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内容简介：

任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中 文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 通过本课题，使学生加深理解机械制造 领域中的相关知识点（机械产品设计、结构分析等），锻炼学生综合分析问题的能力以及软件应用能力、外文阅读能力与自己查阅资料的能力。针对该具体课题，希望学生能了解国内外当前该领域的研究现状，在此基础上做出一些成果，使大学学到的知识得到综合应用，为进一步深造或走向工作岗位打下良好的基础。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： （ 1）外文资料翻译，至少 3000 字； （ 2）阅读相关文献资料，了解国内外相关领域的研究现状，撰写文献综述 （ 3）根据机床的运动规律 和加工动作 ，完成冲床控制方案的确定 主要动作：该冲床主要完成两个主要动作，一个冲压，一个是拉伸。在这两个动作过程中，要求该冲床能够实现单次脚踏 、单次双手、双手连续、 单手寸动 4 个操作规范以及一些过载保护、报警等功能。 输入点： 26 输出点： 18 （ 4） 绘制系统的电气原理图 （ 5） 编制具体的控制梯形图，完成用户程序的编制 （ 6）撰写毕业设计论文说明书 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： 1、 总体控制方案确定 2、 编制具体梯形图 3、 设计说明书一份 4主要参考文献： 1 林小峰 M等教育出版社， 1991. 86 100. 2 杨长能、 张兴毅 础及应用 M庆大学出版社， 1991. 24 30. 3 张广明等 M防工业出版社， 2007. 564 夏燕兰 J2007,05： 41 42. 5 赵升吨等 J ): 9 14. 6 吴俊海、郑伯学 J1 82. 7 张新华等 J4 46. 8 赵升吨等 J9 62. 9 徐洪学、郭秀英 J):75 78. 10 彭林、张小良 术改造俄罗斯液压冲床 J 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009 年 3 月 9 日 3 月 23 日 3 月 24 日 3 月 31 日 4 月 1 日 4 月 10 日 4 月 11 日 4 月 30 日 5 月 1 日 5 月 14 日 5 月 15 日 6 月 5 日 6 月 6 日 6 月 14 日 搜集熟悉资料，开题报告 方案分析、确定 总体方案设计 系统软硬件选型设计 用 户程序编制 撰写毕业论文及设计说明书 论文答辩 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 系 部 意见： 系 部主任 ： 年 月 日 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业 ： 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 ： 基于 列 冲床控制系统研究 指 导 教 师 : 2009 年 3 月 22 日 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或 按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇 科技论文的信息量，一般一本 参考书最多 相当于三篇科技论文的信息量 （不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日”或“ 2009 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 本文阐述了 可编程控制器（ 的 结构、工作原理 、发展趋势和三菱 特点 。然后阐述了 术在数控上的运用和地位。同时介绍了 冲床的运动规律 ，简述了基于 现代冲床上的运用，最后 论述了 课题研究内容和意义，并确定了该研究 方案和进度 安排。 关键词 数控 冲床 1 引言 可编程控制器 （ 是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的，早期的可编程控制器称作为可编程逻辑控制器（ 。