① 相對轉動極點是什麼
通過改變原有機械結構的極點配置,
可以實現改變原有系統的阻尼分布,
增加系統阻尼,提高系統的穩定性,
並降低系統動力響應的原理.
機械結構系統極點配置的基本演算法和其非線性多目標規劃演算法.
將系統極點配置問題與非線性多目標規劃聯系起來,
即系統極點配置既可以用反饋極點配置實現,
也可以用多目標規劃演算法實現.
從而為改善和提高現有機械結構動態性能提供了新的途徑.
② 引入轉速負反饋後,為何能改善系統性能
因為放大電路中引入負反饋的目的在於改善放大電路的工作性能，一般放大電路中都有負反饋環節，往往直流負反饋和交流負反饋同時存在，前者的作用是穩定靜態工作點，但同時它又是交流負反饋電阻。
串聯負反饋使放大電路的輸入電阻增高，並聯負反饋則使輸入電阻減低；電壓負反饋使放大電路的輸出電阻減小，具有穩定出電壓的作用；而電流負反饋使輸出電阻增大，具有穩定輸出電流的作用。
在串聯校正中
由於串入校正網路，使原系統開環傳遞函數增加了零、極點，並以此來改善系統性能，通常，這也增加了系統的階次；從以下的分析可以看出，反饋校正不是依靠增加系統的零、極點，而是由所構成的內迴路來改變開環極點的位置(極點配置)，從而改善系統性能。進一步分析證明，合理地反饋受控系統的全部狀態變數，理論上講可以使反饋極點配置在任意希望的位置上。
③ 能控性和能觀性的定義
能控性是指狀態空間方程能否能通過改變輸入來控制。
能觀性是指是否能通過輸出來觀察系統的初始狀態。
系統內部每個狀態變數都可以由輸入完全影響，則稱系統狀態為完全能控。
系統內部每個狀態變數都可以由輸出完全反映，則稱系統狀態為完全能觀測。能觀測性屬於表徵系統狀態運動可以由輸出完全反映的一種定性屬性。
能觀性判據
1、矩陣指數函數判據
判定方法：矩陣函數的各列函數線性獨立。
特點：需要求矩陣指數函數並判定函數相關，計算復雜。
2、代數判據
判定方法：能觀性矩陣滿秩。
特點：計算簡便可行。缺點為不知道狀態空間中哪些變數（特徵值／極點）能觀。
④ 分析極點配置對穩態性能有何影響如何消除對穩態性能的負面影響
你好！
你是說對電腦硬體超頻到極點的整機穩定性么？
如果是這樣，只要加強散熱性能就OK，拷機時候以不藍屏為最終目的。。。這是對物理硬體的考驗，先天條件好的硬體，就越穩定。。。
打字不易，採納哦！
⑤ 魯棒極點與普通的極點配置有什麼不同
您好， 由於輸出反饋在技術上容易實現，用輸出反饋方法配置極點的問題頗引人注意，但已得到的結果尚很不成熟。（普通的極點）
魯棒極點：當今的自動控制技術都是基於反饋的概念。反饋理論的要素包括三個部分：測量、比較和執行。測量關心的變數，與期望值相比較，用這個誤差糾正調節控制系統的響應。
這個理論和應用自動控制的關鍵是，做出正確的測量和比較後，如何才能更好地糾正系統。
希望我的回答能給您帶來幫助。
如果滿意，請您採納，如果還是有疑問，可以繼續追問。
您還可以向我們團隊發出請求，會有更專業的人來為您解答！
⑥ 極點配置的介紹
通過比例環節的反饋把定常線性系統的極點移置到預定位置的一種綜合原理。極點配置的實質是用比例反饋去改變原系統的自由運動模式，以滿足設計規定的性能要求。
⑦ 如何依據現代控制理論，通過狀態反饋，進行極點配置
狀態反饋就是指系統的狀態變數通過比例環節送到輸入端去的反饋方式。狀態反饋控制方式體現了現代控制理論的特色。狀態反饋中的狀態變數能較好地反映系統的內部特性，所以狀態反饋控制比輸出反饋控制能更好地改善系統的性能。因為狀態反饋的狀態變數反映的是系統內部特性，故狀態變數一般很難從外部直接測量出。
⑧ 狀態反饋控制
狀態反饋 state feedback 系統的狀態變數通過比例環節傳送到輸入端去的反饋方式。狀態反饋是體現現代控制理論特色的一種控制方式。狀態變數能夠全面地反映系統的內部特性，因此狀態反饋比傳統的輸出反饋能更有效地改善系統的性能。但是狀態變數往往不能從系統外部直接測量得到，這就使得狀態反饋的技術實現往往比輸出反饋復雜。 圖中為狀態反饋的基本形式。其中憫是狀態變數的估計值，K是一個常系數矩陣（比例環節），通常稱為反饋增益矩陣。如果原系統是定常線性系統(A，B，C)（見線性系統理論）,則在引入狀態反饋K以後,系統就化成(A-BK，B，C)。狀態反饋把系統的動態矩陣A變成A-BK,但不影響輸入矩陣B和輸出矩陣C。狀態反饋也不影響系統的能控性，但可能改變系統的能觀測性。只要原系統是能控的，則一定可以通過適當選取反饋增益矩陣K用狀態反饋來任意移置閉環系統的極點(見極點配置)。對於傳統的輸出反饋,如果不引入附加的補償裝置，這一點不是總能作到的。 隨著狀態觀測器理論和狀態估計方法的發展（特別是由於卡爾曼-布希濾波方法的出現）,在很多情況下已不難獲得狀態變數的良好實時估計值，狀態反饋方法已進入了實用階段。
