PLC自动化生产线与计算机监控系统

王 帅，李 瑾

（华晨宝马汽车有限公司 辽宁 沈阳 110020）

1 可编程控制器

可编程控制器简称PLC，它是工业环境下应用的数字化电子装置，是通过内部的逻辑运算、顺序运算对生产线进行控制，在汽车生产领域，可编程控制器应用非常广泛，因为汽车生产厂自动化程度高，如图1所示。

图1 PLC在汽车生产线的应用

可编程控制器的特点如下：

（1）可靠性高、抗干扰能力强

由于PLC采用的技术为集成电路技术，所以在对电子线路进行设计时候，可以增添抗干扰技术，为系统提供可靠性，同时系统自身还有自我检查系统，可以对工作环境进行定期检查。

（2）编程方便简单

PLC的编程是通过梯形图进行编程的，通过数字和符号代码进行语言编写，学习起来非常容易理解，同时还非常方便。

（3）程序变化灵活、柔性化强

PLC的系统采用模块化，配置的环境可以根据客户的需求进行灵活改变，配置不同的模式，在不同的生产线不改变硬件的前提下就可以实现重新编程。

（4）功能可扩展，工作量小

可以实现简单控制，也可以实现复杂程序控制，简便的语言就可以实现负责控制，维护也简单，设计和建造的周期也短。

（5）能耗低，体检小，性价比高

PLC的硬件系统体积非常小，节省使用空间，同时对于电能的消耗也低，降低成本。

在汽车生产线上，可编程控制系统是实现自动化生产不可缺少的组成部分，同时利用以上特点在汽车领域占有重要的地位。

2 自动生产线系统

自动生产线是指生产对象按照一定的工作顺序和工艺路线进行节拍性的连续的重复的生产过程，而对于汽车行业的自动化生产线（如图2），在这个生产线上，工人对汽车的零部件进行组装。

图2 汽车自动生产线

自动化生产线由以下系统组成：

（1）自动加工系统，这个系统是指生产线的基础系统，是整个生产线的框架。

（2）物流系统，这个系统是指生产线上的传送装置，例如轨道、输送带、转盘等，主要是负责产品的运输。

（3）信息系统，这个系统是对生产线传输进行负责，例如生产线的信息、控制等，同时还对计算机与其它控制系统进行信息传输，相当于人体的血液。

（4）软件系统，这个是生产线最重要的部分，他就像人体的大脑，它包括控制软件、生产系统软件、运输软件、监控软件等。

自动化生产线是一个复杂的综合体，是解决机械硬件实现柔性化的关键技术，而它的优点有设备领用率高，可以将生产线上的设备柔性的连接；生产能力稳定；产品质量高，由于产品生产不间断，这样会使产品的质量得到保证；运行灵活，生产、检验、维护方便。

未来自动化生产线应该向着高速、精度高、效率高、智能化的方向发展，实现用户界面的图像化，将机器与人直接对话，现在的生产线只能行程简单的图形，实现的是图形的仿真与动态模拟，所以可视化是未来发展的重要方向。

3 计算机监控系统

计算机监控系统是对生产线的一个控制，通过对数据的采集，分析数据，将生产线的运行状态反馈给操作者，汽车生产线的涂装车间是最具有代表的车间现场，它的组成设备多，网络和控制系统也复杂，所以保证这个生产线的正常运作是保证汽车质量一个重要部分。

HMI系统，这个系统是人与机器沟通的介质，是反应机器运行的的通道，机器运行的平稳与状态，需要这个系统进行反馈，是人机界面，它相连的有PLC、变频器、执行机构的现场电控装置。

PMC系统，这个是实现现场集中监控的系统，它不仅可以实现监控，还可以进行报警，例如汽车中涂喷漆室的监控就是实现颜色不同变化的监控方式，人与机器的变化时候，工作状态会显示不同的颜色，如图3。

图3 中涂喷漆室部分监控图

监控是一个非常重要的环节，只有将生产过程都监控到，才能保证产品的质量，计算机是实现监控系统的必要设备，合理的监控软件是监控系统的前提。

4 结语

可编程控制系统是一个综合控制系统，它的技术包含微电子技术、计算机技术、自动控制技术等，它是将这些技术与通讯技术结合起来形成的一种自动控制系统，这种控制系统不仅应用在汽车行业，在其他生产企业也得到广泛的应用，在汽车生产领域，通过计算机技术对生产过程进行集中监控、控制管理和分散控制，充分保证汽车生产过程中的产品质量，为汽车出厂后的质量问题查找提供了基础。

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