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[摘 要]在党的指导下，我国经济飞速发展，有需求就会有市场，而随着人们生活需求的多样化，源源不断的新产品出现来满足人们的需求，在这个过程中，新的技术投入到产品生产中，现如今，常见的做法是小批量多样化的生产，柔性制造系统在此背景下应运而生，本文将从PLC控制技术的角度来简要分析柔性制造系统的优化与设计。
[关键词]柔性制造系统PLC；优化和设计
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0096-02
前言：人们在购买产品时会从价格、质量、售后保障等方面考虑是否购买，生产公司只有从这些方面做好，才不会被市场淘汰。在生产过程中用柔性制造系统PLC控制技术来进行产品生产，既能保证质量和效率，又将企业带入了信息化管理领域，使得企业管理更加便捷有效[1]。
一 柔性制造系统在国内外发展情况
1.1 柔性制造系统PLC控制技术的重要性
管理就是在一定的人、材资源下确定一个方案，安排人员，工序和进度，在资金时间成本投入少的情况下达到最优的生产目标。而使用柔性制造系统PLC控制技术能够将这种管理变为现实，能够大大的提高生产效率，减少成本，缩短生产周期。
1.2 在国外的发展
柔性制造系统在英国的发展起源于1967年，18年后在全世界便有400套柔性制造系统被使用，之后以30%的增长率不断上升，到九十年代初超过了1500套。1美国、日本、德国等国家也是在相同时期开始柔性制造系统的研制工作。在1976年，日本造出了柔性制造单元，为柔性制造系统的发展打下基础，它是由机床和物料传送装置组成，能够进行批量和多种产品的生产。到了七十代的末期柔性制造系统进步巨大，到八十年代便投入使用，1982年，日本建成了加工车间。美国在此领域领先，柔性制造系统的硬件和软件水平都比较高，德国的柔性制造系统很强，产品数量种类最多到250种。柔性制造系统的出现也推动了汽车的发展，使得汽车的换代速度提高了两倍，劳动力使用量减少了一半。
由交易数量和规模可以看出，柔性制造系统这种高新技术一直在迅速发展。
1.3 在国内的发展
我国的柔性制造系统比起国外要落后许多，首先，起步较晚，1985年才开始研制，主要用于生产壳体和刷架体等小零件，其年产量能够高达2万件。在此前的两年内，郑州纺织机械厂、北京第一机床厂和广西柳州开关厂等一些工厂在政府的帮助下从国外买进了一批柔性制造系统。之后，我国便开始自己摸索着如何制作柔性制造系统，由于国家的重视，柔性制造系统进入飞速发展阶段，这个阶段是国内制做和进口相结合。到如今，柔性制造系统在我国已普及。
二 FMS的机械系统设计及功能
2.1 FMS的功能和特点
柔性制造系统是技术进步下的产品，包含了计算机和微电子学的知识，使用这种智能化技术能够使产品批量生产，企业得以进行多种产品的经营，同时，柔性和自动之间能够共存，达到共赢[2]。它是这样运行的：通过设备构成加工生产线，将生产中的每一个工序都仿照出来，在这个基础上不停的加工生产，就会在短时间内生产出更多的产品，而且残次的成果出现概率会比人为的低很多，就算在生产过程中出现故障，也可以采取简单有效的措施进行补救，简单而高效。
人们所熟悉的柔性制造系统的特点有三个：1）产品质量得到保证。使用柔性制造系统来加工产品，使得产品质量大大提高，因其包装和下卸都是同时进行的，所以运行效率比以前要更高，同时准确度也上升。2）运行快速便捷。在进行最开始的班次时，柔性制造系统的保护和检测都能够完成，其它工序只要系统运行的正常就没问题，柔性制造系统是一个智能化的系統，能够自己处理一些运行过程中的小问题。3）系统运行平稳。通过自身对一些零件设施的整理和调度，能够使系统的使用顺利进行。
2.2 FMS的机械系统设计介绍
柔性制造系统有一种类型是双台工作柔性的，它主要包含两个部分：一个是运输带，运输带连接了各个生产的工作区域，起着纽带的作用；另一个被称作制造单元，它的职能是削和钻。机械系统使用的是直流电，包含了运输带传感器和直流电动机等部件。
3 PLC的设计介绍
