PLC自動化生產線與計算機監控系統

王 帥，李 瑾

（華晨寶馬汽車有限公司 遼寧 沈陽 110020）

1 可編程控制器

可編程控制器簡稱PLC，它是工業環境下應用的數字化電子裝置，是通過內部的邏輯運算、順序運算對生產線進行控制，在汽車生產領域，可編程控制器應用非常廣泛，因為汽車生產廠自動化程度高，如圖1所示。

圖1 PLC在汽車生產線的應用

可編程控制器的特點如下：

（1）可靠性高、抗干擾能力強

由于PLC采用的技術為集成電路技術，所以在對電子線路進行設計時候，可以增添抗干擾技術，為系統提供可靠性，同時系統自身還有自我檢查系統，可以對工作環境進行定期檢查。

（2）編程方便簡單

PLC的編程是通過梯形圖進行編程的，通過數字和符號代碼進行語言編寫，學習起來非常容易理解，同時還非常方便。

（3）程序變化靈活、柔性化強

PLC的系統采用模塊化，配置的環境可以根據客戶的需求進行靈活改變，配置不同的模式，在不同的生產線不改變硬件的前提下就可以實現重新編程。

（4）功能可擴展，工作量小

可以實現簡單控制，也可以實現復雜程序控制，簡便的語言就可以實現負責控制，維護也簡單，設計和建造的周期也短。

（5）能耗低，體檢小，性價比高

PLC的硬件系統體積非常小，節省使用空間，同時對于電能的消耗也低，降低成本。

在汽車生產線上，可編程控制系統是實現自動化生產不可缺少的組成部分，同時利用以上特點在汽車領域占有重要的地位。

2 自動生產線系統

自動生產線是指生產對象按照一定的工作順序和工藝路線進行節拍性的連續的重復的生產過程，而對于汽車行業的自動化生產線（如圖2），在這個生產線上，工人對汽車的零部件進行組裝。

圖2 汽車自動生產線

自動化生產線由以下系統組成：

（1）自動加工系統，這個系統是指生產線的基礎系統，是整個生產線的框架。

（2）物流系統，這個系統是指生產線上的傳送裝置，例如軌道、輸送帶、轉盤等，主要是負責產品的運輸。

（3）信息系統，這個系統是對生產線傳輸進行負責，例如生產線的信息、控制等，同時還對計算機與其它控制系統進行信息傳輸，相當于人體的血液。

（4）軟件系統，這個是生產線最重要的部分，他就像人體的大腦，它包括控制軟件、生產系統軟件、運輸軟件、監控軟件等。

自動化生產線是一個復雜的綜合體，是解決機械硬件實現柔性化的關鍵技術，而它的優點有設備領用率高，可以將生產線上的設備柔性的連接；生產能力穩定；產品質量高，由于產品生產不間斷，這樣會使產品的質量得到保證；運行靈活，生產、檢驗、維護方便。

未來自動化生產線應該向著高速、精度高、效率高、智能化的方向發展，實現用戶界面的圖像化，將機器與人直接對話，現在的生產線只能行程簡單的圖形，實現的是圖形的仿真與動態模擬，所以可視化是未來發展的重要方向。

3 計算機監控系統

計算機監控系統是對生產線的一個控制，通過對數據的采集，分析數據，將生產線的運行狀態反饋給操作者，汽車生產線的涂裝車間是最具有代表的車間現場，它的組成設備多，網絡和控制系統也復雜，所以保證這個生產線的正常運作是保證汽車質量一個重要部分。

HMI系統，這個系統是人與機器溝通的介質，是反應機器運行的的通道，機器運行的平穩與狀態，需要這個系統進行反饋，是人機界面，它相連的有PLC、變頻器、執行機構的現場電控裝置。

PMC系統，這個是實現現場集中監控的系統，它不僅可以實現監控，還可以進行報警，例如汽車中涂噴漆室的監控就是實現顏色不同變化的監控方式，人與機器的變化時候，工作狀態會顯示不同的顏色，如圖3。

圖3 中涂噴漆室部分監控圖

監控是一個非常重要的環節，只有將生產過程都監控到，才能保證產品的質量，計算機是實現監控系統的必要設備，合理的監控軟件是監控系統的前提。

4 結語

可編程控制系統是一個綜合控制系統，它的技術包含微電子技術、計算機技術、自動控制技術等，它是將這些技術與通訊技術結合起來形成的一種自動控制系統，這種控制系統不僅應用在汽車行業，在其他生產企業也得到廣泛的應用，在汽車生產領域，通過計算機技術對生產過程進行集中監控、控制管理和分散控制，充分保證汽車生產過程中的產品質量，為汽車出廠后的質量問題查找提供了基礎。

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