1、 毕业设计文献综述 电气工程及其自动化 装配流水线 PLC 的控制设计 前言 自 20世纪 60年代末期世界第一台 PLC问世以来， PLC发展十分迅速，特别是近年来，随着微电子技术和计算机技术的不断发展， PLC在处理速度、控制功能、通信能力及控制领域等方面都有新的突破。 PLC将传统的继电 -接触器的控制技术和现代计算机信息处理技术的优点结合起来，成为工业自动化领域中最重要、应用最广泛的控制设备之一，并已成为现代工业生产自动化的重要支柱。 可编程逻辑控制器（ Programmable Logic Controller） ,简称 PLC，是以微处理器为基础，把计算机技术、自动化技术和通信技术
2、融为一体的，面向控制过程、面向用户，适应工业环境、操作方便、可靠性高的新一代通用工业自动装置。随着科学技术的发展和高新技术推广应用的普及，自动化技术已逐步深入到生产、生活的各个角落，生产从机械化转变为自动化，在机械加工、汽车制造、电脑装配、食品生产、药品包装等等方面都在向自动化方向转变，它们都有共同的规律（按一定规则节拍地动作），从而产生了自动化流水线（生产线、装配线）。 一、 PLC 的发展历史 1968 年美国 GM(通用汽车 )公司提出取代继电器控制 装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足了 GM 公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第
3、五代 PLC 产品了。 在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作 ;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制 ;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主 的 离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以 PLC 发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了 PLC、 DCS 与 IPC 三足鼎立之势。 在 80 年代至 9
4、0 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一直保持为 3040%。由于 PLC 机联系处理模拟能力和网络方面功能的进步，挤占了一部分 DCS 的市场 (过程控制 )并逐渐垄断了污水处理等行业，但是由于工业 PC(IPC)的出现，特别是近年来现场总线技术的发展， IPC 和 FCS 也挤占了一部分 PLC 市场，所以近年来 PLC 增长速度，总的说 是渐缓。目前全世界有 200 多厂家生产 300 多品种 PLC 产品，主要应用在汽车 (23%)、粮食加工(16.4%)、化学 /制药 (14.6%)、金属 /矿山 (11.5%)、纸浆 /造纸 (11.3%)等行业。 二、 PLC 的发展
5、现状 目前，世界上有 200 多家 PLC 厂商， 400 多品种的 PLC 产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品，各流派 PLC 产品都各具特色，如日本主要发展中小型 PLC，其小型PLC 性能先进，结构紧凑，价格便宜，在世界市场上占用重要地位。 著名的 PLC 生产厂家主要有美国的 A-B（ Allen-Bradly）公司、 GE（ General Electric）公司，日本的三菱电机（ Mitsubishi Electric）公司、欧姆龙（ OMRON）公司，德国的 AEG公司、西门子（ Siemens）公司，法国的 TE（ Telemecanique）公司等。 我国的
6、PLC 研制、生产和应用也发展很快，尤其在应用方面更为突出。在 20 世纪 70年代末和 80 年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的 PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中， PLC 的应用逐年增多，并取得显著的经济效益， PLC 在我国的应用越来越广 泛，对提高我国工业自动化水平起到了巨大的作用。 目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产 PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门 A-B 公司等。 三、 对 PLC发展的展望 21 世纪， PLC 会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算
7、速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的 需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统 DCS（ Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编
8、程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。 四、 对自动化流水线概述 在大量生产中 ,为提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件 ,不仅要求机床能自动的对工件进行加工 ,并且要求工件的装卸、工件的工序间的输送、工序间加工精度的检测、废品的剔除等都能自动的进行。因此 ,把设备按工件的加工工序顺序依次排列 ,用自动输送装置将他们联成一个整体 ,并用控制系统将各个部分的动作协调起来 ,使其按照规定的动作自动的进行工作 ,这种自动化的加工系统就称为自动化生产流水线。 五、 总结 PLC 的特点是具有强大的控制能力、高精度、高可靠性 , 具有
9、复杂的逻辑能力和运算能力 , 因此可充分满足对流水线的控制。使系统高 效工作 , 提高了效率与产品质量。系统采用很少的控制器件 , 设备故障率大大降低 , 系统能够有效记录数据 , 故障检修的时间也大大缩短了。此外 ,增强了许多特殊功能 , 便于开发更先进 , 更有效的 自动流水线。 参考文献 1 段波 .李波 .江云 .尹卓华 . 基 于 PLC的工厂生产流水线控制系统的开发 J. 科学技术与工程 , 2010, 10(6): 15691572. 2 付中元 .田治礼 . 基于 PLC的流水线模拟控制系统的应用设计 J. 科学技术与工程 . 2008. 8(12):31753176. 3 苗
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