流水线控制

流水线控制（共11篇）

流水线控制 篇1

随着我国工业化进程的不断推进, 工业生产逐渐向着大型化、系统化、自动化的方向发展, 这对工厂生产流水线的控制提出了更高的要求。在工厂生产流水线控制中, PLC具有强大的控制能力和复杂的逻辑运算能力, 能提高现场控制信号的精确度, 实现实时数据监控管理, 满足工厂生产流水线控制的要求, 得到了大力推广。基于此, 本文对基于PLC的工厂生产流水线控制进行了介绍。

1 系统设计要求

装配流水线有5个工位、1个次品检测位及1个次品分拣机械手臂, 其间距相同, 要求当按下启动按钮时, 如果流水线没有产品配件放下, 则流水线以50 Hz的频率运行;检测到产品时, 检测开关1导通, 流水线以40 Hz的功率运行, 运行50 s后, 如果没有产品配件放下, 则流水线仍以50 Hz的频率运行。每当产品到达一个工位时, 都要停留10 s, 之后流水线运行到下一位 (必须准确停止到对应的工位) , 以便工人快速、有效地完成装配工作。

当产品包装完成后, 经过检测开关2, 如果产品为次品, 则经过次品分拣开关, 将次品推下次品箱;如果产品为良品, 则流水线将产品送入良品箱。

流水线每个装配工位都设有急停开关、急停红灯指示、物料短缺开关及物料绿灯指示, 按下停止按钮流水线停止运行。

2 系统设计方案

本系统分设计方案为硬件设计、软件设计及编码器接线设计。硬件设计通过电机、PLC、变频器及触摸屏的接线组成, 选用PLC实现对系统多个输入、输出点频繁动作控制, 通过变频器对流水线进行多速控制及设定;软件设计由PLC编程、变频器参数设定及触摸屏人机界面共同完成。

在简单装配流水线中, 只需1台电机工作。因此, 整机供电电源为三相四线, 电压为380 V, 供电频率50 Hz, 供电方式为拖链行走机构, 电机型号JZ2-51-16/4, 电机功率4/16 k W, 电流为23/32 A。

3 系统硬件设计

3.1 变频器选型

由于电机功率为4/16 k W, 电流为23/32 A。用电机的功率乘以1.2~1.5的系数, 经简单计算得出一数值, 以此数值选一变频器, 用变频器直接驱动电机。本系统采用MTCUBISHI (三菱) -E700型号变频器。

3.2 PLC选型

通过初步计算, 有输入点/输出点共11个, 均为数字量信号, 可选用FX2N-48MR系列PLC, 其结构紧凑、扩展性能良好、价格低廉。

3.3 编码器选型

本设备上的旋转编码器为增量型编码器, 型号为CT001, 技术参数:电源电压为DC+5+/-5%或5~12 V、12~24 V;最大转速为5 000 rmp;输出电压方面, 高电平Vh≥85%Vcc, 低电平Vi≤0.3 V;输出脉冲数为600 p/r, Tz=1/4T, 可以对正反向脉冲进行计数。

3.4 I/O地址分配

在地址分配表中, X0和X1启动, 检测功能和输入控制启动, Y0~Y3可实现对电动机正转, RM、RH多段速端子的控制等, 具体如表1所受。

3.5 系统硬件电路

由于系统的转速不同, 因此, 本文选用变频器来满足流水线对各种产品的装配需求。通过变频器的参数设定和外部接线, 可实现速度调整。其中, 通过RH、RM参数设定来确定运行频率, STF、SD、U、V、W分别为接触器引线和三相电源引线端子;采用PLC控制, 控制转速的指令由PLC的DA转换模块以直流0~10 V形式向触摸屏发出指令来驱动电机的变频器发出, 从而实现调速。PLC选用FX2N-48MR, 由硬件电路可知, 输入需要5个端子, 输出需要6个端子。变频器减速时间极短, 对于小功率负载设备而言, 不会造成较大的影响, 但对于频繁启停的大负载设备而言, 易造成变频器的损坏。所以, 本设备选用编码器来控制变频器的减速时间, 从而避免因频繁启停而造成变频器的损坏。

3.6 高速计数器

选用的高速计数模块CT001编码器与PLC接线图如图1所示。

4 变频器加减速时间计算与设定

变频器加、减速时间的计算公式如下:

加速时间=Pr.20/ (最大使用频率-Pr.13) ×从停止到最大使用频率的加速时间. (1)

减速时间=Pr.20/ (最大使用频率-Pr.10) ×从停止到最大使用频率的加速时间. (2)

根据上述公式计算加、减速时间, 设初始频率均为50 Hz, 从停止到最大使用频率的加速时间为2 s, 从最大使用频率到停止的减速时间为0.5 s, 求得此时需要设定的加、减速时间, 即设Pr.13=0.5 Hz、Pr.10=3 Hz, 则Pr.7=2 s、Pr.8=0.5 s。

5 系统软件设计

5.1 系统流程

按下启动按钮变频器通电, 流水线以50 Hz的频率运行。传感器开关判断是否有物料经过, 如果有, 则流水线以40 Hz的频率运行, 每当产品到达一个工位时, 都要停留10 s, 之后流水线运行到下一位。产品包装完毕后, 次品检测开关开始对其检测, 具体如图2所示。

5.2 流水线启动控制程序

流水线启动控制程序如图3所示。具体流程为:按下X7动作→变频器的STF与SD之间未接通的前提下, Y0动作并自锁→接触器KM得电并动作→变频器接通电源, 流水线以50 Hz的频率运行;M0动作→变频器的STF与SD之间未接通的前提下, Y1释放, Y2接通, 流水线以40 Hz的频率运行;按下X6动作→Y0、Y1和Y2释放→变频器切断电源→流水线停止运行。

5.3 流水线装配启停控制程序

流水线装配启停控制程序如图4所示。具体流程为:检测开关X1动作→如果Y0已经动作, 则变频器已经通电, 辅助继电器M0动作并自锁→流水线以40 Hz的频率运行。

T0为等待物料设定的时间, 流水线以40 Hz的频率运行, 运行50 s后, 如果没有产品配件放下, 则流水线仍以50 Hz的频率运行。

运用比较指令及计数指令实现对编码器的控制, 从而使流水线为装配工位准确定位。同时, M1动作, 流水线停止10 s后继续运行。

XO为脉冲输入端子, X0动作后, 计数器C235随之变化, 实现编码过程。

Y0下降沿为计数器复位开关, Y0下降沿动作, 复位指令执行动作, 计数器复位。计数器复位为流水线下一次准确定位做准备。

6 结束语

综上所述, PLC具有编程简单、可靠性高、适应性强、抗干扰能力强及维修简便等优点, 采用模块化结构, 可靠性高于继电控制, 且体积更小。在工厂生产流水线中应用PLC, 不仅能取代继电器电路的逻辑控制, 还能提高流水线控制信号的精度, 提高工厂流水线生产作业的可靠性和安全性。本系统较为实用, 成本较低, 对其他类似生产流水线的设计具有一定的参考价值。

摘要：PLC (可编程控制器) 具有复杂的逻辑能力和运算能力, 能适应现代工厂生产的需要, 在冶金、石化、电力等工业生产中得到了广泛应用。基于PLC的工厂生产流水线控制展开了研究, 分析了系统的设计要求和设计方案, 并对系统的软、硬件设计和变频器参数设置进行了详细介绍。

关键词：PLC,生产流水线,系统设计编码器

参考文献

[1]白文忠.PLC在工厂生产控制系统技改中的应用[J].科技传播, 2016 (10) .

[2]蔡建光.PLC在生产线自动化改造中的应用[J].通讯世界, 2014 (05) .

