智能化數(shù)控系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù) 數(shù)控技術(shù) 制造技術(shù)

一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）性能發(fā)展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12 vol.20 P66.

第2篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】智能技術(shù) 電氣自動(dòng)化 控制系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)重要分支是智能技術(shù)，智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)是依托計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)模擬人工智能，促使機(jī)器做出智能化反應(yīng)。目前，智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛使用，有效解決了傳統(tǒng)技術(shù)難以解決的難題，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性有了極大提高。鑒于此，要在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中積極推行智能技術(shù)，加大在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用力度，加快我國(guó)電氣行業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。

1 智能技術(shù)運(yùn)用效益的評(píng)價(jià)

智能技術(shù)功能的有效發(fā)揮可以幫助人們完成遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)。將智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，自動(dòng)化體系建設(shè)資金投入大大降低，運(yùn)營(yíng)效率也會(huì)顯著提高，并且可以接受并且完成更多不同的任務(wù)，目前，已經(jīng)得到各行業(yè)的實(shí)踐認(rèn)可。智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用水平，受到計(jì)算機(jī)技術(shù)的直接影響，原因在于自動(dòng)化系統(tǒng)主要依賴智能技術(shù)完成生產(chǎn)過(guò)程和電氣運(yùn)行的在線監(jiān)測(cè)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中如果生產(chǎn)問(wèn)題能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且提交給管理部門(mén)，這樣可以從根本上幫助企業(yè)消除安全隱患，避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，進(jìn)而提升企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益。由此可見(jiàn)，智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中可以促進(jìn)企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。

2 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

在電氣設(shè)計(jì)的角度分析，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需要涉及多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的知識(shí)，這就要求程序員在掌握過(guò)硬專業(yè)技術(shù)能力的同時(shí)，還要扎實(shí)掌握專業(yè)的電氣知識(shí)，設(shè)計(jì)人員工作過(guò)程中要經(jīng)常與編程人員共同深入實(shí)踐進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，熟練掌握操作過(guò)程，分析操作要點(diǎn)，預(yù)防操作不當(dāng)，并且針對(duì)易引起操作不當(dāng)?shù)牟糠钟枰愿倪M(jìn)。對(duì)于電氣編程，編程人員首先要學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)理論，掌握專業(yè)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，才能夠編寫(xiě)出科學(xué)的智能化控制程序。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)與控制程序息息相關(guān)，自動(dòng)控制可以大大減少人工控制時(shí)間，充分利用智能技術(shù)更是可以提高電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。系統(tǒng)流程如圖1所示。

2.2 功能設(shè)計(jì)及應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能數(shù)據(jù)采集技術(shù)，讓人們告別了人工數(shù)據(jù)控制，數(shù)據(jù)的采集可以方便利用終端設(shè)備和控制平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，并且第一時(shí)間記錄下采集的數(shù)據(jù)，輸入到自動(dòng)化設(shè)備中執(zhí)行動(dòng)作，自動(dòng)化控制效率得到了大大提高。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中智能監(jiān)控技術(shù)和預(yù)警技術(shù)是核心技術(shù)，由于電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中不需要人工巡查，智能技術(shù)則成為電氣設(shè)備運(yùn)行期間的唯一安全保障。電氣自動(dòng)化設(shè)備借助于智能監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)預(yù)警，確保設(shè)備始終處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，避免發(fā)生重大安全事故。

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的另外一項(xiàng)重要技術(shù)是智能故障錄波技術(shù)，電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中可以對(duì)設(shè)備故障錄波和記錄，并且能夠智能捕捉波形，提高了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行科學(xué)性，省去了繁瑣的人工故障記錄，提高了維護(hù)效率。

3 總結(jié)

綜上所述，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用智能技術(shù)，有效提高自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。本文針對(duì)當(dāng)前智能技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，然后以工業(yè)電氣為研究對(duì)象，對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)架構(gòu)及功能應(yīng)用進(jìn)行分析，試圖為之提供行之有效的可行性建議。實(shí)踐證明，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，更多新型的技術(shù)將會(huì)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)將會(huì)向著更好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐典友.淺析人工智能在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用[J].信息通信，2015（01）.

[2]王海杰.論工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動(dòng)化重要作用及趨勢(shì)展望[J].科技展望，2015（03）.

[3]任銘.電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)研究[J].中國(guó)科技投資，2013（11）.

[4]潘正昊.氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（10）.

