西門子6AV6643-0DD01-1AX1觸摸屏

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CNC系統(tǒng)的多任務(wù)性。CNC系統(tǒng)通常作為一個獨(dú)立的過程控制單元用于工業(yè)自動化生產(chǎn)中，因此它的系統(tǒng)軟件必須完成管理和控制兩大任務(wù)。系統(tǒng)的管理部分包括輸入、I/O處理、顯示和診斷。系統(tǒng)的控制部分包括譯碼、補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)和位置控制。在許多情況下，管理和控制的某些工作必須同時進(jìn)行。例如，當(dāng)CNC系統(tǒng)工作在加工控制狀態(tài)時，為了使操作人員能及時地了解CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)，管理軟件中的顯示模塊必須與控制軟件同時運(yùn)行。當(dāng)CNC系統(tǒng)工作在NC加工方式時，管理軟件中的零件程序輸入模塊必須與控制軟件同時運(yùn)行。而當(dāng)控制軟件運(yùn)行時，其本身的一些處理模塊也必須同時運(yùn)行。例如，為了保證加工過程的連續(xù)性，即在各程序段之間不停刀，譯碼、補(bǔ)償和速度處理模塊必須與插補(bǔ)模塊同時運(yùn)行，而插補(bǔ)又必須與位置控制同時進(jìn)行。
下面給出CNC系統(tǒng)的任務(wù)分解圖(圖3-10(a))和任務(wù)并行處理關(guān)系圖(圖3-10(b))。在圖3-10(b)中,雙向箭頭表示兩個模塊之間有并行處理關(guān)系。
(2)并行處理的概念。并行處理是指計(jì)算機(jī)在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不相同的工作。并行處理 顯著的優(yōu)點(diǎn)是提高了運(yùn)算速度。拿n位串行運(yùn)算和n位并行運(yùn)算來比較，在元件處理速度相同的情況下，后者運(yùn)算速度幾乎提高為前者的n倍。這是一種資源重復(fù)的并行處理方法，它是根據(jù)“以數(shù)量取勝”的原則大幅度提高運(yùn)算速度的。但是并行處理還不止于設(shè)備的簡單重復(fù)，它還有更多的含義。如時間重疊和資源共享。所謂時間重疊是根據(jù)流水線處理技術(shù)，使多個處理過程在時間上相互錯開，輪流使用同一套設(shè)備的幾個部分。而資源共享則是根據(jù)“分時共享”的原則，使多個用戶按時間順序使用同一套設(shè)備
在CNC系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)中，已廣泛使用資源重復(fù)的并行處理方法，如采用多CPU的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)來提高系統(tǒng)的速度。而在CNC系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中則主要采用資源分時共享和資源重疊的流水線處理技術(shù)。
(3)資源分時共享。在單CPU的CNC系統(tǒng)中，主要采用CPU分時共享的原則來解決多任務(wù)的同時運(yùn)行。一般來講，在使用分時共享并行處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，首先要解決的問題是各任務(wù)占用CPU時間的分配原則，這里面有兩方面的含義：其一是各任務(wù)何時占用CPU；其二是允許各任務(wù)占用CPU的時間長短。
在CNC系統(tǒng)中，對各任務(wù)使用CPU是用循環(huán)輪流和中斷優(yōu)先相結(jié)合的方法來解決。圖3-10(c)是一個典型CNC系統(tǒng)各任務(wù)分時共享CPU的時間分配圖。
系統(tǒng)在完成初始化以后自動進(jìn)入時間分配環(huán)中，在環(huán)中依次輪流處理各任務(wù)。而對于系統(tǒng)中一些實(shí)時性很強(qiáng)的任務(wù)則按優(yōu)先級排隊(duì)，分別放在不同中斷優(yōu)先級上，環(huán)外的任務(wù)可以隨時中斷環(huán)內(nèi)各任務(wù)的執(zhí)行。
每個任務(wù)允許占有CPU的時間受到一定限制，通常是這樣處理的，對于某些占有CPU時間比較多的任務(wù)，如插補(bǔ)準(zhǔn)備，可以在其中的某些地方設(shè)置斷點(diǎn)，當(dāng)程序運(yùn)行到斷點(diǎn)處時，自動讓出CPU，待到下一個運(yùn)行時間里自動跳到斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。
