智能制造系统项目式教程项目一习题及答案

项目一任务

11、智能制造系统的主要组成部分有哪些？简述各组成部分的功能答:组成:一个主站总控信息管理单元和五个从站单元五个从站单元分别为数控车床单元、加工中心单元、装配单元、自动化立体仓库与堆垛机单元和加工输送单元功能主站是整个装配生产线连续运行的指挥调度中心，其主要功能是实现全程运行的总体控制，完成全系统的通讯连接等数控车床单元，可完成水晶外形检测、工业机器人自动上下料、数控加工、清理及高精度检测等功能加工中心单元可以完成水晶激光内雕、工装底座铳加工、工业机器人自动上下料、加工完成后的清理及高精度检测等功能装配单元可以完成装配罩的自动检测与出库，加工工件的组装以及对不合格品出现的临时补充功能自动化立体仓库与堆垛机单元可进行生产线成品或半成品的入库和出库同时、可根据检测单元对水晶外形的检测结果按类别对工件入库加工输送单元主要完成工装托盘的输送以及定位和分拣功能

2、简述智能制造系统的工作过程答

（1）堆垛机根据上位机指示进行毛坯入库

（2）堆垛机从毛坯库将工装托盘1放到生产传输线上（说明此时工装托盘1上有两个工件毛坯水晶毛坯和底座毛坯）

（3）工装托盘1运行到数控车床工作站，1号机器人将水晶毛坯送至水晶检测单元进行图像检测；检测信息上传上位机

（4）若水晶检测结果为圆形时；

①工装托盘1继续运行到加工中心内雕机工作站上位机将水晶检测信号下传至该工作站，2号机器人将水晶毛坯送至内雕机进行雕刻，将底座毛坯送至加工中心进行加工同时堆垛机从毛坯库将工装托盘2放到生产传输线上（该工装托盘2上放置工件为水晶座毛坯）工装托盘2运行到数控车床工作站，1号机器人将水晶座毛坯送至数控车床进行加工

②加工好后，水晶座和底座被送到清洗单元和检测单元进行清洗和检测检测结果有四种1）水晶座和底座都合格2）水晶座不合格，底座合格3）水晶座合格，底座不合格4）水晶座和底座都不合格1）情况一，水晶座和底座都合格a）工装托盘1和工装托盘2继续运行至装配工作站b）3号机器人将到达的工装托盘1上的水晶和底座搬到水晶和底座临时存放位空的工装托盘1流到空托盘工位c）工装托盘2到达装配工作站，3号机器人将水晶和底座从水晶和底座临时存放位搬运至工装托盘2上，和水晶座一起进行装配d）装配好的工件随工装托盘一起入库2升青况二，工装托盘1继续运行至装配工作站，底座合格a）工装托盘1继续运行至装配工作站b）工装托盘2和不合格的水晶座一起流到不合格工位d）堆垛机再从毛坯库取一个带有水晶座毛坯的工装托盘2放到传输线上，重新加工一个水晶座重复情况一的b）-d）内容3）情况三，水晶座合格，底座不合格a）工装托盘1和工装托盘2继续运行至装配工作站b）3号机器人将到达的工装托盘1上的水晶搬到水晶和底座临时存放位；将不合格的底座搬到底座废料框内；空的工装托盘1流到空托盘工位c）工装托盘2到达装配工作站，3号机器人将底座库提供的合格底座搬到工装托盘2上，将水晶从水晶和底座临时存放位搬至工装托盘2上，和水晶座一起进行装配d）装配好的工件随工装托盘一起入库4）情况四，水晶座和底座都不合格；a）工装托盘1继续运行至装配工作站b）工装托盘2和不合格的水晶座一起流到不合格工位c）堆垛机再从毛坯库取一个带有水晶座毛坯的工装托盘2放到传输线上，重新加工一个水晶座d）3号机器人将到达的工装托盘1上的水晶搬到水晶和底座临时存放位；将不合格的底座搬到底座废料框内；空的工装托盘1流到空托盘工位e）工装托盘2到达装配站3号机器人将底座库提供的合格底座搬到工装托盘2上将水晶从水晶和底座临时存放位搬运至工装托盘2上，和水晶座一起进行装配装配好的工件随工装托盘一起入库

（5）若水晶检测结果为方形时

①工装托盘1继续运行到加工中心内雕机工作站上位机将水晶检测信号下传至该工作站，2号机器人将水晶毛坯送至内雕机进行雕刻，将底座毛坯送至加工中心进行加工同时堆垛机从毛坯库将工装托盘1放到生产传输线上（该工装托盘1上放置工件为水晶毛坯和底座毛坯）此时数控车床工作站没有加工任务

②加工好后，底座被送到清洗单元和检测单元进行清洗和检测检测结果有两种1）底座合格2）底座不合格1）情况一，底座合格a）工装托盘1继续运行至装配工作站b）3号机器人将到达的工装托盘1上的方形水晶直接装配到底座上c）工装托盘1和装配好的工件一起入库2）情况二，底座不合格a）工装托盘1继续运行至装配工作站b）3号机器人将到达的工装托盘1上的不合格底座搬到底座废料框内，将底座库提供的合格的底座放到工装托盘1上；再将方形水晶直接装配到底座上c）工装托盘1和装配好的工件一起入库