[5]徐建俊.基于“雙證融通”的高職人才培養(yǎng)課程新體系的構(gòu)建――電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)[A].第6屆全國(guó)高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集（上冊(cè)）[C].2009.

作者簡(jiǎn)介

馬逸然（1996-），山東省濟(jì)南市人。大學(xué)本科學(xué)歷。山東科技大學(xué)。研究方向?yàn)殡姎夤こ碳捌渥詣?dòng)化。

第3篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

1．1數(shù)據(jù)采集與檢測(cè)設(shè)計(jì)要求

對(duì)水泵吸水口真空度、水倉(cāng)水位、流量、主排水管壓力、電動(dòng)閘閥的開(kāi)度、電機(jī)溫度、泵體溫度、高開(kāi)柜電流、高開(kāi)柜電壓、電動(dòng)閘閥的工作狀態(tài)與開(kāi)關(guān)限位、電動(dòng)球閥工作狀態(tài)與開(kāi)關(guān)限位、水泵／電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、水泵電機(jī)高壓?jiǎn)?dòng)柜分合閘狀態(tài)及故障狀態(tài)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和檢測(cè)。

1．2保護(hù)功能設(shè)計(jì)要求

實(shí)現(xiàn)流量保護(hù)、壓力異常保護(hù)、水位超限及水位傳感器故障報(bào)警保護(hù)、水位突變報(bào)警保護(hù)、排水量異常報(bào)警保護(hù)、溫度異常報(bào)警保護(hù)等，當(dāng)超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)及時(shí)停泵并報(bào)警。1．3控制功能設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)有手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)和檢修4種控制方式。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和特殊情況應(yīng)急處理需要，設(shè)置4種排水控制方式，但智能化自動(dòng)控制為常用控制模式。（2）具有故障自診斷功能，對(duì)供電電壓、電機(jī)電流、電機(jī)軸承溫度、電機(jī)定子溫度、水泵前后軸承溫度、進(jìn)出口壓力等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)判斷故障后報(bào)警，同時(shí)停止故障泵組運(yùn)行，有效保護(hù)電機(jī)和水泵。（3）遠(yuǎn)程通訊及自動(dòng)化控制設(shè)備，通過(guò)以太網(wǎng)建立綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)、半自動(dòng)控制，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示、記錄各泵組運(yùn)行情況和相關(guān)參數(shù)，支持歷史數(shù)據(jù)查詢，并對(duì)排水系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作工況情況實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控。（4）實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)水位上漲速度自動(dòng)控制泵組開(kāi)啟臺(tái)數(shù)，監(jiān)測(cè)水泵的平均備用時(shí)間自動(dòng)輪換水泵的運(yùn)行；在滿足排水要求保證安全生產(chǎn)的前提下，通過(guò)調(diào)整開(kāi)泵時(shí)間，避開(kāi)電力負(fù)荷高峰期，有效地削峰填谷。

2智能化自動(dòng)控制裝置設(shè)備組成

智能化自動(dòng)控制裝置由以下設(shè)備組成：PLC控制柜（箱）、工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)、組態(tài)監(jiān)控軟件、配電柜、就地操作臺(tái)、遠(yuǎn)程操作臺(tái)、超聲波液位計(jì)，超聲波流量計(jì)，溫度傳感器、光纖電纜，視頻監(jiān)控裝置等。

3水泵智能化排水啟?？刂祈樞?/p>

3．1水泵的智能化開(kāi)泵順序

水泵在確定需要打開(kāi)后，首先自動(dòng)啟動(dòng)真空泵，通過(guò)真空表判斷真空度是否達(dá)到開(kāi)啟水泵的標(biāo)準(zhǔn)，抽真空完畢，自動(dòng)開(kāi)啟水泵，打開(kāi)排水管路上電動(dòng)閥門(mén)，關(guān)閉真空泵，水泵自動(dòng)開(kāi)機(jī)完畢。

3．2水泵的智能化停泵順序

水泵在確定需要停泵之后，首先自動(dòng)關(guān)閉出水電動(dòng)閘閥，待閘閥關(guān)閉運(yùn)行一段時(shí)間后判斷閘閥是否關(guān)到位，如果閘閥關(guān)到位，停止排水泵運(yùn)行。

