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柔性制造技术 东北石油大学 机械科学与工程学院 杨松山 一、基础知识 柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。 信息控制系统 物料储运系统 数字控制加工设备 能适应加工对象变换的自动化机械制造系统 柔性制造单元(FMC) 1～2台数控机床与物料传送装置， 有独立的工件储存站和单元控制系统， 能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件， 可实现有限工序的连续生产， 多品种小批量生产。 柔性制造系统发展方向: 各种工艺内容的柔性制造单元和小型FMS； 完善FMS的自动化功能； 扩大FMS完成的作业内容，并与计算机辅助设计和辅助制造技术(CAD/CAM)相结合，向全盘自动化工厂方向发展。 二、柔性系统组成 三、柔性系统涉及的相关知识 机械传动： “O”型皮带传动 扁平皮带传动 辊传动 齿轮、齿条差动升降机构 丝杠、丝母机构 螺杆调节机构 间歇机构 链轮、链条差动机构 同步齿型带传动机构 滚珠丝杠传动机构 链条长度补偿机构 蜗轮、蜗杆减速机构 电气技术: 现场总线技术 变频调速技术 可编程控制器的编程及应用 电机传动 各种传感器的应用 步进电机控制 气动控制 伺服电机控制 继电器控制 计算机组态、计算机控制的技术 物流及其他技术： 物流仓储技术 条形码识别技术 现场实时监控技术 电子标签物料识别技术 机器人运行及控制技术 四、PROFIBUS-DP 工业现场总线控制系统 现场总线发展的状况 现场总线是用于过程控制现场仪表与控制室之间的一个标准的、开放的、双向的多站数字通信系统。 20世纪90年代以来，现场总线技术以及基于该技术的控制系统（FCS）在国内外引起人们的高度重视，成为世界范围内自动化技术发展的热点。据不完全统计，世界上有近200种现场总线技术，经过十几年的竞争和完善，较具生命力的有几十种。德国西门子公司的PROFIBUS，Echelon公司的LON Works，Rober Bosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，法国的FIP，以及国际标准组织-基金会现场总线FF：FieldBus Foundation，WorldFIP，BitBus，美国DeviceNet与ControlNet等 PROFIBUS现场总线简介 总线控制系统的结构 总线控制系统的硬件开发 硬件开发步骤 硬件开发示意图 总线控制系统的软件开发 五、 PLC控制及应用 六、 ProfiBus与柔性制造系统 * * （1）立体化仓库 （2）小型数控铣单元 （3）上料单元 （4）下料单元 （5）加盖单元 （6）转角单元 （7）穿销钉单元 （8）液压换向单元 （9）加工单元 （10）图像识别单元 （11）综合检测单元 （12）废品分拣单元 （13）条形码识别单元 （14）伸缩换向出入库机构 （15）总控单元 PROFIBUS自1984年开始研制现场总线产品，现以成为欧洲首屈一指的开放式现场总线系统，欧洲市场占有率大于40%，广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电与输配电等领域。 PROFIBUS家族包括PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS三个成员。其中PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）是一种高速和便宜的通信连接，用于自动控制系统和设备级分散的I/0之间进行通信。 该系统共有两层网络结构，采用PROFIBUS-DP数据传输模型，运用RS-485传输技术。 （1）底层（设备层）为PROFIBUS-DP工业现场总线层。 （2）上层（人机交互层）为WINCC监控层。 控制系统软件开发程序流程图 PLC的定义 可编程序控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，逐渐发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。早期的可编程序控制器在功能上只能进行逻辑控制，因而称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC。 发展方向 方便灵活和小型化 近来，为了满足工业生产的不同需要，小型机功能不断增加，例如数值运算、模拟量处理、与上位计算机联网通讯、CRT编程器等功能。 大容量和高功能化 机电一体化 通讯和网络标准化 在编程前首先要完成PLC300和PLC200与计算机的连接。将CP5611接口卡插入计算机扩展槽中并联结MPI通讯电缆至PLC300的MPI插口上，然后启动计算机与PLC 300即可完成