飞跃流水线 篇2

总有一种冲动：老子去做自由撰稿人算逑了。

那天某电视台重放老片、Jack Nickson演的《飞越疯人院》。我看得津津有味，并想象福柯同学就坐在我身边，不断讲解日趋理性化的文明如何摧毁人类自由的天性。我觉得导演没准就是读了福柯的《疯狂与文明》，于是决定拍一部电影给它做注脚。

今天我突然觉得，那个电影不但是给福柯的书做注脚，也是给我的生活做注脚。

我不喜欢学术圈子，就是个“学术产品”的流水线而已，这一点美国中国都差不多。跟智不智慧没啥关系，重要的是标准化。拿美国所谓搞“中国研究”的学者来说，无非就是几道“工序”：第一，到中国某市或某县或某乡去收集一点在中国是个人就知道但是却能引起美国学术圈子啧啧称奇的“经验材料”，比如中国现在有很多土地纠纷耶，退休工厂闹示威耶，官员很腐败耶，农民闹上访耶，乡镇企业不行了耶……第二，把这些材料整理整理、字码齐，行分对，历史弄一章，现状弄两章，前景弄一章；第三，加点“理论”的“佐料”，“与那谁谁谁说的……不同，这些材料说明了……”反正文科的理论没有定论，大家转着圈说原话就是了，前年A说社会信任是经济发展的润滑剂，去年B说社会信任对经济发展没有什么用处，今年C又说社会信任是经济发展的润滑剂，后年D又说社会信任对经济发展没有什么用处……有用……没用……有用……没用……有用……没用……得，几百个人就靠这个吃饭了。如果是搞比较文学之类的，这个工序上又必须弄些故弄玄虚的词汇。什么“此在”啊，“现代性”啊，“逻格斯中心主义”啊，等等等等。第四，弄出一个常识性的、跟我外婆认识水平相当的、甚至有时候还不如我外婆认识水平的结论，然后拿着这个结论到处开会，发paper，出书，评职称，当专家。

比如前几天我去听一个讲座，该教授在美国在世的“中国研究”专家中，大约能排前5名了。伊研究安源大罢工，我听半天，感觉其基本的结论就是：安源大罢工的领导人顺序本来是李立三、刘少奇、毛泽东，但是后来因为政治原因，修正成了毛泽东、刘少奇、李立三。这似乎也没错，但是犯得着为了这个结论花个几年时间，研究基金n万元，弄出一本书n个论文吗？

每次听这样的讲座、看这样的书，到最后我总有一个感觉，就是：So――？

在我眼里，美国的所谓“中国研究”基本就是一系列的深度新闻报道。在某种意义上还不如新闻报道：因为新闻报道还要求语言简洁明了，还要求有时效性和“新鲜感”，而且一个记者还不能指望靠一两次采访吃五年饭。

大部分美式社科学问的特点就是：精致地平庸（相比之下，中国社科学问到目前还大部分停留在“不精致地平庸”这个水平上）。美国这个体系不太关心你是不是平庸，但是非常关心你是否精致。以前一个经济学朋友跟我说：只要我用数个复杂的模型作为论证方法，哪怕我的结论是“人渴了就想喝水”这样的废话，也会有很多杂志愿意发我的文章。

以我的经验来看，“哥大的政治学博士”这个词汇本身，正如“哈佛文学博士”，“斯坦福社会学博士”，“耶鲁历史学博士”等等，（理工科不敢说，不懂），对于说明一个人的智力水平、敏感性、洞察力、才华，其实几乎没有任何信息量。我认识大量平庸得令人发指的文科博士，也认识大量对社会现象洞察力非凡的非文科博士。“名校文科博士”这个名号，大约可以说明一个人英语水平不太烂（总得把 GRE考过而且成绩靠谱吧），它还可以说明一个人比较坚强（考了这么多年的各种变态试仍然没有垮掉），以及懒得不离谱（好歹得码完各种作业以及毕业论文才让毕业），仅此而已了。

当然你也不能太笨，你不能说1加1等于3――不对，其实你也可以很笨，只要你有汪晖那种故弄玄虚堆砌辞藻把人绕晕的本领，你就是说1+1=10也没事。

显然这个体系里也有非常聪明、非常出色的人，但是在这个体系里存活，并不要求你非常聪明和出色。你比较“乖”，比较顺从流水线的生产规则，对于生存才是更重要的。甚至有时候“灵气”有可能成为一种障碍――因为有灵气的人容易产生反抗“标准化”的冲动。

我之所以最近老在想这个“飞越流水线”的问题，主要其实还不是因为“叛逆心理”，而是因为比较吝啬。我琢磨着，假设五年是制造一本“学术产品”的周期，五年、五年地把时间花在把平庸给雕刻得精致起来，是不是一种人才的极大浪费呢？还有开各种鸟会、讨好各种牛人牛编辑、承担各种令人头疼的行政工作、写各种项目的proposal、出考试题改作业……这些“琐事”，对我这种只愿意面对自己的心灵生活的人来说，完全是一种折磨。有的人可以甚至乐于寄生于这种体制，是因为他本来就无所谓心灵不心灵，这就是一个饭碗而已，正如编程序是programmer的饭碗，分析数据是analyst的饭碗，打扫卫生是钟点工的饭碗。但是俺这个死不悔改的理想主义愤青，当年投身于火热的思想工作，可真的不仅仅是为了一个饭碗的呀。

流水线控制 篇3

1 饲料加工流水线的工艺流程介绍

饲料加工线有三道基本工序。 (1) 粉碎工序:当关风器启动后, 除尘风机才能启动, 除尘风机启动后, 才能启动粉碎机, 可见三者实现顺序联锁控制, 对饲料进行粉碎加工, 当粉碎机停车后, 才能停止关风器和除尘风机。 (2) 混合工序:在粉碎机启动运行时, 混合机才能启动, 同样才能顺序启动水平输料机、斗提机及水平输送机。在混合机启动同时, 自动启动电动推杆进料门, 粉碎的饲料送混合机与饲料添加剂进行混合加工。进料门开启60s后关闭。送入混合机的粉料混合5~6min后, 开启电动推杆出料门, 混合好的配合粉料进入水平输料机, 再经斗提机及水平输进机至待制粒仓, 等到出料门开启60s后关闭。同叫又打开进料门, 粉料又进入混合机混合……, 以后就循环上述过程。 (3) 制粒工序:将混合好的配合粉料制成颗粒。当启动制粒工序的风机后, 才能按相应按钮依次启动立式冷却器、制粒机和送料器, 停机时, 要逆序停车, 送料器→制粒机→冷却器→制料风机。饲料加工流水线的工艺流程如图1所示。

1.粉碎机2.除尘风机3.关风器4.斗式提升机5.电动推杆进料门6.混合机7.电动排杆出料8.水平输料机9.水平输送机l0.制料风机11.进料器及制料机12.冷却器

2 PLC控制系统的的硬件设计

2.1 PLC控制系统输入/输出点分配

控制系统有启动和停止按钮及各工序停止按钮和控制系统总停止按钮共28个占PLC输入28个点, 单机启动或联锁工作选择开关10个需要占PLC输入10个点, 由于单机启动或联锁工作选择开关功能相同, 在PLC中可以由一个输入点来替代, 也就是说单机启动或联锁工作选择开关可以去掉9个, 由一个单机启动或联锁工作选择开关来控制, 所以整个PLC控制系统需要29个输入点, 输出设备占用PLC的13个输出点, 这13个输出点分别控制13个交流接触器, 由此选用三菱公司的FX1N一60MR的PLC, 其有36点输入, 24点输出, 完全可以满足电气控制要求。控制系统I/O地址分配表见表1。

2.2 硬件电路设计

图2为PLC的外部接线图, 由于梯形图是按照原有的继电控制原理图改造的, 在此, 输入点按钮及开关都采用动合触点连接。为保证线路安全, 在PLC开始运行时, 合上开关SA, 给输出设备提供电源, 出现紧急情况 (包括PLC发生故障) 时, 断开SA, 断开输出设备电源。若电源系统不稳定, 可以在PLC的电源和输出电源上加装变压器。原控制电路主电路不变, 也就是说所有接触器主触头控制的电路不用改变。

3 PLC控制系统软件设计

在控制电路中, 设置了总停按钮SB26, 及粉碎、混合和制粒三工序电路的停止按钮SB23、SB24和SB25, 以便在运行中出现故障时实施紧急停机。如果出自某一工序的故障, 可按相应停止按钮, 这样不使停机范围扩大。在设计程序时将对应的PLC输入继电器触点与相关输入继电器线圈串联。

3.1 粉碎工序PLC梯形图设计

关风器、除尘风机和粉碎机的控制为启停控制, 加上顺序联锁控制、加上粉碎机停机后才能关关风器及除尘风机控制, 所以粉碎工序梯形图程序设计比较简单, 如图3所示。

3.2 混合工序PLC梯形图设计

混合工序控制原理也是采用顺序控制和启停控制, 在混合机运行时, 水平输送机、斗式提升机、水平输料机和料门启闭控制不允许直接停机, 必需是在混合机停止运行后它们才能停。在混合机启动后, 由PLC内部时间继电器T1、T2、T3和T4来配合实现料门的开启及关闭的循环控制, 从而形成进料门及出料门的自动循环启闭。为了确保当进料门开启时出料门一定关闭, 而出料门开启时进料门必须关闭, 双方要进行互锁控制。设计

3.3 制粒工序PLC梯形图设计

制粒工序工作原理类似粉碎工序, 其梯形图设计也相似, 设计的梯形图如图5所示。

4 调试

每一道工序相关的单机调试控制, 可以通过开关SA1来实现, 接通SA1, 就可进行相关工序各功能控制的调试, 调试完成后断开SA1, 可以运行程序。

5 结论

采用PLC可编程控制器对小型饲料生产线电气控制系统进行改造, 将原有饲料生产线有触点控制系统改造成为无触点控制系统, 从而提高了生产系统的自动化程度, 同时对产品的质量和生产效益都有较大的提高, 同时控制系统的稳定性和可靠性得到了提高。

参考文献

[1]范永胜, 王岷.电气控制与PLC应用[M].北京:中国电力出版社, 2004:178-188.

[2]李道霖.电气控制与PLC原理及应用[M].北京:电子工业出版社, 2004:105-108.