4實(shí)現(xiàn)的功能

（1）實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守控制。通過(guò)地面集控室自動(dòng)控制啟動(dòng)或停止主排水系統(tǒng)。（2）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警。對(duì)水泵及其附屬的抽真空系統(tǒng)與管道電動(dòng)閥門(mén)等裝置實(shí)施了PLC自動(dòng)控制及運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警顯示，如水倉(cāng)水位、流量、壓力、真空度、各關(guān)鍵點(diǎn)溫度、電機(jī)運(yùn)行電流、電壓、功率等參數(shù)；所有參數(shù)均可以存儲(chǔ)到上位機(jī)中以備查詢。（3）實(shí)現(xiàn)顯示功能。通過(guò)觸摸屏以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實(shí)時(shí)地反映排水系統(tǒng)工作狀態(tài)，顯示各工況參數(shù)。（4）有效保護(hù)設(shè)備。隨時(shí)對(duì)設(shè)備狀況進(jìn)行檢測(cè)及報(bào)警，有目的地定期檢修，有效提高突、透水事故的應(yīng)急處理能力。（5）對(duì)排水系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)工作工況情況和主要排水點(diǎn)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控。

5結(jié)語(yǔ)

第4篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：智能建筑；樓宇自動(dòng)化；控制系統(tǒng)的研究與分析

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，我國(guó)也加強(qiáng)了對(duì)建筑業(yè)的支持力度。智能建筑的核心是樓宇自動(dòng)化。隨著樓宇自動(dòng)化的快速發(fā)展使得樓宇自動(dòng)化的市場(chǎng)需求也不斷擴(kuò)大。樓宇自動(dòng)化將計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于自動(dòng)化的控制系統(tǒng)中，節(jié)省了更多的管理成本和人力成本。本文將進(jìn)一步對(duì)樓宇自動(dòng)化的定義原理，應(yīng)用和發(fā)展進(jìn)行闡述。

1自動(dòng)化控制系統(tǒng)的定義和原理，組成和功能

1.1樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的定義和組成

樓宇自動(dòng)化是智能建筑的核心部分，隨著近年來(lái)智能建筑的蓬勃發(fā)展，樓宇自動(dòng)化的市場(chǎng)需求也在不斷擴(kuò)大。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)，信息技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行整合的一種控制系統(tǒng)。為了能夠?yàn)槿祟惞?jié)約更多的人力和管理成本，節(jié)約能源，給人們提供一個(gè)安全可靠，舒適安靜并且高效的生活環(huán)境和工作環(huán)境靜，樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)控制手段進(jìn)行綜合的分析，對(duì)各種處理機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行了優(yōu)化。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)由安全系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，排水系統(tǒng)，配電系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成的。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)控制手段以及處理各種機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化處理，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)控制系統(tǒng)中的設(shè)備的集中管理和控制的目的。

1.2樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的原理和功能

樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)又稱為分布式控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為DCS。樓宇控制系統(tǒng)采用的是集散型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。集散型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以現(xiàn)代控制理論為理論基礎(chǔ)的。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)利用微型計(jì)算機(jī)的能夠?qū)ΡO(jiān)控設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制的功能，有效的避免了集中的計(jì)算機(jī)控制中所出現(xiàn)的問(wèn)題。除此之外，自動(dòng)化控制系統(tǒng)系統(tǒng)的管理有關(guān)的設(shè)備，充分發(fā)揮了設(shè)備的整體優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?，并且也延長(zhǎng)了設(shè)備電池的使用壽命，降低能源的消耗，節(jié)約了人力成本和管理成本。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能建筑系統(tǒng)的綜合分析與利用，來(lái)實(shí)現(xiàn)自身控制系統(tǒng)的最優(yōu)化。

2樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)

2.1照明系統(tǒng)

在智能建筑系統(tǒng)中，電能是最重要的部分，并且照明系統(tǒng)是非常消耗電能的系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，照明系統(tǒng)在智能建筑系統(tǒng)中的節(jié)能系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用。照明系統(tǒng)的良好的協(xié)調(diào)能力和運(yùn)行進(jìn)度是智能建筑的優(yōu)勢(shì)的集中體現(xiàn)。

2.2消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)是保證建筑中的人的生命財(cái)產(chǎn)安全的系統(tǒng)，它在智能建筑系統(tǒng)中占有重要地位，并且對(duì)樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的管理起著非常重要的作用。消防系統(tǒng)有它自己固定的運(yùn)行模式。它無(wú)論是在事前還是事中，都對(duì)災(zāi)害做出了有效及時(shí)的應(yīng)對(duì)方案。

2.3配電系統(tǒng)

在樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)中電能是一切系統(tǒng)正常運(yùn)行和工作的保證和基礎(chǔ)，如果電能運(yùn)行過(guò)程中電能出現(xiàn)了問(wèn)題，那么其它系統(tǒng)是無(wú)法完成工作的。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的配電系統(tǒng)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，停電后會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟應(yīng)急電源，保證所有用電設(shè)備在停電時(shí)也能夠正常運(yùn)行。

3樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集成化發(fā)展

3.1信息系統(tǒng)的集成化

隨著近年來(lái)我國(guó)對(duì)智能建筑的重視程度的不斷提高，我國(guó)的有關(guān)專家也與各個(gè)國(guó)家的相關(guān)專家進(jìn)行了學(xué)術(shù)上的研究和探討，我國(guó)也吸收了很多國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和理念，然而樓宇自動(dòng)化向集成化方向發(fā)展是國(guó)際上樓宇自動(dòng)化發(fā)展的總體趨勢(shì)。樓宇自動(dòng)化的出現(xiàn)，它的目的是能夠?yàn)槿藗兲峁┮粋€(gè)安全，舒適，高效的生活與工作環(huán)境。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的管理者對(duì)信息進(jìn)行綜合的整合和利用，通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)的集成將相關(guān)的設(shè)備都連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)最終的目標(biāo)。

3.2數(shù)據(jù)與管理資料的集成化

在樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，完整的資料，是確保系統(tǒng)進(jìn)行集成的重要依據(jù)。智能建筑包括實(shí)時(shí)控制和管理。并且它包括很多子系統(tǒng)，如果不能獲得實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)，就沒(méi)有辦法對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)結(jié)，因此就沒(méi)有辦法形成一個(gè)完整的大系統(tǒng)。

3.3監(jiān)控軟件的數(shù)字集成化

當(dāng)今世界是數(shù)字化的世界，數(shù)字化能夠體現(xiàn)控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)程度和靈活程度。在樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，監(jiān)控軟件的數(shù)字化，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)集成化程度進(jìn)行數(shù)字化的評(píng)估。監(jiān)控軟件的數(shù)字化，有效的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備系統(tǒng)的整合。不僅如此，軟件數(shù)字化采用分布式管理，各管理端口可以根據(jù)自己的模式來(lái)設(shè)定和控制各個(gè)子系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)之間的有效連接，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)大系統(tǒng)的運(yùn)行。

4樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展情況與未來(lái)前景

近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，智能建筑的重要作用也日益突出，智能建筑中的樓宇自動(dòng)化的市場(chǎng)需求也在不斷擴(kuò)大。然而到目前為止，我國(guó)現(xiàn)階段的樓宇自動(dòng)化水平還有待提高，與國(guó)際上的應(yīng)用程度相比，我國(guó)的應(yīng)用水平還是相對(duì)落后的。雖然我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始了樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，但在應(yīng)用的過(guò)程中，還是存在著很多阻礙，并且有很多問(wèn)題有待解決。首先，我國(guó)的建筑行業(yè)雖然開(kāi)發(fā)了自己的智能建筑的產(chǎn)品，但是產(chǎn)品的水平并沒(méi)有真正的適應(yīng)人們的需要，并沒(méi)有在真正意義上認(rèn)識(shí)到樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的層次。并且由于我國(guó)的智能建筑的發(fā)展水平相對(duì)落后，造成我國(guó)國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)的產(chǎn)品大多是外國(guó)品牌，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)被國(guó)外產(chǎn)品所占領(lǐng)，這足以充分說(shuō)明我國(guó)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制和研究還不夠深入，缺乏水平和質(zhì)量上的保證，沒(méi)有贏得人們的信賴。其次，在我國(guó)能源缺乏是一個(gè)重要的問(wèn)題。然而在這種能源短缺的社會(huì)環(huán)境下，資源的浪費(fèi)，環(huán)境的污染仍然是一項(xiàng)重要的課題。雖然樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)中明確規(guī)定了節(jié)約能源，有效管理的理念，但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，節(jié)約能源并沒(méi)有真正的得到落實(shí)。在節(jié)約能源方面，我們還是存在缺少管理部門(mén)的監(jiān)管，管理人員的管理力度不夠的問(wèn)題。此外，國(guó)內(nèi)的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制性能并沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)的樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制性能無(wú)論是從控制水平還是從控制程度上來(lái)看都與國(guó)際水平有很大差距?？刂扑讲粔?，不僅會(huì)增加能源消耗，也會(huì)提高管理成本。隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展水平也有了新的要求。當(dāng)今社會(huì)，節(jié)能減排將會(huì)是一個(gè)永恒的主題，然而建筑業(yè)也是能源消耗很高的行業(yè)。雖然智能建筑在發(fā)展過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題和阻礙，但現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)的不斷不發(fā)達(dá)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這都為樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力的支持和保障。我相信，樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)將會(huì)有非常開(kāi)闊的前景。

