倍速链柔性化智能自动控制系统设计(附件)【字数：5674】
当今社会进入制造业的大发展时期，人类已经从第一次工业革命开始寻找代替人工制造发展的机会，几个世纪过去了但是探索一直未曾改变。进入21世纪我国为应对国家发展的机会提出中国制造2025的战略方针，开始积极寻找新的出路以此实现弯道超车。本文重点叙述在制造生产线领域其倍速链的控制系统的设计，主体就是智能控制方式、数据平台、工业机器人使用、MES系统、组态设计，柔性化控制等等。
目录
倍速链柔性化智能自动控制系统设计 0
一、柔性化智能自动控制 4
1.1 柔性化制造产生过程 4
1.2 智能化控制系统 4
1.3 柔性智能化的意义 4
二、倍速链的应用 5
2.1倍速链的定义 5
2.2 倍速链的应用 5
三、柔性化控制设计 6
3.1 电气方案规划 6
3.2 硬件设计 7
3.3 软件设计 10
3.4 组态软件 15
3.4.5 变频器参数显示 16
四、数据分析 17
4.1 设备耗损分析 17
4.2 设备运行稳定性 18
4.3 数据监控 18
4.4 节拍分析 18
4.5 设备未来改造空间 19
五、总结 20
参考文献 21
致谢 22
一、柔性化智能自动控制
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
1.1 柔性化制造产生过程
为什么叫柔性化，那是因为在于对产品质量的一种把控。柔即是软的意思，就是我们可以对生产线进行各种切换同时能保证产品质量不受到任何影响。当今的世界是一个竞争的世界，人们对于产品的质量要求越来越严格，粗制滥造的时代已经过去了。但是同时我们传统的单一制造模式不具备让我们的产品在世界上有一席之地。柔性化生产可以快速有效迭代产品周期，而不用投入大量的资金去改造控制设备。成本的节省，产品质量的提高都是柔性化生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
带来的好处。
1.2 智能化控制系统
中国人口老年化严重，但企业对产品的生产需求却是一直未曾减少的。人工智能是未来工厂生产的大趋势。研究智能化制造系统是当前中国企业所应该去探索的。目前我国大型的制造行业都有智能制造的影子，车间MES管理系统被越来越多的利用。智能控制系统就是对现有的人工管理生产方式进行改造程数据管理控制方式，利用数据的比对和分析加强自动化生产。
1.3 柔性智能化的意义
柔性智能化能够提高产品的竞争力、缩短开发周期，节省人力成本和设备开发成本。
二、倍速链的应用
/
图1 倍速链
2.1倍速链的定义
用于物料输送的链条与链传动采用的链条类似，工程上最常用的输送链条为滚子链。
2.2 倍速链的应用
倍速链能够很好的规划运输路线，改变了传统人工制造使用人力去生产的过程。倍速链的应用可以将更多的产品工艺集中在一起，通过机械手臂的螺柱焊、点焊、弧焊、涂胶和等离子清洗等工艺加工设备。有效的利用资源和空间。
目前我国倍速链应用前景广阔，主要是自动化行业。比如汽车行业、电池行业、制药行业，烟草行业和食品行业等。
三、柔性化控制设计
3.1 电气方案规划
/
图2电气规划图
它分为供电部分即PDP柜和控制部分即MCP柜。
配电柜（PDP）柜门有一电源总开关，用于切断MCP及外围设备等所有系统内的电源。主控柜（MCP）柜门有一控制电源总开关以及指示灯，控制电源总开关用于切断所有控制电源，包括输入、输出、网络电源等。
本系统控制柜（Control Panel）采用主控柜（MCP）与配电柜（PDP）的模式，负责给控制系统所管辖区域供电、采集远程IO信号、逻辑控制以及机器人控制和HMI通讯显示等。
主控柜（MCP）柜内包括了PLC槽架、直流电源、断路器等电控系统元器件。
本控制系统中采用的PLC为AllenBradley品牌的GuardLogix系列安全PLC，型号为1756L73/72S。此PLC符合SIL3，CAT4的高度安全标准，除了原有非安全型PLC的一般控制功能即Standard Control Task外，另有独立的安全控制功能即Safety Task。
另外，主控柜（MCP）柜外另配备一个工业以太网交换机柜，用以连接本控制系统内所有以太网接口设备，如PLC机架中的以太网模块，机器人通讯模块，现场触摸屏。
倍速链的电机采用SEW的三相异步电动机，都是变频控制。其中输送主要是IP67级的现场控制，升降机构采用柜内变频控制。
为追溯产品生产的过程，每个产品都配置了二维码用于记录生产过程信息以及绑定产品的相关数据，所以在工艺流程开始之前都要自动扫码枪扫码出信息用于和上位系统交互。
PLC编程软件为RsLogix5000，版本为20.01。组态软件为Factory View，版本为7.0 。
3.2 硬件设计
3.2.1保护能力
过载保护：所选用母线的电流等级应不小于断路器的整定电流以及工作时通过母线的最大电流。
短路保护：母线允许的峰值电流应不小于断路器的限流值。
不同断路器的保护能力并不相同，上下级断路器的级联和配合可以有效增强对系统的保护。
3.2.2柜体设计
No.
