plc控制技术在柔性制造系统的应用
基于PLC_控制器的柔性自动化流水线制造系统
随着科技的发展，消费市场对工业产出商品的要求不断增加，在对生产制造产品的品质和功能提出更高需求的同时，要求制造技术的更新改进时间持续缩短。
在当今市场需求的大背景下，尽管传统的自动制造技术有生产效率很高，但是其缺陷也暴露出来。
传统的自动化生产技术只适用于单一产品的大批量生产，研发周期较长，无法跟上工业生产与发展的脚步，更无法适应市场的需求[1]。
为解决这方面的问题，生产制造方提出了具有灵活性特点的柔性自动化流水线制造系统，研究现有相关制造系统的研究大多局限在理论阶段，为了在相关领域内推广使用这类系统，该文将在这次研基于PLC控制器的柔性自动化流水线制造系统彭志勇（广东省技师学院，广东 惠州 516100）摘 要：该文为提高制造系统的生产制造效率，引进PLC 控制器，对柔性自动化流水线制造系统的设计与开发进行研究。
设计系统工位布置方式与系统总体架构，从供料单元、装配单元2个方面设计系统硬件。
为满足系统在运行中的紧急情况处理需求、手动控制操作需求、联动主动控制需求与单机自动化控制需求，在硬件的支撑下优化系统软件程序。
对比试验结果证明：该系统的生产效率、制造工件的质检合格率更高，可以达到99%以上。
关键词：PLC 控制器；软件程序；制造系统；流水线；自动化；柔性中图分类号：TP 391 文献标志码：A3 结语基于LS-DYNA 对某型航空发动机风扇叶片转子在3 344 r/min 下距叶片轴线径向693 mm 的叶尖区域的鸟撞位置进行1.8 kg 鸟体以100 m/s 相对速度的冲击仿真，得到结论如下：1） 当圆柱形简化鸟体以100 m/s 的速度撞击转速为3 344 r/min 风扇转子的叶尖部位时，共有5块叶片受到了鸟撞影响，其中2号、3号和4号叶片因鸟撞引起的轴向正向位移最显著，分别达到了88 mm 、80 mm 以及54 mm 。
2） 叶片前缘处应力因切割鸟体而急剧增加，而后因应力波扩散而导致整个叶片应力大幅度提高。
柔性制造系统加盖机械手的PLC控制
．
柔性 架构下的制 造系统 ， 安 设加 盖这一 机械手， 是要 经由交流态 势 下的 电机 ， 带 动固有 的蜗轮蜗杆。 在 这以后， 经由减 速电机的互通驱动 ， 摆臂会把 制备好 的上 盖 ， 衔接 在工件 固有 的主体架 构以内。 完成如上 的 流程， 工件会 伴随 固有的 托盘 ， 向下去 运送 。 这样 一来 ， 加 盖机械手 预 设 的操作任 务， 就 得以完成 。 依循 如上的作用 ， 可以明晰 ： 加盖机 械手固
信
术
柔性制造系统加盖机械手的Ｐ Ｌ Ｃ 控制
陈兰 苏州高等职业技术学校
Ｉ 摘 耍ｌ柔性制造特有的机械 手， 经由交流 态势下的电机带动， 转动 的继 电器 ， 预 设正 反转这一流程 的管控 。 带动 减速 架构的 电机 ， 促动 摆 机械手衔 接着的蜗轮 蜗杆。 在 减速 电机的协同下， 驱动摆 臂把预备好 的上 臂去 运作 。 主体 摆臂经 由预 设的 料槽 ， 取出体 系固有 的上盖 ， 然后 妥善 盖， 安设在 工件固有的主体 。完成了 如上的组装 ， 工件就随同托 盘， 朝向下 去加 盖。
站去传递 。柔性制造体 系特 有的机 械手， 被 划归成加盖机械 手， 它是经由 Ｐ Ｌ ｃ 路径下的管控 流程 ， 被 自动管控 的。为此， 有必要 明晰Ｐ Ｌ Ｃ 特有的管控方 式。 Ｉ 关键 词】柔性常 ０ 追系 统； 加盖机械手； Ｐ Ｌ Ｇ控 制
第四 ， 机械手 管控的 时段内， 摆臂返回原初的后 限位 ， 开关发 出特
柔性制造 这一体 系架构 内， 带有加盖 特性 的机械手 ， 被 看成运行管 三、 控 制单 元特 有 的软 件 控 的可用 单元 ， 带 有凸显的影 响 。 对Ｐ Ｌ Ｃ 特 有的机 械 控制 ， 予以辨 识并 柔性制造 这一 系统 ， 加盖机械手 衔接的管 控单元 ， 要依循 设定好的 解析 ， 能保证管控单元应 有的稳 定及合理 ， 同时 明晰 细分 出来 的动作任 构架 组成 ， 去 予ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ控制 。 经由解析 可知 ： 柔性制 造特 有的机 械动 作， 是 务， 对自 动 管控， 带有积极价值 。 依循 Ｐ Ｌ Ｃ 特有 的控制 路径 ， 来实现关 联的 自动管控 。 为此 ， 在制备如上 的单元时， 或者预 设可用的软件 时， 要 接纳Ｐ Ｌ Ｃ 特有的 控制流程 。 机 械手 固有 的 构架 解 析 （ 一） 根本构 架 例如 ： 在预 设 的某一流程 下， 加盖机械 手 衔接的Ｐ Ｌ Ｃ， 涵盖 了设定
柔性制造系统PLC控制技术的优化和设计
系统。之后 ， 我 国便开始 自己摸索着如何制作柔性制 造 系统 。由于 国家 的重 视 。 柔 性 制 造 系统 进人 飞速 发
展 阶段 ， 这 个 阶段是 国内制 造和 进 口采 购 相结 合 。到 如今 ， 柔 性制 造系统 在 我 国已普及 。
统Ｐ Ｌ Ｃ控制技术能够大大地提高生产效率 、减少成 本、 缩短生产周期 ， 使得管理做到最优 。
应用技术 装备制造
柔性 制造 系统 Ｐ Ｌ Ｃ控 制技术 的优化和设计
陈 国 海
（ 华嘉食品有 限公 司 ， 广东东莞 ５ ２ ３ ０ ０ ０ ）
摘
要： 改革开放 以来 ， 我 国经 济飞速发展 。 人们 生活 需求的 多样 化促使 源 源不断的新产 品被 生产 出来 ． 这也使 得新
统 的研 制 工作 。在 １ ９ ７ ６ 年 ， 日本 造 出 了柔性 制 造单 元， 为柔性 制造 系 统 的发展 打 下基 础 。 它是 由机 床 和 物 料 传 送 装 置组 成 ，能 够 进行 批 量 和多 种产 品 的 生 产。 ７ Ｏ年 代末
技术 来 进 行 产 品 生产 ， 既 能 保证 质 量 和 效 率 ， 又 将 企
了汽车的发展 ，使得汽车的换代速度提高 了两倍 ． 劳 动力使用量减少 了一半 。由交易数量和规模可 以看
出， 柔性 制造 系统 这种 高新技 术一 直在 迅速 发展 。
１ ． ３ 在 国 内的发展
业带人了信息化管理领域 ， 使得企业管理更加便捷有
柔性 制 造 系统是 技术 进 步 的产 品 ， 包 含 了计算 机 和 微 电子 学 的知识 。使用 这 种智 能化技 术能 够使 产 品
批量生产 ， 企业得以进行多种产品的经 营， 也 能使柔
基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的研究
基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的研究一、内容综述随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
