FMS柔性生產線的控制和管理系統(tǒng)
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柔性制造系統(tǒng)是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和一組數字控制加工設備組成，能適應加工對象變換的自動化機械制造系統(tǒng)(Flexible ManufacturingSystem: FMS)。FMS綜合了微電子技術、計算機技術、通信技術、機械與控制設備等先進技術，作為當今世界制造自動化技術發(fā)展的前沿科技，將成為21世紀制造業(yè)的主要生產模式。
由江蘇新瑞機械有限公司和中國科學院沈陽計算技術研究所合作開發(fā)的國產FMS 目前已完成了設計，制造和裝配正在積極推進中。該FMS主要由3臺江蘇新瑞機械有限公司自己研制的高速臥式加工中心為基本組成單元，加上立體倉庫、物流的運輸及管理系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)、上料站、下料站等組成。其中的一項關鍵技術"控制和管理系統(tǒng)"為自主開發(fā)。下面就這一系統(tǒng)作一介紹。
1 FMS的控制系統(tǒng)
主要用來控制機床的動作、工件在不同平臺之間的傳遞(機床-機床、機床-立體倉庫等)。
1.1 機床控制方式
(1) 單機控制:單獨控制機床完成工件的所有加工工序。
(2) 多機分步控制:幾臺機床分步完成同一工件的多道加工工序。
(3) 機床隔離維修控制:把機床與總控系統(tǒng)脫開，進行機床維修工作。
(4) 聯(lián)機控制:由監(jiān)控計算機發(fā)出的作業(yè)命令經通信裝置發(fā)送給機床與堆垛機，完成某一工件或批量工件的所有搬運及加工工序過程。整線處于全自動控制狀態(tài)。
1.2 堆垛機控制方式
堆垛機是用來搬運工件的，它可以在機床與機床之間、機床與立體倉庫之間自動搬運工件，并且能使工件準確定位。它設有維修、手動、單機自動及聯(lián)機自動4種控制方式。
(1)維修方式:采用開關控制堆垛機的水平和垂直運動及貨叉的伸縮運動。此時運行和起升運行狀態(tài)為即停方式(類似點動) ，用于維修、調試和故障狀態(tài)。
(2) 手動方式:采用開關控制堆垛機的水平和垂直運動及貨叉的伸縮運動。此時運行和起升運行可根據有無物料自動停準，存放物料時為連動順序完成(與自動相同)用于人隨車手動對物料的存取操作。
(3) 單機自動方式:通過地面操作臺輸入作業(yè)命令(一次可輸入多條作業(yè)命令)，堆垛機自動完成作業(yè)后返回原位并等待下次作業(yè)。
(4) 在線全自動控制方式:由監(jiān)控計算機發(fā)出的作業(yè)命令經通信裝置發(fā)送給堆垛機，堆垛機在接到指令后自動完成一次作業(yè)并在原地等待下一條作業(yè)命令。堆垛機的PLC及時將堆垛機的運行狀況通過遠紅外通信裝置返回監(jiān)控計算機，監(jiān)控計算機通過彩色監(jiān)視器將各設備的運行狀態(tài)實時顯示。
2 FMS的管理系統(tǒng)
管理系統(tǒng)包括生產計劃、倉儲物流、任務調度、設備監(jiān)控及通訊。首先是生產調度人員根據機床的加工能力和飽和程度，做出產品生產計劃單。在計劃單中，根據所要生產的產品數量，計算出所需要的毛坯原料的數量和所在的立體倉庫中的貨位情況。如果需要的原料不在立體庫中，把空閑的托盤號碼預分配給毛坯原料裝盤，這樣可以更好地在毛坯原料直接送人機床加工前，能夠指揮操作人員將原料及數量放人對應的托盤號碼，減少人為的判斷錯誤。一般情況下加工生產任務是按照數控機床中已存的加工程序分配機床加工。