自動(dòng)攻牙機(jī)的定義:簡單地說就是一種控制用工業(yè)計(jì)算機(jī)。
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(diǎn)招標(biāo)要求。
1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)結(jié)合計(jì)算機(jī)和繼電器控制兩者的優(yōu)點(diǎn),按招標(biāo)要求完成了研制工作,并在通用汽車公司的自動(dòng)生產(chǎn)線上試用成功。
從20世紀(jì)70年代初開始的三十余年里,自動(dòng)攻牙機(jī)已發(fā)展成一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在世界上有自動(dòng)攻牙機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)廠商200余家,所生產(chǎn)的自動(dòng)攻牙機(jī)產(chǎn)品的品種達(dá)400多種。自動(dòng)攻牙機(jī)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(tái)自動(dòng)攻牙機(jī)誕生至今,已大致經(jīng)歷了四次更新?lián)Q代。
自動(dòng)攻牙機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
大型機(jī):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(jī):向著小型化、低成本、簡單易用方向發(fā)展
自動(dòng)攻牙機(jī)的主要特點(diǎn)
靈活性和通用性強(qiáng)
抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高
編程語言簡單易學(xué)
與外部設(shè)備的連接簡單、使用方便
功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)
設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短
體積小、重量輕
自動(dòng)攻牙機(jī)的基本組成
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同,自動(dòng)攻牙機(jī)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(dòng)攻牙機(jī)是將中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。另外還有獨(dú)立的FO擴(kuò)展單元等與主機(jī)配合使用。整體式自動(dòng)攻牙機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,小型機(jī)常采用這種結(jié)構(gòu)。整體式自動(dòng)攻牙機(jī)的基本組成如圖所示。
組合式自動(dòng)攻牙機(jī)的組成結(jié)構(gòu)的自動(dòng)攻牙機(jī)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(yīng)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(kuò)展模塊。CPU與各擴(kuò)展模塊之間若通過電纜連接,距離一般不超過10m。中、大型機(jī)常采用組合式。由于組合式的自動(dòng)攻牙機(jī)系統(tǒng)配置靈活,有的小型機(jī)也用這種結(jié)構(gòu)。下面介紹自動(dòng)攻牙機(jī)各組成部分及其作用。
中央處理單元(CPU)
(1)CPU是自動(dòng)攻牙機(jī)的核心部件,它類似人的大腦,能指揮自動(dòng)攻牙機(jī)按照預(yù)先編好的系統(tǒng)程序完成各種任務(wù)。其作用有以下幾點(diǎn):
1、接收、存儲(chǔ)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(chǔ)地址。
2、檢查、校驗(yàn)用戶程序。對(duì)正在輸入的用戶程序進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)語法錯(cuò)誤立即報(bào)警,并停止輸入;在程序運(yùn)行過程中若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,則立即報(bào)警或停止程序的執(zhí)行。
3、接收、調(diào)用現(xiàn)場(chǎng)信息。將接收到現(xiàn)場(chǎng)輸入的數(shù)據(jù)保存起來,在需要該數(shù)據(jù)的時(shí)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(dāng)自動(dòng)攻牙機(jī)進(jìn)入運(yùn)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(dòng)自動(dòng)攻牙機(jī)外部的負(fù)載。
5、故障診斷。診斷電源、自動(dòng)攻牙機(jī)內(nèi)部電路的故障,根據(jù)故障或錯(cuò)誤的類型,通過顯示器顯示出相應(yīng)的信息,以提示用戶及時(shí)排除故障或糾正錯(cuò)誤。
(2)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器可以分為以下3種。
1、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)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(dòng)攻牙機(jī)的功能。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器是只讀存儲(chǔ)器,用戶不能更改其內(nèi)容。
2、用戶程序存儲(chǔ)器。根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序。不同機(jī)型的自動(dòng)攻牙機(jī),其用戶程序存儲(chǔ)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(dòng),所以用戶程序存儲(chǔ)器必須可讀寫。一般要用后備電池(鋰電池)進(jìn)行掉電保護(hù),以防掉電時(shí)丟失程序。目前較先進(jìn)的自動(dòng)攻牙機(jī)(如CPMIA等)采用可隨時(shí)讀寫的快閃存儲(chǔ)器作為用戶程序存儲(chǔ)器。快閃存儲(chǔ)器不需后備電池,掉電時(shí)數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失。