1 PLC控制技術特點

　　PLC具有典型的計算機機構，在工業控制上屬于專用的計算機，是取代繼電器控制的系統的一種數字化電子系統，具有以下五個顯著的特點：

　　1.1 可靠性高、抗干擾能力強

　　PLC的主機中，輸入與輸出電源之間是沒有聯系的，采用的是光電隔離的方式，所以在運作上是很獨立的；在這個系統中是運用循環掃描的工作方式，同時在CPU的保障上采取了對內部電路的檢測，所以不會出現任何問題；在電氣器件的選擇上都有嚴格的把關，生產工藝流程規范化，同時各模塊都有屏蔽措施，防止輻射對元件造成的損害，使電子器件的質量提升，所以PLC控制技術顯得更加穩定，如果器件在運行中出現了問題，該系統就會在PLC技術下自動報警，然后通過軟件可以進行故障的診斷，提升了PLC在工作中的可靠性以及安全性。

　　1.2 I／O模塊豐富

　　PLC對于不同的工作環境會有不同的I／O模塊以及相應的設備，在這種系統中安裝了人一機對話的接口模塊，可以提高操作性能，使操作更為簡單便捷；在工業局部網絡中為了使通訊更為暢嗵設置了網絡的接口模塊，這些不同類別的I／O模塊，為PLC的應用提供了很大的方便。在輸入接口要注意隔離的防護，為了避免輸入端的電磁干擾或者輻射干擾等現象的發生，一般采用的是光電耦合器作為電流的輸入端。解決觸電振動的問題一般采用RC濾波器，可以有效地防止這種誤動作的產生。PLC輸出接口包括繼電器輸出、晶體管輸以及晶閘管輸出三種模式。在每一種線路上都采取了相應的隔離措施，保證系統的正常運行。

　　1.3 體積小、能耗低、安裝方便

　　在連接設備的時候，由于PLC模塊體積很小，而且又很輕，所以特別容易安裝，在連接器件的時候操作方便，是機電一體化中的重要控制組成。在PLC的控制系統建立上所消耗的時間并不是很長，而且在PLC的操作界面上能夠簡單明了指示給用戶，給使用者的操作上帶來很大的便捷。同時在PLC系統中每個模塊都安裝了故障檢測系統，通過監視器可以準確的判斷故障的位置，如果在PLC上的模塊中存在問題的時候，可以利用其他的模塊代替發生障礙的模塊繼續工作，能夠使系統快速的恢復正常，不影響系統的整體運行。

　　1.4 程序編制簡單

　　PLC的接線方式為梯形圖語言，這種方式與繼電器原理相類似。比較突出的特點就是使用者可以直觀的看出程序的內容，就算不是專業的編程人員也能夠輕而易舉的掌握。這種技術在工廠企業中，可以簡化操作過程，對程序可以隨時進行修改。在PLC技術中具有很高的靈活性、開放性以及經濟性，在使用中能夠簡化系統的構造，能夠把控制、人一機等各種應用聯系在一起，共同由一個服務平臺操控，操作簡單，易學易用。但是在運行中還是會存在一定的問題，比如最主要的就是在PC操作系統上才能夠實現PLC技術，有一定的局限性，實時性不強。所以需要利用改變運行環境或者執行算法等方式進行解決。

　　1.5 設備完善且功能性強

　　在PLC的規模研制中開發出不同系列的產品，在不同的領域有著廣泛的應用價值。在電子模塊化的基礎上，使用PLC組成各種控制系統就非常的容易，而且PLC對外界的因素的敏感度不是很高，所以具有較好的適應性。在各種干擾、輻射甚至瞬間斷電的情況下都能夠繼續工作，所以適用于條件非常差的工作環境。PLC的功能實現包括邏輯運算、計時、順序等，其中還包括對數字和模擬量的輸入和輸出，還能夠實現自檢、記錄等功能。這種強有力的設備可以在一條生產線上實現一臺生產機械，同時操控這個生產過程。

2 柔性制造系統的機械系統設計及功能

　　2.1 柔性制造系統功能及特點

　　柔性制造屬于復雜的智能化系統，結合了計算機和微電子學等技術，這種技術的應用解決了自動化與柔性化之間的矛盾，在實際使用中能夠提高生產率，使企業的運行效率不斷提升。通過模擬仿真技術，用兩臺數控加工中心組成加工生產線，能夠模擬生產中的磨削、鉆孔以及輸送等工序，模擬柔性制造系統能夠實現對工件的連續加工，將工件放在傳送帶上系統就會不停的運轉。柔性制造能夠提高設備的利用率，更多更快的生產出所需產品，而且生產能力相對穩定，主要是因為加工系統是由一臺或者以上的機床組成，在系統不能正常運轉時，可以通過降級運轉來使生產系統達到運行穩定的效果，在物料傳送系統上如果發現障礙也會繞道而行，很大程度上提高了系統的穩定性。