它主要用来代替继电器实现逻辑控制，随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称 是为了避免与个人计算机 （ 的混淆，所以将可编程控制器简称 具有编程简单 ,通用性强 ,抗锻压车间温度、湿度、振动、电源波动及电磁干 扰能力强 ,可靠性高 ,体小 , 维护方便 , 设计、施工投产调试周期短等众多优点 ,广泛应用于自动化控制的各个领域 1。 2 述 结构 要由中央处理单元、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成 （如图 1） ，其中 核心， I/O 部件是连接现场设备与 间的接口电路，通信接口用于与编程器和上位机连接。对于整体式 有部件都装在同一机壳内；对于模块式功能部件独立封装，称为模块或模板，各模块通过总线连接，安装在机架或导轨上。不同厂商生产 的不同系列产品在每个 机架上可插放的模块数是不同的，一般为 3块。可扩展的机架数也不同，一般为 2机架。基本机架与扩展机架之间的距离不宜太长，一般不超过 10M 2。 图 1 组成 基本 工作原理 微型计算机（简称微机）的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式。而 采用不断循环的顺序扫描的工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。 第一条指令开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新一轮的扫描。 是这样周而复始地重复上述循环扫描的。这种工作方式是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户的程序进行运算处理，然后顺序向输出点法发出相应的控制信号 3 扫描工作过程可概括如下： 1) 每次扫描首先执行自诊断程序。自诊断内容为检查 I/O 口部分、存储器、 ，发现异常时，应停机并显示出错。 2) 测是否有与编程器、计算机等的通信请求，若有，则进行相应处理，如接收编程器的程序、命令和各种数据，并把状态、数据出错信息等送给编程器或计算机显示。如果有计算机等通信请求，也在这段时间内完成 相应的数据接收、发送和显示等。 3) 中央处理器对各输入端进行扫描，并将输入端的状态送到输入状态寄存器，即输入采样阶段。 4) 中央处理器将将指令逐条调出并执行，并对输入和原输出状态（或数据）进行“处理”，即按程序对数据进行逻辑、算术运算，再将结果送到输出状态寄存器，即程序执行阶段。 5) 当所有指令执行完成之后，集中把输出状态寄存器的状态通过输出寄存器送到输出端，即输出刷新阶段。 过以上 5 个阶段的工作过程，称作一个扫描周期。完成一个周期后，又重新执行上述过称，周而复始的进行扫描。 分类 按 I/O 点 数分为小型、中型和大型三类。小型 I/O 点数在 256 以下，其中小于64 点的为超小型或微型 型 I/O 点数在 256 2048 点之间。大型的 数在 2048 以上，其中超过 8192 点的为超大型。 按结构形式分为整体式和模块式。整体式 将电源、 I/O 部件都集中在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型 用这种结构，适用于工业生产中的单机控制或者联网群控。小型 主要型号有三菱 系列。模块式 将 部分分成若干个单独模 块，如中央处理器模块、电源模块、输入模块、输出模块等分开配置。使用时可将这些模块分别插入机架底板的插座上。配置灵活、方便，便于扩展。可根据生产实际的控制要求配置各种不同的模块，构成不同的控制系统，一般大、中型 用这种结构 5。 按功能分为低档机、中档机、高档机 3 类。按输出形式分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。 发展趋势 现在 发展有两个主要趋势：其一是向体积更小、速度更快、功能更强和价格更低的微小型方面发展，即现今开始发展的嵌入式 制方面；其二是向大型网络化、高可靠 性、好的兼容性和多功能方面发展。 三菱 特点 三菱 列 收了整体式 优点 ， 其基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和宽度相等，相互之间的连接不需要使用基板，仅通过扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个整体的长方体。 列 有丰富的软硬件资源、强大的功能和很高的运行速度，可用于要求很高的机电一体化控制系统。而其具有的各种扩展单元和扩展模块可以根 据现场系统功能的需要组成不同的控制系统 6。 