自动化生产线教学设备论文PLC控制模式论文
摘要：从高职教育培养学生的目标出发，这两大块内容在《自动化生产线设备连接与调试》的课程教学中都应有所涉及，这样才能使学生在走出校园前就具备较强的职业能力，从而更好更快的走上工作岗位。
1 高职教育机电专业教育目标
在目前的高等职业技术院校机电一体化技术专业教学中，要求紧紧围绕机电产品装调、机电产品维护、机电产品技改等岗位的要求，以及企业机电一体化设备装调、维护、技改的基本工作流程，确定以机电产品装调能力、机电产品维护能力、机电产品技改能力培养为主要教学目标。在这个培养目标下，高职机电一体化专业课程设置上主要通过三个阶段的学习来完成这个目标。第一阶段为基础通用能力培养。第二阶段为分系统装调、维护、技改能力培养。第三阶段为全系统装调、维护、技改能力培养。在具备基础通用能力以及分系统装调、维护、技改能力的基础上，主要通过《数控设备装调诊断技术》《自动化生产线设备连接与调试》的教学，使学生能熟练地进行机电一体化设备的全系统装调、维护、技改工作。由此可见，自动化生产线设备在机电一体化专业高职教学中具有极其重要的作用。
2 高职教学中常用自动化生产线设备
在目前高职院校中得到广泛应用的自动化生产线设备中，浙江亚龙和浙江天煌的设备占据了大部分市场。这两家企业所生产的自动化生产线均很好的模拟了企业中大型生产线的基本工序，具备极强的教
学实训效果。在被控制对象上，基本都是采用的气缸或者电动机来完成各个单元的机械加工动作，而在控制设备上主要都是采用的PLC作为控制设备来进行生产线的整体控制。
3 PLC基本概念与优势
PLC，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为控制设备，PLC具备使用方便，编程简单；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量小，维修方便等比较显著的优点，因此在高职机电一体化和电气自动化专业中的教学中具有极其重要的地位。目前在国内得到广泛应用的PLC品牌有西门子、三菱、欧姆龙等品牌，下面都以西门子PLC为例来说明在两个企业不同生产线上所采用的不同控制模式来进行一番简单的探讨。
4 亚龙YL-101型设备PLC控制模式
亚龙公司生产的YL-101型自动控制实训系统装备一套模块化组合系统分别安装在各个站的铝合金实训桌上，分别有上料机构、搬运机构、加工机构、安装机构、搬运安装机构、分拣机构等工作单元6个单元组成。在该系统的控制方面采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。小型PLC网络
以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础。YL-101系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过DP通讯线串行通讯实现互连的分布式控制方式。组建成网络后，系统中每一个工作单元也称作工作站。在每个工作单元独立配置一台西门子S7-200系列PLC作为控制设备，其中上料机构PLC为主站，其余为从站。
采用这种控制方式，使用PPI协议实现通信的步骤如下：对网络上每一台PLC，设置其系统块中的通信端口参数，对用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其地址（站号）和波特率。设置后把系统块下载到该PLC。然后利用网络接头和网络线把各台PLC中用作PPI通信的端口0连接，所使用的网络接头中，2#～6#站用的是标准网络连接器，1#站用的是带编程接口的连接器。最后利用软件向导编写出本系统所用的网络读写程序。在编写网络读写程序前，应规划好主站与从站间相互交换数据的长度以及存放的地址等。在PPI网络中，只有主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息，而从站程序没有必要使用网络读写指令。因此把编写好的网络读写程序下载到主站的PLC中即可完成整个网络数据交换的任务。
