关于FMS柔性自动化要点整理(ppt 30页).ppt

数字化发展核心精密化发展关键极化发展焦点自动化发展条件集成化发展方法网络化3354发展前景绿色化发展的必然性、制造技术发展趋势、1.3现代制造特征速度(Speed ) 在生产基础控制与上层企业资源管理体系有机整合的基础上，将供应商和客户纳入企业自身的供应链，及时了解下游客户的需求状况，使上游供应商及时了解企业原材料的库存状况、合作状况，在供应商、业者、客户三者之间没有形成有效的关闭，对市场的迅速对策通过灵活性因特网实施企业会话管理(EAM )允许合作伙伴根据一定的资产运营过程和ISO认证共享有关资产、过程和加工的信息，从而使制造系统更加灵活。 利用集成(集成)的控制平台实现制造流程和业务流程的并行实施，协调工作流程、信息流程和物流运营，提高操作灵活性。 可视化(Visibility )为客户和供应商提供各种数字和图像信息，以实现制造过程的可视化。 增加对企业的理解，增强对企业的信心，同时加强对企业的监督。2 .计算机集成制造，2.1背景和理念，Dr.JosephHarrington1974年提出了CIM的制造理念： computerintegratemanufacturing (CIM )用计算机通过信息集成、流程集成、企业集成实现现代化生产制造，是企业的综合基于这一理念开发的系统叫做CIMS。 中国经过十多年的发展，结合新技术，发展成contomprarryingdmanufacturingsystem现代集成制造、2.2CIMS基本结构的生产管理信息系统(ERP/MRPII )工程系统(CAD/CAM/CAPP/PDM ) 生产自动化系统(FMS/DNC )质量管理信息系统(CAQ )数据库管理系统和计算机网络系统，第二章DNC系统，2.1概述，2.1.1DNC定义，DNC是一台或多台计算机中综合控制多台数控设备的一种方法，是机械制造系统的重要发展DNC系统是自动制造系统的模型。 2.1.2DNC发展过程、分布式数字控制(DirectNumericalControl )、直接数字控制(DirectNumericalControl )的人也有DNC系统实施等级控制，CNC计算机直接控制生产机床，可与DNC系统主机交换信息，DNC主机也可与其他计算机交换信息。 DNC系统配置的这一发展将DNC的含义直接从NC转变为分布式NC(distributednumericalcontrol )。 (70s )、柔性DNC (flexibledistributednumericalcontrol )、DNC系统使用计算机管理、调度和控制多台数控机床，以及CAD/CAPP/CAM、物料运输和存储、生产计划和控制形成了灵活的分布式数字控制(fdnc )系统。 (80s )、以及2.4DNC通信系统的物理连接使用RS-232C或RS-422 (其可以在RS-232C或RS-422连接的方案中实现)方便且成本低，不过也存在以下问题： (1)传输距离短。 当RS-232C的传输距离为50m以下时，20mA电流环路和RS-422/RS-423为1000m左右57348； (2)传输不可靠。 抗噪声性能差，在这些接口和连接线缆之间的差错检测功能(3)传输速率低、实时性能差以及响应速率慢(4)的系统规模受到限制。 由于一台计算机不能提供多个串行接口且所连接的设备有限，因此不能增加整个系统的规模57348； (5)电缆费用高，系统复杂性增加。 由于各设备需要来自DNC主机的通信电缆，所以系统整体的电缆成本大，系统环境的复杂性也大幅增加。 57348； (6)系统的扩张并不容易。 如果需要扩展系统，则不仅需要更改系统软件，还需要更改硬件。另外，采用计算机网络通信接口，下一代CNC装置为了能够与DNC、FMS连接，设置可与网络直接连接的专用通信微处理器接口，通过该接口将NC设备与工业lan(LAN )连接。 互联网通信协议大多采用基于ISO开放系统互参模型七层结构的相关协议。专用网络： DATA-HIGHWAY(DH )、(DH )MAP网络和工业以太网： FANUC、Simens、AB等。 现场总线(FieldBus)-结构简单、协议直观-价格低廉、性能稳定-实时性强、抗干扰性强，适合与工业现场通信。 DeviceNET、第三章柔性制造系统(FMS )、3.1FMS的概要、3.1.1柔性制造、柔性制造是对制造设备和系统的生产需求变化的适应能力， 通常制造柔性体有以下几点：制造设备的柔性制造设备通过配备相应的工具、测量工具、夹具、NC程序等，使该设备具有制造规定部件系列的哪个部件的能力(这是固有的柔性，与制造设备所具有的相关功能有关)。 例如，机械附带的刀库的容量、控制的运动轴的数量等。 (FlexibleManufacturingSystem，简称FMS )，加工灵活性不同的加工工序和工艺加工零件的能力，或者在给定的一个工艺计划中以不同的加工路径实现零件的加工(替代制造站之间和加工功能之间的交换)。 产品的灵活性能够经济、迅速地改变产品生产能力。 零件流路的柔性系统发生局部故障时，重新选择零件加工路径，继续加工的能力。 产量柔性系统的运行能够适应不同的生产批次，具有良好的生产效益。 另外，系统重建柔性系统具有重建柔性，在生产需求变化的情况下，系统能够容易地扩展、收缩、重建。 故障控制灵活性系统中的设备发生故障时，制造系统对故障的处理能力。 3.1.2FMS的定义，柔性制造系统(简称FMS )是由数控加工设备、物料储存装置和计算机控制系统等组成的自动制造系统。 