自动生产线控制技术概述【文献综述】

⾃动⽣产线控制技术概述【⽂献综述】
⽂献综述
电⽓⼯程及⾃动化
⾃动⽣产线控制技术概述
摘要：⾃动⽣产线简称为⾃动线。

是⼀种能够实现产品⽣产过程⾃动化的机器体系。

它是按照⼀定的⼯艺顺序排列若⼲台⾃动机床，然后⽤⼯件传送装置和控制系统连接起来进⾏⾃动加⼯的连续⼯作。

从⽽提⾼⼯作效率及劳动⽣产率，并降低⽣产成本，提⾼产品的精度与⼯艺。

关键词：⾃动线；⽣产线；PLC；控制⽹络
1 引⾔
从⼆⼗世纪⼆⼗年代开始，我国的机械制造业中开始出现⾃动⽣产线。

由于现代化⼯业技术的飞速发展，特别是电⼦元件等⾏业的突飞猛进，企业对⽣产与其对应的产品配件的⽣产效率和产品精度的要求就越来越严格[1]。

因此对落后的技术与陈旧的设备进⾏改⾰，使其在⽣产过程中能符合更⾼的⾃动化要求，从⽽为企业减免不必要的⿇烦与损失，进⽽提⾼经济效益与⽣产效益。

采⽤⾃动⽣产线能够在有限时间内⽣产出⼤量的产品，⼯艺先进，可靠⽽且稳定。

⾃动⽣产线⼜被⼈们称为⾃动线，所谓⾃动线就是能使得⽣产过程⾃动化的体系。

它可以通过传送系统和控制系统来操控⽣产零件，并伴有巡查和信号控制系统来监控零件。

通过这样⼀套完整的系统来进⾏⾃动化的加⼯，检测，装卸及运输。

实现了产品⽣产的⾼度连续化及连续⾃动化的⽣产线[2]。

2 ⾃动⽣产线控制系统
2.1⾃动⽣产线的发展及特点
⾃动⽣产线是由最早期的流⽔⽣产线发展⽽来的。

最早是在机械制造中出现了组合机床，随后改⾰称为了组合机床⾃动线。

之后在汽车制造业中出现了流⽔⽣产线和半⾃动⽣产线。

并经过⾜够时间的⾰新演变成了今天的⾃动⽣产线。

⾃动⽣产线通过⼀套完整的体系来控制系统进⾏⾃动化的加⼯，在⼤批量的⽣产过程中采⽤⾃动⽣产线还具有提⾼劳动⽣产率，改善⽣产条件，缩短了⽣产周期，降低⽣产成本等众多优势。

是可以为企业创造经济效益和保障产品均衡性的重要制造设备[3]。

2.2⾃动⽣产线的组成及应⽤范围
⾃动⽣产线简称为⾃动线。

是⼀种能够实现产品⽣产过程⾃动化的机器体系。

它是按照⼀定的⼯艺顺序排列若⼲台⾃动机床，然后⽤⼯件传送装置和控制系统连接起来，再按照规定的⽣产节拍，⼯件⾃动地依次经过各个加⼯⼯位，进⾏⾃动加⼯的连续作业线。

⾃动⽣产线⼀般由传送系统和控制系统组成，性质不同的⽣产线的构造及连接结构⼜具有⼀定差异。

⼀般的⽣产线控制系统分为调整，半⾃动和全⾃动三个状态[4]。

所谓的调整状态就是可以⼿动操控的状态，也就是可以调整整台设备的每个动作，半⾃动就是设备的单⽅向循环⼯作，全⾃动状态下设备可以连续不停的运转⼯作。

⾃动⽣产线按照加⼯器件类别不同可以分为：
组合机床⾃动线：⽤于加⼯箱，壳体等零件
通⽤，专⽤⾃动线：⽤于加⼯盘，环，轴类等零件
旋转体⾃动线：⽤于加⼯零件转⼦等零件
⾃动⽣产线的传送系统⼀般分为机床的上下料装置，传送装置和分配装置。

旋转体的⾃动⽣产线的传送装置⼜包括重⼒传送或强制输送式的料槽或料道以及提升，转位和分配装置等。

组合机床⾃动⽣产线由于选⽤了直接输送⽅式，通常配备随⾏的夹具进⾏定位和随⾏输送，并且在组合机床中配有可以使夹具返回的返回装置 [5]。

⾃动⽣产线的控制系统⼀般由机床，辅助设备和传送系统构成。

并且⼀般⽣产线会设有故障巡查装置及信号装置。

2.3 PLC在⾃动⽣产线中的应⽤
PLC是⼀种数字运算操作的电⼦系统,专为在⼯业环境中的应⽤⽽设计。

⾃动⽣产线的最⼤特点就是他的系统性和综合性，现代的PLC不仅具有逻辑运算，计数计时，顺序控制等功能，还具有数据处理，数值转换，脉冲输出等多种功能。

因此在⾃动化⽣产中起着重要的作⽤。

只要选定了合适型号的PLC及其硬件配置，就可以组成⼀套完整的控制系统。

⾃动⽣产线不仅要求各个机构能够⾃动的完成各个⼯序，⽽且还要求⼯件在上下料，传输等⼯序间都能⾃动地进⾏，这样，就可以通过电⽓控制系统和可编程控制器将各个部分连接起来，使其按照规定的程序⾃动的⼯作。