在制造业中，柔性生产线作为一种新型的生产模式，以其高效、灵活的特性逐渐成为企业提高生产效率和降低成本的关键手段。
而自动分拣系统作为柔性生产线中的重要环节，其性能直接影响到整个生产线的运行效率和产品质量。
因此研究基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统具有重要的理论和实际意义。
本文首先对国内外自动分拣系统的发展趋势进行了梳理，分析了各种自动分拣技术的特点和优缺点，为后续的研究提供了理论依据。
接着本文详细介绍了PLC控制的基本原理、结构特点以及在自动分拣系统中的应用，通过对PLC控制在自动分拣系统中的实际应用案例进行分析，揭示了PLC控制在提高自动分拣系统性能方面的作用机制。
在此基础上，本文提出了一种基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的设计方案，该方案充分考虑了柔性生产线的特点，采用了模块化设计思想，使得系统具有良好的可扩展性和可维护性。
同时本文还针对该方案进行了详细的仿真分析，验证了其可行性和有效性。
本文对基于PLC控制的柔性生产线中自动分拣系统的发展前景进行了展望，指出了当前研究中存在的问题和挑战，并提出了未来研究的方向和建议。
1. 柔性生产线的概念和特点柔性生产线是一种高度自动化的生产方式，它通过将各种生产设备、工具和控制系统连接在一起，实现对整个生产过程的实时监控和管理。
柔性生产线的主要特点包括高度灵活性、快速换线能力、高效率和低成本。
高度灵活性：柔性生产线可以根据生产需求快速调整生产线的布局和配置，以适应不同产品的生产。
这使得企业能够迅速应对市场变化，提高生产效率和降低库存成本。
快速换线能力：柔性生产线具有很强的换线能力，可以在短时间内完成产品结构的转换，从而实现多品种、小批量的生产。
这有助于企业在激烈的市场竞争中保持竞争力。
高效率：柔性生产线采用先进的自动化设备和技术，实现了生产过程的高度自动化和智能化。
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究基于PLC的柔性自动化生产线系统研究摘要：随着社会经济的快速开展，人们开始关注与重视柔性自动化的相关研究工作。
通过柔性自动化生产线系统的运用与完善能够更好的满足制造业的开展需要。
文章首先对柔性自动化的相关理论进行了研究，在此根底上探讨了基于PLC的柔性自动化生产线系统的设计。
关键词：PLC；柔性自动化生产线；设计柔性自动化生产线系统在制造业中有着越来越广泛的应用，具有提高生产效率、降低生产周期、降低生产本钱的和重要作用。
在柔性自动化生产线中，能够最大限度地提高设备的利用率，从而为产品的生产提供相对稳定的生产能力，同时促进产品质量与应变能力的提高。
当前，我国的柔性自动化生产线的相关研究与应用处于初级阶段，与兴旺国家存在较大的差距。
因此，要注重柔性自动化生产线系统的研究与开发，为柔性自动化生产线的应用与推广提供借鉴。
1 PLC工作原理1.1 上电处理在PLC系统上电之后，上电处理工作的主要内容包括：第一，将硬件系统设置为默认状态；第二，对I/O模块装置的工作形式进行检查；第三，对系统的其他复原默认值进行处理。
这些上电处理工作都属于PLC的内部工作，在PLC出厂时就已经设定好了，与客户的程序控制之间存在的联系不大。
因此，PLC上电处理具有较强的稳定性，而且其运转所需的时间也较短。
1.2 PLC扫描在完成上电处理之后要进行PLC扫描。
在PLC扫描过程中，首先要进行输入工作，在输入工作完成之后要正确处理PLC系统与外设通信体统之间的关系，及时实现时钟与存放器的更新工作。
当PLC系统的CPU为RUN模式时，PLC系统会进行反复扫描；当PLC系统的CPU 为STOP模式时，PLC系统会进行自我检查。
PLC扫描步骤中又包括三个阶段：首先，输入采样阶段。
在PLC扫描的输入采样阶段中，首先应该对连接终端进行扫描，将连接终端的状态在相应的存放器中进行保存，实现存放器的更新。
存放器仅在输入采样阶段实现内容更新，该阶段结束之后将处于与外界隔离的状态中，直到进入下一次采样阶段才会重新输入内容。
机床可编程控制系统在柔性制造中的应用研究
机床可编程控制系统在柔性制造中的应用研究在现代制造业中，柔性制造已成为提高生产效率和产品质量的重要手段之一。
而机床可编程控制系统作为柔性制造的核心技术之一，对于实现柔性制造具有重要的推动作用。
本文旨在探讨机床可编程控制系统在柔性制造中的应用研究，并分析其对于制造业的影响和意义。
一、机床可编程控制系统的基本概念和原理机床可编程控制系统是一种可以根据产品加工要求进行编程的系统，通过编程的方式，可以实现机床的自动化控制和灵活性生产。
该系统由计算机软硬件、传感器、执行机构等多个组成部分构成，能够根据不同的工艺要求完成加工程序的自动执行。
机床可编程控制系统的实现依赖于先进的计算机技术和控制算法。
通过计算机软件编写加工程序，在与机床连接的控制器上进行加载，并根据加工程序的指令和参数实现机床轴运动、刀具进给等操作。
传感器可以实时获取加工过程中的数据，并通过反馈机制控制和调整机床的运动状态，以保证产品加工的精度和质量。
二、机床可编程控制系统在柔性制造中的应用1. 提高生产灵活性：传统机床生产方式需要人工干预和调整，调整过程繁琐且耗时。
而机床可编程控制系统可以通过简单的程序修改实现不同产品之间的无缝切换，大大提高生产的灵活性和效率。
2. 降低生产成本：机床可编程控制系统中的自动化和智能化技术能够减少人为因素对生产造成的质量波动，降低废品率和生产成本。
此外，机床可编程控制系统可以根据实际加工需求进行主动调整和优化，进一步提高生产效率和降低生产成本。
3. 增强生产质量：传统机床生产方式容易受到操作人员的技术水平和经验影响，难以保证产品的一致性和稳定性。
而机床可编程控制系统通过精确的控制和反馈机制，能够实时监测加工过程中的参数变化，并根据预设的标准进行调整和修正，从而保证产品加工的精度和质量。
4. 提升生产效率：机床可编程控制系统能够实现自动化生产，减少人工操作的时间和成本，并能够根据不同的加工要求进行多任务处理，实现生产过程的并行化。
柔性制造系统加盖机械手的PLC控制分析
柔性制造系统加盖机械手的 Ｐ Ｌ Ｃ控制分析
金燕 南通工贸技师学院 江苏南通
Ｉ 搞要 ｌ Ｐ Ｌ Ｃ 控制是柔性制造 系 统 加盖机械手自 动控 制实现 的关键部
分， 在柔性制造 系 统加盖机械手工作运行 中起着非常 重要的作用。 本文将
在对于柔性制造 系统加盖机械 手的结构组成分析基础上 ， 进行柔性制造 系