　　主要具備以下三個特點：1)提高了產品質量。在利用柔性制造系統進行零件加工時，裝卸都是同步完成，不僅提高了系統的運行效率，而且還能提高零件加工的精度。2)運行靈活、自由。對于柔性制造系統的檢驗、維護等都可以在第一班就能夠完成，其余的都不需要工作人員的操作就能夠實現系統的正常運行，在比較先進的柔性制造系統中利用其具有的監控功能，對刀具的磨損以及零件的運輸出現的問題都能夠及時的處理。3)產品應變力大。在系統的運行中能夠對刀具、夾具等零件進行調整，使系統的運行更加平穩，能夠滿足市場的需求。

　　2.2 柔性制造系統的機械系統設計

　　根據柔性制造的特點以及系統的功能，將雙臺工作柔性制造系統分為兩個部分：一部分是運輸帶，主要負責在各工作臺之間的運轉；一部分是制造單元，主要負責磨削和鉆孔。整個機械組成部分包括齒輪、。減速箱等，直流電機是機械系統的動力源，系統中的主要部件包括：四條運輸帶、八個直流電動機和五個傳感器，這就是機械系統的主要設計。

3 柔性制造系統的控制系統設計

　　控制系統是柔性制造系統的核心部分，主要負責對系統的運行能力進行調控。計算機可編程控制器(以下簡稱PLC)，能夠實現對開關量邏輯的控制、過程控制以及閉環控制，同時通過計算機分析系統對數據進行處理，可以組成具有通信功能的數據網絡，所以在計算機控制區域中屬于高性能的控制器，在各大工業領域中被廣泛的應用。由于自身具備體積小、可靠性高等特點，所以作為核心的控制設備在控制裝置中起著非常重要的作用。在控制網絡的組成上主要是由PC機和PLC共同控制，PC機主要作為PLC的編程器和監測器使用，所以在柔性制造系統中采用了PC機作為上位機，PLC作為下位機的控制系統。

　　3.1 工藝流程的設計方案

　　根據上述柔性制造系統的組成來制定相應的流程：如圖1所示，首先是E1處的工件檢測，如果有工件在加工，只能等到加工完畢后，新的工件才能繼續加工，這樣才能確保流水線在進料口處正常運行；如果沒有工件在E1處，電動機可以帶動傳送帶將工件送到E2的位置，此時系統就可以進行正常生產。將上料口打開，在電動機M2、M3的作用下將工件傳送到E5的位置，在M4處的電動機就對工件開始加工，大約持續十幾秒鐘，電動機就停止工作。然后在M3、M6處的電機就可以將工件傳送到E9的位置，在M5處的電動機就能夠對工件進行鉆孔，大約也持續十幾秒，M5處的電動機停止工作，最后工件停留在E9處，要檢查在E12上是否有工件，如果有工件就停留一會兒，等到工件傳送完后，再進行下面的工藝流程；如果沒有工件，則在M7處的電動機運轉，下開啟下料口，在M6、M8處的電動機的作用下將工件傳送到E12的位置，通過以上環節，實現整個加工的過程。

　　3.2 分配I/O端子

　　主要反映外部的輸入信號與輸入端子號之間的關系，在每個控制端都有相應的輸出端子號。由于電動機運轉時，通過改變電機的正負極就能夠實現電機運轉方向的反向，所以要控制電機的正反轉就要同時用兩個輸出端子來控制，然后根據I／O的點分配將連接圖畫好，在輸入開關上，不用多余的連接，直接接到PLC的輸入端就能完成對開關的控制。在連接直流電動機時，通過控制電源的極性就能夠控制電動機的正反轉的運行情況，在連接上不能直接接到PLC的輸出端，需要利用直流繼電器的轉換才能夠實現電路的連通，繼電器上的觸點與直流電機相連，這種I／O模塊的具有很高的可操作性，在實際應用中效果很好。

　　3.3 程序的運行分析

　　在整個程序的設計中柔性制造主要采用順序的控制方法，而可編程序中的狀態繼電器能夠幫助順序控制順利的完成，同時利用相應的控制指令，由于在柔性制造中整個系統的工藝流程比較多，所以只能對部分的工藝進行程序的驗證。在程序運行之前，先將PC機與PLC連接好，然后按照需求設置相應的通信數據參數，在一般情況下使用COMl，這種情況下能夠實現傳輸速率的最大化，接近9600bps，規定用D8120寄存器來設置相應的通信參數；等到所有數據的參數設置完成后，就可以執行命令，首先是程序的發送，由計算機編好的程序發到PLC終端上，然后通過PLC實現“RUN”功能。根據對數據的檢驗，可以證明雙工作臺的柔性制造的流水線能夠正常的運行，同時按照生產要求正確的操作直流電動機的開關，就完成了所有的系統控制環節。

4 結束語

　　柔性制造采用PLC控制系統更符合設計的要求，通過搭建工作流水線的柔性制造模型。在這種仿真模擬的條件下，縮短了設計的周期，同時又完成了最終的設計目標。整個程序操作簡單，可以根據不同的生產要求改變模型的設計，從而滿足不同的生產線的加工標準，完成多種加工任務，為中小企業的生產提供更加科學的生產方式。