3 冲床概述 冲床概念 冲压机构由机床本体、传动系统、动力源、控制系统等组成。 其中传动系统又由伺服电机 ,减速机 ,齿轮传动 ,曲轴传动 ,连杆。伺服电机是 在伺服系统中控制机械元件运转的发动机 ,是一种补助马达间接变速装置 ,其作用是 可使控制速度 ,位置精度非常准确。将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象 。 减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大 转矩 的机构 。 齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。按齿轮轴线的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点 。曲轴是 引擎的 主要旋转机件，装上连杆后，可承接连杆的上下 (往复 )运动变成循环(旋转 )运动 ， 是发动机上的一个重要的机件 7 冲床动作及运动规律 冲床的基本组成部分有电动机、飞轮、曲柄、连杆、滑块等，原理是把电动机及飞轮的旋转运动转变为滑块的直线运动。 有的继电器接触器控制方案及动作原理 现在就以 J 明一下原有继电器 接触器式冲床的动作原理，它采用组台式摩擦离合器与制动器。 离合器与制动器之间采用刚性联锁方式，离合器与制动器共用一个气缸。 气缸进排气控制使用电磁空气分配阀电磁空气分配阀 线圈得、失电。则气缸进、排气，实现离合与制动。要实现对冲床的操作规范，就归结为对空气分配阀线圈 该冲床要求实现单次脚踏、单次 双手、 双手连续、单手寸动 4个操作规范。所谓寸动操作规范是指压下寸动接钮，滑块产生运动，松开按钮，滑块停止运动；所谓连续是指压下连续开动按钮，滑块就连续运动，松开连续开动按钮，滑块照样运动 ， 只有当按一下连续停止按钮，滑块在上死点才停止 ； 所谓单次是指按下单次按钮，滑块从上死点运动到下死点再回到上死点后必定停止，即滑块完成一次锻冲工作后即自动停止，与是否仍压着或松开单次开动按钮无关。为了人身安全，该 角为 0 150度区域内，脚或手必须一直压住单次控制开关或按钮不放 (防止手脚进入冲床工作区 )，一旦松开， 滑块立即停止运动 。 待曲轴从上死点向下转过 150度时，脚或手才能松开，此时滑块仍继续运动，不管脚或手是否仍按压着开关或 块运动到上死点时必然停止运动 11。 基于 用 接触器控制式冲床主要是解决了如下几个方面： 1） 将油泵改为周期性间隔运转 由于油泵在改造前是长期运转民，既多耗电，又多耗润滑油，同时还会使油外溢，污染环境。因此，用 定时检测油泵的工作情况。如果油泵发生故障或油路阻塞，系统能及时自动停机，并指示出故障原因。 2） 故障保护 无论系统出现什么故障，即使故障现象已排除，冲床也不会运转，必须等到手动复位后（表示操作者知道故障已经排除）才按要求运行。避免了操作者在不知道出现故障的情况冲床造成安全事故，有效的保护了操作者的安全 。 3） 用 冲床有单次脚踏 、单次双手、双手连续、 单手寸动 4个操作规范，设计中可以用 4） 提高冲床的运行可靠性 出是采用无触点开关型控制，线路简单，又没有高电压、高电流通过。所以故障少，维修方便。由于 能齐全，响应速度快、抗干扰能力强等特点，使本系统可以更可靠的工作 12 具体的功能模型如下图 2所示 ： 图 2 具体功能示意图 4 课题研究内容及进度安排 课题研究内容 本课题主要研究以下 几个方面： （ 1） 根据冲薄壁零件的冲床运动规律和加工动作，确定冲床的控制结构方案，给出软硬件实现方案。 （ 2） 了解和掌握 冲床的电气原理图，根据控制功能，进行系统总体设计方案，确定系统功能模型。 （ 3） 根据冲床运动规律， 编制程序逻辑图。 （ 4） 编制具体的冲床 制梯形图，完成用户程序的编制。 进度安排 3 月 9 日 3 月 23 日 初步熟悉毕业设计内容 ， 完成外文翻译任务，文献综述 ； 3 月 24 日 3 月 31 日 总体 方案 分析 ； 4 月 1 日 4 月 10 日 确定总体方案； 4 月 11 日 4 月 30 日 完成传动系统各组成部分设计与校核 ； 5 月 1 日 5 月 14 日 完成机构模型装配图； 5 月 15 日 5 日 整理文件资料，撰写毕业设计说明，准备答辩； 6 月 6 日 14 日 论文答辩 5 课题研究意义 随着锻压生产自动化程度的提高，控制要求越来越复杂，甚至需要智能控制，冲床的传统继电器 接触器控制方式越来越不能满足工业生产实际的要求。