Item
Qty
占地面积
位置
1
MCP
1
1000宽*1500深
一层
2
PDP
1
1000宽*1500深
一层
3
HMI1
1
目录
倍速链柔性化智能自动控制系统设计 0
一、柔性化智能自动控制 4
1.1 柔性化制造产生过程 4
1.2 智能化控制系统 4
1.3 柔性智能化的意义 4
二、倍速链的应用 5
2.1倍速链的定义 5
2.2 倍速链的应用 5
三、柔性化控制设计 6
3.1 电气方案规划 6
3.2 硬件设计 7
3.3 软件设计 10
3.4 组态软件 15
3.4.5 变频器参数显示 16
四、数据分析 17
4.1 设备耗损分析 17
4.2 设备运行稳定性 18
4.3 数据监控 18
4.4 节拍分析 18
4.5 设备未来改造空间 19
五、总结 20
参考文献 21
致谢 22
一、柔性化智能自动控制
柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统(Flexible Manufacturing System)，英文缩写为FMS。
1.1 柔性化制造产生过程
为什么叫柔性化，那是因为在于对产品质量的一种把控。柔即是软的意思，就是我们可以对生产线进行各种切换同时能保证产品质量不受到任何影响。当今的世界是一个竞争的世界，人们对于产品的质量要求越来越严格，粗制滥造的时代已经过去了。但是同时我们传统的单一制造模式不具备让我们的产品在世界上有一席之地。柔性化生产可以快速有效迭代产品周期，而不用投入大量的资金去改造控制设备。成本的节省，产品质量的提高都是柔性化生产 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
带来的好处。
1.2 智能化控制系统
中国人口老年化严重，但企业对产品的生产需求却是一直未曾减少的。人工智能是未来工厂生产的大趋势。研究智能化制造系统是当前中国企业所应该去探索的。目前我国大型的制造行业都有智能制造的影子，车间MES管理系统被越来越多的利用。智能控制系统就是对现有的人工管理生产方式进行改造程数据管理控制方式，利用数据的比对和分析加强自动化生产。
1.3 柔性智能化的意义
柔性智能化能够提高产品的竞争力、缩短开发周期，节省人力成本和设备开发成本。
二、倍速链的应用
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图1 倍速链
2.1倍速链的定义
用于物料输送的链条与链传动采用的链条类似，工程上最常用的输送链条为滚子链。
2.2 倍速链的应用
倍速链能够很好的规划运输路线，改变了传统人工制造使用人力去生产的过程。倍速链的应用可以将更多的产品工艺集中在一起，通过机械手臂的螺柱焊、点焊、弧焊、涂胶和等离子清洗等工艺加工设备。有效的利用资源和空间。
目前我国倍速链应用前景广阔，主要是自动化行业。比如汽车行业、电池行业、制药行业，烟草行业和食品行业等。
三、柔性化控制设计
3.1 电气方案规划
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图2电气规划图
它分为供电部分即PDP柜和控制部分即MCP柜。
配电柜（PDP）柜门有一电源总开关，用于切断MCP及外围设备等所有系统内的电源。主控柜（MCP）柜门有一控制电源总开关以及指示灯，控制电源总开关用于切断所有控制电源，包括输入、输出、网络电源等。
本系统控制柜（Control Panel）采用主控柜（MCP）与配电柜（PDP）的模式，负责给控制系统所管辖区域供电、采集远程IO信号、逻辑控制以及机器人控制和HMI通讯显示等。
主控柜（MCP）柜内包括了PLC槽架、直流电源、断路器等电控系统元器件。
本控制系统中采用的PLC为AllenBradley品牌的GuardLogix系列安全PLC，型号为1756L73/72S。此PLC符合SIL3，CAT4的高度安全标准，除了原有非安全型PLC的一般控制功能即Standard Control Task外，另有独立的安全控制功能即Safety Task。
另外，主控柜（MCP）柜外另配备一个工业以太网交换机柜，用以连接本控制系统内所有以太网接口设备，如PLC机架中的以太网模块，机器人通讯模块，现场触摸屏。
倍速链的电机采用SEW的三相异步电动机，都是变频控制。其中输送主要是IP67级的现场控制，升降机构采用柜内变频控制。
为追溯产品生产的过程，每个产品都配置了二维码用于记录生产过程信息以及绑定产品的相关数据，所以在工艺流程开始之前都要自动扫码枪扫码出信息用于和上位系统交互。
PLC编程软件为RsLogix5000，版本为20.01。组态软件为Factory View，版本为7.0 。
3.2 硬件设计
3.2.1保护能力
过载保护：所选用母线的电流等级应不小于断路器的整定电流以及工作时通过母线的最大电流。
短路保护：母线允许的峰值电流应不小于断路器的限流值。
不同断路器的保护能力并不相同，上下级断路器的级联和配合可以有效增强对系统的保护。
3.2.2柜体设计
No.
Item
Qty
占地面积
位置
1
MCP
1
1000宽*1500深
一层
2
PDP
1
1000宽*1500深
一层
3
HMI1
1
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