进行 动作运行， 由主摆臂从 料槽中取 出上 盖， 并完成加 盖动作。 最后， 加 在 柔性 制造 系统 中， 加 盖机械手 主要是通 过 Ｐ Ｌ Ｃ控制程 序实现 自 盖机 械手控制 系统运行期 间， 摆 臂在返 回后限 位开关 发出信号后， 摆臂 动控 制和工作运行的 ， 因此 ， Ｐ Ｌ Ｃ控 制是柔性制造 系统加 盖机 械手的重 结 束返回动作， 同时上盖传感 器会 发出检 测信 号确认后启动下一步运行 要 组成部分， 有着非常关键 的作用和 影响。 此外， 在 柔性制 造系统 中， 加 动作， 并在下一步 动作完成 后， 恢复 限位状 态， 同时绿 色指示灯熄灭 ， 红 盖机械 手的工作运 行主要是 通过 直流 电机带动 蜗轮 蜗杆 动作 ， 然后在 色指示灯 亮起 ， 控制单元 回归到预备工作 的状 态。 减速 电机作用下， 驱 动摆臂将上 盖装配 到工件 主体中， 以完成 装配后 工 三． 柔性制造系统加盖机械手控制单元软件设计分析 件随 着托盘 向下一站传送运 行的工作 任务。 下文 将在对于柔性制 造系统 根据 上文 对于柔性制 造系统加 盖机 械手控 制单元的结构 组成 以及 加盖机 械手的结 构组成分 析基础上 ， 对其 Ｐ Ｌ Ｃ控 制流程以及 控制接 线 可以看 出柔性制造 系统加 盖机械手的动作运 行主要是 方式 、 Ｐ Ｌ Ｃ控制的设计实现等进行分析论 述， 以提高柔性制造系统加 盖 控制流程 的分析， 通过 Ｐ Ｌ Ｃ控 制程 序的 自 动控 制完 成实现 的 ， 因此， 在 进行 柔性 制 造系 机械手 自 动 控制水平。 统加 盖机械手 控制单元软 件设计 中， 主要 就是进 行 Ｐ Ｌ Ｃ控 制程序 的设 柔性 制造 系 统加 盖机 械手 的结 构 组成 分析 计实现 ， 对于 这一 控制单元与程 序可以采用 西门子 Ｓ Ｔ － ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ进 行设 １ 、 柔性制造 系统加盖机械手结构 分析 计， 以完成 对于柔性 制造 系统加 盖机械手 的动作运行控制 ， 该控制程 序 在 柔性制 造系统 中， 加 盖机械 手的 作用功能 主要体现 在 通过 交流 的具体控 制流程如上 图 ３ 所 示。 电动 机带动加盖机械手 中的蜗轮 蜗杆， 然后在减 速电机的作用下驱动摆 在 完成对 于加 盖机械手 控制单元 Ｐ Ｌ Ｃ控制程 序的设 计后， 进行加 臂， 以实现将上 盖装配 到工件主体中， 并在完成 装配工作后使 工件 随着 盖机 械手 控制单元 控 制运行调 试 时， 可 以通过 开关 进行机 械手 信号状 托 盘向下一站 传送 ， 以完成加盖机械手 在柔性 制造系统 中的工作任务。 态 模拟的方 式 ， 按 照相关 的顺序动作进行控制模 拟输入 ， 并对于 输入接 根据加盖机械手 的这一作用功能 ， 可以知道加 盖机 械手的主要结 构组成 口板的指 示灯 状态 以及输 出接 口板的继 电器动 作结 果进行监 控 ， 在控 包括蜗轮 蜗杆减速机构 以及传 送电机 、 料槽摆 臂、 工作指示灯、 直线 单元 。 制功能 与加 盖机械 手的控 制要 求达到 一致 的情况下， 进行 机械 手输入 ２ ． 柔性制造 系统加 盖机 械手控制单元 结构分析 以及输 出控制线 在柔性 制造 系统中， 加盖机 械手 的控制 部分 是实现 加 盖机械手 自 缆 的 连接 ， 其具 动控 制的关键部 分， 而加盖机 械手的 自动控制 是通过 Ｐ Ｌ Ｃ控制 程序 实 体连 接方式 如下 现的 。 通常情况下， 加 盖机械手控制 部分 的硬件 结构 主要包括检测元 件 图 ２所示 。 以及执 行机构 、 控制 元件等 ， 其中， 检测元 件是加 盖机 械手控 制结构 中 此外， 在 进 的传感器部 分， 它的输出是 Ｐ Ｌ Ｃ控制的输入信号， 而加 盖机械手的机 械 行 加 盖 机 械 手 动作 则是 由执行 结构完 成实现 的。 在实 际工作运 行中， 为了实现加 盖机 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 程 序 械手 控制 部分 的控制功 能， 需要 在控制 结构 部分 进行各种 必需的 检测 设 计 过 程 中， 值 和 传感装 置的安装设 置， 通常包括电感 式传 感器和电容式传 感器、 微 动 得注意 的是应将 开 关等， 此 外， 还需要进行直流 电机 以及电磁铁等 执行机构和 继电器等 交流 电动 机的正 控 制元件 的安装设置 ， 如下 图 １ 所示 ， 即为加盖机 械手 控制单元 的指 示灯 将 处于开启状 态 ， 然 后 由直 线电动机 驱动传 送带 进行 动 作运 转， 并且在 系统运行 停止前始终 保持运 行状态 。 其次 ， 在 加盖机 械 手 控制系统运 行期间， 如果托 盘加 载工作主体到达 定位 口 时， 电感 式传
PLC和机器人在柔性制造系统中的应用
２ ｒｎ ｎｖｒｔ， ｈｎｈ ｉ２０ ９ ） ． ｏｖｉ ｉ ｓｙ Ｓ ａｇ ａ ００３ Ｕ ｅｉ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｔ ａ ｅ ｅ ｉｎｅ ｈ ｒ ｃ ｄ ｒ ｆ ｒ ｂ ｔａ ｄ Ｐ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｏ ｔｏ ａ ｋ ｎｄ ｈｅ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓｇ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｕ ｅ ｏ ｏ ｏ ｎ ＬＣ ｔ ｃ ｉｖ ｈｅ ｃ ｎｒ ｌｔｓ ｓ ａ
造系统（ Ｍ ） 计算机集成制造系统 （ Ｉ Ｓ ， ＦＳ， ＣＭ ） 敏捷 制造系统（ Ｍ ） 虚拟制造系统 （ Ｍ 等先进制 Ａ Ｓ， Ｖ Ｓ） 造系统 。可编程控制器 （ Ｌ ） Ｐ Ｃ 和机器人技术作为 先 进制 造技术 的重 要 组成部 分 ， 也得 到 了进 一步 的
发 展 。笔者设 计 了 Ｐ Ｃ和机 器 人 程序 来 实 现柔 性 Ｌ
Ｖｏ ． ． １ ８ Ｎｏ ２
Ｊｎ ２０ ｕ －ｏ ８
Ｐ Ｃ和机器人在柔性制造系统中的应用 Ｌ
袁海 燕 ， 王晓平
（ ． 南化 学工业 高级技 工学校 ， １河 河南 开封 ４５０ ；２ 同济大学电子信 息工程 学院， ７０２ ． 上海 ２０９ ） ００３
摘要 ： 设计 Ｐ Ｃ和机器人程序来实现柔性制造系统 “ Ｌ 物料分 配单元 ” 的控 制任务 ， 并进行模 拟仿真 ， 电 为机
送带
传感器信号
Ｅ ３１ ３ ．
Ａ ３１ ３ ．
绿 色 常 开 开 Ｅ ２ ３
关
．
１
打开旋转灯
Ａ ２０ ３．
２ 可 编 程控制 器程 序 ）
①程序结构 组织模块 Ｏ １ Ｂ —— ＞ 功能模块 Ｆ １ ｃ —— ＞ 启
动机器 人 和旋转 灯
维普资讯
柔性制造系统知识框架
