第一篇：自動化生產(chǎn)線設(shè)計論文（最終版）

論文是各專業(yè)學(xué)員都必須完成的集中實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，不能免修。要求每位學(xué)員在學(xué)校指定的指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨立完成論文的寫作，下面小編帶來的是自動化生產(chǎn)線設(shè)計論文，希望對你有幫助。

【摘 要】本文以通過自動化設(shè)計的實踐過程對自動化設(shè)計做以簡述，敘述了自動化設(shè)計的大致設(shè)計過程，設(shè)計過程中需要準(zhǔn)備、注意的事項。

【關(guān)鍵詞】自動化；裝配線；設(shè)計

0.前言

近些年隨著我國公民生活水平的不斷提高，人們的消費水平也在不斷提高，這也增長了人們對汽車、家電等工業(yè)制成品的需求。而同樣經(jīng)濟危機也同樣在影響著人們的消費行為，促使現(xiàn)代工業(yè)改變傳統(tǒng)的粗放型生產(chǎn)模式，而取代的則是自動化高效率的精益生產(chǎn)方式?，F(xiàn)代的自動化生產(chǎn)方式不但提高了生產(chǎn)效率，也節(jié)約了人力成本，改善了勞動條件?，F(xiàn)代精益生產(chǎn)、工業(yè)機器人以及電子控制技術(shù)的高端結(jié)合也促使了自動化控制技術(shù)更好的工業(yè)生產(chǎn)中展開。本文則通過實例簡要介紹自動化生產(chǎn)線的設(shè)計過程，并對設(shè)計過程中可能產(chǎn)生的問題進行舉例，分析，解決。

自動化生產(chǎn)線多以全自動、半自動的形式體現(xiàn)，半自動化生產(chǎn)線會將一部分機器難以勝任或從成本上考慮并不經(jīng)濟的的操作由人工代替。以下對自動化生產(chǎn)線設(shè)計做以簡要描述。

1.熟悉產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝

熟知產(chǎn)品生產(chǎn)工藝才能更好的依據(jù)產(chǎn)品的特點、特殊性來設(shè)計生產(chǎn)線，同時生產(chǎn)工藝也是一個產(chǎn)品裝配過程的完整體現(xiàn)，通常生產(chǎn)工藝會對產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的每一步進行詳細要求，說明，并規(guī)定相應(yīng)的合格標(biāo)準(zhǔn)。因此熟知產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝是設(shè)計前必做的準(zhǔn)備。生產(chǎn)工藝多以工藝指導(dǎo)書的形式體現(xiàn)。

2.自動化生產(chǎn)線節(jié)拍分析

明確產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍，并對生產(chǎn)線各工位進行節(jié)拍分析。產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍決定產(chǎn)品的產(chǎn)量，生產(chǎn)線的效率是指生產(chǎn)線單位時間內(nèi)生產(chǎn)出成品或半成品的時間，它是一個生產(chǎn)線驗收合格的重要指標(biāo)。需要對各個工位進行節(jié)拍分析，整合小節(jié)拍工位，消除瓶頸工位，減少不必要的操作。生產(chǎn)節(jié)拍是由工藝操作時間和輔助作業(yè)時間二者組成，首先要計算生產(chǎn)線的平衡率，公式為：

線體平衡率=（所有工序節(jié)拍之和×100%）/（瓶頸工序節(jié)拍×人員）

=（65+24+58+51.5+58.3+52.3+39.6+62+64.6+66.1）/10/66.1=81.9%

其次確定生產(chǎn)線節(jié)拍，因為自動化裝配生產(chǎn)線中節(jié)拍最長的工位限制其他工位的運行，因此一個生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍就是運行時間最長的工位節(jié)拍。設(shè)計過程中需要考慮最長節(jié)拍工位能否縮短運行時間，減少節(jié)拍瓶頸，盡量使各個工位的運行節(jié)拍保持均衡。

3.確定產(chǎn)品的設(shè)計方案

通過多個方案對比，尋找最優(yōu)方案，要求方案簡單易用，易于實現(xiàn)，盡可能少的人工操作，并在滿足所有功能工況的前提下考慮成本、效率。確定方案后進行生產(chǎn)線的三維模型設(shè)計，繪制二維工程圖。