[3]蔡红斌, 郭和伟.电气与PLC控制技术[M].北京:清华大学出版社, 2008:184-186.

[4]文友先, 刘俭英.小型饲料加工流水线的电气控制[J].农牧与食品机械, 1990 (5) :20-23.

[5]肖丽.T68型卧式镗床的PLC改造[J].科技成果管理与研究, 2010 (2) :76-79.

流水线的总结 篇4

流水线的总结

首先，第一个是我们懂得了什么叫做团队精神，在流水线上工作是不能随便离岗或停顿下来，如果流水线上有一个人离岗或停顿将会影响整条生产线的速度，连累到整条线的员工，同时质量也要有所保证，不能马虎，哪怕是看起来不大重要，都有可能被老师检查出来重新返工，那样浪费整条生产线上的同学的时间。这就使我们学会了办事情谨慎、认真、仔细的对待，学会了团结，分工和互相协调，使我们体会到团队精神在工作中的重要性。其次，我们学会了勤俭节约的好习惯，理解到什么是“粒粒皆辛苦”，的名句，同学们平常在学校里大手大脚的花钱，而在工厂里看到员工们辛辛苦苦拼命的加班才得到哪点血汗钱时，在我们自己辛辛苦苦地做板子，用自己血汗做成功的板子，才真正的体会厂里的工人得到“钱”是来之不易。可以说这次实习给我们上了一堂无形的思想道德课，让我们受益匪浅，教育深刻。其三，我们学会了沟通，学会处理好身边的人际关系，学会在苦中作乐的技巧，在生产线上工作是比较枯燥的，一直都反复的做那份工作，如果没有同身边的同事沟通，处理好身边的人际关系，一个人是很孤独，同时在一个工位上工作时间长了，前后工位之间将免不了有磨擦出现，处理不好，将影响我们的工作质量。这就让我们懂得了人际关系的重要性，一个好的人缘将会给我们的工作带来了无限的方便和欢乐。其四，我们在工作中学会了研究。在工作中，方法中的正确和方便性非常重要，直接影响到生产的效率，我们在自己的岗位上做熟了对自己所做的工作也仔细研究起来，细心分析其方法，模具的缺点，自己研制出一套更加便捷简单的方法来提高自己的速度和减少工作量，真正充分体现出大学生的不同之处，体现了大学生的风采。

总的来说，我们在这一次学习到了很多在校园、在课堂上、课本上学不到的东西，也使同学们了解很多和懂得了做人的道理，特别是体会到生活中的艰辛和找工作的不容易。在此，我要感谢老师，感谢你的照顾和帮助。相信这次珍贵的经历会一直伴随着我以后的工作生活。千里之行，始于足下，我会通过这次学习，更加懂得知识和实践的积累，不断充实自己。

网上“小贷流水线” 篇5

吴旭文被这句话狠狠打击了。

2006年9月吴旭文创办了杭州惠合机械设备有限公司，前面三年做的是贴牌经营模式，款到发货的方式让公司在资金上基本没遇到问题。2009年，公司决定组建自己的生产基地，从贸易型转向为生产型企业。一时间，要租厂房、添置加工设备、增加人员、购买原材料，资金压力犹如泰山压顶。“当时想到了贷款，亲戚朋友那边可以借到一部分，但是钱账好还，人情债难抵，就没开口。”但是当吴旭文拿着公司的财务报表给他在农业银行做贷款业务的同学看时，对方说出了前面那句狠话。

银行这条路也堵死了。虽然业务发展的还不错，但资金短缺成为制约公司发展的瓶颈。直到阿里巴巴信用贷款出现——不要抵押物，不要担保人，针对会员服务。做为有六年资质的阿里巴巴诚信通会员，吴旭文觉得他可算赶上这一拨了。

“另类”融资体验

在阿里贷款网站上提交了申请表。第二天就接到阿里巴巴信用贷款部门的电话，让补缴几份资料，并且提出要进行视频交流。“视频里的美女问了很多问题，也很细致。不过经营起步阶段对销售额、对成本预算和开支不是很重视。”吴旭文说，视频对话让他感觉自己对公司财务状况并不是谙熟于胸。“阿里金融让我提供两个客户和两个供应商电话，进一步了解公司的运营情况。”

“没想到不到3天，贷款通过了，拿到差不多23万元，虽然和申请的50万元有差距，但也十分激动。”吴旭文说，收到短信通知那一刻，他最想做的事就是打电话给他那个农行的同学。

阳光照耀的地方不只是阿里巴巴上的诚信通企业，在天猫上开设女装店的南京匹尔睿电子信息技术有限公司也尝到了阿里金融贷款的甜头。匹尔睿的生意虽然很好，但长久以来资金问题一直束缚了店铺的发展，公司去年申请了天猫信用贷款，并被授信200万元。“我们将这笔贷款的70%用于优化后台供应链。热卖产品可以及时提前备货，很大程度上缓解了之前发货速度的困扰。发货周期从之前平均7天提高到5天。”公司负责人赵庆东（化名）说。

这笔钱不仅帮助匹尔睿解决了供应链的资金压力，还帮助公司找到了一批新的合作工厂。更令赵庆东兴奋的是，钱有了，公司终于能组建一支IT团队来优化网店运作。“不久前刚刚引进了两名优秀的IT人才，接下来各项硬件支出以及人才组合也会相继投入。日常ERP维护，硬件设施、网页搭建等IT支持方面都将陆续走上正轨。以往，招人的想法都由于企业资金的短缺而作罢。”

值得一提的是，该公司获得贷款没有提交任何担保、抵押，仅仅是花了3分钟的时间在网上提交申请，然后就水到渠成了。虽然接触过不少贷款产品，但赵庆东仍将这次获贷的经验总结为“另类”——因为从来没想过钱还能在网上这么贷出来。

缺钱，几乎成为国内小微企业的通病。对于偏重网络销售渠道的小微企业而言，由于缺少厂房、设备等资质，想要逾越传统贷款模式中的担保、抵押等条件无疑更为困难。除了店铺的存货和用于经营的电脑、员工，企业几乎没有任何固定资产，而辛苦在网上积累起来的店铺信用在银行又得不到认可，想要贷款几乎成为妄想。央行征信系统的历史数据显示，目前累计获得过贷款的中小企业有800万，只占国内4000多万中小企业的约18%。考虑到这4000多万只是中小企业静态的总数，能获得贷款的中小企业比例实际更低。

相比而言，吴旭文和赵庆东算是幸运儿，不论是“见鬼”经历还是“另类”体验，都源于阿里金融开创的新型微贷技术。

阿里集团在2010年成立了小额贷款公司——阿里金融，依托阿里巴巴、淘宝、支付宝、阿里云四大平台，利用客户在网上积累的信用数据和行为数据，分析客户的信用状况，为小微企业和个人创业者提供融资服务。

小贷工厂的互联网式金融

阿里金融的网站上有一段马云的话：“如果我们把资金比喻成水，大企业比喻成树，传统的银行发放贷款就好比一个农夫挑着水来浇灌这些树。而我们的中小企业就好比广阔无边草原上的草，如果再让农夫挑水灌溉，那是不切实际的，要解广大企业融资之渴，就必须建立水利工程，挖渠，铺水管，来进行灌溉。”这形象地描述出阿里金融想构建的“小微企业资金灌溉系统。”

“我们只做100万元以下的贷款，100万元以上的留给银行去接。我们要当直升机，不是波音，直升机飞得更低，载重量更大，更贴近草根。”阿里金融掌门人胡晓明如是说。

根据宜信公司最新发布的《2011小微企业调研报告-经营与融资》显示，多数小微企业的资金缺口较小，受访者中有64%表示其日常资金短缺额度在10万元之内，94%的企业资金短缺额度不超过50万元；小微企业目前仍较多习惯通过亲友借款的形式获得资金，被访者中有54%选择亲友借款，而选择贷款的仅有 27%，曾申请贷款的企业也仅占30%，手续麻烦、缺少抵押物或担保是主要限制因素。

阿里金融利用互联网技术，通过大规模运算和风险模型设计，正在打造一条“小贷流水线”，以期融资服务实现标准化工业生产，降低成本并确保质量，最终建立互联网式金融的小贷工厂。

工厂有两个大车间——阿里贷款和淘宝贷款。阿里贷款主要的对象是B2B平台上的小公司，淘宝贷款服务的是淘宝和天猫平台的卖家。从业务流的划分看，比较像银行的公司业务和个人业务分类。

申请贷款靠信用评级是阿里金融贷款的最大特质。淘宝贷款是以卖家在淘宝网或天猫网上的网络行为数据做一个综合的授信评分，纯凭信用拿贷款，无需抵押物和担保人。而且其申请、获贷、支用的整套流程都是在线上完成，贷款以日计息，可随借随还。卖家在自己店铺的管理后台即可对应进行贷款的相关管理。彻底颠覆了传统银行客户经理拿嘴聊，用腿跑来审查贷款资质的做法。

