44、基于CPS的制造应用：智能卡盘与铣刀的实践探索

基于CPS的制造应用：智能卡盘与铣刀的实践探索

1. CPS制造的要求

在基于网络物理系统（CPS）的制造中，有一系列要求需要满足，这些要求融合了级联控制技术、制造自动化技术、实时性方面以及网络物理系统的特点。具体要求如下：
- 定义响应时间 ：需要明确制造层级内和层级间在最坏情况下的响应时间。
- 反应时间比例 ：两层级之间的反应时间比例应达到1:10或更大。
- 通信速度协议 ：层级间的通信速度需遵循“阶段1 > 阶段2 > 阶段3”的协议。
- 硬件实时能力验证 ：必须验证硬件的实时能力。

为了记录每个连接的实时要求，采用了以下信息流表示法：
公式：
Source to Sink: AH100 →AH100 →AH1000 →AS2000: ASum3200 s

这里，从源到汇的信息路径被观察，以记录实时要求。如果信息流中存在软实时要求，总和将相应地标记为“S”，此时硬实时要求不再适用。时间总和以毫秒为单位，等于最大预期响应时间，可作为制造中后续流程的基础。

2. 智能车床卡盘的应用

2.1 阶段I：公司管理层面 - 车削过程分析

在公司管理层面，存在增值车削过程上下游的一些任务。为了将这些功能与实际车削过程相连接，可以利用公司内部的计算机资源以及外部服务，如云服务。以下是车削过程的两个示例：
- 计算最大夹紧力 ：为了使用智能夹紧工具的能