自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》；職業(yè)教育；試驗(yàn)臺(tái)；教學(xué)效果

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，要求學(xué)生不但能夠很好的掌握自動(dòng)化生產(chǎn)線的理論知識(shí)，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動(dòng)回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對(duì)PLC進(jìn)行現(xiàn)場編程，對(duì)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，在設(shè)備運(yùn)行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動(dòng)化生產(chǎn)線的不斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數(shù)量在不斷減少，柔性自動(dòng)化設(shè)備的操作和維護(hù)人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實(shí)際操作能力都很強(qiáng)的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)教育的特點(diǎn)是既重視講授理論知識(shí)，又突出實(shí)踐操作技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。實(shí)踐操作訓(xùn)練主要形式是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。從2003年評(píng)估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室，花費(fèi)巨資購置了自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。但通過這幾年的調(diào)研和教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)實(shí)施過程中存在一些問題：

1、 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括相關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，但目前很多院校因?yàn)樵O(shè)備、場地、課時(shí)分配等原因不能保證足夠的實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實(shí)踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點(diǎn)，不利于實(shí)現(xiàn)本課程在高職院校中的教學(xué)目標(biāo)。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠

目前各院校都加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購買大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴(kuò)大及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺口很大，而一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備動(dòng)輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費(fèi)有限，購置的生產(chǎn)線設(shè)備仍不能滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校甚至沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適

很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實(shí)驗(yàn)裝置，而這些設(shè)備往往和實(shí)際教學(xué)脫節(jié)，有的設(shè)備功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，只能進(jìn)行“簡單驗(yàn)證式”和“非真實(shí)器件模擬”的實(shí)驗(yàn)，不能使學(xué)生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實(shí)的控制過程，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標(biāo)。

4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的呆板及滯后

在一些學(xué)校至今仍沿用老師編好詳盡的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，而學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，學(xué)生只需要進(jìn)行簡單的程序輸入就可以完成實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。

因此，我們急需設(shè)計(jì)一種綜合性強(qiáng)，價(jià)格低廉，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項(xiàng)技術(shù)和指標(biāo)都比較先進(jìn)，既能做各種模擬演示實(shí)驗(yàn)又能展示工廠實(shí)際生產(chǎn)過程的自動(dòng)化生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。同時(shí)結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，要調(diào)整實(shí)踐和理論課時(shí)的比例，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使其能更好的完成對(duì)于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)問題，不能及時(shí)的更換或者購買最新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和工廠實(shí)際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學(xué)生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）具有綜合性和真實(shí)性：既能做自動(dòng)化生產(chǎn)線真實(shí)過程的展示實(shí)驗(yàn)，又能做PLC一般演示實(shí)驗(yàn)，能解決高職院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適的問題。

（2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，引出PLC的I/O插口，為平臺(tái)開發(fā)出其他實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己動(dòng)手，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生自我能動(dòng)性，進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，可以解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式呆板落后的問題。

（3）能真實(shí)展現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線工作的實(shí)際過程，同時(shí)學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)設(shè)備動(dòng)作過程和動(dòng)作順序，通過動(dòng)作過程和動(dòng)作順序，自主設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制程序，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和PLC編程能力；

參考文獻(xiàn)

[1]李斯興 加強(qiáng)技能素質(zhì)培訓(xùn) 培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才。 職教縱橫，2001

第2篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】氣動(dòng)　PLC　裝配下料　自動(dòng)化

1前言

我校自主研發(fā)的自動(dòng)化生產(chǎn)線是一套基于PLC控制的教學(xué)系統(tǒng)，也是一套模塊化的生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。它集電氣控制、PLC應(yīng)用、傳感器、氣動(dòng)等多種技術(shù)于一體，由自動(dòng)上料、傳輸檢測、真空分揀、顏色分揀、位置調(diào)整、配件供給和裝配下料等七個(gè)工作站組成。裝配下料站的功能是對(duì)部件進(jìn)行壓裝并完成自動(dòng)下料動(dòng)作。

2系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

2.1動(dòng)作過程

裝配下料單元主體由氣動(dòng)機(jī)械手、壓裝氣缸和下料氣缸組成。主要功能是控制氣爪，把經(jīng)傳輸帶傳送過來的由位置調(diào)整和配件供給單元配對(duì)成功的工件成功抓取，然后放到壓裝缸下。壓裝缸把配對(duì)成功的工件壓緊，然后下料缸將壓裝完畢的工件打到工件盒內(nèi)。

2.2氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)

在裝配下料單元中，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主體是氣動(dòng)機(jī)械手和兩個(gè)直線氣缸。氣動(dòng)機(jī)械手在結(jié)構(gòu)上由1個(gè)氣爪、2個(gè)直線氣缸和1個(gè)擺動(dòng)氣缸組成。歸位狀態(tài)為：氣爪開，平移缸進(jìn)，升降缸落，打料缸退。動(dòng)作順序?yàn)椋簹庾﹂]平移缸退升降缸升擺缸1800壓裝缸壓壓裝缸退平移缸退打料缸打打料缸退一擺缸00升降缸落平移缸進(jìn)氣爪開。工作原理如圖1所示。

圖1中氣動(dòng)機(jī)械手可實(shí)現(xiàn)手臂平移、升降、擺轉(zhuǎn)、抓取和松放動(dòng)作。由安裝每個(gè)氣缸上的磁性接近開關(guān)來檢測直線氣缸的兩個(gè)極限工作位置。4個(gè)二位五通的帶手控開關(guān)的雙電控電磁閥集中安裝在匯流板上，分別控制機(jī)械手的手臂進(jìn)行平移、升降、擺動(dòng)、氣爪的夾緊和松開動(dòng)作。匯流板中兩個(gè)排氣口末端均連接了消聲器。

2.3 PLC控制

在裝配下料單元中，檢測各氣缸工作位置的磁性開關(guān)、檢測配對(duì)后的裝配件位置的電感式接近開關(guān)，加上保證生產(chǎn)線連續(xù)動(dòng)作的各種標(biāo)志輸入和兩個(gè)控制按鈕后在內(nèi)，PLC共需15個(gè)輸入端子接收外界信號(hào)。電磁閥控制的輸出動(dòng)作，加上故障信號(hào)和標(biāo)志信號(hào)共需15個(gè)輸出端子。選用S7-226主單元。其I／O接線原理如圖2所示。本單元在自動(dòng)模式須與其它單元聯(lián)機(jī)才能完成動(dòng)作，手動(dòng)模式無需聯(lián)機(jī)。

3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

PLC梯形圖程序的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)法和順序控制法兩種。根據(jù)裝配下料站氣動(dòng)機(jī)械手的動(dòng)作過程，采用順序控制法編寫的自動(dòng)運(yùn)行程序如圖3所示。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[2]崔堅(jiān)，李佳.西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信指南(上冊).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

第3篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】 自來水 自動(dòng)化設(shè)計(jì) 生產(chǎn)過程

自來水廠屬于地區(qū)性的最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其生產(chǎn)條件能否維續(xù)在安全、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下運(yùn)行與和該地區(qū)人們的生活水平密切相關(guān)。自來水水廠突破自動(dòng)化進(jìn)程，絕不僅僅是出于減少勞動(dòng)力的考衡，更為關(guān)鍵的是確保供水環(huán)節(jié)的高水質(zhì)、高效率以及高可靠性。

1 我國自來水廠自動(dòng)化現(xiàn)狀

由于我國一些特殊歷史時(shí)期的限制以及現(xiàn)實(shí)所存在的不利影響，導(dǎo)致當(dāng)前我國自來水廠其生產(chǎn)過程的自動(dòng)化發(fā)展水平還相對(duì)落后，許多地區(qū)的發(fā)展趨勢與效應(yīng)也不盡相同。盡管我國的一些一線城市的自來水水廠自動(dòng)化程度總體出色，但大部分的小城市特別是部分落后地區(qū)的自來水水廠還只是實(shí)現(xiàn)了最為基礎(chǔ)性的自動(dòng)化，甚至有些地區(qū)還需要依靠人力資源完成，自來水廠整體自動(dòng)化程度不容樂觀。