（1）根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式來確定生產(chǎn)線的傳送方式及零部件的上下料方式。常用的主要有倍速鏈輸送，皮帶輸送，轉(zhuǎn)盤輸送，滾輪輸送，振動盤供料，機械手供料等；其次需要確定產(chǎn)品的分隔與換向，通常在工位上需要安裝或檢測零件時，對產(chǎn)品進行分隔且脫離傳送并進行精確定位，以實現(xiàn)在沒有其他外力干擾的情況下對產(chǎn)品進行裝配、加工、檢測。而產(chǎn)品的換向分為X、Y、Z三個自由度方向的變換，可通過轉(zhuǎn)向氣缸、分度盤、凸輪分度器及特定機械工裝來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能。分隔過程中由于各工位節(jié)拍不一致，會有等待現(xiàn)象，如果等待過長需要設(shè)計暫時存料的料垛。

（2）對于涉及到多個型號產(chǎn)品的自動化裝備線需要考慮增加快換工裝，對于日后更新新產(chǎn)品來說不僅可以節(jié)省生產(chǎn)成本，還可以快速反應(yīng)產(chǎn)品的需求，以減少庫存，降低累積成本。快換工裝通過定位銷及銷套來實現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

（3）繪制氣動原理圖，確定各工位的舉升、夾緊、直線運動、轉(zhuǎn)動等方案后，需要依工作站的運行方式繪制氣動原理圖，對于舉升等受重力因素影響或在緊急停電停氣的情況下禁止工裝運動的場合需要在氣動元件進出氣口增加氣控單向閥，同樣閥片需要選擇三位五通中空閥，這樣可以避免在停電停氣的情況下氣動元件誤操作造成危險。

（4）繪制現(xiàn)場工藝布局圖，依照產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，確定產(chǎn)品裝配的各工位后，需要依照現(xiàn)場情況合理布局各工位位置，繪制現(xiàn)場工藝布局，將各個工位有序的串聯(lián)或并聯(lián)到一起。同時需要依據(jù)客戶需要布局現(xiàn)場氣源氣路、電控線槽等的走線方式，大致分為地面布線和橋架上布線，需要計算氣管、電線、線槽等的有效長度，在采購時通常需預(yù)留10%，以避免在實際生產(chǎn)過程中不能有效利用出現(xiàn)短缺。

（5）設(shè)計原則，在滿足功能的前提下，需要考慮人工操作舒適化，工藝步驟最少化，設(shè)計過程最簡化，設(shè)計成本最小化。通常設(shè)計過程中需要采購的定位銷、銷套、把手、傳感器、plc等外購標(biāo)準(zhǔn)件盡量統(tǒng)一，便于統(tǒng)一管理、互換，且美觀。

（6）特殊專機應(yīng)用，對于擰緊螺釘需要采購專用的擰緊槍；鉚接鉚釘用專用的鉚釘槍；特殊鉚釘需要用專用的壓機；助力需要用平衡吊；適時距離需要用伺服電機帶動滾珠絲杠；這些特殊用途專機有專門廠家生產(chǎn)，可以直接采購，避免設(shè)計周期超時和經(jīng)驗上的不足。

4.繪制三維圖和二維工程圖

現(xiàn)代自動化工業(yè)對與三維軟件的需求是與日俱增，當(dāng)然并不強調(diào)對于軟件的廣泛性，因為對于軟件的需求有一款能滿足設(shè)計要求就可以，不必追求學(xué)習(xí)過多的三維軟件，最重要的還是在設(shè)計過程中對于自動化設(shè)計的經(jīng)驗。自動化行業(yè)常用的設(shè)計軟件有Solidworks、Proe等。二維工程圖出圖可以直接用三維軟件出圖，也可依各人習(xí)慣采用CAD或者CAXA等二維工程圖軟件。

5.結(jié)束語

以上是個人對于自動化生產(chǎn)線設(shè)計過程中的一點拙見，當(dāng)然設(shè)計過程是復(fù)雜繁瑣，且周期較短，需要不斷的接觸不同的項目來總結(jié)經(jīng)驗。

【參考文獻】

[1]李紹炎.自動機與自動線.清華大學(xué)出版社出版社，2007/2/1.[2]丁加軍，盛靖琪.自動機與自動線[J].機械工業(yè)出版社，2011/06/01.

第二篇：自動化生產(chǎn)線實習(xí)總結(jié).

