PLC自动生产线监控系统设计
毕业设计基于PLC的生产流水线监控系统设计
摘要随着当今社会科学技术的日新月异，各类物料输送的生产线对自动化程度的要求也越来越高，原有的生产送料装置，已远远不能满足当前高度自动化的需要。
保障生产的安全性、可靠性、降低生产成本、减少环境污染、减轻劳动强度、提高产品的质量及经济效益，是企业生存和发展所必须面临和解决的现实问题。
本课题是研究通过PLC系统来控制生产线，监控组态来模拟监控界面，实现生产的自动化，可视化。
本课题首先设计PLC控制系统，根据要求实现的功能分配IO口，接线，然后编制通过V4.0 step 7软件进行梯形图的编辑、运行，并把现场的小车运行状况实时传送给上位机，上位机采用力控组态软件进行监控。
监控组态是通过力控ForceContro7.0软件进行监控界面的编辑、运行。
首先设计监控界面，设置通信参数和IO口，使得上下位机能够可靠通信。
上位机监控系统主要通过按钮控制完成电机正反转，电动机正反转灯的显示，传送带的正反转，电动机的正反转控制小车的前进与后退及各种指示工位灯的颜色变化控制等功能。
将各个部件的动作脚本编辑程序，实现了生产流水线的小车运行状态监控。
关键词：PLC；监控组态；状态监控；力控AbstractThis topic is the study of the PLC system to control production lines, monitoring configuration to simulate the monitoring interface, production automation, visualization.Monitoring configuration is controlled through the power of software to monitor interface ForceControl7.0 edit, run. Power Control Power Control 6.0 ForceControl7.0 in adhering to proven technology, based on the historical database, HMI, I / O driver scheduling and other major core improvements were significantly improved with redesigned one of the core components.Through PLC software ladder editor, run. editing software for Siemens series of industrial products including SIMATIC S7, and -based programming, monitoring and parameter setting, SIMATIC industrial software is an important part. has the following features: hardware configuration and parameter setting, communication configuration, programming, testing, start-up and maintenance, document filing, operation and diagnostics functions. have all the features extensive online help, use the mouse to open or select an object, press F1 to get help for the object.With the rapid changes in science and technology in society today, various types of material handling automation production line of the increasingly high demand, the original production of feeding device, can not meet the current needs of