一、柔性制造系统（FMS）1、从自动线到柔性制造2、柔性制造系统的功能及适用范围：组成、功能、适用范围3、柔性制造系统的结构与分类：结构：加工设备、检测设备、输送设备、交换装置、装卸站、物料保管装置、信息管理及设备控制装置、辅助设备分类柔性零件加工系统：柔性制造单元（FMC）、柔性制造单元群、典型的柔性制造系统、柔性自动线（FTL）FMC（柔性制造单元）与FMS（典型的柔性制造系统）的区别二、柔性装配系统（FAS）1、柔性装配系统的特征装配流水线和柔性装配系统2、柔性装配系统的控制技术：机器人控制器、可编程逻辑控制器、故障监控3、柔性装配系统的传感技术视觉传感器：结构、应用（电阻检测、零件识别、电子元件组装、工件搬运）光电传感器：组成、分类、应用（二极管色标检测、螺母正反面判别、螺孔检测、安全光栏）位移传感器：分类、工作原理、应用（底板翘曲检测、电子元件插入高度判别、玻璃厚度测定）接近传感器：原理、分类、应用（机器人紧握信号的传送、螺钉拧紧状态监测、零件计数）压力传感器4、柔性装配系统实例：电风扇装配三、人与柔性制造自动化1、“人机合一”的制造观：人与机器的同一性、劳动力资源与柔性制造自动化、超现实“无人化工厂”的弊端、“人机合一”的制造观、人在柔性制造自动化系统中的定位2、面向操作人员的数控机床：传统数控机床的缺陷、数控机床面向操作人员面向操作人员的人机界面（加工过程的可视化、让机床操作部件产生触感、定性与定量相结合的信息显示）3、面向现场工作人员的柔性制造自动化系统：特点、结构4、人机协调的柔性装配系统：人与机器的互补性、人机协调的柔性装配系统（特征、技术支持）机器向人学习人与机器相互学习、共同进步四、柔性制造自动化系统的机床特征1、适用于柔性制造系统的机床特征2、面向柔性制造系统的加工中心：加工中心的改造、选用、重要功能（刀具存储与自动换刀、工件自动交换、接触传感器、加工尺寸检测与自动补偿、功率监控）3、车削中心：概述、主要结构特点（主轴箱、刀架、对置式刀架）、主要工艺特点（多轴数控加工、加工综合化、加工节奏快）、功能拓展五、柔性制造自动化系统的刀具及刀具管理1、柔性制造自动化系统对刀具的要求及对策：要求：控制刀具的数量、刀具自动交换、高可靠性对策：可靠性对策、超常刀具自动交换对策、刀具数量控制对策（产品设计模块化和标准化、刀具设计模块化和标准化、开发车削和铣削的通用刀具、采用复合刀具和多刃刀具、充分利用机床的数控功能）2、刀具室管理的设备配置：刀具管理系统、实例3、刀具识别和刀具预调：刀具编码与编码环视别、标识块识别系统、刀具预调4、刀具管理系统的运作过程（制订刀具准备计划、刀具准备、刀具入库）5、刀具监控：直接监控、间接监控、刀具破损声发射监测六、工业机器人1、工业机器人及其结构：概述、结构（执行系统、驱动系统、控制系统、检测系统）2、工业机器人的分类及选用3、工业机器人的应用：选用目的、工业机器人在柔性制造自动化系统中的应用七、自动仓库和自动导向小车1、自动仓库：作用、种类、结构、管理和控制2、自动导向小车：作用、构成、制导技术、准停和安全保护、控制八、柔性制造自动化的控制和监视技术1、概述2、面向柔性制造自动化的PLC技术：PLC的功能拓展（继电器顺序控制器与PLC）PLC编程语言、PLC的模块化3、面向柔性制造自动化的数控系统：面向柔性制造系统的数控技术特点（通用数控系统的技术局限、面向柔性制造自动化的数控系统特点）数控系统的功能拓展4、DNC系统：应用实例、软件、物理结构、地位5、多级分布式控制系统：物理结构、单元控制器、计算机网络、应用实例6、柔性制造自动化的监视技术：自动监视系统的结构、制造过程监视、系统故障监视、设备运行监视、精度监视、安全监视九、柔性制造系统的计算机管理软件1、柔性制造系统的管理软件2、系统管理软件：地位、功能3、刀具管理软件：功能、道具特征数据及其管理4、刀具室管理软件：刀具室管理软件的职能和逻辑结构、对刀具室中刀具的管理5、生产规划软件：职能和逻辑结构、技术描述6、作业规划软件：职能和逻辑结构、技术特征7、统计报告软件：职能和逻辑结构、技术特征8、预防维护软件：职能和逻辑结构、功能十一、柔性制造系统的设计1、柔性制造系统的设计步骤2、柔性制造系统的初步设计：确定采用柔性制造系统的目标、分析工厂生产状态确定零件谱、零件谱的工艺分析、初步规划柔性制造系统的结构3、柔性制造系统的详细设计：零件谱及其制造工艺的再分析、选用制造设备和工具（柔性制造系统的运行效率、工件自动交换、刀具自动交换、夹具）、选定物流系统（物料输送设备、物料输送设备的选定）柔性制造系统的方案设计（设计准则、绘制平面布局图、方案确定）控制系统（分类、群管理、多级分布式控制）软件规划柔性制造系统的作业状态和故障的监测制造系统拓展性和柔性的讨论4、柔性制造系统的布局设计：柔性制造系统的布局与评价（概述、基于故障分析表的柔性制造系统的布局评价）影响柔性制造系统布局的技术因素（厂房与柔性制造系统布局、工艺流程与柔性制造系统布局、基本制造设备与柔性制造系统的布局、物流系统与柔性制造系统布局）5、柔性制造系统设计方案的评价：评价依据、经济性的评价方法（投资回收期法、投资流法）综合评价方法、经济性与柔性、评价实例6、设计实例。
#AGV柔性制造系统基于PLC的运用
梯形图或SFC状态编程图。
七、进程安排
起止日期 2010.11-2010.12 2011.1.1-2011.2.1 2011.2.2-2011.3.1 2011.3.2-2011.4.15 2011.4.16-2011.5.1 2011.5-2011.5.15
工作内容
查阅相关资料，写出开题报告 生产实习，了解和熟悉课题相关内容
课题设计，写出初步设计书 程序设计，进行系统模拟和调试
毕业设计定稿、完善
答辩及总结
返回
机械手
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传送带
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1、概述：系统基本情况（设备、工艺、原控制系统存在问题、 拟改进的措施与办法）。
2、系统总体设计：系统构成的设想；组态控制、PLC设计的 依据、必要性、性能，系统构成方案（图）。
3、系统硬件设计：设备及元件计算与选择 、系统主电路及 控制电路的电流计算、设备选型；各种接线图设计及绘制。
4、系统软件设计：控制系统程序设计即梯形图设计与调试， 绘制PLC梯形图或SFC状态编程图，讨论系统在各种控制情 况下的工作原理。
AGV柔性制造组态控制系统设计
指导教师徐绍坤（教授） 设计组员王礁2凯程200703050516
AGV柔性制造系统组态控制设计
一、主要内容
1、了解AGV柔性制造系统。 2、学习西门子S7-200编程及通信方法。 3、学习掌握“柔性制造生产控制系统”设备结构通信连接。 4、基于“柔性制造生产控制系统”完成“AGV搬运、分检”
子系 统设计。
AGV柔性搬运系统
二、主要任务
1、完成“分装、搬运、检测、分捡子系统的PLC 控制设计及通信。
