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柔性制造系统(Flexible Manufacturing System简称FMS)是集微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制技术于一体的具有高自动化程度的制造系统。柔性制造系统因其独特的“柔性”和“自动化”特征,在现代制造业中获得了广泛的应用。 根据生产及教学的需要,在我校工程训练中心现有的加工中心、数控车床等设备的基础上,引入焊接机器人、无人运输小车等设备,并基于Profibus-DP现场总线技术和组态王软件,设计了生产加工与教学实训一体的柔性制造系统。论文的主要工作是实现主控计算机对子单元的控制,具体来讲就是系统设备单元执行相应的控制指令,完成主控单元对检测、立体仓库、无人运输小车、搬运机器人、加工单元等从站的控制,再现了从毛坯出库到成品入库的现代制造过程。 本文首先分析了柔性制造系统和Profibus现场总线技术的研究现状,在剖析传统柔性制造系统控制过程实现的基础上,结合目前工业的主流控制技术设计了柔性制造系统的总体控制方案,构建了系统自动控制过程的结构框架;其次,设计各个从站单元的控制流程,并进行相应地址的配置及控制程序代码的编写,然后在STEP7软件中完成Profibus-DP网络的搭建和地址分配,将整个系统衔接起来;再次,运用组态王6.53软件设计了主控计算机的操作与监控界面,使系统的过程管理与监控更加直观;最后,在系统硬件和软件的基础上对柔性制造系统进行调试。 研究表明,本文所设计的柔性制造系统控制单元,完善了现有柔性制造模块的功能,实现了柔性制造系统加工过程的自动化控制。该柔性制造系统控制单元的设计与实现,对于柔性制造和加工技术的发展有积极作用,以及对高校工程实训的开展和复合型人才的培养有重要的现实意义。