柔性制造系统实验平台的设计与控制
发布时间：2020-08-09 10:14
【摘要】： 随着社会进步和生活水平的提高,激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变,市场对多品种小批量产品的需求越来越大,这使得柔性制造系统有了越来越重要的地位。柔性制造系统适应多品种小批量的加工任务,它可以提高劳动生产率,改善生产环境,增强产品的竞争力,为企业带来更大的经济效益和社会效益。但目前一些柔性制造系统平台存在系统体积大、造价高或缺乏实际加工能力的缺点,并不适用于科研和教学。 本文分析了柔性制造系统的组成以及其加工特性,提出了柔性制造系统是一种连续事件和离散事件并存的混杂系统;提出了一种基于Arena和Labview的混杂柔性制造系统的仿真方法,并用此方法对一个小型柔性制造系统进行了仿真验证,为柔性制造系统平台的搭建提供了一定的理论依据。 本文设计了一种面向教学与科研的小型柔性制造系统平台,它由C000026型号小型数控铣床和C000056型号小型数控车床、关节型机械手、直角坐标机械手和传输装置组成。开发了利用PC并口的机床数控程序;设计了关节型机械手及其单片机控制系统,该机械手用来完成数控车床的工件装卸;设计了采用PLC作为核心控制单元的直角坐标机械手以完成数控铣床的工件装卸;搭建了滚珠丝杠工件运输装置,利用光电编码器实现了传送装置的半闭环伺服控制,保证了传输装置运行动作准确可靠。 应用OPC技术搭建了柔性制造系统的递梯式分布控制体系结构,OPC现场总线技术统一了各个自动化设备之间的通信,使计算机接口和网络分别与PLC、关节型机器人控制器、铣床控制计算机、车床控制计算机连接;使用MCGS搭建OPC服务器,而采用C#语言编写了基于自动化接口访问OPC服务器的客户端程序,从而使系统可以通过Internet实现订单远程提交和设备状况监控。并通过一个试验了柔性制造系统平台的可靠性。 该柔性制造系统平台不仅具有占地面积小、使用成本低等优点,而且具有金属切削加工功能,同时结合了递阶式控制的合理层次性、数据一致性和分布式控制的自治性,使平台的总体结构具有模块性、开放性和扩展性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH165
【图文】：
真时间、当前排队数等。通过修改 SIMAN 对象里的相关属性可以实时修改。部分建模行为也可以通过该对象提供的函数来实现，如传送过调用SIMAN对象里提供的方法可以实时获取仿真信息传送给Labvie含了 Moduls 对象，Moduls 对象提供了查看、修改构建整个仿真模型相关信息的方法。基本构件也叫做模块（module），整个仿真的流程些基本模块来定义。通过调用 Moduls 对象里提供的方法修改 ProcessDelay 变量，即可实现 Arena 基于现场自动化运行状况的定制，使 Are型运行情况更加接近现实情况。环境中的某连续事件运行时间可以通过仿真实体在 Process 模块里进散事件仿真系统中体现出来。Process 模块代表机器进行某项加工或而产生的延时。将 Process 模块里的 Delay Type 选为 constant，并将 Pro自动化设备执行某项连续操作所花的时间，就可以将底层自动化设备离散仿真回路中。实现该过程的 Arena 程序图如图 2-7 所示。
真时间、当前排队数等。通过修改 SIMAN 对象里的相关属性可以实时修改。部分建模行为也可以通过该对象提供的函数来实现，如传送过调用SIMAN对象里提供的方法可以实时获取仿真信息传送给Labvie含了 Moduls 对象，Moduls 对象提供了查看、修改构建整个仿真模型相关信息的方法。基本构件也叫做模块（module），整个仿真的流程些基本模块来定义。通过调用 Moduls 对象里提供的方法修改 ProcessDelay 变量，即可实现 Arena 基于现场自动化运行状况的定制，使 Are型运行情况更加接近现实情况。环境中的某连续事件运行时间可以通过仿真实体在 Process 模块里进散事件仿真系统中体现出来。Process 模块代表机器进行某项加工或而产生的延时。将 Process 模块里的 Delay Type 选为 constant，并将 Pro自动化设备执行某项连续操作所花的时间，就可以将底层自动化设备离散仿真回路中。实现该过程的 Arena 程序图如图 2-7 所示。