plc控制技术在柔性制造系统的应用
小组成员：于跃，熊皓，李明康，王宇杰，张立刚，彭彬班级: 机电1102专业：机电一体化指导教师：李旭宇，陈耿彪，杨义蛟2014 年6月目录摘要 (4)0前言 (4)1 柔性制造系统 (4)1.1 柔性制造系统（FMS）的组成 (4)1.2 柔性制造系统的优势 (5)1.3 FMS柔性制造系统的发展现状 (6)1.4 柔性制造系统的发展前景 (6)1.4.1 控制技术发展迅速 (6)1.4.2 现代柔性制造系统的发展趋势 (7)2 PLC可编程逻辑控制器 (7)2.1 PLC的定义 (7)2.2 PLC的基本结构 (7)2.3 PLC控制技术工作原理 (8)2.4 PLC控制技术的功能特点 (8)3 PLC控制技术在柔性制造系统中的应用研究 ...................9.3.1 PLC控制技术在柔性制造系统的应用简介 (9)3.2 PLC控制技术在柔性制造系统的应用 (9)4 PLC控制技术在成品分装输送单元的应用与研究 (9)4.1产品概述 (9)4.1.1 产品应用 (9)4.1.2 产品的组成模块 (9)4.2 主要组成与功能 (10)4.3主要技术指标 (10)4.4使用方法 (10)4.5成品分装输送单元中用到的主要技术 (10)4.5.1检测与传感技术 (10)4.5.2伺服驱动技术 (11)4.5.3气动技术基础 (11)4.6气动技术基础 (11)4.6.1气动技术的简介 (11)4.6.2气动传动的优缺点 (11)4.6.3气动系统的组成 (12)4.7 基本流程图 (13)4.7.1流程图解析 (14)4.8 气动回路原理图 (14)4.8.1工作原理 (15)4.8.2电气原理图解析 (15)4.9 PLC控制的循环主题部分 (15)4.9.1循环主体解析 (16)4.10 PLC，气动，电控的三者融合 (16)5 结语 (17)参考文献 (18)PLC控制技术在柔性制造系统的应用研究于跃，熊皓，李明康，王宇杰，张立刚，彭彬(长沙理工大学，汽车与机械工程学院)[摘要]：本文主要介绍了PLC控制技术在柔性制造系统中的应用。
柔性制造系统加盖机械手的PLC控制分析
柔性制造系统加盖机械手的PLC控制分析【摘要】PLC控制是柔性制造系统加盖机械手自动控制实现的关键部分，在柔性制造系统加盖机械手工作运行中起着非常重要的作用。
本文将在对于柔性制造系统加盖机械手的结构组成分析基础上，进行柔性制造系统加盖机械手的控制流程、接线方式以及控制设计等分析研究，以提高柔性制造系统加盖机械手的PLC控制水平。
【关键词】柔性；制造系统；加盖机械手；PLC控制；控制流程；接线方式在柔性制造系统中，加盖机械手主要是通过PLC控制程序实现自动控制和工作运行的，因此，PLC控制是柔性制造系统加盖机械手的重要组成部分，有着非常关键的作用和影响。
此外，在柔性制造系统中，加盖机械手的工作运行主要是通过直流电机带动蜗轮蜗杆动作，然后在减速电机作用下，驱动摆臂将上盖装配到工件主体中，以完成装配后工件随着托盘向下一站传送运行的工作任务。
下文将在对于柔性制造系统加盖机械手的结构组成分析基础上，对其PLC控制流程以及控制接线方式、PLC控制的设计实现等进行分析论述，以提高柔性制造系统加盖机械手自动控制水平。
一、柔性制造系统加盖机械手的结构组成分析1、柔性制造系统加盖机械手结构分析在柔性制造系统中，加盖机械手的作用功能主要体现在通过交流电动机带动加盖机械手中的蜗轮蜗杆，然后在减速电机的作用下驱动摆臂，以实现将上盖装配到工件主体中，并在完成装配工作后使工件随着托盘向下一站传送，以完成加盖机械手在柔性制造系统中的工作任务。
根据加盖机械手的这一作用功能，可以知道加盖机械手的主要结构组成包括蜗轮蜗杆减速机构以及传送电机、料槽、摆臂、工作指示灯、直线单元。
2、柔性制造系统加盖机械手控制单元结构分析在柔性制造系统中，加盖机械手的控制部分是实现加盖机械手自动控制的关键部分，而加盖机械手的自动控制是通过PLC控制程序实现的。
通常情况下，加盖机械手控制部分的硬件结构主要包括检测元件以及执行机构、控制元件等，其中，检测元件是加盖机械手控制结构中的传感器部分，它的输出是PLC控制的输入信号，而加盖机械手的机械动作则是由执行结构完成实现的。
项目7 柔性生产线PLC控制系统
26
任务2 机械手控制系统的设计
（3）公用程序。 公用程序的梯形图及指令语
句表如图所示。
27
任务2 机械手控制系统的设计
（4）自动程序。 如图所示是用启保停电路设计的自动控制程序(不包括自动返回原点程
序)，M0.0和M2.0~M2.7用典型的启保停电路控制。
28
任务2 机械手控制系统的设计
串行通信通常传输的是数字量，远距离传输时，传输线频带不够宽， 使信号严重失真、衰减，常采用的方法是调制解调技术。
1）调制：将发送端的数字信号转换成适合传输线传送的模拟信号的设 备称为调制器。
2）解调：将接收端收到的模拟信号还原为数字信号的设备称为解调器。
37
任务3 柔性制造系统的整体设计
3.传输速率 传输速率，是指单位时间内传输的信息量。它是衡量系统传输
项目7
柔性生产线PLC控制系统
目录
1 任务1 传送单元的控制系统的设计 2 任务2 机械手控制系统的设计 3 任务3 柔性制造系统的整体设计
任务1 传送单元的控制系统的设计
技能目标
1.强化S7-200 PLC编程的基本思路和方法。 2.熟悉基本编程指令等常用指令的形式及作用。 3.熟悉控制程序的结构。 4.会利用基本指令对自动化柔性生产线编写较简单的程序。
35
任务3 柔性制造系统的整体设计
知识链接 一、基本概念
1.数据通信的传输方式 按传输数据的时空顺序分类，数据通信的传输方式可分为并行传输
和串行传输两种。 （1）异步传输。信息以字符为单位进行传输，当发送一个字符代码
时，字符前都有自己的一位起始位，极性为0。 异步传输的优点：①收、发双方不需要严格的位同步，“异步”是
plc课程设计之柔性制造系统 检测单元
PLC课程设计柔性制造系统——检测工作单元的模拟控制检测工作单元的模拟控制一、设计目的1、控制要求：检测单元的主要作用是检测加工工件的特性。
在模块化的生产制造系统上有三种不同材质和颜色的毛坯，即：银白色金属质毛坯、绿色塑料质毛坯和黑色塑料质毛坯。
当工件被放在检测平台上时，由光电传感器、电感传感器及电容传感器的不同状态的组合来分辨三种不同的毛坯，并记录其信号。
同时，升降缸上升，升起至一定位置时，检测缸下降，下降至一定的位置，由检测缸带动的检测装置（两个固定位置的光电传感器）下降，检测毛坯的高度，检测完后检测缸上升，与毛坯不再接触。
如果高度合格，上方导槽的传送带启动，毛坯被直接被推入上方的导槽，并被传送至加工单元（3号站）进行加工，升降缸下降，等待下一个毛坯的到来；如果高度不合格，升降缸直接下降，毛坯被推入下方的导槽（即次品堆），然后等待下一个毛坯的到来。
