先进制造技术英文第一章

Chapter1

ComputersinManufacturingBy,ZhangHangweiMechatronicsEngineeringDepartmentAdvancedManufacturingTechnologyContentsChapter1ComputersinManufacturing1Computer-aidedProductionandControlSystemIntroduction1.1AutomationConcept1.2ComputerProcessControl1.3ManagementInformationSystems(MIS)1.4Engineering1.5Business1.6ComputerControlofManufacturingSystemComputer-aidedProductionandControlSystemPara1Thereasonofmodernmfg.System’sdevelopment.

TomeetpeoplesdesiresPara2

Computerisimportantinmfg..

SuchasNC,AC,Robotics,AGVS,AS/RS,FMSComputer-aidedProductionandControlSystem

NC=NumericalControl数控即数字控制(NumericalControl,缩写为NC),在制造业指用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法。根据国家标准GB/T8129—1997机床数字控制的定义:用数字数据的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,实现数字控制,称计算机数控(ComputerizedNumericalControl,缩写CNC)。Computer-aidedProductionandControlSystem

Computer-aidedProductionandControlSystem

AC=AdaptiveControl自适应控制

所谓自适应是指生物能改变自己的习性以适应新的环境的一种特征。因此,直观地讲，自适应控制系统，它能修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性的变化。它是一种现代控制理论。以变制变

自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。Computer-aidedProductionandControlSystem

Robotics工业机器人学

工业机器人由操作机（机械本体）、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。足球机器人四足机器人Computer-aidedProductionandControlSystemAGV是自动引导小车（AutomatedGuidedVehicle）AGV是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，AGV是轮式移动机器人（WMR――WheelMobileRobot）的特殊应用。

AGV是一种以电池为动力，装有非接触导航（导引）装置的无人驾驶车辆。它的主要功能表现为能在计算机监控下，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。

Computer-aidedProductionandControlSystemAS/RS=AutomatedStorage/RetrievalSystem自自动存存储和和提取取系统统一一种用用于存存储和和提取取物品品的自自动、、电脑脑化控控制系系统。。Computer-aidedProductionandControlSystemFMS=FlexibleManufacturingSystem柔性性制造造系统统FMS通常常包括3台台以上的CNC机床床(或加工工中心),由集中的的控制系统统及物料系系统连接起起来,可在在不停机情情况下实现现多品种、、中小批量量的加工管管理。PhrasePara1bearound出出现，存在在rangefrom…to…在在.….的范范围内Para2versatile(a.)通用的，，万能的，，多才多艺艺的e.g.aversatileengineerbecomingofage:成年，，日趋成熟熟onthefoundationof=onthebasisofPara3grouptogether组组合group…into…把把分分类aspecialapplicationsystem专专用系统统bereferredtoas指的是是asetofsubsystem一组子子系统collectively(ad.)集体体地，共同同地，总的的来说haveaneffecton起作用用，对………有影响take……for…考考虑passthrough穿穿（通、经经、流）过过，刺穿、、经历Computer-aidedProductionandControlSystemPara3WhatisPACS?Manyrelatedmanufacturingactivitiesaregroupedtogethertoformaspecialapplicationsystem.Para5WhatisCAPACS?Manyrelatedmanufacturingactivitiesaregroupedtogethertoformacomputer-drivenspecialapplicationsystem.TechnologiesinIntroductionCAD(计计算机辅助助设计，COMPUTERAIDED

