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摘要：为满足当今社会生产力的发展需求，实现生产技术的智能化、自动化，是适应当前社会和经济发展的客观需要。在工业化柔性制造和生产领域里，PLC控制技术的应用更是研究的热点问题，与过去的控制技术比较有着更明显的优势。本文分析了PLC控制技术在柔性制造系统中的应用优势，探讨了PLC控制技术在柔性制造中的相关应用。
关键词：柔性制造系统 PLC控制技术 应用
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-564-01
柔性制造系统是一个由计算机智能化集成管理和控制、高效地制造某类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。能按照生产任务或生产工作环境的变化快速进行改变、应对，以适宜于多样的、中小批量的生产。而可编程控制器（PLC）是一种自动化设备，运用微电子技术完成顺序控制的功能，能够在现场输入信号的作用下，依据输入的程序，执行机构在控制现场中依据一定的规律采取动作。在柔性制造系统中，PLC技术的应用最广泛。
一、PLC控制技术应用在柔性制造系统中的优势
在众多的柔性制造系统中，PLC控制技术的应用最为广泛。当前的信息时代下，PLC具备了计算机功能，不但实现了逻辑性的控制，同时具备通信、数据处理以及网络等多种功能。此外，由于PLC自身体积较小，便于维护和组装，同时在编程上比较简单，有很高的稳定性和極强的抗干扰能力，这些优点使得PLC受到了制造业的广泛青睐，在柔性制造系统中有得到了广泛的应用。
（1） 系统容易扩展，构成灵活，运算速度快，功能指令丰富、以开关量控制为其优势；同时也能进行连续变化过程的PID闭环回路的控制；还能与上位机构成复杂的控制系统，更利于在柔性制造系统中实现生产过程的综合自动化，以实现柔性制造系统闭环控制的目的。
（2） 程序编写简单，使用方便、直观的梯形图、逻辑图或语句表等易懂易学的编程语言。程序直观易于掌握，无需过多计算机知识，所以系统设计开发的周期短，调试容易。此外，PLC可在设备运行过程中（在线）修改程序，或者改变控制方案而不必感动外部硬件设备。在柔性制造系统中运用PLC控制技术大大提高了柔性制造系统的灵活性。
（3） 能很好的适应各种不同的相对较为恶劣的工作环境，抗干扰能力强，稳定性强，远高于其它各种机型。可大大提高柔性制造系统的可靠程度。
二、PLC控制技术在柔性制造系统中应用现状
PLC控制技术在柔性制造系统中应用是一种技术复杂、高度自动化的系统应用，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
1、加入PLC控制的模块化柔性制造系统
为了保证柔性制造系统工作的可靠性和经济性，可将其主要组成部分标准化和模块化。将PLC控制技术加入加工件的输送模块，有感应线导轨小车输送和有轨小车输送；刀具的输送和调换模块，有刀具交换机器人和与工件共用输送小车的刀盒输送方式等。利用不同的模块组合，构成不同形式的具有物料流及信息流的柔性制造系统，自动地完成不同要求的全部加工过程。刀具的供给方式、工件的输送存储和交换方式，是影响系统复杂程度的最大因素。PLC控制技术在这些方式中应用能够很好的解决这些问题。
2、PLC控制技术在柔性制造过程控制中的应用
尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域，但现在，为了能让柔性制造系统更好的实现柔性制造过程，PLC已被广泛应用于连续过程控制领域，而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。通信是PLC应用的关键技术，这种技术在PLC领域已经得到扩展。同系统一样，对PLC进行分散化处理已经成为可能，所以更容易进行管理，以便能够更好地集成在一起。
面对传统工业过程控制市场所存在的巨大竞争压力，许多PLC供应商正在开始主动转移他们所服务的过程控制应用领域，而且必须放弃传统PLC应用已经占据的一些市场份额。
经过较短时间的努力开发，Siemens公司便陆续推出了基于过程控制的PLC产品，尽管离散和连续过程控制应用都使用了同样的硬件产品和网络系统，可能还需要额外增加一些特殊模件，但它们之间始终存在着一些不同的差异。只要将不同类型的应用软件装入到同样的系统之中，就能够更好的实现PLC控制技术在柔性制造系统中的应用。
3、FMS朝多功能方向发展
FMS的发展趋势已经由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS。真正完善的第二代FMS将是智能化机械与人之间相互融合、柔性地全面协调从接受订单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
FMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程。在PLC控制技术的支撑下，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造系统。
4、PLC控制技术及专家系统
迄今，柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专业知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及与通过经验获得的知识相结合，因此为柔性制造的诸方面工作增强了柔性，然而作为专家系统中重要的一环，PLC控制技术将多回路PID控制功能和可编程逻辑控制功能集成在同样的过程控制软件包内，具有处理48个PID回路和48个数字量I/O点能力，很好的满足了专家系统的要求。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在柔性制造业（尤其智能型）中起着日趋重要的关键性的作用。智能制造技术（IMT）旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态。为了使程序可读性好，修改方便、容易理解，编程时采用模块化方法。整个程序有多个功能相对独立的模块组成，模块化程序结构清晰，便于调试，分为系统控制模块、PID数据检测和传送模块和PID算法模块。模块之间不是独立存在的，他们有着必然又相对独立的联系。系统控制模块虽然可以独立运行，但是没有PID参数模块的制约便不能达到要求；PID控制模块属于子程序，必须依靠存在的主程序才能运行，所以二者是统一结合在一起的。采用模块化的方式，一旦哪个功能出现问题，就可以直接访问该模块，找出问题的原因。在受到外界或内部激励时结合PLC能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。
三、结语
研究PLC控制技术的目的无非是希望PLC控制技术更好运用于柔性制造系统中，使得柔性制造系统更 “柔性”“敏捷”“智能”和“集成”。在PLC控制技术的辅助下FMS的构成和应用形式将更精确、更可靠、更加灵活和多样化。
参考文献：
[1] 刘友苏，徐定. 建造与应用柔性加工系统[J]. 组合机床与自动化加工技术， 1995， （01） .
[2] 黄劲. 我国柔性加工系统步入高层次[J]. 工程建设与设计， 1999， （02） .
[3] 李方园.自动化综合实践[M].北京：中国电力出版社，2009.
[4] 董勇，谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数字技术与应用，2011，（10）.
关键词：柔性制造系统 PLC控制技术 应用
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-564-01
柔性制造系统是一个由计算机智能化集成管理和控制、高效地制造某类中小批量多品种零部件的自动化制造系统。能按照生产任务或生产工作环境的变化快速进行改变、应对，以适宜于多样的、中小批量的生产。而可编程控制器（PLC）是一种自动化设备，运用微电子技术完成顺序控制的功能，能够在现场输入信号的作用下，依据输入的程序，执行机构在控制现场中依据一定的规律采取动作。在柔性制造系统中，PLC技术的应用最广泛。
一、PLC控制技术应用在柔性制造系统中的优势
在众多的柔性制造系统中，PLC控制技术的应用最为广泛。当前的信息时代下，PLC具备了计算机功能，不但实现了逻辑性的控制，同时具备通信、数据处理以及网络等多种功能。此外，由于PLC自身体积较小，便于维护和组装，同时在编程上比较简单，有很高的稳定性和極强的抗干扰能力，这些优点使得PLC受到了制造业的广泛青睐，在柔性制造系统中有得到了广泛的应用。
（1） 系统容易扩展，构成灵活，运算速度快，功能指令丰富、以开关量控制为其优势；同时也能进行连续变化过程的PID闭环回路的控制；还能与上位机构成复杂的控制系统，更利于在柔性制造系统中实现生产过程的综合自动化，以实现柔性制造系统闭环控制的目的。
（2） 程序编写简单，使用方便、直观的梯形图、逻辑图或语句表等易懂易学的编程语言。程序直观易于掌握，无需过多计算机知识，所以系统设计开发的周期短，调试容易。此外，PLC可在设备运行过程中（在线）修改程序，或者改变控制方案而不必感动外部硬件设备。在柔性制造系统中运用PLC控制技术大大提高了柔性制造系统的灵活性。
（3） 能很好的适应各种不同的相对较为恶劣的工作环境，抗干扰能力强，稳定性强，远高于其它各种机型。可大大提高柔性制造系统的可靠程度。
二、PLC控制技术在柔性制造系统中应用现状
PLC控制技术在柔性制造系统中应用是一种技术复杂、高度自动化的系统应用，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
1、加入PLC控制的模块化柔性制造系统
