自动灌装流水线的仿真设计应用
自动灌装流水线的仿真设计应用
胡威
（广东省轻工业高级技工学校广东广州 510315）
摘 要：主要以我校购置的SUKEY型现代化生产模块培训系统中的自动灌装模块为研究对象，阐述通过自动分拣系统模块和自动灌装模块在PLC控制技术综合实训教学中的应用，对提高学生PLC技术及培养学生对机电一体化系统的应用和分析的综合能力。在自动分拣模块中涉及了PLC控制技术、检测技术、位置控制技术、气动技术等技术的应用，在自动灌装模块中涉及了PID技术、传感器技术，通过实践教学对学生综合技能提升有着深远的影响。
关键词：自动灌装生产线；PID控制；三方通信
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2010）1220038－01
1 自动灌装流水线的定义前状态而进入暂停，同时两层信号灯中的绿灯闪烁，松开“暂停”按钮生
产线解除暂停接着运行。
自动灌装流水线即可以实现产品从原料进入包装设备开始，经过加
3 硬件配置及安全问题
工、输送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。生产线具有较大
的灵活性，能适应多品种生产的需要。 3.1 变频器
灌装生产线已经被先进的科技和新的灌装生产线系统取代，越来越多变频器因电机过载、过流、短路或输入电压过高等原因而保护停机的企业开始关注和使用灌装机生产线，他们开始认识到灌装生产线能够为时，自动线应立即停止运行，人机界面提示信息区显示“变频器故障”。其带来的好处.灌装生产线在食品、医药、日化生产企业中扮演着重要的角紧急或故障停机时，所有执行机构立即停止工作，若此时翻转装置气色，优化灌装生产线直接关系着产品的质量和生产的效率，因此成为各大动手指夹持有工件或机械手吸盘吸持有物品，均不允许跌落。故障停机生产企业不得不关注的话题。后，应关闭电源后处理完故障方可重上电紧急或故障停机两层信号指示灯
2 教学中的模拟仿真红灯闪烁。翻转装置在生产线工作过程中不得与输送物件发生碰撞。
3.2 选用、调试传感器
2.1 自动灌装流水线由自动分拣线和自动灌装系统组成
选择变频器控制方式，设置变频器参数；编写触摸屏监控画面；选择自动分拣线由上料单元、传送带、水平推杆、分拣单元（吸盘式移载
PLC组网方式，编写PLC控制程序；在仿真生产线上进行系统调试，满足控机械手）以及配套的传感器、触摸屏、PLC监控系统、气动回路组成。
制要求。
2.2 灌装系统结构及工作原理
3.3 触摸屏监控界面功能要求
灌装系统由储液罐、灌装计量电磁阀、抽液泵等部件组成，灌装前，
1）用户界面组成。自动线的用户界面包括监控界面和参数设定界先向储液罐中注入规定高度的液体。灌装时，开启灌装电磁阀，储液罐中
面，如下所示。系统上电后触摸屏自动进入监控界面。
的液体经灌装口流入空瓶中，控制电磁阀的接通时间可调节灌装量。为保
2）用户界面功能。用户界面均有3大部分组成：① 信息栏。位于界证灌装的一致性，每次灌装完成后系统应自动补充灌装液到指定储液高
面的上方，包括设备名称、提示信息显示区以及系统时钟显示区3部分。提度。
示信息显示区根据系统的运行状态闪烁显示“请手动调整后再启动”、
2.2.1 上电。系统上电，两层信号指示灯红灯亮，各执行机构保持上
“请放入空瓶”、“变频器故障”、“紧急停机”等信息。系统正常运行电前状态。
时提示信息显示区内容传送带电机运行频率，电机运行电流。② 功能区。
2.2.2 工作模式。生产线有两种操作模式：手动操作、自动运行。
位于界面中间位置，用于放置各功能界面的功能控件。③画面切换按钮
2.2.3 手动操作。在“手动”工作模式下，可分别对各气缸的伸缩，
栏。位于界面的下放，放置画面切换按钮。用户按不同的按钮可进入不同灌装电磁阀、水泵以及传送带的启停进行控制。人机界面提示信息区显示
的功能界面。
“手动操作”。
3.4 PID灌装水
2.2.4 自动运行。1）按“启动”按钮，系统检测自动运行初始条
通过压力变送器和和A/D转换，把液面的实际高度转换为PLC可读的数件。条件满足执行步骤B，不满足则系统自动停机，同时人机界面提示信息
值，那么，通过设定一个数值，通过一个线性比例运算公式进行赋值，然区显示“请手动调整后再启动”。自动运行初始条件：①上瓶装置推料气
后进行PID运算，驱动水泵去抽水加水。灌装量由灌装电磁阀控制，通过灌缸活塞杆内缩。②翻转装置：垂直升降气缸活塞杆内缩；气动手指水平放
装时间的变化改变灌装量的大小。
置并且手指处于张开状态。③搬运机械手：水平气缸位于右侧；垂直气缸
4 小结
活塞杆内缩。④储液缸液位：285mm。2）上瓶装置内有空瓶执行步骤C，
若无则人机界面提示信息区显示“请放入空瓶”并计时等待。5秒内若有空购入的SUKEY赛杰公司的设备全面覆盖了技师考核内容，也是PLC高级瓶放入则继续执行步骤C，若无则自动停机。3）输送带启动高速运行，上设计师的内容，硬件及软件的设置，充分的锻炼提高了学生的应用能力，料装置推出空瓶。合格空瓶送至灌装工位时，若瓶口朝上即可进行灌装，在模拟自动灌装过程中，学生通过设计，充分理解PLC、变频器、触摸屏及若瓶口朝下则经翻转装置将空瓶翻转后再进行灌装。灌装时间为3秒，并可其他气动元件、传感器等知识。
根据实际需要在线调节。每次灌装结束后，系统自动向储液罐增补灌装生产线运行平稳，各功能组合方便，维修方便，可根据工艺要求进行液，液面高度稳态误差不超过±3mm。4）灌装完成后瓶子继续向前传送，多种生产组合，模拟自动灌装生产流水线。
到传送带尾端后，其中一种瓶（银色）经机械手搬运至龙门机械手工位C的
参考文献：
集料箱，另一种则搬运至工位D的集料箱。5）上瓶装置内只要有空瓶，推
[1]《PLC设计师实训指导书》，广东省自动化与信息技术转移中心，料缸则以一定的频次自动推出下一工件，否则停止推料动作，同时人机界
2010.