實訓(xùn)小結(jié)

時間過的真快, 轉(zhuǎn)眼間兩周的實訓(xùn)時間就過了, 在過去的兩周內(nèi)我們小組在自動化生產(chǎn)線實驗 室進行了為期兩周的實訓(xùn)練習(xí)。通過這段時間的切身實踐,我們收獲了很多,一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒 學(xué)過的專業(yè)知識 與知識的應(yīng)用, 另一方面還提高了自己動手做項目的能力;還令我學(xué)會了一些如何在社會 中為人處事的道理。

本次實訓(xùn)的指導(dǎo)老師是何老師和馬老師。在實訓(xùn)拉開帷幕時,指導(dǎo)老師馬老師首先給我們講解了 一下本次實訓(xùn)的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。從他的講解我們了解到本次實訓(xùn)分兩個階段進行,階 段一是在第一周做好自動化生產(chǎn)線的前三個單元站——即供料單元、搬運單元和操作手單元,階段二是在 第二周做好自動化生產(chǎn)線的后三個單元站——即檢測單元、加工單元和提取安裝單元,并完成實訓(xùn)報告和 實訓(xùn)小結(jié)。

實訓(xùn)開始后, 我們按照指導(dǎo)老師的要求, 每 5至 6人組成一個小組, 根據(jù)大家的工作習(xí)慣和相互了 解情況,我們團隊共有 6位成員組成(鐘 **、陳 **、陳 **、王 **、林 **和我 ,經(jīng)過推舉我作為小組組長。組成團隊后,為了便于開展實訓(xùn)工作, 同時也能夠使團隊成員確定個人實訓(xùn)任務(wù),根據(jù)指導(dǎo)老師給 定的要求我們的主要任務(wù)就是做好自動化生產(chǎn)線個單元站的編程調(diào)試工作,并寫出此次實訓(xùn)各站的控制要 求和控制工藝流程,以及畫好各站的機械簡圖、電氣原理圖、安裝接線圖和詳細程序。因此,我根據(jù)整個 實訓(xùn)的安排進行了詳細的任務(wù)分工,使團隊成員在每個階段工作時都能夠各司其職,才盡其用。經(jīng)過討論 我安排鐘 **、陳 **、王 **三人負責(zé)程序的設(shè)計編寫;林 **和我負責(zé)程序的調(diào)試工作;陳 **則負責(zé)文本的書 寫。整個實訓(xùn)過程中所有隊員都應(yīng)該參與到程序的設(shè)計當(dāng)中隨時做好對程序提供更好的解決方案。

本次實訓(xùn),是對我們能力的進一步鍛煉,也是一種考驗。從中獲得的諸多收獲,也是很可貴的,是 非常有意義的。不過在進行當(dāng)中困難是隨處可見的。

就像剛開始做第一個單元的時候, 我們在編寫好程序準(zhǔn)備開始進行調(diào)試的時候。由于技術(shù)原因, 電 腦和 PLC 一直無法連接,在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的

時候我們求助于指導(dǎo)老師馬老師,原來調(diào)節(jié)電 腦的搜索 PLC 波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到 PLC。

還有在供料單元的調(diào)試過程中,可能是由于人為的原因,擺動氣缸在擺動到吸取工件位置的時候, 無法使真空吸盤吸取工件,檢查其原因,發(fā)現(xiàn)原來是擺臂和工件位置沒有準(zhǔn)確對應(yīng)。因此,在不得已的情 況下我們調(diào)整了擺臂和工件的位置,這才使得真空吸盤能夠完全吸取工件。而在調(diào)試過程中,我們也發(fā)現(xiàn) 若擺動氣缸擺臂在推料的同時還是處于工件位置,很容易就會造成機械碰撞,以至使器件損壞。因此,我 們在程序上添加了一條能夠讓擺臂在推料的同時向右旋轉(zhuǎn)一定角度,避免發(fā)生機械碰撞。

實訓(xùn)中遇到的問題是無奇不有, 但在我們的努力下一個個都迎刃而解。在解決問題的時侯我也感受 到,只要平時細心一點就可以避免很多不必要的錯誤;同時,洞察能力也是發(fā)現(xiàn)錯誤,并解決問題的關(guān)鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。

在此次實訓(xùn)中我們學(xué)到了許多新的知識。原來我認為剛學(xué)的時候?qū)W的內(nèi)容太難懂很難學(xué), 現(xiàn)在想來, 有些其實并不難,關(guān)鍵在于理解。在這次實訓(xùn)中還鍛煉了我們其他方面的能力,提高了我們的綜合素質(zhì), 也使我們更加有團隊精神。最后,我要感謝學(xué)院安排這次十分有意義的實訓(xùn)。同時,也要感謝為這次實訓(xùn) 默默付出的老師。