柔性制造系统最重要的部分是控制系统，它有着类似于人的大脑的作用，与柔性制造系统能否正常运行密切联系着，计算机的可编程控制器即PLC，能够控制开关，选择开关的时间，控制系统的运行过程，保证正常运行。它还有一个重要的功能便是通过可编程控制器处理数据，分析数据，便于浏览发现问题，总结经验，方便管理，这一点受到广大企业的欢迎，因而是大多数工厂企业的选择。而且，PCL所占空间面积小，运行稳定，这样的特点对控制装置影响巨大，控制网络的组成分为两部分，一个是PC机，起着监督的作用，另外一个是PCL，是PC机的监控对象。
3.1 柔性制造系统PCL的设计流程
根据上述柔性制造系统的组成来制定相应的流程：如图1所示，首先是E1处的工件检测，如果有工件和零件在加工，只能等到加工完毕后，新的工件才能开始继续加工，这样就能确保生产流水线在进料口处正常地运行；如果没有工件在E1处，电动机可以带动传送带将工件送到E2的位置上，在此时系统就可以进行正常地生产。在将上料口打开后，在电动机M2、M3的共同作用下将工件传送到E5的位置，在M4处的电动机就会对工件开始加工，这个过程会大约持续十几秒钟，然后电动机就停止工作。之后，在M3、M6处的电机就可以将工件和零件传送到E9的位置，在M5处的电动机就能够对工件和零件进行钻孔，这个过程大约也持续十几秒，之后，M5处的电动机停止工作，最后工件停留在E9处，我们需要检查在E12上是否有工件，如果有工件，那么就停留一会儿，等到工件传送完成后，再进行接下来的工艺流程；如果没有工件，则处于M7处的电动机运转，向下开启下料口，在M6、M8处的电动机的作用下工件和零件会被传送到E12的位置，通过以上环节，实现整个加工的过程。 3.2 I/O端子的分配介绍
I/O端子的分配主要反映的是外部的输入信号与输入端子号之间的关系，而输出的端子号设置在每个控制端。发电机的运转方向是可以改变的，改变它的正负极就能改变方向，所以要控制电机的正反转就要同时用两个输出端子来控制，打开开关只需要将输入开关连到计算机的可编程控制器的输入端上，而对于直流电动机则不能直接连接PCL，需要用到继电器进行转换工作，同时，直流电动机的运转方向只需要改变极性即可。这种I/O模块的具有很高的可操作性，在实际应用中效果很好。
3.3 定义I/O设备
定义I/O设备，最开始要使串口设置对话框弹出来，需要点击浏览器，然后选择设备＼COM10项。如图2所示。
其次用组态软件进行监控，先使通讯连接上，设置参数时要注意组态王通讯参数应与PLC的保持一致，然后将生产PLC的厂家和设备的名字等按要求输进对话框。对于三菱FX系列的PLC，连接RS232与上位机，PLC与I/O设备的缺省与推荐设置应该按照表2参数设置。
再次击浏览器，然后选择设备＼COM10项，新建一个图标，选择运行设备配置向导，PLC三菱FX2系列产品中/编程口便会出现，如图3所示的结果。
单击下一步，给外部设备命名，输入PLC，选择设备的连接串口，可以假设为COM1，填写设备地址是10，设置通信故障恢复参数通常是默认，最后会弹出设备配置向导-信息纵览，然后检查各项设置，确认正确无误，即可单击完成。
3.4 简析程序的运行
柔性制造系统程序的控制是使用继电器来辅助系统按照顺序来进行的，程序的运行主要靠控制指令，为保证程序指令的正确性，会选取其中一部分进行验证。程序的运行过程是这样的：首先要连接PC机和计算机的可编程控制器，再使用D8120寄存器选取一个数字作为参考，通常，我們使用的是9针D形连接器，也被称为RS-232接口，因为它能够让传输率最高；当这些步骤都做完后，命令就可以被执行了，发送程序到计算机的可编程控制器的终端，这时程序就会运行，可以通过数据看出生产线的工作是否正常，有没有出错。
四 结语
柔性制造系统能够适用于小批量产品的生产，柔性制造系统PCL的控制技术的出现更是锦上添花，保障了柔性制造系统的精确度。在市场竞争激烈的今天，传统的大规模生产方式已经不能适应经济发展趋势，市场需要多样化的产品，并且更新换代的速度极快，它可以改善生产环境及增强产品的竞争力，促进企业更好的发展。整个程序操作简单，可以根据不同的生产要求改变模型的设计，从而满足不同的生产线的加工标准，完成多种加工任务。
参考文献
[1] 潘郁.多品种、小批量生产作业计划排序模型及其启发式算法[M].运筹与决策，成都：成都科技大学出版社，1992.611～615.