⑨ 數控機床畢業論文
數控機床旋轉進給系統的狀態空間模型及性能分析
摘要：高性能多坐標數控機床的擺頭、轉台等旋轉進給系統多採用永磁同步伺服電機進行直接驅動，其控制問題較常規進給系統更為復雜。因此建立更為科學的適用於直接驅動的永磁同步電機的數學模型對提高旋轉進給系統的控制水平具有重要意義。本文提出在矢量控制的基礎上建立直接驅動用永磁同步電機的狀態空間模型的方法，並運用現代控制理論對系統的能控性、可觀測性及穩定性等進行分析和計算以及對系統進行極點配置，並用Simulink進行了系統模擬，為數控機床旋轉進給伺服系統的設計和分析提供了理論基礎和分析方法。
關鍵詞：旋轉進給；直接驅動；永磁同步電機；
中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-0134(2007)08-0040-05State space model and performance analysis of numerical controlmachine rotary feed systemZHANG Ao, ZHOU Kai(Department of Precision Instrument and Mechanics,Tsinghua University,Beijing 100084,China)Abstract: Rotary feed system such as penlum head and revolving table of high-powered multicoordinatesnumerical control machine adopts PMSM to drive directly. It's more complex tocontrol than the conventional feed system. So it's significative to set up mathematic modelof PMSM which is applicable for the direct drive more scientifically in order to improve thecontrol level of rotary feed system. Thus a modeling of PMSM method for state spaceequation modeling of PMSM based on vector control is proposed. The controllability,observability, stability and Pole assignment are analysed by modern control theory. And thesystem emulation is finished by Simulink. This method offers theoretical basic and analyticalmethod for rotary feed servo system designing of numerical control machine.Key words: rotary feed; direct drive; PMSM; state space equation0
前言