包括多个柔性制造单元，可根据制造任务和生产变化迅速调整，适用于多品种、小批量生产。 (依据：中华人民共和国国家军用标准-武器装备柔性制造系统术语)、3.1.3FMS的构成和功能、硬件系统(第一部分)、制造设备：数控加工设备(如加工中心)、测量仪、清洗机等自动储存设备：输送机、货车、AGV、搬运机器人、立体仓库、 中央托盘仓库、材料和刀具装卸站、中央刀仓库等计算机控制系统和网络通信系统。 软件系统(第2部分)、系统支持软件：操作系统、网络操作系统、数据库管理系统等。 FMS运行控制系统：动态调度系统、实时故障诊断系统、生产准备系统、材料(工件和工具)管理控制系统等，(1)FMS的构成，(2)FMS的功能可以自动控制和管理部件的加工过程，制造质量的自动控制，故障的自动诊断和处理， 通过简单的软件系统变更(包括自动收集和处理制造信息)，可以制造某个部件系列的多个部件。可以自动控制工件和工具等物料的运输和保管过程，解决在管理的多机床中的部件混流加工，而且不增加附加费用，进行最佳的调度管理柔性制造系统：由2台以上数控机床或加工中心或柔性制造单元构成，具有自动输送装置、自动上下材料装置。 托盘库、自动仓库、中央工具库等。 具有计算机综合控制功能、数据管理功能、生产计划和调度管理功能和监控功能等。3.3FMS物料储存系统、3.3.1FMS物料储存系统概述、(1)FMS物料储存系统、柔性制造系统的物料运输系统连接各工作站，实现物料运输的自动化系统。根据搬运对象的不同，可分为搬运工件的工作流子系统和搬运工具的工具流子系统。 (2)FMS物料储存系统的功能、物料自动储存功能、物料储存设备：自动立体仓库(ASRS )、中央托盘区、装卸站、刀具进出口站、中央刀具仓库、机械附属刀具仓库等物料自动运输功能、物料自动运输设备：工业机器人、输送机、带轨道的小车、自动导引小车(automatedguide ) AGV、AGV的基本原理，AGV有轨自动运输车，AGV的运行不依赖于固定的运行轨道，采用不同的导航方式来控制运行路径。 AGV的引导方式分为有线引导和无线引导。 激光导轨是无线导轨之一。 有线导轨分为电磁感应式和发光导轨式。 随着科学技术的发展，新的引导方式不断涌现，如模式识别引导、陀螺引导等。 (1)感应方式、电磁感应式、电磁感应式、感应线圈(左)、感应线圈(右)、感应电流的一般频率低(小于15kHz )、低压(小于40V )、消耗电流的强度小于600mA。AGV系统导航技术、磁感应导航(Wirenavigation )视觉导航(Magnetnavigation )激光导航(Lasernavigation )综合导航(Multi-modenavigation ) 由于AGV通常可以选择从一个站点到另一个站点的多条路径，因此我们希望通过选择合理的执行路径来提高系统效率。 a，d，b，c，o，e，OAACCDdeoaabBDdeoaabBCCDde。 从o点到e点： l具有良好的灵活性减少对l劳动力的需求l不同的AGV即使在能够在同一系统中工作的l系统中单独的AGV无法正常工作， 系统不瘫痪的l系统的扩展容易l产品设备的运输安全性提高的l高可靠性l设置空间的削减l需要很少的能源，低噪音动作的l设置容易，维护容易l容易与其他自动化系统集成。 AGV的特点、缺点主要是由于一次性投入成本高，投资回收期延长，其次主要应用于室内，不应在环境恶劣的露天环境中采用，不能相对于磁感应装置的AGV以金属地位运行。 4.2下一代集成网络通信结构，4.2.1两种通信模式的基本特征比较，主/从式或源/目标，生产者/消费者或出版者/用户，或对，主/从通信模式，缺点：生产者/消费者模式，4.2.2种通信模式的通信技术的详细情况进行比较， 由于源/目的地模式中的每个分组包含特定源和目的地址字段的数据到达每个节点所需的数据传输时间不一致，因此节点之间的同步操作非常困难，带宽的浪费很大程度上是由于同一设备向不同节点发送相同数据另外，生产者/消费者标识字段是标识数据的代码，其使得能够由所有节点同时接收的多个节点同时共享来自相同生产者节点的数据的带宽的使用更为有效。 5.1.2OPC定义了在工业客户机和服务器之间进行数据交换的工业标准。 此外，OPC用于过程控制ole (objectlinkimbed，对象化) (oleforprocesscontrol )，目前约有300家仪表和控制设备制造商支持该工业标准。(1)OPC的定义、基于Microsoft的OLE(ActiveX )、componentobjectmodel (com ) distributed (docm )、XMLInterNET和. net技术、5.1.4OPC的优势、降低系统集成成本、 缩短整合周期提供即插即用连线能力使用相同的应用程式介面程式，轻松且轻松地将Microsoft基础平台与其他应用程式和产品整合到自动化解决方案中不受供应商留下的专用性限制，可以自由选择“最佳产品”，降低故障诊断和系统维护的成本。5.2.10读取和写入信息、(1)OPCGroup信息的读取和写入、同步方式的读取和写入(SyncRedSyncWrite )同步方式在读取或写入开始后到读取或写入结束为止不返回方法。异步方式读写(AsyncRedAsyncWrite )异步方式在读写开始后方法返回，客户机不得不从OPCServer返回信息，客户机可以继续其他工作，读写在后台进行。 读写操作完成后，OPC通知客户机相关信息的读写。 此方法的优点是不阻塞用户的其他进程。 同步和异步读写是OPCGro