面提示信息区显示“请放入空瓶”。6）生产线在处理完在线灌装任务后，
[2]吕景全，自动化生产线安装与调试，中国铁道出版社，2008.
若上瓶装置内没有瓶子，传送带低速运行（15Hz）10s内有工件放入，则转
[3]中国工控网，https://www.wendangku.net/doc/b015351403.html,.
到步骤C，否则自动停机。7）自动运行过程中，人机界面提示信息区显示
“自动运行”，两层信号指示灯绿灯亮。8）自动运行过程中，按“停机”作者简介：
按钮，生产线在处理完在线灌装任务后自动停机，两层信号指示灯红灯胡威，2007至今广东省轻工业高级技工学校，担任《电子技术》《单片亮。9）自动运行过程中，按触摸屏监控界面“暂停”按钮，生产线保持当机》等多科理论课程，担任电工实习一体化，电子实习一体化等实习课程。
灌装机说明书
GZM-200L 自动称重灌装机 说明书 上海广志仪器设备有限公司
一、系统概述 液体定量灌装机-是上海广志仪器设备有限公司专门开发的适用于石油化工、医药、食品、军工等企业有腐蚀性工作环境的灌装机，采用液面下/上（可选）灌装方式，适用于多种液体物料。设计独特的喷枪装置易于操作，灌注快速、精确；并且最大限度地保证灌注完毕时残液的滴漏。操作时，操作者仅需简单地将桶口对准喷枪嘴正下方，按下手柄上的[启动]按钮，喷枪就回自动插入桶内，并将空桶自动去皮。然后打开灌装阀门，精确地双速灌装；灌装结束，喷枪自动提升至桶外，滴漏盘自动接至喷枪底部，人工将桶推出磅台推至输送机后端即告完成。广泛应用于食品加工、制药行业的生产车间及仓库管理；化工行业中油漆、精细化工原料的生产工序控制和成品、半成品计量；军工制造业中物料的计量。 三、系统特点 ■采用《QB/T2501-2000重力式自动装料衡器》标准制造； ■接触物料部分采用SUS316L不锈钢制造，防腐性能强； ■系统采用三菱PLC，欧姆龙RELAY等高端电气配件制造； ■灌装枪设计为徒手快速拆装，方便维护； ■灌装枪前段附加气动球阀不灌装时自动关闭，防止物料泄漏； ■密封系统均采用聚四氟乙烯制造，耐溶剂，耐酸碱，寿命长； ■秤台滚筒及台面采用不锈钢制造,防腐性佳; ■灌装枪采用插入式灌注，避免造成物料飞浅于桶上，影响外包装；■系统采用两段式大小料自动灌装方式，以提高准确度； ■单桶灌装值到达后，灌装枪会自动提起等待下次启动；
■独特防滴漏装置，避免物料滴于桶子上，影响包装及滚筒； ■当灌装枪未插入桶口内时，灌装枪自动提起，不执行灌装； ■RS232通讯接口可将数据传至电脑. ■全数字式调校，动静抗振动干扰软件包； ■控制器具自我故障诊断功能，并具接口测试功能； ■灌装时只需人工将桶移到磅台上，对准枪头按启动键即执行灌装；■若遇紧急状况按下紧急停止钮即可解除本次灌装； ■采用一键式操作：启动—灌装枪下降—自动去皮—双速灌装—完成—灌装枪升起 四、基本参数 ■最大秤量：1500kg ■最小感量：0.5kg ■灌装误差:±1kg ■灌装速度：约15-25桶/小时(视进料流速) ■使用电源：AC220/50Hz(用户提供至机器一侧) ■使用气源：0.6Mpa(用户提供至机器一侧) ■使用温度：-10℃-50℃ ■相对湿度：<95%（无冷凝） ■控制方式：2挡控制（附回流控制） ■灌装方式:插入式，液面上 ■秤台尺寸：1200×1200mm结构及滚筒材质:碳钢烤漆。 ■枪头管路:SUS304不锈钢及四氟 ■管路压力：(0.2-0.6)MPa(与料性有关)。 ■物料接口：DN50-法兰接头 ■气源接口：用户提供G1/2内螺纹，用于快速接头连接 ■基础条件：水平的坚固混凝土地面，混凝土厚度应大于10cm。
生产流水线控制
课程设计任务书 设计题目：生产流水线监控系统设计 教研室主任：指导教师：年月日
摘要 当代计算机是微电子学与计算数学相结合的产物。微电子学的基本元件及其集成电路构成了他的硬件基础；而计算数学的计算方法与数据结构则构成计算机的软件基础。 自从1945年底世界上第一台电子数字计算机ENIAC诞生以来,计算机技术取得了异常迅猛的发展。由电子管、晶体管、集成电路以至第四代的超大规模集成电路计算机,都与微电子技术的进步密切相关,且以所采用的逻辑元件作为划分每代的标志。计算机正是大规模集成电路孕育的产物。 微型计算机被广泛地用于数值计算和工业控制之中。数据采集系统是计算机在工业控制中最为普遍的应用系统。他的任务是采集生产过程中的工况参数并经过 A/ D 转换器送入内存储器 , CPU 将再对这些参数、数据进行分析、运算和处理 , 如数字滤波、量纲变换、仪表误差修正、数字显示、越限报警、打印制表等功能。若再配上输出通道就可以方便地组成计算机控制系统。 此次设计为一生产流水线监控系统，每当一定数目的产品下线，该系统能发出提示信息；根据需要，系统能给出当天已生产产品的总的数量。利用KK1+开关模拟流水线上通过的产品，每按动一次开关就相当于有一个产品下线；现要求每当有若干个（自定）产品下线，系统给出提示信息，同时发出提示声音。另外，根据需要，管理者可随时察看当天已经生产的产品数量。 关键字：流水线发声中断
目录 1 设计内容和要求 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计目的 (1) 2 设计原理与方法 (2) 2.1开发环境 (2) 2.2原理说明 (2) 2.2.1 发声原理 (2) 2.2.2 中断原理 (2) 2.2.3 定时器原理 (3) 2.2.4 计数原理 (3) 2.3设计思想 (3) 3 芯片介绍 (4) 3.18253/8254芯片介绍 (4) 3.1.1 8253/8254引脚图如下（图3-1） (4) 3.28255芯片介绍 (5) 3.2.1 8255特性 (5) 3.2.2 8255引脚功能 (5) 3.2.3 8255引脚图如下图(图3-2) (6) 3.38259芯片介绍 (6) 3.3.1 8259工作原理 (6) 3.3.2 8259主要功能 (8) 3.3.3 8259引脚图(如图3-3) (8) 4 系统设计 (9) 4.1流程图 (9) 4.2连线图 (10) 4.3电子发生器程序流程图(图4-4) (12) 5 测试结果 (13) 总结 (14) 参考文献 (15) 附录源代码 (16)
自动剪切生产线的PLC控制系统设计_王世红
