自動攻牙機的定義:簡單地說就是一種控制用工業(yè)計算機。
1968年,美國通用汽車公司根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要,提出了新型電氣控制裝置的十點招標要求。
1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)結(jié)合計算機和繼電器控制兩者的優(yōu)點,按招標要求完成了研制工作,并在通用汽車公司的自動生產(chǎn)線上試用成功。
從20世紀70年代初開始的三十余年里,自動攻牙機已發(fā)展成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計,現(xiàn)在世界上有自動攻牙機及其網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)廠商200余家,所生產(chǎn)的自動攻牙機產(chǎn)品的品種達400多種。自動攻牙機產(chǎn)品的產(chǎn)量和銷量在工業(yè)控制裝置中都居于首位;而從第一臺自動攻牙機誕生至今,已大致經(jīng)歷了四次更新?lián)Q代。
自動攻牙機的發(fā)展趨勢
大型機:向著網(wǎng)絡(luò)化、大型化、高可靠性、多功能方向發(fā)展
小型機:向著小型化、低成本、簡單易用方向發(fā)展
自動攻牙機的主要特點
靈活性和通用性強
抗干擾能力強、可靠性高
編程語言簡單易學
與外部設(shè)備的連接簡單、使用方便
功能強、功能的擴展能力強
設(shè)計、施工和調(diào)試周期短
體積小、重量輕
自動攻牙機的基本組成
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同,自動攻牙機可分為整體式(也稱箱體式)和組合式(也稱模塊式)兩類。整體式結(jié)構(gòu)的自動攻牙機是將中央處理單元(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴展端口等組裝在一個箱體內(nèi)構(gòu)成主機。另外還有獨立的FO擴展單元等與主機配合使用。整體式自動攻牙機的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,小型機常采用這種結(jié)構(gòu)。整體式自動攻牙機的基本組成如圖所示。
組合式自動攻牙機的組成結(jié)構(gòu)的自動攻牙機是將CPU單元、輸入單元、輸出單元、智能I/O單元、通信單元等分別做成相應的電路板或模塊,各模塊可以插在底板上,模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。裝有CPU的單元稱為CPU模塊,其他稱為擴展模塊。CPU與各擴展模塊之間若通過電纜連接,距離一般不超過10m。中、大型機常采用組合式。由于組合式的自動攻牙機系統(tǒng)配置靈活,有的小型機也用這種結(jié)構(gòu)。下面介紹自動攻牙機各組成部分及其作用。
中央處理單元(CPU)
(1)CPU是自動攻牙機的核心部件,它類似人的大腦,能指揮自動攻牙機按照預先編好的系統(tǒng)程序完成各種任務。其作用有以下幾點:
1、接收、存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù),并可通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲地址。
2、檢查、校驗用戶程序。對正在輸入的用戶程序進行檢查,發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警,并停止輸入;在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤,則立即報警或停止程序的執(zhí)行。
3、接收、調(diào)用現(xiàn)場信息。將接收到現(xiàn)場輸入的數(shù)據(jù)保存起來,在需要該數(shù)據(jù)的時候?qū)⑵湔{(diào)出、并送到需要該數(shù)據(jù)的地方。
4、執(zhí)行用戶程序。當自動攻牙機進入運行狀態(tài)后,CPU根據(jù)用戶程序存放的先后順序,逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序,完成用戶程序中規(guī)定的各種操作,并將程序執(zhí)行的結(jié)果送至輸出端,以驅(qū)動自動攻牙機外部的負載。
5、故障診斷。診斷電源、自動攻牙機內(nèi)部電路的故障,根據(jù)故障或錯誤的類型,通過顯示器顯示出相應的信息,以提示用戶及時排除故障或糾正錯誤。
(2)存儲器存儲器可以分為以下3種。
1、系統(tǒng)程序存儲器。系統(tǒng)程序是廠家根據(jù)其選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的,它決定了自動攻牙機的功能。系統(tǒng)程序存儲器是只讀存儲器,用戶不能更改其內(nèi)容。
2、用戶程序存儲器。根據(jù)控制要求而編制的應用程序稱為用戶程序。不同機型的自動攻牙機,其用戶程序存儲器的容量可能差異較大。根據(jù)生產(chǎn)過程或工藝的要求,用戶程序經(jīng)常需要改動,所以用戶程序存儲器必須可讀寫。一般要用后備電池(鋰電池)進行掉電保護,以防掉電時丟失程序。目前較先進的自動攻牙機(如CPMIA等)采用可隨時讀寫的快閃存儲器作為用戶程序存儲器??扉W存儲器不需后備電池,掉電時數(shù)據(jù)也不會丟失。