Устройства управления роботами на базе программируемых логических матриц

Строятся на основе специализированных вычислителей (рис. 11.6), в которых переход к следующему шагу программы осуществляется только по коду, снимаемому с датчиков. Уст­ройство включает в себя блок световой индикации 1, дат­чики 2 манипулятора, датчики 3, установленные на основном и вспомогательном оборудовании, входной блок развязки 4, программируемую логическую матрицу (ПЛМ) 5, элементы И-НЕ 6, элементы НЕ 7, входной блок развязки 8, элемент И 9, блок ручного управления 10, блок электрогидрораспредели-телей 11. Технологическое оборудование 12 связано с выхо­дами блока развязки 8. Кнопка «Пуск» 13 соединена с блоком задержки 14. Блок электрозолотников управляет гидроприво­дом 15 манипулятора 16. Звуковая индикация остановок произ­водится звонком 17.

Программа управления хранится в программируемой логи­ческой матрице (ПЛМ) и состоит из последовательности вы­полнения команд при отработке одного цикла с условий пере­хода от команды к команде внутри цикла. Коды переходов фор­мируются по сигналам с датчиков 2 и 3. Программирование ПЛМ выполняется на этапе обучения. Смена программы осу­ществляется заменой микросхемы памяти. В табл. 11.1 рассмот-

Рис. 11.6. Устройство управления ро­ботами на базе ПЛМ

рен пример программирования ПЛМ на микросхеме К556РТ1 для построения устройства уп­равления, например, комплек­сом поверхностного антисепти-рования пакетов шпал, пило­материалов кратковременным погружением в емкость с жид­костью антисептирования. В таблице показана последо­вательность работы комплекса и приняты следующие обозна­чения: X1—сигнал «рука ма­нипулятора поднята»; Y1 — сигнал «рука манипулятора опущена»; Х2 — сигнал «рука манипулятора выдвинута»; Y2 — сигнал «рука манипулятора вдвинута»; ХЗ — сигнал «рука манипулятора повернута вправо»; Y3 — сигнал «рука манипуля­тора повернута влево»; Ζ — сигнал «захват сжат»; А1 — сигнал «уровень антисептика достаточный»; Д_сх — сигнал «пакет нахо­дится в захвате»; Д_н — сигнал «пакет находится в емкости»; Д_в — сигнал «конец антисептирования»; Д₃ — сигнал «пакет на­ходится в зоне захвата»; Д — дополнительный код. Микросхема К556РТ1 имеет 16 входов и 8 выходов.

Сигналы X1, Υ1, Х2, Υ2, ХЗ, Υ3, Ζ поступают с датчиков, размещенных на звеньях манипулятора в виде герконов. До­полнительный код Д вводится в тех случаях, когда на входах 1... 15 ПЛМ возможны одинаковые комбинации, а на выходах 1... 7 ПЛМ должны быть различными. Сигнал Υ, снимаемый с выхода ПЛМ, обеспечивает включение технологического обо­рудования.

Перед началом работы при помощи блока ручного управле­ния манипулятор переводится в исходное состояние: рука под­нята, вдвинута и повернута влево, захват разжат. При этом на выходе ПЛМ через входной блок развязки фиксируется код 1001010101010, а информация с выхода ПЛМ в виде кода 100011 поступает на выходной блок развязки. При включении кнопки «Пуск» команда в соответствии с этой информацией с выходного блока развязки поступает на технологическое обо­рудование и на блок электрогидрозолотников манипулятора. Происходит отработка команды манипулятором и оборудова­нием («Пуск оборудования»). После окончания выполнения команды код с датчиков поступает на вход ПЛМ через входной

Таблица 11.1

команды

шага

Вход ПЛМ

Выход

ПЛМ ■

Команда

Номер

Номер

X1

Y1

Х2

Y2

X3

Y3

Z

A1

ДCX

ДД

ДВ

ДН

Д

X1

Х2

X3

Z

Υ

Д

Пуск оборудования

Руку выдвинуть

То же

Руку опустить

То же

Захват сжать

Руку поднять

То же

Руку вдвинуть

То же

Захват разжать

Руку выдвинуть, ко­лонку повернуть впра­во

____

____

То же

Руку опустить

То же

Захват сжать

Руку поднять

То же

Руку вдвинуть

То же

Колонку повернуть влево

То же

Руку выдвинуть

То же

Руку опустить

То же

Захват разжать

Руку поднять

То же

Руку вдвинуть

То же

блок развязки. Происходит выборка соответствующего кода из ПЛМ очередной команды согласно циклу отработки программы, хранящейся в ПЛМ. В соответствии с этим кодом информация с выхода ПЛМ (110001) поступает через выходной блок раз­вязки на технологическое оборудование и на блок электрогид-розолотников манипулятора. Происходит отработка очередной команды («руку выдвинуть»).

Датчики манипулятора содержат герконы, поэтому при вы­полнении команды возможно появление нулевых значений одно­временно с парных датчиков X 1 — Y 1; Х 2—Y2; и т. д., что должно быть учтено при программировании. Например, при вы­полнении команды 1 код на входе ПЛМ на первом шаге с дат­чиков X 2 Y 2-01, на втором шаге (учитывается движение руки) — код 00. Однако код на выходе ПЛМ не меняется, что приводит к продолжению выполнения той же команды. Последовательно отрабатываются все команды.

После выполнения цикла на входе ПЛМ фиксируется код исходного состояния манипулятора и технологического обору­дования и система готова к дальнейшей работе. Сигнал на тех­нологическое оборудование поступает с элементов 2И-НЕ в том случае, если на их первых входах появляется сигнал ЛОГ. 1 с выхода ПЛМ, а на вторых входах — сигнал ЛОГ. 1 с выхода первого датчика манипулятора. (Сигнал ЛОГ. 1 на выходе пер­вого датчика соответствует тому, что рука манипулятора вдви­нута). Тем самым исключается попадание руки в зону техно­логического оборудования при его включении. Элементы НЕ служат для того, чтобы одним информационным выходом ПЛМ управлять двумя электрогидрораспределителями. Например, если на одном выходе ПЛМ появляется сигнал ЛОГ.1, то вклю­чен золотник на выдвижение руки манипулятора, если сигнал ЛОГ.0, то включен золотник на вдвижение руки, а золотник на выдвижение руки отключен.

Если произошел останов системы (когда один или несколько датчиков вышли из строя), то через время t, которое задается блоком задержки и больше времени цикла работы комплекса, срабатывает звонок, оповещающий, что произошел останов си­стемы. Сигнал на блок задержки поступает с выходов элемен­тов 2И-НЕ (сигналы Y 1 — Y 7 поступают через выходной блок развязки на технологическое оборудование) через схему И. Блок индикации контролирует состояние манипулятора и тех­нологического оборудования по сигналам с датчиков манипуля­тора и датчиков внешней информации.

Подобные системы управления представляют интерес для оснащения гидравлических и пневматических манипуляторов стационарного действия в технологиях лесопромышленного и деревообрабатывающего производства. В некоторых случаях (при разборе пачек, хлыстов, бревен) для поштучной выдачи

лесоматериалов операция захвата может быть передана опера­тору, остальные операции цикла могут выполняться автомати­чески.

Дата добавления: 2015-08-27