第24卷第3期 青岛大学学报(工程技术版) V ol.24N o.3 2009年9月 JOURNAL OF QINGDAO UNIVERSITY (E&T)Sep.2009 文章编号:1006-9798(2009)03-0013-04自动剪切生产线的PLC 控制系统设计 王世红a ,崔海荣b ,徐世许a ,张传林a (青岛大学a.自动化工程学院; b.软件技术学院,山东青岛266071) 摘要:为使自动剪切生产线设备协调运行,设计其控制系统。系统以可编程控制器 (PLC)为核心,还包括触摸屏、变频器、伺服驱动器/伺服电机等部件。送料长度在触摸屏 上设置,PLC 根据设定值计算出脉冲数后向伺服驱动器发送,控制伺服电机送料,从而实 现精确的伺服定位,其定位精度可达1m ?0.01mm 。 关键词:PLC;伺服驱动器/伺服电机;变频器;触摸屏 中图分类号:TP391.8文献标识码:A 收稿日期:2009-06-08 作者简介:王世红(1985-),男,山西省昔阳县人,硕士研究生,主要研究方向为计算机控制。 在工业生产过程中,自动剪切生产线应用十分广泛。它能将金属卷料加工成一定尺寸的板料,可实现自动开卷、定长送料和自动剪切,其生产效率高、适应性强,适合较大规模生产。但是传统的生产设备与系统多以机械为主,是电气液压或气动控制的机械设备[1],存在送料不够精确、生产效率低下等诸多不足,已不能满足所有的生产需要。随着工业水平的不断发展,生产设备已逐步地由手动操作改为能够进行大规模生产的自动控制。本文设计的PLC 控制系统,使用了伺服驱动装置,充分发挥其控制精度高、响应速度快和运行平稳等优点,有效地提高剪切的精度和效率,提升生产过程的自动化程度,具有十分广阔的应用前景。1 自动剪切生产线组成 自动剪切生产线由开卷机、送料机和剪切机3部分组成,如图1所示。 图1 自动剪切生产线 1) 开卷机包括开卷轴、保持器和弧形托起器。 开卷轴由变频器驱动的电动机带动,负责将卷料展 开。为了避免送料机工作时对已展开的卷料产生较 大的张力以及对机械设备造成损伤,开卷机先预放 一定长度的料,起到缓冲的作用。保持器在开卷机 转动时压住卷料,避免卷料松动。弧形托起器托起 已展开的卷料,避免其触地。 2) 送料机通过伺服驱动器/伺服电机装置带 动内部许多组压辊旋转,精确地给剪切机送料。另 外,这些压辊还能对卷料进行压平,使送到剪切机的 料更加平整。 3) 剪切机完成对送料的剪切,是整个生产线的最后一道工序。2 PLC 控制系统设计 2.1 系统的控制要求 1) 运行方式。开卷机、送料机和剪切机都具有手动/自动两种工作方式。采用自动工作方式时,系统将按预先设定的工艺流程不间断地循环工作;手动工作方式是在设备单动、调试和检修阶段使用[2]。
半自动灌装机说明书资料
半自动立式灌装机 使 用 说 明 书 广州德龙自动化设备有限公司GUANGZHOU DELONG AUTOMATION MACHINERY CO.,LTD
名称：半自动立式灌装机型号：DL-GZJ01
目录 一、性能简介 二、型号选定 三、工作原理 四、全气动灌装机的特点 五、开机前的检查和操作顺序 六、灌装量的调整 七、灌装速度的调整 八、灌装精度的调整 九、清洗保养维护 十、常见故障的解决办法 十一、灌装物料的适用范围十二、机器的使用条件
一、性能简介 本公司生产的半自动活塞式灌装机是建立在参考国外同类产品的基础上重新设计，并增加了部分附加功能。使产品在使用操作、精度误差、装量调整、设备清洗、维护等方面更加简单方便。 在此基础上设计的全气动灌装机采用气动元件来代替电气控制回路，因此特别适合在对于防爆要求的环境中使用。 二、型号选定 本公司生产的灌装机型号是根据用户所需的最大灌装量来确定的有卧式和立式两款 型号为：60ML 120ML 250ML 500ML 1000ML 2000ML 5000ML
三、工作原理 全气动半自动活塞式灌装机的工作原理是：通过气缸的前后运动带动料缸内的活塞做往复运动，从而使料缸前腔产生负压。 当气缸向前运动时，拉动活塞向后，料缸前腔产生负压，供料桶内的物料被大气压力压人进料管，通过进出料的单向阀进入料管。 当气缸向后运动时，推动活塞向前，挤压物料。物料通过出料单向阀进入出料软管，最后通过灌装头进入待灌空瓶（进料时灌装头关闭，出料时打开），完成一次灌装。 活塞式灌装机对于每次的灌装是一个机械的单一的简单动作，所以对每一个规则容器都有很高的灌装精度和稳定性。 四、全气动灌装机的特点 1、全部采用压缩空气作为控制，因此特别适合对于有防爆要求的环境使用，具有很高安全性。 2、不会产生静电，麻电现象，也不需接地。 3、由于采用硬定位，所以灌装精度高，精度可以控制在0.3%以内（以最大灌装量为标准） 4、在需急停情况下，只需关闭气动开关，活塞自动后退到初始位，灌装停止。 五、开机前的检查和操作顺序 开机前必须检查各部分机械是否正常，以免造成机械故障或人身伤害事故，检查内容及操作： 1、前、后夹紧手柄是否夹紧。 2、进出料三通的三端卡箍是否夹紧。
装配流水线控制系统的设计
长沙学院专业综合设计说明书
长沙学院课程设计鉴定表
目录 1.系统功能与要求 2.系统元器件选型 3.系统端口配置 4.硬件电路设计 5.程序设计 6.调试与结论
装配流水线控制系统的设计 1.系统功能与要求 1 设计任务 通过毕业设计了解PLC控制的企业装配流水线基本原理以及工作流程，设计PLC控制实现的模拟装配流水线系统，控制多工位装入、多工位装配、单工位入库等操作。 ⑴以自动化实验中心综合实训室的网络型可编程序控制器实训平台为研究对象，了解控制对象结构组成，熟悉控制对象实际工作流程，确定受控对象与PLC间关系，估计程序步数； ⑵运行框图、硬件接线图绘制； ⑶画出PLC控制的梯形图； ⑷编制出语句表； ⑸输入指令并修改更正程序； ⑹调试运行并反复设计验证； ⑺整理设计思路、总结设计成果。 1.2 装配流水线的基本介绍 1.2.1 装配流水线的起源 20世纪初,美国人亨利.福特首先采用了流水线生产方法,在他的工厂内,专业化地将分工分的非常细,仅仅一个生产单元的工序竟然达到了7882种,为了提高工人的劳动效率,福特反复试验,确定了一条装配线上所需要的工人,以及每道工序之间的距离。这样里来,每个汽车底盘的装配时间就从12小时28分缩短到1小时33分。大量生产的主要生产组织方式为流水生产，其基础是由设备、工作地和传送装置构成的设施系统，即流水生产线。最典型的流水生产线是汽车转配生产线。流水生产线是为特定的产品和预定的生产大纲所设计的；生产作业计划的主要决策问题在流水生产线的设计阶段中就已经做出规定。 1.2.2 装配流水线的概述 在大量生产中,为了提高生产效率、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,而且要求工件的装卸、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。 流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。输送线的传输方式有同步传输的/（强制式）也可以是非同步传输/（柔性式），根据配置的选择，可以实现装配和输送的要求。输送线在企业的批量生产中不可或缺。 流水线是劳动者为了方便生产将生产对象人为的通过外界设备将其按照一定的线路顺序通过各个操作点，以及用一定的速度来重复连续的完成生产过程。装配流水线把劳动对象和专业化生产专业的有效的结合在一起的一种生产方式。它具有以下特征： ⑴工作地点的专业化程度非常高；