a high degree of automation. Protect the production of security, reliability, lower production costs, reduce environmental pollution, reduce labor intensity and improve product quality and economic benefits, is the enterprise survival and development must face and solve reality.Keys word：PLC；configuration；step；Forcecontrol目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I1绪论 (1)1.1设计的意义和目的 (1)1.2课题的发展状况 (1)1.3课题需要完成的主要任务 (2)2 PLC的控制系统设计 (3)2.1总体结构图 (3)2.2 PLC软件概述 (3)3力控组态监控设计 (5)3.1力控软件的总体介绍 (5)3.1.1 力控的介绍 (5)3.1.2力控的产品发展史 (6)3.1.3数据文件及应用目录说明 (6)3.1.4力控软件的安装 (6)3.1.5力控软件的基本结构 (8)3.2工程管理器 (9)3.2.1工程管理器的建立 (9)3.2.2建立工程组态画面 (12)3.3 I/O设备 (14)3.3.1I/O设备的介绍 (14)3.3.2I/O设备的步骤 (14)3.4 组态动画 (16)3.4.1组态动画的组建 (16)3.4.2力控的对象类型 (17)3.4.3动画连接的类型 (17)3.4.4动画连接的使用 (18)3.4.5设置变量 (20)4系统运行测试 (21)4.1正转运行 (21)4.2反转运行 (27)4.3移位运行 (28)4.4单周期运行 (29)4.5复位运行 (36)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录 (41)1绪论1.1设计的意义和目的基于PLC控制生产流水线可以减少人员的数量，操作简单，省时省力。
基于PLC的远程监控与控制系统设计
基于PLC的远程监控与控制系统设计引言现代工业领域中，远程监控与控制系统的设计与实施举足轻重。
随着技术的不断进步，工业自动化程度逐渐提高，企业对于能够远程监控与控制生产过程的系统需求也越来越迫切。
基于可编程逻辑控制器(PLC)的远程监控与控制系统成为工业界的主流选择之一。
本文旨在探讨基于PLC的远程监控与控制系统的设计原理、特点以及实现方法。
PLC的基本原理与特点PLC是一种特定用途的数字计算机，其核心是CPU、存储器、输入/输出(I/O)模块以及通信模块等。
PLC的工作原理为：根据预先设定的控制程序，通过输入模块采集外部信号，经过CPU处理后，再通过输出模块控制外部设备。
PLC具有以下特点：1. 高可靠性：PLC采用可靠的硬件结构和操作系统，能够适应各种恶劣工业环境，并且具备故障自诊断和容错能力。
2. 可扩展性：用户可以根据需要，通过添加不同类型的I/O模块或者通信模块，灵活扩展PLC的功能。
3. 强大的运算能力：PLC的处理速度快，具备多通道输入输出功能，能够处理复杂的控制逻辑。
远程监控与控制系统设计的目标与要求在工业生产中，远程监控与控制系统的设计目标是提高生产效率、减少人为错误、降低成本并确保安全。
因此，设计远程监控与控制系统需要满足以下要求：1. 实时性：远程监控与控制系统需要能够及时响应远程操作指令，并且将实时数据反馈给控制中心。
2. 稳定性：远程监控与控制系统需要稳定运行，不易受到外界干扰，保证生产过程的连续性和稳定性。
3. 安全性：远程监控与控制系统需要具备安全保护措施，防止非法访问、数据泄露以及黑客攻击。
PLC与远程监控与控制系统的结合基于PLC的远程监控与控制系统的设计是将传统的PLC系统与现代网络技术相结合，实现远程操作与监控。
其基本架构如下图所示：[插入一张图，展示基于PLC的远程监控与控制系统的基本架构]远程监控与控制系统的设计步骤设计基于PLC的远程监控与控制系统一般包括以下步骤：1. 系统需求分析：根据企业实际需求，确定远程监控与控制系统的功能和性能要求。
基于PLC的安全监控系统设计
