I. 산업 로봇 제어 시스템에서 달성 할 기능
로봇 제어 시스템은 로봇의 중요한 부분으로, 특정 작업 작업을 완료하기 위해 연산자를 제어하는 데 사용되는 로봇의 중요한 부분입니다. 기본 기능은 다음과 같습니다.
1. 메모리 기능 :운영 순서, 이동 경로, 이동 모드, 이동 속도 및 생산 공정과 관련된 정보를 저장하십시오.
2. 모임 기능 :오프라인 프로그래밍, 온라인 데모, 간접 데모. 온라인 교육에는 두 가지 종류의 교육 상자와 가이드 교육이 포함됩니다.
3. 주변 장비와의 기능 연락 :입력 및 출력 인터페이스, 통신 인터페이스, 네트워크 인터페이스, 동기화 인터페이스.
4. 코디네이션 설정 기능 :관절, 절대, 도구, 사용자 정의 네 가지 코디네이션 시스템.
5. 인간-머신 인터페이스 :데모 상자, 작동 패널, 디스플레이.
6. 센서 인터페이스 :위치 감지, 시력, 터치, 힘 등 ..
7. 위치 서보 기능 :로봇 다 축 링키지, 모션 제어, 속도 및 가속 제어, 동적 보상 등 ..
8. 정제 진단 및 안전 보호 기능 :작동 중 시스템 상태 모니터링, 결함 조건 하의 안전 보호 및 결함 자체 진단.
II. 산업 로봇 제어 시스템의 구성
1. 컴퓨터 제어 :제어 시스템 스케줄링 명령 조직. 일반적으로 마이크로 컴퓨터, 마이크로 프로세서 32- 비트, 64- 비트 등. 예 : Pentium Series CPU 및 기타 유형의 CPU.
2. 교육 상자 :로봇 궤적 및 매개 변수 설정, 자체 독립적 인 CPU 및 저장 장치를 갖춘 모든 휴머 컴퓨터 상호 작용 작업 및 정보 상호 작용을 달성하기 위해 직렬 커뮤니케이션을위한 주요 컴퓨터를 가르칩니다.
3. 작동 패널 :다양한 작동 버튼 및 상태 표시등으로 구성되며 기본 기능 작동 만 수행합니다.
4. 하드 디스크 및 플로피 디스크 스토리지 :로봇의 작업 프로그램을 저장하기위한 주변 메모리.
5. 디지털 및 아날로그 입력 및 출력 :다양한 상태 및 제어 명령의 입력 또는 출력.
6. 프린터 인터페이스 :다양한 정보를 출력 할 필요성을 기록하십시오.
7. 센서 인터페이스 :로봇의 원활한 제어를 달성하기위한 정보의 자동 감지, 일반적으로 힘, 터치 및 비전 센서를 위해.
8. 축 컨트롤러 :로봇 조인트 위치, 속도 및 가속 제어를 완료하십시오.
보조 장비 제어 :핸드 클로 가변기 등과 같은 보조 장비 제어와 함께 로봇과 함께 사용됩니다.
10. 통신 인터페이스 :로봇 및 기타 장비 정보 교환, 일반적으로 직렬 인터페이스, 병렬 인터페이스 등을 실현하십시오.
11. 네트워크 인터페이스
(1) 이더넷 인터페이스 : 이더넷을 통해 여러 또는 단일 로봇 직접 PC 통신을 달성하기 위해 최대 10mbit / s의 데이터 전송 속도는 지원 후 애플리케이션 프로그래밍을위한 Windows 라이브러리 기능을 사용하여 PC에 직접있을 수 있습니다. 이더넷 인터페이스를 통한 TCP / IP 통신 프로토콜은 각 로봇 컨트롤러의 데이터 및 프로그램에로드됩니다.
(2) FieldBus 인터페이스 : Devicenet, Abremotei/O, Interbus-S, Profibus-DP, M-Net 등과 같은 다양한 인기있는 Fieldbus 사양에 대한 지원.