PLC不仅可以保证系统的精确度，还可以修改控制逻辑，满⾜了需要[6]。

2.4 YL-335A⾃动⽣产线控制系统简介
YL-335A⽣产线⾃动控制系统的每个单元都可以看成是⼀个独⽴的系统，⼀般分为供料单元，加⼯单元，装配单元，运输单元和成品分配单元等。

⾃动⽣产线的任务就是将供料单
元的⼯件送到加⼯单元中，由加⼯单元进⾏加⼯操作，将加⼯好的⼯件送到装配单元，再将⼯件嵌⼊到物料台的⼯件中，装配完成后输送到分配单元，由分配单元送到指定的地点[8]。

其中的输送单元⼀般采⽤步进电机驱动，分拣单元⼀般采⽤变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置。

(见图1)这套⾃动⽣产线的控制系统既可以实现独⽴运⾏，⼜可以联⽹通讯运⾏，能够实现⾃动控制，⼿动控制及参数设置。

这些单元由⼀台PLC承担控制任务，各个PLC 之间通过RS485串⾏通讯来实现互联的分布式控制⽅式，数据也可以让所有PLC共享。

在YL-335A⾃动⽣产线系统中还采⽤了PC-LINK的⽹络控制，它的结构简单，便于操作和维护，且准确稳定，可以充分的利⽤其编程功能来简化⼯作。

达到提⾼劳动⽣产率和机床利⽤率的效果[9]。

图1 YL- 335A ⾃动⽣产线控制系统结构
2.5 其他⾃动⽣产线控制技术简介
⼯业⾃动化⽣产技术按照产品种类划分可分为三种，出了PLC之外，DCS、FB技术也被⼴泛的应⽤在⾃动⽣产线中。

DCS是分散控制系统的简称。

它可以是操作系统变得更加灵活，更⽅便扩展，将控制与危险分散化，并将操作与管理集中起来，实现控制过程中的信息数据交换，并保证整个控制过程平稳操作，协调管理的⽬的。

⽽FB技术则是⼀种双向传输数据的现场层通信⽹络，它是安装在制造过程区或现场装置控制区内的⾃动控制装置之间以数字式、穿⾏。

多点通信的数据总线，也被称为现场总线。

2.6 ⾃动⽣产线的发展趋势
⾃动⽣产线为了适应多种产品的⽣产需要就要提⾼⽣产率，继续向⼤型化发展。

⼤型化的⽣产线可以更加完善地进⾏⼤运量，长距离的运输，并可以保障其稳定性。

其次，为了提
⾼其灵活性并让其在多种⽣产⽅⾯派上⽤场，可以将⽣产线向可调节⾃动⽣产线上发展，使得其实现多品种，中⼩批量⽣产的⾃动化[10]。

同时，在⽣产线的精度上也可以⼤幅度的提⾼，可以减少各输送机在作业时产⽣的粉尘，噪声和排放的废弃等等。

3 结论
⾃动⽣产线的⼤⼒发展可以实现更加精密的⽣产操作及⼯艺更⾼的流程，现阶段可以运⽤电⼦技术，控制理论PLC技术等多种知识来优化⾃动⽣产线的各个控制单元，可以不断地⾰新来适应新的需要，从⽽提⾼了产品的效率与质量。

参考⽂献
[1] 刘建华张静之.PLC⽹络控制系统在⾃动⽣产线上的应该[J].长春理⼯⼤学学报，
2011(2)：195-196.
[2] 王鸿博.YL-335A⾃动⽣产线控制系统[J].机械⼯程与⾃动化，2009（4）：165-167.
[3] 李全利. 可编程序控制器及其⽹络系统的综合应⽤技术[M] . 北京: 机械⼯业出版
社,2005.
[4] 陈伯时.电⼒拖动⾃动控制系统--运动控制系统[M].北京:机械⼯业出版社,2008.7.
[5] 王永华，宋寅卯，陈⽟国，郑安平.现代电⽓控制及PLC应⽤技术[M].北京：北京航空航天⼤学出版社，2007.
[6] 天津电仪职⼤. ⾃动⽣产线技术[M]. 北京：电⼦⼯业出版社，1995.
[7] 李⼦昀.基于PLC的⾃动⽣产线[D].中南⼤学，2010（5）.
[8] 巫莉.电⽓控制与PLC应⽤[M].中国电⼒出版社,2008,5(1):344.
[9] 张燕宾.SPWM变频调速应⽤技术(第2版)[M].北京:机械⼯业出版社,2002:244-251.
[10] 天津电仪职⼤. ⾃动⽣产线技术[M]. 北京：电⼦⼯业出版社，1995.
[11] 管丽娜，邵强. 步进电机的PLC 直接控制[J]. ⼤连民族学院学报，2004（1）.。