基于PLC的安全监控系统设计.doc 基于PLC的安全监控系统设计介绍本文档描述了一种基于PLC的安全监控系统的设计。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化的设备，它能够监控和控制各种工艺过程。
安全监控系统是为了确保工业操作的安全而设计的。
系统组成1. PLCPLC作为系统的核心，负责接收和处理各种传感器的信号，并根据事先设定的规则进行逻辑判断和操作输出。
PLC具有可编程性和灵活性，可以根据实际需求进行定制。
2. 传感器传感器用于检测和采集工业操作过程中的各种物理量，如温度、压力、流量等。
传感器将采集到的数据发送给PLC进行处理。
3. 控制器控制器是系统的监控和控制中心，负责对PLC进行配置和管理。
通过控制器，用户可以对PLC的行为进行设置和调整。
4. 操作界面操作界面提供了对监控系统的可视化操作界面，用户可以通过操作界面查看实时数据、设置参数和执行操作。
5. 报警系统报警系统用于监测工业操作过程中的异常情况，并及时向操作人员发出警报。
报警系统可以通过声音、光线或其他方式进行报警。
工作原理当传感器检测到异常情况时，如温度超过预设阈值、压力过高等，传感器会将信号发送给PLC。
PLC根据预设的规则进行逻辑判断，并执行相应的操作输出信号。
控制器监控并管理PLC的行为，同时将实时数据显示在操作界面上。
如果系统检测到异常情况，报警系统会及时发出警报，提醒操作人员采取相应的措施。
优势和应用场景- 灵活性：PLC可以根据需要进行编程和设置，适用于各种工业场景。
- 可靠性：PLC具有较高的稳定性和可靠性，能够在恶劣环境下正常工作。
- 实时监控：系统可以实时监测工业操作过程中的各个参数，并及时响应。
- 安全性：通过报警系统，能够有效预防事故的发生，确保工业操作的安全性。
基于PLC的安全监控系统适用于各种工业领域，如化工、制造业、能源等。
它可以提高工业操作的效率和安全性，并减少人工操作的疏忽和错误。
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化一、引言随着工业自动化的快速发展，自动化生产线控制系统在现代制造业中的作用日益凸显。
本文旨在探讨基于PLC的自动化生产线控制系统的设计与优化方法，以提高生产线的效率和稳定性。
二、PLC的基本概念PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化电子设备，用于控制企业生产过程中的机械和电气设备。
它具有灵活性高、反应速度快、可靠性强等特点。
在自动化生产线控制系统中，PLC作为核心控制装置，起着重要作用。
三、自动化生产线控制系统的设计1. 系统需求分析在设计自动化生产线控制系统之前，需要详细分析系统的需求。
这包括理清生产线的工艺流程、确定所需的设备和传感器以及梳理出控制系统中所需的逻辑和功能。
2. PLC程序设计根据系统需求分析的结果，进行PLC程序的设计。
根据控制逻辑，编写相应的程序代码，并进行调试和测试，确保控制系统的正常运行。
3. 硬件配置与电气布线根据自动化生产线的布局和控制要求，进行PLC的硬件配置和电气布线。
选择合适的PLC型号和模块，将其连接到相应的设备和传感器上，并进行电气连接，确保信号传输的稳定。
4. HMI界面设计设计人机界面（HMI），使操作人员能够直观地监控和控制整个生产线。
通过HMI界面，可以实时显示设备的状态、报警信息、生产数据等，方便操作和管理。
四、自动化生产线控制系统的优化1. 数据采集与分析利用PLC控制系统中的数据采集功能，实时获取生产线中的各种数据。
通过对数据的分析和统计，可以找出潜在的问题和改进的空间，为系统优化提供依据。
2. 节能与环保优化自动化生产线控制系统的同时，应注重能源的节约和环境的保护。
通过控制设备的启停、调整工作参数等方式，达到节能减排的目的。
3. 故障诊断与维护建立完善的故障诊断与维护机制，可以大大提高生产线的可靠性和稳定性。
及时发现并解决故障，减少生产线的停机时间，提高生产效率。
五、总结与展望基于PLC的自动化生产线控制系统设计与优化是提升制造业竞争力的重要手段。
基于PLC的造粒生产线自动控制系统设计
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ９ ４ ９ ２ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ６ ． ０ ２ ７