第三篇：集團內(nèi)部非標(biāo)自動化生產(chǎn)線設(shè)計流程

一個非標(biāo)自動化設(shè)備開發(fā)流程

一、確定開發(fā)項目、了解客戶需求 1.產(chǎn)品品質(zhì)要求

2.設(shè)備生產(chǎn)效率要求 3.設(shè)備工作環(huán)境

二、分析產(chǎn)品

1.了解產(chǎn)品生產(chǎn)工藝

2.了解產(chǎn)品各方面尺寸要求及來料情況 3.與技術(shù)員溝通產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的注意事項 4.設(shè)備使用地點的技術(shù)參數(shù)

三、擬定方案

工程人員討論、分析作出設(shè)備方案，方案包括： 1.設(shè)備示意圖（整體示意圖，局部示意圖）2.各部分機構(gòu)簡介 3.動作說明 4.設(shè)備技術(shù)參數(shù)

四、方案審核評估

由工程人員組成審核組，對方案進行審核，審核內(nèi)容包括： 1.設(shè)備可行性評估 2.設(shè)備成本評估

3.設(shè)備生產(chǎn)效率的評估 4.各部分結(jié)構(gòu)可行性評估

五、方案整改對方案審核中討論出的問題進行整改。

六、客戶確定設(shè)計方案

設(shè)計方案交由客戶，客戶根據(jù)需求，對方案進行最后確定。

七、設(shè)計開發(fā)由工程部安排工程師進行機構(gòu)設(shè)計，作出機器裝配圖、零件圖（零件標(biāo)注按國家標(biāo)準(zhǔn)）選出執(zhí)行元器件、電控配件并列出加 工零件清單和標(biāo)準(zhǔn)件請購單，動作說明書。

八、機構(gòu)審核由工程人員組成審核組，對所設(shè)計出的圖紙進行審核，審核內(nèi)容包括：（1）機器結(jié)構(gòu)配合是否合理：功能性（能力和精度）、穩(wěn)定性、安全性、人性化（操作的便利性）和外觀性。

（2）所設(shè)計機器生產(chǎn)效率是否符合客戶需求。（3）機器造價。

（4）各部分機構(gòu)應(yīng)簡單易于調(diào)試、維修。（5）各部分零件應(yīng)盡量簡單易于加工。（6）各執(zhí)行元件選用是否合理。

九、零件加工及標(biāo)準(zhǔn)件采購

1.零件加工部零件圖進行機器零件加工（零件加工必須嚴(yán)格按照 零件圖上所示，零件精度，加工工藝進行加工，保證零件精度及零件加工工藝）2.采購人員按照標(biāo)準(zhǔn)件清單，聯(lián)系供應(yīng)商進行標(biāo)準(zhǔn)件采購

檢人員按照零件圖及標(biāo)準(zhǔn)件清單，檢驗加工零件的尺寸精度，加工工藝，標(biāo)準(zhǔn)件的型號、安裝尺寸進行檢驗，合格后交由倉管人員入庫

十、機器組裝

1.由裝配部安排人員進行機器組裝調(diào)試，裝配人員按照加工零件清單及標(biāo)準(zhǔn)件清單，到倉庫領(lǐng)取加工零件及標(biāo)準(zhǔn)件。

2.裝配人員嚴(yán)格按照裝配圖，進行機器組裝，各部分零件，執(zhí)行元件組裝是否正確，各活動部件活動順暢，無干涉所有的緊固件和接頭聯(lián)結(jié)，確保緊固到位，聯(lián)結(jié)可靠。3.工控部安排電氣工程師按照動作說明書進行機器配電，機器程序編寫及調(diào)試

十一、機器調(diào)試

裝配人員按照客戶提供的產(chǎn)品工程圖進行機器調(diào)試，調(diào)試完成后打樣，交生產(chǎn)部確定其產(chǎn)品品質(zhì)

十二、生產(chǎn)使用

1.檢查所有的緊固件和接頭聯(lián)結(jié)，確保緊固到位，聯(lián)結(jié)可靠 2.清潔設(shè)備外表，粘貼必要的標(biāo)牌和標(biāo)示

