柔性生产线传送单元控制系统设计

贾亚飞 赵志科 宋珍珍 牛帅斌

摘要：本设计主要完成对柔性生产线传送单元的研发，通过传送带完成工件的远距离输送。采用西门子S7-200CN PLC作为主控器件，以三菱FR-E700变频器为控制核心，实现对交流电机的变频调速控制。实验结果显示，在自动模式下，当接近开关检测到工件信号后，电机以中速平稳运行；在手动模式下，可通过按钮直接调节电机运行速度，满足不同情况下的控制要求，实现生产线的高效传送。

关键词：柔性生产线；PLC；变频器；交流电机

中图分类号：TH165 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）06-0017-02

1 硬件系统设计

根据控制模块使用的是DC24V电源，而调速模块使用的是AC380V电源，分别给PLC和变频器使用。根据指令改变三相电的频率，控制电机各种状态，实现三个段位调速。接线图如图1所示。

2 系统工艺流程图

本站接通电源后，有两种控制方式。选择手动模式，由人工通过控制器来操控。选择自动模式，通过传感器来检测物料，有物料的时候电机回自动的运行，无物料的时候电机停止运行。通过两种模式来完成本站的运送任务，如图2所示。

3 系统控制流程图

系统控制流程图详细的介绍了如何操作以及系统运行的全过程，系统通电完毕且无异常按照图示的流程进行运作。系统上电后，按下开始按钮，进入选择序列，可自由选择操作模式。具体如图3所示。

4 顺序功能图

本系统采用顺序控制设计法。这个方法是将一个大整体划分细小的步来执行，因此首先要画出顺序功能图。这样可以更好的分析并编写系统的运行程序，也方便以后进行修改，按如图4所示。

5 I/O分配表

系統运行程序一共有11个输入7个输出，程序编写时使用到了4个内部辅助线圈，如表1所示。

6 结语

本文设计的柔性自动化生产线传送单元具有操作方便、结构简单的优点，可实现自动模式和手动模式的切换。本文以变频器为控制核心改变了传统的模式，实现了电机的精准调速。

参考文献

[1]贾安年.总线型柔性生产方式[M].北京：企业管理出版社，2013.

[2]徐兵，白俊峰.柔性作业车间生产调度与控制系统[M].北京：化学工业出版社，2015.

[3]廖长春.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2014.

Abstract：The design of the main production line to complete the flexible transmission unit research and development， through the conveyor belt to complete the long-distance delivery of the workpiece. The design of the Siemens S7-200CN PLC as the main control device to Mitsubishi FR-E700 inverter as the control core， to achieve the AC motor frequency control. The experimental results show that in the automatic mode， when the proximity switch detects the workpiece signal， the motor runs smoothly at medium speed. In manual mode， the motor can be directly adjusted by the button to meet the control requirements under different conditions to achieve the production line Efficient delivery.

Key words：flexible production line；PLC；inverter；AC motor