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为柔性制造系统设计的可编程控制器平台

摘要：在本文中，我们给出了基于PLC和以可视的个人PC机为基础的MMI和DAS

单元的柔性制造系统（FMS）控制平台的设计和运行。FMS的关键方面是其在适应

一个艰巨的进程运行时的灵活性。PLC借助基于PC的MMI或DAS为FMS应用提供

了可行的解决方法，其中PLC在执行高速的顺序控制策略时得到了优化。正运行着

MMI/DAS的前端个人电脑提供了直观的操作界面，界面上有强大的图形和报告工

具。个人电脑上的信息能发布在一个公司的局域网或用于客户技术服务的网络。目

前，伴随着基本的微处理器技术和软件编程技术的融合，许多用户发现PLC提供了

一个高效益的能在中小型加工厂实现实时控制的解决方案，特别是当与使用混合动

力系统监督电脑结合时。这篇论文的主要任务是说明PLC是通过个人电脑的信息的

自动化流通和接受运营商的指示来迅速响应和重复控制任务的，从而提供给用户了

一个修改和监测过程作为要求改变的工具。

关键字：PLC、柔性制造系统（FMS）、个人电脑。

1.简介

在各种各样的产品制造行业中，最自动的生产形式是20世纪70年代首先采用

的柔性制造系统（FMS）。自从FMS能提供一个为提高批量生产力的高潜力，FMS

的数量就大大增加了。这个遍及世界的加速度应归因于不断加剧的全球化竞争，缩

短制造的循环时间和降低生产成本。

一般地，以模块化子系统为形式的FMS是由一组机器或其他的自动化工作站组

成的,例如数控机床、机器人、视觉系统和进程站。有通过材料处理系统互联的和

由计算机驱动的（玛勒基，1991）。每个模块化系统都需要有一个特别的模块化控

制系统，不同的元件由不同的控制单元控制。所有的模块化系统都像平常一样由计

算机控制。这些控制单元在高水平控制器的监控下执行它们的任务。对于这个系统

来说，控制装置和信息的流通都需要自动化。FMS的关键方面是它在控制任务时适

应变化的能力。这个灵活性包括它能生产的类型的数量和种类，运行的顺序和重新

往复流动的能力。最后，控制平台应该有使信息流动自动化的能力。

通常情况下，有三种控制平台的类型用于FMS：小型机、微型机和PLC。小型

机最适合复杂的、大规模的、连续的、监管的控制应用。PLC用于快速的和重复性

的逻辑控制。个人电脑适用于操作员界面功能。主要地,PLC是用来代替硬接线继

电器以运行在工业环境中。工厂工程师和维修人员很容易它们，而且，工厂电工很

容易维修。目前，伴随着基本的微处理器技术和软件编程技术的融合，许多用户发

现PLC提供了一个高效益的能在中小型加工厂实现实时控制的解决方案，特别是当

与使用混合动力系统监督电脑结合时。

这篇论文的意义在于解决FMS的先进技术.阐述了由PLC控制的、以PC机为基

础的可视化人机接口以及DAS的设计和建设。具体组织如下。第2节的开始描述了

在NJIT制造系统工厂车间中心的FMS.第3节给出了FMS的业务描述。第4、5节

控制PLC的应用和以个人电脑为基础的MMI/DAS。第6节总结了控制PLC的应用和

以个人电脑为基础的MMI/DAS的FMS的优点。

2.FMS概述

司处理输送系统

它有四部分组成：A、B、C和D，每一部分都安装有固定装置，两个转换表TT1、

TT2和为每个工作站运输材料的双传送带。

图1.灵活的制造系统

NASAII数控铣床

铣床接收长方形固体配件和依据电脑控制器的规定尺寸制成各种各样的元件。

GEP50机器人

一个共用的机器人用来装卸数控铣床和输送系统之间的原料，还有部分机站和

输送系统之间的原料。它包括五个由PLC承担的计算机编程。计算机程序指导机器

人运输部分机站和小车、数控机床和小车之间的原料。后两个程序在接受或拒绝领

域替换已完成的部分。

图像机站部分

这个机站有一个重力溜槽，这个重力溜槽提供固态坯作为原料。这个机站还有

两本类型，分别是接受单元和拒绝单元。

计算机可视系统

这个可视系统为视觉自动检测提供帮助。它是一个菜单驱动器和边缘检测系

统。

钻床

IBM7535工业化机器人是能钻出各种孔的自动化钻孔机。

总地来说，FMS有两个机器人，一个是数控铣床即输送系统；另一个是可视系

统。

3.运行描述

FMS进程的工作流程有以下步