当发生紧急情况时，按下急停按钮所有动作停止，当急停解除后，需先复位才可以再次启动。
按下复位按钮时，升降缸下降至原始位置，如果平台上有滞留的毛坯，则作为次品处理，被推入次品堆，然后进入正常工作过程。
2、课题要求：通过使用各基本指令，进一步熟练掌握PLC的编程和程序调试。
二、设计步骤1．、设计思路单元外形实物图硬件选型：CPU模块（IC695CPU310）、以太网模块（IC695ETM001）、数字模拟输入模块（IC694ACC300）、数字输出模块（IC695MDL754）2、I\O分配表输入点功能说明输出点功能说明I384 提升气缸下端传感Q359 提升气缸动作I385 提升气缸上端传感Q360 提升气缸复位I386 推物气缸初态感应Q361 推出气缸动作I387 高度检测气缸上端Q362 测高气缸动作I388 高度检测气缸下端Q363 传送带动作I389 金属光电传感器I390 电容传感器I391 黑色放射光电传感I392 高度检测杆上端感I393 高度检测杆下端感I383 紧急停止3、各中间继电器：延时中间继电器、静态中间继电器三、实验步骤1、打开GE软件，新建文件并命名。
工业机器人控制系统PLC技术应用分析
工业机器人控制系统PLC技术应用分析工业机器人控制系统是指对工业机器人进行控制和操作的一种系统。
PLC（Programmable Logic Controller）技术作为现代工业机械控制的重要组成部分，广泛应用于工业机器人控制系统中。
PLC技术是一种将可编程的控制器与计算机技术相结合的控制技术，它能够根据预设的逻辑程序实现对机器人的自动控制，并能对程序进行修改和升级。
PLC技术具有以下特点：1.可编程：PLC控制器内部存储了用于控制机器人的程序，这些程序可以根据实际需要进行编写、修改和扩展，从而实现对机器人的灵活控制。
2.多种输入输出：PLC控制器具有多种输入输出接口，可以接收来自各种传感器的信号，并通过执行器来实现对机器人的运动控制。
3.快速响应：PLC控制器具有快速的响应能力，能够实时地对机器人的状态进行监测和控制，保证机器人的高效、稳定运行。
4.可靠性高：PLC控制器具有高可靠性，其硬件结构经过严密设计和测试，可以在恶劣的工业环境中长期稳定运行，对机器人的控制也更加稳定可靠。
在工业机器人控制系统中，PLC技术有着广泛的应用。
首先，PLC技术可以实现工业机器人的运动控制。
通过编写逻辑程序，PLC控制器可以控制机器人的关节转动、末端执行器的运动和速度等，使机器人能够按照预设的轨迹进行精确定位和运动。
其次，PLC技术可以实现工业机器人的路径规划。
路径规划是工业机器人控制系统的重要组成部分，通过编写PLC程序可以对机器人的轨迹进行规划和优化，使得机器人能够更加高效地完成任务，并避免碰撞和冲突。
此外，PLC技术还可以实现工业机器人的感知和反馈控制。
通过与各种传感器的连接，PLC控制器可以实时感知机器人的状态和环境变化，并通过输出信号进行相应的控制和调整，从而提高机器人的自动化程度和智能化水平。
在柔性制造系统中，PLC技术广泛应用于工业机器人的自动化控制。
通过与其他设备和系统的连接，PLC控制器可以实现对机器人的协调控制和集成控制，实现生产线的高效运作和自动化加工。
松下PLC在柔性制造系统设备控制中的应用
图１ Ｐ Ｃ发 送 的 读 Ｄｒ 令格 式 指
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１ 松下 Ｆ Ｐ系 列 Ｐ Ｃ串 口通 信 协 议 Ｌ
松下 电工 Ｆ Ｐ系列 Ｐ Ｉ ｃ采用 ＭＥ Ｏ Ｏ ＷＴ Ｃ Ｌ串行通信协
议 ， 主要 特点 有 ：） 用 于 程 序 处 理 和 交 互 式 操 作 ； ） １应 ２
积 小 、 议 简 明 的 松 下 Ｆ Ｏ Ｐ Ｃ 实 现 ， Ｃ 机 通 过 串 口 通 协 Ｐ Ｌ Ｐ 信 ， 时 读／ Ｐ Ｃ寄 存 器 值 ， 施 设 备 控 制 ， 比 而 言 ， 实 写 Ｌ 实 相 应 用 松 下 Ｐ Ｃ作 为 底 层 设 备 控 制 器 具 有 适 应 性 强 ， 用 Ｌ 使 方便 ， 发周期短等优势 。 开
控机 ｐ ） ＭＳ底 层设 备 的控 制 ， 对 松 下 Ｐ Ｃ 串行 通 信 协议 和 Ｖ ＋ 针 Ｌ ｃ ＋串行 通 信方 法 ， 无锡 职 在 无 床 等 为 了实现 计 算机 （ ｃ 对 Ｆ 院 Ｆ Ｓ二 期 系统 中 ， 用 Ｆ ＯＰ Ｃ成 功 对数 控 机 床 、 输 小 车 （ Ｇ 等 底 层设 备 进 行 控 制 ， 出 了 系统 开 发 流 程 Ｍ 应 Ｐ Ｌ 运 Ａ Ｖ） 给 ａ
ａ ｄ ｔｅ ｓ ｒ １ ｏ ｎ ｈ ｅ ｉ ｍｍｕ１ ａｉｆ ｍｅ ｈ ｄ ｂ ｓ ｄ ＯｌＭＦ ＋ ａ ｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｏ ｈ ａ ｉ ｏ ｈ ｓ ， ｔ ｅ ｎ ｏ’ｔｅ ｔ ｏ ｃ ｉｅ ａｃ ｌｃ ｔ １ ｔｏ ａｅ ｉ ｉ ｏ Ｃ ＶＣ ＋ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ． ｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｆｔ ｅ ｅ ｈ １、 ｎ ｎ ｓ ｆｍａ ｈ ｎ ｏ ｅ
图 ２ Ｐ Ｃ应答指令格式 Ｌ
收 稿 日期 ： ０ ８—０ ２ ２０ ６～ ０
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究与设计
基于PLC的柔性自动化生产线系统研究与设计作者：孙彤来源：《消费导刊》2018年第06期摘要：柔性自动化生产线技术的应用，可以让工业生产更好地满足市场的发展需求，也可以为产品更新速度的提升提供一定保障。
系统的可靠性与实用性是柔性自动化技术领域的核心要素。
本文主要从柔性自动化生产线对设备的要求入手。
对柔性自动化生产线系统的整体设计和PLC控制系统设计问题进行了分析。
关键词：柔性自动化生产线系统 PLC技术系统监控组网设计前言柔性自动化技术具有着提升生产效率、缩短生产周期和降低生产成本的作用。
加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统和计算机集成制造系统是柔性自动化生产线系统中不可缺少的内容。
现阶段我国柔性自动化领域的自主知识产权产品数量较少，柔性自动化生产线研究工作的强化，有助于这一技术在工业实践领域应用与推广。
一、柔性自动化生产线对设备的要求（一）工序集中。
工序集中性是柔性自动化生产线设备的主要特点。
柔性自动化生产线对生产线的自动化水平有着较为严格的要求。
科学化、合理化的生产线设备数量控制措施的应用，可以在降低运送负担的基础上，为生产线的生产质量提供保障。