基于 Ｐ Ｌ Ｃ的造粒生产线 自动控制 系统设计
张 新娟
（ 中山市技 师学院 电气应用 系， 广 东中山 ５ ２ ８ ４ ０ ３ ）
义上讲是对粉粒 、融液 、水溶液等状态 的原料进 行加 工 ，从 而 制 造成 特 定形 状 颗 粒 的操 作 。造 粒 后有便于运输 、环保 、便 于计量 等优点 。 目前 ，
为适 应 市 场 需求 ，国 内外造 粒 机 的 电气 控制 系 统 研究 方 向为 快 速 、多 功 能 、智 能 监 控 、高度 自动
的功 能 。该 造 粒生 产 线 自动控 制 系 统 根据 功 能 可 分 为计 算 机 监 控子 系统 、 电机 控 制 子 系统 、检 测
业 、工业 、陶瓷工业 、建筑材料 、冶金工业等各 行各业。在非金属矿产颗粒生产过程 中，造粒对
于 颗 粒质 量 好 坏 起着 决 定 性 的作 用 。而 造粒 从 广
摘要 ：设计 的造粒 生产线控制 系统为上下位 机模式 的 自动控制 ，即采 用工业 以太 网络结构连接 上位监控计算 机和核 心控 制器 Ｐ Ｌ Ｃ ，再 由Ｐ Ｌ Ｃ和信号采集器 、执行元件之间相互通讯完 成信 号收集及对执行元件 的控制 。系统实现 了造粒生产线 的 自 动 化控
制 ，有效降低 了工人 的劳动强度 ，提高 了生产效率 。 关键词 ：造粒生产线 ；上下位机模式 ；自动控制
中图分类号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ９—９ ４ ９ ２（ ２ ０ １ ５）０ ６ —０ １ ０ ３—０ ３
基于PLC检测套管生产线监控系统的设计
行 ，完 成 了电容器 的分 拣 。 １．１ 检 测套管 生产 线流程
第 ２期 （总 第 １５９期 ） ２０１０年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵ Ｔ０Ｍ ＡＴ１０Ｎ
Ｎ ｏ．２ Ａｐｒ．
文章 编 号 ：１６７２—６４１３（２０１０）０２—０１６２—０２
基 于 ＰＬＣ检 测套 管 生产 线 监控 系统 的设 计
检测 套管 生产 线控 制方 框 图见 图 ２。当电容 器 由 传送 带 上 升到入 料 口被 漫 射式 光 电传 感 器检 测 到时 ， 信 号传输 给 ＰＩ Ｃ，通过 ＰＩ Ｃ 的程序启 动变频 器 ，电机 运转 驱动传 送带 工作 ，把 电容器带 进分拣 区 。如果进 入分拣 区为无套 管 白色 电容器 ，则 检测 白色 电容器 的 光纤传 感器 动作 ，作为 １号槽 推料气 缸启 动信号 ，将 无 套 管 白色 电容 推到 １号槽里 ；如果 进入 分拣 区的为 有套 管的黑 色 电容器 ，检测黑 色 电容器 的光纤传感 器 动 作 ，作 为 ２号槽推 料气 缸启 动信号 ，将黑 色 电容 器
喜 刑
（南通 航运 职 业 技术 学院 ，江 苏 南 通 ２２６００６）
摘 要 ：通 过 创 新 设 计 在 生产 电容 器 的装 配 工 序 中增 加 了一 条检 测套 管 自动 化 生 产 线 ，专 门用 来 剔 除 没 有 套 上 套
基于PLC的自动生产线控制系统的设计论文(DOC 28页)
基于PLC的自动生产线控制系统的设计论文(DOC 28页)安徽机电职业技术学院毕业论文基于PLC的自动生产线控制系统的设计系部电气工程系专业机电一体化班级机电3082班姓名蔡丽莉学号 **********指导教师赵光艺2010～ 2011学年第一学期摘要随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。
这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。
因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。
众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。
为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。
然后利用Profibus总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。
