Το γραφείο ελέγχου του βιομηχανικού ρομπότ είναι το βασικό στοιχείο ενός συστήματος βιομηχανικού ρομπότ, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη λήψη εντολών από τον χειριστή ή το σύστημα αυτοματισμού και τον έλεγχο της κίνησης και της εργασίας του ρομπότ. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου είναι κρίσιμος για την απόδοση, τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του ρομπότ. Σε αυτή την εργασία, θα εισαγάγουμε λεπτομερώς τη σύνθεση του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου του βιομηχανικού ρομπότ, συμπεριλαμβανομένου του υλικού και του λογισμικού.
I. Σύνθεση υλικού
Μονάδα ισχύος
Η μονάδα τροφοδοσίας είναι το τμήμα παροχής ενέργειας του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή της ισχύος AC εισόδου σε ισχύ DC που απαιτείται από το ρομπότ. Η μονάδα τροφοδοσίας περιλαμβάνει συνήθως ανορθωτές, φίλτρα, ρυθμιστές τάσης και κυκλώματα προστασίας. Ο ανορθωτής μετατρέπει την ισχύ AC σε ισχύ Pulsating DC, το φίλτρο εξαλείφει την κυματισμό στην παλλόμενη ισχύ DC, ο ρυθμιστής τάσης εξασφαλίζει τη σταθερότητα της τάσης εξόδου και το κύκλωμα προστασίας προστατεύει τη μονάδα τροφοδοσίας σε περίπτωση ανωμαλίας.
Ελεγκτής
Ο ελεγκτής είναι το βασικό στοιχείο του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη λήψη εντολών από τον χειριστή ή το σύστημα αυτοματισμού, τον υπολογισμό της τροχιάς και της ταχύτητας του ρομπότ και τον έλεγχο των διαφόρων αρθρώσεων και των ενεργοποιητών του ρομπότ. Ο ελεγκτής περιλαμβάνει συνήθως τον κύριο ελεγκτή, τον ελεγκτή κίνησης και τη διεπαφή I/O. Ο κύριος ελεγκτής είναι υπεύθυνος για την επεξεργασία εντολών υψηλού επιπέδου και συντονισμού του έργου διαφόρων υποσυστημάτων, ο ελεγκτής κίνησης είναι υπεύθυνος για την πραγματοποίηση του ελέγχου κίνησης του ρομπότ και η διεπαφή I/O είναι υπεύθυνη για την επικοινωνία με εξωτερικές συσκευές.
Οδηγός
Ο οδηγός είναι το τμήμα εξόδου ισχύος του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή των εντολών του ελεγκτή στην κινητήρια δύναμη των διαφόρων αρθρώσεων και των ενεργοποιητών του ρομπότ. Οι μονάδες δίσκων περιλαμβάνουν συνήθως σερβοκίνους, βηματικές μονάδες δίσκου και μονάδες DC. Οι δίσκοι σερβοκίνοι χαρακτηρίζονται από υψηλή ακρίβεια, υψηλή ταχύτητα απόκρισης και υψηλή σταθερότητα και είναι κατάλληλες για εφαρμογές ρομπότ υψηλής ακρίβειας και υψηλής ταχύτητας. Οι δίσκοι βηματοδότησης χαρακτηρίζονται από απλή δομή, χαμηλό κόστος και εύκολο έλεγχο και είναι κατάλληλες για εφαρμογές ρομπότ χαμηλής ταχύτητας και χαμηλής ακρίβειας. Οι μονάδες DC χαρακτηρίζονται από υψηλή ροπή, υψηλή απόδοση και υψηλή αξιοπιστία και είναι κατάλληλες για ρομποτικές εφαρμογές βαρέως τύπου και μεγάλης κλίμακας.
Αισθητήρες
Οι αισθητήρες είναι το τμήμα ανίχνευσης του ντουλαπιού ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για την ανίχνευση της κατάστασης, της θέσης, της ταχύτητας, της ροπής και άλλων πληροφοριών του ρομπότ και την τροφοδοσία αυτών των πληροφοριών στον ελεγκτή. Οι αισθητήρες περιλαμβάνουν συνήθως κωδικοποιητές, αισθητήρες ροπής, απτικούς αισθητήρες, αισθητήρες όρασης κλπ. Οι κωδικοποιητές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της γωνίας και της ταχύτητας των αρθρώσεων ρομπότ, χρησιμοποιούνται οι αισθητήρες ροπής για την ανίχνευση της ροπής των αρθρώσεων ρομπότ.
Μονάδα επικοινωνίας
Η μονάδα επικοινωνίας είναι το τμήμα μετάδοσης πληροφοριών του πίνακα ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη μετάδοση πληροφοριών από το εσωτερικό του υπουργικού συμβουλίου σε εξωτερικές συσκευές ή από εξωτερικές συσκευές στο εσωτερικό του γραφείου ελέγχου. Η μονάδα επικοινωνίας περιλαμβάνει συνήθως μονάδα Ethernet, μονάδα σειριακής επικοινωνίας, μονάδα ασύρματης επικοινωνίας και ούτω καθεξής. Η μονάδα Ethernet χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση της σύνδεσης μεταξύ του γραφείου ελέγχου και της βιομηχανικής Ethernet, η μονάδα σειριακής επικοινωνίας χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση της σύνδεσης μεταξύ του γραφείου ελέγχου και των σειριακών συσκευών και η μονάδα ασύρματης επικοινωνίας χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση της σύνδεσης μεταξύ του γραφείου ελέγχου και των ασύρματων συσκευών.