高性能數控機床的旋轉進給伺服系統，特別是直接驅動伺服系統（即取消了從電動機到執行機構或負載之間的一切機械中間傳動環節，把傳動鏈的長度縮短為零。）廣泛使用永磁同步電機(permanentmagnet synchronous motor, PMSM)作為控制對象。其優點是結構簡單，運行可靠，通過在結構上採取措施，如採用高剩磁感應、高矯頑力和稀土類磁鐵等，可比直流電動機的外形尺寸約減少1/2，重量輕60%，轉子慣量可減小到直流電動機的1/5 。[2]還應該看到，傳統驅動系統由於傳動環節的存在，控制環節的受力較小，系統對擾動的敏感度相對較低，而直接驅動伺服系統，負載與控制環節之間幾乎是直接相聯，沒有傳動鏈的緩沖，因此控制環節受力較大，對擾動比較敏感，這可能會對系統的動態性能造成影響；同時，擺頭與轉台的特點是要承受低速大負載，因此其大負載條件下的低速平穩性也是系統設計中的一個重要問題。因此，對於此類數控機床轉台、擺頭等旋轉進給直接驅動系統而言，其控制問題較常規進給系統更為復雜。在工程實際中多採用基於矢量變換控制的經典3 環控制方法進行系統控制，其建立控制模型的基礎是經典控制理論，即對系統使用傳遞函數加以描述，將某個單變數（如轉速等）作為輸出，直接和輸入（如電壓等）聯系起來。但實際上系統除了輸出量外還包含其它相互獨立的變數，而微分方程或傳遞函數對這些內部的中間變數是不便描述的，因而不能包含系統的所有信息，不能完全揭示系統的全部運動狀態。而若應用現代控制理論的狀態空間法分析系統，其動態特性是由狀態變數構成的一階微分方程組來描述的，它能反映系統全部獨立變數的變化，確定系統全部內部運動狀態，方便地處理初始條件。因此可以更為全面的表徵系統以及系統內部變數的關系，尤其適合應用於非線性、多輸入－多輸出系統。[5]綜上所述，旋轉進給直接驅動伺服系統是一個強耦合、非線性的復雜系統，因此用狀態空間法來進行建模是更為科學和有效的。本文在矢量控制的基礎上通過狀態空間法建立永磁同步電機狀態空間模型，並應用現代控制理論的各種方法對模型進行全面的分析，為進一步應用先進的控制方法對系統進行控制打下堅實的基礎。1 PMSM 的數學模型我們考慮的是正弦型永磁同步電動機系統。該電動機具有正弦形的反電動勢波形，其定子電壓、電流也為正弦波形。假設電動機是線性的，參數不隨溫度等變化，忽略磁滯、渦流損耗，轉子無阻尼繞組。基於電動機統一理論的結論可以得到，轉子坐標系（d－q軸系）中永磁同步電動機定子磁鏈方程為：
（1）其中：——轉子磁鋼在定子上的耦合磁鏈；Ld、Lq——永磁同步電動機的直、交軸主電感；、 ——定子電流矢量的直、交軸分量。PMSM 定子電壓方程為： （2）其中， 、——定子電壓矢量us的d、q軸分量；w——轉子電角頻率。PMSM 的轉矩方程為： （3）電動機轉矩系數Kt 為：Kt ＝ pmyr此外，電動機系統還要滿足基本運動方程：（ 4）其中，n ——電動機轉速；wr ——轉子機械角速度，w=pmwr ；Td、TL ——電動機的電磁轉矩和負載轉矩。採用現代控制理論的狀態方程對永磁同步電機進行數學建模。若採取矢量控制，一般要求id=0，但是狀態方程中不出現md和id是不合理的。因為在id=0的控制模式中，只是要求id的取值等於0，但id的實際值並不一定總是等於0（特別是在動態過程中）。同時，ud的實際數值也不會等於0。因此，必須將ia也作為狀態變數，將md 也作為控制變數，由控制器根據所有狀態變數（包括id）的取值進行控制。因此取狀態變數 ，q 為轉子位置角。將（1）式帶入（2）式的第2 式，由（3）式和（4）式可得，則永磁同步電機的狀態方程為( ) ：(5)由此可見，該系統是一個非線性時變系統，且在系數矩陣中含有wr，id，iq狀態變數的交叉相乘項，因此需要進行系統解耦，令因此採取id=0的矢量控制方法，uq'=uq，TL'=TL，系統可化為線性系統。取ud，uq 為控制量，負載轉矩TL 作為擾動處理，因此單獨提出，則系統化為=AX+BU+B0TL 的形式，則原系統化為：(6)2 PMSM 系統的分析PMSM 的參數如下：則系統狀態空間方程為：2.1 多項式模型將狀態空間模型轉換為多項式模型，系統的傳遞矩陣為：2.2 能控性與可觀測性分析狀態完全能控的充分必要條件是系統的能控矩陣的秩為n。狀態完全能觀測的充分必要條件是能觀測矩陣的秩為n。計算可得，系統的能控矩陣秩為4，滿秩，則系統狀態是完全能控的。系統的能觀測矩陣的秩為4，滿秩，則系統狀態是完全可觀測的。