(4)資源重疊流水處理。當(dāng)CNC系統(tǒng)處在NC工作方式時，其數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程將由零件程序輸入、插補(bǔ)準(zhǔn)備(包括譯碼、補(bǔ)償和速度處理)、插補(bǔ)、位置控制4個子過程組成。如果每個子過程的處理時間分別為,那么一個零件程序段的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間將是
如果以順序方式處理每個零件程序段，即第 y個零件程序段處理完以后再處理第二個程序段，依此類推，這種順序處理時的時間空間關(guān)系如圖3-11(a)所示。從圖上可以看出，如果等到第 y個程序段處理完之后才開始對第二個程序段進(jìn)行處理，那么在兩個程序段的輸出之間將有一個時間長度為t的間隔。同樣在第二個程序段與第三個程序段的輸出之間也會有時間間隔，依此類推。這種時間間隔反映在電機(jī)上就是電機(jī)的時轉(zhuǎn)時停，反映在上就是的時走時停。不管這種時間間隔多么小，這種時走時停在加工工藝上都是不允許的。消除這種間隔的方法是用流水處理技術(shù)。采用流水處理后的時間空間關(guān)系如圖3-11(b)所示。

流水處理的關(guān)鍵是時間重疊，即在一段時間間隔內(nèi)不是處理一個子過程，而是處理兩個或更多的子過程。從圖3-11(b)可以看出，經(jīng)過流水處理后從時間開始，每個程序段的輸出之間不再有間隔，從而保證了電機(jī)轉(zhuǎn)動和移動的連續(xù)性。 從圖3-11（b）中可以看出，流水處理要求沒一個處理子程序的運(yùn)算時間相等。而在CNC系統(tǒng)中每一個子程序所需的處理時間都是不相等的，解決的辦法是取長的子程序處理時間為處理時間間隔。這樣當(dāng)處理時間較短的子程序時，處理完成之后就進(jìn)入等待狀態(tài)。
在單CPU的CNC裝置中，流水處理的時間重疊只有宏觀的意義，即在一段時間內(nèi)，CPU處理多個子程序，但從微觀上看，各子程序分時占用CPU時間。
2、實(shí)時中斷處理自動化的對象變?yōu)榇笠?guī)模、復(fù)雜的工程和非工程系統(tǒng)，涉及許多用現(xiàn)代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究，促進(jìn)了自動化的理論、方法和手段的革新，于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)的智能控制，出現(xiàn)了綜合利用計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的高級自動化系統(tǒng)，如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動化、智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等。
研究內(nèi)容編輯
自動化是一門涉及學(xué)科較多、應(yīng)用廣泛的綜合性科學(xué)技術(shù)。作為一個系統(tǒng)工程，它由5個單元組成：①程序單元。決定做什么和如何做。②作用單元。施加能量和定位。③傳感單元。檢測過程的性能和狀態(tài)。④制定單元。對傳感單元送來的信息進(jìn)行比較，制定和發(fā)出指令信號。⑤控制單元。進(jìn)行制定并調(diào)節(jié)作用單元的機(jī)構(gòu)。自動化的研究內(nèi)容主要有自動控制和信息處理兩個方面，包括理論、方法、硬件和軟件等，從應(yīng)用觀點(diǎn)來看，研究內(nèi)容有過程自動化、機(jī)械制造自動化、
管理自動化智能小區(qū)
管理自動化智能小區(qū)
管理自動化、實(shí)驗(yàn)室自動化和家庭自動化等。
過程自動化
石油煉制和化工等工業(yè)中流體或粉體的化學(xué)處理自動化。一般采用由檢測儀表、調(diào)節(jié)器和計(jì)算機(jī)等組成的過程控制系統(tǒng)，對加熱爐、精餾塔等設(shè)備或整個工廠進(jìn)行*控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和*控制等。
機(jī)械自動化
這是機(jī)械化、電氣化與自動控制相結(jié)合的結(jié)果，處理的對象是離散工件。早期的機(jī)械制造自動化是采用機(jī)械或電氣部件的單機(jī)自動化或是簡單的自動生產(chǎn)線。20世紀(jì)60年代以后，由于電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、加工中心、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)型式的柔性制造系統(tǒng)（FMS）。以柔性制造系統(tǒng)為基礎(chǔ)的自動化車間，加上信息管理、生產(chǎn)管理自動化，出現(xiàn)了采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）的工廠自動化。