5總結(jié)

智能建筑的核心就是樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，人們的需求也在不斷改變。樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)在一定程度上為人們提供了一個(gè)安全高效，安靜舒適的生活與工作環(huán)境。然而在樓宇自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，由于地區(qū)的發(fā)展水平不同等各種原因出現(xiàn)了很多問(wèn)題，我們還有很多需要改進(jìn)的地方，在今后的工作中我國(guó)要加大支持力度，鼓勵(lì)科研的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙煒.淺談智能建筑中的樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)[J].技術(shù)廣場(chǎng)，2012（7）.

第5篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能控制法；智能電網(wǎng)

前言

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電力企業(yè)為了適應(yīng)電網(wǎng)不斷發(fā)展的要求對(duì)自身進(jìn)行了改革，使其能力得以不斷的提高，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和能力也有了較大的提升，這對(duì)電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供了較為基本的條件。隨著社會(huì)對(duì)電能的需求日益增加，電力企業(yè)必須保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，所以建立自動(dòng)化和智能化控制是當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展的必然要求，也是電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展方向。

1 智能控制概述

智能控制是繼自動(dòng)化控制和人工智能基礎(chǔ)上新發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科，智能控制可以在系統(tǒng)中達(dá)到感知環(huán)境和信息，從而對(duì)一些不穩(wěn)定因素進(jìn)行控制的目的。電力系統(tǒng)的智能控制方法主要包括以下幾個(gè)方面：

一是模糊控制法，這種方法是從行為之上去模擬人的模糊決策與推理，并且根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)用控制的方法。

二是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將許多簡(jiǎn)單神經(jīng)元按照一定方式連接起來(lái)，形成一個(gè)分布式、并行的信息結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

三是專家系統(tǒng)，這種方法是一個(gè)智能程序，通過(guò)專有程序?qū)⒋罅繉I(yè)知識(shí)編寫(xiě)進(jìn)去。

四是遺傳算法，該法是將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)群體中的全部個(gè)體作為對(duì)象進(jìn)行編碼，采用隨機(jī)技術(shù)將編碼投入到參數(shù)空間之后實(shí)施高效搜索的方法。

智能控制脫離了對(duì)模型的依賴，其不僅具有較強(qiáng)的適應(yīng)、學(xué)習(xí)和組織功能，同時(shí)還能對(duì)環(huán)境做出相應(yīng)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的自動(dòng)獲取和應(yīng)用，其適用性、實(shí)時(shí)性和多樣性的特征較為明顯。

2 智能控制法在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能控制系統(tǒng)具有其他系統(tǒng)所無(wú)法比擬的優(yōu)越性，所以在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中得以廣泛的應(yīng)用，以下以幾種常用的方法為例，進(jìn)行說(shuō)明：

2.1 電力系統(tǒng)中應(yīng)用模糊方法

模糊理論（FT）是將經(jīng)典集合理論模糊化，并引入語(yǔ)言變量和近似推理的模糊邏輯，具有完整推理體系的智能技術(shù)。模糊控制是模擬人的模糊推理和決策過(guò)程的一種實(shí)用控制方法，它根據(jù)已知的控制規(guī)則和數(shù)據(jù)，由模糊輸入量推導(dǎo)出模糊控制輸出主要包括模糊化、模糊推理與模糊判決三部分。隨著模糊理論的發(fā)展和完善，模糊控制的一些優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的肯定，如：適于處理不確定性、不精確性以及噪聲帶來(lái)的問(wèn)題；模糊知識(shí)使用語(yǔ)言變量來(lái)表述專家的經(jīng)驗(yàn)，更接近人的表達(dá)方式，易于實(shí)現(xiàn)知識(shí)的抽取和表達(dá)；具有較強(qiáng)的魯棒性，被控對(duì)象參數(shù)的變化對(duì)模糊控制的影響不明顯等。近年來(lái)，模糊理論在電力系統(tǒng)應(yīng)用的研究不斷增加，并取得了令人鼓舞的研究成果，顯示了模糊理論在解決電力系統(tǒng)問(wèn)題上的潛力。

