Harakat kontrollerlari - Zbekiston respublikasi

4.3.2.Harakat kontrollerlari
Yuqorida ko`rsatilgan 1-yo`nalish – foydalanuvchiga modul harakatini
boshqarishni kompleks vazifalarini yechishni tez va to`laqonli bajarish imkonini
beradigan yangi avlod kompyuter qurilmalarini yaratishni ko`zga tutadi.
Mexatron harakatlarni boshqarish masalasini ikkita asosiy qismga ajratish
mumkin:
•
harakatni rejalashtirish;
•
harakatni vaqt davomida bajarish.
Harakatni rejalashtirish va dasturni avtomatlashgan tarzda boshqarish
masalasini yuqori bosqichdagi kompyuter belgilaydi. Bu kompyuter o`z navbatida
topshiriqlarni inson-operatordan oladi. Signallarni hisoblash va harakat signallarini
yuritmalarga berish vazifasini harakat kontrolleri amalga oshiradi. Shunday qilib,
KBQ arxitekturasida kompyuter va kontrollerning ishtiroki boshqarishning
topshiriqlarini bajarishda vazifalarni ajratish nuqtai nazaridan maqsadlidir.
Faqat oddiy modullarda vaqt vaqti bilan oddiy kontrollerlar ishlatiladi va ular
shartli ravishda arzonligi bilan foydalanuvchilar uchun qulaydir. Bu turdagi
309
kontrollerlar vazifasi bir (kam hollarda ikki) koordinata bo`ylab mexanik harakatni
boshqarish bo`lib, murakkab boshqaradigan strukturalar uchun oddiy interfeysga
ega.
Operator tomonidan uncha qiyin bo`lmagan tilda (masalan, BASIC)
boshqarish dasturini tuzish lozimligi, aloqa kanallarining kamligi va xotirasi hajmini
kichikligi bu turdagi kontrollerlarni intellektual boshqariladigan ko`p koordinatli
mexatron tizimlarda ishlatish mumkin emasligini ko`rsatadi.
Zamonaviy kontrollerlar boshqarilayotgan mexanik ob’ektning joylashuvi
va/yoki tezligini teskari aloqa printsipi asosida boshqaradi, ya’ni mexatron tizim ijro
etish bosqichida yopiq tizim bo`lib hisoblandi. Ochiq tizim bugungi kunda faqat
qadamli dvigatelli
tizimlarda ishlatiladi. Qadamli dvigatellar grafopostroitellar,
plotterlar, aylanma stollar va boshqa sodda uskunalarda ishlatiladi.
Avtomatlashtirilgan
mashinasozlik
uskunalarida
(metall
kesuvchi,
texnologik robotlar) harakatlarning aniqligiga erishish uchun faqat yopiq boshqaruv
tizimlari ishlatiladi.
Ko`p funktsional harakatlarni amalga oshirishi uchun kontrollerlar tashqi
qurilmalar bilan aloqada bo`lishini ta’minlaydigan qo`shimcha kirish/chiqish
interfeyslari mavjud. Odatda, bu signallar diskret shaklga ega (I/O). Sanoatda
avtomatik tizimlarda jihozlar bilan aloqa qilish uchun dasturlanadigan mantiqiy
kontrollerlar (DMK) keng qo`llaniladi. Bunda harakat kontrollerlari va DMK
orasidagi axborot almashinish faqat diskret kirish/chiqish bloklari orqali amalga
oshiriladi.
Kontrollerlar tomonidan kuchli o`zgartirgichlar uchun boshqariladigan
signallarning shakllanishining 2 usuli keng tarqalgan:
- analogli topshiriq signallari;
- modullashgan boshqaruv signallari.
Analogli boshqaruv signallarini hosil qilish uchun (-10V dan +10V gacha
o`zgarmas tok) elektr kuchlanish beradigan raqamli-analogli o`zgartirgich kerak
bo`ladi. Energiya nuqtai-nazaridan o`zgartirgichlarning kuch tayanchlarini
310
boshqarishda keng-impulsli modulyatsiya (широтно-импульсная модуляция
(ШИМ)) metodini qo`llash foydaliroqdir.
Kontrollerlarning texnik izohlarida harakatlar kattaligini asosan o`lchami
[Imp] (Steps yoki Counts), tezlik esa [Imp/s] (Steps/sec yoki Counts/sec) birliklarda
o`lchanadi. Bu kattaliklar teskari aloqa datchiklarning xarakteristikalarini hisobga
olmagan holda kontrollerning shaxsiy xususiyatlarini ifoda etadi. SI sistemasida
harakat xarakteristikalarini aniqlash uchun ushbu kattaliklarni tanlab olingan
datchiklar koeffitsiyentiga bo`lish kerak. Masalan, oddiy aylanuvchi fotoimpulsli
qabul qiluvchi (enkoder) 5000 Imp/ayl koeffitsiyentiga ega, tanlab olingan rezolver
esa 65000 Imp/ayl koeffitsiyentiga ega. Unda kontrollerning pasport xarakteristikasi
1000000 Imp/s bo`lganda, motorning maksimal aylanish tezligi 200 ayl/s ni olamiz,
rezolver apparati – 15,38 ayl/s.
Intellektual mexatron modulni yaratishda KBQ apparat arxitekturasining 2
ta asosiy varianti mavjud:
-
standart interfeys bilan bog`langan yuqori bosqich kompyuterini va
harakat kontrollerini alohida moslama sifatida qo`llanishi (bunda kontroller
kompyuterga nisbatan tashqi blok bo`lib hisoblanadi);
-
monoblok konstruktsiya, bunda kontroller kompyuter ichiga o`rnatiladi
(ichida o`rnatilgan kontroller).
Mazkur apparat sxemalar turli sohalarda tadbiq qilinadi. “Tashqi kontroller”
tipidagi kontrollerlarni bir nechta ko`p koordinatali boshqariladigan (stanoklar,
robotlar, yordamchi uskunalar) murakkab mexatron tizimlarda qo`llash maqsadga
muvofiqdir.
Bu tizimlarda kompyuter server vazifasini bajaradi, harkatni rejalashtiradi,
dispetcherlik funktsiyasini amalga oshiradi, kompleksning barcha kontrollerlari
ishini boshqaradi. Ichiga o`rnatilgan kontrollerlar bitta mexatron tizim tarkibiga
kiruvchi bir nechta mexatron modullar harakatini boshqarish uchun xizmat qiladi.
“Tashqi kontrollerli” KBQsining blok-sxemasini ko`rib chiqamiz.
|