（二）高柔性与高生产率。
高柔性要求与高生产率标准也可以被看作是柔性自动化生产线对设备的要求。
现阶段柔性自动化技术与现代化及其制造技术的融合，模块化在生产中心建设已经成为了一些学者所关注的内容。
在笔者看来，与之相关的可调式机床是对传统大批量生产的机床进行柔性化处理的产物，人们可以格局不同加工目标的要求，构建不同的再生产中心。
（三）易控制性。
柔性自动化技术建立在集成化生产线体系基础之上，因而生产线管控系统的自动控制水平是人们在柔性自动化技术领域所不可忽视的要求。
二、柔性自动化生产线系统设计（一）柔性自动化生产线系统的整体设计。
基于PLC技术的柔性自动化生产线包含有供料单元、装配单元和暂存单元等多个部分。
CP5611上位机可以在这一系统之中发挥上位机的作用。
基于PLC控制柔性制造系统研究
基于PLC控制的柔性制造系统的研究摘要：随着计算机技术的不断发展，plc控制技术也愈来越成熟。
柔性加工系统属于一种集成化的生产设备，综合了自动化控制技术、编程技术等为一体的加工系统。
本文通过建立柔性制造系统，采用plc的控制技术，探讨了在硬件、软件方面的设计研究。
关键词：plc控制技术；柔性制造；研究；功能在计算机网络和新的控制技术不断发展的基础上，柔性制造技术逐渐的兴起。
由于制造企业的不断发展，为了满足种类多、数量多的要求，所以柔性制造被广泛的应用在制造行业当中。
柔性制造技术是随着制造的环境和任务的变化来调整生产方式，所以它是集自动化和柔性化的特点于一身，在企业中利用柔性制造不仅能够保证生产质量，而且还能够最大程度上提高生产效率，给企业带来更多的经济效益。
通过对柔性制造系统的研究，结合plc控制技术，能够对制造系统的设计和制造提出一些新的建议。
一、plc控制技术特点plc具有典型的计算机机构，在工业控制上属于专用的计算机，是取代继电器控制的系统的一种数字化电子系统。
具有以下几个显著的特点：1.可靠性高、抗干扰能力强plc的主机中，输入与输出电源之间是没有联系的，采用的是光电隔离的方式，所以在运作上是很独立的；在这个系统中是运用循环扫描的工作方式，同时在cpu的保障上采取了对内部电路的检测，所以不会出现任何问题；在电气器件的选择上都有严格的把关，生产工艺流程规范化，同时各模块都有屏蔽措施，防止辐射对元件造成的损害，使电子器件的质量提升，所以plc控制技术显得更加的稳定，如果器件在运行中出现了问题，该系统就会在plc技术下自动报警，然后通过软件可以进行故障的诊断，提升了plc在工作中的可靠性以及安全性。
2.i/o模块丰富plc对于不同的工作环境会有不同的i/o模块以及相应的设备，在这种系统中安装了人—机对话的接口模块，可以提高操作性能，使操作更为的简单便捷；在工业局部网络中为了使通讯更为的畅通设置了网络的接口模块，这些不同类别的i/o模块，为plc的应用提供了很大的方便。
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小组成员：于跃，熊皓，李明康，王宇杰，张立刚，彭彬班级: 机电1102专业：机电一体化指导教师：李旭宇，陈耿彪，杨义蛟2014 年6月目录摘要 (4)0前言 (4)1 柔性制造系统 (4)1.1 柔性制造系统（FMS）的组成 (4)1.2 柔性制造系统的优势 (5)1.3 FMS柔性制造系统的发展现状 (6)1.4 柔性制造系统的发展前景 (6)1.4.1 控制技术发展迅速 (6)1.4.2 现代柔性制造系统的发展趋势 (7)2 PLC可编程逻辑控制器 (7)2.1 PLC的定义 (7)2.2 PLC的基本结构 (7)2.3 PLC控制技术工作原理 (8)2.4 PLC控制技术的功能特点 (8)3 PLC控制技术在柔性制造系统中的应用研究 ...................9.3.1 PLC控制技术在柔性制造系统的应用简介 (9)3.2 PLC控制技术在柔性制造系统的应用 (9)4 PLC控制技术在成品分装输送单元的应用与研究 (9)4.1产品概述 (9)4.1.1 产品应用 (9)4.1.2 产品的组成模块 (9)4.2 主要组成与功能 (10)4.3主要技术指标 (10)4.4使用方法 (10)4.5成品分装输送单元中用到的主要技术 (10)4.5.1检测与传感技术 (10)4.5.2伺服驱动技术 (11)4.5.3气动技术基础 (11)4.6气动技术基础 (11)4.6.1气动技术的简介 (11)4.6.2气动传动的优缺点 (11)4.6.3气动系统的组成 (12)4.7 基本流程图 (13)4.7.1流程图解析 (14)4.8 气动回路原理图 (14)4.8.1工作原理 (15)4.8.2电气原理图解析 (15)4.9 PLC控制的循环主题部分 (15)4.9.1循环主体解析 (16)4.10 PLC，气动，电控的三者融合 (16)5 结语 (17)参考文献 (18)PLC控制技术在柔性制造系统的应用研究于跃，熊皓，李明康，王宇杰，张立刚，彭彬(长沙理工大学，汽车与机械工程学院)[摘要]：本文主要介绍了PLC控制技术在柔性制造系统中的应用。
首先介绍了目前国内外柔性制造系统的现状，以及现代柔性制造系统的发展趋势，然后以柔性制造系统中成品分装输送单元为例，详细介绍了此单元中运用的技术和组成模块。
其中的技术以PLC控制和电动控制和气动控制为主，本文对这两种技术进行了详细研究。
[关键词]：PLC控制技术，柔性制造系统,成品输送单元，电动控制，气动控制0 前言20 世纪 60年代以来，随着生活水平的提高，用户对产品的需求朝多样化、新颖化的方向发展，传统的适用于大批量生产的自动线生产方式已不能满足企业的要求，企业必须寻找新的生产技术以适应不同品种的大中小批量的市场需求。
同时，计算机技术的产生和发展，CA D/CA M 、计算机数控、计算机网络等新技术新概念的出现以及自动控制理论、生产管理科学的发展也为新生产技术的产生奠定了技术基础。
在这种情况下，柔性制造技术应运而生。
1 柔性制造系统1.1 柔性制造系统（FMS）的组成虽然 FMS(Flexible Manufacturing System)的规模差别较大，功能不一，但都包含 3 个基本部分，加工系统、运储及管理系统和计算机控制系统。
在此基础上，可以根据具体需求选择不同的辅助工具，如监控工作站、测量工作站等。
FMS的组成见下表1。
表 1 FMS 的组成1.2 柔性制造系统的优势应用柔性制造系统可以获得明显的制造优势：1)设备利用率高由于采用计算机对生产进行调度，一旦有机床空闲，计算机便给该机床加工任务。
在典型情况下，采用柔性制造系统中的一组机床所获得的生产量是单机作业环境下同等数量机床生产量的 3倍。
2) 减少生产周期由于零件集中在加工中心上加工，减少了机床数和零件的装卡次数。
采用计算机进行有效的调度也减少了周转的时间。
3) 具有维持生产的能力当柔性制造系统中的一台或多台机床出现故障时，计算机可以绕过出现故障的机床，使生产得以继续。