最后编写各个站的控制程序，注意相互交换的数据在各站程序中应得到应用和体现，将程序下载到各个站的PLC中，以完成整个生产线的控制。
5 天煌THMSCL-1A型设备PLC控制模式
浙江天煌公司生产的THMSCL-1A型柔性自动检测生产线实训系统参考目前全球自动化程度相对高端的汽车制造业工业生产现场，提取汽车生产工艺中最主要的环节之一的自动检测输送系统为设计依据，有机融合了机械、电子、气动、传感检测、电机驱动与控制、PLC集散控制及工业通信网络等多种技术，能开展任务驱动的项目教学。在具体控制方式上，与亚龙公司的设备有较大区别。整条生产线只有一台西门子S7-300系列PLC，该生产线采用Profibus DP通信实现控制系统与实训对象远程I/O之间的网络控制方案，通过CPU314主机采集并处理对象各单元的相应信息，完成各个单元间的联动控制。硬件连接上将DP联线首端出线的网络联接器接到CPU314主机的DP端口上，DP联线末端连接到对象远程I/O模块的DP端口上，实现硬件连接。然后就是按照要求使用软件完成生成项目、组态硬件，生成程序、传送程序到CPU并调试等步骤。采用西门子S7-300系列PLC其重点难点主要就在硬件组态上，其余内容和200系列PLC基本相同。硬件组态的主要工作是把控制系统的硬件在STEP 7管理器中进行相应地配置，并在配置时对模块的参数进行设定。下面对硬件组态过程进行简单说明。
（1）鼠标左键单击STEP 7管理器左边窗口中的“SIMATIC 300 站点”项，则右边窗口中会出现“硬件”和“CPU314C-2DP（1）”两个图标，双击图标“硬件”，打开硬件配置窗口如图1所示。
（2）整个硬件配置窗口分为四部分，左上方为为模块机架，左
下方为机架上模块的详细内容，右上方是硬件列表，右下方是硬件列表中具体某个模块的功能说明和订货号。
（3）要配置一个新模块，首先要确定模块放置在机架上的什么地方，再在硬件列表中找到相对应的模块，双击模块或者按住鼠标左键拖动模块到安放位置，放好后，会自动弹出模块属性对话框，设置好模块的地址和其他参数即可。
（4）按照上面的步骤，逐一按照实际硬件排放顺序配置好所有的模块，编译通过后，保存所配置的硬件。
6 结语
对应各自生产线的不同PLC控制模式，在实际教学中也应有不同的侧重点。对于采用分布式控制的设备来说，有关PLC网络的组建就是其核心的内容，包括PLC网络协议、数据传输的方式、网络硬件连接方法、网络软件参数的配置与下载、网络读写程序的规划与编写以及在网络中传输的数据在各单元PLC程序中的应用等内容都需要做详细的教学与实训。同时由于分布式控制方式的采用，相应各工作单元PLC档次较为低端，在亚龙设备中采用的是西门子S7-200系列PLC，同时由于将控制功能分散，各单元PLC编程任务相对也较为简单。
对于采用集中式控制的设备来说，因为控制功能集中，相对控制程序较为复杂，输入输出点数较多，在天煌设备中采用的是较为高端的西门子S7-300系列PLC来进行集中控制，由此有关PLC网络的内容就没有涉及，其教学重点就转移到较为高端的西门子PLC的使用和编程上，其重点难点就是硬件组态，这部分内容需要详细介绍。另外，
由于采用单台PLC的集中式控制，其控制程序也较为复杂，在程序的理解与编制上也应有侧重。
从高职教育培养学生的目标出发，这两大块内容在《自动化生产线设备连接与调试》的课程教学中都应有所涉及，这样才能使学生在走出校园前就具备较强的职业能力，从而更好更快的走上工作岗位。
参考文献
[1]何惠湘.基于PLC 控制的自动化生产线教学设备[J].职业时空，2012 11：132-134.
[2]刘祥祥.PLC柔性自动化生产线系统研究与设计探究[J].科技创新与应用，2013 32：33.
