基于PLC技术的自动化生产线控制系统设计

基于PLC技术的自动化生产线控制系统
设计
摘要：自动化的生产线具备着组装灵活、安全性高以及构造较为简单等多
优点，可以根据实际需求和车间的大小来增减设备，这也使其成为了现代化企业
中建造生产线的重要选择。

在自动化生产线控制管理领域中，PLC技术应用广泛。

本文针对PLC技术在自动化生产线中的应用进行研究。

对PLC技术的主要结构以
及技术特点进行概括总结后，与自动化生产线相结合，探讨PL技术应用后的自
动化生产线，构建模式以及自动化生产中对于PLC技术的功能选择，对PLC技术
在自动化生产领域中的应用进行探讨。

关键词：PLC技术；自动化；生产线；设计
引言
随着机电一体化技术和信息技术的不断发展，制造生产行业已经逐渐发展成
一个囊括机械、电气、信息等技术于一体的综合工业工程。

这类复杂工业产线需
要依赖计算机自动化技术进行控制。

在科学技术不断发展的过程中，工业自动化
生产线中开始积极地应用PLC技术，在此技术应用的基础上，更好地对一些复杂
设备进行控制，使得设备运营问题可以得到解决，以保障生产的效率。

本文主要
针对PLC技术在自动化生产线中的应用进行深入的探究。

1自动化生产线控制系统的整体架构
自动化生产线内部的控制系统主要是由PLC、位置传感器、工业计算机、电
机驱动器以及工业摄像头等所构成。

在整体控制系统当中，三自由度的滑台是其
内部的核心部件，其是由X、Y、Z三个不同方向的线性模组以及与之对应的步进
电机组成，完全能够通过PLC来为驱动器发送准确的控制信号，有效控制滑台当
中的三个分支，使其能够按照规定中的坐标来进行移动。

通常情况下，X轴方向
应当尽量与流水线内部的传输带维持一种平行的状态，可以利用齿轮带动皮带这
一简单的驱动方式使得X轴对应的步进电机能够更好的发挥出自身的驱动作用，实现高速运转的直线行驶，保证定位的准确性、平稳性。

而其中的横向机构就可以由Y轴步进电机进行驱动，其整体驱动方式与X方向基本一致，主要目的就在于能够更好的配合X方向来完成坐标的定位工作。

升降机则是由Z轴的步进电机进行驱动，在驱动方式上与前两者并无太大差异，在实际工作中主要就是顺着垂直的方向来上下运转，实现对各种工件的放置和抓取。

这一控制系统的主要功能有以下几个方面：一是能够实现自动操作与手动操作之间的选择；二是可以实现更加精准的控制；三是能够对工件图像进行更加准确的捕获，及时计算出与之对应的坐标；四是具备良好的安全保护功能。

2PLC技术在自动化生产线中的应用
2.1自动化生产线构建
将PLC技术应用在自动化生产线中，首先要针对自动化生产线进行构建，对生产中所需要的设备与功能指令进行整合，利用PLC技术完成统一控制。

构建PLC自动化生产线的主要目的是替代频繁的人工操作，减少人工作业中存在的误差，提升产品生产质量。

对生产线进行构建中，要本着简约、精准的原则，对控制程序以及生产系统中不需要的多余部分及时删除。

根据自动化生产线构建的成本预算对设备进行选择，根据现场设备控制特征完成PLC技术的程序汇编，从而替代传统人工操作，使整个生产线在经济效益上得到提升。

基于PLC技术基础上构建自动化生产线，要确保自动化生产线中的每一个生产设备都具有数据接送传输功能，通过网络信号传输完成设备远程指令，保障各生产设备与控制系统的先进性。

2.2自动化生产线PLC技术功能分析
在自动化生产线基础上，应用PLC技术实现PLC核心控制操作，要对技术内部功能进行合理选择，对PLC技术内的软件设备进行融合，使软件控制系统能够与机械设备形成整体。

PLC技术应用是以编程作为基础，通过编程后，在PLC内部的核心处理设备中对各生产设备传输的数据统一录入，传输至计算机中进行操控分析，从而完成有效的远程自动化生产控制，实现自动化生产过程中各设备远
程运行状态的监控。