（6）接到上位机出库命令后，堆垛机将成品放到出货平台上

3、智能制造系统有哪些通讯方式？对比这些通讯方式，说一说它们的特点答智能制造系统通讯方式多样化，主要包括以太网通讯、CC_Link通讯、CC_LinkIE通讯、I/O通讯、RS485和RS422通讯等以太网通讯以太网是一种基带局域网技术，以太网通信是一种使用同轴电缆作为网络媒体，采用载波多路访问和冲突检测机制的通信方式，数据传输速率达到IGbit/s可满足非持续性网络数据传输的需要CC_Link通讯最初作为现场总线系统推出，它能够同时处理控制和信息数据通讯速度高达10Mbps最大可以达到100m的传输距离并能连接64个站CC_Link还表现出了卓越的稳定性与实时性CC_LinkIE通讯与传统的以太网相比，CC」inkIE特点表现为以下几点高速、大容量、高可靠性、扩展性I/O通讯也称为并行通讯，是最简单直接的通讯方式，数据传输通常是靠电缆或信道上的电流或电压变化实现的并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行并行通信速度快，但实际应用中如果需要传递的信号较多时电缆数量会很大、成本高，一旦电缆损坏，维护起来很困难，故不宜进行远距离通信RS485和RS422通讯为串口通讯，接线相对简单RS422电气特性与RS485近似一样，两者主要区别在于RS485有2根信号线，RS485的接收和发送都共用两根信号线，故不能同时进行收和发（半双工）RS422有4根信号线，两根发送，两根接收，两路信号线分开，故可同时进行收和发（全双工）任务

21、系统总控信息管理单元包含哪些组成部分？简述组成部分的功能答组成主要包括服务器、生产管理计算机、监控计算机、网络交换机、云台监控、60寸显示器和自动化电控系统等功能服务器，采用以太网通讯模式实现对整个智能制造系统在线生产管理过程中各个从站通讯数据的传递与存储生产管理计算机，安装有E-factory生产管理系统软件和三菱Q系列PLC软件GXworks2其中E-factory生产管理系统软件可实现对整个系统的在线生产制造任务的下发、控制与检测，三菱PLC软件可实现系统中PLC程序的调试与在线监控监控计算机安装有云台监控相配套监控软件和组态王软件，其中云台监控软件配套云台监控硬件系统实现对智能生产系统的全方位在线监视以及生产过程动态视频画面的保存；组态王软件可实现对每个从站单元的单机控制及监测网络交换机，负责总控信息管理单元中服务器与生产管理计算机、监控计算机、PLC之间的数据交换，计算机与PLC、计算机与MES接口模块之间数据交换云台监控，实现智能系统的全方位在线监控60寸液晶显示器，将监控计算机中云台监控画面放大，实现对制造系统的多工位点、制造流程的全方位功能展示自动化电控系统主要包括硬件部分和软件部分两大类硬件部分，电源总控开关控制总控信息管理单元的电源供给三菱Q系列PLC及其各模块，主要包括三菱QnU系列CPU型号Q06UDEHCPU；三菱电源Q61P；基板Q35B；IE通讯模块QJ71G21-SX用于实现CC-LINKIE通讯；MES接口模块QJ71MES96用于实现数据信息的交互传输明纬开关电源，负责将220V交流电压转为24V直流输出电压，负责控制回路的供电软件部分采用三菱Q系列PLC软件GXWorks2利用软件编程实现制造系统的自动化控制

2、系统总控信息管理单元是如何与各从站单元进行通信的呢？答通过CC_LinkIE进行通信

3、总控单元PLC网络参数设置部分站号是如何划分的？答:在GXWORKS2的导航栏/工程/参数/网络参数双击打开，进行以太网/CCIE/MELSECNET参数设置，这里包括了对站号的设置

4、总控单元中如何实现云台视频监控的？简述其设置流程答通过云台监控软件来实现对云台的操作，达到在线监控智能制造的目的，安装有监控软件的电脑与云台高清智能球之间通过以太网进行数据的交互智能球完成安装后，需要对网络参数进行设置，包括智能球的IP地址、子网掩码、端口号等可以通过IE浏览器进行配置设置流程监控登陆、系统设置、监控点导入、监控点配置、云台控制、录像计划设置任务

31、简述E-factory生产管理系统的组成及功能答:E-factory生产管理系统主要包括E-Factory生产制造执行系统、仓库管理系统WES、系统设置管理、系统基础信息管理和系统记录表查询等部分组成E-Factory生产制造执行系统该部分包含设备管理、生产线管理、排产管理和生产线调试几部分；E-Factory仓库管理系统WES该部分主要包括仓库管理、采购管理、销售管理和立体自动仓库控制几部分；E-Factory软件系统设置管理主要包括操作员管理、操作权限和数据初始化和恢复等；E-Factory系统基础信息管理主要包括物料管理、供应商管理和客户管理等；E-Factory系统记录表查询包括原材料采购明细表、产品销售明细表、历史操作记录和设备维护记录查询等

2、完整的E-factory生产管理工作流程包括哪几个部分？说出各部分的操作流程？答factory生产管理工作流程主要包括运行启动、在线生产任务发布两部分运行启动启动服务器、系统登陆在线生产任务发布原材料入库、任务排产、生产任务加工

3、E-factory生产管理软件可以进行哪些功能的手动调试？答点击主菜单“生产线管理”分“生产线手动控制”，可进行智能制造系统传输单元、立体库单元、数控车床单元、加工中心单元和装配单元5个从站的手动控制，对各单元进行独立运行，主要是进行启动、停止和复位操作。