GESIGN)是指工工程技术人人员以计算算机为工具具，用各自自的专业知知识，对产产品进行总总体设计、、绘图、分分析和编写写技术文档档等设计活活动的总称称。一般认为CAD功能能可归纳为为四大类：：建立几何何模型、工工程分析、、动态建模模、自动绘绘图。TechnologiesinIntroductionCAM(计计算机辅助助制造，Computer-aidedmfg.)目前尚无统统一的定义义，一般而而言，是指指计算机在在产品制造造方面有关关应用的总总称。CAM有广义义和狭义之之分，广义义CAM一一般是指利利用计算机机辅助从毛毛坯到产品品制造过程程中的直接接和间接的的活动。包包括工艺准准备(计算算机辅助工工艺设计、、计算机辅辅助工装设设计与制造造、NC自自动编程、、工时定额额和材料定定额编制等等)、生产产控制、及及时控制等等。狭义CAM通常常仅指数控控程序的编编制，可包包括刀具路路径的规划划、刀位文文件的生成成、刀具轨轨迹仿真以以及NC代代码的生成成等。TechnologiesinIntroductionCAPP(计算算机辅助助工艺设设计，Computer-aidedProcessPlanning)是根根据产品品设计所所给出的的信息进进行产品品的加工工方法和和制造过过程的设设计。一般认为为，CAPP系系统的功功能包括括毛坯设设计、加加工方法法选择、、工序设设计、工工艺路线线制定和和工时定定额计算算等。其其中，工工序设计计又可包包含装夹夹设备选选择或设设计、加加工余量量分配、、切削用用量选择择以及机机床、刀刀具和夹夹具的选选择、必必要的工工序图生生成等。。TechnologiesinIntroductionCAD/CAM/CAPP的集成CAD过程与CAPP、CAM过程的的集成系统，，其基本工作作步骤如下：：(1)CAD过程设计产产品结构，绘绘制产品图形形，并为CAPP、CAM过程准备备设计数据；；(2)生成标标准化的数据据结构(如征征成STEP文件)，并并经过接口进进行数据转换换；(3)CAPP系统直接接读入CAD系统生成并并经过转换的的数据，生成成零件加工工工艺规程；(4)CAM系统读入CAPP系统统生成并经过过转换的数据据，生成加工工零件的数控控程序。PhrasePara4:byfar(adv.)到目前为止止Para5:bring…into……引进;使开开始bringabout引引起;致致使;造造成;达达成intimate及及时时地discharge(vt.)卸卸下,放放出,解解雇,拔拔染,履履行,放放电Para7:function（（n.））功能能，作作用，，函数数，模模块hub轴轴心，，活动动中心心Para8:spoke辐辐条e.g.putaspokeinsomeone’swheel从从中作作梗Computer-aidedProductionandControlSystemPara8Q1:WhatisthehubofFig.1.2?Q2:WhatarethespokesofFig.1.2?Q3:WhatareadvantagesofCAPACS?increaseproductivity,reducewaste,andproducethingsitwouldnototherwisebeabletomake.1.1AutomationConceptDefinitionTaketheplaceofobservation,effortanddecisionbyhuman.Bedefinedasasystemthatisrelativelyself-operating.FunctionPhraseLine3:taketheplaceof取取代代Line5:respondto对对…………响响应应Line5:encodedinstruction编编码码指指令令1.1AutomationConcept1.2ComputerProcessControlDefinitionThecontrolofvariablesinamanufacturingprocess,whereoneoranycombinationofmaterialsandequipmentproducesormodifiesaproducttomakeitmoreusefulandmorevaluable.ClassificationClosed-loopControlSystemOpen-loopControlSystem1.2ComputerProcessControlOpen-loopControlSystem1.2ComputerProcessControlOpen-loopControlSystem1.2ComputerProcessControlClosed-loopControlSystem1.2ComputerProcessControlClosed-loopControlSystemPhrasePara1：：involve涉涉及及，，包包含含，，就就是是，，serveas作作为为mechanism装装置置instrument仪仪器器，，仪仪表表calibrateddials分分度度盘盘，，校校准准盘盘Para2:inchargeof负负责责sensingdevice=transmit传传感感器器feedbackmechanism反反馈馈装装置置difference误误差差beginat从从开开始始，，开开始始于于…………endat结结束束于于…………Para3：：datalogging数数据据存存储储1.2ComputerProcessControl1.3ManagementInformationSystemCharacteristicsBedesignedtoaidintheperformanceofmanagementfunctions.Tobedevelopedtoprovideexecutiveswithup-to-the-minuteinformationabouttheoperationsoftheenterprise.PhraseLine1Para1：bedesignedtodo被设设计用来来Line3Para1：executive执执行程序序、行政政部门Line3Para1：up-to-the-minute最最新的的Line5Para1：view……as……将………看作作Line2frombottom：：softwarepackage软软件包包1.3ManagementInformationSystemQ1:WhatisthedefinitionofEngineering?Engineeringisaprofessioninwhichaknowledgeofthenaturalsciencesisappliedwithjudgmenttodevelopwaysofusingthematerialsandforcesofnature.Q2:WhataretheadvantagesCAPACSofInEngineering?increasetheproductivityofengineers,improvethequalityofdesign1.4EngineeringParagraph2Makeexamplestoexplaintheadvantagesbecauseofusingcomputer.Paragraph3Q:Whataretherolesofcomputer?automatedoperations,relievetheengineeroftediousmanualcalculations1.4EngineeringPhraseLine1Para1：engineering(n.)