Διεπαφή ανθρώπινης μηχανής
Το HMI είναι το λειτουργικό τμήμα του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για την εισαγωγή των εντολών του χειριστή στο γραφείο ελέγχου και την εμφάνιση των πληροφοριών κατάστασης του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου στον χειριστή. Το HMI αποτελείται συνήθως από οθόνη αφής, πληκτρολόγιο, ποντίκι, φώτα δείκτη, οθόνη και ούτω καθεξής. Η οθόνη αφής και το πληκτρολόγιο χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή των εντολών του χειριστή, το ποντίκι χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση ακριβούς λειτουργίας.
Μονάδα ασφαλείας
Η μονάδα ασφαλείας είναι το προστατευτικό τμήμα του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για την προστασία και την ανησυχία του ρομπότ σε περίπτωση μη φυσιολογικών ή επικίνδυνων καταστάσεων. Η μονάδα ασφαλείας αποτελείται συνήθως από ένα κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης, ένα διακόπτη πόρτας ασφαλείας, μια κουρτίνα φωτός ασφαλείας κλπ. Το κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης χρησιμοποιείται για την προστασία του ρομπότ σε περίπτωση μη φυσιολογικής ή επικίνδυνης κατάστασης. Το κουμπί διακοπής έκτακτης ανάγκης χρησιμοποιείται για να σταματήσει η κίνηση του ρομπότ αμέσως όταν εμφανιστεί μια ανωμαλία, ο διακόπτης πόρτας ασφαλείας χρησιμοποιείται για να ανιχνευθεί εάν η περιοχή ασφαλείας του ρομπότ έχει εισβάλει ή όχι και η κουρτίνα φωτός ασφαλείας χρησιμοποιείται για να ανιχνεύσει εάν υπάρχει κάποιος ή αντικείμενο στην περιοχή εργασίας του ρομπότ.
Ii. Σύνθεση λογισμικού
Λειτουργικό σύστημα
Το λειτουργικό σύστημα αποτελεί τη βάση του λογισμικού του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση των πόρων υλικού του υπουργικού συμβουλίου ελέγχου και την παροχή ενός περιβάλλοντος για τη λειτουργία λογισμικού. Τα κοινά λειτουργικά συστήματα περιλαμβάνουν λειτουργικό σύστημα σε πραγματικό χρόνο (RTOS), ενσωματωμένα λειτουργικά συστήματα (όπως Linux, VXWorks κ.λπ.) και λειτουργικά συστήματα γενικής χρήσης (όπως τα Windows, MacOs κ.λπ.).
Γλώσσες προγραμματισμού ρομπότ
Μια γλώσσα προγραμματισμού ρομπότ είναι μια γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιείται για να γράφει προγράμματα ελέγχου ρομπότ που είναι εύκολο να κατανοηθούν και να γράψουν, εύκολο να εντοπίσουν σφάλματα και να διατηρήσουν. Οι κοινές γλώσσες προγραμματισμού ρομπότ περιλαμβάνουν C/C ++, Python, Java, κλπ.
Βιβλιοθήκη κινηματικής ρομπότ και δυναμικής ρομπότ
Οι βιβλιοθήκες κινηματικής ρομπότ και δυναμικής είναι βιβλιοθήκες λογισμικού που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της τροχιάς και της ταχύτητας ενός ρομπότ, οι οποίες περιλαμβάνουν την κινηματική προς τα εμπρός, την αντίστροφη κινηματική, τη μοντελοποίηση της δυναμικής κ.ο.κ. Αυτές οι βιβλιοθήκες μπορούν να απλοποιήσουν τη γραφή προγραμμάτων ελέγχου ρομπότ και να βελτιώσουν την αξιοπιστία και τη σταθερότητα των προγραμμάτων.
Αλγόριθμοι ελέγχου ρομπότ
Οι αλγόριθμοι ελέγχου ρομπότ είναι αλγόριθμοι που χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση ελέγχου κίνησης ρομπότ, οι οποίοι περιλαμβάνουν τον έλεγχο PID, τον προσαρμοστικό έλεγχο, τον ασαφές έλεγχο και ούτω καθεξής. Αυτοί οι αλγόριθμοι μπορούν να ρυθμίσουν αυτόματα τις παραμέτρους ελέγχου σύμφωνα με την πραγματική κατάσταση κίνησης και το εργασιακό περιβάλλον του ρομπότ για να πραγματοποιήσουν ακριβή και σταθερό έλεγχο.
Πρωτόκολλο επικοινωνίας ρομπότ
Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας ρομπότ είναι πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση της επικοινωνίας μεταξύ του γραφείου ελέγχου και των εξωτερικών συσκευών, οι οποίες περιλαμβάνουν Modbus, Profibus, Ethercat και ούτω καθεξής. Αυτά τα πρωτόκολλα μπορούν να εξασφαλίσουν την αξιοπιστία και την επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο και να βελτιώσουν τη συμβατότητα και την επέκταση του συστήματος ρομπότ.