Разработка АСУ процессом производства конической шестерни среднего и заднего моста 6520-2402017 (стр. 9 из 18)

4.3.2 Функциональная спецификация

Функциональная спецификация определяет функции, которые должна выполнять контроллер для удовлетворения требований пользователей и обеспечения связи с объектом управления и конечным пользователем. Функциональная спецификация состоит из двух основных компонентов:

Список функций, выполняемых контроллером.

Описание взаимосвязи между контроллером и объектом управления.

Описание взаимосвязи необходимо для проектирования устройства связи с объектом (УСО). Представляемая информация должна содержать электрические и иные характеристики выходных сигналов с датчиков и входных сигналов устройств управления (УУ).

Описание форматов и характеристик входных сигналов

Для управления ходом технологического процесса необходимо на соответствующем оборудовании расставить датчики. Количество и тип датчиков определяется исходя из следующих условий:

количество датчиков должно быть достаточным, но не избыточным. При увеличении количества датчиков увеличивается стоимость системы вследствие необходимости установки дополнительных средств сопряжения (реле, усилители, оптроны и т.д.);

тип датчика зависит от того, на какие действия он должен срабатывать (перемещение, вращение, угол поворота, наличие объекта в рабочей зоне, изменение различных физических параметров окружающей среды, таких как температура, освещённость, давление и проч.).

Сигналы, информирующие о состоянии станков, сведены в таблицу.

Параметры сигналов следующие:

сигналы, поступающие с УЧПУ станка о состоянии станка (U=24В; I=0,6А);

сигналы, поступающие с датчиков, расположенных на роботе: напряжение питания (постоянное) 24 В, ток нагрузки 20мА.

Описание форматов и характеристик выходных сигналов

Зажим/разжим заготовки в ЗУ, перемещение руки по порталу, подъем/опускание, подвод/отвод руки ПР, поворот ЗУ робота происходит при помощи пневмоцилиндров.

Перемещение робота манипулятора с позиции на позицию осуществляется с помощью двигателя постоянного тока.

Сигналы и соответствующие им действия:

Т.е. выходные сигналы следующие:

сигналы на пневмоцилиндры (U=24B; I=0,6A);

сигналы, поступающие на станок, предназначенные для управления работой механизмов станка (U=24B; I=0,6A).

сигналы поступающие на устройство ориентации поступает на реле нагрузки а далее на электромагнит (U=24B; I=0,6A).

Перечень функций контроллера

Ввод данных

Информация, поступающая от объекта управления, содержит в себе сигналы от датчиков расположенных на станках, устройстве ориентации, склизе и роботе. С помощью этих данных появляется возможность прослеживать состояние РТУ в любой момент времени.

Функция ввода реализуется аппаратно-программным путем.

Инициализация:

подготовка портов к записи

установка адреса для записи входных и выходных данных

Чтение данных из порта

обработка входных данных:

При этом осуществляются следующие подфункции:

Формирование уровней ТТЛ (обеспечение номинального тока; ограничение напряжения)

Гальваническая развязка входных сигналов

Мультиплексирование входных сигналов

формирование адреса мультиплексирования

определение адреса датчика (запись в порт)

формирование сигнала чтения значений Х из порта МП

формирование сигнала записи данных в РПД МП

Последовательный порт

Ввод с последовательного порта

декодирование входных сигналов

формирование адреса ячейки РПД

Вывод с последовательного порта

Реализуется аппаратно-программно.

Формирование управляющего слова.

Эта функция реализуется программным путем. Формирование управляющего слова производится на основании вычислений проведенных по составленным уравнениям (математической модели), которые в явном виде описывают функционирование СУ во всех возможных ситуациях.