1. الوظائف التي يتعين تحقيقها بواسطة نظام التحكم في الروبوت الصناعي
يعد نظام التحكم في الروبوت جزءًا مهمًا من الروبوت ، يستخدم للتحكم في المشغل لإكمال مهمة عمل محددة ، ووظائفه الأساسية هي كما يلي:
1. وظيفة الذاكرة:قم بتخزين ترتيب التشغيل ومسار الحركة ووضع الحركة وسرعة الحركة والمعلومات المتعلقة بعملية الإنتاج.
2. وظيفة التنشيط:البرمجة غير المتصلة بالإنترنت ، العرض التوضيحي عبر الإنترنت ، مظاهرة غير مباشرة. يشمل التدريس عبر الإنترنت نوعين من صناديق التدريس والتدريس الموجهة.
3. وظيفة التواصل مع المعدات الطرفية:واجهة الإدخال والإخراج ، واجهة الاتصال ، واجهة الشبكة ، واجهة التزامن.
4.Coorinate Setting وظيفة:المفصل ، المطلق ، الأداة ، أربعة أنواع من نظام الإحداثيات المعرفة من قبل المستخدم.
5. واجهة هاء مآسي:مربع العرض التوضيحي ، لوحة التشغيل ، العرض.
6. واجهة SENESOR:الكشف عن الموقف ، الرؤية ، اللمس ، القوة ، إلخ ..
7. وظيفة المؤازرة:الروبوت متعدد المحاور ، والتحكم في الحركة ، والتحكم في السرعة والتحكم في التسارع ، والتعويض الديناميكي ، وما إلى ذلك ..
8. وظيفة التشخيص وحماية السلامة:مراقبة حالة النظام أثناء التشغيل ، وحماية السلامة في ظل حالة الصدع والتشخيص الذاتي للخطأ.
الثاني. تكوين نظام التحكم في الروبوت الصناعي
1. التحكم في الكمبيوتر:التحكم في جدولة نظام القيادة. بشكل عام ، microcoputer ، المعالجات الدقيقة 32- بت ، 64- بت ، إلخ.
2. صندوق التدريس:تدريس مسار الروبوت وإعدادات المعلمات ، وكذلك جميع عمليات التفاعل بين الإنسان والحاسوب ، مع وحدة المعالجة المركزية المستقلة ووحدة التخزين الخاصة بها ، والكمبيوتر الرئيسي للاتصال التسلسلي لتحقيق تفاعل المعلومات.
3. لوحة العملية:وهو يتألف من أزرار التشغيل المختلفة وأضواء مؤشر الحالة ، ويحقق فقط تشغيل الوظيفة الأساسية.
4. القرص الصلب وتخزين القرص المرن:الذاكرة المحيطية لتخزين برنامج العمل للروبوت.
5. المدخلات والإخراج الرقمي والتناظرية:إدخال أو إخراج أوامر الحالة والتحكم المختلفة.
6. واجهة الطابعة:سجل الحاجة لإخراج مجموعة متنوعة من المعلومات.
7. واجهة المستشعر:للكشف التلقائي للمعلومات لتحقيق التحكم السلس للروبوت ، بشكل عام للقوة والمس ورؤية مستشعرات.
8. وحدة تحكم المحور:أكمل موقف مفاصل الروبوت والسرعة والتحكم في التسارع.
9. التحكم في المعدات المساعدة:يستخدم مع الروبوت مع التحكم في المعدات الإضافية ، مثل متغيرات مخلب اليد وما إلى ذلك.
10. واجهة الاتصال:أدرك تبادل معلومات المعدات والروبوت الآخر ، وواجهة تسلسلية بشكل عام ، وواجهة متوازية ، وما إلى ذلك ..
11. واجهة الشبكة
(1) واجهة Ethernet: من خلال Ethernet لتحقيق عدد من أو روبوت واحد من اتصالات الكمبيوتر المباشر ، يمكن أن يكون معدل نقل البيانات يصل إلى 10 ميجابت / ثانية ، مباشرة على جهاز الكمبيوتر مع وظيفة مكتبة Windows لبرمجة التطبيق بعد دعمها سيتم تحميل بروتوكول اتصال TCP / IP ، من خلال واجهة Ethernet في البيانات والبرامج في كل وحدة تحكم روبوت.
(2) واجهة FieldBus: دعم لمجموعة متنوعة من مواصفات Fieldbus الشائعة ، مثل devicenet ، abremotei/o ، interbus-s ، profibus-dp ، m-net وما إلى ذلك.
ثالثا ، تصنيف نظام التحكم في الروبوت الصناعي
1. نظام التحكم في البرنامج:إلى كل درجة من الحرية لفرض انتظام معين لدور التحكم ، يمكن للروبوت تحقيق المسار المكاني المطلوب.