半自动活塞式全气动灌装机说明书
目录 一、性能简介 二、型号选定 三、工作原理 四、全气动灌装机的特点 五、开机前的检查和操作顺序 六、灌装量的调整 七、灌装速度的调整 八、灌装精度的调整 九、清洗保养维护 十、常见故障的解决办法 十一、灌装物料的适用范围 十二、机器的使用条件 附图：气路图
全气动半自动活塞式灌装机 使用说明书 一、性能简介 本公司生产的半自动活塞式灌装机是建立在参考国外同类产品的基础上进行了重新设计，并增加了部分附加功能。使产品在使用操作、精度误差、装量调整、设备清洗、维护保养等方面更加简单方便。 在此基础上设计的全气动灌装机采用气动元件来代替电气控制回路，因此特别适合在对于有防爆要求的环境中使用。 二、型号选定 本公司产生的灌装机型号是根据用户所需的最大灌装量来确定的。 具体型号为： JSFA-60 (10-60ml) JSFA -120 （15-120ml） JSFA -250 （50-250ml） JSFA -500 （100-500ml） JSFA -1000 （200-1000ml） 三、工作原理 全气动半自动活塞式灌装机的工作原理是：通过气缸的前后运动带动料缸内的活塞作往复运动，从而使料缸前腔产生负压。 当气缸向前运动时，拉动活塞向后，料缸前腔产生负压。供料桶内的物料被大气压力压入进料软管，通过进出料的三通管进入料缸。 当气缸向后运动时，推动活塞向前，挤压物料。物料通过出料接头内的单向阀门进入出料软管，最后通过灌装头进入待灌空瓶（进料时灌装头关闭，出料时打开），完成一次灌装。 活塞式灌装机对于每次的灌装是一个机械的单一的简单动作，所以对每一个规则容器都有很高的灌装精度和稳定性。 四、全气动灌装机的特点 1、全部采用压缩空气作为控制，因此特别适合在对于有防爆要求的环境中使用， 具有高安全性。 2、不会产生静电、麻电现象，也不需接地。 3、由于采用气动控制，并采用硬定位，所以灌装精度高，精度可以控制在3/1000 以内（以最大灌装量为标准基准）。 4、在需急停情况下，只需关闭气动开关，活塞自动后退回到初始位，灌装停止。
自动流水线输送系统设计说明书
第一章引言 1.1课题提出背景 制造业历来是国民经济的重要组成部分为了提高制造业的技术水平，制造业在其发展历程中一直在进行着不同水平、不同类型的自动化。进人8十年代后，随着微电子技术和通信技术的吃速发展，制造业自动化进人到一个新的姗代一基于计算机的集成制造时代，并且正在向基于人工智能，人—机协调，人—自然协调的生态工厂时代迈进。促使制造业自动化发展的3个技术因素是:自动化单元技术:自动化的方法学或哲理;与制造业自动化有关的基础技术。 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。 自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用： （1）提高生产过程的安全性；
（2）提高生产效率； （3）提高产品质量； （4）减少生产过程的原材料、能源损耗。 据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。 特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10%以下，起到“四两拨千金”的作用。 传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。 在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。 近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。今天，对自动化最简单的理解也转变为：用广义的机器（包括计算机）来部分代替或完全取代或超越人的体力。
膏体自动灌装机机械原理设计说明书
机械原理课程设计 说明书 设计题目：膏体自动灌装机 专业 10机械设计制造及其自动化 班级一班 设计者孙凡方长胜徐森杨申陈俊明指导教师张荣老师 日期 2012年 5 月 30 日
目录 一、设计任务 1 二、设计要求和内容 1 三、确定工作原理，构思工艺动作过程 1 四、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 1 五、执行机构的选型 3 六、画出设计方案的机械运动简图 8 七、对机械传动系统进行尺度设计 8 八、对机构执行系统部分进行尺度计算 11 九、总体机构运动简图 16 十、参考书目 16 十一、设计小结及体会17
膏体自动灌装机设计说明书 一、设计任务（包括主要原理及工艺动作） 膏体自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动实现膏体灌装入盒内的，其主要工艺动作如下： （1）、将空盒送入六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位； （2）、在灌装工位上空盒上升灌入膏体； （3）、在贴锡纸工位上粘贴锡纸； （4）、在盖盒盖工位上将盒盖压下； （5）、送出成品。 二、设计要求和内容（包括原始数据和设计要求） 1、电动机选择Y系列交流异步电动机，转速为960r/min； 2、膏体自动灌装机的生产能力：24盒/min； 3、膏体盒尺寸D=30~50mm，高度h=10~15mm； 4、工作台面距离地面的距离为1100~1200mm； 5、构件质量和转动惯量不计； 6、要求结构紧凑、传动性能优良、运动灵活可靠、噪声尽量减小。 三、确定工作原理，构思工艺动作过程： 首先我们成立设计小组，从产品的设计要求等方面出发，膏体自动灌装机要求完成以下几个工艺动作： 1、送盒：这一动作由传送带来完成，保证传送带的连续运转； 2、六工位转盘的间歇转动：这一动作有槽轮机构来实现； 3、灌装：这一过程可以由凸轮的反复运转来实现； 4、贴锡纸、压盖：这两项工作可以由一个凸轮带动一组压杆来实现； 5、送出成品：由传送带完成。 四、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图：
