Система команд микроконтроллера

Микроконтроллер, реализован на базе микропроцессорного комплекта КР 580 использует его систему команд. Однако эта система команд является внутренней. Для управления роботом используется специализированна система команд, предназначенная для решения задач циклового и программно-логического управления дискретными производственными процессами и обеспечивающей простоту и высокую производительность программирования. Исходная информация для составления программ может быть представлена циклограммой работы оборудования, блок-схемой алгоритма управления или в виде булевых функций.

Связь между системами команд микропроцессора и микроконтроллера осуществляет исполнительная программа, хранящаяся в программируемом постоянном запоминающем устройстве (ППЗУ).

По функциональному назначению команды микроконтроллера можно разделить на следующие группы:

1) команды ввода-вывода;

2) команды управления программой;

3) команды управления счетчиками;

4) команды контроля в редактирования программы;

5) команды тестового контроля функциональных блоков микро­контроллера.

Система команд микроконтроллера представлена в таблице

Сокращенное обозначение команды	Формат команды	Краткое содержание
Код операции	Операнд
ОЖО		Адрес входа	Команды ввода-вывода Ожидание отсутствия входного сигнала. Переход к выполнению следующей команды программы происходит только при отсутствии сигнала на входе с заданным адресом.
ОЖ1		Адрес входа	Ожидание наличия входного сигна­ла. Переход к выполнению следующей команды программы происходит толь­ко при наличии сигнала на входе с заданным адресом.
ПРО		Адрес входа	Проверка входа на отсутствие сигнала. При отсутствии сигнала на входе с заданным адресом происходит запись 1 в бит условия, в противном случае бит обнуляется.
ПР1		Адрес входа	Проверка входа на наличие сигнала. При наличии сигнала на входе с заданным адресом происходит, запись I в бит условия, в противном случае бит условия обнуляется.
ВКЛ		Адрес выхода	Включить выход с заданным адресом.
ВЫКЛ		Адрес выхода	Выключить выход с заданным адресом.
БУ		Адрес выхода	Вывод бита условия прямой. Выход с заданным адресом устанавливает­ся в соответствии с содержанием бита условия.
	БУ		Адрес выхода	Вывод бита условия инверсный. Выход с заданным адресом устанав­ливается в соответствии со значе­нием, противоположным содержимому бита условия
	Т		Т	Выдержка времени. Команды задержки выполнения управляющей программы на время Т.0.1 с.
	НОП			Команды управления программой Нет операции. Безусловный переход к выполнению следующей команды программы.
	СТОП			Останов программы.
	БУП		Адрес команды	Безусловный переход к выполнению команды, содержащейся по указанному адресу.
	УШ	ОА	Адрес команды	Переход к выполнению команды, содержащейся по указанному адресу, если в бите условия ”1”. В противном случае происходит выполнение следующей команды программы.
	УПО		Адрес команды	Переход к выполнению команды, содержащейся по указанному адресу, если в бите условия “0”. В противном случае происходит выполнение, следующей команды программы.
	БАП	О Установка	Адрес команды	Изменение базового адреса программы.
	ПП			Переход к подпрограмме. Переход к выполнению команды, содержащейся по указанному адресу, с запоминанием адреса возврата.
	ВОЗВРАТ		0 Номер счет­чика	Возврат из подпрограммы.
	ССЧ	ОС	0 Номер счет­чика	Команды управления счетчиками. Сброс счетчика.
		ОЕ	Номер счет­чика	Обнуление счетчика с заданным номером.
	+СЧ			Содержимое счетчика с заданным но­мером увеличивается на I.
	=СЧ			Сравнение счетчика. Если содержимое счетчика с задан­ным номером равно установке, то бит условия принимает значение “1”. В противном случае бит условия обну­ляется.
	РЕД		Адрес команды	Команды контроля и редактирования программы. Команды управляющей программы, начиная с указанного адреса и до первого адреса, содержащего команду НОП, сдвигается в сторону увеличения ад­ресов на один шаг. По указанному адресу записывается код 0000 команды НОП. Команда РЕД используется для вставки команд в управляющую программу.
	РЕД		Адрес команды
	КОН		Номер страницы	Вычисление контрольной суммы кодов команд, содержащихся в странице памяти с указанным номером.
	Тест МПИ		Количество проверяемых модулей	Команды тестового контроля функциональных блоков. Команда проверки МПИ.
	Тест МЭНЗУ		Количество проверяемых модулей	Команда проверки МЭНЗУ.
	Тест ввода-вывода		Количество модулей ввода-вывода	Команда проверки системы дискретного ввода-вывода
	Загрузчик		Количество МЭНЗУ	Команда загрузки программы, обеспечивающей комплексную проверку функциональных блоков микроконтроллера.

