР с пультом управления и внешним технологическим оборудованием; систему электропитания.

Модуль процессора, выполненный на базе БИС КР580ИК80, осуществляет сбор, цифровую обработку и вывод информации в соответствии с исполнительной программой, записанной в перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) модуля памяти. Исполнительная программа является неотъемлемой частью МПЦУ, недоступной для пользователя. Управляющая программа - программа, написанная пользователем в кодах команд входного языка МПЦУ и обеспечивающая выполнение заданного алгоритма управления внешним оборудованием.

Пульт управления (ПУ) совместно с модулем управления (МУ) составляют технические средства общения оператора с МПЦУ. ПУ включает в себя клавиатуру для ввода команд и управления режимом работы МПЦУ, однострочный дисплей, предназначенный для отображения контролируемой оператором информации и индикаторы режимов работы. МУ обеспечивает сопряжение клавиатуры и индикации ПУ с внутренней магистралью обмена информацией МПЦУ.

Модули ввода (МВВ) и вывода (МВЫВ) дискретных сигналов предназначены для связи МПЦУ с внешним технологическим оборудованием. Они обеспечивают преобразование уровней, гальваническую развязку сигналов, а также индикацию состояния каждого входа и выхода МПЦУ.

4. Блок интерфейса и УСО (устройств сопряжения с объектом) - авторская разработка. Он редставляет собой самостоятельный аппаратный комплекс, выполненный на базе МПЦУ-2-32-1, из состава которого использованы готовые модули МВВ и МВыв, корпус и блок питания. В данной конфигурации может обрабатываться 128 сигналов управления (64 на ввод и 64 на вывод).

Модуль интерфейса поддерживает работу с ЭВМ IBM PC по параллельному порту.

Такой подход особенно удобен при создании систем с открытой архитектурой управления и имеет ряд очевидных преимуществ перед использованием последовательного порта:

• Скорость передачи данных может достигать 255 Кбит/сев, а при использовании протоколов типа ECP, EPP - до 2Мбит/сек;
• Простота программного обращения;
• Однотипность на всех ЭВМ;
• Нет ограничения применения по длине соединительного кабеля в условиях лаборатории.

Главная страница