以宏觀角度而言，我國現(xiàn)階段的自來水廠其現(xiàn)狀主要是：自來水業(yè)的科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)較為落后，缺乏在供水技術(shù)領(lǐng)域的監(jiān)控管理崗位能力，人才少。很多自來水廠所使用的檢測儀器性能基礎(chǔ)較差，例如計(jì)量投加裝置，水池檢測儀器等諸多針對(duì)性的儀表儀器，并且我國的一些制造廠商所制造出的儀器質(zhì)量與國外相同種類的產(chǎn)品還存在很大的差距，不能滿足自來水廠的要求。當(dāng)前我國供水行業(yè)實(shí)行“保本微利”的保民生政策，致使再生產(chǎn)能力弱，因而經(jīng)濟(jì)的受制約性與自來水廠有限的資金儲(chǔ)備，除去極少的大型企業(yè)可以有能力進(jìn)口一些國外的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，全方位的實(shí)現(xiàn)自來水水廠生產(chǎn)的自動(dòng)化管理以外，國內(nèi)絕大多數(shù)的自來水廠因?yàn)橘Y金能力薄弱，技術(shù)能力低下，無法引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，最終致使導(dǎo)監(jiān)控管理技術(shù)始終十分落后，管理辦法依然以人工管理為主，無法達(dá)到現(xiàn)代化自來水自動(dòng)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。另外，還有部分的水廠其自動(dòng)管理監(jiān)控架構(gòu)并沒有按照地區(qū)與水廠的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，而是單方面的全部照搬國外模式，即便投進(jìn)了許多資金，但調(diào)控能力依然很弱，無法提升水廠的經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

針綜上所述，發(fā)展我國自來水行業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)按照自身所需，發(fā)展成為具備中國特色的發(fā)展路徑，在對(duì)國外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備實(shí)施引入，汲取其經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也不可以“照單全收”，應(yīng)當(dāng)從我國國情出發(fā)。水廠始終以實(shí)用為出發(fā)點(diǎn)，在全面使用國產(chǎn)設(shè)備的前提上，關(guān)鍵要不斷加強(qiáng)水質(zhì)，減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，健全、改善相關(guān)的工藝設(shè)備，制作出為自身實(shí)際情況量身定做的監(jiān)控管理系統(tǒng)。

2 自來水廠生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

常規(guī)意義上，可以按照設(shè)備的布點(diǎn)與功能執(zhí)行，將自動(dòng)化系統(tǒng)分為幾個(gè)站點(diǎn)：中央站、取水站、加氯站、加藥站、沉淀池站、配電站、濾池的公共部分站、濾池站、送水站。

按照系統(tǒng)自身特點(diǎn)所設(shè)，其人機(jī)界面（Human Machine InteractionI）軟件使用美國通用公司與FANUC所合作的iFix組態(tài)軟件。而iFix軟件屬于全方位開放式的一組HMI軟件，并且能夠收集幾乎當(dāng)前市場中使用的主流控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可以向當(dāng)前市場上幾乎全部數(shù)據(jù)庫軟件提供數(shù)據(jù)支持，能夠完全滿足自由行的標(biāo)準(zhǔn)，哪怕未來水廠依然需要進(jìn)一步完善，也不必?fù)?dān)心新型的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能和之前的系統(tǒng)完成信息通信，最終變?yōu)樾畔⒐聧u[1]。

無論是功能內(nèi)容解釋，數(shù)據(jù)流程，操作說明書， iFix軟件都能準(zhǔn)確的提供，擁有優(yōu)質(zhì)的可靠性與定時(shí)性特性，利用科學(xué)的開發(fā)環(huán)境，諸多工業(yè)技術(shù)使其擁有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性，在完成系統(tǒng)時(shí)，便愈加的便捷。大范圍的使用分布解決及多余技術(shù)，具備穩(wěn)定的可移植屬性，能夠擁有可擴(kuò)展性能與聯(lián)網(wǎng)功能，方便系統(tǒng)的擴(kuò)充與完成系統(tǒng)升級(jí)[2]。

PACSystem_Rx3i能夠支持當(dāng)前市面上的主流總線，權(quán)衡到工業(yè)現(xiàn)場較為繁雜的電磁條件，如電機(jī)與變頻器干擾源，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，自每個(gè)工段至每個(gè)遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)中采取GENIUS（GE）功能總線實(shí)施信息通信。GENIUS總線屬于使用令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)目偩€，因此各個(gè)站點(diǎn)皆可以得到令牌，故而，不僅可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)器和遠(yuǎn)程I/O站通信，還可以完成和控制器間的通信。并且，GENIUS是使用調(diào)頻傳輸機(jī)制的總線，信號(hào)傳輸辦法為三取二，其抵抗干擾源干擾的水平明顯優(yōu)于其它總線。

另外，PLC的選擇應(yīng)當(dāng)按照控制系統(tǒng)實(shí)際的設(shè)計(jì)流程與特點(diǎn)來進(jìn)行選定，不可以盲目的追求高性能的數(shù)據(jù)指標(biāo)，必須能夠便利于工程控制系統(tǒng)構(gòu)建為完整體，更要按照PLC功能的擴(kuò)展性能為出發(fā)點(diǎn)，來對(duì)PLC與設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。不同總類的PLC擁有不一樣的運(yùn)算方式，在選型之時(shí)需要按照具體的實(shí)際情況，選擇運(yùn)算功能最合的PLC。測試PLC的通訊能力，應(yīng)當(dāng)使PLC和其它設(shè)備實(shí)施通信，也可以把PLC置于自來水廠的控制網(wǎng)絡(luò)例，權(quán)衡PLC的聯(lián)網(wǎng)通信水平[3]。例如：接口方式，最大的接口數(shù)量，可運(yùn)行的通信協(xié)議，通信距離與速度等。

3 結(jié)語

隨著科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化的功能已經(jīng)逐漸涉及到了信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、智能領(lǐng)域、以及管理控制一體化領(lǐng)域，自動(dòng)化的發(fā)展極大地促進(jìn)了我國當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展力度，進(jìn)一步推動(dòng)了自來水行業(yè)的步伐，特別小型的自來水廠，其科技能力的提高有目共睹。因此，自來水廠依然應(yīng)當(dāng)以自動(dòng)化控制系統(tǒng)為主力方向發(fā)展，可以肯定的是，這也必然是我國水行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的總趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]白石.自來水泵站自動(dòng)化控制探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（20）：83.

第4篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化生產(chǎn)線;改造;生產(chǎn)率;產(chǎn)品質(zhì)量;生產(chǎn)成本

1.自動(dòng)化生產(chǎn)線簡介

自動(dòng)化生產(chǎn)線是由工件傳送系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將一組自動(dòng)機(jī)床和輔助設(shè)備按照工藝順序聯(lián)結(jié)起來，自動(dòng)完成產(chǎn)品全部或部分制造過程的生產(chǎn)系統(tǒng)。自動(dòng)化生產(chǎn)線具有統(tǒng)一的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，嚴(yán)格的生產(chǎn)節(jié)湊，工作必須安照一定的生產(chǎn)節(jié)拍經(jīng)過各個(gè)工位完成預(yù)定加工。自動(dòng)化生產(chǎn)線起源于流水生產(chǎn)線，性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過流水生產(chǎn)線。它比流水生產(chǎn)線具有更嚴(yán)格的節(jié)湊，更高效的自動(dòng)化控制，所以它的使用不但提高了勞動(dòng)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，而且具有改善工人勞動(dòng)條件、降低能源消耗、節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)[1]。

隨著社會(huì)的發(fā)展和人類的進(jìn)步，自動(dòng)化生產(chǎn)線也在不斷的改進(jìn)與完善，尤其最近的一些年，微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)電一體化等技術(shù)的快速發(fā)展，給自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)和完善提供了有力的支撐。另一方面，人們對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線提出了更高的要求，如：提高質(zhì)量和效率，模具多樣化，便于生產(chǎn)過程監(jiān)控，收集與管理產(chǎn)品及機(jī)器參數(shù)，保證操作人員的人身安全等等。所以自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)與完善就成了迫切的需要。

目前的自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)多集中在以下幾個(gè)方面：機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)、傳感技術(shù)，生產(chǎn)線平衡技術(shù)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)，傳動(dòng)技術(shù)。本文重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械手和液壓系統(tǒng)四個(gè)方面技術(shù)的引進(jìn)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)以及這些改進(jìn)所帶來的影響。

