Системы управления исполнительного и тактического уровня (системы программного управления)

В наиболее распространенном варианте исполнения система управления робототехнологического комплекса (РТК) предназначена для управления промышленными роботизированными участками с программным типом управления (рис. 2).

В состав системы программного управления (СПУ) входят следующие структурные элементы:

БУ – блок управления, решающий обратную задачу кинематики с дискретизацией траектории во время выполнения интерполяции, а также выполняющий обработку информации от датчиков и вычисление управляющих воздействий для манипулятора и оборудования. Для обработки указанной информации БУ обычно выполняется по двухуровневой системе, на верхнем уровне которой используется микроЭВМ, на нижнем – либо микроЭВМ, либо группа микропроцессоров, количество которых соответствует количеству каналов;

Рис.  2. Структура системы программного управления

БПЗ – блок памяти заданий, хранящий информацию программ управления и инструментальные программные средства (операционная система, языки программирования). При управлении в реальном времени используется электронный носитель информации, постоянно взаимодействующий с БУ. Для хранения инструментального программного обеспечения (ПО) применяются накопители на магнитных носителях;

УВВ – устройство, обеспечивающее ввод и вывод информации в систему управления. Состав этого блока определяется типом программоносителей;

БСД – блоки связи с датчиками, преобразующие информацию от датчиков для ввода в БУ. Информация от датчиков представляет собой величину напряжения, длительность временного интервала или кодовую последовательность определенного вида. Задача БСД – преобразовать набор разнородной информации в кодовые слова формата, принятого в блоке управления. Эта задача решается с помощью АЦП, преобразователей интервал-код (ПИК) и преобразователей кодов (например, для преобразования последовательного кода);

БСМ – блоки связи с манипуляторами, трансформирующие кодовую информацию с выхода БУ в аналоговые сигналы для управления электродвигателями или исполнительными электромеханическими устройствами (например, магнитными пускателями). В состав БСМ входят преобразователи «код-напряжение», «код временной интервал» и усилительные или коммутационные устройства;

БСТО – блок связи с технологическим оборудованием, передающий управляющее воздействие на ТО (обычно в дискретной форме). Состав – преобразователи кодов и, возможно, усилительные устройства;

ПОУ – пульт обучения и управления, предназначенный для дистанционного управления манипулятором и отчасти оборудованием в ситуациях, не предусмотренных автоматическим управлением (в том числе в аварийных ситуациях, при отработке новых программ управления);

ИС ВУ – интерфейс связи с верхним уровнем, обеспечивающий возможность наращивания СУ высшими уровнями управления и возможность включения РТК в состав системы группового управления (если РТК действует в составе автоматизированного участка).

Программное обеспечение на исполнительном уровне при использовании групп микропроцессоров представляет собой уровень ассемблера для конкретного вида микропроцессора. Обычно это ПО недоступно для пользователя и разрабатывается на стадии проектирования объекта. ПО тактического уровня обычно содержит в своем составе операционную систему, специализированный язык программирования, транслятор для тактического и исполнительного уровней. Потребитель взаимодействует с системой управления на уровне языка программирования и редактора операционной системы.