1. 計(jì)算機(jī)的控制功能
柔性制造系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是由計(jì)算機(jī)控制完成的，在柔性制造系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)可完成以下八類(lèi)功能：
（1） 各制造工作站的控制，在全自動(dòng)化柔性制造系統(tǒng)中標(biāo)，各個(gè)加工、處理或裝置工作站通常在計(jì)算機(jī)控制下運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)機(jī)械加系統(tǒng)，采用CNC控制各個(gè)機(jī)床。
（2） 把控制指令分散給各工作站，在機(jī)械加工的柔性制造系統(tǒng)中，零件程序必須直接下達(dá)給加工機(jī)床，以按程序完成規(guī)定加工。
（3） 生產(chǎn)控制，它包括對(duì)零件個(gè)各種工件進(jìn)入制造系統(tǒng)的輸入率的決策，決策的基礎(chǔ)是進(jìn)入計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)。如要求每天各種零件的生產(chǎn)率。毛坯件的數(shù)量和相應(yīng)的托盤(pán)數(shù)，計(jì)算機(jī)完成托盤(pán)流動(dòng)順序，裝卸工件的生產(chǎn)控制功能，并向操作者提供指令進(jìn)行坯件的裝載，數(shù)據(jù)進(jìn)入單元在裝卸區(qū)提供操作者與計(jì)算間的通信。
（4） 傳輸控制，實(shí)質(zhì)上是柔性制造系統(tǒng)的物流控制。
（5） 往返控制，復(fù)雜完成第二物料傳輸系統(tǒng)對(duì)各工作站上下料和與第一物料傳輸系統(tǒng)往返交換的控制，為工作站服務(wù)。
（6） 工件傳輸與裝卸系統(tǒng)的監(jiān)視，對(duì)于第一與第二物料傳輸系統(tǒng)的運(yùn)輸裝置（自動(dòng)導(dǎo)向車(chē)）與托盤(pán)及在制造系統(tǒng)中的各種工件狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。
（7） 刀具控制，柔性制造系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，一個(gè)重要的功能是監(jiān)視和控制刀具的狀態(tài)即對(duì)FMS加工用的每種刀具的定位、安裝、更換和刀具使用壽命與破損狀況的監(jiān)視，同時(shí)包括刀具的管理。換刀和刀具識(shí)別等。
（8） 對(duì)柔性制造系統(tǒng)性能的監(jiān)視控制及報(bào)告計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在性能監(jiān)視傳感系統(tǒng)支持下可對(duì)FMS的工作性能進(jìn)行監(jiān)視與控制，同時(shí)可按管理要求提供各種報(bào)告與數(shù)據(jù)。
通常，柔性制造系統(tǒng)采取分層（級(jí)）、分布式集中管理的控制結(jié)構(gòu)，圖52-76表示了以多級(jí)計(jì)算機(jī)體系與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)共享支撐下的分級(jí)管理塔。每一級(jí)計(jì)算機(jī)輔助一個(gè)相應(yīng)的管理層，計(jì)算機(jī)分為兩層或幾層，圖52-76為3級(jí)（層）計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，圖52-77為4級(jí)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，一般公司級(jí)控制多用4級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)，工廠級(jí)控制多用3級(jí)分層控制網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于柔性制造系統(tǒng)，比較先進(jìn)的采用3級(jí)控制網(wǎng)絡(luò)。有時(shí)把計(jì)算機(jī)分層的級(jí)稱(chēng)為控制級(jí)。
這類(lèi)分級(jí)（層）控制系統(tǒng)，其最高級(jí)（層）是支持管理數(shù)據(jù)處理的管理信息活動(dòng)的。應(yīng)該著重指出多層管理必須在數(shù)據(jù)庫(kù)共享的條件下才有意義。預(yù)測(cè)、市場(chǎng)、生產(chǎn)流程和運(yùn)行管理組成最高控制級(jí)的子系統(tǒng)，由這一級(jí)協(xié)調(diào)工廠級(jí)分層通信和對(duì)居于局域生產(chǎn)控制級(jí)的垂直通信，中間控制級(jí)又稱(chēng)單元控制級(jí)，供工廠局部監(jiān)督和協(xié)調(diào)用，他們復(fù)雜生產(chǎn)控制。裝配與質(zhì)量保證，監(jiān)督最低控制層（設(shè)備層）并利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)和資源狀況信息輔助生產(chǎn)決策，最底層控制級(jí)（設(shè)備級(jí)）由工藝和幾何控制模塊組成，它們有機(jī)器與設(shè)備專(zhuān)用控制算法。若所有級(jí)間有明確的分隔。則可獲得控制系統(tǒng)的可控性、柔性和可擴(kuò)展性，近來(lái)大量的開(kāi)發(fā)活動(dòng)是使通信網(wǎng)絡(luò)。編程語(yǔ)言，。數(shù)據(jù)庫(kù)和集成元器件標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化將使計(jì)算機(jī)控制的各級(jí)裝備極大簡(jiǎn)化，未來(lái)的監(jiān)督系統(tǒng)特征將是提高各控制級(jí)的智能化水平，自適應(yīng)控制，優(yōu)化自適應(yīng)控制，自?xún)?yōu)化和自學(xué)習(xí)控制將成為分級(jí)（層）控制的一部分功能，為使分級(jí)系統(tǒng)組成有機(jī)網(wǎng)絡(luò)，還需要各級(jí)計(jì)算機(jī)互連裝備，專(zhuān)用介面和通信裝置。