2. نظام التحكم في التكيف:عندما تتغير الشروط الخارجية ، من أجل ضمان الجودة المطلوبة أو من أجل تحسين جودة التحكم مع تراكم الخبرة من تلقاء نفسها ، تعتمد العملية على حالة آلة التشغيل ومراقبة خطأ المؤازرة ، ثم ضبطها معلمات النموذج غير الخطي ، حتى يختفي الخطأ. يمكن أن يتغير بنية ومعلمات مثل هذا النظام تلقائيًا مع الوقت والظروف.
3. نظام الذكاء الاصطناعي:من المستحيل إعداد برنامج الحركة مسبقًا ، ولكن يتطلب تحديد دور التحكم في الوقت الفعلي أثناء عملية الحركة وفقًا للمعلومات التي تم الحصول عليها حول الحالة المحيطة.
4. نوع نقطة:مطلوب الروبوت للتحكم بدقة في موضع المستجيب النهائي ، بغض النظر عن المسار.
5. نوع الأرقام:مطلوب الروبوت للتحرك وفقًا للمسار والسرعة التي يتم تدريسها.
6. حافلة Control:نظام التحكم في الحافلات القياسي الدولي. اعتماد الحافلة القياسية الدولية كحافلة تحكم لنظام التحكم ، مثل VME ، Multi-Bus ، STD-Bus ، PC-BUS.
7. نظام التحكم في الحافلات:تحدد الشركة المصنعة استخدامها الخاص للحافلة كحافلة نظام التحكم.
8. طريقة البرمجة:إعداد برمجة الإعداد المادي. تحديد مفاتيح الحد الثابت من قبل المشغل لتحقيق تشغيل البرنامج للبدء والإيقاف ، والتي لا يمكن استخدامها إلا لالتقاط العمليات البسيطة ووضعها.
9. Online Programming:من خلال التدريس البشري لإكمال تشغيل أساليب برمجة عملية ذاكرة المعلومات ، بما في ذلك التدريس المباشر للتدريس والتدريس.
10. Offline Programming:ليس للتشغيل الفعلي للتدريس المباشر الروبوت ، ولكن منفصل عن بيئة التشغيل الفعلية.
رابعا. هيكل نظام التحكم في الروبوت
يمكن تقسيم نظام التحكم في الروبوت إلى ثلاث فئات وفقًا لوضع التحكم الخاص به.
(1) نظام التحكم المركزي (النظام المركزي conferntrolsy):يتم استخدام الكمبيوتر لتحقيق جميع وظائف التحكم ، والهيكل البسيط ، والتكلفة المنخفضة ، ولكن في الوقت الفعلي ، في الوقت الفعلي ، في كثير من الأحيان ، في الروبوت المبكر في هذا الهيكل.
يمكن تحقيق نظام تحكم مركزي قائم على الكمبيوتر الشخصي ، والاستفادة الكاملة من خصائص انفتاح موارد الكمبيوتر: يمكن دمج مجموعة متنوعة من بطاقات التحكم وأجهزة المستشعرات ، وما إلى ذلك في نظام التحكم من خلال فتحة PCI القياسية أو من خلال المسلسل القياسي منفذ ، منفذ موازي. إن مزايا نظام التحكم المركزي هي: تكاليف الأجهزة المنخفضة ، وسهولة جمع المعلومات وتحليلها ، وسهل تحقيق التحكم الأمثل للنظام ، وسلامة أفضل وتنسيق ، وتوسيع أجهزة النظام المستند إلى الكمبيوتر الشخصي أكثر ملاءمة. أوجه القصور الواضحة أيضًا: عدم وجود مرونة في التحكم في النظام ، من السهل التركيز على مخاطر التحكم ، بمجرد الفشل ، تأثيرها على مجموعة واسعة من العواقب الخطيرة ؛ نظرًا للمتطلبات العالية في الوقت الفعلي للروبوتات الصناعية ، عندما ينفذ النظام عددًا كبيرًا من حسابات البيانات ، فإنه سيقلل من الطبيعة في الوقت الفعلي للنظام ، وستكون استجابة النظام متعددة المهام تتعارض مع الطبيعة في الوقت الحقيقي للنظام ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يربط النظام تعقيد النظام ، والذي سيقلل من موثوقية النظام.
(2) نظام التحكم في العبد الرئيسي:يتم استخدام معالجات Master و Slave لتحقيق جميع وظائف التحكم في النظام. يدرك وحدة المعالجة المركزية الرئيسية الإدارة ، وتنسيق التحول ، وتوليد المسار والتشخيص الذاتي للنظام ، وما إلى ذلك: يدرك وحدة المعالجة المركزية الرقيق التحكم في العمل لجميع المفاصل. مخطط كتلة تكوينه. يعد نظام التحكم في Master-Slave في الوقت الفعلي أفضل ، ومناسب للتحكم عالي السرعة ، ولكن قابلية التوسع في نظامه سيئة ، وصعوبات الصيانة.