一种生产流水线电气控制系统设计
一种生产流水线电气控制系统设计 摘要：介绍一种应用于生产流水线的顺序控制和温度控制的电气控制系统。首先分析分级调速的基本原理和工作过程，在此基础上重点设计了基于PLC的调速控制系统给出了详细的电气控制系统设计方案，并完成了PLC的选型设计与硬件接线设计，分析了控制系统实现分级调速的基本工作原理和过程，对于进一步提高PLC自动化控制技术在工厂自动化控制中的应用具有一定借鉴意义。述了基于PLC的工厂生产流水线控制系统的开发过程 关键词：可编程控制器；生产流水线；顺序控制；温度控制 A production of electric control system of pipeline design Abstract:This paper introduces a kind of production lines used in sequential control and temperature control of the electrical control system. Firstly analyze the basic principle and the working process of speed, on the basis of this focus on the design of PLC speed control system of electrical control system design scheme is given based on detailed and completed the design and selection of hardware wiring design of PLC,analyzes the principle and process control system to realize the classification speed, and to further enhance the application of PLC automatic control technology in factory automation control has a certain reference. The development process based on the factory production line PLC control system Key words:Programmable controller; production line; sequence control; temperature control
灌装机使用说明书
全自动灌装机 使 用 说 明 书 目录 在安装使用前请务必仔细阅读此说明书按规定方法正确安装与维护保养 并妥善保留此说明书，以备日后查用
一、三位一体机概述 (3) 二、技术参数 (3) 三、设备安装 (3) 四、工作过程 (4) 五、使用与操作 (4) 六、面板功能 (5) 七、维护与注意事项 (7) 八、常见故障的判断与处理 (7) 一、三位一体机概述
桶装生产线是专供3加仑、5加仑桶装饮用水生产之用。整机集冲洗、灌装、封盖功能于一体。是矿泉水、蒸馏水、纯净水生产的理想设备。整体采用不锈钢材质，耐腐蚀，易清洗。主要电气原件均采用SIEMENS、OMRON产品，气路系采用名牌产品，该机构紧凑，占用厂房小，工作效率高且稳定可靠，自动化程度高。操作工人仅需二人，是机电气三位一体的全自动桶装设备。 二、技术参数 规格型号：GF-100型 灌装能力：80桶/ 小时 操作压力：0.6 ~ 0.8 Mpa 用气量：250 升/ 分钟灌装容量：3加仑 桶形尺寸：∮276*370 或∮276*490 额定电压：220V 50HZ 功率： 2.2 Kw 设备总重：160 Kg 外形尺寸：2600 mm ×550mm ×1600mm 三、设备安装 本机无需预埋地脚螺丝，设备拆箱后，整机安放于坚实而平整地面，然后调整支腿螺丝高度，并用水平仪纠正倾斜，使各支腿受力均匀，设备调整好后，接通进水管、排污管、电源、气源并固定好。 四、工作过程
桶装线按其功能可分冲洗、灌装、封盖三个步骤，其工作过程如下： 1、空桶桶口朝下倾斜入送桶装托，空桶间隙运动链条运动一个工位，此时，空桶为倒立状进行桶口桶身冲洗。 2、冲洗过程共有四道工序：第一道为清水；第二道为消毒液；第三道为无菌水冲洗；第四道无菌水再冲洗；冲洗过后有20S时间用于水桶沥干。 3、冲洗干净的净桶链条向下转动45度，水桶自行滑出，然后由顶桶气缸将桶向下翻转45度，使空桶置于灌装位，等待灌装。 4、灌装阀由气缸推动伸入桶口，自动排气灌装阀逐之打开灌装，灌装时间由PLC设定，并可根据液位高低使用面板多功能按钮进行修正灌装时间，以达到最佳位置，灌装至液位后，多余的水经自动排水口回到纯水箱，以减少纯水浪费。 5、灌装结束后，由出桶气缸将已灌装的桶推至压盖工位，待下步灌装时压盖，至此整个过程结束。 五、使用与操作 1、开机前，应检查消毒液位；电源、气压是否正常；用手动法检查各电磁阀、气缸是否良好；动作是否正常；各水泵转向是否正确；空气有无排尽。如发现不正常情况，要排除故障后方可进行生产。 2、本机生产时自动进行冲洗、消毒、灌装、上盖、压盖，无须人为干扰，但操作人员要严密观察各部位状态，发现问题，及时将自动打向手动，以防止意
自动生产线的应用及控制系统
