чей питания осуществляется микропроцессором с помощью цифрового сигнала. Когда питание подано, система работает автономно.

Каждый функциональный блок пмсет также хотя бы один выход. На примере системы SONAR видно, что выходной сигнал создается передающим преобразователем и представляет собой звук.. В случае руки робота двигатели создают выходные сигналы - движения.

13.3.2. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Линейные цепи воздействия представляют собой последовательности функциональных блоков, каждый из которых имеет только один вход и один выход. Они соединены так, что входной сигнал одного блока однозначно определяется выходным сигналом предыдущего.

В роботе HERO 1 линейная цепь использована для управления двигателями руки. На рис. 13.5 показана структурная схема плеча робота.

Часы реального времени

Схема прерывания

Микропроцессор i

порт концевого выключателе

-*Двигшпель\

Движение

Концевой выключатель

Замыкание выключателя

Рис 13 5. Структурная схема плеча робота

Сигнальная цепь управления начинается с таймера системы. Когда на робот подается питание, генератор синхросигналов реального масштаба времени устанавливается в начальное состояние для генерации опорной частоты 1024 Гц. Этот сигнал подается на схему прерывания, которая генерирует синхросигнал IRQ (запрос прерывания) и отсылает его микропроцессору, который записывает комбинацию из четырех битов в порт вывода руки. Через набор оптронов сигнал поступает на транзисторы, формирующие токи обмоток двигателя. В результате выходная ось двигателя начинает вращаться.

13.3.3. МЕТОД «РАЗДЕЛЯЙ И ВЛАСТВУЙ»

Возможно наиболее часто при отыскании неисправностей используется метод, называемый здесь «разделяй и властвуй». Он применяется в случае линейных цепей воздействий, подобных руке робота HERO 1.

Его принцип прост. Во-первых, определите местоположение блока на схеме, про который известно, что у него на входе правильный сигнал, и другого блока, у которого на выходе сигнал неправильный. Проверьте выходной сигнал блока, расположенного приблизительно посередине между этими блоками. Если выходной сигнал правильный, неисправность произошла между этим и последним блоками. Если выходной сигнал неправильный, неисправность следует искать между этим и первым блоками.

Процесс повторяют до тех пор, пока не будет найден неисправный блок или компонент. Каждый раз при использовании этого метода количество блоков, которое осталось проверить, сокращается наполовину.

Пример. Предположим, что на руку робота HERO 1 подано питание, захват открыт и подана команда сжать его. Однако вы обнаруживаете, что он не подчиняется.

Вы знаете, что питание подано на генератор импульсов реального времени и что выходная ось двигателя не вращается. На схеме (рис. 13.5) точкой, находящейся на полпути между генератором импульсов истинного времени и двигателем, является порт вывода руки. Проверьте выходные сигналы порта руки, чтобы выяснить, правильная ли там комбинация битов.

Если комбинация битов правильная, неисправность, вероятно, произошла в цепи управления ближе к двигателю. Напротив, если комбинация неправильная, отказ имеет место ближе к генератору импульсов истинного времени. В каждом случае количество блоков, подлежащих исследованию, сокращается вдвое. Последовательно применяя этот метод, нетрудно быстро определить неисправный блок.

13.3.4. ПРОСТЫЕ КОНТУРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

В контуре регулирования сигнал с выхода последующего блока по дается обратно на предыдущий, в результате чего изменяется его выходной сигнал. На рис. 13.6 представлена схема включения обратной связи, содержащей концевой выключатель и порт ввода в цепь двигателя плеча руки робота.

Если двигатель плеча работает достаточно долго, рука займет предельное положение. Прн этом замкнется концевой выключатель и на порт предельного положения будет подан цифровой сигнал. Функция блока микропроцессора изменяется. Теперь она включает опрос порта предельного положения перед записью следующей комбинации битов в порт вывода руки. Если комбинация битов, считанная из порта предельного положения, показывает, что концевой выключатель не замкнут, микропроцессор продолжит работу, если замкнут -нет.

Часы реального Времени

Схема прерывания

Перт вывода руки.

Двигатель

Микропроцессор

Порт концевого выключателя

Тразисториые стока тока

Концевой выключатель

Моделирование замыкания включателя

* * I

заменяющий выключатель

Рис 13.6. Структурная схема плеча робота с разомкнутым контуром

13.3.5. РАЗМЫКАНИЕ КОНТУРА

При поиске неисправностей в системе с контуром регулирования часто бывает необходимо разомкнуть этот контур и моделировать сигнал. В результате функциональные блоки можно представить как линейные цепи управления. Поскольку блоки теперь разделены, можно применить метод «разделяй и властвуй».

Пример. Чтобы определить, правильный ли сигнал на выходе микропроцессора, необходимо иметь возможность произвольно изменять его входные сигналы. Это достигается путем размыкания контура регулирования (рис. 13.6). Здесь выход концевого выключателя отсоединяется от порта предельного положения и- вместо него подсоединяется другой выключатель. Таким способом легко моделировать размыкание и замыкание концевого выключателя и проверить сигнал на выходе микропроцессора.

В этом примере выходной сигнал концевого выключателя был выбран потому, что его легче всего моделировать. С той же целью можно вращать вручную двигатель или менять комбинации битов для возбуждения оптронов, но сделать это труднее.

13.4. СЛОЖНЫЕ КОНТУРЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

До настоящего момента мы рассматривали только простейшие системы управления. Однако большинство систем значительно сложнее. Вместо линейных цепей или одиночных цепей обратной связи эти системы содержат множественные контуры регулирования, параллельные цепи, модифицированные сигналы и различные другие особенности, усложняющие процесс поиска неисправностей. Кроме того, при более сложных цепях управления ранее рассмотренные методы выявления дефектов уже нельзя применять непосредственно.