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摘 要:现代科学在不断的发展,人们的生活水平也在提高,汽车的使用量和占有量也不断在扩大,在交通工具中的作用也变得非常重要。汽车生产线的控制涉及的学科非常多,在汽车生产线上,需要可编程控制器对其进行控制,将各设备之间联系起来,实现自动化生产线,同时探讨PLC生产线现场PID控制,生产现场的电气控制系统,是实现汽车行业的生产周期稳定、生产效率高、大批量生产的基础。
关键词:可编程控制器;自动化生产线;PLC生产线现场PID控制
一、自动化生产线概述
自动化生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的,它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程,使产品成为合格的制品;而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地进行。按照规定的程序自动地进行工作,这种自动工作的机械电气一体化系统就是自动生产线(简称自动线)。自动线一般由送料、加工、装配、输送和分拣五个单元组成。工作目标是将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台,完成加工操作后,把加工好的工件送往装配单元的物料台,然后把装配单元料仓内不同颜色的小圆柱工件嵌入物料台上的工件中,完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出,分拣站根据工件的材质、颜色进行分拣。文中研究的自动线由送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。工作目标是将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台,完成加工操作后,把加工好的工件送往装配单元的物料台,然后把装配单元料仓内不同颜色的小园柱工件嵌入到物料台上的工件中完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出,分拣站根据工件的材质、颜色进行分拣。自动化生产线主要完成的是顺序动作,其控制器多选用可编程控制器。可编程控制器根据检测传感部分送来的信号,按照预先设计好的控制程序,控制执行机构完成相应的动作。文中主要研究自动线控制软件设计。自动化生产线由以下系统组成:(1)自动加工系统,这个系统是指生产线的基础系统,是整个生产线的框架。(2)物流系统,这个系统是指生产线上的传送装置,例如轨道、输送带、转盘等,主要是负责产品的运输。(3)信息系统,这个系统是对生产线传输进行负责,例如生产线的信息、控制等,同时还对计算机与其它控制系統进行信息传输,相当于人体的血液。(4)软件系统,这个是生产线最重要的部分,他就像人体的大脑,它包括控制软件、生产系统软件、运输软件、监控软件等。自动化生产线是一个复杂的综合体,是解决机械硬件实现柔性化的关键技术,而它的优点有设备领用率高,可以将生产线上的设备柔性的连接;生产能力稳定;产品质量高,由于产品生产不间断,这样会使产品的质量得到保证;运行灵活,生产、检验、维护方便。未来自动化生产线应该向着高速、精度高、效率高、智能化的方向发展,实现用户界面的图像化,将机器与人直接对话,现在的生产线只能行程简单的图形,实现的是图形的仿真与动态模拟,所以可视化是未来发展的重要方向。
二、可编程控制器
可编程控制器又叫PLC,是工业环境下应用的数字化电子装置,是通过内部的逻辑运算、顺序运算对生产线进行控制,同时它也是一种对信号进行采集、将采集来的信号进行处理、最终输出的控制器,主要的构成有机架、CPU模块、信号模块等,在汽车的加工与制造中,通过PLC进行控制可以实现自动化和精确控制,同时利用以上特点在汽车领域占有重要的地位。
三、自动化生产线
