自動加工生產線控制系統設計與實現解析

杜新峰

摘 要：為探討基于ControlLogix的自動加工生產線控制系統設計與實現，采用理論結合實踐的方法，立足ControlLogix的特點，分析了具體的設計要點，并提出實現的方法。分析結果表明，自動加工生產線控制系統是現代化工業生產的主要控制系統系統，利用ControlLogix來設計自動加工生產線控制系統，提升整個控制系統的自動化水平，為現代化工業生產提供更加可靠、智能化、數字化的控制系統，從而提升生產效率，值得大范圍推廣應用。

關鍵詞：ControlLogix;自動加工;生產線;控制系統

引言

通過ControlLogix可對PLC編程系統進行全方位的控制和監控，保證整個系統始終處于安全可控的狀態，促使整條生產線都能按照設計好程序進行自動化運行和控制。并為工業生產管理人員提供遠程操作和管控的平臺，既能大幅度提升生產效率，也可以很好的節約成本，具有良好的發展趨勢。因此，開展基于ControlLogix的自動加工生產線控制系統設計與實現的解析研究就顯得尤為必要。

1 ControlLogix的特點分析

和其他控制系統相比，ControlLogix平臺可看做是新一代可編程程序控制器，不但具有PLC5系統強度的運算處理能，而且具有SLC500體積小，功能齊全的特點，此外，還具有非常強大的網絡連接能力，能夠更好的計算機網絡系統進行融合使用。既能很好聯合各層次網絡，還具有良好的編程控制能力。將ControlLogix應用到自動加工生產線控制系統中，可保證各個網絡層次之間的信息進行穩定、安全的傳遞，還能對各網絡層次上的所有設備進行全面控制，是實現工業生產自動化、智能化、數字化、智慧化的關鍵技術。

2 基于ControlLogix的自動加工生產線控制系統設計要點

2.1控制系統和網絡應用設計

ControlLogix平臺的核心是Logix5550控制器，也是整個自動加工生產線控制系統的核心，需要進行重點設計，必須同時支撐至少128000個離散量I/O點，才能滿足自動加工生產線控制系統持續穩定運行需求。也需要通過Ethernet的連接控制計算機網絡系統上的I/O。為同時滿足這些要求，在具體設計中需要將所有的控制器、現場總線、人機界面、運動/傳動系統全部都整合一個框架之下，再借助面向自動化分布式網絡結構體系，就能組建起三層網絡結構模式，包括DeviceNet、ControNet、Ethernet/IP，就能實現對自動加工生產線的全過程控制。

2.2電氣線路設計

為滿足工業自動化生產對控制系統穩定運行的需求，必須切實做好電氣線路設計，自動加工生產線控制系統中電氣線路具有很強的復雜性，設計難度大，為降低設計難度，保證設計效果可細分成三部分進行獨立設計，包括：供電線路設計、設備電路控制回路設計、PLC和變頻器控制線路設計。并且在具體設計中，必須結合工業生產車間的實際供電條件，至少要提供兩種不同的交流用電方式，一種是220V單相交流用電，主要是為自動加工生產線控制系統中的各種電氣設備、空氣壓縮機、PLC系統等提供充足的用電支持。另一種是380V三相交流用電，主要是為三相交流電機、變頻器等提供用電支持。此外，自動加工生產線控制系統電路回路中，除了那些具備短路保護后者是急停之外，所提供的24V直流電源模塊，還要為傳感器的運行和直流24V元件等電力支持。

2.3程序設計

程序設計也是基于ControlLogix自動加工生產線控制系統設計的重中之重，程序設計是否科學合理，直接關系到整個系統運行的安全性、可靠性、穩定性。ControlLogix具有非常強大的軟件編輯能力，可在多個操作系統環境下穩定運行，可為系統軟件的程序編寫提供多種指令編程，如：梯形圖、功能塊、語句結構等。此外，通過ControlLogix還能對整個工業自動化生產對控制系統的運行全過程進行監控，一旦發生故障或者運行參數問題，可快速反映在人機交互界面上，并自動生成故障日志，為故障分析和處理提供有針對性的參考和指導，以提升故障處理的針對性和效率，這是其他控制器編程軟件難以比擬的。在工業自動化生產對控制系統設計中，采取基于ControlLogix的logix550-L6I處理器，就基本能夠滿足工業自動化生產對控制系統對所有編程的需求。

3 實現方法

在工業自動化生產對控制系統設計中應用ControlLogix，可為整個工業自動化生產提供最為基礎的自動化控制操作平臺，但在具體實現分析中，必須先考慮面對對象的可行性。這是因為基于ControlLogix設計的工業自動化生產對控制系統并沒有電控面板，也就無法將工業自動化生產對控制系統實現的全過程展示出來，需要借助工作站計算機，對控制器進行編程應用和組態網絡。設計和應用人員，需要能夠清楚認識到基于ControlLogix設計的工業自動化生產對控制系統，在工業生產的基礎自動化可再生，通過ControlLogix可對工業生產工藝進行全過程自動控制，實現對工業生產全現場所有設備的自動聯鎖，并對生產介質的溫度、壓力、流量等進行實時檢測和系統。同時還提供數據采集、數據傳輸、故障報警、在線監測監控等多種功能，為工業自動化生產和智能化控制提供必要的技術支持。

4 結語

綜上所述，采用理論結合實踐的方法，分析了基于ControlLogix的自動加工生產線控制系統設計與實現，分析結果表明，自動加工生產線控制系統，是實現工業生產自動化、“無人值班或者少人值班”、數字化加工、智能化生產的關鍵系統。將ControlLogix應用到自動加工生產線控制系統設計中，可大幅度提升系統運行的穩定性以及功能的完善性，從而促使我國工業生產實現智能化、數字化、智慧化發展。

參考文獻：

[1]朱志偉.無人值守泵房中基于ControlLogix的PLC雙CPU硬冗余控制系統的應用[J].工業控制計算機，2019，32（1）：2.

[2]潘永勝，施林華.Rockwell ControlLogix PLC在燒結配料控制中的應用[J].工業控制計算機，2019，32（6）：2.