Intellektual mexatronika modullari Reja

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 kontrollerlar vazifasi bir (kam xollarda 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 kamlig 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 kalitlarini boshqarishda keng-impul’sli modulyatsiya (широтно-импульсная модуляция (ШИМ)) metodini qo`llash foydaliroqdir.
Kontrollerlarnin 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 koeffitsientiga bo`lish kerak. Masalan, oddiy aylanuvchi fotoimpulsli qabul qiluvchi (enkoder) 5000 Imp/ayl koeffitsientiga ega, tanlab olingan rezolver esa 65000 Imp/ayl koeffitsientiga egayu 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.