2.自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)與完善

雖然由于產(chǎn)品的不同，導(dǎo)致各種類型的生產(chǎn)線出現(xiàn)，它們形狀和大小千差萬別，但是我們根據(jù)它的功能與結(jié)構(gòu)的不同，可以大致把自動(dòng)化生產(chǎn)線分為五個(gè)部分：機(jī)械本體、檢測部分、信息處理系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和借口部分。而不管哪一類型的自動(dòng)化生產(chǎn)線都必須具備以下四種基本功能：運(yùn)轉(zhuǎn)功能、檢測功能、控制功能和驅(qū)動(dòng)功能。一般來說，運(yùn)轉(zhuǎn)功能由動(dòng)力源（如電能帶動(dòng)的電機(jī)、柴油機(jī)的機(jī)械能）來提供；檢測功能主要有各種傳感器（如位置傳感器、直線位移傳感器、角位移傳感器）來完成，這些傳感器負(fù)責(zé)收集各個(gè)部分的信息，如溫度、壓力、流量等數(shù)據(jù)信息；控制功能是指由微型計(jì)算機(jī)、可編程控制器、PLC單片機(jī)等電子裝置來完成，它們通過對(duì)各個(gè)位置傳感器檢測出來的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、運(yùn)輸、運(yùn)算、變換等處理，再用相應(yīng)的接口電路對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出命令，完成規(guī)定的動(dòng)作；驅(qū)動(dòng)部分則是通過電機(jī)、液壓缸、氣壓缸、機(jī)械手、電磁閥甚至機(jī)器人等執(zhí)行機(jī)構(gòu)玩成。即自動(dòng)化生產(chǎn)線的改造是利用微型計(jì)算機(jī)、工控機(jī)、可編程控制器（PLC）、觸摸屏、變頻器、伺服電機(jī)等產(chǎn)品，采用更先進(jìn)的控制技術(shù)、變頻技術(shù)等等，對(duì)手動(dòng)、半自動(dòng)化、自動(dòng)化設(shè)備的更新改造和同步方式的改進(jìn)。

2.1自動(dòng)化生產(chǎn)線控制部分的改進(jìn)以及它對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

自動(dòng)化生產(chǎn)線的控制部分大多采用微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)的大量各種特殊功能微型計(jì)算機(jī)，它具有體積小，可以儲(chǔ)存、處理部分信息，通過電信號(hào)控制部分機(jī)械執(zhí)行動(dòng)作的特點(diǎn)?，F(xiàn)代常用的這種的微型計(jì)算機(jī)有PLC控制器，單片機(jī)、工控機(jī)等。

PLC控制器多用于下面幾種情況：一是開關(guān)較多（一般在十個(gè)以上）的情況，在這種情況下，用PLC進(jìn)行虛擬門電路實(shí)現(xiàn)各個(gè)開關(guān)的控制，具有簡單、快捷、穩(wěn)定的特點(diǎn)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢；也可用于經(jīng)常更新或擴(kuò)充功能的場合，在這種情況下，PLC具有成本低、占用空間小、操作簡單的優(yōu)勢[2]。

單片機(jī)一般用于要求控制體積小或成本低的場合，它還具有抗干擾性能強(qiáng)，穩(wěn)定性高的特點(diǎn)，但不能更新，從使用者的角度看，它又適用于操作者素質(zhì)較低的場合，它操作簡單，可使用按鍵操作。

工控機(jī)功能特別強(qiáng)大，價(jià)格也較為昂貴。它具有顯示、記錄、傳輸、監(jiān)控、組態(tài)等功能，適用于控制功能發(fā)雜，要求較多，經(jīng)常更新和擴(kuò)充功能，并且周期長、投資大的情況。它需要操作者具有一定的微機(jī)基礎(chǔ)。

我們通過各種微型機(jī)的合理選用，不僅把自動(dòng)化生產(chǎn)線各個(gè)部分連接為一個(gè)有機(jī)的整體，可以說控制部分的改進(jìn)是整條自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)的“大腦”，而且它的進(jìn)一步改進(jìn)意味著我們有更高的效率和更低的成本，所以說控制部分的改進(jìn)與完善是自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)的“靈魂”，是我們未來發(fā)展的方向。

2.2機(jī)械手對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線驅(qū)動(dòng)部分的改進(jìn)以及它對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

機(jī)械手顧名思義就是用機(jī)械來模仿人手和手臂的某些動(dòng)作（如抓取、搬運(yùn)、操作工具等），來代替人進(jìn)行某些繁重勞動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的機(jī)械化與自動(dòng)化。它能在有害的環(huán)境下進(jìn)行工作，替代人類以達(dá)到保護(hù)人身安全的目的。

工業(yè)機(jī)械手由手臂和手部組成。手部主要用來抓持工件或工具，可按照被抓物體的尺寸、重量、形狀、材料等要求的不同設(shè)計(jì)不同的機(jī)構(gòu)，按照作用力的不同類型可分為吸附型、夾持型、托持型等機(jī)構(gòu)。手臂則是通過各種不同的動(dòng)作（如擺動(dòng)、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)），來改變被抓物體的位置或姿勢。為了能實(shí)現(xiàn)可以抓取空間中的任意物體，機(jī)械手最多有6個(gè)自由度（機(jī)械手伸縮、升降、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式稱為機(jī)械手的自由度，一般自由度越多，其運(yùn)動(dòng)越自由，應(yīng)用范圍越廣，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜），一般機(jī)械手有2個(gè)自由度。

機(jī)械手的改進(jìn)與完善，一方面實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)線的高度自動(dòng)化，另一方面大大減少了工作人員以及工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，由于人為因素的減少，大大減少了人為錯(cuò)誤的出現(xiàn)，不僅提高了質(zhì)量，而且增強(qiáng)了工作的連續(xù)性和持久性，同時(shí)還方便對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄和實(shí)時(shí)控制。機(jī)械手改進(jìn)的可以說是自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)和完善必不可少的重要組成部分。

2.3液壓系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)以及對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的影響

液壓系統(tǒng)主要用于材料以及半成品的運(yùn)輸和各個(gè)部分執(zhí)行信號(hào)的傳遞。液壓系統(tǒng)主要由液壓缸和相應(yīng)的控制閥組成，一般用氣體進(jìn)行控制信號(hào)的傳遞，液壓進(jìn)行執(zhí)行部分的動(dòng)作，有時(shí)候也可以用電磁閥對(duì)執(zhí)行液壓缸進(jìn)行控制，使其達(dá)到規(guī)定的動(dòng)作。

隨著科技的進(jìn)步，液壓與系統(tǒng)所能達(dá)到的壓強(qiáng)越來越大，所能執(zhí)行動(dòng)作的能力越來越強(qiáng)，它對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線越來越重要，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞已經(jīng)成為衡量一條自動(dòng)化生產(chǎn)線優(yōu)秀與否的標(biāo)準(zhǔn)。

3.結(jié)論和期望

自動(dòng)化生產(chǎn)線的改進(jìn)與完善不僅減輕了企業(yè)對(duì)人力資源的需求，降低了人力成本，還提高了生產(chǎn)效率，減少了對(duì)材料的浪費(fèi)，提高了生產(chǎn)質(zhì)量，使我們的生產(chǎn)大大減輕了對(duì)人為因素的依賴，給現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)帶來了翻天覆地的變化，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓技術(shù)、機(jī)械手以及機(jī)器人技術(shù)不斷進(jìn)步，以這些技術(shù)為依靠的自動(dòng)化生產(chǎn)線改進(jìn)與完善將會(huì)出現(xiàn)“百花齊放”的局面，甚至在不遠(yuǎn)的將會(huì)出現(xiàn)完全由機(jī)器替代人的自動(dòng)化生產(chǎn)線出現(xiàn)。我相信將來自動(dòng)化流水線會(huì)形成一個(gè)獨(dú)立完善的工業(yè)體系，給我們的工業(yè)生產(chǎn)帶來效率高、連續(xù)性好、故障率低的完美生產(chǎn)線。而與此同時(shí)，自動(dòng)化生產(chǎn)線的思想觀念將更加深入地走進(jìn)我們的生活，使我們的生產(chǎn)生活變得豐富多彩?！科]

【參考文獻(xiàn)】

第5篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】 生產(chǎn)線 實(shí)訓(xùn) 教學(xué)