据淘宝贷款车间总监王芳介绍，赵庆东的贷款路径是针对信用资质好的商户采用的“310”模式——3分钟申请，1秒钟授信，0员工介入，全程在线上完成。阿里贷款则运用了一个阿里金融的核心技术——视频调查。信贷调查员通过互联网与小微企业客户进行面对面交流，可以帮助小微企业主们恢复或重新编制财务报表，要求他们在线提供个人银行流水、水电费单等票据，通过在线调查方式来判断企业的财务状况与运营能力。这是阿里金融参考借鉴国外的小微企业贷款技术后，根据国内情况有针对性开发的。

这些都依托了阿里云强大的数据后台支持。阿里金融已经拥有100多人的IT技术团队，并不断从阿里巴巴各子公司寻猎更多的技术牛人，足见其在技术创新上的下本力度。胡晓明还透露，和阿里云合作已有两年，按照阿里金融现在的用户规模，整个数据集群将近有500台，而这些设备都是租赁阿里云的服务器，很大程度降低了阿里金融的运营成本。

信用评级在阿里金融的小贷工厂里是金子，但到了银行可能就成了石头。在做自营贷款前，阿里金融曾推出过合银贷款，给银行和阿里巴巴平台上的小企业牵线搭桥，结果发现，这不仅仅是钱的问题，“双方在信贷理念上存在差异。最大的就是对信用评级的看法。”阿里贷款车间总监杨润江说。

7×24小时监控贷款

在阿里金融的办公室里，有一面由12块液晶屏组成的屏幕墙，显示的是实时更新贷款分布地区，业务完成进度，贷款规模等业务数据，默默地汇报着公司每天的工作进度。那张中国地图上清晰地标明了阿里贷款的辐射范围，点击该区域就可以看到贷款金额，客户数量，不良率等资料。

信任与风险永生共存，阿里金融的风险控制也有着互联网的特性。

小微企业一旦获得贷款，就进入了阿里小贷工厂的监控范围，计算机系统会7×24小时监控贷款使用是否发生偏离。风控体系中嵌入了几千条规则在运行，预警信息是在系统里直接跳出来。预警分三个级别，黄色和橙色预警出现时，会进行人工排查发现问题，如果是出现红色预警，将直接催收，减小坏账风险。

针对坏账除了在本地设立专门的电催部门外，当地基本交予外包专业公司进行催收，从而进一步降低运营成本。目前阿里金融贷款的不良率控制在1%以内，算不错的成绩。

阿里金融在实践的同时，没有停止技术创新的脚步。阿里贷款在前期审查的时候采用自主研发的360度资信评级，多维度了解贷款申请人的资料，并进行汇总分析。

跟浙江大学合作建立的金融实验室同时在孵化着多个辅助贷款审批的工具。比如将心理测试系统引入微贷技术，分析小企业主性格特质，并将结果进行定量，通过模型测评小企业主对假设情景的掩饰程度和撒谎程度。杨润江说：“这个目前还在不断改进中，题库还需要根据需要进行调整。”

在丰富数据库的看法上两个车间总监不谋而合。在杨润江看来，可以利用网络手段收集更多交易平台之外的信息，比如工商方面，互联网涉及的相关违规，涉诉的信息，方便甄别和进行风险控制。目前相关数据还在积极收集阶段，同时公司在跟多个渠道进行沟通，希望能将银行贷款、进出口业务流、报税情况、用电量等数据集纳汇总，能构建一个全方位立体的信用评估体系。

王芳觉得，淘宝天猫平台上的交易都是封闭并且可追溯的，未来在信用数据的收集上，可以接入一些外网的信息，比如QQ，Ebay上的经营记录。有的卖家在淘宝平台上的注册的时间短，资质不高，但是在其他网站经营了很久，接入数据可以了解商家的交易行为，帮助进行贷款的信用评估。此外，通过数据计算模型，淘宝贷款还可以推演卖家未来的交易情况，可以变身客户资金利用的顾问，给卖家一些投资建议等。目前资金服务不是纯线上的，由人工专席去服务VIP客户，“未来可能推广，并在线上进行简化。”

截至2012年5月底，阿里金融已经完成小微贷款超过300万笔，累计放贷金额230亿元，平均每笔贷款约7000元。而进入2012年以后，阿里金融小贷平均每天完成贷款更是超过10000笔。小额贷款近乎批量化出品了，但是阿里金融有着更长远的追求。

阿里金融的运作模式也一直是业内热议的话题。一位国有银行经理认为，阿里金融的创新模式和精神是值得同业学习的，不过他对于风险控制这块有着传统银行人士严谨的保守态度，觉得效果如何还要时间去验证。而中国小额信贷联盟秘书长白澄宇则十分肯定阿里金融：“这是一种基于商业信用的为商户提供增值服务的信贷模式，且有商户虚拟店面做抵押，是电子商务派生出的电子信贷。随着电子商务市场扩大，这种信贷市场也会增长。”

小贷公司夹缝中曲折前行

对于小贷公司的现状和未来的问题，阿里金融跟专家如出一辙——监管层需要给予更多的政策支持。

阿里金融发放贷款的资金来源于阿里巴巴集团联合复星、银泰、万向运作的两家小贷公司。由于小额贷款公司性质上不属于金融机构，作为一般的工商企业，只能向两家金融机构融资，且融资额不超过净资本的50%，同时还要负担5.56%的营业税及附加税、25%的企业所得税。这无疑严格限制了小额贷款公司的发展，也是摆在阿里金融面前的现实问题。

“对于小贷公司的税费优惠和融资杠杆能有差别倾斜，进行分层次管理，以促进小贷公司健康发展。”白澄宇说。

杨润江坦言，随着客户群的增长，业务规模的扩大，阿里金融未来的融资问题是一个大的议题。“现在主要做100万元以下的贷款，未来考虑放宽额度上限，随之而来的是需要更多的资金来源。”

据央行此前的统计，截至2011年末，全国共有小贷公司4282家，贷款余额3915亿元。小贷公司已然成为小微企业融资的重要渠道之一。全国人大财经委副主任委员吴晓灵近日表示，“小额贷款公司现在的杠杆率是50%，实际上应达到净资产的200%，而不是资本金的200%。”

目前，吴旭文已经申请了三期的阿里贷款，贷款额度不断上涨。三次视频审核经历下来，公司的行为也潜移默化地发生改变——越来越重视财务的健康情况，开始认认真真地去严格做账了。目前阿里贷款处于市场培育阶段，让车间总监的杨润江每天都惦记的一件事就是琢磨怎么培育客户的认知和信任度。能快速渗透到那些有贷款需求的小微企业中去。

流水线控制 篇6

灌胶机种类繁多, 自动灌胶机大多采用定容量灌胶方法[1]。此类自动灌胶机工作时, 由于胶液存储器的空气压力不稳定, 从而随机性地形成气泡并含在胶液中, 此外胶液和容器的温变胀缩特性存在差异, 加上胶液具有黏性, 在阀门关闭之后, 会出现滴漏现象, 这些都直接影响了灌胶精度, 限制了利润率和成品率的提高。对此, 有的采用抽真空方法消除胶液气泡, 有的在胶液存储器中添加空气压力稳定器避免胶液气泡的随机产生, 但这两种方法不仅系统复杂, 而且成本太高。至于胶液滴漏问题, 常采用的方法是:或运用落球法[2], 或运用滚筒法[3], 或运用毛细管法[4], 对液体粘滞系数的进行精密测量, 基此再通过智能补偿提高灌胶精度。补偿方法主要有三种, 即:通过压差校正阀芯开口的流量补偿方法[5,6];利用压力补偿修正比例阀流量特性的方法[7~9];非对称液压缸对称控制的补偿方法[10]。但不管哪种方法, 在实际使用中都存在明显不足, 如被检验体脱离原工作环境或容器而不能实现在线测量, 由于环境因素特别是温度对液体粘滞系数有较大影响等等。虽然进一步采用温度补偿, 可以在一定程度上克服环境温度对灌胶精度的影响, 但效果并不能令人满意。

为了解决上述灌胶过程中多重因素对生产效益的制约, 采用直接称重法应该是上佳选择, 关键在于直接称重法如何在自动化流水线上实现, 并获取一个与灌胶匹配的优化控制规则[11]。因此深度研究结构简单、高效低价的直接称重式数控灌胶流水装置, 具有非常乐观的应用前景。

1 数控灌胶流水线的结构原理

1.1 基本结构

称重式数控灌胶流水线如图1所示, 由传送带、隔离转板、缓冲室、活塞、单向阀、流量调节阀、8个称重传感器、称重传感器控制板、灌瓶控制杆以及固定导管组成, 其特征是单向阀连接于缓冲室一侧的进口;缓冲室的下端 (出口) 与流量调节阀相连, 流量调节阀由静片和动片两部分组成, 动片由磁流源驱动;缓冲室的上部与活塞相壤, 缓冲室可根据灌瓶高度和宽度上下左右人工调节;灌瓶控制杆与固定导管可滑动连接, 8个称重传感器固定在称重传感器控制板上, 可上 (下) 控制, 控制位置略高 (低) 于传送带, 且传送带紧靠8个称重传感器, 灌胶时灌瓶控制杆将灌瓶推离传送带, 至8个称重传感器构成的平台上, 灌胶完毕, 灌瓶控制杆将灌瓶推进传送带, 所以灌胶精度完全取决于称重精度, 彻底消除了灌胶时气泡产生的随机性对灌胶精度的影响, 可同时给1~8个灌瓶灌胶, 系统将根据实时数据, 优化选择瓶数, 结合对活塞和流量调节阀的控制, 可在保证灌胶精度的前提下充分提高灌胶效率。

