184014. lajstromszámú szabadalom • Irányítási rendszer, különösen manipulátorok távirányítására
3 184014 A találmány tárgya irányítási rendszer, különösen manipulátorok távirányítására, amely irányítási rendszerben irányított objektum végrehajtó egységen keresztül irányító pultra kapcsolódik, továbbá az irányított objektum információ kimenetei és az irányító pult parancsjel kimenetei olyan vezérlő egységekre vannak kötve, amely vezérlő egységek közül a legalacsonyabb szintű vezérlő egység a végrehajtó egységre csatlakozik. Mint ismeretes, az ipar egyre több területén kerülnek alkalmazásra olyan manipulátorok, amelyek az ember által nehezen vagy egyáltalán nem elviselhető körülmények között látják el feladatukat. Ezekkel a manipulátorokkal szemben alapvető követelmény a távirányíthatóság és ugyanakkor az elképzelhető maximális mértékű rendelkezésre állás, a működőképesség megőrzése. Az ilyen manipulátorok irányítási rendszerének kialakításánál két, egymással ellentétes szempont kielégítése között kell egyensúlyozni. Nagy üzembiztonság eléréséhez a parancsadó szerv (pl. nyomógomb) és a parancsvégrehajtó eszköz (pl. villamos motor) között a lehető legkevesebb eszköz elhelyezése engedhető meg, hiszen ezek bármelyikének hibája megszünteti a működést. Másrészt viszont a távirányítás megvalósítása, a fedővédelem biztosítása, a zárthurkú szabályozás létesítése, a parancssorozat automatikus végrehajtása a láncban lévő elemek számát (összehasonlító, tiltó, korlátozó, erősítő, átkapcsoló elemek stb.) növeli. Az ismert, hagyományos automatizáltságú manipulátorok távirányítása során az irányított objektumot az irányító pultról működtetjük a végrehajtó egység és a vezérlő egység segítségével. A vezérlő egység a realizálni kívánt legegyszerűbb és legüzembiztosabb irányítási funkciókat valósítja meg, fogadja és továbbítja az irányító pultról érkező parancsokat és az irányított objektumról érkező visszajelzéseket. Amennyiben egyszerű vagy bonoylultabb zárt szabályozási húrok vagy hurkok kialakítása is szükséges, úgy ezt a feladatot is a vezérlő egység biztosítja, amelynek bemenetei mind az irányított objektumra, mind az irányító pultra csatlakoznak, míg kimenete a végrehajtó egységet befolyásolja. Amennyiben nagyobb fokú automatizáltság, intelligens irányítási rendszer kialakítása szükséges, úgy az irányított objektum valamennyi lényeges jellemzőjét mérni, szabályozni, ellenőrizni kell. Ezért magasabb szintű irányítást megvalósító vezérlő egységet alkalmaznak, amely egy végrehajtó egységen belül több zárthurkú szabályozással is rendelkezik. A vezérlő egység természetesen ez esetben több ki- és bemenettel rendelkezik, pl. különböző parancsejeleket kap az irányító pultról és kimenete is több jellel befolyásolja a végrehajtó egységet. A magasabb szintű irányítási funkciót megvalósító vezérlő egység már több visszavezetést, mérést, parancs- és alapjeladást, ennek megfelelően több zárt szabályo.zási hurkot és vezérlési láncot tartalmaz. Ezt az irányítási feladatot már csak viszonylag nagyobb számú elem, alkatrész segítségével lehet megvalósítani, amelynek a meghibásodási valószínűsége már a gyakorlatban jól érzékelhető, pl. a hiba előfordulási gyakoriság hónapos nagyságrendű lehet, ami magas rendelkezésre állás igényénél már általában nem fogadható el. Amennyiben magasabb szintű irányítási funkció megvalósítására is szükség van, úgy egy ismert megoldás szerint az alacsony szintű irányítási funkciót ellátó vezérlő egységen kívül, amely az irányított objektumról kap mérési jeleket, egy magasabb szintű, öszszetett irányítási feladatot megvalósító vezérlő egységtől is kap parancsejeleket. A vezérlő egység az irányító pultra és az irányított objektumra kapcsolódik. Az így kialakított rendszerben a magasabb szintű irányítási funkciót megvalósító, éppen ezért általában bonyolult felépítésű egység meghibásodása a teljes rendszer kiesését jelenti. A találmány célja az irányítórendszer egy olyan kialakítása, amely anélkül teszi lehetővé az intelligens irányítási funkciók létrehozását, hogy az egyszerűbb irányítás hatásláncát feleslegesen megnövelné. így bonyolult távirányítási funkciók biztosíthatók magas fokú rendelkezésre állás mellett. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha az intelligens irányítás eszközeit (parancsérzékelők, mérőeszközök, jelfeldolgozók) a szokásos elrendezések helyett javarészt párhuzamosan, de hierarchikusan egymásba ágyazva helyezzük el az egyszerűbb irányítási eszközökkel, akkor — minthogy ez az elrendezés önmagára korlátlanul újra alkalmazható — tetszés szerinti bonyolultságú és intelligenciájú irányítási rendszer alakítható ki, miközben a legalapvetőbb irányítási funkciók rendelkezésre állása változatlan szintű. A találmánynak az a lényege, hogy a vezérlő egységek párhuzamosan és hierarchikusan egymásba ágyazottan elrendezett olyan vezérlő egységek, amelyeknek bemenetei egyrészt az irányított objektum információ kimeneteire, másrészt az irányító pult kimeneteire csatlakoznak, továbbá a legalacsonyabb szintű vezérlő egység kimenete a végrehajtó egység bemenetére csatlakozik, illetve a további vezérlő egységek kimenetei sorra a rákövetkező alsóbb szintű vezérlő egységek bemenetéire vannak kötve. A találmányt részletesebben az ábrákon bemutatott kiviteli példák segítségével ismertetjük, az 1. ábrán a találmány szerinti irányítási rendszer egy elvi kiviteli példájának blokkvázlata látható, a 2. ábra a találmány szerinti irányítási rendszer egy gyakorlati kiviteli példájának blokkvázlatát szemlélteti. Az 1. ábrán látható 1 irányított objektumot 2 irányító pultról működtetjük 3 végrehajtó egység segítségével. A 4j vezérlő egység a realizálni kívánt legegyszerűbb és legüzembiztosabb irányítási funkciót valósítja meg. A bonyolultabb (automatizált) irányítási funkciók megvalósíthatósága érdekében a 42 vezérlő egység a 2 irányító pult és az 1 irányított objektum felől jövő parancsokon kívül még egy helyről fogadhat parancsokat. Az ide csatlakozó 4.2 vezérlő egység, en-4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