4) 生产具有柔性可以响应生产变化的需求，当市场需求或设计发生变化时，在 FM S 的设计能力内，不需要系统硬件结构的变化，系统具有制造不同产品的柔性。
并且，对于临时需要的备用零件可以随时混合生产，而不影响FMS的正常生产。
5) 产品质量高FMS减少了卡具和机床的数量，并且卡具与机床匹配得当，从而保证了零件的一致性和产品的质量。
同时自动检测设备和自动补偿装置可以及时发现质量问题，并采取相应的有效措施，保证了产品的质量。
6) 加工成本低FMS的生产批量在相当大的范围内变化，其生产成本是最低的。
它除了一次性投资费用较高外，其他各项指标均优于常规的生产方案。
1.3 FMS柔性制造系统的发展现状从首个柔性制造系统的诞生到现在,柔性制造系统的发展也经历了几十年的发展。
第一个柔性制造系统是由英国Molins公司在1967年研制成功的。
随着科技的快速发展,目前世界上一些发达国家已经成熟的掌握了这项技术,而且这些发达国家己经将这项技术用于现场的工业应用中。
据资料统计显示,到1991年的时候,全世界上对柔性制造系统的年投资额达到了140亿美元,其中欧洲占了将近50%。
在美国、德国、日本、俄罗斯、英国等这些工业发达的国家,柔性制造系统的使用可以说是比较普遍了。
提起柔性制造系统,大家并不陌生,世界上很多工业发达的国家将柔性制造系统(FMS)用于汽车制造方面,这使得汽车的换代周期大大的缩短了,同时也节省了近一半的的劳动力,设备的利用率提高了近一倍左右,生产场地和在制品也减少了一半以上,更可喜的是,生产成本降低了一半左右。
功能模块、界面的标准化、加工过程的自动监控及集成化是20世纪末柔性制造系统发展的特点。
今后柔性制造系统开发的中心任务将转向能够提高柔性制造系统柔性、鲁棒性、智能性的控制和软件技术方面。
我国从1984年才开始研制柔性制造系统17年。
我国第一套柔性制造系统于1985年10月诞生在北京机床研究所。
该套柔性制造系统用于加工数控机床直流伺服电机中的端盖、主轴、壳体、法兰盘和刷架体等,它由5台国产加工中心、4台日本产的机器人及日本富士电机公司的AGV组成,其控制系统由FANUC提供,据业内人士分析它的投资回收期约为两年半。
从我们国家开始研制柔性制造系统到我们自主成功研发一套柔性制造系统,主要经历了两个重要阶段。
第一阶段就是,1985年以后,有了国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持,同时也有了国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动,我们国家的柔性制造系统得到了极大的重视和快速的发展,这个时期我们对柔性制造系统的研发是进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
第二个阶段就是,北京机床研究所在1988年成功研发了加工减速机机座的JCS.FMS.H系统,这个系统全部是我们国家自行开发和配套的,它的研制成功标志着我们国家己经具有自主开发柔性制造系统的实力了。
近些年,随着计算机技术、精密机械技术和控制技术等技术的快速发展,我们国家的柔性制造技术也得到了快速的发展。
柔性制造系统的使用率也提高了不少。
我们的柔性制造系统的发展虽然取得了一些成绩,但同时也出现了一些问题,比如我们的柔性制造系统安装时间比较长、调试时间比较长、性能不太稳定等很多不足之处。
所以在柔性制造技术的发展上面,我们还需要努力,我们还需要不断地学习。
1.4柔性制造系统的发展前景1.4.1 控制技术发展迅速目前柔性制造技术的研究正朝着深度和广度的方向发展。
柔性制造系统(FMS)的大脑及神经中枢是单元控制系统,随着计算机技术的快速发展以及人工智能技术的发展与应用,无论是从软件还是硬件方面来说,柔性制造系统的控制技术都有突飞猛进的发展。
主要表现在以下几个方面: l)不断推出新型的控制软件。
随着柔性制造系统(FMS)的发展,特别是计算机集成制造系统的的发展,单元控制软件也有了相当迅速的发展,制造商和应用商都在不断的引进或推出新的单元控制软件。
2)控制软件的模块化和标准化。
为了方便对柔性制造控制软件进行修改、集成或扩展,控制软件模块化和标准化已成为柔性制造系统中控制系统的主要发展趋势。
3)迅速发展新型软件。
目前软件开发逐渐成为控制系统发展的瓶颈,所以很多软件公司开始不断的推出一些称为“平台”的支持开发工具,目的是帮助用户完成自己工程项目的设计和实施。
4)积极引入设计新方法。
为了提高控制系统的有效性和正确性,一些软件公司在不断开发新型控制软件和发展软件开发工具的同时,还积极引入设计新方法。
例如面向对象方法。
5)发展新型控制体系结构。
在柔性制造系统的控制体系结构上,柔性制造系统也经历了几个阶段,在前期使用的是集中式分级控制体系结构,当控制系统的最顶层出现故障时,柔性制造系统将会全部瘫痪,所以这种结构实现控制功能比较困难。
后来出现了多级分布控制体系结构,这种结构的控制功能是比较容易实现,同时可靠性也比较高,但控制层数比较多,导致系统的工作效率和灵敏性比较差。
后来出现了自制协商式控制体系结构,这种控制结构响应速度快、柔性好,适合于开始先安装数量较少小型的比较容易管理的柔性制造单元,然后再将各单元之间的信息流和物料流的集成在一起。
6)大力开发应用人工智能技术。
将人工智能的专家系统广泛应用于柔性制造系统中各单元的控制技术中。
比如用于检测单元、仿真等。
1.4.2 现代柔性制造系统的发展趋势1)柔性制造单元(FMC)将成为发展和应用的热门技术由于柔性制造单元的投资比少,而且经济效益与柔性制造系统比较接近,所以柔性制造单元将会成为发展和应用的热门技术。
而且很多中小型企业由于财力的原因,他们更愿意选择柔性制造单元(FMC),目前国外很多厂家已经将柔性制造单元(FMC)列为他们的发展重点。
2)发展高效率的柔性制造线(FML)一些少品种大批量的生产企业对柔性制造线(FML)的需求引起了很多制造厂的极大关注。
将来柔性制造线(FML)的发展趋势将是用价格低廉的专用数控机床来替代一些通用的加工中心。
3)FMS朝多功能方向发展随着一些先进技术的发展,单纯的加工型FMS并不能满足人们的需求,人们开始进一步开发以焊接、装配、检验及饭金加工等多工序的多功能FMS。
2 PLC可编程逻辑控制器2.1 PLC的定义PLC 即可编程逻辑控制器（可编程控制器件）。
可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
2.2 PLC的基本结构可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：1) 电源可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。