I. Funkcije, ki jih doseže sistem nadzora industrijskega robota
Robot Control System je pomemben del robota, ki se uporablja za nadzor operaterja za dokončanje določene delovne naloge, njegove osnovne funkcije so naslednje:
1.Memory Funkcija:Shranite vrstni red delovanja, pot gibanja, način gibanja, hitrost gibanja in informacije, povezane s proizvodnim postopkom.
2. Funkcija DEMONSTRACIJA:Programiranje brez povezave, spletna demonstracija, posredna demonstracija. Spletno poučevanje vključuje dve vrsti učnih polj in vodeno poučevanje.
3. FONTAKT FUNKCIJA Z PERFERALNO OPREMO:Vhodni in izhodni vmesnik, komunikacijski vmesnik, omrežni vmesnik, sinhronizacijski vmesnik.
4. Koorditna funkcija nastavitve:skupni, absolutni, orodje, uporabniško definirane štiri vrste koordinatnega sistema.
5.Human-stroj vmesnik:demonstracijsko polje, operacijska plošča, zaslon.
6. Vmesnik senzorja:Zaznavanje položaja, vid, dotik, sila itd.
7. Funkcija servo:Povezava z več osi robot, nadzor gibanja, nadzor hitrosti in pospeška, dinamično kompenzacijo itd.
8. Funkcija diagnoze in varstva za varstvo diagnoze:Spremljanje stanja sistema med delovanjem, varnostna zaščita v stanju napake in samo diagnozo napak.
Ii. Sestava industrijskega sistema za nadzor robota
1. Kontrolni računalnik:Organizacija ukazov za načrtovanje sistema nadzora. Na splošno mikroračunalnik, mikroprocesor 32- bit, 64- bit itd. , kot so CPU serije Pentium in druge vrste CPU -ja.
2. Polje za učenje:Poučevanje robotskih poti in nastavitev parametrov, pa tudi vse medsebojne medsebojne operacije med človekom in računalnikom, z lastnim neodvisnim CPU-jem in shranjevalno enoto ter glavnim računalnikom za serijsko komunikacijo za doseganje interakcije z informacijami.
3. Operacijska plošča:Sestavljen je iz različnih gumbov za delovanje in luči indikatorja stanja in dosega le osnovno funkcijsko delovanje.
4. Skladiščenje trdega diska in disketa:Periferni pomnilnik za shranjevanje delovnega programa robota.
5. Digitalni in analogni vhod in izhod:vhod ali izhod različnih ukazov stanja in krmiljenja.
6. Vmesnik tiskalnika:Zabeležite potrebo po oddaji različnih informacij.
7. Vmesnik senzorja:za samodejno odkrivanje informacij za nemoten nadzor robota, na splošno za senzorje sile, dotika in vida.
8. OSLICIS CONTROLLER:Izpolnite položaj robotskih sklepov, hitrost in nadzor pospeška.
9. Nadzor pomožne opreme:Uporablja se z robotom s krmiljenjem pomožne opreme, kot so varnice ročnih krempljev in tako naprej.
10. Komunikacijski vmesnik:uresničite robot in drugo izmenjavo informacij o opremi, na splošno serijski vmesnik, vzporedni vmesnik itd.
11. omrežni vmesnik
(1) Vmesnik Ethernet: Preko Ethernet za dosego številne ali ene same komunikacije z neposrednim računalnikom robota, hitrost prenosa podatkov do 10mbit / s, je lahko neposredno na računalniku s funkcijo Windows Library za programiranje aplikacij po podpori Komunikacijski protokol TCP / IP prek vmesnika Ethernet bo naložen v podatke in programe v vsakem krmilniku robota.
(2) Vmesnik Fieldbus: Podpora za različne priljubljene specifikacije Fieldbus, kot so Devicenet, Abremotei/O, Interbus-S, Profibus-DP, M-Net in tako naprej.
Iii, klasifikacija sistema za nadzor industrijskega robota
1. Programski nadzor sistema:Na vsako stopnjo svobode, da naloži določeno pravilnost kontrolne vloge, lahko robot doseže potrebno prostorsko usmeritev.