III, 산업 로봇 제어 시스템 분류
1. 프로그램 제어 시스템 :제어 역할의 특정 규칙 성을 부과 할 수있는 각 자유도에 따라 로봇은 필요한 공간 궤적을 달성 할 수 있습니다.
2. 적응 제어 시스템 :외부 조건이 변경되면 필요한 품질을 보장하거나 자체 경험 축적으로 제어 품질을 향상시키기 위해 프로세스는 작동 기계의 상태 및 서보 오류 관찰을 기반으로 한 다음 조정합니다. 오류가 사라질 때까지 비선형 모델의 매개 변수. 이러한 시스템의 구조 및 매개 변수는 시간과 조건에 따라 자동으로 변경 될 수 있습니다.
3. 아트리픽 인텔리전스 시스템 :모션 프로그램을 미리 준비하는 것은 불가능하지만, 주변 상태에 대한 얻은 정보에 따라 모션 프로세스 중에 제어 역할을 실시간으로 결정해야합니다.
4. 포인트 유형 :로봇은 경로와 무관하게 엔드 효과의 위치를 정확하게 제어해야합니다.
5. 관찰 유형 :로봇은 가르치는 궤적과 속도에 따라 움직여야합니다.
6. 제어 버스 :국제 표준 버스 제어 시스템. VME, Multi-Bus, STD-BU, PC-BUS와 같은 제어 시스템의 제어 버스로 국제 표준 버스를 채택하십시오.
7. 커스텀 버스 제어 시스템 :제조업체는 버스의 자체 사용을 제어 시스템 버스로 정의합니다.
8. 프로그래밍 방법 :물리적 설정 프로그래밍 시스템. 연산자가 고정 된 한계 스위치를 설정하여 시작 및 중지의 프로그램 작동을 실현하여 간단한 픽업 및 배치 작업에만 사용할 수 있습니다.
9. 온라인 프로그래밍 :직접 교육 시뮬레이션 교육 및 교육 상자 교육을 포함한 정보 메모리 프로세스 프로그래밍 방법의 운영을 완료하기위한 인간 교육을 통해.
10. OFFLINE 프로그래밍 :로봇 직접 교육의 실제 운영이 아니라 실제 운영 환경에서 분리됩니다.
IV. 로봇 제어 시스템의 구조
로봇 제어 시스템은 제어 모드에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
(1) 중앙 집중식 제어 시스템 (CentralizedControlsystem) :모든 제어 기능, 간단한 구조, 저렴한 비용이지만 실시간이 좋지 않으며 확장하기가 어렵습니다. 초기 로봇은 종종이 구조에서 사용됩니다.
PC 기반 중앙 집중식 제어 시스템, PC 자원 개방성의 특성을 최대한 활용할 수 있습니다. 다양한 제어 카드, 센서 장치 등을 표준 PCI 슬롯 또는 표준 직렬을 통해 제어 시스템에 통합 할 수 있습니다. 포트, 병렬 포트. 중앙 집중식 제어 시스템의 장점은 다음과 같습니다. 하드웨어 비용 하락, 정보 수집 및 분석이 쉬우 며 시스템의 최적 제어, 더 나은 무결성 및 조정, PC 기반 시스템 하드웨어 확장을 쉽게 알 수 있습니다. 단점은 또한 분명합니다. 시스템 제어의 유연성 부족, 제어 위험은 집중하기 쉽습니다. 일단 고장이 발생하면 광범위한 심각한 결과에 미치는 영향; 산업용 로봇의 실시간 요구 사항이 높기 때문에 시스템이 많은 수의 데이터 계산을 수행 할 때 시스템의 실시간 특성을 줄이면 멀티 태스킹에 대한 시스템의 응답 성도 시스템의 실시간 특성; 또한 시스템은 시스템의 복잡성을 연결하여 시스템의 신뢰성을 줄입니다.