[2] 李兴福.大批量生产中的柔性制造技术[J].组合机床，自动化加工技术.1998，（8）：25-29.
[关键词]柔性制造系统PLC；优化和设计
中图分类号：TU855 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0096-02
前言：人们在购买产品时会从价格、质量、售后保障等方面考虑是否购买，生产公司只有从这些方面做好，才不会被市场淘汰。在生产过程中用柔性制造系统PLC控制技术来进行产品生产，既能保证质量和效率，又将企业带入了信息化管理领域，使得企业管理更加便捷有效[1]。
一 柔性制造系统在国内外发展情况
1.1 柔性制造系统PLC控制技术的重要性
管理就是在一定的人、材资源下确定一个方案，安排人员，工序和进度，在资金时间成本投入少的情况下达到最优的生产目标。而使用柔性制造系统PLC控制技术能够将这种管理变为现实，能够大大的提高生产效率，减少成本，缩短生产周期。
1.2 在国外的发展
柔性制造系统在英国的发展起源于1967年，18年后在全世界便有400套柔性制造系统被使用，之后以30%的增长率不断上升，到九十年代初超过了1500套。1美国、日本、德国等国家也是在相同时期开始柔性制造系统的研制工作。在1976年，日本造出了柔性制造单元，为柔性制造系统的发展打下基础，它是由机床和物料传送装置组成，能够进行批量和多种产品的生产。到了七十代的末期柔性制造系统进步巨大，到八十年代便投入使用，1982年，日本建成了加工车间。美国在此领域领先，柔性制造系统的硬件和软件水平都比较高，德国的柔性制造系统很强，产品数量种类最多到250种。柔性制造系统的出现也推动了汽车的发展，使得汽车的换代速度提高了两倍，劳动力使用量减少了一半。
由交易数量和规模可以看出，柔性制造系统这种高新技术一直在迅速发展。
1.3 在国内的发展
我国的柔性制造系统比起国外要落后许多，首先，起步较晚，1985年才开始研制，主要用于生产壳体和刷架体等小零件，其年产量能够高达2万件。在此前的两年内，郑州纺织机械厂、北京第一机床厂和广西柳州开关厂等一些工厂在政府的帮助下从国外买进了一批柔性制造系统。之后，我国便开始自己摸索着如何制作柔性制造系统，由于国家的重视，柔性制造系统进入飞速发展阶段，这个阶段是国内制做和进口相结合。到如今，柔性制造系统在我国已普及。
二 FMS的机械系统设计及功能
2.1 FMS的功能和特点
柔性制造系统是技术进步下的产品，包含了计算机和微电子学的知识，使用这种智能化技术能够使产品批量生产，企业得以进行多种产品的经营，同时，柔性和自动之间能够共存，达到共赢[2]。它是这样运行的：通过设备构成加工生产线，将生产中的每一个工序都仿照出来，在这个基础上不停的加工生产，就会在短时间内生产出更多的产品，而且残次的成果出现概率会比人为的低很多，就算在生产过程中出现故障，也可以采取简单有效的措施进行补救，简单而高效。
人们所熟悉的柔性制造系统的特点有三个：1）产品质量得到保证。使用柔性制造系统来加工产品，使得产品质量大大提高，因其包装和下卸都是同时进行的，所以运行效率比以前要更高，同时准确度也上升。2）运行快速便捷。在进行最开始的班次时，柔性制造系统的保护和检测都能够完成，其它工序只要系统运行的正常就没问题，柔性制造系统是一个智能化的系統，能够自己处理一些运行过程中的小问题。3）系统运行平稳。通过自身对一些零件设施的整理和调度，能够使系统的使用顺利进行。
2.2 FMS的机械系统设计介绍
柔性制造系统有一种类型是双台工作柔性的，它主要包含两个部分：一个是运输带，运输带连接了各个生产的工作区域，起着纽带的作用；另一个被称作制造单元，它的职能是削和钻。机械系统使用的是直流电，包含了运输带传感器和直流电动机等部件。
3 PLC的设计介绍
柔性制造系统最重要的部分是控制系统，它有着类似于人的大脑的作用，与柔性制造系统能否正常运行密切联系着，计算机的可编程控制器即PLC，能够控制开关，选择开关的时间，控制系统的运行过程，保证正常运行。它还有一个重要的功能便是通过可编程控制器处理数据，分析数据，便于浏览发现问题，总结经验，方便管理，这一点受到广大企业的欢迎，因而是大多数工厂企业的选择。而且，PCL所占空间面积小，运行稳定，这样的特点对控制装置影响巨大，控制网络的组成分为两部分，一个是PC机，起着监督的作用，另外一个是PCL，是PC机的监控对象。
