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基于PLC技术的自动化生产线控制系统

设计

摘要：自动化的生产线具备着组装灵活、安全性高以及构造较为简单等多

优点，可以根据实际需求和车间的大小来增减设备，这也使其成为了现代化企业

中建造生产线的重要选择。在自动化生产线控制管理领域中，PLC技术应用广泛。

本文针对PLC技术在自动化生产线中的应用进行研究。对PLC技术的主要结构以

及技术特点进行概括总结后，与自动化生产线相结合，探讨PL技术应用后的自

动化生产线，构建模式以及自动化生产中对于PLC技术的功能选择，对PLC技术

在自动化生产领域中的应用进行探讨。

关键词：PLC技术；自动化；生产线；设计

引言

随着机电一体化技术和信息技术的不断发展，制造生产行业已经逐渐发展成

一个囊括机械、电气、信息等技术于一体的综合工业工程。这类复杂工业产线需

要依赖计算机自动化技术进行控制。在科学技术不断发展的过程中，工业自动化

生产线中开始积极地应用PLC技术，在此技术应用的基础上，更好地对一些复杂

设备进行控制，使得设备运营问题可以得到解决，以保障生产的效率。本文主要

针对PLC技术在自动化生产线中的应用进行深入的探究。

1自动化生产线控制系统的整体架构

自动化生产线内部的控制系统主要是由PLC、位置传感器、工业计算机、电

机驱动器以及工业摄像头等所构成。在整体控制系统当中，三自由度的滑台是其

内部的核心部件，其是由X、Y、Z三个不同方向的线性模组以及与之对应的步进

电机组成，完全能够通过PLC来为驱动器发送准确的控制信号，有效控制滑台当

中的三个分支，使其能够按照规定中的坐标来进行移动。通常情况下，X轴方向

应当尽量与流水线内部的传输带维持一种平行的状态，可以利用齿轮带动皮带这

一简单的驱动方式使得X轴对应的步进电机能够更好的发挥出自身的驱动作用，

实现高速运转的直线行驶，保证定位的准确性、平稳性。而其中的横向机构就可

以由Y轴步进电机进行驱动，其整体驱动方式与X方向基本一致，主要目的就在

于能够更好的配合X方向来完成坐标的定位工作。升降机则是由Z轴的步进电机

进行驱动，在驱动方式上与前两者并无太大差异，在实际工作中主要就是顺着垂

直的方向来上下运转，实现对各种工件的放置和抓取。这一控制系统的主要功能

有以下几个方面：一是能够实现自动操作与手动操作之间的选择；二是可以实现

更加精准的控制；三是能够对工件图像进行更加准确的捕获，及时计算出与之对

应的坐标；四是具备良好的安全保护功能。

2PLC技术在自动化生产线中的应用

2.1自动化生产线构建

将PLC技术应用在自动化生产线中，首先要针对自动化生产线进行构建，对

生产中所需要的设备与功能指令进行整合，利用PLC技术完成统一控制。构建

PLC自动化生产线的主要目的是替代频繁的人工操作，减少人工作业中存在的误

差，提升产品生产质量。对生产线进行构建中，要本着简约、精准的原则，对控

制程序以及生产系统中不需要的多余部分及时删除。根据自动化生产线构建的成

本预算对设备进行选择，根据现场设备控制特征完成PLC技术的程序汇编，从而

替代传统人工操作，使整个生产线在经济效益上得到提升。基于PLC技术基础上

构建自动化生产线，要确保自动化生产线中的每一个生产设备都具有数据接送传

输功能，通过网络信号传输完成设备远程指令，保障各生产设备与控制系统的先

进性。

2.2自动化生产线PLC技术功能分析

在自动化生产线基础上，应用PLC技术实现PLC核心控制操作，要对技术内

部功能进行合理选择，对PLC技术内的软件设备进行融合，使软件控制系统能够

与机械设备形成整体。PLC技术应用是以编程作为基础，通过编程后，在PLC内

部的核心处理设备中对各生产设备传输的数据统一录入，传输至计算机中进行操

控分析，从而完成有效的远程自动化生产控制，实现自动化生产过程中各设备远

程运行状态的监控。自动化生产线中应用PLC技术主要功能分为两种，一种是对

生产状态实时控制，第二种是对自动化生产线中的设备进行远行监控，确保生产

过程安全。自动化生产线运行中，PLC技术在功能上具有融合性，会将管理功能、

控制功能、监控功能融合成为一个整体，共同使用在自动化生产线远程管理控制

阶段。PLC技术最关键的自动控制功能能够代替人工作业，在生产阶段，一旦设

备出现运行参数异常的情况，也能在系统内部快速感知