基于PLC的自动生产线控制系统的设计
基于PLC的自动化生产线控制系统设计

基于PLC的⾃动化⽣产线控制系统设计⾃动化控制 ? Automatic Control120 ?电⼦技术与软件⼯程 Electronic Technology & Software Engineering 【关键词】PLC ⾃动化⽣产线系统设计⾃动化⽣产线指的是操作者按照⼀定的⼯艺路线按照统⼀的⽣产速度来完成操作的⽣产过程。
随着科学技术的发展,⾃动化⽣产线的性能越来越向着⾼精度、⾼效化发展,由于采⽤⾼速CPU 芯⽚以及多CPU 控制系统和⾼分辨率的交流数字伺服系统,系统的精度⼤⼤提⾼。
⼯艺的复合性越来越⾼,以数控机床为例,在实际的⽣产过程中,在⼀台机床上⼀次装夹后,多⼯序的复合加⼯只需要通过换⼑、旋转主轴头的措施即可完成。
1 控制系统的硬件组成⾃动⽣产线控制系统的硬件由PLC 、传感器、执⾏部件、⽹络通信系统等构成。
PLC 的型号⽐较多,但是结构和⼯作原理基本相同,主要由电源、主机、I/O 接⼝、扩展器接⼝和外部设备接⼝等组成,PLC 具有可靠性⾼,抗⼲扰能⼒强;编程简单,使⽤⽅便;控制灵活;功能性强;系统设计⽅便等优点,尤其是程序编程采⽤了以继电器控制线路为基础的梯形图语⾔,程序编制直观、形象、简单易学。
传感器是⽣产线中的检测元件,感应到被测对象,按照⼀定的规律转变为电信号输出,主要有电感传感器、光纤传感器、磁性开关等。
⽣产线中的执⾏部件主要由变频器、伺服驱动以及电动机组成,主要控制⼯件的运⾏顺序、速度以及运动的⽅向和⾏程的⼤⼩等。
通信系统主要将⼯作的各个单元相互连接起来,形成⼀个整体,相互之间可以将信息进⾏交换,提⾼设备的控制能⼒,实现了集中处理,分散控制的⼯作要求。
2 ⾃动化⽣产线控制系统设计⽂章设计的⾃动化⽣产线系统,模拟的是企业进⾏⼯件加⼯的⽣产线流程。
⾃动化⽣产线模型主要由供料、运输、加⼯、分类仓储四个基本单元组成,通过PLC 作为控制系统的核⼼部件。
基于PLC 的⾃动化⽣产线控制系统设计⽂/吕志华2.1 供料单元供料单元的机械部分包括:⽀撑架、⼯件装料管、⼯件推出装置、阀组等,控制部分包括PLC 、电源等。
基于PLC技术的自动化生产线控制系统设计

基于PLC技术的自动化生产线控制系统设计自动化生产线是现代工业生产中的关键技术之一,能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量和稳定性。
而PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)作为现代自动化控制系统的核心,具有可编程、多功能、高可靠性等特点,被广泛应用于各个行业的自动化生产线控制系统中。
设计基于PLC技术的自动化生产线控制系统需要遵循以下几个步骤:1.系统分析和规划:首先,需要对整个生产线的工艺流程进行分析和规划,确定需要自动化控制的环节和目标,确保自动化系统能够满足生产需求。
2.设计电气和机械硬件:根据分析和规划的结果,设计电气和机械硬件,包括传感器、执行器、电机、开关等元件的选型和布置,确保硬件的可靠性和稳定性。
3. PLC程序设计:根据工艺流程和硬件设计,编写PLC的控制程序。
PLC的控制程序可以使用各种编程语言,如传统的ladder diagram(梯形图)、structured text(结构化文本)等,根据需要选择合适的编程语言。
4.联机调试和测试:在控制程序编写完成后,将PLC与整个系统进行联机调试和测试,确保各个环节的传感器、执行器和PLC之间的通信和控制正常运行。
5.故障检测和维护:设计自动化生产线控制系统时,需要考虑到故障检测和维护的问题。
可以利用PLC的故障诊断功能,实时监测传感器和执行器的状态,并通过人机界面或网络等方式报警和通知工作人员。
在设计基于PLC技术的自动化生产线控制系统时,需要考虑以下几个方面的问题:1.系统可靠性:自动化生产线控制系统需要具有高可靠性,确保生产线的稳定运行。
因此,需要选择具有高可靠性的PLC设备,并设计备份和冗余系统以应对可能的故障。
2.通信与网络功能:现代自动化生产线控制系统通常需要与其他系统进行通信和数据交换。
因此,设计时需要考虑PLC的通信和网络功能,确保系统能够与其他设备进行数据传输和控制。
基于s7-1200系列PLC自动化生产线设计

广州城建职业学院毕业设计题目_基于S7—1200 PLC自动化生产线控制系统的设计_所在系机电与信息工程学院____专业班级 14机电一体化2班____学生姓名 _程广通_____ _学生学号__1409010202_指导老师曾一新 _____ _ __广州城建职业学院教务处制基于S7—1200 PLC自动化生产线控制系统的设计14机电一体化2班程广通指导老师:曾一新摘要基于S7—1200 PLC自动化生产线控制系统是加工、组装的一套结合工业案例,按工业标准设计,集成主流、常用工业控制设备的教学仪器。
该系统设备采用西门子应用于制造行业中的SIMATIC S7-1200为核心,配合工业总线通讯接口,集成变频器、人机界面、通信网络、多种传感器(颜色、姿势、材质辨别等),实现自动化技术相关专业中PLC应用技术教学、训练和考核。
设备包含:自动送料功能模块、传送带功能模块、自动检测功能模块、气动、电动机械手功能模块、PLC与变频器控制系统、直流调速模块、步进驱动模块、报警功能模块、人机界面PLC网络通讯系统、气动控制系统等,构成自动分拣与姿势调整的主从工作站。