(2) 마스터 슬레이브 제어 시스템 :마스터 및 슬레이브 프로세서는 시스템의 모든 제어 기능을 실현하는 데 사용됩니다. 마스터 CPU는 관리, 좌표 변환, 궤적 생성 및 시스템 자체 진단 등을 인식합니다. 슬레이브 CPU는 모든 관절의 동작 제어를 인식합니다. 구성 블록 다이어그램. Mas
(3) 탈 중앙화 제어 시스템 (유통 통계 시스템) :시스템의 특성과 시스템 제어가 여러 모듈로 나뉘어지는 방식에 따라 각 모듈마다 다른 제어 작업 및 제어 전략이 있으며 모드는 마스터 슬레이브 관계가 될 수 있으며 동일 할 수 있습니다. 이러한 실시간 방법은 좋고, 고속, 고정밀 제어, 확장이 쉬우 며 지능적 제어가 실현 될 수 있으며, 현재 인기있는 방법입니다.
주요 아이디어는 "분산 된 제어, 중앙 집중식 관리", 즉 전반적인 목표와 작업 시스템은 통합 조정 및 배포가 될 수 있으며, 하위 시스템의 조정을 통해 제어 작업을 완료하는 기능, 전체 시스템은 기능적입니다. 논리적 및 물리적 측면은 분산되어 있으므로 DCS 시스템은 중앙 집중식 제어 시스템 또는 분산 제어 시스템이라고도합니다. . 이 구조에서 서브 시스템은 컨트롤러와 다른 제어 객체 또는 장치로 구성되며 서브 시스템은 네트워크 등을 통해 서로 통신합니다. 분산 제어 구조는 개방적이고 실시간이며 정확한 로봇 제어 시스템을 제공합니다. 두 가지 수준의 제어가 종종 분산 시스템에서 사용됩니다.
2 레벨 분산 제어 시스템은 일반적으로 상단 기계, 더 낮은 기계 및 네트워크로 구성됩니다. 상단 기계는 다양한 궤적 계획 및 제어 알고리즘을 수행 할 수 있으며, 하부 기계는 보간 하위 구역 및 제어 최적화의 연구 및 구현을 수행합니다. 상단 및 하단 기계는 통신 버스를 통해 서로 협력하여 작동하며, 여기서는 rs -232, rs -485, eee -488 및 USB 버스 형태 일 수 있습니다.
오늘날, 이더넷 및 Fieldbus 기술의 개발은 로봇에 더 빠르고 안정적이며 효과적인 커뮤니케이션 서비스를 제공합니다. 특히 생산 현장에 적용되는 FieldBus는 측정 및 제어 장비의 마이크로 컴퓨터에서 새로운 유형의 네트워크 통합 완전 분산 제어 시스템의 형성 사이의 양방향 멀티 노드 디지털 통신을 달성하기 위해 측정 및 제어 장비의 미세 자체화에서-필드 버스 제어 시스템 FCS (FiledBuscontrolsystem)를 달성합니다. . 공장 생산 네트워크에서 FieldBus를 통해 연결할 수있는 장치를 집합 적으로 "필드 장치/기기"라고합니다. 시스템 이론 관점에서 볼 때, 공장의 생산 장비 중 하나 인 산업용 로봇도 현장 장치로 분류 될 수 있습니다. 로봇 시스템에 FieldBus 기술의 도입은 산업 생산 환경에서 로봇의 통합을 촉진합니다.
분산 제어 시스템의 장점은 다음과 같습니다. 양호한 시스템 유연성, 제어 시스템의 위험 감소, 시스템 기능의 병렬 실행에 도움이되는 멀티 프로세서를 사용한 분산 제어는 시스템의 처리 효율을 향상시키고 응답 시간을 단축시킵니다.
자유도의 자유도를 가진 산업용 로봇의 경우 중앙 집중식 제어는 개별 제어 축 사이의 커플 링 관계를 잘 처리하고 매우 간단하게 보상 할 수 있습니다. 그러나 축의 수가 제어 알고리즘을 복잡하게 만드는 지점으로 증가하면 제어 성능이 악화됩니다. 또한, 시스템의 축 또는 제어 알고리즘이 복잡 해지면 시스템의 재 설계로 이어질 수 있습니다. 대조적으로, 분산 구조는 단일 컨트롤러에 의해 처리되는 각 모션 축을 갖는다. 이는 시스템이 축 균 간 조이가 적고 시스템 재구성이 높은 것을 의미한다.