Слово команды микроконтроллера делится на два поля длинной восемь разрядов – поле кода операции и поле операнда. (Рис. 4)

N0, N1, N2, N3, кодируется цифрами шестнадцатеричной системы счисления.

Совокупность команд микроконтроллера, образующая управляю­щую программу, записывается и хранится в модуле энергозависимого запоминающего устройства (ЭНЗУ).

Таблица управления МП

Сокращенное обозначение команды	Формат команды	Модуль подвижности	Условное обозначение	Действие
Код операции	Операнд
Вкл Выкл			Модуль подъема	МП	Подъем вверх Опускание вниз
Вкл Выкл			Модуль горизонтального перемещения руки	МГП	Задвинуть руку Выдвинуть руку
Вкл Выкл			Модуль вращения	МВ	Против час. стр. По час. стр.
Вкл Выкл			Модуль подъема захватного устройства	МПЗУ	Вверх Вниз
Вкл Выкл			Модуль сдвига	МС	Вправо Влево
Вкл Выкл			Захватывающее устройство	ЗУ	Зажатие Разжатие захвата

Пример программы

№ команды	Модуль подвижности	Действие	Формат команды
Код	Операнд
	МП МВ ЗУ ЗУ МП ЗУ МП ЗУ МВ ЗУ МП ЗУ ЗУ	Перемещение вверх Задержка 1с. Поворот против час. стр. Задержка 1с. Движение захвата вперед Задержка 1с. Разжатие захвата Задержка 1с. Перемещение вниз Задержка 1с. Сжать захват Задержка 1с. Перемещение вверх Задержка 1с. Движение захвата назад Задержка 1с. Поворот по час. стр. Задержка 1с. Движение захвата вперед Задержка 1с. Перемещение вниз Задержка 1с. Разжать захват Задержка 1с. Движение захвата назад Организация цикла, переход к команде № 00

Порядок выполнения работы

1. Внимательно ознакомиться с устройством и принципом дей­ствия манипулятора, блока пневмораспределителей и микроконтроллера.

2. Под наблюдением преподавателя произвести осмотр робота и аппаратуры управления, обращая особое внимание на расположение органов управления и крайние положения подвижных звеньев манипулятора.

3. По заданию преподавателя составить программу для робота. При составлении программы использовать таблицу систем команд микроконтроллера МКП – 1.

4. Оформить отчет о лабораторной работе.

Указания по оформлению отчета

Отчёт должен содержать следующие данные:

1. Цель работы.

2. Назначение и основные технические характеристики промышленного робота ПР5–2Э.

3. Кинематическую схему и эскиз конструкции манипулятора.

4. Задание и программу для робота.

5. Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Назовите конструктивные особенности, отличающие, манипу­лятор робота ПР5–2Э от других известных Вам манипуляторов.

2. Какие преимущества и недостатки использования микроконт­роллера в качестве устройства управления роботом?

3. Сколько команд может включать рабочий цикл робота ПР5–2Э?

Библиографический список используемой литературы

1. Промышленная робототехника (А. В. Бабич, А. Г. Баранов, И. В. Калабин и др. Под ред. ША. Шифрина. М.: Машиностроение, 1982. – 415 с.)

2. Белянин П. Н. Промышленные роботы. – М.: Машиностроение, 1975. – 400 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА РФ–202

Цель работы

Целью работы является изучение устройства и принципа дей­ствия цикловой системы программного управления промышленным роботом РФ-202М, освоение методики программирования и приобре­тение практических навыков настройки функционирования робота по заданной программе.

Теоретические сведения