3.標(biāo)明拆分位置，理順拆分管線路，合理拆分設(shè)備 4.必要的防護（防銹、防潮）措施。

5.準(zhǔn)備好機器備件，操作說明書，接線圖及其他技術(shù)資料

第四篇：PLC 自動化生產(chǎn)線學(xué)習(xí)總結(jié)

《自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》學(xué)習(xí)總結(jié)

這個學(xué)期，開了一門課程叫《自動化生產(chǎn)線系統(tǒng)的安裝與調(diào)試》。上課的地點全都是在實訓(xùn)樓。這一點很好，因為，在實訓(xùn)樓里面有與該課程配套的設(shè)備。我們在課堂上，先聽完老師講完一段理論內(nèi)容后，就動手做實驗。理論結(jié)合實踐，這樣，我們的能力提高得很快。

這門課程一共開了十個星期，課程比較緊湊。轉(zhuǎn)眼間十個星期的實訓(xùn)時間就過了，在過去的十周內(nèi)我們小組在自動化生產(chǎn)線實驗室進行了為期十周的實訓(xùn)練習(xí)。通過這段時間的切身實踐，我們收獲了很多，一方面學(xué)習(xí)到了許多以前沒學(xué)過的專業(yè)知識與知識的應(yīng)用，另一方面還提高了自己動手做項目的能力；還令我學(xué)會了一些如何在社會中為人處事的道理。這門課程的指導(dǎo)老師是劉老師。在實訓(xùn)拉開帷幕時，指導(dǎo)老師劉老師首先給我們講解了一下這門課程的目的、要求、主要內(nèi)容及任務(wù)安排。從他的講解我們了解到這門課程主要是針對THJDQG-3型光機電氣一體化控制進行實驗，這個機器是自動化生產(chǎn)線的模型。該自動化生產(chǎn)線是由四個單元站，即上料單元、傳動單元和機械手單元和倉儲單元組成。我們的目的是實現(xiàn)自動化生產(chǎn)線整機的上料、傳動、機械手、倉儲等4個工作單元的聯(lián)調(diào)功能，并完成課程學(xué)習(xí)總結(jié)。

課程開始后，我們按照指導(dǎo)老師的要求，每9至11人組成一個小組，根據(jù)大家的工作習(xí)慣和相互了解情況，我們團隊共有11位成員組成，每個小組都有一個組長。組成團隊后，為了便于開展實訓(xùn)工作，同時也能夠使團隊成員確定個人實訓(xùn)任務(wù)，根據(jù)指導(dǎo)老師給定的要求，我們的主要任務(wù)就是做好自動化生產(chǎn)線每個單元站的編程調(diào)試工作。經(jīng)過我小組的討論后，決定三人負責(zé)程序的設(shè)計編寫；三人負責(zé)程序的調(diào)試工作；三人負責(zé)設(shè)備的接線；兩人負責(zé)檢查接線是否正確。整個實訓(xùn)過程中所有隊員都應(yīng)該參與到程序的設(shè)計當(dāng)中隨時做好對程序提供更好的解決方案。

這門課程，是對我們能力的進一步鍛煉，也是一種考驗。從中獲得的諸多收獲也是很可貴的，是非常有意義的。不過在進行當(dāng)中困難是隨處可見的。就像剛開始做第一個單元的時候，我們在編寫好程序準(zhǔn)備開始進行調(diào)試的時候。由于技術(shù)原因，電腦和PLC一直無法連接，在經(jīng)過多種途徑都無法解決問題的時候我們求助于指導(dǎo)老師劉老師，原來調(diào)節(jié)電腦的搜索PLC波特率的大小才使得電腦能夠正常連接到PLC。還有在傳動單元的調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)步進電機不能工作，我檢查相關(guān)的接線，接線完全正確；我又檢查變頻器的相關(guān)參數(shù)，參數(shù)也符合指導(dǎo)說明書要求。經(jīng)過團隊的努力探索與分析，最后發(fā)現(xiàn)是PLC的輸出觸點已經(jīng)擊穿。接著，馬上更換觸點，修改程序的繼電器地址，重新下載程序并調(diào)試。最后，成功了，上料單元做好了，我們很開心。