而冲床使用单片机、单板机及微型计算机的控制方式或过于昂贵，编程非常费时系统极为复杂 ,需专业人员才能对其进行操作维护 ,更关键的是其抗锻压车间强烈的振动及电磁干扰的能力差 ,且不太适应锻压车间灰尘、噪声、油、气的 恶劣环境。而可编程控制器 用于冲床的电气控制具有通用性好，可靠性高，环境适应性强，功能强大，接线简单，编程使用方便，并可大大减少冲床日常维护的人数，提高了劳动生产率。为此本课题从冲床的原继电器 接触器控制电路工作原理分析基础上， 用 现了该冲床的控制，并对冲床 6 总结 本文简单介绍了 原理、特点、应用和发展，介绍了 机电控制系统中是如何设计和应用的，并对冲床的动作和运动规律做了简单阐述。然后重点阐述了针对冲床动作特点，如何利用 决冲压控制。由于本人能力有限，只能设计部分功能控制，初步完成冲床的 制，尚有许多不足之处有待在以后的学习过程中改进完善。 参 考 文 献 1 马小军 M 东南大学 出版社， 2007. 44 50. 2 林小峰 M等教育出版社， 1991. 86 100. 3 杨长能， 张兴毅 础及应用 M庆大学出版社， 1991. 24 30 4 张广明 M国防工业出版社， 2007. 56 77 5 龚运新 ，陈淑兰， 解小飞 M北京师范大学 出版社，3 37 6 杨青杰 ， 李国厚 X 系列 用系统设计指南 M 机械工业 出版社，4 15 7 夏燕兰 J2007,05： 41 42 8 赵升吨等 J ): 9 14 9 吴俊海 ， 郑伯学 系统应用设计 J1 82 10 张新华等 J4 46 11 赵升吨等 J9 62 12 徐洪学， 郭秀英 J):75 78 13 彭林， 张小良 J 14 李硕本 M，北京：机械工业出 版社， 2002 15 刘振堂 J2002， 1:7 9 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 本课题是基于 列 冲床控制系统研究 。其主要内容是根据机床的运动规律和加工动作完成冲床控制方案的确定。 （ 1） 对 数控技术中的应用要有所了解，及 数控技术应用中的优势。 （ 2） 对冲床的基本运动进行分析， 该冲床主要完成两个主要动作，一个冲压，一个是拉伸。在这两个动 作过程中，要求该冲床能够实现单次脚踏 、单次双手、 双手连续、 单手寸动 4 个操作规范以及一些过载保护、报警等功能。 （ 3） 根据冲床控制要求，利用 制其运行步骤，绘制 系统的电气原理图 。 （ 4） 编制具体的控制梯形图，完成用户程序的编制 ，实现其运动。 拟采用的研究手段： 针对课题中出现的以上几个问题，将在接下来的时间里通过以下途径来解决： （ 1） 查阅相关书籍资料，了解关于 作的基本原理。 （ 2） 通过研究 工业中的应用实例，掌握 编程方法和特点，特别是要会熟练运用梯形图编程。 （ 3） 了解冲床的运动规范、功能及其工作过程，列出冲床运动中哪些是需要通过 制，哪些只需要普通开关控制，即 完成数字控制系统中的机床驱动控制、滑块运动轨迹控制、机床液压过载保护控制 等。 （ 4） 然后确定出控制结构方案，绘制出其电气原理图。 （ 5） 硬件的实现方案：再根据电气原理图，确定 输入、输出端口分配，选择机型，绘制输入输出端接线图。 （ 6） 软件的实现方案：画出控制程序的流程图，再根据流程图，编制 控制梯形图。 （ 7） 在现原有基础上研究该 控制方案，找出该方案中的缺陷 ，优化程序结构，努力提高 制的动作灵敏性。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见 ： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 2016/10/2 1 基于 2016/10/2 2 设计要点 控制系统结构设计 系统功能需求 总体设计方案 控制流程设计 1 2 3 4 2016/10/2 3 控制系统结构设计 2016/10/2 4 系统功能需求 本控制系统主要完成以下几个功能： （ 1）冲床的动作控制； （ 2）冲床的滑块的位置控制； （ 3）冲床的继电器 （ 4）越位报警控制； （ 5）过载保护控制； （ 6）润滑检测控制； （ 7）吹料控制； （ 8）气压检测功能等。具体功能结构如图所示 2016/10/2 5 系统功能结构图 2016/10/2 6 由所给的冲床电气控制线路原理图，如图所示： 电气控制图设计 2016/10/2 7 设计方案选择 由电气图和系统功能图可知，系统设计输入点包括按钮开关 程开关 匙开关 26个输入点，接触器 磁阀 号灯 8个，4个 。 