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》是工科類高等職業(yè)院校一門重要的、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)課程，要求學(xué)生不但能夠很好的掌握自動(dòng)化生產(chǎn)線的理論知識(shí)，（包括硬件結(jié)構(gòu)，各元器件的作用，氣動(dòng)回路的構(gòu)成，氣缸的結(jié)構(gòu)、工作原理），而且能夠熟練的利用編程軟件對(duì)plc進(jìn)行現(xiàn)場編程，對(duì)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，在設(shè)備運(yùn)行過程中能夠自主并且快速的確定并排除故障。目前隨著我國自動(dòng)化生產(chǎn)線的不斷發(fā)展和完善，大中型企業(yè)在生產(chǎn)中使用生產(chǎn)線的比例不斷提高，所需要的人工操作崗位越來越少，也就是說所需要的熟練操作工人數(shù)量在不斷減少，柔性自動(dòng)化設(shè)備的操作和維護(hù)人員的比例在不斷的提高，這就需要培養(yǎng)出理論和實(shí)際操作能力都很強(qiáng)的高素質(zhì)技能型人才，而高等職業(yè)教育的特點(diǎn)是既重視講授理論知識(shí)，又突出實(shí)踐操作技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)。實(shí)踐操作訓(xùn)練主要形式是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)。從2003年評(píng)估開始，很多高職院校都陸續(xù)建立了自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室，花費(fèi)巨資購置了自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備。但通過這幾年的調(diào)研和教學(xué)發(fā)現(xiàn)，在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)實(shí)施過程中存在一些問題：

1、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不足

《自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括相關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)，但目前很多院校因?yàn)樵O(shè)備、場地、課時(shí)分配等原因不能保證足夠的實(shí)踐教學(xué)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)計(jì)劃都過于“理論化”，沒有突出課程“實(shí)踐性”和“應(yīng)用性”的教學(xué)特點(diǎn)，不利于實(shí)現(xiàn)本課程在高職院校中的教學(xué)目標(biāo)。

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠

目前各院校都加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，購買大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，但隨著各院校招生規(guī)模的擴(kuò)大及實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，需要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺口很大，而一臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備動(dòng)輒幾十萬，大部分高職院校由于經(jīng)費(fèi)有限，購置的生產(chǎn)線設(shè)備仍不能滿足教學(xué)需求，有的學(xué)校甚至沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適

很多院校購置了生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的成品實(shí)驗(yàn)裝置，而這些設(shè)備往往和實(shí)際教學(xué)脫節(jié)，有的設(shè)備功能單一，結(jié)構(gòu)簡單，只能進(jìn)行“簡單驗(yàn)證式”和“非真實(shí)器件模擬”的實(shí)驗(yàn)，不能使學(xué)生深刻理解生產(chǎn)線的工作原理，全面了解真實(shí)的控制過程，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)后“零距離上崗”的最終目標(biāo)。

4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的呆板及滯后

在一些學(xué)校至今仍沿用老師編好詳盡的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，講固定的程序，缺乏多模式多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，而學(xué)生“依葫蘆畫瓢”，學(xué)生只需要進(jìn)行簡單的程序輸入就可以完成實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力的目的。

因此，我們急需設(shè)計(jì)一種綜合性強(qiáng)，價(jià)格低廉，能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合職業(yè)能力，在同行業(yè)中各項(xiàng)技術(shù)和指標(biāo)都比較先進(jìn)，既能做各種模擬演示實(shí)驗(yàn)又能展示工廠實(shí)際生產(chǎn)過程的自動(dòng)化生產(chǎn)線綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。同時(shí)結(jié)合我們的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，要調(diào)整實(shí)踐和理論課時(shí)的比例，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使其能更好的完成對(duì)于高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

在我國，高等職業(yè)教育規(guī)模已經(jīng)很大，高職院校有1000多所，大部分院校由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)問題，不能及時(shí)的更換或者購買最新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，導(dǎo)致教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)和工廠實(shí)際的生產(chǎn)線存在著不小的差距，從而直接影響到高職學(xué)生的就業(yè)和擇業(yè)，而本課題將研究設(shè)計(jì)一種自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）具有綜合性和真實(shí)性：既能做自動(dòng)化生產(chǎn)線真實(shí)過程的展示實(shí)驗(yàn)，又能做plc一般演示實(shí)驗(yàn)，能解決高職院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備不合適的問題。

（2）具有可開發(fā)性：可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況，引出plc的i/o插口，為平臺(tái)開發(fā)出其他實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生自己動(dòng)手，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，調(diào)動(dòng)學(xué)生自我能動(dòng)性，進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，可以解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式呆板落后的問題。

（3）能真實(shí)展現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線工作的實(shí)際過程，同時(shí)學(xué)生可以自主設(shè)計(jì)設(shè)備動(dòng)作過程和動(dòng)作順序，通過動(dòng)作過程和動(dòng)作順序，自主設(shè)計(jì)出相應(yīng)的控制程序，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和plc編程能力；

（4）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展時(shí)，能夠改變工件的加工順序，調(diào)整工件的加工速度，可以隨時(shí)對(duì)所需模塊進(jìn)行組裝，并且出現(xiàn)故障后能夠及時(shí)報(bào)警。

（5）學(xué)生通過這款實(shí)驗(yàn)

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)，可以提高學(xué)生對(duì)模塊式生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)、工作原理的了解，熟練掌握生產(chǎn)線的工作過程，對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的工作原理有全面的理解，通過自己動(dòng)手拆解、安裝生產(chǎn)線，了解各個(gè)生產(chǎn)單元之間的聯(lián)系，同時(shí)，掌握各個(gè)環(huán)節(jié)的基本工作原理，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。讓學(xué)生到工作崗位后就能夠很快熟悉工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，并能夠進(jìn)行簡單的維護(hù)和維修，真正意義上實(shí)現(xiàn)“零對(duì)接”。

（6）具有較高的性價(jià)比：目前在高等職業(yè)院校，引進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，功能都比較單一，操作性不強(qiáng)，而且每條生產(chǎn)線的購置費(fèi)用都在幾十萬，因此就限制了引進(jìn)的數(shù)量，而這款試驗(yàn)臺(tái)的制造成本控制在兩萬元以下，能解決高職院校教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足的問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不夠的問題，為加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)提供物質(zhì)前提。

（7）作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)的安全性和方便性是非常重要的，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用金屬全封閉結(jié)構(gòu)，有良好的防觸電性。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線采用kt4abd52型帶保護(hù)套的簧圈式迭插頭，和與之配套kt4a52護(hù)套插座，具有良好的防觸電性，實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用插入式接線，即安全又方便。

（8）目前高等職業(yè)院校中所使用的生產(chǎn)線都是由廠家直接研制、安裝和調(diào)試的，在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)的問題，必須要由廠家來維修，而一旦過了保修范圍，那么，必須要向廠家支付維修費(fèi)用，而我們這款新型生產(chǎn)線完全采用模塊式結(jié)構(gòu)，在使用過程中，如果某個(gè)部件出現(xiàn)問題，可以由實(shí)驗(yàn)室管理人員將某個(gè)部件拆下，換上新的模塊即可，大大減少了維護(hù)時(shí)間、降低了維護(hù)費(fèi)用，為大面積普及打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

從自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大綱要求，設(shè)備概況的調(diào)查分析，可以歸納出：實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要的是一臺(tái)具有綜合性（既能做plc一般演示性實(shí)驗(yàn)，又能做真實(shí)過程展示實(shí)驗(yàn)；能體現(xiàn)plc控制系統(tǒng)的組成、工作原理；包含各種常見設(shè)備，能進(jìn)行程序的輸入、調(diào)試、設(shè)計(jì)；能反映出各種控制過程）形象性（各種設(shè)備要盡量接近生產(chǎn)實(shí)際，反映工作崗位中要遇到的情形）可開發(fā)性的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李斯興 加強(qiáng)技能素質(zhì)培訓(xùn) 培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才。職教縱橫，2001