實訓(xùn)中遇到的問題是無奇不有，但在我們的努力下一個個都迎刃而解。在解決問題的時侯我也感受到，只要平時細心一點就可以避免很多不必要的錯誤；同時，洞察能力也是發(fā)錯誤，并解決問題的關(guān)鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。在此這門課程中我們學(xué)到了許多新的知識。原來我認為剛學(xué)的時候?qū)W的內(nèi)容太難很難學(xué)，現(xiàn)在想來，有些其實并不難，關(guān)鍵在于理解。在這門課程中還鍛煉了我們其他方面的能力，提高了我們的綜合素質(zhì)，也使我們更加有團隊精神。最后，我要感謝學(xué)院安排這門十分有意義的課程。同時，也要感謝為這門課程默默付出的劉老師。

隨著社會的發(fā)展，現(xiàn)在生活中自動化的東西越來越多，如家用的洗衣機、空調(diào)、電梯、自動清潔機、洗碗機等，工業(yè)上的機械手、各種自動化的機床等，軍事上的無人機等，智能樓宇、智能手機、智能相機等，這些東西中都是各種自動化的綜合體，所以我認為在以后可能發(fā)展成智能化生產(chǎn)線，綜合性更加的強，幾乎不需要人來管理，機器就可以自行處理從原料加工成產(chǎn)品，從而降低了成本。所以，我們要努力學(xué)習(xí)，為工業(yè)的發(fā)展貢獻一份力量。

第五篇：熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

摘 要 本文通過對西南不銹1450mm熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)的分析，詳細闡述了熱軋帶鋼生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、控制功能等方面的內(nèi)容，為以后類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞 基礎(chǔ)自動化級 過程自動化級 網(wǎng)絡(luò)

西南不銹鋼有限責(zé)任公司1450熱軋不銹帶鋼生產(chǎn)線，是我公司設(shè)計的一條較為先進的帶鋼生產(chǎn)線。在設(shè)計過程中，本著對客戶認真負責(zé)的宗旨，對整個熱軋生產(chǎn)線的自動化控制系統(tǒng)不斷優(yōu)化，精益求精，使西南不銹1450熱軋生產(chǎn)線的自動化程度達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

一、系統(tǒng)的總體配置

近年來，隨著對軋制的最終產(chǎn)品的要求越來越嚴(yán)格，人們對軋制工藝、控制技術(shù)的要求也相應(yīng)提高，因此，有必要采用多級自動化控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進行全面有效控制。而各級控制系統(tǒng)之間大量的信息交換需要通過更先進的組織管理，所以，設(shè)備的特點和功能配置需要幾個自動化級之間相互配合。西南不銹1450熱軋帶鋼自動化控制系統(tǒng)可分三級，即：傳動級（0級），基礎(chǔ)自動化級（1級），過程自動化級（2級），并留有同加熱爐、連鑄自動化系統(tǒng)和三級自動化系統(tǒng)接口

該分類的一個重要特點就是各級中本身包括的功能范圍。本身包括的功能范圍是指：各級安裝后，操作員就可以按照其相對應(yīng)的等級進行設(shè)備操作。該術(shù)語還意味著各級之間的接口是最少的。在生產(chǎn)過程中維修人員操作的簡化和這種設(shè)計方式帶來的優(yōu)越性是不可低估的。該配置方式還為將來設(shè)備的擴建和改造帶來更多的益處。

本項目自動化功能包括熱帶軋制生產(chǎn)線上從板坯運輸輥道開始到鋼卷運輸結(jié)束的各段的功能，以確保各項工作以正確的、協(xié)調(diào)的方式進行。

本系統(tǒng)配置的總體原則：先進、可靠、開放、經(jīng)濟、合理。

我們?yōu)槲髂喜讳P1450熱軋生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)作了SIEMENS PLC+TDC配置方案。

西南不銹1450熱軋生產(chǎn)線自動化系統(tǒng)在縱向分過程控制級（L2級）、基礎(chǔ)自動化級（L1級）和傳動級（L0級），在橫向劃分為加熱爐區(qū)、粗軋區(qū)、精軋區(qū)、卷取區(qū)四個區(qū)域。

在熱軋的過程控制級和基礎(chǔ)自動化級，各個區(qū)域均設(shè)置一個子網(wǎng)，將本區(qū)域的過程機、HMI服務(wù)器和PLC等控制設(shè)備連接起來，使得同一區(qū)域的PLC之間可以快速交換資料，同時過程機和HMI服務(wù)器也可以很方便地與本區(qū)的PLC交換資料。而各區(qū)域的過程機及其終端、HMI服務(wù)器和HMI設(shè)備是通過主干網(wǎng)實現(xiàn)互連的，以形成一個完整的整體。通過主干網(wǎng)，各區(qū)域的過程機以及過程控制級的終端設(shè)備可以相互交換資料，各區(qū)域的過程機和HMI服務(wù)器也可以相互交換資料，同時，基礎(chǔ)自動化級的HMI設(shè)備也可以和本區(qū)域的HMI服務(wù)器交換資料。