2.3 控制系統的穩定性分析對於由狀態空間模型表示的系統，其系統穩定的充分必要條件是：系統矩陣A 的特徵值全部具有負實部。eig(a)'=1.0e+002 *[0 -1.2069 - 0.8066i -1.2069 +0.8066i -2.1212]由於系統矩陣a 的特徵值中有一個是零，因此該系統是臨界穩定的。由於能控矩陣的秩為4，滿秩，因此可以通過狀態反饋配置極點使得系統穩定。2.4 多輸入控制系統的極點配置對於多輸入系統的極點配置的基本思路是：首先求一狀態反饋，使得其閉環系統對某一輸入（例如第一個輸入）是能控的，再按單輸入系統配置極點的方法進行極點配置[5]。圖1 極點配置的閉環系統框圖期望極點為：1.0e+002 *[-0.1 -1.2069 -0.8066i -1.2069 + 0.8066i -2.1212]（1）構造Q、S 矩陣。，由系統可得，n=4,m=2，u1+u2=4，a 為Q-1 的最後一行向量。（2）先按能控標准型進行極點配置。對 單輸入系統進行極點配置。的特徵多項式為，所期望的特徵多項式為，則增益陣為:（3）求化為能控標准型的變換矩陣T，即則增益陣返回原坐標系為（4）使原系統（A，B）實現極點配置的狀態反饋為:2.5 系統模擬系統位置狀態向量對階躍信號的響應：圖2 極點配置前位置狀態向量的階躍響應圖3 極點配置後位置狀態向量的階躍響應系統位置狀態向量對速度信號的響應（虛線為輸入位置信號，實線為輸出位置信號）：圖4 極點配置前的速度信號跟蹤曲線系統位置狀態向量對正弦信號的響應（虛線為輸入位置信號，實線為輸出位置信號）圖5 極點配置後的速度信號跟蹤曲線圖6 極點配置前的正弦信號跟蹤曲線圖7 極點配置後的正弦信號跟蹤曲線由此可見，通過極點配置使系統穩定，且對各種輸入信號的響應有很大改善，具有很好的跟蹤性能，這對於隨動系統來說是十分重要的。3 總結使用狀態空間方程表徵系統，可以把系統的狀態與系統的輸入和輸出聯系起來，並在系統的內部變數與外部輸入和測量輸出之間建立聯系，保存系統內部特性的信息，因此模型更為精確和科學。本文即在矢量控制的基礎上提出了一種建立完整的永磁同步電機狀態空間模型的方法。根據此模型，運用現代控制理論的各種方法對系統性能進行了分析和計算，分析表明該系統具有完全能控性、完全可觀測性以及臨界穩定性，通過狀態反饋配置極點的方法使得系統穩定，使狀態變數對輸入信號有很好的跟蹤性能。為進一步分析和設計控制系統提供了有效的方法和思路。
參考文獻：[1] 歐陽黎明.MATLAB控制系統設計[M].北京:國防工業出版社,2001.[2] 張崇巍,李漢強.運動控制系統[M].武漢:武漢理工大學出版社,2002.[3] 李三東,薛花.基於Matlab永磁同步電機控制系統的模擬建模[J].江南大學學報,2004,(2):115-120.[4] 楊平,馬瑞卿,張雲安.基於Matlab永磁同步電機控制系統的建模模擬方法 [J].沈陽工業大學學報,2005,(4):195-199.[5] 侯媛彬,嵇啟春,張建軍,杜京義.現代控制理論基礎[M].北京大學出版社,2006.[6] 孫亮. MATLAB語言與控制系統模擬[M].北京:北京工業大學出版社,2006國物流管理逐漸走向社會化和供應鏈化的形勢下，必須接合具體企業的物流運作管理實際，根據精益物流的基本原則和企業信息化狀況，通過理論與應用的研究，在精益供應鏈物流管理原型系統的基礎上不斷修改和完善，不斷地進行研究和實踐，以此來推動我國製造企業精益供應鏈物流管理信息系統的發展。參考文獻：[1] 烏躍.論精益物流系統[J].中國流通經濟,2001(5):11-13.[2] (美)詹姆斯·P. 沃麥克, (英)丹尼爾·T. 瓊斯, 沈希瑾,張文傑,李京生.精益思想:消滅浪費,創造財富[M].北京:商務印書館,1999．[3] RICHARD Wilding. Lean, Leaner, Leanest[J]. InternationalJournal of Physical Distribution & Logistics Management1996,25(3/4)20.[4] 王之泰. 物流工程研究[M].北京:首都經濟貿易大學出版社,2004．[5] 田宇,朱道立.精益物流[J].物流技術,1999(6):19-21.[6] LIU X Q, MA S H. Supply chain logistics circulation quantityand response time calculation model[J].WSEAS Transactionson Systems, 2006,5(4):643-650.__