第6篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞 自動(dòng)化生產(chǎn)線 仿真軟件 界面設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我校機(jī)電設(shè)備維修與管理專業(yè)有一門重要課程，這就是自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程中的仿真實(shí)訓(xùn)軟件開發(fā)包含可編程控制技能實(shí)訓(xùn)仿真、電路接線仿真功能，和自主學(xué)習(xí)搭建線路功能。為了學(xué)習(xí)者能在一個(gè)互動(dòng)友發(fā)的界面上學(xué)習(xí)，并能根據(jù)已有圖表資料能進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的要求，能讓操作者在計(jì)算機(jī)上模擬完成各站的電氣線路設(shè)計(jì)和控制程序的編程，但這些內(nèi)容的選擇和使用都需要一個(gè)窗口和仿問界面。因此本仿真軟件還應(yīng)滿足以下界面設(shè)計(jì)要求。

為了使操作者或?qū)W習(xí)者方便進(jìn)入這個(gè)區(qū)域?qū)W習(xí)和使用這個(gè)仿真實(shí)訓(xùn)軟件以達(dá)到操作簡單明了，清晰可見。著重于提示信息要詳細(xì)、準(zhǔn)確、恰當(dāng)，便于靈活掌握應(yīng)用。軟件界面應(yīng)布局合理，顏色得當(dāng)、菜單按鈕規(guī)范、用語簡單明了、畫面美觀。仿真實(shí)訓(xùn)軟件可調(diào)整訓(xùn)練進(jìn)度，能及時(shí)反饋學(xué)生的操作、自測情況。

1 軟件組成與設(shè)計(jì)

自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程的仿真軟件的開發(fā)平臺(tái)主要是在C語言為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的，我們在機(jī)電仿真控制平臺(tái)上共享其數(shù)據(jù)庫。主要做開發(fā)自已工作站的三維模型，并建設(shè)電路控制庫和程序代碼，導(dǎo)入其控件中。為了能在我們的仿真軟件開發(fā)和設(shè)計(jì)中能較好實(shí)現(xiàn)以上資源的共享和調(diào)用，我們從其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)四個(gè)層面來撰述：

（1）界面表示層：負(fù)責(zé)處理用戶與應(yīng)用程序之間的交互過程：它可以是一般的終端設(shè)備、桌面應(yīng)用程序。

（2）電路設(shè)計(jì)層：定義了用戶界面要顯示的內(nèi)容，并根據(jù)所支持的是庫中已有電路。對(duì)于相應(yīng)的用戶要求可以進(jìn)行二次制作導(dǎo)入相應(yīng)的庫中，其各級(jí)控制邏輯層會(huì)以用戶的要求來定義。

（3）程序設(shè)計(jì)層：提供應(yīng)用系統(tǒng)需要的其它功能，如：消息傳送、工件調(diào)取、工件顏色的選擇支持所需要程序。

（4）數(shù)據(jù)庫層：存放用戶應(yīng)用電路模型圖和控制程序數(shù)據(jù)和各種可共享模塊。

為實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)三維控制的性能和各層次結(jié)構(gòu)的控制要求，首先要考慮的是框架如何分層、各層包含何種組件或?qū)ο?、不同層次之層?duì)象如何通信。

在實(shí)際應(yīng)用中，也可以將邏輯層再分為若干組件集，每一個(gè)組件集完成一個(gè)相當(dāng)小的小電路功能，用戶界面層通常需要連接若干個(gè)組件集來完成一個(gè)單獨(dú)的邏輯塊后可以組合成新的控制電路模塊。組件集之間也可以相互調(diào)用。本論文的框架圖如圖1所示，分為界面表示層、電路設(shè)計(jì)層、程序設(shè)計(jì)層和數(shù)據(jù)庫四層。

2 軟件的模型設(shè)計(jì)

仿真自動(dòng)線教學(xué)是實(shí)際自動(dòng)線控制過程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，其系統(tǒng)模型主要有自動(dòng)線教學(xué)設(shè)備硬件（或物理）部分和軟件部分組成。硬件部分由自動(dòng)線運(yùn)動(dòng)部件、控制電路零件、執(zhí)行器等構(gòu)成，軟件部分則由電氣控制線路、PLC控制程序和機(jī)電仿真控制平臺(tái)構(gòu)成。自動(dòng)線中機(jī)械手是一套自動(dòng)化設(shè)備接受指令的過程。對(duì)仿真自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)模型的建立是仿真實(shí)訓(xùn)的關(guān)鍵技術(shù)。為此我們要對(duì)相關(guān)模型進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，制定出相關(guān)數(shù)據(jù)表，按一定規(guī)律導(dǎo)入控件中。

2.1 三層模型

三層模型是一種“界面模型+電路庫+ 程序庫”的邏輯分層模型，界面模型：通過調(diào)用控制邏輯層代碼來獲取所需要的數(shù)據(jù)，按照控制電路的運(yùn)行要求適當(dāng)?shù)耐ㄟ^用戶界面的三維動(dòng)畫顯示出來。當(dāng)應(yīng)用程序被修改時(shí)，只要對(duì)表示層提供的接口不變，就不需要更新每個(gè)工作站的用戶界面程序，在運(yùn)行效率和可維護(hù)性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靜態(tài)圖分析，如圖2所示。

另外要說明的是，對(duì)于不同生產(chǎn)線可以用不同三維模型界面表示出業(yè)，前題是設(shè)計(jì)好相應(yīng)的模型。通過相應(yīng)的電路庫和程序庫調(diào)用，這也更加方便于教學(xué)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理和網(wǎng)絡(luò)化實(shí)訓(xùn)服務(wù)，對(duì)于教學(xué)中不同的生產(chǎn)線中有可擴(kuò)展性和靈活性。

3 登錄界面的設(shè)計(jì)

由于我們是在一個(gè)已有平臺(tái)研究，有許多已知的元器件我們可以直接調(diào)用。但我們研究的自動(dòng)生線是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜、元器件比較較多并且型號(hào)多。為此我們要有所選擇的進(jìn)行主菜單設(shè)計(jì)，方便于教學(xué)中調(diào)取使用。具體登錄界面如圖3所示自動(dòng)化生產(chǎn)線仿真軟件登錄界面。

以上是仿真軟件登錄界面的設(shè)計(jì)和開發(fā)過程，模型的設(shè)計(jì)和選擇更多是要到實(shí)地現(xiàn)場觀察設(shè)備和運(yùn)行過程。其他各站設(shè)計(jì)將在后續(xù)整理后和大家一起分享。

第7篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；數(shù)控；拋丸機(jī)；自動(dòng)化生產(chǎn)線

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)的發(fā)展，拋丸機(jī)的控制水平逐漸提高，為拋丸自動(dòng)化生產(chǎn)線的出現(xiàn)提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。徐雙文等針對(duì)拋丸的工藝流程，構(gòu)建了基于PLC的拋丸自動(dòng)控制系統(tǒng)。維爾貝萊特集團(tuán)的Balan Kumar實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手式拋丸機(jī)對(duì)汽車缸體、缸蓋等部件進(jìn)行拋丸處理。李偉光等利用PLC和觸摸屏進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)DVD盒自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了DVD盒自動(dòng)化生產(chǎn)線。拋丸作為企業(yè)中表面處理的重要工序，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化，特別是實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器人的自動(dòng)化拋丸清理生產(chǎn)線顯得尤為有意義。

為了提高拋丸生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平，提高工作效率，改善生產(chǎn)環(huán)境，本文利用開放式數(shù)控結(jié)構(gòu)的機(jī)器人和機(jī)械手系統(tǒng)，并結(jié)合傳統(tǒng)拋丸機(jī)的工作特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行改造，以適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。構(gòu)建了由管理層、控制層、設(shè)備層三層控制的自動(dòng)化拋丸生產(chǎn)線，通過機(jī)械手和機(jī)器人配合完成上料和落料，實(shí)現(xiàn)了拋丸生產(chǎn)線的自動(dòng)化。

1.拋丸自動(dòng)化生產(chǎn)線整體介紹

1.1.傳統(tǒng)拋丸生產(chǎn)線流程介紹

傳統(tǒng)拋丸生產(chǎn)線的主要部件就是拋丸機(jī)，由工人把工件放置在拋丸機(jī)傳送帶上，拋丸機(jī)傳送帶帶動(dòng)工件前行進(jìn)入拋丸室完成拋丸工序，然后再由工人將處理好的工件取走。整個(gè)過程需要人工照看，效率不高。