关键词S7—1200;西门子;PLC;自动化生产线目录引言 (5)第一章基于S7-1200PLC自动化生产线控制系统的概述 (6)一、自动化生产线控制系统的现状与发展 (6)二、自动化生产线控制系统的组成 (7)三、自动化生产线控制系统运行模式分析 (7)第二章PLC结构和工作原理及相关知识介绍 (8)一、PLC组成与基本结构 (8)二、PLC的系统结构 (8)三、PLC的基本工作原理 (9)四、西门子S7—1200系列PLC功能特点 (9)五、开放式用户通信简介 ........................................................... 错误!未定义书签。
六、步进电机的结构及原理 (12)七、西门子MM420变频器介绍控制 (13)第三章基于S7—1200PLC自动化生产线控制系统方案设计 (16)一、系统的工作原理 (16)二、设计分析 (16)三、可行性分析 (17)四、可行性试验 (17)五、PLC的选择 (18)第四章PLC的硬件和硬件组态设置 (20)一、步进电机驱动器设置 (20)二、变频器参数设置 (20)三、硬件组态 (22)第五章系统硬件开发设 (26)一、硬件系统的结构 (26)二、控制系统I/O地址分配 (26)第六章系统软件控制设计 (28)一、控制要求 (28)二、梯形图编程流程图 (31)小结 (35)参考文献 (36)引言本论文是考虑到目前的自动化生产线发展的实际情况,现代化的自动生产设备是现今生产中最为普遍的生产方式,以及最有发展前景的生产方式,由本论文作者结合相关资料编写的一遍毕业论文。
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化

基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化一、引言随着工业自动化的快速发展,自动化生产线控制系统在现代制造业中的作用日益凸显。
本文旨在探讨基于PLC的自动化生产线控制系统的设计与优化方法,以提高生产线的效率和稳定性。
二、PLC的基本概念PLC(可编程逻辑控制器)是一种数字化电子设备,用于控制企业生产过程中的机械和电气设备。
它具有灵活性高、反应速度快、可靠性强等特点。
在自动化生产线控制系统中,PLC作为核心控制装置,起着重要作用。
三、自动化生产线控制系统的设计1. 系统需求分析在设计自动化生产线控制系统之前,需要详细分析系统的需求。
这包括理清生产线的工艺流程、确定所需的设备和传感器以及梳理出控制系统中所需的逻辑和功能。
2. PLC程序设计根据系统需求分析的结果,进行PLC程序的设计。
根据控制逻辑,编写相应的程序代码,并进行调试和测试,确保控制系统的正常运行。
3. 硬件配置与电气布线根据自动化生产线的布局和控制要求,进行PLC的硬件配置和电气布线。
选择合适的PLC型号和模块,将其连接到相应的设备和传感器上,并进行电气连接,确保信号传输的稳定。
4. HMI界面设计设计人机界面(HMI),使操作人员能够直观地监控和控制整个生产线。
通过HMI界面,可以实时显示设备的状态、报警信息、生产数据等,方便操作和管理。
四、自动化生产线控制系统的优化1. 数据采集与分析利用PLC控制系统中的数据采集功能,实时获取生产线中的各种数据。
通过对数据的分析和统计,可以找出潜在的问题和改进的空间,为系统优化提供依据。
2. 节能与环保优化自动化生产线控制系统的同时,应注重能源的节约和环境的保护。
通过控制设备的启停、调整工作参数等方式,达到节能减排的目的。
3. 故障诊断与维护建立完善的故障诊断与维护机制,可以大大提高生产线的可靠性和稳定性。
及时发现并解决故障,减少生产线的停机时间,提高生产效率。
五、总结与展望基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化是提升制造业竞争力的重要手段。
基于PLC的自动化生产线的毕业设计

基于PLC的自动化生产线的毕业设计自动化生产线是现代工业的重要组成部分,目前已经在各个行业广泛应用。
PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于控制生产线的电子设备,可以实现包括运动控制、逻辑控制、数据处理等多种功能。
本文将基于PLC的自动化生产线作为毕业设计的主题进行探讨。
首先,自动化生产线的设计需要明确其目标和功能要求。
例如,生产线的主要任务是生产什么产品,需要达到什么样的产量和质量要求。
接下来,需要对生产线进行流程规划和布局设计,包括原材料的供应、加工过程、产品的质检和包装等。
在这个阶段可以借助生产线仿真软件进行模拟和优化。
然后,根据设计要求,选择合适的PLC设备,并进行编程。
PLC编程可采用基于图形化编程语言的编程软件,如Ladder Diagram(梯形图)编程语言。
编程包括定义输入和输出信号、编写控制逻辑和算法、设置定时器和计数器等。
此外,还需要进行数据处理和通信模块的配置,以实现与上位机或其他设备的数据交互。
在设备的选择和配置过程中,需要考虑生产线的具体要求。
例如,如果需要进行运动控制,可以选择带有运动控制模块的PLC设备。
此外,还需要考虑生产线的安全性和可靠性,选择符合相关标准和要求的设备。
最后,进行生产线的实际搭建和调试。
在搭建过程中,需要对各个设备进行布置和接线,并进行调试和联调。
在调试过程中,需要验证控制逻辑和运行参数的准确性,以确保生产线的正常运行和工艺要求的满足。
在调试过程中可以测试各个部分的功能,进行故障排除和修复。
总结起来,基于PLC的自动化生产线的毕业设计需要进行需求分析、流程规划、PLC编程、设备选择和配置、实际搭建和调试等步骤。
在设计的过程中需要综合考虑生产线的功能要求、设备选型、安全性和可靠性等因素。
