基于多層次監(jiān)控和三級加工自優(yōu)化的可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)
成果的背景及主要用途:
該成果屬于高端裝備制造業(yè)領域,內(nèi)容涉及數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新與自主數(shù)控系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)化應用,是在已完成天津市數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)重點攻關(guān)項目成果的基礎上,通過進一步深化研究取得的。實施期限為 5 年,自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。該成果針對復雜數(shù)控裝備的集成監(jiān)控、可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)流水線架構(gòu)和三級加工自優(yōu)化與控制等方面進行系統(tǒng)的研究。
技術(shù)原理與工藝流程簡介:
(1)針對數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)多任務調(diào)度及實時并行化執(zhí)行的特點,提出基于可重構(gòu)的數(shù)控流水線架構(gòu)。該架構(gòu)由數(shù)控主控流水線線程、驅(qū)動程序和數(shù)控微代碼實時執(zhí)行單元構(gòu)成數(shù)控流水線體系,可實現(xiàn)軟件乃至于硬件的多重可重構(gòu)。
(2)針對數(shù)控系統(tǒng)因功能集成造成的核心運動控制實時性差、結(jié)構(gòu)復雜等問題,提出一種新的多層次集成監(jiān)控數(shù)控的系統(tǒng)架構(gòu)。該監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)通過底層數(shù)控系統(tǒng)監(jiān)控層、監(jiān)控管理層、遠程診斷監(jiān)控層進行分級式地故障分析與診斷,實現(xiàn)數(shù)控裝備的監(jiān)控與維護。
(3)提出一種具有三級加工自優(yōu)化功能的智能控制方法,實現(xiàn)通過數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控機床的智能控制。
技術(shù)水平及專利與獲獎情況:
該成果在國內(nèi)外首次提出并研究基于可重構(gòu)、多層次集成監(jiān)控和三級加工自優(yōu)化的數(shù)控流水線架構(gòu),并開發(fā)了全新的 2-6 軸聯(lián)動控制可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng),已獲得三項國家發(fā)明專利和兩項軟件著作權(quán),并發(fā)表重要論文 12 篇。經(jīng)專家組鑒定,達到了國際領先的水平。
應用前景分析及效益預測:
鑒于該成果的獨特技術(shù)特征及數(shù)控產(chǎn)業(yè)的國家需求和巨大市場潛力,依托該成果的“天大精益數(shù)字化制造產(chǎn)業(yè)園”項目已于 2011 年在天津海河科技園區(qū)奠基建設,占地面積 100 畝,可實現(xiàn)年產(chǎn)值 10 億元以上的規(guī)模。
應用領域:高端裝備制造業(yè)
技術(shù)轉(zhuǎn)化條件:
該成果已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運作,并推廣到福建威諾數(shù)控、鑫菱機床廠、威海東云數(shù)控機床、天地股份有限公司等企業(yè),取得了很好的經(jīng)濟社會效益。
合作方式及條件:根據(jù)具體情況面議
天津大學
2021-04-11