2. 制造的分級(jí)（層）控制
采用單級(jí)控制的復(fù)雜控制（任務(wù)）系統(tǒng)不可能保證其有效性。為此，如FMS、CIM等復(fù)雜制造系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)分級(jí)控制的思想，把它們分為不同的控制模塊，為不同的控制功能服務(wù)。分級(jí)（層）方法如下：
（1） 工廠結(jié)構(gòu)分層，把整個(gè)工廠按地域分成不同的系統(tǒng)。
（2） 組織分層，由多個(gè)分布式子系統(tǒng)組成一個(gè)組織單元。
（3） 管理分層，工廠的管理靠不同的控制級(jí)支撐。
（4） 信息分層，從不同的控制級(jí)獲取信息和數(shù)據(jù)，并以此為根據(jù)進(jìn)行決策。
（5） 制造裝備結(jié)構(gòu)的分層，按制造裝備構(gòu)造整個(gè)制造系統(tǒng)，例如，整個(gè)系統(tǒng)可以由加工中心，CNC機(jī)床等單臺(tái)設(shè)備組成。
（6） 控制分層，從控制角度把整個(gè)系統(tǒng)分級(jí)，并把它們互聯(lián)起來(lái)合成系統(tǒng)。
上述分層方法的應(yīng)用沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)則。因此，即使相同的工廠，也可以有不同分層方案。
圖52-78所示是北京機(jī)床研究所的JCS-FMS-1柔性制造系統(tǒng)的控制級(jí)的控制結(jié)構(gòu)框圖。中央管理級(jí)由主控機(jī)和物流控制計(jì)算機(jī)組成，主計(jì)算機(jī)硬件為FM-11AD2+微型計(jì)算機(jī)，配置了OS-9操作系統(tǒng)，軟件采用C語(yǔ)言。物流控制用PMS微型計(jì)算機(jī)，該FMS有三個(gè)單元級(jí)控制，每個(gè)單元直接通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)與主計(jì)算機(jī)連接，接受中央計(jì)算機(jī)的指令，并把它們分配給設(shè)備控制級(jí)的5臺(tái)機(jī)床，其物流系統(tǒng)由15臺(tái)倉(cāng)庫(kù)托盤(pán)站構(gòu)成的平面?zhèn)}庫(kù)，加工單元托盤(pán)站、無(wú)人自動(dòng)搬運(yùn)小車(chē)等組成，根據(jù)主計(jì)算機(jī)的運(yùn)行指令完成物流運(yùn)行與管理，其設(shè)備級(jí)采用DNC/FMC型控制，通信采用光纖電纜傳輸，并在全線(xiàn)上布置了5個(gè)監(jiān)視攝像系統(tǒng)和工業(yè)電視對(duì)物流與設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視。
3. 通信連接網(wǎng)絡(luò)
分級(jí)控制制造系統(tǒng)的柔性和效率取決于連接分布式處理單元的通信系統(tǒng)的利用率。為此，要努力使過(guò)程控制通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化�，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)了不同的通信協(xié)議和大量的通信通路（總路）系統(tǒng)，并已運(yùn)用于工業(yè)界。其多數(shù)利用不同通信級(jí)的協(xié)議層次，這些協(xié)議設(shè)有；過(guò)程中通信協(xié)議，總線(xiàn)存取協(xié)議。傳輸協(xié)議，邏輯連接級(jí)協(xié)議和物理連接級(jí)協(xié)議。這些協(xié)議一部分配置在硬件中，另一部分配置在軟件中。通信網(wǎng)絡(luò)可顯星形結(jié)構(gòu)，也可以是開(kāi)放式總線(xiàn)結(jié)構(gòu)或環(huán)形結(jié)構(gòu)，多數(shù)微機(jī)制造廠家供應(yīng)與其系統(tǒng)兼容的通信芯片，該芯片控制總線(xiàn)的使用，同時(shí)也聲成不同連接級(jí)的協(xié)議。存取信號(hào)。并完成主從功能。
借口界面標(biāo)準(zhǔn)化的對(duì)象是硬件接插件。接插件的管腳和管腳位置。工廠用的連接網(wǎng)絡(luò)有IEEE488總線(xiàn)，PDV總線(xiàn)和以太網(wǎng)等。IEEE488總線(xiàn)在最高數(shù)據(jù)率下通信距離最大為20m，PDV總線(xiàn)呈環(huán)形的傳輸距離為1~3Km，以太網(wǎng)可進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，它采用50Ω的同步電纜，最大連接站數(shù)據(jù)為1024個(gè)。
