Semne și compoziția sistemelor mecatronice

Dispozitive mecatronice - a evoluat în ultimul deceniu o clasă de mașini sau componente ale acestor mașini, bazată pe utilizarea mecanicii precise,, electronica, controlul lor electrice de calculator.

sistem mecatronic - o multitudine de prelucrari mecanice, componente electrice și electronice în comunicație unul cu celălalt, formând o anumită integritate și unitate.

Mecatronic obiect - un obiect (produs), care este un aparat cu un dispozitiv controlat de computer ca un sistem mecatronic, care funcționează independent, în conformitate cu scopul.

Modulul mecatronic - Unitate mecatronic (dispozitiv) compus dintr-o combinație integrată de mai multe elemente, structural conceput ca un produs separat, care îndeplinește o funcție specifică în diferite obiecte mecatronice.

organism executiv - partea funcțională a dispozitivului mecatronic proiectat pentru a efectua acțiuni asupra semnalelor de la sistemul de control.

Punerea în aplicare - un dispozitiv pentru punerea în aplicare a obiectului țintă de proces.

complexe mecatronic - o multitudine de obiecte mecatronice interconectate sunt concepute pentru a pune în aplicare acțiunea definită printr-un scop comun.

Luați în considerare exemplul de tranziție de la manual la control automat. și anume muncă de înlocuire a unui operator uman a sistemului de control automatizat.

Figura 1 este un obiect tehnologic - un cuptor în care trebuie menținută o temperatură constantă. care este măsurată de către dispozitivul de măsurare SP cuplată cu un termometru electronic (prin modificarea rezistenței Rt).

Fig. 1. Controlul temperaturii manual.

Dulap de uscare are un element electric de încălzire H, alimentat de autotransformatorului AT. Atunci când temperatura deviază de la o valoare predeterminată, de exemplu prin creșterea (picătură) a tensiunii Uc în rețeaua de alimentare, operatorul uman deplasează cursorul în direcția schimbării de tensiune autotransformator U corespunzătoare de referință a temperaturii de recuperare.

Sistem de intrare pentru reglementarea canal este efectul operatorului uman în motor autotransformatorului AT.

Ieșirea sistemului este temperatura într-un cuptor.

cu privire la efectele de ieșire manuală sistem de control conectat la intrarea acestuia printr-un operator (linia punctată).

Astfel realizată manual (obiect de control - temperatura cuptorului.

Sistemul automat de control (Fig. 2), funcțiile de management în loc de operatorul uman efectuează reglarea unității RU, constând dintr-un pod de măsurare MI, o centrală electrică amplificator electronic și motor electric M.

Fig.2. Diagrama schematică și bloc a unui sistem de control automat (temperatura).

Temperatura în cuptor se măsoară cu o rezistență termometru Rt inclus într-un braț al infarctului pod de măsurare. La o valoare de temperatură dată, puntea de măsurare este echilibrat, tensiune CE nu este aplicată la amplificator electronic. Când abaterea de temperatură de la rezistența la valoarea de referință Rt este modificată în mod corespunzător. Acesta cauzează un dezechilibru de măsurare MI pod. La EI nesimetrie de tensiune de alimentare electronic este alimentat, iar motorul M începe să se rotească, deplasarea cursorului spre autotransformatorului AT Deviația temperatura carcasei eliminare de la valoarea de referință. La atingerea temperaturii nominale de măsurare punte este IM echilibrat, motorul M se oprește și sistemul intră în echilibru. Valoarea prestabilită a temperaturii este setată prin deplasarea operatorului motorului rg potențiometru. Potențiometru R este echilibru valoare de corecție IM la o temperatură în cuptor este egală cu valoarea specificată.

Complex de mijloace (dispozitive) fiind conectat la lentilele ajustabile și menținerea în mod automat la o valoare prestabilită a cantității sale controlate sau schimbarea automată prin o anumită lege, numit regulatorul automat.

Astfel, componentele principale sunt mecanismul mecatronicii sistem și un sistem automat de control care cuprinde, ca PRA regulă, microprocesoare sau microcalculatoare complexe, precum și un dispozitiv senzor LARG (agenți de sensibilizare), mecanismul de deplasare a sistemului pentru un anumit program prin intermediul controlat la -apă (fig. 3).

Fig. Sistem mecatronic Schema 3. industriale

În ultimul timp există necesitatea de a furniza sisteme și dispozitive tehnice, precum și având capacitate de înaltă performanță „intellektualiza-TION“ a activității sale funcționale. Dezvoltarea microelectronicii moderne a redus dimensiunea și greutatea componentelor electronice capabile să execute operații logice complexe și de armare. Integral pentru a crește lor de performanță, fiabilitate de funcționare a echipamentului în domeniu.

Dispozitiv mecatronic are următoarele trăsături caracteristice:

1. Disponibilitate: ieșire legătură mecanică (VSW) executarea funcțiilor externe ale dispozitivului mecatronic; elementul de ieșire forță de acționare electromecanic; Software-driven de control; sistem de informații, care controlează starea mediului și starea dispozitivelor mecatronice.
2. Informații minime și de transformare a energiei (de exemplu, folosind motoare liniare de mare cuplu sau fără roți dințate) - transformări minime de principiu.
3. Folosind același dispozitiv mecatronic element de a pune în aplicare mai multe funcții - principiul de combinare a funcțiilor.
4. carcase Combinand dispozitiv mecatronic - principiul pachetelor combinate.
5. Aplicație elemente de montare superdens.

Exemple de dispozitive mecatronice moderne sunt module mașini și roboți industriali, dispozitiv de memorie extern de calculatoare, imprimante, aparate și așa mai departe. Dispozitiv N. mecatronic poate fi fie un (modul componentă funcție) mașină sau nod.

Unitatea mecatronic cuprinde:

- un mecanism constând dintr-o carcasă, o unitate și de ieșire legătură mecanică. Acestea din urmă pot include un element rezistență, o transmisie mecanică de mișcare, de acționare sau un alt element de capăt VSW;

- element de circuit amplificator de putere;

- un dispozitiv electric de comandă amplificator;

- sistem de informații interne (starea senzorilor a unității mecatronic, de prelucrare a informației mijloace cu senzori);

- un sistem de informații externe (informațiile senzorilor despre unitatea mecatronic mediul extern, procesarea informației mijloace);

- dispozitiv mecatronic de control al unității.

Este important ca încă de la începuturile sale, mecatronice idei au un impact semnificativ asupra producției în sine. Primele sisteme mecatronice industriale operate de așa-numitul program rigid. Odată cu dezvoltarea în mecatronică încep să aplice o varietate de dispozitive de microprocesoare încorporate. Acest lucru creează sisteme mecatronice industriale reprogramabili și sisteme de feedback. În industriile mehanoobrabatyvajushchih apar mașini cu comandă numerică calculator (CNC), program de lucru, obținut anterior cu ajutorul unui calculator. Ca urmare a mașinilor CNC sunt primele sisteme de mari dimensiuni, flexibile de fabricație (FMS), capabile să se readapteze rapid la ieșirea de la un tip la un alt tip de ieșire. Sistemele mecatronice moderne funcționează pe un program flexibil, și sunt în măsură să efectueze în mod independent, un număr mare de operații, precum și alegerea programului de lucru necesare se realizează automat cu ajutorul unor microprocesoare integrate.