依據(jù)模型來(lái)進(jìn)行控制，已被實(shí)踐所廣泛接受。一般線性模型較為簡(jiǎn)便，但實(shí)際應(yīng)用中，多為非線性系統(tǒng)，即使用多段線性來(lái)模擬，每段中的控制，仍只能是“次最佳”的。用模糊關(guān)系模型（FRM）來(lái)模擬非線性過(guò)程，是一種簡(jiǎn)便而有效的方法。模糊關(guān)系模型簡(jiǎn)單而直接地描述輸入量與輸出量之間的關(guān)系，這對(duì)單輸出系統(tǒng)比較易于實(shí)現(xiàn)，但對(duì)多輸出系統(tǒng)仍較困難。為了克服這些不足，目前有許多研究將模糊理論與其它人工智能技術(shù)結(jié)合起來(lái)，取得了較好的效果。

2.2 專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

由于專家系統(tǒng)發(fā)展的時(shí)間較早，所以其發(fā)展也較為成熟，這是一類人工智能技術(shù)，包括知識(shí)庫(kù)和推理二個(gè)部分，此系統(tǒng)是在某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)推理為基礎(chǔ)，從而模擬人類專家做出具體的決策，其所解答的水平已達(dá)到專家的水平。目前在我國(guó)電力系統(tǒng)中，還是依靠自動(dòng)化技術(shù)來(lái)保持運(yùn)行和控制，此方法在對(duì)知識(shí)積累及推理方面缺乏，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)中的一些模型和狀態(tài)量也無(wú)法實(shí)現(xiàn)獲取，所以已越來(lái)越不適應(yīng)當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展復(fù)雜化的需求，因此專家系統(tǒng)的應(yīng)用是當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的必然選擇。

隨著專家系統(tǒng)的不斷發(fā)展，相關(guān)的一些系統(tǒng)已開(kāi)始在電力系統(tǒng)中投入運(yùn)行，根據(jù)運(yùn)行的結(jié)果表明，其效果是十分顯著的，可以進(jìn)入實(shí)用性推廣階段。由于其系統(tǒng)投入運(yùn)行的時(shí)間較短，所以還存在著一些問(wèn)題需要在運(yùn)行中進(jìn)一步研究，從而使專家系統(tǒng)更加完善。

①專家系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)其推理速度會(huì)受到系統(tǒng)規(guī)模和規(guī)則的限制，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)問(wèn)題只能在離線或是在線時(shí)進(jìn)行解決，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，所以這方面還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

②現(xiàn)有的專家系統(tǒng)對(duì)新情況應(yīng)付能力和容錯(cuò)能力較差，對(duì)于系統(tǒng)出現(xiàn)的故障及設(shè)備的變化，所給出的結(jié)果容易出現(xiàn)錯(cuò)誤碼，所以在智能控制上還要加強(qiáng)對(duì)自學(xué)能力和容錯(cuò)能力的研究力度，使之得以進(jìn)一步的提高。

③專家系統(tǒng)的建立需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而且由于知識(shí)庫(kù)工程量較大，所以在維護(hù)上也存在著一定的困難，電力企業(yè)在建造專家系統(tǒng)時(shí)要對(duì)這點(diǎn)上有心理準(zhǔn)備。

2.3 電力系統(tǒng)應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)且是模擬人類來(lái)處理與傳遞信息，這種仿制連接方式類似于人類神經(jīng)元，形成了一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。而每一個(gè)人工神經(jīng)元能夠?qū)崿F(xiàn)輸入輸出之間的非線性關(guān)系，這樣的連接就讓人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有負(fù)責(zé)非線性特性。和上面兩種相比較，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠使用神經(jīng)元與彼此之間有向權(quán)重去處理一些隱含問(wèn)題，而且還具有信息分布存儲(chǔ)、較強(qiáng)容錯(cuò)能力、較強(qiáng)學(xué)習(xí)能力、知識(shí)能夠主動(dòng)組織以及能夠處理不同信息要求等優(yōu)點(diǎn)，每個(gè)神經(jīng)元計(jì)算都是相對(duì)獨(dú)立的，十分方便，而且執(zhí)行的速度也比較快。就因?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)分線性自學(xué)能力及擬合能力，具備了魯棒性、聯(lián)想記憶等等性能，讓這種方式在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)有具有較大潛力。人工神經(jīng)系統(tǒng)雖然在不斷的發(fā)展，技術(shù)日益成熟，但其在應(yīng)用過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題需要解決，如學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)、算法慢等，這些都需要在應(yīng)用中不斷的改進(jìn)，從而使其技術(shù)得以完善。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力系統(tǒng)發(fā)展速度的不斷加大，智能控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中已開(kāi)始進(jìn)行應(yīng)用，智能技術(shù)，雖然其在各自的應(yīng)用中各有所長(zhǎng)，但任何一項(xiàng)單一技術(shù)都存在著一定的缺陷，所以在應(yīng)用中要注重將模糊理論、專家系統(tǒng)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等三者有效的結(jié)合起來(lái)，形成互補(bǔ)，從而形成一套綜合化的智能控制方法，為電力系統(tǒng)智能控制方法的應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖成剛.淺論電力系統(tǒng)控制方法[J].寧夏電力，2008（4）：134-136.