通过设计和调试可以实现生产线的自动化控制,提高生产效率和产品质量。
这样的毕业设计既能够理论与实践相结合,也符合工业自动化的发展趋势,对于学生的综合能力培养具有重要意义。
基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计

基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计一、引言随着工业自动化的不断发展,PLC(可编程逻辑控制器)在自动化生产线中的应用越来越广泛。
PLC作为一种通用的工业自动化控制设备,具有高可靠性、灵活性好、易于维护等特点,适用于各种工业控制领域。
本文主要探讨基于PLC的自动化生产线的设计毕业设计。
二、背景自动化生产线的发展经历了多个阶段,从最初的机械式生产线到如今的数字化生产线,其发展历程见证了工业自动化的巨大变革。
PLC作为一种成熟的工业自动化控制技术,在数字化生产线中发挥着至关重要的作用。
PLC通过接收输入信号,进行逻辑控制和计算,然后输出控制信号,驱动执行机构完成自动化生产过程。
三、设计方案基于PLC的自动化生产线的设计方案包括硬件和软件两部分。
硬件部分主要涉及PLC的选型、输入输出模块的选择、传感器和执行机构的设计等。
软件部分则包括PLC控制程序的编写,如逻辑控制、顺序控制等。
1、PLC选型:根据自动化生产线的控制要求,选择合适的PLC品牌和型号。
考虑因素包括I/O点数、处理速度、存储容量等。
2、输入输出模块选择:根据生产线所需检测和控制的信号类型,选择合适的输入输出模块。
例如,选择模拟量输入模块、开关量输入模块等。
3、传感器设计:根据生产线的工艺要求,设计合适的传感器,如位置传感器、速度传感器等。
4、执行机构设计:根据生产线的工艺要求,设计合适的执行机构,如电机、气缸等。
5、软件设计:根据生产线的工艺流程,编写PLC控制程序。
程序应包括逻辑控制、顺序控制、过程控制等部分。
四、实验结果通过实验验证基于PLC的自动化生产线的性能。
实验结果显示,基于PLC的自动化生产线在提高生产效率、保证生产质量、降低劳动成本等方面具有显著优势。
具体数据如下:1、生产效率提高:采用基于PLC的自动化生产线后,生产周期缩短了20%,大大提高了生产效率。
2、生产质量稳定:通过PLC的精确控制,生产过程中的参数波动减少,生产质量稳定提升。
基于PLC的自动生产线控制系统的设计论文(DOC 28页)

基于PLC的自动生产线控制系统的设计论文(DOC 28页)安徽机电职业技术学院毕业论文基于PLC的自动生产线控制系统的设计系部电气工程系专业机电一体化班级机电3082班姓名蔡丽莉学号 **********指导教师赵光艺2010~ 2011学年第一学期摘要随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。
因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。
为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。
本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。
然后利用Profibus总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。
关键字:PLC、自动生产线、Profibus通信分。
它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。
柔性生产线适合于年产量1000~100,000件之间的中小批量生产。
3、柔性自动化生产线的优点柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
基于PLC的自动化生产线控制系统软件设计 郝勇

基于PLC的自动化生产线控制系统软件设计郝勇摘要:自动化生产线由5个单元组成,分别是:送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元。
每个单元都有控制本单元工作过程的PLC。
控制系统要求,每个都要上电时先复位,然后才能工作;按了停止按钮后,每个单元都要把本单元的流程进行完,然后停止;按下急停按钮,立即停止工作,急停按钮回复,寻找断点继续工作。
研究以上控制要求的编程思路,并且以自动线供料单元为例,研究复位、停止、急停等控制要求编程的方法。
关键词:PLC;自动线;控制;软件设计1PLC技术的介绍1.1PLC技术的含义通常来说,PLC是一种可编程的逻辑控制器,普遍用于工业的控制工作当中。
PLC能够较好地取代继电器的位置来有效地进行逻辑控制,并且通过储存程序来完成一定的指令工作,其中主要是一些顺序控制、计算操作和逻辑运算的工作。
此外,PLC真正用途还在于能够使用数字和模拟的形式来输入或者输出,从而较好地控制不同型号的机械装置。
PLC的硬件结构由电源、CPU、存储器、功能模块等组成,在这一点上像极了微型的计算机。
1.2PLC系统的主要特征(1)PLC系统控制灵活。
PLC是将集成度高和体积小的优点集一身的高性能处理器。
在控制系统中引入PLC,对改良自动化饮料生产线有很大的作用,它可以替换掉原有系统中繁琐的电路和连线。
因为PLC系统控制比较灵活,所以PLC技术在自动化饮料的生产线很适用,它可以紧跟时代的发展步伐进行实时的更新,在更新时不需要大规模的变更,只需将原有的PLC拆卸换上新的处理器即可。
(2)安全性高。