1.2.基于機(jī)器人的拋丸生產(chǎn)線的介紹

受拋丸機(jī)的尺寸、體積等的限制，只靠機(jī)器人無法完成待拋丸工件的上料和落料過程。所以，本文構(gòu)建的基于機(jī)器人的拋丸機(jī)生產(chǎn)線由機(jī)器人，機(jī)械手，拋丸機(jī)以及輔助上料和落料的單元構(gòu)成。在控制系統(tǒng)的控制下，機(jī)器人從工件槽中抓取待拋丸工件，與機(jī)械手交換放入傳送帶，進(jìn)入拋丸室進(jìn)行拋丸處理后，再由機(jī)器人抓取放入成品槽。整個(gè)過程中，機(jī)械手要完成的工作有：與機(jī)器人交接，把工件放入上料槽，然后等待與機(jī)器人的下次交接。上料單元主要負(fù)責(zé)工件的擺放，保證待拋丸工件能以正確的方式進(jìn)入拋丸室。落料單元主要負(fù)責(zé)將成品工件擺放整齊，定位，以便于機(jī)器人抓取。

2.基于機(jī)器人的拋丸機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線的構(gòu)建

基于開放式數(shù)控機(jī)器人，本文構(gòu)建了基于機(jī)器人的拋丸機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線由進(jìn)行拋丸自動(dòng)化生產(chǎn)的信息化管理層，負(fù)責(zé)拋丸過程機(jī)械手和機(jī)器人控制的控制層以及機(jī)械手本體、機(jī)器人本體和拋丸機(jī)本體構(gòu)成的設(shè)備層組建。示意圖如下：

2.1.管理層結(jié)構(gòu)

拋丸生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)主要分為五個(gè)模塊：訂單模塊、統(tǒng)計(jì)模塊、監(jiān)控模塊、工藝模塊、人員信息。各系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)完成拋丸訂單的處理、拋丸生產(chǎn)數(shù)量的統(tǒng)計(jì)、拋丸生產(chǎn)過程的監(jiān)控、工藝管理以及拋丸操作人員信息等。

2.2.控制層結(jié)構(gòu)

控制層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，完成機(jī)械手與機(jī)器人的控制。控制層由決策控制

系統(tǒng)、機(jī)械手控制系統(tǒng)、機(jī)器人控制系統(tǒng)三部分組成。其中決策控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)拋丸的上料、落料過程控制、上料單元、落料單元的控制。機(jī)械手控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成與機(jī)器人之間的交換操作的完成。機(jī)器人控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成工件的夾取、交換等工作。后兩者都要收到?jīng)Q策控制系統(tǒng)的控制。

基于高性能的PLC的決策控制系統(tǒng)可以通過觸摸屏與主控電腦實(shí)現(xiàn)信息的交互操作，基于CC-Link通信協(xié)議則有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，提高系統(tǒng)地兼容性。

機(jī)器人控制系統(tǒng)通過串口與決策層控制系統(tǒng)信息交互。采用主控電腦加控制卡的結(jié)構(gòu)，控制卡控制機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人夾取和交換動(dòng)作的完成。

機(jī)械手控制系統(tǒng)通過CC-Link與決策層控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息交互。根據(jù)決策層的指令完成工件的交換和上料。

2.3.設(shè)備層的設(shè)計(jì)

設(shè)備層主要包含機(jī)械手、機(jī)器人和拋丸機(jī)。他們在決策控制系統(tǒng)、機(jī)械手控制系統(tǒng)和機(jī)器人控制系統(tǒng)的控制下完成整個(gè)生產(chǎn)線的上料、加工、落料過程。

該拋丸生產(chǎn)線的機(jī)器人的結(jié)構(gòu)主要包括氣爪、指關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、小臂、大臂、小臂連桿、小臂驅(qū)動(dòng)桿、腰部、底座等。

機(jī)械手的構(gòu)造包括氣爪、絲桿、連軸器，伺服電機(jī)、導(dǎo)軌、底座等部件。

為了適應(yīng)需要，我們需要在原有拋丸機(jī)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行適應(yīng)性改造，增加包括上料單元和落料單元。

上料單元由擋板、圍框、推板和上料槽組成。機(jī)械手在控制系統(tǒng)的控制下，將待拋丸工件放入上料槽，工件經(jīng)過上料槽落入圍框，在傳送帶的帶動(dòng)下，工件貼住擋板。然后在機(jī)械手控制系統(tǒng)的控制下，由擋板推動(dòng)代加工工件到固定位置，再打開擋板，在傳送帶帶動(dòng)下進(jìn)入拋丸室加工。

落料單元包括工件排序部分、工件修整部分、工件檢測等部分構(gòu)成。其中排序部分每次只允許一個(gè)待加工工件進(jìn)入修整部分，在修整部分的作用下調(diào)整好工件位置，然后進(jìn)入工件檢測部分，由決策控制系統(tǒng)通過紅外感應(yīng)器檢查工件位置情況，并指揮機(jī)器人夾取完成的工件。

結(jié)束語：

通過決策控制系統(tǒng)后，啟動(dòng)機(jī)器人和機(jī)械手，完成準(zhǔn)備工作。然后由主控電腦控制整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行。決策單元根據(jù)生產(chǎn)線狀態(tài)，控制機(jī)器人夾取工件，并于機(jī)械手交換。交換完后，機(jī)械手根據(jù)流程上料，機(jī)器人回歸等待。等候決策控制系統(tǒng)的下一個(gè)指令，到落料單元夾取加工完成的工件，放入適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]徐雙文，魏世川.自動(dòng)控制技術(shù)在拋丸機(jī)中應(yīng)用[J].一重技術(shù)，2006（02）

第8篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；能力培養(yǎng)；思考

隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對(duì)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)所起到的促進(jìn)作用越來越明顯，受到了國家的重視。國家科委綜合局組織的《我國機(jī)電一體化發(fā)展途徑與對(duì)策》中，根據(jù)社會(huì)需要、投資效益和現(xiàn)有基礎(chǔ)等條件，提出優(yōu)先發(fā)展15 個(gè)領(lǐng)域中的機(jī)電一體化產(chǎn)品，如數(shù)控機(jī)床及其他機(jī)械制造工藝設(shè)備、電子化量具量儀、工業(yè)自動(dòng)化控制儀表、中小型電機(jī)與電氣傳動(dòng)控制裝置。由此可見，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展急需大量具備機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)能力的人才，因而高職機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。對(duì)高職機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行職業(yè)能力培養(yǎng)，首先需要一個(gè)完善的方案。本文試圖為高職機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)設(shè)計(jì)方案，以期為機(jī)電一體化專業(yè)人才的培養(yǎng)提供借鑒。筆者所設(shè)計(jì)的高職機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)方案如下：

第一，根據(jù)社會(huì)需求確定培養(yǎng)方向。首先對(duì)學(xué)生就業(yè)企業(yè)、校外實(shí)習(xí)基地以及其他企業(yè)開展專題調(diào)研活動(dòng)，大量搜集這些企業(yè)對(duì)人才能力的具體要求的相關(guān)資料，并組織教師對(duì)調(diào)研情況進(jìn)行分析。通過調(diào)研可知，我國現(xiàn)代企業(yè)自動(dòng)化程度不斷提高，對(duì)生產(chǎn)自動(dòng)化的依賴也越來越高，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和學(xué)生就業(yè)企業(yè)急需大量的自動(dòng)化生產(chǎn)線技師。因此，高職院校可將機(jī)電一體化專業(yè)所對(duì)應(yīng)的崗位群定位于企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線技師。

第二，根據(jù)崗位群確定能力模塊。

通過對(duì)企業(yè)和行業(yè)的調(diào)研與分析，自動(dòng)化生產(chǎn)線技師應(yīng)具備由自動(dòng)化生產(chǎn)線系統(tǒng)構(gòu)建、自動(dòng)化生產(chǎn)線操控、自動(dòng)化生產(chǎn)線維護(hù)的能力，從而構(gòu)成了機(jī)電一體化專業(yè)的專業(yè)能力模塊；同時(shí)還應(yīng)具備相應(yīng)的社會(huì)能力和方法能力。專業(yè)能力是生存基礎(chǔ)，如電工基本技能；社會(huì)能力是生存平臺(tái)，如對(duì)祖國的忠誠和團(tuán)隊(duì)合作等；方法能力是生存發(fā)展的核心，如學(xué)習(xí)方法。社會(huì)和科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步和發(fā)展，要跟上社會(huì)的變化，就需要不斷地學(xué)習(xí)。