自动化生产线中应用PLC技术主要功能分为两种，一种是对
生产状态实时控制，第二种是对自动化生产线中的设备进行远行监控，确保生产
过程安全。

自动化生产线运行中，PLC技术在功能上具有融合性，会将管理功能、控制功能、监控功能融合成为一个整体，共同使用在自动化生产线远程管理控制
阶段。

PLC技术最关键的自动控制功能能够代替人工作业，在生产阶段，一旦设
备出现运行参数异常的情况，也能在系统内部快速感知，从而发出故障报警，这
样能够避免由于故障设备问题影响安全生产。

3基于PLC的自动化生产线控制系统设计措施
3.1自控系统的配置选择
在啤酒生产过程中，控制系统主要包含DCS或PLC主控设备和现场检测调节
仪表。

选择自控设备时，要全面了解设备的运行情况，并对啤酒生产过程进行精
细化设计，综合考虑设备的安全性以及可靠性。

选择主控设备时，在不考虑其余
技术要求的情况下，要尽可能选择国内的专业生产厂家。

选择现场检测调节仪表时，要全面了解啤酒生产现场的实际情况，选择技术成熟且实践应用反馈良好的
产品，并尽可能选择同一类型、同一品牌的仪表产品，避免影响啤酒产品质量。

在分布式控制方式下，每个下机位控制单元一般会使用PLC设备，该设备的实际
运行可靠性相对较高，且使用年限相对较长，运行稳定性也相对较高。

而上位机
网络可以兼容多种通讯协议，便于提高网络管理效率，能够有效解决PC管理控
制问题，实现对啤酒生产工艺流程的全面控制。

另外，还能够对啤酒生产流程中
的各项设备运行加以控制，以此对设备运行所产生的温度以及压力加以监控，并
全面记录啤酒生产工艺流程各项数据信息。

3.2啤酒全自动灌装生产线系统设计
基于数字化设计基础的全自动啤酒灌装生产线控制系统，主要是改良生产工艺，提高机器的自动控制水平为目的。

该设计采用的 PLC 作为整个啤酒灌装控
制系统的控制单元 ,利用数字化设计技术与计算机技术自动填充软件组成控制和
虚拟调试系统，并能够与生产线管理系统相连接，从而解决啤酒灌装生产的全自
动控制。

灌装过程比较精确、严密，对实际啤酒工业生产产生巨大的作用。

通过
啤酒灌装系统自动化控制，首先可以提高啤酒生产效率，减少人工操作，容易扩展，可以满足客户业务增长的需求；其次可以改良工作的条件，通过实现啤酒
灌装系统自动化控制后，生产现场不再需要人工进行手动操作，从而降低劳动成本。

3.3啤酒厂自动控制的展望
随着科学信息技术的不断发展，自检设备逐渐增多，生产自动化管控程度也
会加快。

对啤酒糖化发酵实现自动化控制，并对不同设备的衔接问题加以控制，
扩大啤酒生产规模，特别是制冷车间的自控系统在创新时需要与糖化发酵进行综
合分析，以此达到降低啤酒生产能耗的目标，为啤酒行业的健康发展奠定良好的
基础。

啤酒生产厂家还要加强对销售系统运行的控制力度，及时对传统的生产管
理方式进行创新，在提高啤酒生产水平的同时，对啤酒生产流程加以控制，促使
啤酒行业实现对CIMS系统的合理运用，从而提高啤酒生产的效率和质量。

结束语
综上所述，PLC技术是一种远程控制装置，与多种生产管理技术相结合，形
成了可编程的管理控制器，将PLC技术应用在自动化生产线中，能够解放人力资源，使整个自动化生产过程的管理控制更加精准。

PLC技术在自动化生产领域中
得到广泛关注，不仅提升了工业生产效率，也使得一些危险环境的生产作业更加
安全。

PLC技术未来在自动化生产领域中使用，将从成本节约、经济效益提升等
多角度优化。

对生产过程中的管理、技术进行融合，保障自动化工业生产在经济
效益上得到提升，创造更具有实质性价值的生产成果。

参考文献
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