自动生产线的应用及控制系统 (1)定义 人们把按照产品加工工艺过程，用工件储存及传送装置把专用自动机以及辅助机械设备连接起来而形成的、具有独立控制装置的生产系统称作自动生产线，简称自动线或生产线。 (2)特点 ①在自动生产线整个生产过程中，人工不参与直接的工艺操作，只是全面观察、分析生产系统的运转情况。 ②自动生产线的自动化程度取决于人工参与生产的程度。 ③生产线、CIMS、FA的概念。 (3)应用 ①定型、批量大、有一定生产周期的产品。 ②产品的结构便于传送、自动上下料、定位和夹紧、自动加工、装配和检测。 ③产品结构比较繁杂、加工工序多,难以操纵甚至无法保证产品的加工数量及质量。 ④以包装、装配工艺为主的生产过程。 ⑤加工方法、手段、环境等因素影响而不宜用自动机进行生产。 了解了自动生产线的定义及特点之后，我们再来为大家介绍自动生产线的组成及类型。 (1)自动生产线的组成 ①主要工艺设备：专用的自动机。 ②辅助工艺装置。 ③物料贮存、传送装置：包括传送、贮存和上下料装置。 ④检测控制装置：包括检测、信号处理和控制系统。 (2)自动生产线的类型 ①直线型。 将各种自动机加工设备及装置，按产品加工工艺要求，由传送装置将它们连接成一直线摆列的自动生产线，工件由自动线的一端上线，由另一端下线。这种排列形式的自动线称为直线型自动生产线，简称直线型。 根据自动机、传送装置、贮存装置布置的关系，直线型又可分成同步顺序组合、非同步顺序组合、分段非同步顺序组合和顺序—平行组合自动生产线，如图1和图2所示。
图1 顺序组合自动线 1—自动机2—传送装置3—贮存装置 图2 顺序—平行组合自动线 1—自动机2—传送装置 ②曲线型。 工件沿曲折线（如蛇形、之字形、直线与弧线组合等）传送，其他与直线型相同。 ③封闭（或半封闭）环（或矩框）型。 工件沿环形或矩形线传送 （a）矩框型自动线（b）环型自动线 1—输送装置2、4—转向装置3—自动机5—随行夹具 ④树枝型（或称为分支式）。 工件传送路线如同树枝，有主干，有分支。
浅谈工业以太网的流水线自动化控制
浅谈工业以太网的流水线自动化控制 传统现场总线在实际应用中的诸多不足长期困扰着工业流水线自动化控制的发展。推进工业以太网在工业自动化控制系统的应用具有很大的实际意义，文章首先分析工业以太网的特点，在此基础上设计出流水线自动控制系统的结构和控制模式，结合自动化流水线的具体功能，在计算机网络的基础上设计出工业控制系统的层次框架，促进工业以太网在工业生产自动控制系统中的应用。 标签：工业以太网；自动控制；工业流水线 精密制造技术日益先进，对自动化的控制提出更高要求，对于自动化控制系统的要求也就愈高。工业自动化的发展得益于网络技术的成熟，改变传统工业自动化控制方式主要采用电气控制的局面，取之以无人化自动控制。目前，现场总线技术在自动化控制领域中仍占主导。但面对生产规模的不断升级，系生产线上机电设备不断增多，伴随而来的是越来越多的实时监测和自动化控制设备，此背景下，自动化流水线的监控需求已经完全超出现场总线的操控能力，由于现场总线具有针对性，往往使得各个机电装备成为“控制孤岛”，相互独立的设备互不兼容，无法通讯，不便于设备后期的维护。随着以太网通信技术的提升，组网价格变得低廉、通信协议兼容性良好、联网技术一体化的工业以太网得到推广，成为替代现场总线的良好选择。本文研究工业生产中的自动化流水线控制系统，设计分析基于工业以太网的流水线自动化控制系统。 一、工业以太网设计 （一）工业以太网概述 在工业生产制造领域中，通过工业以太网的网络通信协议在工业以太网中实行网络传输。企业内部互联网、外部互联网以及国际互联网已应用于生产的自动化过程。工业自动化技术日益提升使得对自动化控制的要求变高，如实现监控一体化、无人化等，正是因为有了这样的高要求，使得工业以太网在自动化流水线中的应用愈加普及，最佳的方式是将工业以太网与控制相结合，几乎能够满足目前大多数工厂的自动化控制系统的功能需求。本文将工业以太网结合，研究工厂流水线自动化控制，探讨工业以太网在工厂自动化流水线控制中的应用。用户需求决定所需工业性能，工业以太网的优势在于通用兼容性，允许用户无缝升级，使得传统的现场总线能无缝升级到工业以太网控制的自动化系统。 （二）系统设计 1.拓扑结构设计 工业以太网的拓扑结构决定整个控制系统网络的稳定性及可靠性，本文具体控制对象为流水线，实际控制要求是实现流水线自动化控制。
装配流水线控制的模拟
机电综合实验中心实验报告 课程名称____ 机电综合实验 ______________ 实验名称_ 装配流水线的模拟控制__ ____ 专业年级__机械工程13-3班__ 姓名陈尧学号 03130970 姓名姜跃为学号 03130972 姓名姜振华学号 03130973 姓名金流丞学号 03130974 姓名李東洁学号 03130975 实验日期___2016/11/14_________ 实验成绩_______ ___________ 指导教师______吴宏志_ ______
目录 1 摘要 (2) 2简介 (2) PLC (2) 组态王 (3) 3实验设计 (4) 实验目的 (4) 实验装置 (5) 控制要求 (5) 系统流程图 (6) I/O接口分配表 (7) I/O接线图： (7) 4程序梯形图 (8) 程序及其注释 (8) 梯形图 (11) 5组态王监控 (13) 6调试结果 (14) 7实验小结 (24) 8参考文献 (15)
装配流水线控制的模拟 1 摘要 本次实验主要介绍了PLC模拟控制在工业生产中的运用，要求学会使用组态王软件和PLC（SIMEINS S7-200）控制系统连接，采用下位机执行，上位机监控的方法，构建完成装配流水线的模拟控制系统。通过PLC模拟控制和组态王的监控，本实验实现了装配流水线的控制和监视。 Programmable controller, is the computer technology and the combination of the relay control technology, is on the basis of the sequence controller and microcomputer controller developed a new type of controller, is a microprocessor as the core as a dedicated computer for digital control. Computer as the upper machine, using configuration software to monitor and control of PLC, can control the operation of the machine PLC and stop, and real-time monitoring of operation condition. According to write PLC program, and through computer debugging; In configuration software design and debugging, finally realizes the online monitoring.