关键字：PLC、自动生产线、Profibus通信分。
它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。
柔性生产线适合于年产量1000～100,000件之间的中小批量生产。
3、柔性自动化生产线的优点柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，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。
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与实现
基于PLC的自动化生产线控制系统设计与实现随着技术的不断进步和工业化的发展，自动化生产线在现代工业中扮演着越来越重要的角色。
自动化生产线的设计与实现中，PLC（可编程控制器）技术被广泛应用，其稳定性和可靠性使之成为自动控制的首选。
本文将探讨基于PLC的自动化生产线控制系统的设计与实现。
1. 控制系统框架设计在基于PLC的自动化生产线控制系统中，一个常见的框架设计包括输入模块、输出模块、PLC控制器、执行器和人机界面。
其中，输入模块通过各类传感器将传感信号转换为电信号输入给PLC；输出模块通过电信号将PLC的控制信号转换为动作信号输出给执行器；PLC控制器是系统的核心，负责处理输入信号，根据程序逻辑进行计算控制，并通过输出模块输出相应的动作信号给执行器；执行器负责根据PLC的控制信号进行相应的机构运动；人机界面则通过触摸屏或者其他交互方式与控制系统进行人机对话和监控。
2. PLC程序设计PLC程序的设计是控制系统设计中的关键一环。
根据自动化生产线的需求和具体控制逻辑，编写PLC程序可以实现自动化的逻辑控制。
通常，在PLC程序设计中，可以使用Ladder图、功能块图或者指令表等方式进行梯形逻辑的表示和运算。
根据具体控制要求，逻辑图中可以包含计数器、定时器、比较器等功能模块，实现对传感信号的监测、计数和定时控制等功能。
3. 实时监测与报警处理在自动化生产线控制系统中，实时监测和报警处理是非常重要的环节。
通过PLC与各类传感器的连接，可以实时监测生产线中的各项参数和状态。
一旦出现异常情况，PLC可以及时发出报警信号，并通过人机界面向操作员提示异常信息。
同时，PLC还可以与其他设备进行联动控制，实现故障自动排除或者设备自动停机等功能，保证生产线的安全和稳定运行。
4. 网络通信与数据分析随着信息化的发展，自动化生产线控制系统的网络通信与数据分析功能也变得越来越重要。
通过将PLC与上位机或者云平台进行网络连接，可以实现远程监控和管理。
基于PLC的电镀生产线监控系统设计
基于PLC的电镀生产线监控系统设计引言电镀生产线是一种重要的工业生产方式，用于给金属制品表面涂上一层金属薄膜以提高其耐腐蚀性和美观度。
然而，传统的电镀生产线存在许多问题，如生产效率低下、品质控制困难等。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于PLC的电镀生产线监控系统设计，旨在提高生产线的效率和品质，减少生产中的故障和损失。
设计原理电镀生产线监控系统的设计基于PLC（可编程逻辑控制器）技术。
PLC是一种用于控制工业过程的计算机控制系统，具有高可靠性、可编程性和灵活性等优点。
该系统主要由PLC控制器、传感器、执行器和人机界面组成。
PLC控制器是系统的核心，通过接收传感器采集的数据以及用户的指令来控制整个生产过程。
在该设计中，PLC控制器主要负责监控生产线的温度、电流和液位等参数，并根据预设的工艺要求进行调节和控制。
传感器负责采集这些参数的实时数据，并将其传输给PLC控制器。
执行器则根据PLC控制器的指令来控制阀门、泵等设备，以实现对生产过程的调节。
人机界面是用户与系统的交互界面，用于显示生产过程的实时状态、报警信息和历史数据等。
用户通过人机界面可以监控整个生产线的运行情况，并进行远程控制和调整。
人机界面通常采用触摸屏或电脑等设备，方便用户进行操作和管理。
系统功能基于PLC的电镀生产线监控系统具有以下功能：实时监测系统可以实时监测电镀生产线各个环节的温度、电流和液位等参数。
传感器将采集到的数据传输给PLC控制器，经过处理后显示在人机界面上。
用户可以随时了解生产线的运行状态，及时发现异常情况。
工艺控制系统根据预设的工艺要求，通过PLC控制器对电镀生产线进行自动调节和控制。