1.2 工作原理

灌胶装置工作原理可按图2所示的流程, 描述如下:

1) 系统经初始化, 计算灌装最佳瓶数n (n≤8) ;2) 驱动灌瓶控制杆推进8个灌瓶, 经Tin后进入称重传感器平台, 按照系统控制规则压制1~n号活塞, 给1~n号灌瓶灌胶, 经T1后灌胶结束;3) 驱动灌瓶控制杆推出8个灌瓶, 经Tout后进入传送带, 隔离板收起, 收起用去时间Ton;4) 驱动传送带, 经T2将n个已灌装瓶送出, 隔离板放下, 放下用去时间Toff, 传送带停止传送, 返回2) 。

其中, Tin为控制杆推进待灌瓶所用的时间;设ti (i=1~n) 分别为1~n号瓶灌装所用的时间, 则系统灌装时间为:

Tout为灌瓶控制杆推出待灌瓶所用的时间;Ton为隔离转板收起所用的时间;设t i′ (i=1~n) 分别为1~n号瓶传送所用的时间, 则系统传送时间为:

一般t1′=t′2=…=t′n, 所以:

Toff为隔离转板放下所用的时间。不难分析可知, 封盖、包装等后道工序可用的时间:

1~n号缓冲室吸入胶液时间为:

传送带静止时间为:

传送带传送时间为:

灌胶时间T1与各缓冲室胶液压力、各瓶的灌胶量、胶液特性和灌胶精度等因素有关。系统灌胶精度与称重精度有直接关系。为提高系统灌胶效率, 必须缩短灌胶时间T1, 但灌胶精度必须有一定的灌胶时间T1保证, 因此流量调节阀和缓冲室胶液压力的控制就变得非常关键。

2 灌胶控制规则

通过对活塞和流量调节阀的控制, 以实现高效、高精度灌胶。为了灌胶平稳, 缓冲室胶液压力和流量的变化应平滑无畸变, 这一点正好也迎合活塞和流量调节阀的响应特征。

灌胶系统中缓冲室的胶液压强有恒压、恒降压率和自然 (又称正态) 等三种典型控制规则, 各瞬时压强分别表示为:

其中, P1max、P2max和P3max分别为三种典型控制规则的最大压强;T1为临界点, 即灌胶结束时间;ρ为自然液压因子。

若要求有相同的控制效率, 即:

则:

在相同控制效率的前提下, 各控制规则的特点是:恒压控制简单, 最大压强P1max小, 但由于临界压强p1 (T1) 大, 所以灌胶平稳性能较差;恒降压率控制比较简单, 且临界压强p2 (T1) 为0, 灌胶平稳性能好, 但最大压强P2max大, 对系统硬件设施的要求较高;自然控制比较复杂, 但最大压强P3max较小, 临界压强p3 (T1) 与自然液压因子ρ有关, 如图3 (a) 所示。为克服自然控制临界压强对灌胶平稳性能的影响, 可对自然控制规则进行改进, 改进后的瞬时压强为:

显然, 改进型自然控制规则的最大压强仍为P3max, 但临界压强p3′ (T1) 为0, 如图3 (b) 所示。此时, 式 (13) 应修正为:

综上所述, 恒压、恒降压率和改进型自然三种控制规则如图4所示。恒压控制在灌胶结束阶段仍有较大的液压, 存在较大胶液冲量, 灌胶称重的精度很难得到保证;恒降压率控制虽然降低了灌胶结束阶段的液压, 但初始阶段液压较大, 对设备材质和密封性能要求较高, 增加了系统成本, 缩短了使用寿命;改进型自然控制则进一步降低了灌胶结束阶段的液压, 液压变化平稳, 初始阶段液压常介于恒压和恒降压率之间, 只要根据胶液属性选择一个合适的自然液压因子, 就可以实现综合性能俱佳的控制目标。

还有一点需要说明的是, 遗漏不会影响称重式灌胶精度, 但同样会降低生产效益, 影响工作界面。最简便的解决方法是, 在灌胶结束时加一个适宜的负压, 就可以消除遗漏现象。

3 实验结果与分析

3.1 实验条件

定容量式和称重式自动灌胶试验样机各一个, 试验样机如图5所示;电子秤BBA422-6SM一个 (量程3kg, 分辨率1g) ;秒表HS-80TW一个;PVC胶液若干。

3.2 实验数据与分析

灌胶成品标定2kg, 合格品设定为 (2.00~2.10) kg, 即小于2.00kg视为欠量产品, 大于2.10视为有溢出现象。分别选用定容量式、称重式恒液压降和改进型自然液压控制进行灌胶, 结果如表1~表3所示。

由表1可知, 采用定容量控制方法灌胶, 灌胶成品率为91.67% (表中黑体为不合格品) , 产品分布区间为 (1.892~2.137) kg, 剔除不合格品, 总平均值2.054kg, 灌胶精度 (即无需性消耗率) 为2.70%, 灌胶时间8.2s。

由表2可知, 采用恒压控制规则, 灌胶成品率达到100%, 产品分布区间为 (2.001~2.072) kg, 总平均值2.031kg, 无需性消耗率为1.55%, 灌胶时间10.2s。

由表3可知, 采用改进型正态控制规则, 灌胶成品率达到100%, 产品分布区间为 (2.000~2.019) kg, 总平均值2.008kg, 无需性消耗率0.42%, 灌胶时间11.5s。

4 结论

本文对称重式数控灌胶流水线做了系统分析, 提出了自然液压控制规则, 比较了传统的定容量式灌胶与称重式恒压降和改进型自然液压灌胶。实验表明, 称重式灌胶能有效克服传统定容量式灌胶因气泡形成的随机性, 以及胶液和容器的温变胀缩特性存在差异对灌胶精度带来的影响, 成品中液重离散性得以改善, 无需性消耗同步降低, 成品率显著提高。另外, 称重式中不同控制规则对灌胶精度有不同影响, 改进型自然液压控制是一个综合性能俱佳的控制规则。总之, 所述流水线结构简单, 制造成本低, 具有精度高和稳定性强的特点, 灌胶生产效率和经济效益定能大幅提高。

参考文献

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[2]王丽南, 陈殿伟, 丁力.液体粘滞系数测量方法的研究[J].吉林化工学院学报, 2005, 22 (3) :80-84.

[3]ZHANG R, XU K J, YANGSH L, et al.Notch filters based real time signal processing method for electromagnetic flowmeter[J].Chinese Journal of Scientific Instrument, 2009, 30 (supple.6) :344-347.

[4]张军, 李寒光, 李映君, 钱敏.压电式轴上六维力传感器的研制[J].仪器仪表学报, 2010, 31 (1) :73-77.

[5]权龙, 林廷圻, 史维祥.比例溢流阀复合控制压力流量原理及实现[J].机械工程学报, 1995, 31 (1) :23-28.

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[7]许仰曾, 李达平, 陈国贤.液压数字阀的发展及其工程应用[J].流体传动控制, 2012, 7 (2) :5-9.

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[10]杨勇.液压伺服系统自适应模糊变结构控制[J].电子学报, 2008, 36 (1) :86-89.

