1。3  控制与通信系统概述

控制与通信系统是柔性制造系统的一个极为重要的子系统，是整个系统的指挥中 心和神经中枢。整个控制与通信系统中的控制装置需要进行的控制要求并不一样，部 分主要用于管理和调度，部分用于通信，部分用于对现场实时状况的调控。根据柔性 制造系统的控制与通信系统的特点，采用多层计算机控制既符合要求又行之有效。

多层计算机控制的基本思想是将一个复杂的自动化制造系统划分成数个层次，每 个层次的控制目标由自身单独达成，信息在隔层之间流通交换，上层像下层提交任务， 下层完成任务并向上层报告，属于各个层次的 PC 机、CNC、PLC 等控制元件通过计 算机网络连接起来，从而组成了整个控制与通信系统。通常情况下，整个控制与通信 系统可分为 4 层，依次为分别是工厂层、车间层、单元层和设备层。每一层需要达成 的目标不一样，如下：

（1）工厂层 定单和原始数据管理，设定中长期生产工作的目标、计算物料需 求的具体数据、得出刀具需求的计划、绘制厂部生产计划图表。

（2）车间层 设定短期生产工作的目标，上层物料控制，生产数据采集、存储 和评定、上层质量控制、原始数据管理，根据每天的目标将生产工作进行非配调整， 确定全部加工批次，绘制加工系统运行状态图等。

（3）单元层 根据需要设定的工作时间，可能是几个小时，也可能使几天，规 划调整控制 FMD/FMC 的工作生产。主要任务有：排序和调度、工件和刀具的储运系 统调度与控制、刀具管理、控制数据分配、系统监控、故障诊断等。

（4）设备层 机床、上下料装置、运输设备、测量设备、机器人等设备的控制、 控制器的故障诊断，现场工作状况实时观察，现场质量控制，加工系统的物料流控制。 柔性制造系统通常采用两层或三层控制。文献综述

1。4 本文的主要内容

1。4。1 柔性制造系统的组成

一台数控车床和一台数控铣床组成了本文中的柔性制造系统的生产加工系统， 铣床和机床都能实现装夹零件的功能。整个系统的工件储运系统是由两个工业机器人

（具体为两个机械手），一条传送带与料库组成，从而组成了车床、铣床和料库的物 料传输。如图 1-1 所示，机器人 1 实现传送带与料库之间的物料传递，机器人 2 实现 车床，铣床以及传送带之间的物料传递。

图 1-1：柔性制造系统的组成

1。4。2  柔性制造系统的控制要求

整个柔性制造系统的控制对象包括两个机器人和传送带，由于对车床和铣床的 数控系统的改造尚未完成，所以系统控制中尚未包括对车床和铣床的控制，只需要设 定加工时间，在加工结束后触发机器人的相应动作即可。图 1 中右侧的机器人我们称来自~吹冰、论文|网www.chuibin.com +QQ752018766-

之为机器人 1，机器人 1 有两个动作，动作 1 为机器人 1 将加工好的零件从传送带上放到料库中，动作 2 为机器人 1 从料库中取出毛坯件放到传送带上；图 1 中左侧的机器人我们称之为机器人 2，机器人 2 有三个动作，动作 1 为机器人 2 将毛坯件从传送带上送到车床上，动作 2 为机器人 2 将半成品从车床送至铣床上，动作 3 为机器人 2将加工好的零件从铣床取下放到传送带上；机器人 2 动作 3 完成后传送带前进一个工 位。传送带通过行程开关实现精确的定位要求，两个机器人会在每个动作完成之后发 送信号到控制器。