第三，根據(jù)專業(yè)能力確定工作任務(wù)和工作領(lǐng)域。根據(jù)上述專業(yè)能力，自動(dòng)化生產(chǎn)線技師在工作中的基本任務(wù)是系統(tǒng)構(gòu)建、系統(tǒng)操控和系統(tǒng)維護(hù)。自動(dòng)化生產(chǎn)技師專業(yè)能力對(duì)應(yīng)的工作領(lǐng)域：

系統(tǒng)構(gòu)建，包括機(jī)械本體選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)選擇；系統(tǒng)操控，包括PLC 編程與調(diào)試、單片機(jī)編程與調(diào)試和工藝流程的編制；系統(tǒng)維護(hù)，包括檢測系統(tǒng)維護(hù)、控制系統(tǒng)維護(hù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)維護(hù)。

第四，根據(jù)工作任務(wù)確定工作能力要求。自動(dòng)化生產(chǎn)線技師的工作能力要求包括金屬材料選用、機(jī)械本體構(gòu)成、傳動(dòng)方案選用、傳感器選用、檢測方案設(shè)計(jì)、繼接控制設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選用、系統(tǒng)集成方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)評(píng)價(jià)、PLC 編程與調(diào)試、單片機(jī)編程與調(diào)試和維護(hù)方案制定等。

第五，根據(jù)工作能力要求確定專業(yè)核心能力。自動(dòng)化生產(chǎn)線技師的專業(yè)核心能力應(yīng)包括PLC 控制系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)控制和系統(tǒng)集成等。

第六，根據(jù)專業(yè)能力要求確定專業(yè)能力樹。

第七，根據(jù)行動(dòng)領(lǐng)域確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域和學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)領(lǐng)域包括機(jī)械本體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)情境為機(jī)械本體，包括機(jī)械識(shí)圖能力、金屬材料選用、機(jī)械裝配、機(jī)械本體構(gòu)成、機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械加工工藝流程；執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電機(jī)選用、液壓系統(tǒng)構(gòu)建、傳動(dòng)系統(tǒng)組建和氣動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)建等；檢測機(jī)構(gòu)包括傳感器選用、儀表選用和自動(dòng)檢測系統(tǒng)構(gòu)建等；控制系統(tǒng)包括繼接控制系統(tǒng)構(gòu)建、PLC 控制系統(tǒng)構(gòu)建、單片機(jī)系統(tǒng)、系統(tǒng)集成和系統(tǒng)調(diào)試等。

第八，根據(jù)學(xué)習(xí)情境確定教學(xué)模塊。

第九，根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)確定學(xué)生課程學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)。課程學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)使學(xué)生能夠有目的地進(jìn)行學(xué)習(xí)，并可用來自檢學(xué)習(xí)情況。課程學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)包括知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)和評(píng)價(jià)方式等內(nèi)容。

第十，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)確定學(xué)習(xí)情境實(shí)施方案。實(shí)施方案包括學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)目標(biāo)、能力點(diǎn)、教學(xué)方法、實(shí)施條件、學(xué)生知識(shí)要求、教師能力要求和考核評(píng)價(jià)等內(nèi)容。

第十一，根據(jù)學(xué)習(xí)情境實(shí)施方案確定教學(xué)實(shí)施計(jì)劃。教學(xué)實(shí)施計(jì)劃包括計(jì)劃學(xué)時(shí)、能力點(diǎn)、教學(xué)方法設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方式等內(nèi)容。

第十二，教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)是針對(duì)某一教學(xué)領(lǐng)域建設(shè)起來的，是解決該領(lǐng)域中所有知識(shí)和技能的團(tuán)隊(duì)。因此，同一團(tuán)隊(duì)中的教師往往來自不同專業(yè)，同一專業(yè)可能會(huì)有很多個(gè)團(tuán)隊(duì)在開展工作，同一個(gè)教師可能在很多個(gè)團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)一定的工作任務(wù)。高職機(jī)電一體化專業(yè)團(tuán)隊(duì)主要包括機(jī)械加工團(tuán)隊(duì)、電氣控制團(tuán)隊(duì)、自動(dòng)控制團(tuán)隊(duì)、系統(tǒng)集成團(tuán)隊(duì)、工控機(jī)團(tuán)隊(duì)、職業(yè)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、教學(xué)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。對(duì)這些教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行建設(shè)，有利于培養(yǎng)高職機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生的職業(yè)能力。

第十三，教與學(xué)過程監(jiān)控。教與學(xué)過程監(jiān)控包括教師教學(xué)過程監(jiān)控和學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控。教師教學(xué)過程監(jiān)控主要監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)要求及完成情況分析、教學(xué)手段、學(xué)生掌握情況、問題分析及解決措施、教學(xué)建議和出勤情況說明等內(nèi)容；學(xué)生學(xué)習(xí)過程監(jiān)控主要監(jiān)控出勤、教學(xué)內(nèi)容、掌握情況、問題原因分析和教學(xué)要求等內(nèi)容。

第9篇：自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】PLC型DCS控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng) 自動(dòng)化生產(chǎn)線

DCS控制系統(tǒng)，即為集散控制系統(tǒng)，其主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，能夠有效提高工業(yè)生產(chǎn)效率。DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，最早起于上世紀(jì)中期，等進(jìn)入上世紀(jì)后期之后，其已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的控制系統(tǒng)。而PLC指的是可編程控制器，其自上世紀(jì)九十年代開始便于DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行了有效融合，形成了PLC型DCS控制系統(tǒng)，其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用不僅實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制和生產(chǎn)的高效性，更成為工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域的領(lǐng)航者，一直主導(dǎo)著該領(lǐng)域的發(fā)展。

1 電子控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

單回路微機(jī)控制系統(tǒng)是整個(gè)DCS控制系統(tǒng)中最主要的組成部分，通過該系統(tǒng)，可以對(duì)通訊、過程控制、計(jì)算機(jī)以及CRT顯示技術(shù)等進(jìn)行有效融合，使其集中在同一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行集中控制。同時(shí)，在微機(jī)控制系統(tǒng)中，通過分層和分級(jí)的方式，還能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)控制的分級(jí)管理，有效解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中存在的計(jì)算機(jī)控制危險(xiǎn)，降低了人機(jī)之間聯(lián)系的難度。與傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)相比，DCS控制系統(tǒng)不僅能夠有效提高自身的控制和生產(chǎn)效率，還具有比較高的安全性和可靠性，因此，其一經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行使用，便成為控制領(lǐng)域的代表，并一直主導(dǎo)著該領(lǐng)域的發(fā)展。

PLC可編程控制器所具有的最大優(yōu)勢便是速度快、控制靈活，而這兩點(diǎn)，恰恰是傳統(tǒng)控制器所欠缺的，因此，其一經(jīng)問世，便迅速替代了傳統(tǒng)的機(jī)械觸點(diǎn)繼電器。與機(jī)械觸點(diǎn)繼電器相比，PLC不僅因?yàn)槠渥陨碇苯优c計(jì)算機(jī)相連，依靠電磁傳感，大大節(jié)省了了傳感系統(tǒng)的返回時(shí)間系數(shù)，還因?yàn)楸苊饬艘揽糠€(wěn)定性不強(qiáng)的導(dǎo)線進(jìn)行連接，而擁有更高的穩(wěn)定性。除此之外，PLC由于其自身便能夠進(jìn)行編程，可以根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)以及系統(tǒng)控制需要靈活的進(jìn)行調(diào)整，大大方便了對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和控制的靈活性，在提高穩(wěn)定性的同時(shí)，也進(jìn)一步提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。因此，當(dāng)其與DCS控制系統(tǒng)進(jìn)行有效結(jié)合之后，便開創(chuàng)了自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)的新時(shí)代，一直未能被取代。

