СТА 2/2010

На рис. 8 приведена характеристика работы регулятора положения. В её основе лежит составная функция зави симости скорости задания на привод от координаты края штанги; V оп – опорная кривая скорости, жирной кривой обозначена фактическая кри вая задания. Такая зависимость ис пользуется на практике во многих ав томатизированных системах [3]. На начальном участке опорная кри вая V оп = V н , где V н – константа. Зада ча начального участка – провести штангу на постоянной скорости до сле дующего участка. В момент прохождения передним краем штанги первого фотобарьерного датчика (ФБ1) начинается процесс по зиционирования. На привод выдаётся максимальное задание V з = V max , аппа ратно ограниченное оператором до не которого значения. В момент попада ния края штанги в зону видимости ка меры и после прохождения второго фотобарьерного датчика (ФБ2) вычис ляется значение скорости движения штанги V ФБ . Данное значение задаётся на привод секции рольганга V з = V ФБ . В момент, когда значение V з = V ФБ превысит соответствующее данной ко ординате значение скорости опорной кривой V оп1 = V оп1 ( X ), на привод будет подаваться V з = V оп1 ( X ) – значение опорной кривой. Задача этого этапа – снизить скорость штанги до малых зна чений. По достижении краем заготов ки соответствующей координаты ( Х п ) наступает последний этап V з = V оп2 ( X ). Задача этого этапа – осуществить точ ную остановку штанги на малой скорости. Опорные кривые V оп1 ( X ) и V оп2 ( X ) имеют фор му кубических па рабол. Настройка регу лятора положения определяется вы бором координат точки переключе ния опорных кри вых V оп1 и V оп2 – координат Х п и V п . Остальные используемые параметры являются функциями этих координат. На начальном этапе создания систе мы основное внимание уделялось сис теме технического зрения. Благодаря использованию оптической камеры R3M удалось добиться требуемой точ ности определения координат. На рис. 9 показан график зависимости скорости штанги от времени при оста новке с помощью механического упора. График рассчитывался на основе полу ченной с помощью камеры зависимос ти положения штанги от времени. На графике можно видеть колебательное движение штанги при ударе об упор. После отладки совместной работы системы технического зрения и систе мы управления приводами необходи мость в использовании механического упора отпала. На рис. 10 приведена ти пичная зависимость скорости штанги от времени при полностью автомати зированной остановке. График скорости, показанный на рис. 11, рассчитывался на основе полу ченной зависимости положения штан ги от времени, которая, в свою очередь, приведена на рис. 12. На основе полученных данных мож но построить зависимость скорости штанги от положения при автоматизи рованной остановке. Такая типичная зависимость и представлена на рис. 10. Зависимость скорости, показанная на рис. 11, хорошо соотносится с тео ретической зависимостью, приведён ной на рис. 8. Реальная кривая сниже ния скорости штанги на рис. 11 имеет два участка: первый участок – это рез кое снижение скорости, и второй учас ток – позиционирование штанги в точку остановки. Достаточно высокая степень соответствия между теорети чески ожидаемыми и реально полу ченными параметрами движения штанги подтвердила правильность 26 СТА 2/2010 СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / МЕ ТАЛЛУ Р Г ИЯ www.cta.ru V Н X Н X П X С ФБ2 0 ФБ1 V X V ФБ V оп1 = V оп1 ( X) V оп2 = V оп2 ( X) Рис. 8. Характеристика регулятора положения (торможение) Поле зрения камеры Штанга 0 Положение точки останова ФБ1 ФБ2 Камера Контроллер автоматического управления Контроллер ручного управления Пост оператора Корпоративная сеть Привод HUB V X Рис. 7. Структурная схема системы управления приводами рольганга © СТА-ПРЕСС