2. Adaptivni krmilni sistem:Ko se zunanji pogoji spremenijo, da bi zagotovili potrebno kakovost ali da bi izboljšali kakovost nadzora s samim kopičenjem izkušenj, postopek temelji na stanju operacijskega stroja in opazovanja napak v servo, nato pa prilagodite Parametri nelinearnega modela, dokler napaka ne izgine. Struktura in parametri takšnega sistema se lahko s časom in pogoji samodejno spremenijo.
3. ATIFIFIFIFIFIFIENTIALNEGAVISKI SISTEM:Predhodno je nemogoče pripraviti program gibanja, vendar zahteva, da se kontrolna vloga določi v realnem času med postopkom gibanja v skladu s pridobljenimi informacijami o okoliški državi.
4. Vrsta točke:Robot mora natančno nadzorovati položaj končnega učinka, neodvisno od poti.
5. Vrsta nadgradnje:Robot se mora premikati v skladu s potjo in hitrostjo.
6.Control Bus:Mednarodni standardni sistem za nadzor avtobusa. Sprejemajte mednarodni standardni avtobus kot kontrolni avtobus nadzornega sistema, kot so VME, multi-bus, STD-BUS, PC-bus.
7. Priložen sistem za nadzor avtobusa:Proizvajalec opredeljuje lastno uporabo avtobusa kot vodila za nadzor sistema.
8.Programiranje metode:Sistem za fizično nastavitev. Nastavitev fiksne mejne stikala s strani operaterja za uresničitev programa za zagon in zaustavitev, ki ga je mogoče uporabiti samo za preprosto izbiro in namestitev operacij.
9.Online Programiranje:S človeškim poučevanjem za dokončanje delovanja metod programiranja procesa informacijskega spomina, vključno z neposrednim poučevanjem in poučevanjem poučevanja.
10.Offline Programiranje:Ne do dejanskega delovanja neposrednega poučevanja robota, ampak odmaknjenega od dejanskega operativnega okolja.
Iv. struktura sistema za nadzor robota
Robot Control System lahko razdelimo v tri kategorije v skladu z njegovim nadzornim načinom.
(1) Centraliziran kontrolni sistem (CentralizedControlsystem):V zgodnjem robotu se v tej strukturi pogosto uporablja računalnik za doseganje vseh nadzornih funkcij, preproste strukture, nizke stroške, a slabe v realnem času, ki ga je težko razširiti.
Centralizirani krmilni sistem, ki temelji na računalniku, lahko dosežemo v celoti izkoristiti značilnosti odprtosti virov PC: različne krmilne kartice, senzorske naprave itd. pristanišče, vzporedna vrata. Prednosti centraliziranega krmilnega sistema so: nižji stroški strojne opreme, enostavne za zbiranje in analiziranje informacij, enostaven za optimalno nadzor nad sistemom, boljša integriteta in usklajevanje, širitev strojne opreme, ki temelji na računalniku, je bolj priročna. Njegove pomanjkljivosti so tudi očitne: pomanjkanje prilagodljivosti pri nadzoru sistema, nevarnosti za nadzor je enostavno koncentrirati, ko je okvara, njegov vpliv na široko paleto resnih posledic; Zaradi velikih zahtev v realnem času industrijskih robotov, ko sistem izvede veliko število izračunov podatkov, bo zmanjšal naravo sistema v realnem času, bo odzivnost sistema na več nalog v nasprotju z v realnem času narava sistema; Poleg tega sistem povezuje kompleksnost sistema, kar bo zmanjšalo zanesljivost sistema.
(2) Master-Slave Control System:Glavni in suženjski procesorji se uporabljajo za uresničitev vseh kontrolnih funkcij sistema. Glavni CPU spozna upravljanje, koordinira transformacijo, ustvarjanje poti in sistemsko diagnozo sistema itd.: Slavni CPU realizira nadzor nad vsemi sklepi. Njegov diagram kompozicije. Sistem nadzora v glavnem slogu v realnem času je boljši, primeren za visoko natančnost, visoko hitrost, vendar je njegova razširljivost sistema slaba, težave z vzdrževanjem.