本文中作為例子進(jìn)行研究的水泥生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在現(xiàn)場單元中應(yīng)用的便是PLC型DCS控制系統(tǒng)，其主要作用是對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)變化以及各生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)管，并根據(jù)具體生產(chǎn)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。在控制系統(tǒng)中，其主要組成結(jié)構(gòu)包括由操作員、工程師以及軟件組成的控制單元；各線路組成的通信總線；起始量輸入和輸入繼電器、信號(hào)處理設(shè)備組成的通訊模塊以及用于生產(chǎn)的隔離設(shè)備等。以上各個(gè)部分綜合組成DCS控制系統(tǒng)，并通過該系統(tǒng)對(duì)整個(gè)水泥自動(dòng)化生產(chǎn)線進(jìn)行全過程控制，以保證系統(tǒng)控制的有效性和生產(chǎn)的高效性。

2 自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中PLC型DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)功能

在對(duì)機(jī)組開啟順序進(jìn)行設(shè)定的過程中，通常情況下會(huì)采用機(jī)組步狀態(tài)字的方式進(jìn)行設(shè)定，這樣能夠保證所設(shè)定的時(shí)間間隔與電機(jī)保持同步。但是，在設(shè)定過程中需要主語，由于步信號(hào)也屬于脈沖信號(hào)，所以當(dāng)控制功能中內(nèi)部邏輯顯示已經(jīng)完成任務(wù)之后，其會(huì)繼續(xù)將運(yùn)算結(jié)果輸送給DR管腳，進(jìn)而對(duì)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。而通常情況，為了確保所設(shè)定的控制開啟時(shí)間與當(dāng)前市面上大多數(shù)電機(jī)保持一致，所設(shè)置的時(shí)間大多為1s，而如果控制系統(tǒng)中電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間大于1s，則需要對(duì)程序的開啟時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)延長，使其能夠與電機(jī)保持一致。

在電子控制系統(tǒng)中，電機(jī)連鎖程序主要包括設(shè)備、啟動(dòng)以及運(yùn)行連鎖三種信號(hào)，并分別以數(shù)字1和0代表系統(tǒng)可啟動(dòng)和不可啟動(dòng)設(shè)計(jì)程序。通常情況下，在啟動(dòng)連鎖中，大型設(shè)備都只輸出一個(gè)啟動(dòng)指令在功能模塊中接入信號(hào)。而在運(yùn)行連鎖中，則需要先啟動(dòng)所有設(shè)備，只有這樣控制單元中才會(huì)發(fā)出允許設(shè)備啟動(dòng)的指令。在系統(tǒng)中，榱朔獎(jiǎng)愣運(yùn)有電機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一控制，需要按照預(yù)先設(shè)定好的規(guī)則對(duì)所有電機(jī)的控制字進(jìn)行編輯，如果想要啟動(dòng)電機(jī)，就將相應(yīng)電機(jī)的控制字調(diào)整到0的位置即可，而如果想要恢復(fù)運(yùn)行，則對(duì)其控制字進(jìn)行復(fù)位，這樣不僅實(shí)現(xiàn)了電機(jī)控制的便捷性和高效性，還能夠有效避免因?yàn)殄e(cuò)誤區(qū)分電機(jī)控制位而影響整個(gè)生產(chǎn)線的自動(dòng)運(yùn)行，影響生產(chǎn)效率。

2.2 計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件

在電子控制系統(tǒng)中，邏輯程序控制系統(tǒng)是自主獨(dú)立運(yùn)行的，并非與電子控制系統(tǒng)屬于同一個(gè)控制單元，二者互不影響。但是，這并不代表二者之間就沒有關(guān)系，相反，其還擁有整體性，其主要原因是因?yàn)閮烧呔诳偩€網(wǎng)絡(luò)和通訊協(xié)議額后應(yīng)用，并且主要通訊中介都是以太網(wǎng)，這樣不僅能夠?qū)刂普竞筒僮髡局g的協(xié)調(diào)性進(jìn)行穩(wěn)定，有利于數(shù)據(jù)傳輸，還能夠更好的滿足控制站的通訊需求，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在本文所研究的水泥自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中，其位于現(xiàn)場和站點(diǎn)之間，組成結(jié)構(gòu)主要包括通訊和邏輯程序控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件；在該生產(chǎn)線電子系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，通過所應(yīng)用的PLC型DCS控制系統(tǒng)， 便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)管，方便、快捷，并且具有較高的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 軟件功能設(shè)計(jì)

在電子控制系統(tǒng)中，軟件的功能主要包括兩個(gè)方面：

2.3.1 監(jiān)測功能

主要包括對(duì)整個(gè)電站運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、設(shè)備故障的監(jiān)測、系統(tǒng)運(yùn)行問題的監(jiān)測以及對(duì)所有設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行顯示；其中，電站運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測指的是對(duì)生產(chǎn)線的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測；設(shè)備故障監(jiān)測主要指的是對(duì)生產(chǎn)線中設(shè)備的故障位置、類型進(jìn)行監(jiān)測，并在監(jiān)測到故障后及時(shí)發(fā)出警報(bào)通知相關(guān)管理人員。

2.3.2 控制功能

其也是DCS控制系統(tǒng)的主要功能，包括信息的儲(chǔ)存與打印以及對(duì)電站運(yùn)行的控制等，在該方面，需要充分體現(xiàn)DCS操作簡單、方便快捷以及穩(wěn)定性和安全性高的特點(diǎn)；在控制功能中，信息的儲(chǔ)存和打印主要是為了方便相關(guān)管理人員對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行查詢，以便針對(duì)性解決設(shè)備的重復(fù)故障和相似故障。而系統(tǒng)的控制功能，主要分為三種，其具體如表1所示。

2.4 通信軟件設(shè)計(jì)

2.4.1 通信協(xié)議和格式設(shè)計(jì)

此系統(tǒng)的通信協(xié)議一般采用Modbus協(xié)議和RTL通信模式實(shí)現(xiàn)信息的收集與儲(chǔ)存。 在DCS控制系統(tǒng)，所采用的通信協(xié)議一般都是Modbus協(xié)議，通信模式為RTL。但需要注意，在對(duì)Modbus協(xié)議進(jìn)行使用之前，一定要采用16位CRC對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，避免影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。由于DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大，所以在RTL通信模式下，最好采用中斷方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，并通過上位機(jī)查詢和讀取數(shù)據(jù)。

2.4.2 PLC端設(shè)計(jì)

在對(duì)PLC可編程控制程序進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，為了方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，使用采用直觀性比較強(qiáng)的FBD語言對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行編輯。而PLC與上位機(jī)之間的通訊，通過查詢方式來實(shí)現(xiàn)，采用Com2作為通信端口，擁有1個(gè)停比位，也不采用奇偶校驗(yàn)位，以此來提供系統(tǒng)控制的便捷性。

2.4.3 PC端設(shè)計(jì)

當(dāng)前，在DCS系統(tǒng)中，對(duì)PC端的設(shè)計(jì)一般采用VC++進(jìn)行編程，同時(shí)，由于上位機(jī)的主要功能是對(duì)PLC中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取，所以其通信方式最好采用查詢方式，其參數(shù)也與通信參數(shù)保持一致，避免對(duì)其通信造成的那個(gè)影響。同時(shí)，由于上位機(jī)讀取PLC時(shí)的間隔比較短，其周期一般為300ms，所以所取得的命令，需要放在固定的緩沖區(qū)內(nèi)，以免影響其使用。

2.4.4 通信軟件設(shè)計(jì)

在對(duì)通信軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的^程中，需要對(duì)系統(tǒng)通信方面的穩(wěn)定性和可靠性等進(jìn)行全面考慮，因此，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，最好能夠直接在光鏡線內(nèi)完成。同時(shí)，在設(shè)計(jì)完成之后，還需要通過系統(tǒng)本身的調(diào)試功能對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試，解決設(shè)計(jì)完成后其中存在的不足之處。除了考慮系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性之外，由于系統(tǒng)控制和通訊都需要由通信軟件來完成，還需要考慮其界面的可視性以及能夠?qū)崿F(xiàn)全面監(jiān)控等，所以，在對(duì)通信軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)其引起足夠重視，確保沒有任何問題之后方能夠投入使用。

3 結(jié)束語

PLC型DCS控制系統(tǒng)是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中，在自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的一種控制系統(tǒng)，其不僅能夠有效提高自身控制的穩(wěn)定性和可靠性，還能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)利益。因此，在自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中，一定要加強(qiáng)對(duì)PLC型DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用，并不斷加強(qiáng)對(duì)其研究和升級(jí)，使其能夠更好的推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展，進(jìn)而為推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供動(dòng)力。

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