第6篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

Abstract： CNC machine has now gone over half a century. Especially in recent years, with the rapid development of digitization and information technology, open CNC system with deep level has entered our vision and vigorously developed in order to adapt to the modern production technology. And now it gets more modular, versatile and intelligent. This paper made a simple introduction on the composition of CNC, development of CNC in our country, and its development direction.

關(guān)鍵詞： 智能化；開(kāi)放化；網(wǎng)絡(luò)化； 數(shù)控技術(shù)；發(fā)展方向

Key words： intelligentize；open；internetization；CNC technology；the development direction

中圖分類號(hào)：[TH-9] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2010）32-0169-01

1數(shù)控系統(tǒng)的定義和構(gòu)成

數(shù)控系統(tǒng)（computerized numerical contro，簡(jiǎn)稱 CNC）：是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制加工功能的系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床則是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，能綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密加工技術(shù),發(fā)展前景十分廣闊,因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要。數(shù)控系統(tǒng)由程序、輸入裝置、輸出裝置、CNC裝置、PLC、伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成。由于使用了CNC裝置，使系統(tǒng)具有軟件功能，又用PLC取代了傳統(tǒng)的機(jī)床電器邏輯控制裝置，使系統(tǒng)更小巧，靈活性、通用性、可靠性更好，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)控功能，使用、維修也方便，并且具有與上位機(jī)連接及進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的功能。

2我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

自建國(guó)以來(lái)，我國(guó)一直存在在工業(yè)基礎(chǔ)薄弱的狀況。雖然經(jīng)過(guò)不懈努力取得了一定的進(jìn)步，但作為工業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)――數(shù)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)仍然與西方發(fā)達(dá)國(guó)家存在很多的差距。

目前，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)多采用封閉體系，只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器使用。其加工程序需要在加工前事先通過(guò)手工或自動(dòng)編程軟件的方式進(jìn)行編制，加工過(guò)程變量也往往根據(jù)操作人員或設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式設(shè)定。

我國(guó)對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展主要是通過(guò)“七五”引進(jìn)、消化、吸收，“八五”攻關(guān)和“九五”產(chǎn)業(yè)化?，F(xiàn)已取得很大的進(jìn)展，基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，初步形成了自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，同時(shí)帶動(dòng)了機(jī)電控制與傳動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)控機(jī)床一直保持兩位數(shù)增長(zhǎng)。機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第5名，機(jī)床消費(fèi)額在世界排名上升到第3位，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)已有20家，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)年銷售量達(dá)到7萬(wàn)多臺(tái)，約占市場(chǎng)份額的64%。同時(shí)通過(guò)自主研發(fā)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)也取得了巨大進(jìn)展。如華中數(shù)控、航天數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控等企業(yè)先后開(kāi)展了開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和軟硬件平臺(tái)的研究，并由此開(kāi)發(fā)了多種數(shù)控系統(tǒng)，打破了西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖和價(jià)格壟斷。

3數(shù)控技術(shù)整體發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的高精度、高速度化高速高精高效化，速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。盡管現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)高精度高速度的發(fā)展趨勢(shì)，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是沒(méi)有衡量標(biāo)準(zhǔn)的，“高精度、高速度”的內(nèi)涵和定位也在不斷從新修定。最終只能是向著下一個(gè)階段的目標(biāo)發(fā)展進(jìn)步。

先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的主體從來(lái)都是――效率、質(zhì)量。畢竟高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，改善產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為此日本先端技術(shù)研究會(huì)將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國(guó)際生產(chǎn)工程學(xué)會(huì)將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

