1.4 Интеллектуалды мехатрондық модульдер

29
қозғалысты басқару контроллерлері 35,1% мехатронды орау машина-
ларын қолданады. Алдағы 1,5...2 жылда осы санаттағы машиналардың 
үлесін 8...10%-ға ұлғайту күтілуде.Осындай үрдіс мехатрондық жүйелерді 
қолданудың басқа да салаларында, атап айтқанда автоматтандырылған 
машина жасауда байқалады. Интелектуалдық мехатрондық модульдерді 
қолдануға болатын негізгі артықшылықтарды қарастырайық:
• сыртқы ортаның өзгермелі және белгісіз жағдайларында жұмыс 
істейтін ИММ икемділігін және өміршеңдігін, модульдердің дер-
бестігін арттыратын басқарудың жоғарғы деңгейіне жүгінбей, 
оларға күрделі қозғалыстарды өз бетінше орындау қабілеті;
• модульдер мен Орталық басқару құрылғысы арасындағы комму-
никацияларды оңайлату (сымсыз коммуникацияларға көшкенге 
дейін), бұл мехатрон жүйесінің жоғары кедергіден қорғалуына 
және оның тез қайта пішін үйлесімділігіне қол жеткізуге мүмкіндік 
береді;ақауларды компьютерлік диагностикалау және авариялық 
және штаттан тыс жұмыс режимдерінде автоматты қорғау 
арқасында мехатрон жүйелерінің сенімділігі мен қауіпсіздігін 
арттыру;
• дербес компьютерлер мен тиісті бағдарламалық қамтамасыз ету ба-
засында желілік әдістерді, аппараттық-бағдарламалық платформа-
ларды қолдана отырып, ИММ негізінде бөлінген басқару жүйелерін 
құру;
• басқару теориясының қазіргі заманғы әдістерін (бағдарламалық, 
бейімделген, зияткерлік, оңтайлы) тікелей атқарушы деңгейде 
қолдану, бұл нақты іске асыруда басқару процестерінің сапасын 
айтарлықтай арттырады;
• механикалық модульде қозғалысты басқару, апаттық режимдерде 
модульді қорғау және ақауларды диагностикалау бойынша инте-
лектуалды функцияларды тікелей іске асыру үшін ИММ құрамына 
кіретін күш түрлендіргіштерді интеллектуализациялау;
• мехатронды модульдерге арналған сенсорларды интеллектуал-
дау өлшеудің жоғары дәлдігіне қол жеткізуге мүмкіндік береді, 
сенсорлық модульде шуларды фильтрациялауды, калибрлеуді, кіру/
шығу сипаттамаларының линеаризациясын, айқас байланыстардың 
компенсациясын, гистерезис және нөлдің дрейфін қамтамасыз етеді.
Сериялық бұйымдарда интелектуалды мехатрондық модульдерді 
пайдалануды тежейтін негізгі фактор олардың жоғары бағасы болып 
табылады, бірақ соңғы жылдары ол үнемі төмендеуде. Бұл бірқатар 
технологиялық факторларға байланысты:

30
 
 

• соңғы уақытта қозғалысты басқару міндеттеріне бағытталған 
аппараттық құрылғылар мен ақпараттық технологиялардың қар-
қынды дамуы;
• жаңа буындағы жартылай өткізгіш аспаптардың (күш беретін 
далалық транзисторлардың, оқшауланған ысырмасы бар биполярлы 
транзисторлардың, далалық басқарылатын тиристорлардың) пайда 
болуы;
• қозғалысты басқару жүйесіндегі жаңа элементтік базаға көшу- 
цифрлық сигналдық процессорлар (DSP – процессоры) және FPGA 
(FieldProgrammableGateArrays) блоктары;
• механикалық тораптарға электронды және есептеуіш құрылғыларды 
қоюға мүмкіндік беретін мехатрониканың гибридті технологияла-
рын әзірлеу.
Функционалдық-құрылымдық талдау тұрғысынан, электронды меха-
трондық модульдер барлық жеті функционалдық түрлендіруді іске асы-
рады. ИММ құрылымына электромеханикалық және басқарушы кіші 
жүйелер, сондай-ақ күш түрлендіргіш және тиісті интерфейстер кіреді. 
Интеллектуалды мехатрон модулі келесі негізгі элементтерден тұрады:
• электрқозғалтқыш (қозғалтқыштар мен басқа да түрлерін қолдану, 
мысалы, гидравликалық); 
• механикалық түрлендіргіш;
• кері байланыс датчиктері және сенсорлық құрылғылар;
• басқарушы контроллер;
• қуатты түрлендіргіш;
• байланыс және түйіндесу құрылғылары.
Қазіргі заманғы ИММ Электр қозғалтқыштарының әртүрлі типтерін 
қолданады: бұрыштық және сызықтық қозғалыс, айнымалы және тұрақты 
ток, коллекторлық және вентильді, үздіксіз және қадамдық қозғалыс .
Қозғалыс түрлендіргіш ретінде тісті, бұрандалы және т.б. берілістер 
қолданылады. Жоғары моментті қозғалтқыштар негізінде салынған 
кейбір ИММ конструкцияларында қозғалыс түрлендіргіштері жоқ. 
Интеллектуалды мехатронды модульдерде модульдің ішкі жүйелерінің 
нақты жағдайы туралы компьютерлік басқару құрылғысына ақпарат 
беретін әртүрлі жағдайлар мен жылдамдық датчиктері (фотоимпульсті, 
айналмалы трансформаторлар, тахогенераторлар) және сенсорлар (ток 
және моменттің датчиктері, температура және діріл) қолданылады. 
Қазіргі заманғы элементтік базада іске асырылған кіріктірілген 
басқару контроллерлері зияткерлік функциялары бар жинақы және 
сенімді мехатронды бұйымдарды алуға және олардың негізінде 
орталықсыздандырылған басқарылатын көпкординатты мехатронды 

31
жүйелерді құруға мүмкіндік береді. PC-NC сияқты басқару жүйелерінің 
ашық архитектурасымен бірге бұл жылдамдық, дәлдік пен функционалды 
икемділік үшін түбегейлі жаңа сипаттамаларға ие жаңа сапалы басқару 
жүйелерін жасауға мүмкіндік береді. 
Барлық аталған элементтерді әзірлеушінің біртұтас корпуста кон-
структивті біріктіруі принципті маңызды. Бұл ретте, байланыс құры-
лғылары пайдаланушының қолы жетпейтін ішкі блоктарға айналады. 
ИММ құру кезінде функционалдық құрылымдық және құрылымдық-
конструктивті талдаудың кезеңдерін дәйекті түрде орындау қажет, содан 
кейін таңдалған опцияны жобалауды жүзеге асыруға көшу қажет.
Интеллектуалды мехатрондық модульдердің мәні осы конструкцияда 
пайдаланылған құрылымдық элементтердің типімен емес, бірінші кезекте 
олардың функционалдық мақсаттарына негізделетінін атап өту керек.

жүктеу/скачать 11,25 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: