• PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字
命周期(从概念形成到产品报废)内各阶段的因 命周期(从概念形成到产品报废) 如功能、制造、装配、作业调度、质量、 素(如功能、制造、装配、作业调度、质量、成 本、维护与用户需求等等),并强调各部门的协 维护与用户需求等等),并强调各部门的协 ), 同工作, 同工作,通过建立各决策者之间的有效的信息交 流与通讯机制,综合考虑各相关因素的影响, 流与通讯机制,综合考虑各相关因素的影响,使 后续环节中可能出现的问题在设计的早期阶段就 被发现,并得到解决, 被发现,并得到解决,从而使产品在设计阶段便 具有良好的可制造性、可装配性、 具有良好的可制造性、可装配性、可维护性及回 收再生等方面的特性,最大限度地减少设计反复, 收再生等方面的特性,最大限度地减少设计反复, 缩短设计、生产准备和制造时间。 缩短设计、生产准备和制造时间。
• 数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工 数控技术是利用数字化的信息对机床运动及加工 技术是利用数字化的信息对机床
过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工 过程进行控制的一种方法。 控制的机床,或者说装备了数控系统 数控系统的机床称为 控制的机床,或者说装备了数控系统的机床称为 数控(NC)机床 数控系统包括:数控装置、 机床。 数控(NC)机床。数控系统包括:数控装置、可编 程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。 程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。 优点: 优点: 高速、 高速、高效 高精度
• 一.几个概念 • 1.工业PC(工业控制计算机) 1.工业 (工业控制计算机) 工业PC • 具有采集来自工业生产过程的模拟式和(或) 具有采集来自工业生产过程的模拟式和(
数字式数据的能力,并能向工业过程发出 数字式数据的能力, 模拟式和( 数字式控制信号, 模拟式和(或)数字式控制信号,以实现工 业过程控制和( 监视的数字计算机。 业过程控制和(或)监视的数字计算机。
• 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、
一组数字控制加工设备组成,能适应加工对象变换的自动 一组数字控制加工设备组成, 化机械制造系统(Flexible System), 化机械制造系统(Flexible Manufacturing System), 英文缩写为FMS。 英文缩写为FMS。 柔性制造系统的优点 : 柔性制造系统是一种技术复 高度自动化的系统,它将微电子学、 杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工 程等技术有机地结合起来, 程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造 高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。 1、 高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。 设备利用率高。 2、在制品减少80%左右。 在制品减少80%左右 左右。 3、 设备利用率高。 生产能力相对稳定。 4、产品质量高。 5、运行灵 产品质量高。 生产能力相对稳定。 产品应变能力大。 7、经济效果显著。 经济效果显著。 活。 6、产品应变能力大。
•自动化技术包括: 自动化技术包括: • 生产控制自动化 • 经营管理自动化
• 1.1 自动化与自动化控制系统 • 1.1.2自动控制系统 1.1.2自动控制系统
• 计算机辅助制造是指在机械制造业中,利 计算机辅助制造是指在机械制造业中,
用电子数字计算机通过各种数值控制机床 和设备,自动完成离散产品的加工、 和设备,自动完成离散产品的加工、装配 、 检测和包装等制造过程。简称cam。 检测和包装等制造过程。简称cam。
• 3.现场总线.现场总线控制系统 • 它是一种工业数据总线,是自动化领域中底层 它是一种工业数据总线, •
数据通信网络。 数据通信网络。 是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、 是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双 多站的通信系统。 向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能 化仪器仪表、控制器、 化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的 数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统 之间的信息传递问题 。
• 现代CAD系统的功能包括: 现代CAD系统的功能包括 系统的功能包括: • (1)设计组件重用 (2)简易的设计修改和版 (1)设计组件重用 (2)简易的设计修改和版
本控制功能 (3)设计的标准组件的自动产生 (3)设计的标准组件的自动产生 (4)设计是否满足要求和实际规则的检验 (5)无 (4)设计是否满足要求和实际规则的检验 (5)无 (6)装配件 (6)装配件(一堆 装配件( 需建立物理原型的设计模拟 零件或者其它装配件) 零件或者其它装配件)的自动设计 (7)工程文 (7)工程文 档的输出,例如制造图纸, (8)设计 档的输出,例如制造图纸,材料明细表 (8)设计 (9)到快速原型或快 (9)到快速原型或快 到生产设备的直接输出 速制造工业原型的机器的直接输出
• 准时生产制(Just In Time简称JIT),基本思 准时生产 生产制 Time简称 简称JIT), ),基本思
想可概括为“在需要的时候, 想可概括为“在需要的时候,按需要的量生产所 需的产品” 需的产品”,也就是通过生产的计划和控制及库 存的管理,追求一种无库存, 存的管理,追求一种无库存,或库存达到最小的 生产系统。 生产系统。准时生产方式的核心是追求一种无库 存的生产系统,或使库存达到最小的生产系统。 存的生产系统,或使库存达到最小的生产系统。 为此而开发了包括“看板”” ””在内的一系列具体 为此而开发了包括“看板””在内的一系列具体 方法, 方法,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体 系。
设备或系统代替人 完成某种生产任务, 或者代替人实现某 个过程,或者代替 人进行事务管理工 作。
• 一.工业自动化 • 二.农业自动化 • 三.军事自动化 • 四.办公自动化 • 五.家庭自动化
• 3.1 数控技术 • 3.2 工业机器人 • 3.3 计算机辅助设计与制造 • 现代制造业的自动化程度已成
• 2. DCS,即所谓的分布式控制系统,或在 DCS,即所谓的分布式控制系统 分布式控制系统,
有些资料中称之为集散系统 有些资料中称之为集散系统,是相对于集 集散系统, 中式控制系统而言的一种新型计算机控制 中式控制系统而言的一种新型计算机控制 系统, 系统,它是在集中式控制系统的基础上发 演变而来的。在系统功能方面, 展、演变而来的。在系统功能方面,DCS 和集中式控制系统的区别不大, 和集中式控制系统的区别不大,但在系统 功能的实现方法上却完全不同。 功能的实现方法上却完全不同。
• 计算机辅助设计 : • 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简 利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 图形设备帮助设计人员进行设计工作
称CAD。 在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人 CAD。 在工程和产品设计 产品设计中 员担负计算、信息存储和制图等项工作。 员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要 用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较, 用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决 定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、 定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图 形的,都能存放在计算机的内存或外存里, 形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检 设计人员通常用草图开始设计, 索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的 繁重工作可以交给计算机完成; 繁重工作可以交给计算机完成;利用计算机可以进行与图 形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据 图形数据加 形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加 工工作。 工工作。
手或多自由度的机器人。 手或多自由度的机器人。工业机器人是自 自由度的机器人 动执行工作的机器装置, 动执行工作的机器装置,是靠自身动力和 控制能力来实现各种功能的一种机器。 控制能力来实现各种功能的一种机器。它 可以接受人类指挥, 可以接受人类指挥,也可以按照预先编排 的程序运行, 的程序运行,现代的工业机器人还可以根 人工智能技术制定的原则纲领行动 制定的原则纲领行动。 据人工智能技术制定的原则纲领行动。
人直接参与的情况下,利用外加的设备或 装置,使机器、设备或生产过程的某个工 作状态或参数自动地按照预定的规律运行。
20世纪40年代起,自动化技术经历了四个阶段 20世纪 年代起 世纪40年代起,
1.单参数自动调节和单机自动化(20世纪 1.单参数自动调节和单机自动化(20世纪 单参数自动调节和单机自动化 40-50年代) 40-50年代 年代) 2.最优控制与局部自动化(20世纪60年代) 2.最优控制与局部自动化 20世纪 年代 最优控制与局部自动化( 世纪60年代) 3.系统控制与管理自动化(20世纪70年代) 3.系统控制与管理自动化 20世纪 年代 系统控制与管理自动化( 世纪70年代) 4.智能自动化(20世纪80年代形成,90年 4.智能自动化 20世纪 年代形成 90年 智能自动化( 世纪80年代形成, 代发挥作用) 代发挥作用)
Integrated Manufacturing System 简 CIMS)是随着计算机辅助设计与制造的 是随着计算机辅助设计与制造 称CIMS)是随着计算机辅助设计与制造的 发展而产生的。它是在信息技术 信息技术自动化技 发展而产生的。它是在信息技术自动化技 术与制造的基础上, 术与制造的基础上,通过计算机技术把分 散在产品设计制造过程中各种孤立的自动 子系统有机地集成起来 有机地集成起来, 化子系统有机地集成起来,形成适用于多 品种、小批量生产, 品种、小批量生产,实现整体效益的集成 化和智能化制造系统。 化和智能化制造系统。
自动化技术及其发展 自动化技术的应用 现代制造业的技术基础 制造业的一些新的发展模式 我国工业控制自动化技术的现状 与发展趋势
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