21世紀(jì)以后，特別是近幾年，機(jī)械自動化檢測、分類、生產(chǎn)、包裝、印刷，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工廠。提高工業(yè)效率、減少成本，為中國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
管理自動化
工廠或事業(yè)單位的人、財(cái)、物、生產(chǎn)、辦公等業(yè)務(wù)管理自動化，是以信息處理為核心的綜合性技術(shù)，涉及電子計(jì)算機(jī)、通信系統(tǒng)與控制等學(xué)科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計(jì)算機(jī)和各種終端組成的局部網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)代已在管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研制出決策支持系統(tǒng)（DSS），為高層管理人員決策提供備選的方案。 對社會的影響 自動化是新的技術(shù)革命的一個重要方面。自動化技術(shù)的研究、應(yīng)用和推廣，對人類的生產(chǎn)、生活等方式將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。生產(chǎn)過程自動化和辦公室自動化可地提高社會生產(chǎn)率和工作效率，節(jié)約能源和原材料消耗，保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，改進(jìn)生產(chǎn)工藝和管理體制，加速社會的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變革和社會信息化的進(jìn)程.
技術(shù)應(yīng)用編輯
自動化技術(shù)在倉儲領(lǐng)域（包括主體倉庫）中的發(fā)展可分為五個階段：人工倉儲階段、機(jī)械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段和智能自動化倉儲階段。在90年代后期及 21世紀(jì)的若干年內(nèi)，智能自動化倉儲將是自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向。
自動化倉儲系統(tǒng)
自動化倉儲系統(tǒng)
階段
物資的輸送、存儲、管理和控制主要靠人工實(shí)現(xiàn)，其實(shí)時性和直觀性是明顯的優(yōu)點(diǎn)。人工倉儲技術(shù)在初期設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也具有*性。
第二階段
物料可以通過各種各樣的傳帶，工業(yè)輸送車、機(jī)械手、吊車、堆垛機(jī)和升降機(jī)來移動和搬運(yùn)，用貨架托盤和可移動貨架存儲物料，通過人工操作機(jī)械存取設(shè)備，用限位開關(guān)，螺旋機(jī)械制動和機(jī)械監(jiān)視器等控制設(shè)備的運(yùn)行。機(jī)械化滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復(fù)存取和搬運(yùn)等要求。
第三階段
是自動化倉儲技術(shù)階段自動化技術(shù)對倉儲技術(shù)和發(fā)展起了重要的促進(jìn)作用。 50年代末和60年代，相繼研制和采用了自動導(dǎo)引小車（AGV）、自動貨架、自動存取機(jī)器人、自動識別和自動分揀等系統(tǒng)。70年代和80年代，旋轉(zhuǎn)體式貨架、移動式貨架、巷道式堆垛機(jī)和其他搬運(yùn)設(shè)備都加入了自動控制的行列，但這時只是各個設(shè)備的局部自動化并各自獨(dú)立應(yīng)用，被稱為"自動化孤島"。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向物資的控制和管理，要求實(shí)時，協(xié)調(diào)和一體化，計(jì)算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間、機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計(jì)算機(jī)之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計(jì)算機(jī)及時地記錄訂貨和到貨時間，顯示庫存量，計(jì)劃人員可以方便地做出供貨決策，他們知道正在生產(chǎn)什么、訂什么貨、什么時間發(fā)什么貨、管理人員隨時掌握貨源及需求。信息技術(shù)的應(yīng)用已成為倉儲技術(shù)的重要支柱。

西門子 6SE7028-0ES87-2DA1 制動單元

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