3.1 柔性制造系统PCL的设计流程
根据上述柔性制造系统的组成来制定相应的流程：如图1所示，首先是E1处的工件检测，如果有工件和零件在加工，只能等到加工完毕后，新的工件才能开始继续加工，这样就能确保生产流水线在进料口处正常地运行；如果没有工件在E1处，电动机可以带动传送带将工件送到E2的位置上，在此时系统就可以进行正常地生产。在将上料口打开后，在电动机M2、M3的共同作用下将工件传送到E5的位置，在M4处的电动机就会对工件开始加工，这个过程会大约持续十几秒钟，然后电动机就停止工作。之后，在M3、M6处的电机就可以将工件和零件传送到E9的位置，在M5处的电动机就能够对工件和零件进行钻孔，这个过程大约也持续十几秒，之后，M5处的电动机停止工作，最后工件停留在E9处，我们需要检查在E12上是否有工件，如果有工件，那么就停留一会儿，等到工件传送完成后，再进行接下来的工艺流程；如果没有工件，则处于M7处的电动机运转，向下开启下料口，在M6、M8处的电动机的作用下工件和零件会被传送到E12的位置，通过以上环节，实现整个加工的过程。 3.2 I/O端子的分配介绍
I/O端子的分配主要反映的是外部的输入信号与输入端子号之间的关系，而输出的端子号设置在每个控制端。发电机的运转方向是可以改变的，改变它的正负极就能改变方向，所以要控制电机的正反转就要同时用两个输出端子来控制，打开开关只需要将输入开关连到计算机的可编程控制器的输入端上，而对于直流电动机则不能直接连接PCL，需要用到继电器进行转换工作，同时，直流电动机的运转方向只需要改变极性即可。这种I/O模块的具有很高的可操作性，在实际应用中效果很好。
3.3 定义I/O设备
定义I/O设备，最开始要使串口设置对话框弹出来，需要点击浏览器，然后选择设备＼COM10项。如图2所示。
其次用组态软件进行监控，先使通讯连接上，设置参数时要注意组态王通讯参数应与PLC的保持一致，然后将生产PLC的厂家和设备的名字等按要求输进对话框。对于三菱FX系列的PLC，连接RS232与上位机，PLC与I/O设备的缺省与推荐设置应该按照表2参数设置。
再次击浏览器，然后选择设备＼COM10项，新建一个图标，选择运行设备配置向导，PLC三菱FX2系列产品中/编程口便会出现，如图3所示的结果。
单击下一步，给外部设备命名，输入PLC，选择设备的连接串口，可以假设为COM1，填写设备地址是10，设置通信故障恢复参数通常是默认，最后会弹出设备配置向导-信息纵览，然后检查各项设置，确认正确无误，即可单击完成。
3.4 简析程序的运行
柔性制造系统程序的控制是使用继电器来辅助系统按照顺序来进行的，程序的运行主要靠控制指令，为保证程序指令的正确性，会选取其中一部分进行验证。程序的运行过程是这样的：首先要连接PC机和计算机的可编程控制器，再使用D8120寄存器选取一个数字作为参考，通常，我們使用的是9针D形连接器，也被称为RS-232接口，因为它能够让传输率最高；当这些步骤都做完后，命令就可以被执行了，发送程序到计算机的可编程控制器的终端，这时程序就会运行，可以通过数据看出生产线的工作是否正常，有没有出错。
四 结语
柔性制造系统能够适用于小批量产品的生产，柔性制造系统PCL的控制技术的出现更是锦上添花，保障了柔性制造系统的精确度。在市场竞争激烈的今天，传统的大规模生产方式已经不能适应经济发展趋势，市场需要多样化的产品，并且更新换代的速度极快，它可以改善生产环境及增强产品的竞争力，促进企业更好的发展。整个程序操作简单，可以根据不同的生产要求改变模型的设计，从而满足不同的生产线的加工标准，完成多种加工任务。
参考文献
[1] 潘郁.多品种、小批量生产作业计划排序模型及其启发式算法[M].运筹与决策，成都：成都科技大学出版社，1992.611～615.
[2] 李兴福.大批量生产中的柔性制造技术[J].组合机床，自动化加工技术.1998，（8）：25-29.