例如，当温度超过设定值时，PLC控制器会自动调整加热设备的功率，以保持温度在合适的范围内。
这样可以提高生产线的稳定性和品质。
报警提示系统可以根据设定的报警条件，对生产线的异常情况进行实时监测和报警。
当发生温度过高、电流异常或液位过低等情况时，系统会发出声音和闪烁提示，提醒用户及时采取措施，防止事故和损失的发生。
基于PLC控制的机器人自动化生产线设计
基于PLC控制的机器人自动化生产线设计在现代工业生产中，自动化生产线正逐渐成为工厂生产的主流方式。
自动化生产线由各种各样的机器人、传感器、执行器和控制系统组成，能够完成各种生产过程中的重复性操作和精密加工任务。
在自动化生产线中，PLC(可编程逻辑控制器)被广泛应用于控制和监控生产过程。
本文将重点介绍基于PLC控制的机器人自动化生产线设计。
一、自动化生产线概述自动化生产线是指在工业生产中，通过运用现代控制技术和自动化设备，对产品的加工、组装、检测、包装等全过程进行自动化操作。
自动化生产线的核心是通过自动化设备和控制系统来实现生产过程的自动化、智能化和高效化。
自动化生产线通常由多个工作站组成，每个工作站都完成特定的工序或任务，如加工、装配、检测和包装等。
在自动化生产线中，机器人是至关重要的一部分。
机器人具有多轴自由度、高精度、高速度和强大的操作能力，能够完成各种复杂的任务。
PLC作为自动化生产线的控制核心，负责对整个生产线进行逻辑和时序控制，以实现各种自动化操作。
1. 系统架构设计基于PLC控制的机器人自动化生产线设计需要充分考虑系统整体架构，包括机器人选择、传感器选择、执行器结构、控制系统硬件和软件设计等方面。
首先需要确定生产线所需的机器人类型和数量，根据生产需求选择合适的工业机器人，包括SCARA机器人、Delta 机器人、协作机器人等。
需要考虑传感器的选择和布局，传感器用于实现对生产过程的监测和反馈控制，包括位置传感器、视觉传感器、力传感器等。
在执行器方面，需要根据机器人的工作范围和负荷进行合理的设计和选择，确保执行器能够完成各项任务的需求。
控制系统硬件方面，需要选择适合的PLC控制器和IO模块，确保系统的稳定性和可靠性。
在控制系统软件方面，需要进行PLC程序设计和编程，实现对整个生产线的逻辑控制和参数调节。
2. 实时监控和远程控制基于PLC控制的机器人自动化生产线设计需要实现实时监控和远程控制功能。
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PLC自动生产线监控系统设计电气工程及其自动化专业梁文佳指导教师郭屹松副教授摘要论文介绍了YL-335B生产线的功能和控制需求。
采用了结构化的编程方式设计了供料站、加工站、装配站、分拣站、输送站五个单站的PLC控制程序。
各站均使用了PLC控制电磁换向阀得电或失电，从而控制气缸伸缩、旋转的气动控制。
在分拣站PLC程序中,设计了根据材料属性及颜色的分拣算法,使用了PLC模拟量模块控制变频器，实现了三相异步电机无极变速，拖动皮带的一维位置控制。
在输送站机械手的一维直线位置控制中，采用西门子提供的脉冲输出MAP指令库设计程序。
组建了RS485串行通信下的主从网络，编制了PLC网络读写程序用于主从站之间交换数据。
组态了上位机监视控制系统，实现了控制功能。
关键词PLC，自动线，MAP库，监控组态，MCGS1 前言现代科学技术日新月异，随着信息技术、工业技术以及其他科学技术的飞速发展，传统地仅仅依靠手工的机械生产行业受到了自动化的巨大冲击。
应用先进的工业自动化技术、计算机技术、电工电子技术、气动技术和PLC技术实现企业工厂的自动化生产，不仅能节约劳动力，同时也缩短了产品生产周期、提高了产品质量。
2 硬件组成与控制需求2.1硬件组成控制对象是在铝合金导轨实训台上安装供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元五个工作单元。
其中每一个单元都可以自成一个独立的系统，同时也都是一个机电一体化系统。
输送单元和装配单元中采用了机械手装置，输送单元和分拣单元中采用了电机驱动。
各个单元的执行机构都是以气动执行机构为主，而且输送单元的机械手装置的整体运动是用精密定位的位置控制、步进电机驱动，这个驱动系统能实现多定位点、长行程控制，构成典型的一维位置控制系统。
分拣单元的传送带是由通用变频器驱动三相异步电动机的交流传动装置来驱动的。