流水线控制 篇7

关键词：自动流水线,PLC,组态软件,触摸屏

1 自动流水线系统

1.1 自动流水线基本概念

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[1]。

1.2 自动流水线基本组成及工作过程

1.2.1 自动流水线基本组成

该系统的结构方框图如图1所示,主要由控制单元、材料分拣系统、气动机械手、平面仓储系统、接口单元等组成。

(1)控制单元

控制单元由电源模块、2台PLC组成。电源单元选用开关电源,主要作用是为系统提供直流24V的电源。

系统选用2台PLC主要是用于分别控制平面仓储系统和材料分拣系统,然后通过PLC网络实现PLC之间的相互通讯,完成系统的统一动作。PLC之间的网络根据PLC的机型特点,可分别选用PPI、PC-LINK、C-Net等网络方式。

(2)材料分拣系统

材料分拣系统由传送带、传感器组、变频器、交流电机、旋转编码器、井式出料塔、气动推料机构等组成。其中变频器、旋转编码器、交流电机与PLC组成带位置反馈的速度控制系统。传感器组由电容传感器、电感传感器、颜色传感器、光电传感器组成,可以识别货物的颜色、材质、数量等属性。

(3)气动机械手

本系统中,气动机械手的上升、下降、夹紧、放松和旋转,货物的入库动作都是选择气动技术来完成的。气动夹作为气缸中的一种,主要是针对机械手的用途而设计的,它用来夹取物体,实现机械手的各种动作。机械手上升和下降、货物入库采用直线型气缸来完成。

(4)接口单元

接口单元采用开放式结构,系统所有控制线和信号线均通过导线引到面板上来,因此在实验时,只需要在面板上接线即可。

1.2.2 自动流水线工作过程

自动流水线模拟系统主要由传送带、传感器组、变频器、交流电机、井式出料塔、气动推料机构、步进电机及其驱动器、气动机械手、平面库、直线导轨、气动入库机构等组成。各机构由PLC控制驱动。其过程如下,将货物推到井式出料塔后,变频器启动(传送带同时动作),有料传感器检测到货物,气动机械手下降、夹手、上升、旋转完成后,将货物送到取货位上,步进电机发脉冲控制气动入库机构动作。按货物属性,分别入库。从面完成检测、分拣、搬运、仓储功能,有货物时,重复上述步骤。生产过程均由PLC自动控制,需要时也可手动操作,控制系统工作原理:控制系统采用顺序控制方式,顺序控制主要是以预先设定的时间或条件为依据。按预定的动作顺序,控制被控对象,按规定的工艺流程自动运行。

由于控制系统的执行驱动元件与部件(电磁阀,步进电机),功率大,工作电压与电流也大,因此系统设置了驱动电路和驱动继电器,线圈执行元件的驱动电路,从PLC接受信号,由固态继电器放大,然后去驱动线圈执行元件,如步进电机,电磁阀。当操作者按下启动按钮后,进入PLC自动控制中,PLC按设定的时间或条件。以及预先规定动作顺序,输出信号,使被控对象按规定的工艺流程自动运行。

2 自动流水线系统软件设计

2.1 PLC程序设计

2.1.1 设计思路

系统要求PLC的功能主要完成货物的识别分拣、搬运、仓储等过程。

识别分拣:传感器组由电容传感器、电感传感器、颜色传感器、光电传感器组成,可以识别货物的颜色、材质、数量等属性。

搬运:本系统中,气动机械手的上升、下降、夹紧、放松和旋转,货物的入库动作都是选择气动技术来完成的。气动夹作为气缸中的一种,主要是针对机械手的用途而设计的,它用来夹取物体,实现机械手的各种动作。机械手上升和下降、货物入库采用直线型气缸来完成。

仓储:用于完成货物的入库。系统根据货料分拣系统提供的货物信息,将不同的货物送入到不同的仓位。对仓库定位,用步进电机进行控制。

2.1.2 模块化程序编写

整条流水线的控制采用PLC与上位机(PC工作站)相结合的分布式控制策略,其中PLC实现设备动作的单元控制。而PC工作站则实现设备状态的动态显示,并且根据生产环境和状态的变化,进行合理调度与决策。

为了在生产时便于修改和调试,控制系统软件设计采用模块化设计,软件主要由检测、分拣、仓储、PC-LINK网络等程序模块组成。根据所绘流程图,将各程序模块进行连接,在上位机的监控下两台PLC之间用PC-LINK方式来交换数据。

(1)分拣系统的PLC程序设计

货物分拣系统是该系统中的一个子系统,用于完成货物进货、出货控制,货物材料、颜色检测及气动机械手控制。

货物分拣系统是该系统中的一个子系统,用于完成货物进货、出货控制,货物材料、颜色检测及气动机械手控制。

(1)系统上电初试化后,高速计数器工作,程序如图2。

程序说明:初始化在程序开始运行时进行,利用特殊内部寄存器R 9013将初始数据传入各数据寄存器,程序正式运行时初始化程序不再运行。

(2)传送带运行程序如图3。

程序说明:井式出料塔有料传感器检测到货物,延时4s后,变频器启动,同时TMX 0开始计时,6s后,Y 4闭合出料气缸动作,将货物推上传送带,传送带由交流电机控制,按变频器的设置启动运行。经传感器组的检测,依货物属性判别入库。通过PC-link网络程序货物设置,为仓储入库作准备。

传感器组由电感传感器(X 4)、电容传感器(X 5)、颜色传感器(X 6)、光电传感器(X 2)组成,识别货物的颜色、材质、数量等属性。

(3)网络信号控制如图4。

程序说明:本段程序的目的是两台PLC之间用PC-LINK方式来交换数据。实现2号PLC中的传感器所检测到的信息和机械手的动作信息传送到公共寄存器中,1号PLC通过PC-LINK从公共寄存器中获取所传达的信息。

(2)仓储系统的PLC程序设计

平面仓储系统用于完成货物的入库。系统根据货料分拣系统提供的货物信息,将不同的货物送入到不同的仓位。对仓库定位,用步进电机进行控制(具体程序见附录)。

2.2 上位机监控与触摸屏系统设计简介

在自动化生产与控制中,人机交互设备是人与系统进行数据和命令交换的唯一途径,作为与可编程逻辑控制器(PLC)配套的产品———触摸屏(TP),以其独特美观的界面,直观的菜单,简便易学的操作方法,成为工业生产与控制系统中最理想的人机交互设备。本系统设计时,现场调试控制所用人机界面采用日本松下电工的GT10型触摸屏。用它作为PLC的输入设备,起操作按钮的作用。只要触摸触摸屏的画面就能输入数据[4]。设计中,我们把组态软件MCGS和触摸屏技术有机结合,人机界面友好,图5为分拣系统监控窗口。

3 系统调试

3.1 硬件调试

3.1.1 传感器调试

(1)通电状态下,在颜色传感器下方的传送带上,放置带有某一颜色料块,调节传感器上的电位器,观察窗口中红黄(或绿)指示灯,当两灯恰同时发光时,该灵敏点即为料块颜色检出点。(注:顺时针旋转检测色温向低端移动,否则反之)

(2)在电感传感器下方的传送带上,放置铁质料块,调整传感器上两螺母,使传感器上下移动,恰好使传感器上端指示灯发光,该高度即为传感器对铁质材料的检出点。

(3)在电容传感器下方的传送带上,放置铝质料块,调整传感器上两螺母,使传感器上下移动,恰好使传感器上端指示灯发光,该高度即为传感器对铝质材料的要检出点。

3.1.2 气动阀调节

将气源送上,调节下料气缸气源管上调速阀的螺栓即可调节下料气缸的动作力度,其它气缸的动作力度可通过调节气缸气源管上调速阀的螺栓来调整气缸的动作速度[4]。气压表标值建议调定在0.12MPa。

3.2 软件调试

根据硬件参数,如传送带长度、变频器、交流电机、旋转编码器、步进电机及其驱动器、气动机械手、平面库库间距、气动入库机构在直线导轨上的位移等的参数调试软件,使软件与硬件配合达到控制要求。为了实现上述要求,我们采用了PLC的符号梯形图方式编程,这种方式直观,便于监控和局部修改。

4 结论

本自动流水线设计中采用了MCGS组态软件及其平台作为良好的上位机人机界面,进行系统的监控和管理,PLC作为下位机执行可靠有效的控制,系统结构简洁,可靠性高,在自动化生产设备中应用越来越广泛。

参考文献

[1]鲍风雨,等.典型自动化设备及生产应用与维护.北京:机械工业出版社,2004

[2]袁秀英,等.组态控制技术.北京:电子工业出版社,2003

[3]常斗南,李全利,等.可编程序控制器原理应用实验.北京:机械工业出版社,1998

流水线控制 篇8

1.1 基本原理

在工业生产的过程中, 生产机械需要电机拖动来满足生产工艺的要求。交流异步电机以其体积小、重量轻、价格低廉、运行性能稳定等优点, 在机械的电力传动中应用最为普遍。但是交流电机不像直流电机那样, 可以很方便地进行调速, 它的调速问题一直比较困难。经过几十年的研究和发展, 出现了许多交流电机的调速方式, 如异步电机的变极调速、定子电压调速、转子串电阻调速、串级调速、变频调速等。目前, 使用最广泛, 效果最好的还是变频调速, 变频调速技术的迅速发展, 使交流电机调速困难的问题得以解决。

由电动机的拖动原理, 可知交流异步电机的转速表达式为:

undefined

上式中, f—定子电源频率;

p—异步电机的磁极对数;

s—电动机的转差率。

因此, 如果改变输入到异步电机定子绕组的电源频率f, 就可以改变异步电动机的同步转速ns和转子转速n。由电机学知识可知, 交流异步电动机的转速n总是小于同步转速ns, 而且它是随着同步转速的变化而变化的。当电源频率f增加时, 同步转速ns增加, 交流异步电机的实际转速n也增加;反之, 当电源频率f降低, 同步转速ns降低, 交流异步电机的实际转速n也降低。这种通过改变电源频率来改变交流电动机转速的调速方式称为变频调速。在变频调速技术中, 使用变频器向电动机提供频率可变的电源, 去改变电动机的转速。

1.2 变频器实现变频调速的过程分析

变频器基本结构由主回路和控制回路两部分组成。通常由变频器主回路为异步电动机提供调压调频电源, 此电源的输出电压或输出电流及频率, 由控制回路的控制指令进行控制, 而控制指令则根据外部的运转指令进行运算获得。主回路由三部分构成:将工频电源变换为直流功率的“变流器部”;吸收在变流器部和逆变器部产生的电压脉动的“平滑回路部”;将直流功率变换为交流功率的“逆变器部”。另外, 异步电动机需要制动时, 有时需要附加“制动回路部”。变频器为主电路提供通断信号的回路称为控制回路, 通过控制回路的作用, 实现变频器的电压和频率可调。控制回路由以下几部分组成:频率、电压的“运算回路”;主回路的“电压/电流检测回路”;电动机的“速度检测回路”;将运算回路的控制信号进行放大的“驱动回路”以及变频器和电动机的“保护回路”。

2 基于PLC实现的变频调速控制系统设计

2.1 生产流水线调速控制要求

在钢铁生产企业内的生产流水线控制主要有如下要求:①调速范围大。考虑到生产流水线上的钢材等物件行程较长, 但就位又要求平稳准确, 因此生产流水线系统要有足够的调速范围 (10:1以上) , 以满足各种工况下的吊装需求;②要求有预备档, 用于提升重物前消除传动机构的各种间隙和张紧缆绳, 以避免过大的机构冲击;③生产流水线各机构属于重载起动, 因此当传动机构间隙消除后要求有较大起动力矩;④换档时要求能做到过渡平缓, 避免过大的电流与转矩冲击而导致生产流水线的“抖动”;⑤生产流水线在起动或停车过程中必须防止溜滑现象出现, 且停车过程要尽量平稳;⑥生产流水线对电气传动的同步性有较高的要求。

2.2 变频调速控制系统设计

(1) 系统构成设计

可编程控制器 (PLC) 结合变频技术对生产流水线的基本控制策略是:采用变频调速的生产流水线与PLC构成控制系统, 根据生产流水线的速度高低自动调整电动机的运行台数, 完成生产流水线的闭环控制。

如上图1所示, 由PLC控制的生产流水线变频调速控制系统, 主要由PLC、变频器、速度传感器、动力控制线路以及电动机等组成。一般来说, 系统采用一台变频器控制多台电动机以循环工作的方式。中心控制器为PLC可编程控制器, 以设定流水线的工作速度和反馈速度为控制目标, 以PID为控制算法组成闭环控制系统。

(2) 变频器的选型设计

变频器因型号和品牌的不同而不同。目前市场上变频器的品牌种类繁多, 国产的价格相对较低, 进口产品则性能相对较好。型号的选择则主要根据以下几点因素:①电动机的功率;②电动机的输出类型;③电动机的额定电压、额定电流;④电动机的过载能力。

考虑到目前国内钢铁生产企业流水线上所配备的电机多数都是三相交流同步蜗轮减速电机, 综合价格和性能等多方面因素进行考虑, 本论文在这里最终初步选择了LG品牌的变频器。

(3) PLC控制系统设计

PLC控制模块通过通信电缆将控制信息传送到变频器模块, 从而改变电源频率, 再通过通信电缆连接到电动机上, 从而改变电机的转速, 继而改变生产流水线的速度, 达到无极调速的目的。由于所选用的变频器具有RS-485通信接口, 因此PLC可以通过自由通信口与变频器通信, 控制变频器的运行、读取变频器自身的电压、电流、功率、频率累计运行时间和过压、过流、过负载等全部报警信息, 并且这样具有较高的运行可靠性, 节省了PLC的I/O口。下图为西门子S7-200系列的PLC的硬件设计接线图。

如图2所示, 其输入端子X0 和X1分别连接电接点速度传感器的速度下限开关和速度上限开关;端子X2～X6分别连接电动机1#～ 电动机5#的点动按钮, 点动按钮的作用是控制系统安装调试及维修时, 单独对每台电动机进行试机;PLC 的5个输出端子Y1、Y2、Y3、Y4 和Y7 分别连接驱动电动机1#～ 泵5#的电动机的5个交流接触器KM 1～KM 5;Y0 连接用于报警的蜂鸣器。

当PLC 控制变频器启动后速度传感器检测出当前流水线的工作速度, 并将信号转换为4～20mA模拟电流信号, 送入PLC的模拟量扩展模块作为实际速度值;PLC接收到速度信号之后与给定的速度值进行比较, 进而计算出控制量由模拟量扩展模块输出幅值为0～5 V 的电压信号给变频器, 变频器依据输入电压信号的大小, 控制电动机进行调速运行, 从而控制生产流水线的工作进度。

3 结束语

基于PLC自动控制的生产流水线变频调速控制系统, 有利于实现无人值守, 调速控制效果良好。这种集变频启动、PLC、现代控制理论于一体的新型流水线自动控制系统, 通过程序设计实现智能控制, 使生产流水线与主机的自动化水平相同, 有助于为实现全厂自动化创造有利条件, 因而适合在全国范围内大力推广。本论文对生产流水线的变频调速控制系统的设计, 只是对工厂自动化控制的一次简单探讨, 也是一次有益的探讨与尝试, 要真正实现工厂自动化控制程度的提高, 还有赖于我们广大电气自动化控制技术人员的共同努力。

参考文献

[1]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:航空航天大学出版社, 2003.

[2]王侃夫.PLC变频恒压供水系统的电气设计[J].上海电机学院学报, 2005 (3) .

[3]龙光明, 韩建红, 李晓利等.变频调速PLC群控系统在消防供水系统中的应用[J].工业安全与环保, 2005 (8) .

流水线控制 篇9

1 PLC的特点

具有较高的可靠性和较强的抗干扰能力

在电气控制设备中, 较高的可靠性是其必备性能。PLC采用的是现代大规模集成电路技术, 通过规范的生产工艺制造, 内部电路以高效的抗干扰技术为主, 可靠性显著。对于PLC的机外电路, 主要通过PLC实现相应的控制系统, 相较于规模相同的继电接触器系统, 电气接线及开关接点降低至数百甚至数千分之一, 故障发生率也有较大的减少。由于PLC本身具备硬件故障自我检测功能, 所以当有故障出现时其能第一时间发出警报信息。

具有较强的适应性

随着PLC的发展, 目前市场上已出现了大规模、中等规模、小规模的系列产品, 在所有不同规模的工业控制场合中应用均较理想。PLC不仅具有逻辑处理功能, 数据运算能力也较强, 适应于各类数字控制领域。当前, PLC出现了众多的功能单元, 将PLC贯彻落实到了温度控制、位置控制、CNC等工业控制领域中。并且, 随着PLC通信能力不断提高和人机界面技术快速发展, 为PLC组成各种控制系统提供了极大的便利。

维护便捷, 改造方便

PLC采用接线逻辑, 减少了控制设备外部的接线, 进一步缩短了控制系统设计及建造的周期, 并且维护便捷, 可实现改变同一设备程序而使生产过程也相应改变。在各品种、小批量的生产场合中应用较为理想。

得到了工程技术人员的认可

PLC是一种通用的工业控制计算机, 是针对工业矿业而发展起来的工控设备。接口简易, 编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式类似于继电器电路图, 通过一小部分的PLC开关量逻辑控制指令就能够达到与继电器电路同样的功能, 从而使得对电子电路、汇编语言不了解的人员方便快捷的采用计算机进行工业控制。

2 PLC在工业流水线的自动控制系统的应用

PLC选型

设计PLC系统过程中, 应先明确具体的控制方案, 然后进行PLC选型。工艺流程特点与应用要求是PLC设计选型中不可少的重要依据。所以在设计选型与估算过程中, 必须充分掌握了解工艺流程特点、具体的控制要求, 制定控制任务及范围, 明确相应的操作与动作, 然后再结合控制要求, 对输入输出点数、外部设备特性、PLC功能等进行合理估算, 最后明确性能价格比高的PLC, 并制定匹配的控制系统。在估算输入输出点数过程中, 要考虑一定的余量, 主要按照童年估计的输入输出点数, 再增加百分之十到百分之二十的可扩展。余量后, 按照该数据进行输入输出点数估算。订货过程中, 应了解生产商提供的PLC产品特点, 适当对输入输出点数进行圆整。

存储器容量是PLC本身能提供的硬件存储单元大小, 程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小, 所以存储器容量要大于程序容量。设计过程中, 往往会因为还未对用户应用程序进行编制而无法获悉具体的程序容量, 必须进行相应的程序调试后方可知晓。设计选型过程中, 为了能实际估算程序容量, 一般会以估算存储器容量而获取。由于存储器中存储量的估算公式不是固定的, 所以各文献资料中的公式各异, 通常根据数据量输入输出点数的十到十五倍以及输入输出点数的一百倍, 将该数当做存储器内存储量总字数, 并且根据该数的百分之二十五对相应的余量进行考虑。本文所述的PLC内存容量可进行两千条梯形图的存储, 以为接下来的该着中提供富裕的空间。