二、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

西南不銹熱連軋自動化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備采用具有極高可靠性的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品。具體而言，系統(tǒng)采用具有高速冗余環(huán)功能的交換機，在控制設(shè)備相對集中的加熱爐區(qū)、粗軋區(qū)、精軋區(qū)和卷取區(qū)構(gòu)筑4個100M冗余環(huán)以太網(wǎng)，這些交換機分布在各個區(qū)域的操作室與主電室。同時，采用一個高性能的以太網(wǎng)交換機作為主交換機，放置在過程機房。位于機房的二級交換機使用雙絞線與主交換機相接，而位于調(diào)度室的二級交換機和4個區(qū)域環(huán)網(wǎng)由于距離遠或者布線環(huán)境惡劣需要通過光纖與主交換機相接，這些連接的速率均為100M。這樣，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就成為一個統(tǒng)一的整體。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用TCP/IP協(xié)議。過程機放置在計算機房，直接與主交換機相接，它們配置有兩塊網(wǎng)卡，一塊用于上主干網(wǎng)，另一塊用于上相應(yīng)的區(qū)域子網(wǎng)。HMI服務(wù)器放置在區(qū)域操作室，與操作室的交換機相接。它們也配置有兩塊網(wǎng)卡，一塊用于上主干網(wǎng)，另一塊用于上相應(yīng)的區(qū)域子網(wǎng)。分布在系統(tǒng)中各個地方的HMI和網(wǎng)絡(luò)打印機可以就近連接到任何交換機中，它們都連接到主干網(wǎng)上。由于絕大多數(shù)基礎(chǔ)自動化級的HMI和它們需要頻繁訪問的HMI服務(wù)器處于同一個交換機中，因而這種內(nèi)部的資料交換不會增大主干網(wǎng)的負擔(dān)。放置在各個區(qū)域的主電室的PLC將分組連接到主電室的交換機上。位于精軋機出口測寬儀、測厚儀、凸度儀（預(yù)留）、平直度儀（預(yù)留）將直接連接到精軋區(qū)域的以太網(wǎng)上，通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)儀表與自動化控制系統(tǒng)之間的資料交換。上述網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備與交換機的連接均采用雙絞線，速率為100M。

對于彼此之間關(guān)系密切、資料交換量較大、實時性要求非常嚴(yán)格的精軋及卷取兩個區(qū)域，系統(tǒng)采用通訊速度高達640Mb/s的GDM網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)PLC連接起來。另外還可采用12M Profibus-DP總線實現(xiàn)粗軋和精軋、卷取3個區(qū)域的PLC的相互構(gòu)通。

三、其他部分

過程控制級采用5臺高性能服務(wù)器作為過程機。其中3臺用于粗軋、精軋/卷取、層流冷卻的過程監(jiān)控，1臺用作資料中心處理機，還有1臺是備用機兼作應(yīng)用開發(fā)。5臺過程機的操作系統(tǒng)均采用Windows 2003 Server，數(shù)據(jù)庫采用Oracle 9i。

本系統(tǒng)所使用的人機交互設(shè)備包括L2終端、HMI服務(wù)器、HMI客戶機（簡稱HMI）和打印機。過程控制級（L2級）終端采用P4微機，一共有7臺，均放置在過程機房。系統(tǒng)在每個區(qū)域各配置一臺HMI服務(wù)器，它們分別安裝在粗軋操作室、精軋操作室和卷取操作室。

在整個自動化控制系統(tǒng)中，主軋線上共使用9套西門子公司的SIMATIC TDC和6套S7-400 PLC，由于這些控制系統(tǒng)包括軋線上的傳動系統(tǒng)以及人機接口的WinCC同屬西門子公司產(chǎn)品，所以，從以太網(wǎng)、Profibus-DP網(wǎng)、MPI網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接上具有通訊比較簡單、容易維護的特點。各個區(qū)域的PLC設(shè)備分別安裝在本區(qū)域的主電室。

（作者單位：中冶東方工程技術(shù)有限公司秦皇島研究設(shè)計院）