3.2 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的智能化數(shù)控機(jī)床智能化的發(fā)展前景，非常廣闊。它是世界制造技術(shù)進(jìn)一步提高效率、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化的努力目標(biāo)，也是在今天數(shù)字控制機(jī)床技術(shù)基礎(chǔ)上向更高階段發(fā)展的努力方向。預(yù)計(jì)在21世紀(jì)前半期，有可能在現(xiàn)有機(jī)床技術(shù)上實(shí)現(xiàn)單臺(tái)機(jī)床的“適應(yīng)控制”，并逐步向制造系統(tǒng)發(fā)展；在后半期，有可能建立不同程度智能化技術(shù)水平的CIM、CIMS，其發(fā)展時(shí)間的快慢，將取決于人類的努力和科學(xué)技術(shù)水平的提高。

3.3 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的開(kāi)放化、網(wǎng)絡(luò)化為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問(wèn)題，數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來(lái)必然之路。所謂開(kāi)放式控制系統(tǒng)，它是一個(gè)保證不同的機(jī)床廠家和最終用戶都能夠方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實(shí)現(xiàn)不同品種、不同檔次的具有鮮明個(gè)性的名牌產(chǎn)品的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)平臺(tái)。目前許多國(guó)家正對(duì)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，其中開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運(yùn)行平臺(tái)、數(shù)控系統(tǒng)功能庫(kù)以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開(kāi)發(fā)工具等是研究的核心。關(guān)于以上開(kāi)放性的概念可從兩個(gè)方面進(jìn)行理解:一是時(shí)間的開(kāi)放性，二是空間的開(kāi)放性。時(shí)間的開(kāi)放性是針對(duì)軟硬件平臺(tái)及其規(guī)范而言的，以保證平臺(tái)具有適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，并能夠接受新的設(shè)備的能力。時(shí)間的開(kāi)放性又有可擴(kuò)展和可移植性兩個(gè)方面?？臻g的開(kāi)放性是針對(duì)系統(tǒng)接口及其規(guī)范化而言的，它又可分為互操作性和互換性。由此可以看出，開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的適應(yīng)性和靈活配置能力，能適應(yīng)多種設(shè)備，靈活配置與集成；可順應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時(shí)加入各種新功能；能適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代，能有效保護(hù)用戶原有投資。其優(yōu)勢(shì)不言而喻。目前美國(guó)的NGC、歐共體的OSACA、日本的OSEC，中國(guó)的ONC等生產(chǎn)廠商都在進(jìn)行相應(yīng)的研究工作。

數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對(duì)信息集成的需求，也是實(shí)現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。國(guó)內(nèi)外一些著名數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年的研究工作推出了相關(guān)的新概念和樣機(jī)，反映了數(shù)控機(jī)床加工向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的趨勢(shì)。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量均提出了更高的要求。機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化程度必然成為成為上述要求的最重要保障措施。它不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，還能夠極大地改善工人的勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。所以智能化、開(kāi)放化和網(wǎng)絡(luò)化必然成為數(shù)控技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；智能化技術(shù)；體系

1　機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展

在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

2　智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1　性能發(fā)展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大?？刹眉粜詮?qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化。

以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。

(4)實(shí)時(shí)智能化。

早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。

2.2　功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化。

用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化。

科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。

多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC。

數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。

多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3　體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化

硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作，通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。

第8篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)數(shù)控技術(shù)制造技術(shù)

一、國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展概況

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過(guò)程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過(guò)CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒(méi)有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過(guò)程中CNC只是一個(gè)封閉式的開(kāi)環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過(guò)程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長(zhǎng)、加工余量等加工參數(shù)，無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無(wú)法通過(guò)反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過(guò)程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

（一）性能發(fā)展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的一種復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門(mén)子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。（4）實(shí)時(shí)智能化。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作。通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開(kāi)放式閉環(huán)控制模式。由于制造過(guò)程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過(guò)程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過(guò)程變量。加工過(guò)程中采用開(kāi)放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開(kāi)發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過(guò)程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

[1]電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

第9篇：智能化數(shù)控系統(tǒng)范文

一、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展

在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開(kāi)環(huán)控制模式向通用型開(kāi)放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過(guò)程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

二、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1.性能發(fā)展方向

（1）高速高精度高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

（2）柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大?？刹眉粜詮?qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

（3）工藝復(fù)合性和多軸化。以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過(guò)自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。

（4）實(shí)時(shí)智能化。早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。

2.功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開(kāi)發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過(guò)窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

（2）科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語(yǔ)育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過(guò)程的可視化仿真演示等。

（3）插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

（4）內(nèi)裝高性能PLC。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語(yǔ)言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

（5）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

3.體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過(guò)提高集成電路密度、減少互連長(zhǎng)度和數(shù)量來(lái)降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。

（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過(guò)積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無(wú)人化操作，通過(guò)機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫(huà)面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。