工工程；设设计、制制定；工工艺技术术；操纵纵、管理理；Humanengineering环环境工工程学powerengineering动动力学学Line5Para1：simulation模模拟；；仿真；；模型化化；伪装装、冒充充；Line5Para1：modeling模型型化成型型；模型型制造；；模拟；；仿形、、靠模；；Line7Para2：physicalproperties物理理性质Line2Para3：document(n.)文文件、资资料(v.)用用文件件证明Line4Para3：relieve…of…免免除、、解除1.4IntroductionofEngineering1.4Computer-aidedEngineeringandProductionDefinitionPhase方案论证证阶段,初步设设计阶段段,conceptualphaseTranslationPhase详细设计计阶段;detaileddesignphaseConstructionPhase生产准备备及制造造阶段SupportPhaseListFourPhasesofProductionFig一个机电电一体化化产品的的设计和和开发归归纳为以以下14个基本本步骤。。(1)拟拟定产品品(设计计)目标标，确定定初步技技术规范范。(2)收收集资料料，市场场分析，，可行性性分析，，技术经经济性分分析。(3)初初步设计计(总体体方案设设计)。。(4)初初步设计计方案的的评审、、评价(不满意意，修改改)。(5)确确定数学学模型(理论分分析)。。(6)详详细设计计(样机机设计)。(7)详详细设计计方案评评审、评评价(不不满意，，修改)。(8)试试制样机机。(9)样样机试验验，测试试。(10)技术评评价与审审定(不不满意，，修改)。(11)小批量量生产。。(12)试销。。(13)正常正正产，收收集用户户意见。。(14)销售，，收集用用户意见见。1.5BusinessPara1WhatisCAB？TheapplicationsofcomputerstoassistoraidinperformingvariousoperationsinthesefunctionsarereferredtoasCAB.WhatarethefunctionsofCAB?productionplanningandcontrol,financeandaccounting,distributionmanagement,maintenanceschedulingandcontrol,managementinformationsystems,dataprocessing,andproductplanning.1.5BusinessPara2~4：Chreerespects.(1)changingthewayofoperations(Para2).(2)changingthewayofdesign(Para3).(3)changingtheinternalstructureofmanufacturingorganization,theirmethodsofoperations,andtheirexternalrelationshiptosociety(Para4).PhaseLine4Para1:financeandaccounting财（（政和））会（计计）Line2Para2:carryout实实行行、执行行Line5Para2:longterm长长期的的Line6Para2:MRP2=ManufacturingResourcePlanning制制造造资源计计划Line1Para3:gobeyond过过分、、超越、、超出……范围Line1Para3:payroll工工资单单Line3Para3:laborintensive劳劳动力力密集的的Line4Para3:intricate(a.)复复杂的、、错综的的、难以以理解的的1.5BusinessPhaseLine3Para4:scenario(n.)电影剧剧本、情情况、方方案Line5Para4:conceptualdesign=preliminarydesign初步步设计Line7Para4:iterationafteriteration反反反复复Line8Para4:drawon利用用、抽烟烟Line9Para4:serviceable有用用的、耐耐用的Line2frombottomPara4:inconformancewith与……一致1.5Business1.6ComputerControlofManufacturingSystemQ1:Whataretherolesofcomputer-controlledmfg.systems?★controlstand-alonesystems(spraypainting)★controltheuseofresourcestoproduceasalableproduct★controlcomplexsystems(FMS)1.6ComputerControlofManufacturingSystem1.6ComputerControlofManufacturingSystemQ2:Whatisthechallengingincomputer-controlledsystems?★datacommunication★databasemanagement★theintegrationofthemanyislandsofautomationPhaseLine1Para1:use……as=view…as使……作为Line5Para1:stand-alone独独立的Line7Para1:asalableproduct畅畅销产品品Line2Para2:manufacturingcycle生产产周期Line2Para2:productionline生生产线线Line2Para2:takeovercontrolof接接管Line5Para2:islandsofautomation自自动化化岛Line1Para3:integratedcontrolsystem集集成控制系系统Line2Para3:thrust（n.））插,戳,刺,推推力,猛推推,口头攻攻击（vt.）力推,冲冲,插入入,挤进,刺,戳戳,强加,延伸（vi.）插入入,刺,戳戳,延伸伸,强行推推进1.6ComputerControlofManufacturingSystem1.6.1Computer-IntegratedControlSystemQ1:WhatisthedefinitionofICS?ThephilosophyofanICSistotietogetherthesubsystemsofbusiness,engineering,andproductionoverthecompletemanufacturingcycletocreateasmoothmanufacturingbusinessmachine.1.6.1Computer-IntegratedControlSystemQ2:WhatarethetargetsofICS?