第三章 柔性制造系统平台硬件设计3.3.2 传送装置的电气控制系统传送装置采用半闭环伺服控制系统，如图 3-12 所示。它的工作原理是通过检测元件反馈回来的信号与参考相位进行比较，通过误差量来调节控制器，只要控制部分的参数设置的合适，就能实现控制系统所要求精度的控制。半闭环系统的优点是：相对闭环系统环路短，较开环系统又多了反馈环节。因而系统容易达到较高的位置增益，不易发生振荡，快速性也好，机构也比较简单。
本文编号：2786975
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH165
【图文】：
真时间、当前排队数等。通过修改 SIMAN 对象里的相关属性可以实时修改。部分建模行为也可以通过该对象提供的函数来实现，如传送过调用SIMAN对象里提供的方法可以实时获取仿真信息传送给Labvie含了 Moduls 对象，Moduls 对象提供了查看、修改构建整个仿真模型相关信息的方法。基本构件也叫做模块（module），整个仿真的流程些基本模块来定义。通过调用 Moduls 对象里提供的方法修改 ProcessDelay 变量，即可实现 Arena 基于现场自动化运行状况的定制，使 Are型运行情况更加接近现实情况。环境中的某连续事件运行时间可以通过仿真实体在 Process 模块里进散事件仿真系统中体现出来。Process 模块代表机器进行某项加工或而产生的延时。将 Process 模块里的 Delay Type 选为 constant，并将 Pro自动化设备执行某项连续操作所花的时间，就可以将底层自动化设备离散仿真回路中。实现该过程的 Arena 程序图如图 2-7 所示。
真时间、当前排队数等。通过修改 SIMAN 对象里的相关属性可以实时修改。部分建模行为也可以通过该对象提供的函数来实现，如传送过调用SIMAN对象里提供的方法可以实时获取仿真信息传送给Labvie含了 Moduls 对象，Moduls 对象提供了查看、修改构建整个仿真模型相关信息的方法。基本构件也叫做模块（module），整个仿真的流程些基本模块来定义。通过调用 Moduls 对象里提供的方法修改 ProcessDelay 变量，即可实现 Arena 基于现场自动化运行状况的定制，使 Are型运行情况更加接近现实情况。环境中的某连续事件运行时间可以通过仿真实体在 Process 模块里进散事件仿真系统中体现出来。Process 模块代表机器进行某项加工或而产生的延时。将 Process 模块里的 Delay Type 选为 constant，并将 Pro自动化设备执行某项连续操作所花的时间，就可以将底层自动化设备离散仿真回路中。实现该过程的 Arena 程序图如图 2-7 所示。
第三章 柔性制造系统平台硬件设计3.3.2 传送装置的电气控制系统传送装置采用半闭环伺服控制系统，如图 3-12 所示。它的工作原理是通过检测元件反馈回来的信号与参考相位进行比较，通过误差量来调节控制器，只要控制部分的参数设置的合适，就能实现控制系统所要求精度的控制。半闭环系统的优点是：相对闭环系统环路短，较开环系统又多了反馈环节。因而系统容易达到较高的位置增益，不易发生振荡，快速性也好，机构也比较简单。
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 饶运清,邓建春,赵天奇,李培根;FMS集成设计系统的研究与开发[J];华中理工大学学报;1999年05期
2 李指俊;柔性制造技术及其发展趋势[J];机电一体化;1996年01期
3 马增良,兰斌;OPC数据访问服务器实现机制研究[J];计算机工程与应用;2003年21期
4 王平;李大庆;王構;;OPC服务器开发工具包软件的设计与实现[J];计算机工程;2009年22期
5 李厦;乌建中;;液压缸试验台自动测试系统设计与实现[J];机械设计与制造;2007年10期
6 张立斌;单洪颖;李晓东;贾亚洲;刘伟;;FMS加工状态监测技术研究[J];机械设计与制造;2009年08期
7 唐济扬;基于现场总线技术的先进控制系统[J];制造业自动化;2000年07期
8 叶青;;基于OPC通讯技术的PLC之间的数据共享[J];江西冶金;2009年05期
9 蔡葛明;;FMS的应用前景探讨[J];机械研究与应用;2007年02期
10 陈英莫;当前机械制造业的发展趋势——《国际生产工程学会(CIRP)第44届年会论文集》综述[J];机械制造;1996年09期
本文编号：2786975
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2786975.html