冷霜自动灌装机的说明书
目录 一.题目和设计任务 (2) 1.题目：冷霜自动灌装机设计 (2) 2.设计任务： (2) 二．运动方案： (2) 三．运动循环图 (2) A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程 (2) B.工艺过程的执行构件： (2) C．各执行构件的运动协调： (3) 四.装盘的设计： (3) 五.运动尺寸计算及分析： (4) 六．压盖机构的设计 (4) 七．行星轮的尺寸设计： (6) 八．皮带轮的尺寸设计 (7) 九．槽轮机构的设计： (7) 十．凸轮机构的设计： (8) 十一．力封闭式凸轮的设计： (9) 十二．圆锥齿轮的设计： (10) 十三．总的设计运动简图： (12) 十四．参考文献： (12)
一. 题目和设计任务 1.题目：冷霜自动灌装机设计 2.设计任务：(1)按工艺动作要求拟定运动循环图；(2)进行转盘简谐运动机构、空盒的相对上升机 构、锡纸库下降机构、压盖机构的方案构思；(3)按参数要求进行电动机和执行机构的运动进行方案进行选择，并拟定机构传动方案。 二．运动方案： 用行星轮机构实现减速，以皮带轮传动，采用槽轮机构实现转台的间歇性转动，灌装空盒相 对上升采用凸轮机构使冷霜灌装管道的下降得以实现，同样使用凸轮机构实现锡纸库的下降和实 现压盖动作。最后采用步进式传输机构输入空瓶和输出包装好的冷霜。在主轴和传送带连接可以 采用斜齿轮以实现其如图所示的传送。 三．运动循环图 A.空盒进入、灌装、贴锡纸、加盖工艺流程： 1.空盒通过传送带传送至六位盘位置1； 2.六工位盘做间歇转动，每次转动60 ,转动是其他机构不执行动作; 3.当转盘停止时,灌装顶杆下降至工作位进行灌装,同时贴锡纸,加盖压杆远休结束后进行工艺动 作。 ４.灌装机构达到指定位置完成灌装后回到初始位置，同时贴锡纸、加盖杆回升到高位，一次循环结束。 B.工艺过程的执行构件： 1.送料机构：步进式传送带机构，该机构主要是实现输送的连续运动，把空盒送入工位，并将 成品输出。 2.槽轮机构：它是在主轴Ⅱ上通过变向连接槽轮，带动六工作位盘实现间歇运动。 3.灌装机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构组成，通过高低往复运动实现灌装动作。 4.贴锡纸、加盖机构：该机构由固定在轴Ⅱ上的自动推杆凸轮机构，和压杆以及压杆上固定的锡 纸、加盖部件组成，通过高低往复运动，一次性完成两个动作。
基于PLC的自动生产线控制系统的设计
安徽机电职业技术学院 毕业论文 基于PLC的自动生产线控制系统的设计 系部电气工程系 专业机电一体化 班级 姓名 学号 指导教师 2010～ 2011学年第一学期
摘要 随着科学技术的发展，人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高，产品更新换代的周期越来越短，产品的复杂程度也随之增高，传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁，而且也困扰着国有大中型企业。 因为，在大批量生产方式中，柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知，只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高，才能构成规模经济效益；反之，多品种、小批量生产，设备的专用性低，在加工形式相似的情况下，频繁的调整工夹具，工艺稳定难度增大，生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率，使之在保证产品质量的前提下，缩短产品生产周期，降低产品成本，最终使中小批量生产能与大批量生产抗衡，柔性自动化系统便应运而生。 PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。本论文主要是模拟工业自动生产线通信系统实现以下各站功能。然后利用Profibus总线进行八站通信连接使之成为一条自动生产线控制模拟系统。 关键字：PLC、自动生产线、Profibus通信
目录 第一章绪论 (1) 1.1自动化生产线的介绍及发展 (1) 1.2工业自动化生产线体系结构 (4) 第二章可编程控制器 (5) 2.1可编程控制器的定义 (5) 2.2可编程控制器的发展概况 (5) 2.3可编程控制器的基本组成及特点 (6) 第三章自动生产线实训系统设计与实现 (7) 3.1工业自动生产线系统结构 (7) 3.2工业自动生产线单站功能及系统程序设计 (9) 3.3工业自动生产线通信系统设计 (20) 第四章论文总结 (22) 参考文献 (23) 致谢 (24)
旋转型灌装机_说明书分解
. 学号06100224成绩 课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向无 课程名称《机械设计（二）课程设计》 学号06100224 姓名蔡铁根 指导教师张恩光 题目名称旋转型灌装机 设计时间2012年9-12月 2012 年12 月8 日
一．设计任务书及工作要求 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2工作原理及工艺过程 (3) 1.3原始数据及设计要求 (3) 1.4设计方案提示 (3) 1.5设计任务 (4) 二．原动机选择 (4) 三．传动比分配 (4) 四．机构的选择与比较 (4) 4.1传动机构的选择与比较 (4) 4.2执行机构的选择与比较 (6) 五．机械系统运动方案的拟订与评价 (9) 5.1 综述 (9) 5.2设计方案 (9) 5.2.1 设计方案I (9) 5.2.2 设计方案II (10) 5.2.3 设计方案III (10) 5.2.4比较、选择设计方案 (11) 六．机械系统的运动循环图 (12) 七．执行机构的运动分析及设计 (12) 7.1凸轮结构的设计分析 (12) 7.1.1凸轮机构运动分析线图 (15) 7.2曲柄滑块机构的设计分析 (16) 7.2.1连杆机构的尺寸参数设计 (16) 7.2.2曲柄滑块机构的三维模型设计 (17) 7.2.3 曲柄滑块的运动分析线图 (17) 7.3 间歇机构的设计 (19) 八．设计感想 (21) 九．主要零件附图 (22) 十．主要参考资料 (23)