(ComputerIntegratedControlSystem)★bedirectedatchangingthesubtledifferencesinthemeaningofcontrolastheconceptisusedbyrhevariousfunctionsinthemanufacturingenterprise.★bedirectedattyingtogetherthemanagementobjectivesforthefirmandthevariousprocessfunctionsrequiredtoproducetheproduct.1.6.1Computer-IntegratedControlSystemQ2:WhatistheconceptandtargetsofICS?(ComputerIntegratedControlSystem)★bedirectedatcreatingandcontrollingasingle,integratedplanforoperatingthefacilityandproducingacooperative,harmoniousworkingrelationshipamongallpartsofthebusiness.S7-200主机外形PLC可编程程序控制器：：PLC英文文全称ProgrammableLogicController,中文文全称为可编编程逻辑控制制器，定义是:一种种数字运算操操作的电子系系统，专为在在工业环境应应用而设计的的。它采用一类可可编程的存储储器，用于其其内部存储程程序，执行逻逻辑运算,顺顺序控制，定定时，计数与与算术操作等等面向用户的的指令，并通过数字或模模拟式输入/输出控制各各种类型的机机械或生产过过程。DCS集散系系统:DCS英文全称称DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM,中中文全称为集集散型控制系系统。DCS可以解释为在在模拟量回路路控制较多的的行业中广泛泛使用的，尽尽量将控制所所造成的危险险性分散,而而将管理和显显示功能集中中的一种自动动化高技术产产品。烟雾传感器红红外线传传感器传感器sensor直接接作用于被测测量，并能按按一定方式将将其转换成同同种或别种量量值输出的器器件。通常由由敏感元件和和转换元件组组成。当传感器的输输出为规定的的标准信号时时，则称为变变送器transducer。温度传感器压压力传传感器超声波点点钞/验验钞磁阻式发送传感器(或称超声波波发送器)transmitter接收传感器(或称超声波波接收器)receiverPhaseLine1Para1:tietogether结合成成有机整体Line4Page1:accountfor考虑到、、解释说明Line1Para2:bedirectedat目目的在于Line2frombottomPara2:cooperative合作作的Line1Para3:3C技术=Computer,Communication,CollectionLine1Para3:PLC=ProgrammableLogicControllerLine3Para3:user-oriented面向向用户的Object-orientedlanguage面面向对象的语语言Line1Para3:sensor传感器、transducer变变换器1.6.1Computer-IntegratedControlSystem1.6.2LevelsofControlLevelsofControlNameFunctionCharaceristics1ProcessControl2SupervisoryControl3ManagementControlNameFunctionCharaceristics1ProcessControlControlindividualmachineReceivedirectivesfromLevel2Primary,fast-acting2SupervisoryControlTietogetherprocessesdynamicallyHuman-oriented,Moreslowly3ManagementControlControlentiresystemInorderofdaysThedefinitionofdistributedcontrolsystem1.6.3DistributedControlSupervisoryandadministrationfunctions,wherereal-timecommunicationisnotsocritical,mustnotinterferewiththetime-criticalcontrolloop.1.6.3DistributedControlQ1:WhatisthedefinitionofCommunication?thetransmissionofintelligencebetweenpointsoforiginandreceptionwithoutalterationofsequenceorstructureoftheinformation.Q2:Whatisdatacommunication?themovementofcomputer-encodedinformationbymeansofelectricaltransmission1.6.4PlantCommunicationQ3:Whatistheheartofcommunicationsystem?computersQ4:Howtochooseacontroller?theControllershouldbeefficientintheperformanceoftheirassignedresponsibility1.6.4PlantCommunicationSummaryAkeycommunicationissueisaccesstotheup-to-the-minutedatatoeliminatecostlyerrors,toimproveproductqualityandtoimproveproductivity.PlantCommunication1.6.5NetworkArchitectures1.Hardware2.Software3.Protocols4.DataLinkControls5.LocalAreaNetworks6.TopologyHardwareDefinitionthephysicalequipmentExamplescomputer,terminals,machines,controllers,modems,大亚华华为新新桥调制解调器（（即Modem），是计计算机与电话话线之间进行行信号转换的的装置，由调调制器和解调调器两部分组组成，调制器器是把计算机机的数字信号号（如文件等等）调制成可可在电话线上上传输的声音音信号的装置置，在接收端端，解调器再再把声音信号号转换成计算算机能接收的的数字信号。。通过调制解解调器和电话话线就可以实实现计算机之之间的数据通通信。作用是利用模模拟信号传输输线路传输数数字信号。DefinitionasetofprogramsExamplesCWS,AP,OS,DBMS软件主要是指指支持系统运运行并对系统统进行管理和和控制的程序序系统。实时软件系系统软件应用软件开发软件DefinitionAprotocolisafo