Признаци и състав на мехатронни системи

Мехатронни устройства - това са еволюирали през последното десетилетие клас машини или компоненти на тези машини, базирани на използването на тяхната прецизна механика, електрическа, електроника, компютърен контрол.

Мехатронна система, - множество от механична обработка, електрически и електронни компоненти в комуникация една с друга, образувайки определена цялост и единство.

Мехатронни обект - обект (продукт), който е машина с устройство контролира от компютър като мехатронна система, независимо функциониращ в съответствие с целта.

Мехатронни модул - мехатронна устройство (устройство), съставена от интегрирана комбинация от няколко елемента, структурно оформен като отделен продукт, който изпълнява специфична функция в различни мехатронни обекти.

Изпълнителен орган - функционална част на устройството мехатронна предназначен за извършване на действия по сигнали от системата за контрол.

Изпълнение - устройство за прилагане на целеви процес обект.

Мехатронни комплекс - множество взаимосвързани мехатронни обекти са предназначени за прилагането на действието определя от обща цел.

Вземем примера на преход от ръчен в автоматичен контрол. т.е. подмяна на работа на човек оператор на автоматизираната система за управление.

Фигура 1 е технологична обект - пещ, в която температура трябва да се поддържа постоянна. която се измерва от SP измервателното устройство пакет с електронен термометър (чрез промяна на съпротивлението на задържане).

Фиг. 1. ръчно управление температура.

Сушилня има електрически нагревателен елемент Н, задвижвани от автотрансформатора АТ. Когато температурата се отклонява от предварително определена стойност, например чрез увеличаване (капка) на напрежението Uc в мрежата за доставки, човешки оператор премества курсора в посоката на промяната на автотрансформатор напрежение U, съответстваща температура възстановяване зададената стойност на.

Влизане система за регулиране на канала е ефектът на човешката оператор в двигателя автоматично трансформатор AT.

Изходът на системата е температурата във фурна.

относно въздействието на потребителя система за контрол изход свързан към входа чрез оператор (пунктирана линия).

По този начин се извършва ръчно (контрол обект - температурата на пещта.

Системата за автоматично управление (фиг. 2) функции за управление, вместо на човешкия субект извършва регулиране RU единица, състояща се от измерване MI мост, инсталация електронен усилвател на мощност и електрически двигател М.

Фиг.2. Схематично и блокова схема на система за автоматично управление (температура).

Температурата в пещта се измерва със съпротивителен термометър Rt включени в една ръка на инфаркта на измервателния мост. При дадена температура стойност, измерване на моста е балансиран, EC не е подадено напрежение към електронен усилвател. Когато температурата на отклонение от зададената стойност съпротивление Rt се променя съответно. Това причинява дисбаланс измерване MI мост. В EI електронен мощност дисбаланс напрежение се подава, и мотора М започне да се върти, преместване на плъзгача към яктотпянгЛопматопа AT кабинет елиминиране температура отклонение от зададената стойност. При достигане на температурата на контролната точка за измерване мост е балансиран IM, моторното M спира и системата е в равновесие. предварително определена температура стойност се определя чрез преместване оператора на потенциометър RG двигателя. Потенциометър R е равновесие IM корекция стойност при температура в пещта е равна на определената стойност.

Комплекс от средства (устройства) е свързана с регулиране на обектива и автоматично поддържане на предварително определена стойност на неговото контролирано количество или автоматично го промени от даден закон, наречен автоматичен регулатор.

По този начин, основните компоненти са мехатронна механизъм система и автоматична система за контрол, съдържащ като PRA правило, сложни микропроцесори или микро, както и устройство за сензор мащаб (сенсибилизиращи агенти), движещия механизъм на системата за конкретна програма чрез контролирано в -вода (фиг. 3).

Фиг. Схема 3. Индустриална мехатронна система,

В последно време има нужда да се осигури технически системи и устройства, както и с висока производителност способност "intellektualiza-ТА" на своята функционална активност. Развитието на съвременните микроелектроника е намалил размера и теглото на електронни компоненти, способни да изпълнят сложни логически операции и армировка. Неразделна част от техните увеличение на производителността, надеждността на работа на оборудването в областта.

Мехатронни устройство има следните характерни черти:

1. Наличност: изход механична връзка (VSW) изпълняващата външни функции мехатронна устройства; изходен елемент електромеханично задвижване сила; софтуер задвижване контрол; информационна система, която контролира състоянието на околната среда и състоянието на мехатронни устройства.
2. Минимална информация и преобразуване на енергия (например, като се използва висок въртящ момент линейни двигатели или без уреди) - минимални принцип трансформации.
3. С помощта на същия елемент мехатронна устройство за изпълнение на множество функции - принцип на комбиниране на функции.
4. Комбиниране корпуси мехатронна устройство - на принципа на комбинирани пакети.
5. Заявление superdense монтиране елементи.

Примери за съвременни мехатронни устройства са модули машини и промишлени роботи, външно устройство памет на компютри, принтери, апарати и така нататък. Н. мехатронни устройство може да бъде или (модул функция компонент) машина машина или възел.

Мехатронни единица се състои от:

- механизъм, състоящ се от корпус, устройство и изход механична връзка. Последното може да включва елемент сила, механично предаване на движение, задвижващ механизъм или друг краен елемент VSW;

- усилвател на мощност верига елемент;

- устройство за контрол на мощността усилвател;

- вътрешна информация система (сензори състояние на мехатронна единица, обработка на информация означава с датчици);

- външна информация (информацията за сензори за външна среда мехатронна единица, обработка на информация означава);

- мехатронна блок за управление на устройството.

Важно е, че от самото му създаване, мехатроника идеи имат значително влияние върху самото производство. Първите промишлени мехатронни системи, управлявани от така наречената твърда програма. С развитието на мехатрониката започват да се прилагат различни вградени микропроцесорни устройства. Това създава препрограмируеми промишлени системи за мехатронни и системи за обратна връзка. В mehanoobrabatyvajushchih индустрии появи машини с компютърно цифрово управление (CNC), работна програма, получена преди това с помощта на компютър. След машини с ЦПУ са първите големи, гъвкави производствени системи (FMS), могат бързо да се коригира към изхода на един вид в друг вид продукция. Съвременните мехатронни системи работят на гъвкава програма, и са в състояние самостоятелно да извършват голям брой операции, както и избора на необходимата работна програма се извършва автоматично с помощта на вградените микропроцесори.