1.11.2（如饮料等）封口等工序。入空瓶；工位输出灌装好的容器。 1.3原始数据及设计要求 （1）转台直径：500~600mm 。 附图 （2）灌装机的生产率：10瓶/min 。 （3）驱动电机：功率N=1.2kW ，转速n=1440r/min 。 1.4设计方案提示 （1）采用泵来灌装流体，泵固定在灌装工位的上方。 （2）采用软木塞或金属冠盖封口，它们可由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。 （3）需要设计间歇传动机构，以实现工作转台间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（锁紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等，定位锁紧）机构可采用凸轮机构等。
啤酒生产线控制系统设计酿造部分
第一章绪论 1.1课题背景 在巩固和提高我国经济体制的同时，特别是加入了国际世贸组织以后，中国啤酒行业正逐步融入世界啤酒业，由于外国啤酒进驻中国市场，中国啤酒行业已经进入了竞争激烈的成熟过渡期，重新整合扩张，这种“一体化”的扩张方式在一些大中型企业是尤其明显的。上世纪90年代，青岛啤酒经营了多种运营模式，在中国大部分省市自治区成立了50多家啤酒自动化生产基地，已经初步完成了全国化的战略布局。 因为啤酒生产内部竞争激烈，外部也和同类酒类产品的竞争越来越激烈，有很大一部分啤酒厂倒闭或相互合并，啤酒生产企业数量急剧下降。还有一部分生存下来的企业，逐步重视对产品质量、口味、工艺，加大科技研发力度，自动化专业化设备得到全新的改变，新的包装设备和先进的宣传理念如雨后春笋般在市场上出现，整个啤酒行业更加良性的在市场中互相竞争，啤酒开始向着工业化、规模化生产，国内的大部分啤酒生产企业逐步的向大型化、集团化发展，与国际之间的交流越来越频繁。 现如今，人们的生活水平有了显著的提高，老百姓对啤酒的需求量急速上升，这一需求给生产制造商提出了严峻的挑战，尤其是在各个厂家良性竞争的前提下，更是对啤酒的生产有了更严格的要求，如何在保证质量的前提下高效的生产出大批量的啤酒是现在每个厂家所必须解决的问题。 正是因为PLC的强大功能，给啤酒的自动化生产带来了福音。啤酒生产所需要监测的数据比较繁琐，比如温度、压力、浓度、浑浊程度等都有很严格的要求，而PLC在这些方面都有自己的独特之处，能够很自如的对这些模拟量进行时时监控，从而解决了大量的剩余劳动力，而对PLC自动化啤酒生产线程序的调试优化更是尤其重要。 本次设计就是对现有的和利时PLC啤酒自动化生产线进行软、硬件的调试，通过现场的数据采集对啤酒生产线酿造部分进行程序优化，最终得出与之对应的研究结论。 1.2课题内容 （1）啤酒自动化生产酿造工艺流程通过查阅相关资料，对现有的啤酒自动化生产工艺有一个基本的了解，尤其是对啤酒酿造工艺的熟悉，从而对本课题有一个更深入的理解。 （2）根据现场实际需要设计适当的控制方法根据现场以及工艺流程的实际需要，编写控制程序并对控制程序进行相应的优化，以及对优化后的程序进行现场
自动流水线输送系统设计说明书
第一章引言 1.1 课题提出背景制造业历来是国民经济的重要组成部分为了提高制造业的技术水平，制造业在其发展历程中一直在进行着不同水平、不同类型的自动化。进人8 十年代后，随着微电子技术和通信技术的吃速发展，制造业自动化进人到一个新的姗代一基于计算机的集成制造时代，并且正在向基于人工智能，人—机协调，人—自然协调的生态工厂时代迈进。促使制造业自动化发展的3 个技术因素是: 自动化单元技术: 自动化的方法学或哲理; 与制造业自动化有关的基础技术。 工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。工业自动化技术作为20 世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用： （1）提高生产过程的安全性； （2）提高生产效率； （3）提高产品质量； （4）减少生产过程的原材料、能源损耗。据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。
特别在资金密集型企业中，自动化系统占设备总投资10%以下，起 到“四两拨千金”的作用。 传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制，即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素，在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下，相互协调、有机融合和集成，形成物质和能量的有序规则运动，从而组成工业自动化系统或产品。 在工业自动化领域，传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS勺发展历程。 近年来，随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交互沟通勺领域正迅速覆盖从工厂勺现场设备层到控制、管理各个层次。工业控制机系统一般是指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制勺自动化技术工具（包括自动测量仪表、控制装置）勺总称。今天，对自动化最简单勺理解也转变为：用广义勺机器（包括计算机）来部分代替或完全取代或超越人勺体力。 1.2 课题的意义 总的看来，自动化技术发展趋向是涵盖“精益” 、“灵敏”等概念在内的、广义的、基于计算机的集成制造;另一方面.从人、社会、自然这3 个更大的范围来看，制造业自动化的发展趋向可概括为以下4个方面: