HPIM0813

S. Sterowanie robotów przemysłowych

do jednostki logicznej, w której informacje o wzajemnym powiązaniu zmich nych, np. jako iloczynu logicznego lub sumy logicznej, powodują wykonany odpowiednich działań.

Ciągły rozwój mikroelektroniki ugruntowuje zapoczątkowane w końcu |» siedemdziesiątych dwa kierunki rozwoju układów PLC. Z jednej strony cora> tańsze elementy umożliwiają budową małych, tanich układów o niewielkiej liczbie wejść/wyjść. Z drugiej zaś rozwój techniki mikroprocesorowej umożlj. wia budową układów o bardziej złożonych funkcjach, przypisywanych dotych. czas komputerom, przy zachowanej zasadzie programowania w języku zoricn. towanym na realizację sterowań logicznych.

Grupa sterowników średnich (o liczbie wejść/wyjść równej od 128 do 512) jest najliczniejsza na rynkach światowych. W grupie tej występuje wyraźnie zróżnicowanie funkcji realizowanych przez sterowniki oraz stopni rozbudowy sprzętu programującego. Większość układów ogranicza się do podstawowych funkcji: logicznych, czasowych i licznikowych. Dla tych układów są przczna-czone tzw. programatory walizkowe. Dla sterowników, które oprócz funkcji podstawowych mogą realizować działania arytmetyczne mają wejścia i wyjścia cyfrowe oraz analogowe, programowaną regulację PID oraz funkcje sterowania silnikiem krokowym, są przeznaczone stanowiska programowania wyposażone w monitory ekranowe oraz urządzenia umożliwiające automatyczne sporządzanie dokumentacji technicznej. Stanowiska te są budowane z wykorzystaniem mikro- lub minikomputera. Bardzo często te same sterowniki mogą być łączone zamiennie z programatorami walizkowymi lub stanowiskami do programowania, umożliwiając dobór sprzętu do konkretnego zadania.

Języki programowania zorientowane na realizację sterowań logicznych zawierają zestaw instrukcji umożliwiających zamianę na program zadania postawionego w formie schematu zestykowego lub schematu narysowanego z użyciem symboli funktorów logicznych. Różnice są związane z zakresem funkcji dodatkowych realizowanych przez sterownik. Systemy wyposażone w proste programatory wymagają tworzenia programu w postaci mnemonicznych rozkazów opisujących schemat zestykowy bądź logiczny. Programatory z monitorami ekranowymi umożliwiają bezpośrednie tworzenie schematu. Niezależnie od stopnia rozbudowy programatora, zbiór podstawowych zadań jest podobny i zawiera: pracę on-line w połączeniu programator-sterownik-obiekt, automatyczną zmianę adresów przy dopisywaniu i wybieraniu rozkazów z programu, bateryjne podtrzymywanie zawartości pamięci RAM, wyszukiwaniu rozkazów na podstawie związanych z rozkazem argumentów, sygnalizację stanu wybranych argumentów przy pracy on-line, przepisywanie programu na docelowy nośnik (EPROM, EEROM, FLASH). Możliwości dodatkowe, typu wymuszanie stanów wejść/wyjść, blokowanie fragmentów programu, krokowe uruchamianie programu, mają duże znaczenie podczas testowania programu. Wydruki programu. listy adresowej, schematów zestykowych, sieci logicznych zwalniają od

jsjjc tylko możliwość programowej realizacji układu sterowania decyduje _ciqgłym wzroście zastosowania układów PLC. Konstruktorzy tych układów ⁰ _r(j_cj|i szczególną uwagą na to, aby oprócz prostoty ich stosowania przez pro-przyzwyczajonych do konwencjonalnych układów sterowania, wyko-r możliwości dodatkowe, wynikające z komputerowej struktury. Niektóre ^Ifldy mają możliwość bezpośredniej współpracy z innymi urządzeniami sys-^u^_u poprzez układy wzajemnych połączeń, co w przypadku zastosowania ich robotyce ma bardzo istotne znaczenie. Możliwe jest też hierarchiczne łączenie _tcrownika z komputerem nadrzędnym. Stwarza to możliwość wykorzystania tero wnika PLC jako najniższego ogniwa w łańcuchu sterowania, zapewniającego powiązanie pracy robota z komputerowym sterowaniem wyższego po-zioniu. omówionym w następnym podrozdziale.

5,5. Układy sterowania numerycznego komputerowego

Jak już wcześniej wspomniano, najnowocześniejszymi numerycznymi systemami sterowania robotów są układy sterowania o strukturze komputerowej - CNC (ang. Computer numerical control). Do budowy sterowań CNC wykorzystano uldady mikroprocesorowe. Są to układy otwarte na nowe funkcje sterowania, które mogą być realizowane przez odpowiednie oprogramowanie systemowe (software) [35, 52, 66].

5.5.1. Architektura systemu mikroprocesorowego

Architektura sterowania mikroprocesorowego istotnie rzutuje na efektywność całego systemu. Powinna uwzględniać nie tylko wymagania funkcjonalne, ale również stan obecny oraz tendencje rozwojowe techniki cyfrowej. Przykładową architekturę mikroprocesorowych układów sterowania CNC robotów przemysłowych przedstawiono na rys. 5.10.

Mikroprocesorowe sterowanie robotów ma następujące zalety:

-    łatwe i szybkie wprowadzanie, poprawianie, wymienianie i przechowywanie programów pracy robota,

-    to samo oprogramowanie może być stosowane do różnych układów sterowania,

I dla tego samego układu sterowania można zrealizować różne warianty sterowań CNC za pomocą różnych programów (np. różne roboty mogą mieć ten sam układ sterowania, a realizować mogą różne warianty strategii sterowania),

I istnieje wiele możliwości wprowadzania i wyprowadzania danych, jak: za pomocą taśmy magnetycznej, dyskietek, dysku twardego, sieci komputerowych (łatwość komunikowania się z innymi sterowaniami}.