西門子6ES7195-7HB00-0XA0總線模塊

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隨著集成電路及計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，給數(shù)控硬件技術(shù)的更新?lián)Q代注入新的活力，現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)普遍采用超大規(guī)模集成電路（VLSI）、芯片（ASIC）及數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)。在電氣裝聯(lián)上廣泛采用表面安裝（SMT）、三維高密度（three dimensional high density）技術(shù)，地提高系統(tǒng)的可靠性。高速高性能存儲技術(shù)，比如閃爍存儲（flash memory），移動存儲（PCMCIA card）等地方便用戶。薄膜晶體管液晶顯示器（TFTLCD）技術(shù)使得顯示裝置趨于平板化，更便于機(jī)電 一體化安裝并改善人機(jī)界面。作為數(shù)控系統(tǒng)核心的處理器廣泛采用“位以上的高速RISC CPU，保證高速、高精度的數(shù)控加工。
開放式發(fā)展
開放式數(shù)控的討論已有好些年了，但是應(yīng)該看到，對于開放式結(jié)構(gòu)至今沒有一致性的定義。某些用戶認(rèn)為開放式表示能夠接受當(dāng)?shù)厥褂玫耐ㄐ艆f(xié)議；而另一些用戶認(rèn)為開放式意味著所有控制器操作界面*一致;對機(jī)床應(yīng)用工程師而言，開放式意味著對刀架移動、傳感器和邏輯控制有標(biāo)準(zhǔn)的輸入/輸出接口；對大公司和大學(xué)的研究工程師來說，開放式意味著以上這些均來自隨即拿來就用的積木塊。由于來自終用戶和集成商（機(jī)床廠）的壓力，開放式結(jié)構(gòu)的開發(fā)工作正在向前發(fā)展并將持續(xù)下去。目前的一個積極成果即是基于PC的CNC，即PC-based。
實時操作系統(tǒng)進(jìn)入CNC
嚴(yán)格意義上說，數(shù)控控制軟件中包含著實時操作系統(tǒng)的思想，例如任務(wù)調(diào)度、存儲器管理、中斷處理等，但這種技術(shù)是隱含的，是和數(shù)控應(yīng)用程序比如插補，伺服、譯碼等混合的。每一個數(shù)控系統(tǒng)都是*的，不透明的。這種情況對于終用戶和系統(tǒng)集成商而言帶來諸多不便。在開放式數(shù)控呼聲日益高漲的今天，研究實時操作系統(tǒng)在CNC軟件中的應(yīng)用是順理成章的事。特別是近嵌入式實時操作系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展迅猛，這對于數(shù)控控制軟件的開發(fā)將產(chǎn)生革命性的影響。選擇一個合適的商用嵌入式實時操作系統(tǒng)，將插補、伺服、譯碼、數(shù)據(jù)處理等數(shù)控應(yīng)用軟件往上“掛”，終移植到一個硬件環(huán)境中去，形成終使用戶滿意的數(shù)控系統(tǒng)，也就是個性化的CNC系統(tǒng)，這將是開放式數(shù)控的主要方向。 [3] 
程序編制編輯
數(shù)控編程是指從零件圖紙到獲得數(shù)控加工程序的全部工作過程。如圖所示，編程工作主要包括：
（1）分析零件圖樣和制定工藝方案
數(shù)控程序
數(shù)控程序(2張)
這項工作的內(nèi)容包括：對零件圖樣進(jìn)行分析，明確加工的內(nèi)容和要求；確定加工方案；選擇適合的數(shù)控機(jī)床；選擇或設(shè)計和夾具；確定合理的走刀路線及選擇合理的切削用量等。這一工作要求編程人員能夠?qū)α慵D樣的技術(shù)特性、幾何形狀、尺寸及工藝要求進(jìn)行分析，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床使用的基礎(chǔ)知識，如數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、性能、數(shù)控系統(tǒng)的功能等，確定加工方法和加工路線。
（2）數(shù)學(xué)處理
在確定了工藝方案后，就需要根據(jù)零件的幾何尺寸、加工路線等，計算中心運動軌跡，以獲得刀位數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)一般均具有直線插補與圓弧插補功能，對于加工由圓弧和直線組成的較簡單的平面零件，只需要計算出零件輪廓上相鄰幾何元素交點或切點的坐標(biāo)值，得出各幾何元素的起點、終點、圓弧的圓心坐標(biāo)值等，就能滿足編程要求。當(dāng)零件的幾何形狀與控制系統(tǒng)的插補功能不一致時，就需要進(jìn)行較復(fù)雜的數(shù)值計算，一般需要使用計算機(jī)輔助計算，否則難以完成。
（3）編寫零件加工程序
在完成上述工藝處理及數(shù)值計算工作后，即可編寫零件加工程序。程序編制人員使用數(shù)控系統(tǒng)的程序指令，按照規(guī)定的程序格式，逐段編寫加工程序。程序編制人員應(yīng)對數(shù)控機(jī)床的功能、程序指令及代碼十分熟悉，才能編寫出正確的加工程序。
（4）程序檢驗
將編寫好的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，就可控制數(shù)控機(jī)床的加工工作。一般在正式加工之前，要對程序進(jìn)行檢驗。通?？刹捎脵C(jī)床空運轉(zhuǎn)的方式，來檢查機(jī)床動作和運動軌跡的正確性，以檢驗程序。在具有圖形模擬顯示功能的數(shù)控機(jī)床上，可通過顯示走刀軌跡或模擬對工件的切削過程，對程序進(jìn)行檢查。對于形狀復(fù)雜和要求高的零件，也可采用鋁件、塑料或石蠟等易切材料進(jìn)行試切來檢驗程序。通過檢查試件，不僅可確認(rèn)程序是否正確，還可知道加工精度是否符合要求。若能采用與被加工零件材料相同的材料進(jìn)行試切，則更能反映實際加工效果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)加工的零件不符合加工技術(shù)要求時，可修改程序或采取尺寸補償?shù)却胧?。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、實驗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、計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(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、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現(xiàn)，其實時性和直觀性是明顯的優(yōu)點。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，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立應(yīng)用，被稱為"自動化孤島"。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，工作重點轉(zhuǎn)向物資的控制和管理，要求實時，協(xié)調(diào)和一體化，計算機(jī)之間、數(shù)據(jù)采集點之間、機(jī)械設(shè)備的控制器之間以及它們與主計算機(jī)之間的通信可以及時地匯總信息，倉庫計算機(jī)及時地記錄訂貨和到貨時間，顯示庫存量，計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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