PLC 在機床數控改造中的典型應用
邵曉嵬, 任有志, 王燕麗(河北科技大學機械電子工程學院, 石家莊050054)
摘要: 討論了利用可編程式控制制器對機床進行數控改造的具體方案和一般步驟,並以鋸片切割機的改造為例介紹了利用西門子公司S7 - 200 系列可編程式控制制器進行改造的具體過程,闡述了機床數控改造後的應用效果及其未來的社會和經濟效益。關鍵詞: 可編程式控制制器; 機床; 數控改造
中圖分類號: TG51 文獻標志碼: A 文章編號:100320794 (2007) 1120147202
Typical Application of PLC in NC Transformation for Machine ToolSHAO Xiao - wei , REN You - , WANGYan - li(College of Mechanical and Electronic Engineering ,Hebei University of Science & Technology , Shijiazhuang 050054 ,China)Abstract :Discussed how to use the programmable logical controller (PLC) to deal with the transformation inmachine tool , particularly introced the whole process of transformation on incise machine based on SIEMENSS7 - 200 PLC. Finally expatiate the effect of NC transformation and its coming benefit .Key words :programmable logical controller (PLC) ; machine tool ; NC transformation0
前言在我國現有的機床中有一部分仍採用傳統的繼電器- 接觸器控制方式,這些機床觸點多、線路復雜,使用多年後,故障多、維修量大、維護不便、可靠性差,嚴重影響了正常的生產。還有一些舊機床雖然還能正常工作,但其精度、效率、自動化程度已不能滿足當前生產工藝要求。對這些機床進行改造勢在必行,改造既是企業資源的再利用,走持續化發展的需要,也是滿足企業新生產工藝,提高經濟效益的需要。
1 解決方案利用PLC 對舊機床控制系統進行改造是一種行之有效的手段。採用PLC 進行控制後,機床控制電路的接線量大大減少,故障率大大降低,提高了設備運行的穩定性和使用率,增強了可靠性,減小了維修,維護工作強度。當機床加工程序發生變化時,只需要修改PLC的程序就可以進行新的加工,更改較方便,有助於提升機床的應用。由於具有通信功能,採用可編程式控制制器進行機床改造後,可以與其他智能設備聯網通信,在今後的進一步技術改造升級中,可根據需要聯入工廠自動化網路中。
2 改造過程、步驟及應用實例(1) 深入了解原有機床的工作過程,分析整理其控制的基本方式、完成的動作時序和條件關系,以及相關的保護和聯鎖控制,盡可能地與實際操作人員充分交流,了解是否需要對現有機床的控制操作加以改進,提高精度、可操作性和安全性等;如有需要,在後續的設計中予以實現。(2) 根據分析整理的結果,確定所需要的用戶輸入P輸出設備。由於是對舊機床的改造,在保證完成工藝要求的前提下,最大限度地使用原有機床的輸入P輸出設備,如: 按鈕、行程開關、接觸器、電磁閥等,以降低改造成本。(3) PLC 機型選擇。根據輸入P輸出設備的數量與類型,確定所需的IPO 點數。