汽车自动化生产线是指汽车按照一定的顺序和生产节拍进行连续不间断的生产,同时在生产过程中,通过电气控制系统和PLC机器人进行机械化生产,汽车自动化生产线在设计上是通过传统生产线与电气控制系统结合产生而来的。具体内容如下:⑴生产线自动加工系统。是生产线机床部分,是生产线组成硬件;⑵搬运系统。自动化生产线之所以叫自动化,主要是生产产品不需要进行上料和搬运,可以通过PLC机器人进行之间的搬运;⑶控制系统。该系统是生产线的大脑,它是发出命令的环节,是实现对生产设备,搬运的动力环节。信息和软件系统,自动化生产线实现生产需要大量的软件和检测信息,例如PLC、生产状态的反馈、控制环节的准确性等;还包括控制软件、生产系统软件、运输软件、监控软件等。汽车自动化生产线在设计上需要考虑的因素和内容非常多,复杂程度非常大,机械设备之间的柔性连接,设备的利用率,实现对产品生产的稳定,保证质量,设备的控制精度高等,PLC系统的应用可以实现这一点。3PLC生产线现场PID控制PLC设备模拟输入,即非隔离模拟电流/电压输入模块,它的作用是实现模拟信号转为数字信号。PID通过三个字母可以进行分解,P代表比例控制环节、I代表积分控制环节、D代表微分控制环节,P是将控制对象进行比例化输入,如果发生偏差,调节系统会向着减少偏差方向进行,I是输入和输出的误差积分成正比,D是输入和输出形成微分正比关系,在实际的生产中,PID的参数设置时候会产生一些偏差,同时有些时候还不能精确的设置,PLC控制器会有一个自动调整功能,该功能会对PID参数进行调整,同时还能在线校正。
四、结束语
自动化生产线可以自动完成生产过程,大幅度提高生产效率,改变生产流程,只需改变控制程序,控制程序的设计是自动运作的关键。以上是以自动化生产线供料单元为例研究复位、停止和急停的编程方法,这种编程方法虽然只是针对自动线的一个单元,但可以应用到自动化生产线的其他单元。自动线实现的功能可以有多种,但其基本编程的思路相同。这种编程的思路可以用到更多的PLC控制的自动化生产线编程中,完成系统控制。
参考文献
[1]高凌云.基于PLC的气动自动生产线研究.西南石油大学,2011.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,2010.
[3]陈金华.可编程控制器(PC)应用技术.北京:北京电子工业出版社,2011.
[4]张宋文.PLC技术在自动化生产线中的应用探讨.电子技术与软件工程,2014(07):264.
[5]贾浩然.PLC在生产线自动化改造中的应用.山东工业技术,2017(03):134.
关键词:可编程控制器;自动化生产线;PLC生产线现场PID控制
一、自动化生产线概述
自动化生产线是在流水线的基础上逐渐发展起来的,它不仅要求线体上各种机械加工装置能自动地完成预定的各道工序及工艺过程,使产品成为合格的制品;而且要求在装卸工件、定位夹紧、工件在工序间的输送、工件的分拣甚至包装等都能自动地进行。按照规定的程序自动地进行工作,这种自动工作的机械电气一体化系统就是自动生产线(简称自动线)。自动线一般由送料、加工、装配、输送和分拣五个单元组成。工作目标是将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台,完成加工操作后,把加工好的工件送往装配单元的物料台,然后把装配单元料仓内不同颜色的小圆柱工件嵌入物料台上的工件中,完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出,分拣站根据工件的材质、颜色进行分拣。文中研究的自动线由送料单元、加工单元、装配单元、输送单元和分拣单元5个单元组成。工作目标是将供料单元料仓内的工件送往加工单元的物料台,完成加工操作后,把加工好的工件送往装配单元的物料台,然后把装配单元料仓内不同颜色的小园柱工件嵌入到物料台上的工件中完成装配后的成品送往分拣单元分拣输出,分拣站根据工件的材质、颜色进行分拣。自动化生产线主要完成的是顺序动作,其控制器多选用可编程控制器。可编程控制器根据检测传感部分送来的信号,按照预先设计好的控制程序,控制执行机构完成相应的动作。文中主要研究自动线控制软件设计。