为了保证柔性制造系统工作的可靠性和经济性，可将其主要组成部分标准化和模块化。将PLC控制技术加入加工件的输送模块，有感应线导轨小车输送和有轨小车输送；刀具的输送和调换模块，有刀具交换机器人和与工件共用输送小车的刀盒输送方式等。利用不同的模块组合，构成不同形式的具有物料流及信息流的柔性制造系统，自动地完成不同要求的全部加工过程。刀具的供给方式、工件的输送存储和交换方式，是影响系统复杂程度的最大因素。PLC控制技术在这些方式中应用能够很好的解决这些问题。
2、PLC控制技术在柔性制造过程控制中的应用
尽管传统PLC被应用于离散过程控制领域，但现在，为了能让柔性制造系统更好的实现柔性制造过程，PLC已被广泛应用于连续过程控制领域，而且基于连续过程控制技术的发展趋势正在进一步得到增长。通信是PLC应用的关键技术，这种技术在PLC领域已经得到扩展。同系统一样，对PLC进行分散化处理已经成为可能，所以更容易进行管理，以便能够更好地集成在一起。
面对传统工业过程控制市场所存在的巨大竞争压力，许多PLC供应商正在开始主动转移他们所服务的过程控制应用领域，而且必须放弃传统PLC应用已经占据的一些市场份额。
经过较短时间的努力开发，Siemens公司便陆续推出了基于过程控制的PLC产品，尽管离散和连续过程控制应用都使用了同样的硬件产品和网络系统，可能还需要额外增加一些特殊模件，但它们之间始终存在着一些不同的差异。只要将不同类型的应用软件装入到同样的系统之中，就能够更好的实现PLC控制技术在柔性制造系统中的应用。
3、FMS朝多功能方向发展
FMS的发展趋势已经由单纯加工型FMS进一步开发以焊接、装配、检验及钣材加工乃至铸、锻等制造工序兼具的多种功能FMS。FMS是实现未来工厂的新颖概念模式和新的发展趋势，是决定制造企业未来发展前途的具有战略意义的举措。目前反映工厂整体水平的FMS是第一代FMS。真正完善的第二代FMS将是智能化机械与人之间相互融合、柔性地全面协调从接受订单至生产、销售这一企业生产经营的全部活动。
FMS是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上，将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程。在PLC控制技术的支撑下，在计算机及其软件的支撑下，构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统，以实现全局动态最优化，总体高效益、高柔性，并进而赢得竞争全胜的智能制造系统。
4、PLC控制技术及专家系统
迄今，柔性制造技术中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专业知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及与通过经验获得的知识相结合，因此为柔性制造的诸方面工作增强了柔性，然而作为专家系统中重要的一环，PLC控制技术将多回路PID控制功能和可编程逻辑控制功能集成在同样的过程控制软件包内，具有处理48个PID回路和48个数字量I/O点能力，很好的满足了专家系统的要求。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在柔性制造业（尤其智能型）中起着日趋重要的关键性的作用。智能制造技术（IMT）旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态。为了使程序可读性好，修改方便、容易理解，编程时采用模块化方法。整个程序有多个功能相对独立的模块组成，模块化程序结构清晰，便于调试，分为系统控制模块、PID数据检测和传送模块和PID算法模块。模块之间不是独立存在的，他们有着必然又相对独立的联系。系统控制模块虽然可以独立运行，但是没有PID参数模块的制约便不能达到要求；PID控制模块属于子程序，必须依靠存在的主程序才能运行，所以二者是统一结合在一起的。采用模块化的方式，一旦哪个功能出现问题，就可以直接访问该模块，找出问题的原因。在受到外界或内部激励时结合PLC能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。
三、结语
研究PLC控制技术的目的无非是希望PLC控制技术更好运用于柔性制造系统中，使得柔性制造系统更 “柔性”“敏捷”“智能”和“集成”。在PLC控制技术的辅助下FMS的构成和应用形式将更精确、更可靠、更加灵活和多样化。
参考文献：
[1] 刘友苏，徐定. 建造与应用柔性加工系统[J]. 组合机床与自动化加工技术， 1995， （01） .
[2] 黄劲. 我国柔性加工系统步入高层次[J]. 工程建设与设计， 1999， （02） .
[3] 李方园.自动化综合实践[M].北京：中国电力出版社，2009.
[4] 董勇，谢士敏.机电一体化系统中智能控制的应用体会[J].数字技术与应用，2011，（10）.