確定IPO 點數時,應留有20 %左右的裕量,以適應今後的生產工藝變化,為系統改造留有餘地。由IPO 點數,利用一條經驗公式:總內存字數= (開關量輸入點數+ 開關量輸出點數) ×10 + 模擬量點數×150來估算內存容量。在估算出內存字數後,再留25 %的裕量。據此,選擇合適的機型。(4) 設計並編制IPO 分配表,繪制IPO 接線圖。應注意到:同類型的輸入點或輸出點應盡量集中在一起,連續分配。(5) 進行程序設計。可借鑒機床原有繼電器控制電路圖,加以修改和完善。完成程序設計後,應進行模擬調試。(6) 模擬調試後,進行現場系統調試。調試中出現的問題逐一排除,直至調試成功。最後還應進行技術資料整理、歸檔。圖1 IPO 接線圖下面是對某鋸片切割機的數控改造過程,機床的各控制過程如下:(1) 主軸電機的控制。起動,停止;(2) 進給電機控制。工作台縱向進給到與鋸片相切的位置,之後工作台橫向快速進給鋸片,完成後工作台慢速移動後退,其間鋸片主工作台變速旋轉一個鋸齒的角度,兩運動同時進行插補出一個鋸齒圓弧;(3) 冷卻泵電機的起動控制以及相關的保護、聯鎖控制,工作台的各運動方向的超程保護,各運動方向的聯鎖控制等。確定所需的用戶輸入P輸出設備。根據設備的硬體條件分析出,面板上有6 個按鈕需佔6 個數字輸入口,一個BCD 撥碼開關佔用4 個輸入口,一條直線光柵尺佔用3 個輸入口,一個三位狀態旋鈕佔2 個輸入口,執行元件為3 個步進電機和2 個非同步電機,其中3 個步進電機共需8 個數字輸出口,砂輪主電機和冷卻泵各需1 個輸出口,報警指示燈和上電指示燈各需1 個輸出口。為保證安全起見,熱繼電器不接入輸入端,而直接接在PLC 的輸出端;合計輸入點數15 點,輸出點數12 點。考慮到要留有20 %左右的裕量,所以IPO 點數要在30 個點以上。因此,選用西門子公司S7 - 200 系列226 型號的PLC ,其輸入點數24 點,輸出點數16 點, IPO 總點數40 點;編制IPO 分配表(見表1) ,繪制IPO 接線圖(見圖1) ;藉助機床原有的繼電器控制電路圖,進行程序設計,編寫STL 結構化程序語言;模擬調試及現場系統調試,完成技術資料的歸檔。表1 IPO 分配表輸入輸出I0. 0 BCD 撥碼開關1 位Q0. 0 W軸CP 端I0. 1 BCD 撥碼開關2 位Q0. 1 X軸PY軸CP 端I0. 2 BCD 撥碼開關3 位Q0. 2 W軸DIR 端I0. 3 BCD 撥碼開關4 位Q0. 3 W軸FREE 端I0. 4 啟動Q0. 4 X軸DIR 端I0. 5 暫停Q0. 5 X軸FREE 端I0. 6 光柵尺A 相輸入Q0. 6 Y軸DIR 端I0. 7 光柵尺B 相輸入Q0. 7 Y軸FREE 端I1. 0 光柵尺Z相復位Q1. 0 主電機繼電器I1. 1 鋸片直徑輸入確定Q1. 1 冷卻泵繼電器I1. 2 砂輪直徑輸入確定Q1. 2 報警指示燈I1. 3 三位狀態旋鈕輸入1 Q1. 3 上電指示燈I1. 4 三位狀態旋鈕輸入2I1. 5 冷卻泵啟動I1. 6 急停3 改造後效果可實現加工的柔性自動化,效率比傳統鋸片機提高5～6 倍。加工的鋸齒精度高,尺寸分散度小,提高了鋸齒的強度。擁有自動報警、自動監控、補償等多種自我調節功能,可實現長時間無人看管加工。由於鋸片採用的是某新型合金鋼,齒磨損後修補的成本很高,採用該鋸片機以後,為工廠節省了可觀的維修成本,真正提高了工廠的效益。4 結語利用PLC 對傳統機床進行數控化改造,能夠有效地解決復雜、精密和小批多變的零件加工問題,滿足高質量、高效益和多品種、小批量的柔性生產方式的要求,適應各種機械產品迅速更新換代的需要,同時為企業節省了大量的設備改造成本,提高了企業的經濟效益和社會效益,提升了企業的產品競爭力,使企業更容易在競爭激烈的市場環境里生存與發展。參考文獻:[1 ]陳立定. 電氣控制與可編程式控制制器[M] . 廣州:華南理工大學出版社,2001.[2 ]張新義. 經濟型數控機床系統設計[M] . 北京:機械工業出版社,1994.作者簡介: 邵曉嵬(1981 - ) ,河北邯鄲人,河北科技大學研究生,研究方向為機電一體化,電話:0310 - 5368092.