(3) نظام التحكم اللامركزي (نظام التوزيع):وفقًا لطبيعة النظام والطريقة التي يتم بها تقسيم التحكم في النظام إلى عدة وحدات ، فإن كل وحدة لها مهمة تحكم مختلفة واستراتيجية تحكم ، يمكن أن تكون الأوضاع ذاتية الرقيق ، متساوية أيضًا. هذه الطريقة في الوقت الفعلي جيدة وسهلة تحقيق التحكم عالي السرعة وعالي الدقة ، وسهلة التوسع ، ويمكن تحقيق التحكم الذكي ، هي الطريقة الشعبية الحالية.
الفكرة الرئيسية هي "السيطرة اللامركزية ، والإدارة المركزية" ، أي أن نظام أهدافه ومهامه الإجمالية يمكن أن يكون تنسيق وتوزيع ، ومن خلال تنسيق النظم الفرعية لإكمال مهمة التحكم ، النظام بأكمله في الوظيفة ، الجوانب المنطقية والمادية غير مركزية ، لذلك يُعرف نظام DCS أيضًا كنظام تحكم مركزي أو نظام تحكم لامركزي. . في هذا الهيكل ، تتكون النظم الفرعية من وحدات تحكم وأجهزة أو أجهزة مختلفة يتم التحكم فيها ، وتتواصل الأنظمة الفرعية مع بعضها البعض من خلال الشبكات وما إلى ذلك. يوفر بنية التحكم الموزعة نظامًا مفتوحًا في الوقت الفعلي والروبوت الدقيق. غالبًا ما يتم استخدام مستويين من التحكم في الأنظمة الموزعة.
يتكون نظام التحكم الموزعة على مستويين عادة من جهاز علوي ، وجهاز أقل ، وشبكة. يمكن للآلة العلوية تنفيذ خوارزميات تخطيط ومراقبة مسار مختلفة ، وتنفيذ الجهاز السفلي البحث وتنفيذ التقسيم الفرعي للاستيفاء وتحسين التحكم. تعمل الآلات العلوية والسفلية بالتنسيق مع بعضها البعض عبر ناقل اتصال ، والتي يمكن أن تكون هنا في شكل RS -232 و RS -485 و eee -488 و USB.
في الوقت الحاضر ، يوفر تطوير تكنولوجيا Ethernet و Fieldbus خدمات اتصال أسرع ومستقرة وفعالة للروبوتات. على وجه الخصوص Fieldbus ، الذي يتم تطبيقه على موقع الإنتاج ، في الحواسيب الدقيقة لمعدات القياس والتحكم لتحقيق الاتصالات الرقمية متعددة العقدة ثنائية الاتجاه بين تشكيل نوع جديد من نظام التحكم الموزعة بالكامل الموزعة على الشبكة-FieldBus System FCS (FileDbusControlsy System) . في شبكة إنتاج المصنع ، يشار إلى الأجهزة التي يمكن توصيلها من خلال FieldBus بشكل جماعي باسم "الأجهزة الميدانية/الأدوات". من وجهة نظر نظرية النظام ، يمكن أيضًا تصنيف الروبوتات الصناعية ، باعتبارها واحدة من معدات الإنتاج في المصنع ، كأجهزة ميدانية. إن إدخال تكنولوجيا FieldBus في أنظمة الروبوت يسهل دمج الروبوتات في بيئات الإنتاج الصناعي.
مزايا نظام التحكم الموزعة هي: مرونة النظام الجيدة ، وتقليل خطر نظام التحكم ، والتحكم اللامركزي مع المعالجات المتعددة ، والذي يفضي إلى التنفيذ الموازي لوظائف النظام ، ويحسن كفاءة المعالجة للنظام ، وتقصير وقت الاستجابة.
بالنسبة للروبوتات الصناعية ذات درجات متعددة من الحرية ، يتعامل الرقابة المركزية مع علاقة الاقتران بين محاور التحكم الفردية جيدًا ويمكن تعويضها بكل بساطة. ومع ذلك ، عندما يزداد عدد المحاور إلى النقطة التي يجعل فيها خوارزمية التحكم ، يتدهور أداء التحكم. علاوة على ذلك ، عندما يصبح عدد المحاور أو خوارزمية التحكم في النظام معقدة ، فقد يؤدي ذلك إلى إعادة تصميم النظام. في المقابل ، يحتوي الهيكل الموزع على كل محور حركة يتم التعامل معه بواسطة وحدة تحكم واحدة ، مما يعني أن النظام لديه شبح أقل بين المحاور وإعادة تكوين النظام الأعلى.