再根据开关量 I/ 最后，选定 由上面的电气原理图，根据 、正常工作阶段 、故障复位阶段 、断电结束阶段 2016/10/2 9 压力机运转准备流程图 2016/10/2 10 滑块调整流程图 2016/10/2 11 控制软件编程实现 我所选择编程软件是 于梯形图的设计，并可以方便的转化为语句表形式。 因此运用它，我设计了 运转准备 、 滑块调整 、 主电机运行 、 压力机运行 部分的梯形图。 2016/10/2 12 结论 本次毕业设计，我了解了 控制系统大大提高了加工质量和生产效率。 首先，了解了冲压机床的结构及其运动规律。 再次，掌握了 本原理，了解到了 展过程。 最后，在设计中，合理的选择了所需的软硬件，利用 在老师的帮助指导下，顺利完成此次设计，并经过验证表示该设计的正确性。 2016/10/2 13 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： 1991, 附 件： 指导教师评语： 签名： 年 月 日 附件 1：外文资料翻译译文 数控系统和 他们是同一个机器工具？ 摘要 计算机数控控制器（数控） 设计传统方法为将该体系结构划分为三个部分，分别为： 可编程逻辑控制器（ ，一个黑匣子，可以称为 数控装置执行器 （ 一个包括 控制器和 控制轴的综合实体。本文阐述了该结构的缺点，然后提出 一种新 的 数控系统。 我们得出结论，即 过是一个发展的 置。 体系结构 可编程控制器的 结构传统上有两个部分组成： 控制台和执行 机构。 控制台 为操作员 提供了一个 “ 人机界面 ” 来进行交互式设计编程，并且由于这个原因，它 不受实时限制。 执行机构 控制基本任务 的调度，该任务能够 使得 行 工作并且确保相关的的时限。执行机构启动和管理不同的周期性的循环动作。控制台的目的是“人机界面”而执行机构 目的 是“调度”。 在大多数情况下，可以指出 ， 主要目的是独立工 作，也就是说， 不用控制台 。 数控 装置运用 使用 从所有机床应用 中主要呈现三种使用类型： 本 地 使用，直接数字控制 使用和远程使用。 在本地使用中，操作员就站在 机床 附近 。 他直接输入命令，并 通过控制 旋钮和按钮， 来 控制机床和加工过程。 他也 可以创建和编辑工具描述 器 和部分程序， 就是那 些最新的 控代码或类似的代码 程序 。 零件的 设计和辅助制造 在本文也可以实现，尽管 这些工作 可能不是很适合 机床周围比较差的环境 （如噪音，高温，多尘） 。 直接数字控制 使用增加了下载（上传） 主机 文件功能部分，主机集中了各部分程序，即 可以被看作是一个 文件服务器 ; 那些操作仍让受控于处于机床旁边的一个操作员。 在某些情况下， 需提供一个邮件服务器，使得 远距离的操作员之间可能用邮件联系彼此。 这种 了能够将零件程序和工件描述器传送给文件服务器外，其使用类型与本地数控系统基本相似。 第三类 使用 主要集中 于 灵活 生产 和自我维护说明。 它 能够对数控装置 提供一个充分远程 控制。数控系统必须管理和 检测 工具和部件 。一方面 来发送收集 到的充分内部信息，该信息报告了 置操作的状态。另一方面 来 接收控制命令 ，最后与外部设备保持同步。 所有这些新功能包含了一些重要问题 ，那就是 创造 出新 的机会来确定新的概念，如，“ 工作 观念”，但是这不是这篇文章的主要目的，所以这里就不做介绍了。从第三类使用中， 得到一个非常重要的事实就是在柔性制造中，数控系统的人机界面不是特别有用，因为人机界面只是 操作员 用来进行设备维护的。事实上， 在柔性制造环境中，数控系统需要操作的重要部分是执行部分。 现在我 们 可以说，我们的主要目标是 建立这样的一个结构框架，该框架能够完成这三类使用所有的需求。 数控设计 修订 ：双实体结构 基于上文开发系统 考虑 ，本文 把整个 数控系统体系结构 分成两个部分：控制台和执行部件。控制台的目的是用作一个复 杂的人机界面或者演变终端。执行机构的目的是控制加工过程。严格的说， 在柔性制造环境中，执行装置的 存在 不是必须的。事实上， 置控制和决策的智能都集中在执行机构中， 因此 创建了 一种只有一 关和紧急停止按钮 的 黑匣子。 控制台的基本要求 包括 下列的功能： 显 示加工参数。 在数控的 码 中 创建，显示和编辑部分编写的程序。 创建，显示和编辑工具描述符 。 为 零件 程序 提供 辅助 图形工具。 以 永久的方式（硬盘）存放的 部分 程序和工具描述 符 。 调整辅助设备的自动装置和显示它们的状态（ 在数控配置阶段 ）。 调整 主 轴 控制器 的 参数 。 设置执行部分 的 配置参数。 在执行机构中加载一项任务。 显示和存储 将要分析 的统计资料。 执行预定义的测试程序 为了产生一个执行机构的诊断模式，为了以后可以追踪已报告过的问题。 