柔性制造系统PLC控制技术的优化和设计

3 柔性制造系统的控制系统设计

　　控制系统是柔性制造系统的核心部分，主要负责对系统的运行能力进行调控。计算机可编程控制器(以下简称PLC)，能够实现对开关量逻辑的控制、过程控制以及闭环控制，同时通过计算机分析系统对数据进行处理，可以组成具有通信功能的数据网络，所以在计算机控制区域中属于高性能的控制器，在各大工业领域中被广泛的应用。由于自身具备体积小、可靠性高等特点，所以作为核心的控制设备在控制装置中起着非常重要的作用。在控制网络的组成上主要是由PC机和PLC共同控制，PC机主要作为PLC的编程器和监测器使用，所以在柔性制造系统中采用了PC机作为上位机，PLC作为下位机的控制系统。

　　3.1 工艺流程的设计方案

　　根据上述柔性制造系统的组成来制定相应的流程：如图1所示，首先是E1处的工件检测，如果有工件在加工，只能等到加工完毕后，新的工件才能继续加工，这样才能确保流水线在进料口处正常运行；如果没有工件在E1处，电动机可以带动传送带将工件送到E2的位置，此时系统就可以进行正常生产。将上料口打开，在电动机M2、M3的作用下将工件传送到E5的位置，在M4处的电动机就对工件开始加工，大约持续十几秒钟，电动机就停止工作。然后在M3、M6处的电机就可以将工件传送到E9的位置，在M5处的电动机就能够对工件进行钻孔，大约也持续十几秒，M5处的电动机停止工作，最后工件停留在E9处，要检查在E12上是否有工件，如果有工件就停留一会儿，等到工件传送完后，再进行下面的工艺流程；如果没有工件，则在M7处的电动机运转，下开启下料口，在M6、M8处的电动机的作用下将工件传送到E12的位置，通过以上环节，实现整个加工的过程。

图1 柔性制造的组合模型

　　3.2 分配I/O端子

　　主要反映外部的输入信号与输入端子号之间的关系，在每个控制端都有相应的输出端子号。由于电动机运转时，通过改变电机的正负极就能够实现电机运转方向的反向，所以要控制电机的正反转就要同时用两个输出端子来控制，然后根据I／O的点分配将连接图画好，在输入开关上，不用多余的连接，直接接到PLC的输入端就能完成对开关的控制。在连接直流电动机时，通过控制电源的极性就能够控制电动机的正反转的运行情况，在连接上不能直接接到PLC的输出端，需要利用直流继电器的转换才能够实现电路的连通，继电器上的触点与直流电机相连，这种I／O模块的具有很高的可操作性，在实际应用中效果很好。

　　3.3 程序的运行分析

　　在整个程序的设计中柔性制造主要采用顺序的控制方法，而可编程序中的状态继电器能够帮助顺序控制顺利的完成，同时利用相应的控制指令，由于在柔性制造中整个系统的工艺流程比较多，所以只能对部分的工艺进行程序的验证。在程序运行之前，先将PC机与PLC连接好，然后按照需求设置相应的通信数据参数，在一般情况下使用COMl，这种情况下能够实现传输速率的最大化，接近9600bps，规定用D8120寄存器来设置相应的通信参数；等到所有数据的参数设置完成后，就可以执行命令，首先是程序的发送，由计算机编好的程序发到PLC终端上，然后通过PLC实现“RUN”功能。根据对数据的检验，可以证明双工作台的柔性制造的流水线能够正常的运行，同时按照生产要求正确的操作直流电动机的开关，就完成了所有的系统控制环节。

4 结束语

　　柔性制造采用PLC控制系统更符合设计的要求，通过搭建工作流水线的柔性制造模型。在这种仿真模拟的条件下，缩短了设计的周期，同时又完成了最终的设计目标。整个程序操作简单，可以根据不同的生产要求改变模型的设计，从而满足不同的生产线的加工标准，完成多种加工任务，为中小企业的生产提供更加科学的生产方式。