基於網路的數控機床遠程管理
汪惠芬, 劉婷婷, 張友良(南京理工大學機械工程學院, 江蘇南京210094)
摘要: 網路化製造是21世紀的主要生產模式, 採用網路技術來管理數控機床也就成為必然。本文在分析數控機床聯網及遠程管理的需求基礎上, 提出一種基於TCP / IP的、能夠與企業其它信息管理系統實現無縫集成的數控機床聯網及遠程管理系統方案, 詳細介紹該系統的結構和功能, 並給出了應用實例。
關鍵詞: 網路化製造; 數控機床; 遠程管理中圖分類號: TG659 文獻標識碼: A
文章編號: 1001 - 3881 (2007) 10 - 070 - 4RemoteManagemen t of NC Mach ine Tool Ba sed on NetworkWANG Huifen, L IU Tingting, ZHANG Youliang( School ofMechanical Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China)Abstract: Networked manufacturing ismain manufacturing paradigm in 21 st century, so that it is necessary trend to manage NCmachine tool based on network. Based on the analysis of requirements for networking and remote management of NC machine tools,TCP / IP2based networking scheme and remote management system that can be integrated with other information management systems inenterp rise forNC machine toolswas put forward. Then architecture and main functions of this system was discussed. An examp le ofapp lication was introced.Keywords: Networked manufacturing; NC machine tool; Remote management0
引言網路化製造是21 世紀製造業的主要生產模式,網路化設計製造系統是一種由多種、異構、分布式的製造資源, 以一定互聯方式, 利用計算機網路組成的、開放式的、多平台的、相互協作的、能及時靈活地響應市場需求變化的系統。其特點是在組織上的動態聯盟, 其目標是將現有的各種在地理位置上或邏輯上分布的製造系統連接到計算機網路中, 以提高各單位間的信息交流與合作能力, 進而實現各種資源的共享, 快速地設計和製造產品, 響應市場的需要。它是21世紀製造企業縮短產品開發周期、改善產品質量、降低產品成本, 增強企業的競爭能力的主要技術措施[ 1 - 3 ]。數控機床與計算機通信是實現製造設備集成控制和管理的基礎和必要條件, 也是實現網路化製造的關鍵之一。隨著數控技術使用的不斷深入, 計算機技術、網路技術的不斷發展, 企業數控機床的數量越來越多, 而傳統的單機管理模式因技術手段落後、生產效率低、管理與維護費用高昂等弊端已不能適應企業發展的需要, 採用網路技術來管理數控機床也就成為必然[ 4 ]。數控機床網路DNC技術在我國經過二十多年的發展, 也經歷了從紙帶到單機, 再到簡單網路,最後發展成為高級網路的艱難歷程。紙帶方式已經基本完全拋棄; 在機床數量較少時, 有些用戶還在使用單機通訊模式; 當機床數量發展到一定數量時, 機床用戶一般都採用了網路DNC的方式[ 5 ]。我國數控機床的網路DNC目前主要存在著兩種結構: 一種是採用單台計算機對應單台機床的方式, 這些計算機再通過區域網聯結; 另一種是採用單台計算機對應多台機床的方式, 其中大部分是基於RS2232串口通訊或基於國外的通訊軟體產品[ 6 - 10 ] , 也有部分基於TCP / IP的國產軟體[ 11 - 13 ]。但是, 隨著市場經濟和企業信息化的發展, 企業使用了多種信息管理系統, 如ERP、PDM、MES、CAD /CAPP /CAM 等, 各種系統之間還必須考慮信息共享, 以避免信息化孤島, 因此, 使用集成式DNC技術對數控設備群進行管理勢在必行。本文在分析數控機床聯網及遠程管理的需求基礎上, 提出一種基於TCP / IP的、能夠與企業其它信息管理系統實現無縫集成的數控機床聯網及遠程管理系統方案, 並詳細介紹了該系統的實現技術及應用實例。
1 數控機床遠程管理系統結構111 系統需求分析目前, 在實施網路化製造的進程中, 越來越多的企業逐步實施了企業信息化工程, 單機作業的數控機床成為制約企業快速響應市場的瓶頸, 為了更好地滿足生產發展的需求, 迫切需要將企業的數控機床進行聯網改造, 實現信息系統對數控機床的遠程管理以及車間生產任務的實時調度。數控機床遠程管理系統的設計需要滿足以下要求:(1) 開放性。隨著新技術的發展, 系統應具有可擴展性和可裁剪性, 易於增加和更新系統的功能,系統的配置應具有良好的通用性、兼容性、可移植性和互操作性。(2) 靈活性。系統支持多操作系統(Windows98 /NT 410 /2000) , 應適應控制器類型、設備數量、任務
⑩ 什麼是狀態反饋控制系統的極點配置
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