(3) decentraliziran kontrolni sistem (distributecontrolsystem):Glede na naravo sistema in način, kako je sistemski nadzor razdeljen na več modulov, ima vsak modul drugačno kontrolno nalogo in strategijo nadzora, lahko so lahko tudi odnos z glavnim supom. Ta način v realnem času je dober, enostaven za uresničitev hitrega, visokega natančnega nadzora, enostaven za razširitev, inteligentnega nadzora je mogoče realizirati, je trenutni priljubljen način.
Glavna ideja je "decentralizirano nadzor, centralizirano upravljanje", to je sistem njegovih splošnih ciljev in nalog, ki je mogoče integrirati usklajevanje in distribucijo ter z usklajevanjem podsistemov za dokončanje kontrolne naloge, celotnega sistema v funkcionalnem sistemu , logični in fizični vidiki so decentralizirani, zato je sistem DCS znan tudi kot centraliziran krmilni sistem ali decentraliziran krmilni sistem. . V tej strukturi so podsistemi sestavljeni iz krmilnikov in različnih nadzorovanih predmetov ali naprav, podsistemi pa med seboj komunicirajo prek omrežij in tako naprej. Razdeljena krmilna struktura zagotavlja odprt, realni in natančen sistem za nadzor robota. V porazdeljenih sistemih se pogosto uporabljata dve ravni nadzora.
Dvostopenjski porazdeljeni krmilni sistem običajno sestavlja zgornji stroj, spodnji stroj in omrežje. Zgornji stroj lahko izvede različne algoritme načrtovanja in nadzora poti in spodnji stroj izvaja raziskave in izvajanje interpolacijske razdelitve in optimizacije nadzora. Zgornji in spodnji stroji sodelujejo med seboj prek komunikacijskega vodila, ki je tukaj lahko v obliki Rs -232, Rs -485, eee -488 in USB vodila.
Dandanes razvoj tehnologije Ethernet in Fieldbus zagotavlja hitrejše, stabilne in učinkovite komunikacijske storitve za robote. Zlasti Fieldbus, ki se uporablja za proizvodno mesto, pri mikroračunalnici merilne in nadzorne opreme za doseganje dvosmerne digitalne komunikacije z več vozlišči med tvorbo nove vrste omrežnega integriranega popolnoma razporejenega krmilnega sistema-FIELDBUS Control System FCS (FiledBusControlsystem) . V tovarniškem proizvodnem omrežju se naprave, ki jih je mogoče povezati prek Fieldbusa, skupaj imenujejo "terenske naprave/instrumenti". S vidika teorije sistemske teorije lahko industrijski roboti kot ena od proizvodne opreme v tovarni razvrstimo tudi kot terenske naprave. Uvedba Fieldbusove tehnologije v robotskih sistemih olajša integracijo robotov v industrijsko proizvodno okolje.
Prednosti porazdeljenega krmilnega sistema so: dobra prilagodljivost sistema, zmanjšana nevarnost krmilnega sistema, decentralizirana kontrola z multiprocesorji, ki vodi k vzporednemu izvajanju sistemskih funkcij, izboljšuje učinkovitost obdelave sistema in skrajša odzivni čas.
Za industrijske robote z več stopnjami svobode centralizirani nadzor obravnava povezavo med posameznimi kontrolnimi osi in ga je mogoče zelo preprosto nadomestiti. Ko pa se število osi poveča do točke, ko naredi kompleks krmilnega algoritma, se njegova kontrolna zmogljivost poslabša. Poleg tega, ko število osi ali krmilni algoritem v sistemu postane zapleteno, lahko privede do prenove sistema. V nasprotju s tem ima porazdeljena struktura vsako osi gibanja, ki jo obravnava en sam krmilnik, kar pomeni, da ima sistem manj med-osi in večjo rekonfigurabilnost sistema.