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近年来,由于对节能降耗的重视,许多产品需要轻量化,如运输车辆及建筑行业,因此对铝合金的需求增长很快,同时对铝合金的加工质量和加工效率也有了很高的要求。为了改变传统FLAM车厢生产中的铝合金手工钻孔方式,降低生产成本,提高加工精度和生产效率,实现自动化生产,为此本课题采用机电一体化与集成自动化技术,研究设计了一条全铝车厢数控生产线。首先,论文介绍了全铝车厢加工生产线的工艺流程、工艺控制要求;根据实际情况,采用了自适应模糊PID控制方法,使系统达到最优的控制效果。其次,对全铝车厢生产线控制系统进行了方案选择和总体结构设计。课题采用了国际著名工控企业西门子公司的PROFIBUS现场总线与SIMATIC系列PLC控制系统,它能够提供完善的软硬件支持和系统的解决方案。这样缩短了工控系统的开发周期,扩展了设备间的通信能力,增强了系统兼容性。接着,对全铝车厢生产线的设备控制层和集中监控层的设计进行了研究。课题选用的PLC为基于PROFIBUS-DP的SIMATIC CPU315T-2DP系列,它集成了逻辑控制和运动控制功能,完成了PLC的输入/输出点逻辑控制、I/O逻辑运算、运动控制、故障诊断及通讯等功能。同时选择了用于运动控制工艺任务的模块IM174,以DP(DRIVE)等时同步模式与T-CPU相连,控制五个松下MINAS A4系列伺服驱动器及电机,完成轴的位置控制和运动控制。这个方案既满足了系统所需的运动控制功能,又大大的降低了成本并且简化了编程和调试工作。利用先进的PLC程序编制工具STEP7 V5.4、S7-Technology V3.0,及WinCC组态软件,完成了车厢生产线的设备控制层的程序设计和集中监控层监控画面的设计,充分满足了工艺控制要求。最后,对全文工作进行了总结,并对基于PROFIBUS-DP的PLC控制系统的研究进行了展望。PROFIBUS-DP+SIMATIC PLC作为一种全铝车厢生产线控制系统解决方案,具有良好的开放性、可扩展性及高性能等特点,有很好的推广前景。