МПС управления промышленным роботом

Микропроцессорная система управления строится по иерархическому признаку на двух уровнях управления: верхнем и нижнем (рис.2). На верхнем уровне решаются задачи:

- расчет алгоритмов планирования траектории движения каждого его звена;

- логическая обработка информации о состоянии устройств, входящих в состав робототехнического комплекса, и согласование ра­боты робота в составе РТК;

- обмен информацией с ЭВМ более высокого уровня;

- диалоговый режим работы оператора с помощью видеотерминального устройства (ВТУ);

- чтение-запись, долговременное хранение программ пользователя с помощью НГДМ;

- ручной режим управления с пульта;

- диагностика работы системы управления;

- проверка местоположения звеньев манипулятора. Нижний уровень решает задачи обработки звеньями манипулятора заданных движений, которые формируются на верхнем уровне. Обработка программируемых положений производится при заданных парамет­рах (скорости, ускорении) с помощью цифровых электромеханических приводных модулей.

Система управления верхнего уровня состоит из следующих устройств: модуля центрального процессора (МЦП); ОЗУ; ПЗУ; моду­ля аналогового ввода (МАВ), куда подаются сигналы от потенциометрических датчиков грубого отсчета положения; модуля последова­тельного интерфейса (МПИ); модуля ввода-вывода (МВВ); модуля связи (МС). Обмен информацией между модулями верхнего уровня производится с помощью системной магистрали Ml.

Система управления нижнего уровня содержит: модули процес­сора привода (МПП); модули управления приводом (МУП). Количест­во МПП и МУП соответствует числу звеньев манипулятора.

МПП соединяются с МС системной магистралью М2 и магист­ралями МЗ.

Управление двигателями постоянного тока электроприводов звеньев манипулятора производится тиристорными широтно-импульсными преобразователями (ШИП), входящими в состав блока питания (БП).

МПЦ выполнен на базе микропроцессора ( К 1801 ) и содержит:

однокристальный процессор; регистр начального запуска; системное ОЗУ емкостью 32К 16 - разрядных слов; системное ПЗУ емкостью 2К 16 - разрядных слов; резидентное ПЗУ емкостью 4К 16 - разрядных слов; программируемый таймер. МЦП организует обмен информацией с помощью системной магистрали Ml, функционально организованной однокристальным процессором К1801ВМ1

Важнейшим параметром системы является быстродействие. Для МЦП оно характеризуется следующими параметрами:

- «сложение» при регистровом методе адресации - 2,0 мкс;

- «сложение» при косвенно-регистровом методе адресации - 5,0 мкс;

- «умножение» с фиксированной запятой - 65 мкс. Пуск цен­трального процессора производится автоматически при включении блока питания системы управления. В счетчик команд автоматически загружается адрес первой команды 1600008, а в словосостояние про­цессора загружается константа 3408.

Системное ОЗУ объемом 32К 16 – разрядных слова, предназна­ченных для хранения операндов и векторов текущего процессора при выполнении системной программы.

Долговременное хранение системной программы начального за­пуска и пультовых режимов производится в ПЗУ объемом 2К 16-разрядных слов. Адреса ПЗУ могут быть использованы оператором в отличие от адресов ОЗУ, которые зарезервированы для нужд, систе­мы.

Вычислительным и управляющим узлом нижнего уровня слу­жит МПП, построенный на основе МП К1801. Он включает в себя од­нокристальный МП; ОЗУ емкостью 1К – 16 – разрядных слов; ППЗУ емкостью 4К слов с ультрафиолетовым стиранием.