在选择机型时, 由于生产厂商们所提供的各类系列PLC产品性能、价格、结构都大相径庭, 所以应认真仔细的分析选择。由三菱公司生产的FX2N-16MR-001型号, 它的输入输出点都是八, 在FX系列中最具高功能、速率最快的PLC就是FX2N。其基本指令执行时间可达到0.08us, 存于内部的用户存储器为8K步, 能将其扩展16K步, 存在大量的特殊功能模块与功能扩展板, 使装箱机更加的便捷, 并增强了装箱机的控制能力。

生产流水线程序设计

首先, 设计要求;通过PLC与变频器对交流电动机的运转进行控制, 利用交流电动机带动流水线工作台运行, 交流电动机可以持续不断的进行运转, 其运转速率情况见图1。

图1中, 交流电动机一档转动速度达到了600r/min10;二档转动速度达到了900r/min;三档转动速度达到了2100r/min;四档转动速度达到了2700r/min, 五档反转动速度达到了1500r/min。对于二极电机可采用上述各级转速, 而如果是四极电机, 那么要强上述各级转速要分别除以二;如果是六极电机, 上述各级转速就必须均除以三;以此类推。检修和调整生产线过程中, 应通过步进与步退进行控制, 电机适合使用一档转速。

设计内容, 按下按钮SB1启动电动机, 工作台进入运行状态;按下按钮SB2关闭电动机运转, 工作台运行停止;按下按钮SB3, 电动机向正方向运转;按下按钮SB4, 电动机反转运行;按下按钮SB5, 电动机保持600r/min一档转动速度运转;按下按钮SB6, 电动机保持900r/min二档转动速度运行;按下按钮SB7, 电动机保持2100r/min三档转动速度运行;按下按钮SB8, 电动机保持2700r/min四档转动速度运行;按下按钮SB9, 电动机保持1500r/min五档反转动速度运行。按下按钮SB8, 电动机正转运行;按下按钮SB9, 电动机反转运行;按下按钮SB10, 电动机自动运行;按下按钮SB11, 电动机保持600r/min一档转动速度运行;按下按钮SB12, 电动机可通过任一级速度进行恒速运行。

3结语

综上所述, 运用PLC控制系统, 使得生产速率与生产效率得到了大幅提高, 由于PLC控制系统的扩展性与通用性较好, 以及结构的简便性、编程的便捷性、性能的可靠性、较强的抗干扰能力等众多的优势特征, 目前已经广泛应用于工业生产过程自动控制系统中, 市场发展前景广阔。

马云打造“阿里”信贷流水线 篇10

自2011年6月以来，阿里巴巴联合复星、银泰以及万向集团先后在浙江和重庆共同组建两家阿里小贷公司，“初长成”的阿里金融正款款步入人们的视野。正如阿里巴巴集团副总裁、阿里金融掌门人胡晓明所说：“我们要做直升机，不做波音，直升机飞得更低，载重量更大，更贴近草根。”马云也正全力打造一个金融生态系统，这对实现阿里巴巴商业模式向金融模式升级意义重大。

阿里巴巴已构建起的电子商务平台就像一个庞大的植物园，各类小微企业在这里“生长”。马云要“让天下没有难做的生意”，但“养料供给装置”的缺失正在抑制“植物”长大。胡晓明在谈及阿里金融定位时表示：“在整个金融生态环境下，我们只做100万元以下贷款，100万元以上的，留给银行，我们吃‘素’，不吃‘荤’。”

利用互联网技术，阿里金融正在打造一条信贷流水线，建成真正的信贷工厂，实现贷款的批量化“生产”。在操作屏幕上，可以看到生产线上每个环节客户的滞留情况、风险状况以及推进速度。通过模拟工业化作业流程，采用各模块专业控制手段，有效降低运作成本。

通过信贷流水线，阿里金融采用大数定律理念去做小微企业贷款，而不是用传统银行的“CasebyCase（具体问题具体分析）”方式。有一个很有意思的比喻：传统模式是“农夫浇树”，也就是信贷员将资金带给企业，而当前小微企业所处生态环境恰恰是草原，最有效的方式，恐怕是2300年前李冰父子修筑的都江堰，“遇弯截角，逢正抽心”，形成一个灌溉体系。

流水线控制 篇11

随着电子技术的发展,电子设备、仪器的智能化水平越来越高,而且越来越多的家用电器具备了“自动”、“智能”、“电脑/微电脑控制”等功能,一般都使用单片机来实现这些功能。本文针对单片机控制的LED流水灯的设计,全面介绍了一个完整的单片机控制系统,包括硬件电路和几种常见的软件编程方法。

1单片机的硬件组成

单芯片微型计算机,简称单片机。它是把组成微型计算机的各功能部件———中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、定时/计数器、并行I/O接口电路、中断系统以及串行通信接口等制作在一块集成芯片上,构成了一个完整的微型计算机。单片机既是一块集成电路,也是一个微型计算机。要让单片机“跑”起来,也就是RUN(运行)起来,其实就是要建立单片机应用系统。利用单片机实施控制的系统称为单片机应用系统,单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。单片机最小应用系统是指维持单片机正常工作所必需的电路连接。

本流水灯系统实际上就是一个带有8个发光二极管的单片机的最小应用系统,即由8个发光二极管、手动复位电路、由晶振组成的时钟电路、+5 V电源电路配以相应的程序组成的单个单片机最小应用系统。硬件原理图如图1所示。

2软件编程

2.1设计思路

从硬件原理图中可以看出,流水灯程序的设计指的是发光二极管一只一只地亮,一只一只地灭,每次亮的灯只有一个,而且是按照一个方向顺序向前或向后走动。在此我们还应注意一点,由于单片机执行每条指令的时间很短,并且人眼具有视觉暂留的效应,我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间,所以说必须有延时函数,否则我们就看不到“流水”的效果了。带着这个思路,结合硬件原理图,如果要让接在P1.0口的LED0亮起来,那么只要把P1.0口的电平变为低电平即为0就可以了;同理,让接在其他7个口的LED点亮,也就是把P1.1~P1.7口的电平分别依次变为低电平。相反,如果要让接在P1.0口的LED0熄灭,就要把P1.0口的电平变为高电平;同样,让接在其他7个口的LED熄灭,就要把P1.1~P1.7口分别依次变为高电平。因此,要实现流水灯功能,我们只要将发光二极管LED0~LED7依次点亮、熄灭,8只LED灯便会一亮一暗地形成流水灯了。

2.2编程方法

上述硬件原理图搭建完成并上电之后,我们还不能看到流水灯循环点亮的现象,还需要告诉单片机怎么来进行工作,这就需要输入让单片机能够解读的指令,控制单片机按照指令工作,即编写程序控制单片机的管脚,通过向I/O口不停地赋值、延时来实现。这里采用移植性较高的C语言来控制单片机。

软件程序的编写是单片机学习的重点和难点,下面我们以最简单的流水灯控制功能,即实现8个LED灯的循环点亮为例,来介绍几种软件编程方法。

2.2.1位控法

这是一种比较笨但又最易理解的方法,采用顺序程序结构,用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平,从而来控制相应LED灯的亮灭。程序如下:

将这个程序编译后固化到单片机中,8只发光二极管就实现了流水灯的效果。

2.2.2左移运算法

使用左移运算符“<<”实现流水灯效果的程序显然要比前面的程序简短、高效。先给P1口赋初值为0xfe,由于左移运算符运算的结果是左移1位,末位自动补“0”,程序中需要指令在末位补一个“1”,但这样左移8次之后就变为全“1”,即0xff,这时需要重新赋初值0xfe。

2.2.3循环移位法

我们在程序一开始就给P1口赋了一个初值0xfe,这个数本身就让P1口的P1.0先置“0”,其他位置“1”,然后延时一段时间,再让这个数据向高位移动,然后再输出至P1口,程序中利用循环左移函数实现,这样就得到了“流水”的效果。程序编写如下:

使用循环左移函数进行移位时,相当于所有的二进制数首尾相连成一个闭环,其中“0”和“1”的个数保持不变,给P1口赋的初值也可以是0xfe、0xf8,这样就可以有两个、三个LED灯在流动。

程序编写完后,软件会自动对所编写的程序进行编译链接,如果程序正确,把产生的代码装入并固化到单片机中,就实现了流水灯的效果。

3结语

在流水灯的设计中,不管是左移还是右移都是有规律的,我们利用左、右移运算符或者左、右移函数便可轻松实现。本设计仅仅是抛砖引玉,要实现复杂的、没有规律的变换,比如花样流水灯、音乐流水灯等,该怎么做呢?希望大家能从本设计中获得更多应用单片机的灵感。

参考文献

[1]杨欣,王玉凤,刘湘黔.51单片机应用从零开始[M].北京:清华大学出版社,2006.

[2]易礼智.基于51单片机实现流水灯的若干种编程方法[J].铜仁学院学报,2012,14(6):125-127.

[3]万光毅,严义,邢春香.单片机实验与实践教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

[4]金杰.MCS-51单片机C语言程序设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2014.