PLC系统的出现,很大程度上减轻了人的工作量。
在一些工程监控中,不在需要人为的监控,只需PLC提供相应的感应器,将工程现场的具体情况传输到PLC处理器中,就可以详细的将工程的数据参数进行有效的监控,这种工作模式,大大减少了工作中出现的失误情况,提高准确性。
1.3PLC技术使用的原理PLC技术在实际使用的过程中,需要通过采样的输入、执行相应程序、输出并刷新3个步骤,3个步骤组成了一个完整的扫描周期。
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安徽机电职业技术学院毕业论文基于PLC的自动生产线控制系统的设计系部电气工程系专业机电一体化班级姓名学号指导教师2010~ 2011学年第一学期摘要随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。
因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。
为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置;充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点,采用标准化、模块化、系统化设计,配置灵活、组态方便。
本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。
然后利用Profibus总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。
关键字:PLC、自动生产线、Profibus通信目录第一章绪论 (1)1.1自动化生产线的介绍及发展 (1)1.2工业自动化生产线体系结构 (4)第二章可编程控制器 (5)2.1可编程控制器的定义 (5)2.2可编程控制器的发展概况 (5)2.3可编程控制器的基本组成及特点 (6)第三章自动生产线实训系统设计与实现 (7)3.1工业自动生产线系统结构 (7)3.2工业自动生产线单站功能及系统程序设计 (9)3.3工业自动生产线通信系统设计 (20)第四章论文总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)第一章绪论1.1自动化生产线的介绍及发展1、自动化生产线介绍自动化生产线是指劳动对象按照一定的工艺路线,顺序的通过各个工作地,并按照统一的生产速度(节拍)完成工艺作业的连续的重复的生产过程。
产品生产过程所经过的路线,即从原料进入生产现场开始,经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。
自动化生产线是按对象原则组织起来的,完成产品工艺过程的一种生产组织形式,即按产品专业化原则,配备生产某种产品(零、部件)所需要的各种设备和各工种的工人,负责完成某种产品(零、部件)的全部制造工作,对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。
随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。
因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。
为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质量的前提下,缩短产品生产周期,降低产品成本,最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡,柔性自动化系统便应运而生。
2、自动化生产线的基本构成(1)自动加工系统自动加工系统,指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。
(2)物流系统物流系统,指由多种运输装置构成,如传送带、轨道、转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统,它是柔性生产线的主要组成部分。
(3)信息系统信息系统,指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。
(4)软件系统软件系统,指保证柔性生产线用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。
它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。
柔性生产线适合于年产量1000~100,000件之间的中小批量生产。
3、柔性自动化生产线的优点柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
具体优点如下。
第一,设备利用率高。
一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
第二,在制品减少80%左右。
第三,生产能力相对稳定。
自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
第四,产品质量高。
零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度嵩,加工形式稳定。
第五,运行灵活。
有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。
在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
第六,产品应变能力大。
刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。
4、自动化生产线发展趋势性能发展方向:(1)高速高精高效化,速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。
由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化,以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。
数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。
(4)实时智能化早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。
而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。
技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的发展,由此产生了实时智能控制这一新的领域。
在数控技术领域,实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展:自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、控制、前馈控制等。
例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统,在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能,在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制,使数控系统的控制性能大大提高,从而达到最佳控制的目的。
功能发展方向(1)用户界面图形化,用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。
由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。
当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。
图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)可视化,科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。
可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。
在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化,多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。
多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC,数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形图或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能。
编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用,多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。
在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
1.2工业自动化生产线体系结构1、集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD 以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。
应用FPD 平板显示技术,可提高显示器性能。
平板显示器具有含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和CRT抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。
应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。
通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。
2、模块化硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。
根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
3、无人化机床联网可进行远程控制和无人化操作。
通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
4、通用型开放式闭环控制模式采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构,便于裁剪、扩展和升级,可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。