10

4 搬运机器人 15

4.1 机器人的接口电路设计 15

4.2 加工检测单元与搬运机器人实现联动 18

4.3 搬运机器人的程序 20

5 组态王监控软件(Kingview)的应用 22

5.1 数据词典的定义 22

5.2 监控界面设计和动画连接 23

5.3 应用程序命令语言 28

30

附录 A MPS 教学设备加工检测单元操作流程图 35

附录 B MPS 教学设备加工检测单元 PLC 程序截图 40

附录 C 加工检测单元的组态监控命令语言 46

1 绪论

1.1 模块化生产系统(MPS)概述

就生产系统而言,一个系统整体,可以分解成多个独立和带有特定功能的模块,然后根 据任务需要有机选择组合,组成具有不同功能的复杂系统[1],这种生产方式可以代替高重复 性 、高精度的工作 ,且适合设备更新的需求。这种新兴的柔性生产方式,就是 MPS(Modular Production System),即模块化生产系统。

模块化生产系统包含多个相互独立而彼此联系的单元,通过模块化的结构,综合液压、 气动、PLC、计算机、电气电子网络技术,组成典型单元,再将多个特定功能的典型单元 组合,这就形成了一个模块化生产系统。可用于教学或实际工业现场生产。模块化生产系统 是自动化控制技术教学中,各学科理论知识与实际生产设备间的桥梁。

1.1.1 MPS 的研究背景

制造业的全球竞争和消费者需求的变化导致了产品种类多样性、产品创新、缩短产品生 命周期、降低单位成本和提高产品质量 (Ralston and Munton, 1987; Cohen, 1988)的要求[2]。因 此,无论高低科技含量的产品,制造商们为保持其竞争力都在经历一个全新的挑战。为紧跟 新产品更新换代的步伐,使生产线在保持其高生产率的条件下,进一步提高系统柔性,适应 不同产品的生产需要,越来越具有重要意义。MPS 系统具有高自动化、智能化、高效和高可 靠性的优异特性,对于克服当前阻碍有效柔性制造的问题提供了突破口,利于形成更为先进 高效先进的生产线。它的研究对生产效率的探索具有重要意义。

1.1.2 MPS 的历史和发展

几世纪以来,标准化模块、子系统或组件生产人工制品十分常见。可见,模块化的概念 已经使用多年。追溯到 1989 年,德国 FESTO 公司通过工厂加工过程的总结和归纳,根据工 业生产的流程,分解成一系列不同的功能模块,从而制造出了第一代的模块化生产系统。

如今,我国制造业以及各高校对 MPS 系统工作过程及控制系统和监控系统的研究创新也 正逐渐成熟,取得了优异成果。例如,北京亚控公司的组态王软件对 M PS 组态监控系统进 行了设计开发,不仅使系统的生产效率明显提高,更显著提高了系统的可维护性和可靠性[3]; 国外较早提出 MPS 系统概念,研究时间长,使用 MPS 和开发 MPS 的水平都处于领先地位。 与国外的成熟技术相比,我国在 MPS 开发研究上仍存在一些关键技术问题需要解决,目前国 内研究仍停留在对现有技术进行改进完善的水平上。购置 MPS 系统及所配备的自动控制系统 时,也都主要依赖进口德国 FESTO,西门子,日本三菱等大公司成熟产品。论文网

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