自动化生产线由以下系统组成:(1)自动加工系统,这个系统是指生产线的基础系统,是整个生产线的框架。(2)物流系统,这个系统是指生产线上的传送装置,例如轨道、输送带、转盘等,主要是负责产品的运输。(3)信息系统,这个系统是对生产线传输进行负责,例如生产线的信息、控制等,同时还对计算机与其它控制系統进行信息传输,相当于人体的血液。(4)软件系统,这个是生产线最重要的部分,他就像人体的大脑,它包括控制软件、生产系统软件、运输软件、监控软件等。自动化生产线是一个复杂的综合体,是解决机械硬件实现柔性化的关键技术,而它的优点有设备领用率高,可以将生产线上的设备柔性的连接;生产能力稳定;产品质量高,由于产品生产不间断,这样会使产品的质量得到保证;运行灵活,生产、检验、维护方便。未来自动化生产线应该向着高速、精度高、效率高、智能化的方向发展,实现用户界面的图像化,将机器与人直接对话,现在的生产线只能行程简单的图形,实现的是图形的仿真与动态模拟,所以可视化是未来发展的重要方向。
二、可编程控制器
可编程控制器又叫PLC,是工业环境下应用的数字化电子装置,是通过内部的逻辑运算、顺序运算对生产线进行控制,同时它也是一种对信号进行采集、将采集来的信号进行处理、最终输出的控制器,主要的构成有机架、CPU模块、信号模块等,在汽车的加工与制造中,通过PLC进行控制可以实现自动化和精确控制,同时利用以上特点在汽车领域占有重要的地位。
三、自动化生产线
汽车自动化生产线是指汽车按照一定的顺序和生产节拍进行连续不间断的生产,同时在生产过程中,通过电气控制系统和PLC机器人进行机械化生产,汽车自动化生产线在设计上是通过传统生产线与电气控制系统结合产生而来的。具体内容如下:⑴生产线自动加工系统。是生产线机床部分,是生产线组成硬件;⑵搬运系统。自动化生产线之所以叫自动化,主要是生产产品不需要进行上料和搬运,可以通过PLC机器人进行之间的搬运;⑶控制系统。该系统是生产线的大脑,它是发出命令的环节,是实现对生产设备,搬运的动力环节。信息和软件系统,自动化生产线实现生产需要大量的软件和检测信息,例如PLC、生产状态的反馈、控制环节的准确性等;还包括控制软件、生产系统软件、运输软件、监控软件等。汽车自动化生产线在设计上需要考虑的因素和内容非常多,复杂程度非常大,机械设备之间的柔性连接,设备的利用率,实现对产品生产的稳定,保证质量,设备的控制精度高等,PLC系统的应用可以实现这一点。3PLC生产线现场PID控制PLC设备模拟输入,即非隔离模拟电流/电压输入模块,它的作用是实现模拟信号转为数字信号。PID通过三个字母可以进行分解,P代表比例控制环节、I代表积分控制环节、D代表微分控制环节,P是将控制对象进行比例化输入,如果发生偏差,调节系统会向着减少偏差方向进行,I是输入和输出的误差积分成正比,D是输入和输出形成微分正比关系,在实际的生产中,PID的参数设置时候会产生一些偏差,同时有些时候还不能精确的设置,PLC控制器会有一个自动调整功能,该功能会对PID参数进行调整,同时还能在线校正。
四、结束语
自动化生产线可以自动完成生产过程,大幅度提高生产效率,改变生产流程,只需改变控制程序,控制程序的设计是自动运作的关键。以上是以自动化生产线供料单元为例研究复位、停止和急停的编程方法,这种编程方法虽然只是针对自动线的一个单元,但可以应用到自动化生产线的其他单元。自动线实现的功能可以有多种,但其基本编程的思路相同。这种编程的思路可以用到更多的PLC控制的自动化生产线编程中,完成系统控制。
参考文献
[1]高凌云.基于PLC的气动自动生产线研究.西南石油大学,2011.
[2]王永华.现代电气控制及PLC应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,2010.
[3]陈金华.可编程控制器(PC)应用技术.北京:北京电子工业出版社,2011.
[4]张宋文.PLC技术在自动化生产线中的应用探讨.电子技术与软件工程,2014(07):264.
[5]贾浩然.PLC在生产线自动化改造中的应用.山东工业技术,2017(03):134.