教学型柔性制造系统YG-FMS的开发研究

发布时间：2020-07-07 14:16

【摘要】：柔性制造系统(FMS)是集计算机技术、数字控制技术、网络通信技术以及现代生产管理技术为一体的现代制造技术。自20世纪60年代以来，为满足产品不断更新，适应多品种、小批量生产自动化的需要，柔性制造系统得到了迅速的发展，已成为西方工业国家主流的机械制造装备，它对快速响应市场需求、促进机械制造业的发展和进步发挥了重要作用。本论文就教学型YG-FMS的研制开发所涉及的FMS系统组成、理论建模、实时通信、调度控制等问题进行了研究和探讨，成功解决了YG-FMS研制过程中系统布局、物料储运、作业计划制定、生产过程监控等关键技术，完成了YG-FMS设计、连线、调试、试运行整个开发研制工作，本论文涉及的主要研究内容包括： 1．应用Petri网数学工具进行系统建模。FMS是一种典型的离散型动态系统，结构组成多样，事件触发频繁，控制对象多，控制信息量大，系统结构复杂。Petri网能方便地描述离散动态系统的并发、冲突、同步等特点，具有直观、简洁、运用方便的特征，因此选用Petri网作为系统的建模工具。 2．采用Profibus现场总线实现系统的实时通信。选择了Profibus现场总线解决YG-FMS单元层与设备层之间的通信问题，论文详细描述了系统实时通信的物理结构、具体技术和实现方法。 3．单元控制器的开发。从单元控制器功能组成出发，对作业计划的制定、生产调度、系统监控等各功能模块进行了设计与开发。 4．通过对一个零件进行实际加工，对系统所具有的功能进行了验证。最后，提出了系统有待进一步扩展研究的相关问题。本论文研究所涉及的相关技术和方法对生产型FMS的开发设计提供了有益的借鉴。
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH165
【图文】：

总体结构

图2.1YG一FMs总体结构S的加工系统是FMS最基本的组成部分，FMS的加工能力很大程统所决定的。如前所述，YG一FMS加工系统由一台加，这两台机床功能相当，构成互替〔9，形式的机床布局，入系统的机床功能是可以互相代替的，既可以完成相个零件不同工序的加工，具有较大的柔性和较宽的工可靠性，提高时间利用率。下面分别叙述各机床的功心心带有一个RS232通信接口，配置一个可携带22把刀

协议结构

图5.互Profibus协议结构ofibus一DP使用第一层、第二层和用户接口;第三到第七层未加定义型结构确保了数据传输能快速有效地进行，直接数据链路映象(DirectaPPer~DDLM)使用户接口易于进入第二层。用户接口规定了用户及系设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同Profibus一DP的设备行了传输可选用的RS一485传输技术或光纤传输技术。ofibus一FMS定义了051参数模型中的第一、二和七层，此外，FMS用协议，并向用户提供了可广泛选用的功能很强的通信服务。应用层线报文规范(Fie一曲usMessagespeeifieation干Ms)和低层接口(LowerLce一LLI)。LLI协调不同的通信关系并向FMS提供与设备无关的第二层第二层可完成总线存取控制，它还为Profibus一FMS提供RS一485传输传输技术。

存取协议,总线,主站

AC)具体控制数据传输的步骤。MAC必须确保在任何一个时刻只能有权传输数据。Profibus协议的设计旨在满足介质存取控制的两个基本要(1)主站(复杂的自动化系统)之间的通信，必须保证在确定的时间间一个主站都有足够的时间来完成通信任务。(2)从站(复杂程序控制器的简单外部设备)之间的通信，应尽可能快完成数据的实时传输。因此，Profibus总线的存取协议(见图5.2)是:主站之间采用令牌传送与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证了每个主站在一个精确定义的时间间隔内都能获得(令牌)。令牌报文是一种特殊的报文，它在主站之间传递总线存取权，有主站中循环一周的最长时间是事先规定的。在ProfibuS中，令牌传站间通信时使用。

【引证文献】