打印所有显示或储存的信息 。 建立一个 控制器的最可行的 方式是 选择一个 微处理器 ， 即， 它的操 作系统和图形工具箱提供的服务 ， 能够 足够的用软件来满足上述要求。作为一个单独的 部件 ，为了能够跟随新进程（例如新的人机界面概念）和新的科技技术（如，可以增加性能的新的硬件结构）， 控制台 应该 可以很容易 独立的升级 。 此外，设计通用控制台的第一步是 使 控制台独立 。 这种状况下的分析和对错误的诊断没有进行错误分析的基础上， 我们可以说控制台 所扮演的角色对于数控装置来说和对与 说它们的作用是相同的。 执行部件包括所有操作的所有功能，这些操作需要在一个 灵活的制造环节中工作，在这个环境中，机器工具以一种独立的方式工作。 就是说，没有操作员和工作台 。 更确切的说，执行机构的功能是共同承担三项基本要求： 执行要求： 把部分 数控 码 的程序翻译成易于理解的中间代码，且 可以通过工具校正器来实现。 为了考虑 用于机器加工的 工具 ，需要修改加工轨迹。 管理不同加工 操作的 序列 。 控制辅助设备（如润滑，换刀） 生 成 的轨迹 。 控制轴 。 与 现场总线 进行通信 （如果存在） 。 管理要求 ： 以适当的方式 存储当前的 “ 工作 ” 和下一个 工作，以便于 更 更新在机加工过程中的工具 集中的工具描述器 （ 如更新的信息数据 生命周期 ）。 以 半永久性的方式存储 配置参数。 更 新和管理 日志，该日志包含一些已经标记为报告过的时间信息。 适当的时刻执行自动诊断 。 独立操作（没有操作员）的重要附加要求： 管理计算机进行通信。 当工具不工作时进行检测。 检测工具磨损。 识别工具。 管理和识别托盘。 识别工具 零 件 并尽 可能 检测 他们。 这些要求显示出执行机构受到 硬件的 实时限制（与控制台相反。）由于执行机构自身的复杂性，数控设计师的所有实际知识都 集中 在执行机构上。 因此，在 完善这个实体和设计这个机构时必须 要特别 仔细。 在这种分析状况下，一些人可能会 讨论 在直接数字控制使用中存在的网络或者远距离控制使用 以 构成第三实体。实际上， 考虑制造自动化协议（ 类的网络协议，该服务由称之为制造消息规范的零件应用层提供。即使是这种情况，这种思想不在这篇文章要写的范围内。 执行设计： “传统 ”方法 设计一个数控系统的传统可接受方法是把结构分为三个实体：可 编程控制器， 计算机控制执行器 和轴。可编程控制器的主要功能是管理机床各种的辅助设备（主轴，润滑）。 计算机控制执行的 主要任务是翻译 控代码，以 根据运动帧 控制 执行主轴进给。 每个 可编程控制器和数控引导器都包括整个数控状态的一部分且他们任何一个都不能 获得或者 维持整个数控系统控制。他们是同时控制数控系统的。为了 能够进行控制 决策，可编程控制器和数控引导器必须明确整个数控系统状态。由于这个原因，状态数据被可编程控制器和数控引导器共同分享。 这些数据都设在一个共同的双端口存储器 里 ，或者 ， 在最坏的情况下，是 在两部分之 间 交换 。因此， 通过这种交互获得的高数据率通常构 成一系列的障碍，因为传输的物理介质通常是专用总线，这总线必须满足高科技中的高级功能要求。当 瑞士联邦技术学院于 1984 年开始的一 项 学校 性 的项目建立 了 一个数控系统的 样机时 ，这 一事实并不 太 明显。 所以，在 1987 年六月，基于“传统”数控的第一个样机已经设计实现了。 那时，通信问题 成了数控系统的关键问题，需要给予重视 ，所以决定 重 新设计其全部结构建立第二个样机 以 验证新的想法。伴着问题研究的深入， 开始了这项设计的研究工作。 执行： 心 ： 基于文献 博士学位论文的研究表明 执行 器核心可以设计 成 一个 称之为“服务的” 大型的有限状态 机调度计划，如图 1 所示。 与 “ 传统 ” 的架构比较， 一个 单独 的实体 控制执行机构， 且 执行机构的状态全部集中在这个单元。 这解决了前面提到关于数据共享的问题。 有限状态机的目的是保证不同服务之间的协调一致。它管理执行机构，包括 其结构 框架 ：该框架的 设计 是 为了在任何时刻做出正确抉择和做出合适的服务。通常情况下， 从执行的角度看，整个 有限状态机 可以看作是一种 核心。服务是一个相当独立的程序 部分，它包括其自己的数 据结构，该数据结构也可以与其他服务分享，它抽象的拥有代表服务状态的数据信息。所以，每一个服务 都应该由自己的虚拟处理器执行。 然而，一些实际的考虑坚持分组的原则，即欲把一些服务进行分组和分配单处理器（共同的）给每个组。实际上，“服务”的概念似乎看起来比数控执行机构中普遍包括的所有任务更广泛，即，如： 把 部分