柔性制造系统PLC控制技术的优化和设计

1 PLC控制技术特点

　　PLC具有典型的计算机机构，在工业控制上属于专用的计算机，是取代继电器控制的系统的一种数字化电子系统，具有以下五个显著的特点：

　　1.1 可靠性高、抗干扰能力强

　　PLC的主机中，输入与输出电源之间是没有联系的，采用的是光电隔离的方式，所以在运作上是很独立的；在这个系统中是运用循环扫描的工作方式，同时在CPU的保障上采取了对内部电路的检测，所以不会出现任何问题；在电气器件的选择上都有严格的把关，生产工艺流程规范化，同时各模块都有屏蔽措施，防止辐射对元件造成的损害，使电子器件的质量提升，所以PLC控制技术显得更加稳定，如果器件在运行中出现了问题，该系统就会在PLC技术下自动报警，然后通过软件可以进行故障的诊断，提升了PLC在工作中的可靠性以及安全性。

　　1.2 I／O模块丰富

　　PLC对于不同的工作环境会有不同的I／O模块以及相应的设备，在这种系统中安装了人一机对话的接口模块，可以提高操作性能，使操作更为简单便捷；在工业局部网络中为了使通讯更为畅嗵设置了网络的接口模块，这些不同类别的I／O模块，为PLC的应用提供了很大的方便。在输入接口要注意隔离的防护，为了避免输入端的电磁干扰或者辐射干扰等现象的发生，一般采用的是光电耦合器作为电流的输入端。解决触电振动的问题一般采用RC滤波器，可以有效地防止这种误动作的产生。PLC输出接口包括继电器输出、晶体管输以及晶闸管输出三种模式。在每一种线路上都采取了相应的隔离措施，保证系统的正常运行。

　　1.3 体积小、能耗低、安装方便

　　在连接设备的时候，由于PLC模块体积很小，而且又很轻，所以特别容易安装，在连接器件的时候操作方便，是机电一体化中的重要控制组成。在PLC的控制系统建立上所消耗的时间并不是很长，而且在PLC的操作界面上能够简单明了指示给用户，给使用者的操作上带来很大的便捷。同时在PLC系统中每个模块都安装了故障检测系统，通过监视器可以准确的判断故障的位置，如果在PLC上的模块中存在问题的时候，可以利用其他的模块代替发生障碍的模块继续工作，能够使系统快速的恢复正常，不影响系统的整体运行。

　　1.4 程序编制简单

　　PLC的接线方式为梯形图语言，这种方式与继电器原理相类似。比较突出的特点就是使用者可以直观的看出程序的内容，就算不是专业的编程人员也能够轻而易举的掌握。这种技术在工厂企业中，可以简化操作过程，对程序可以随时进行修改。在PLC技术中具有很高的灵活性、开放性以及经济性，在使用中能够简化系统的构造，能够把控制、人一机等各种应用联系在一起，共同由一个服务平台操控，操作简单，易学易用。但是在运行中还是会存在一定的问题，比如最主要的就是在PC操作系统上才能够实现PLC技术，有一定的局限性，实时性不强。所以需要利用改变运行环境或者执行算法等方式进行解决。

　　1.5 设备完善且功能性强

　　在PLC的规模研制中开发出不同系列的产品，在不同的领域有着广泛的应用价值。在电子模块化的基础上，使用PLC组成各种控制系统就非常的容易，而且PLC对外界的因素的敏感度不是很高，所以具有较好的适应性。在各种干扰、辐射甚至瞬间断电的情况下都能够继续工作，所以适用于条件非常差的工作环境。PLC的功能实现包括逻辑运算、计时、顺序等，其中还包括对数字和模拟量的输入和输出，还能够实现自检、记录等功能。这种强有力的设备可以在一条生产线上实现一台生产机械，同时操控这个生产过程。

2 柔性制造系统的机械系统设计及功能

　　2.1 柔性制造系统功能及特点

　　柔性制造属于复杂的智能化系统，结合了计算机和微电子学等技术，这种技术的应用解决了自动化与柔性化之间的矛盾，在实际使用中能够提高生产率，使企业的运行效率不断提升。通过模拟仿真技术，用两台数控加工中心组成加工生产线，能够模拟生产中的磨削、钻孔以及输送等工序，模拟柔性制造系统能够实现对工件的连续加工，将工件放在传送带上系统就会不停的运转。柔性制造能够提高设备的利用率，更多更快的生产出所需产品，而且生产能力相对稳定，主要是因为加工系统是由一台或者以上的机床组成，在系统不能正常运转时，可以通过降级运转来使生产系统达到运行稳定的效果，在物料传送系统上如果发现障碍也会绕道而行，很大程度上提高了系统的稳定性。

　　主要具备以下三个特点：1)提高了产品质量。在利用柔性制造系统进行零件加工时，装卸都是同步完成，不仅提高了系统的运行效率，而且还能提高零件加工的精度。2)运行灵活、自由。对于柔性制造系统的检验、维护等都可以在第一班就能够完成，其余的都不需要工作人员的操作就能够实现系统的正常运行，在比较先进的柔性制造系统中利用其具有的监控功能，对刀具的磨损以及零件的运输出现的问题都能够及时的处理。3)产品应变力大。在系统的运行中能够对刀具、夹具等零件进行调整，使系统的运行更加平稳，能够满足市场的需求。

　　2.2 柔性制造系统的机械系统设计

　　根据柔性制造的特点以及系统的功能，将双台工作柔性制造系统分为两个部分：一部分是运输带，主要负责在各工作台之间的运转；一部分是制造单元，主要负责磨削和钻孔。整个机械组成部分包括齿轮、。减速箱等，直流电机是机械系统的动力源，系统中的主要部件包括：四条运输带、八个直流电动机和五个传感器，这就是机械系统的主要设计。