在控制方面，自动线试验平台采用基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC 承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
2.2控制功能供料站提供工件并对物料状态实时灯光提示、加工站对物料冲压加工、输送站机械手运输零件、装配站装配小零件、分拣站根据条件分拣、触摸屏监视并控制生产线。
2.3.控制需求控制需求为以下5点：1、选择PLC型号，并完成I/O点的规划。
2、编制各单元的PLC程序实现单站的基本功能。
3、组态上位机画面实现对生产线实时状态的监视和控制。
4、组建通讯网络，实现单元间PLC交换数据。
5、组建上位机与主站PLC的通讯，主从站PLC间的通讯，实现全自动线的一体化联动完成生产功能。
3 软件设计3.1 I/O分配PLC的I/O分配是程序编制的首要任务。
DI、DO分配采用与试验台上各机械装置安装位置顺序相适应的方法。
五个站中的M存储器分配使用同一点代表同一意义的方法。
为了组网的需要，表1给出了本设计中常用V存储器的分配。
表1 常用V存储器位分配表主站网络写信号主站网络读信号通道意义通道意义通道意义V1000.0 全线运行V1001.0 未使用V10n0.0 准备就绪信号V1000.1 未使用V1001.1 未使用V10n0.1 完成主站请求信号V1000.2 全线急停指令V1001.2 请求供料V10n0.2 本地急停状态信号V1000.3 未使用V1001.3 请求加工V10n0.3 未使用V1000.4 全线联机状态V1001.4 请求装配V10n0.4 本地联机模式信号V1000.5 系统复位中V1001.5 请求分拣V10n0.5 本地运行状态信号V1000.6 系统准备就绪V1001.6 供料站料不足V10n0.6 本地料不足信号V1000.7 HMI联机V1001.7 供料站缺料V10n0.7 本地缺料信号（注：其中n=2,3,4,5，代表各从站地址号，例V1030.2位供料站本地急停信号）3.1 供料站PLC程序设计3.1.1 主程序设计在设计本自动线系统程序时，考虑到其共性和差异性，在每站主程序中使用了相似的程序结构和编写思路，这样的设计可以使得程序方便的被移植到另一个站，减少程序编制的时间，使得结构更加清晰。
主程序的顺序执行功能如图1所示。
初始化寄存器是使用SM0.1对所有的状态继电器S 和位存储器M 复位。
对初态检查标志位M5.0置位，使能相应网络中初态检查程序。
该网络可保证所用到的M 寄存器和S 寄存器不被上电前保持的状态影响。
联机方式标志位M3.4的置位或复位，代表了单机或联机模式，由RS 复位优先指令来实现。
初态检查是系统正常启动的前提条件，M2.0表示检查结果。
各站都有自己需要满足的条件，如供料站启动前需满足的条件有：顶料气缸缩回到位、推料气缸缩回到位、料仓中有足够的料、出料台上没有料四个条件。
在条件满足、在非运行模式、初态检查M5.0有效时，对准备就绪标志位M2.0置一，否则复位M2.0。
准备就绪标志对系统的启动有着重要的作用。
启动和停止指令分为单机模式和联机模式。
联机模式的启停信号来源于上位机画面，通过触摸屏操作。
停止指令并不立即停止设备，而是等待某一工序完成后再停止。
调运行控制是调用子程序，实现真正设备动作的程序。
料状态程序用于指示灯显示当前物料状态，分缺料、料不足等报警信号。
指示灯实现不同频率的闪烁灯功能，2Hz 方波产生程序为：LDW<= T33, 50 TON T33, 25。
反馈给上位机信号是将本站的状态为由V 存储器来表示。
供料站、加工站、装配站、分拣站的主程序都是与此思路类似，不同在于控制子程序不同，在此不再赘述。
3.1.2 控制子程序设计子程序只有有限步骤。
循环执行S0.0、S0.1、……、直到最后一步Sn.n ，执行完之后在条件满足的情况下跳转到S0.0开始下一个周期。
为了程序容易移植且更加明了。
采用一个步骤只执行一个单独动作，然后检测该动是否达到预期，达到预期短暂延时跳转到下一步的程序编制思想。
3.2 分拣站分拣算法分拣站运行控制子程序示意图如图2所示。
图1 主程序结构图图2 分拣站运行控制子程序示意图若使用模拟量控制，在S0.1步中需要设定频率。
若希望频率为15HZ，则需要使用乘法指令MUL_I，用15乘以640结果存放在VW0，然后使用传送指令将VW0的值送到AQW0。
在联机模式下，触摸屏上的频率输入框会修改主站变量存储器VW1002。
该字将通过网络读写下发到各站，分拣站将该值送到累加器AC0，然后用该值乘以640结果存放在VW0，然后使用传送指令将VW0的值送到AQW0。
同时设计中对频率上下限做了限制为20-40Hz。
电机拖动皮带走过的距离通过安装在电机对面的同轴的编码器反馈给PLC，由于物理安装位置已经确定，可以通过手动单击按钮来测定脉冲当量，确定从入料口到各定位点的脉冲量，并将该值存放在数据块中。
数值如表3-10所示。
此时还需要配置高速计数器HC0以达到对编码器输出的脉冲进行计数的目的。
3.3 网络的组态网络组态如图3所示，数字为其站地址。
ON为在通讯链的末尾加上终端匹配电阻，以减少其共模干扰。
图3 网络组态示意图通过配置网络读写程序实现每个从站的变量存储区VB1000、VB1001、VB1002和VB1003与主站的VB1000、VB1001、VB1002和VB1003数据同步。
主站的VB1020、VB1021与供料站VB1020、VB1021同步，主站的VB1030、VB1031与加工站VB1030、VB1031同步，主站的VB1040、VB1041与装配站VB1040、VB1041同步，主站的VB1050、VB1051与分拣VB1050、VB1051同步。
3.4 输送站主程序输送站的主程序设计同供料站相似，子程序设计有所不同。
输送站有多个子程序，分别为通信子程序、MAP设置子程序、初态复位子程序、寻原点子程序、急停处理子程序、运行控制子程序、抓取子程序、放下子程序等子程序。
程序调用示意图如图4所示。
图4 输送站程序调用示意图3.4.1寻原点的实现初态复位子程序包括使输送站机械手装置各气缸返回初始位置，返回成功后即调用寻原点。
寻原点子程序采用五步来完成，如图3-31所示。
分别为错位、寻原点、调整、装载原点值、完成。
错位目的是在机械手已经在原点但是位置不准确时，先错开一定距离为后续寻原点做准备，该步使用一次Q0_x_MoveAbsolute功能块。
寻原点完成寻找参考点的过程，该步使用一次Q0_x_Home.寻找到参考点之后往往需要做适当调整，即进入调整步，调整是根据现场情况，使用一次Q0_x_MoveAbsolute功能块。
调整完成时此时原点已经确定，需装载0值，完成后进入完成步，即返回主程序。
3.4.2机械手移动的实现运行控制子程序中调用Q0_x_MoveAbsolute功能块实现定位控制。
当需要前往某一站执行任务时，如图3-32所示只需要四步：第一步，前往该站，此时不需考虑当前机械手在该站的左侧还是右侧，即不需要考虑本次运动的方向，只需要将撤离站的绝对位置值（a/b/c/d）作为参数输入给Q0_x_MoveAbsolute功能块即可，功能块会自动判断方向前往该站。
第二步，到达该站之后即执行抓取，抓取完成之后进入下一步。
第三步，同第一步类似，前往目标站，只需将目标步的绝对位置值（a/b/c/d）作为参数输入给Q0_x_MoveAbsolute功能块即可，功能块会自动判断方向前往该站。
第四步，到达该站之后即执行放下，放下完成之后即完成本次响应。
3.5 上位机组态3.5.1 设备连接在可选设备列表中，双击“通用串口父设备”，然后双击“西门子_S7200PPI”在下发出现“通用串口父设备”，“西门子_S7200PPI”，并配置相应参数：串口端口号（1～255）设置为：0 - COM1；通讯波特率设置为：8 -19200；数据校验方式设置为：2–偶校验；其它设置为默认。
双击“西门子_S7200PPI”，进入设备编辑窗口。
默认右窗口自动生产通道名称I000.0—I000.7，可以单击“删除全部通道”按钮给以删除。
然后单击快速连接变量。
3.5.2 画面组态欢迎画面组态如图5所示。
运行界面画面如图6所示图5 欢迎界面图6 全线运行调试界面供料站装配站测试界面如图7所示，机械手测试界面如图8所示。
图7 测试界面图8 街携手测试界面4 结论与展望4.1 结论本文实现了预期控制要求。
实现了各站的基本功能。
实现了RS485串行通信下的主从网络之间交换数据的功能。
实现了整个自动生产线联机工作模式下，五站采用串行通信组成主从网络联动的功能，组态的上位机监视控制系统，系统实现了用户安全权限、全自动生产线状态监视、单站测试、报警显示等功能。