自动化生产线教学设备论文PLC控制模式论文
摘要：从高职教育培养学生的目标出发，这两大块内容在《自动化生产线设备连接与调试》的课程教学中都应有所涉及，这样才能使学生在走出校园前就具备较强的职业能力，从而更好更快的走上工作岗位。
1 高职教育机电专业教育目标
在目前的高等职业技术院校机电一体化技术专业教学中，要求紧紧围绕机电产品装调、机电产品维护、机电产品技改等岗位的要求，以及企业机电一体化设备装调、维护、技改的基本工作流程，确定以机电产品装调能力、机电产品维护能力、机电产品技改能力培养为主要教学目标。在这个培养目标下，高职机电一体化专业课程设置上主要通过三个阶段的学习来完成这个目标。第一阶段为基础通用能力培养。第二阶段为分系统装调、维护、技改能力培养。第三阶段为全系统装调、维护、技改能力培养。在具备基础通用能力以及分系统装调、维护、技改能力的基础上，主要通过《数控设备装调诊断技术》《自动化生产线设备连接与调试》的教学，使学生能熟练地进行机电一体化设备的全系统装调、维护、技改工作。由此可见，自动化生产线设备在机电一体化专业高职教学中具有极其重要的作用。
2 高职教学中常用自动化生产线设备
在目前高职院校中得到广泛应用的自动化生产线设备中，浙江亚龙和浙江天煌的设备占据了大部分市场。这两家企业所生产的自动化生产线均很好的模拟了企业中大型生产线的基本工序，具备极强的教
学实训效果。在被控制对象上，基本都是采用的气缸或者电动机来完成各个单元的机械加工动作，而在控制设备上主要都是采用的PLC作为控制设备来进行生产线的整体控制。
3 PLC基本概念与优势
PLC，可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为控制设备，PLC具备使用方便，编程简单；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可靠性高，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量小，维修方便等比较显著的优点，因此在高职机电一体化和电气自动化专业中的教学中具有极其重要的地位。目前在国内得到广泛应用的PLC品牌有西门子、三菱、欧姆龙等品牌，下面都以西门子PLC为例来说明在两个企业不同生产线上所采用的不同控制模式来进行一番简单的探讨。
4 亚龙YL-101型设备PLC控制模式
亚龙公司生产的YL-101型自动控制实训系统装备一套模块化组合系统分别安装在各个站的铝合金实训桌上，分别有上料机构、搬运机构、加工机构、安装机构、搬运安装机构、分拣机构等工作单元6个单元组成。在该系统的控制方面采用了基于RS485串行通信的PLC网络控制方案，即每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。小型PLC网络
以其结构简单，价格低廉的特点在小型自动生产线仍然有着广泛的应用，在现代工业网络通信中仍占据相当的份额。另一方面，掌握基于RS485串行通信的PLC网络技术，将为进一步学习现场总线技术、工业以太网技术等打下了良好的基础。YL-101系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过DP通讯线串行通讯实现互连的分布式控制方式。组建成网络后，系统中每一个工作单元也称作工作站。在每个工作单元独立配置一台西门子S7-200系列PLC作为控制设备，其中上料机构PLC为主站，其余为从站。
采用这种控制方式，使用PPI协议实现通信的步骤如下：对网络上每一台PLC，设置其系统块中的通信端口参数，对用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其地址（站号）和波特率。设置后把系统块下载到该PLC。然后利用网络接头和网络线把各台PLC中用作PPI通信的端口0连接，所使用的网络接头中，2#～6#站用的是标准网络连接器，1#站用的是带编程接口的连接器。最后利用软件向导编写出本系统所用的网络读写程序。在编写网络读写程序前，应规划好主站与从站间相互交换数据的长度以及存放的地址等。在PPI网络中，只有主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息，而从站程序没有必要使用网络读写指令。因此把编写好的网络读写程序下载到主站的PLC中即可完成整个网络数据交换的任务。
最后编写各个站的控制程序，注意相互交换的数据在各站程序中应得到应用和体现，将程序下载到各个站的PLC中，以完成整个生产线的控制。
5 天煌THMSCL-1A型设备PLC控制模式
浙江天煌公司生产的THMSCL-1A型柔性自动检测生产线实训系统参考目前全球自动化程度相对高端的汽车制造业工业生产现场，提取汽车生产工艺中最主要的环节之一的自动检测输送系统为设计依据，有机融合了机械、电子、气动、传感检测、电机驱动与控制、PLC集散控制及工业通信网络等多种技术，能开展任务驱动的项目教学。在具体控制方式上，与亚龙公司的设备有较大区别。整条生产线只有一台西门子S7-300系列PLC，该生产线采用Profibus DP通信实现控制系统与实训对象远程I/O之间的网络控制方案，通过CPU314主机采集并处理对象各单元的相应信息，完成各个单元间的联动控制。硬件连接上将DP联线首端出线的网络联接器接到CPU314主机的DP端口上，DP联线末端连接到对象远程I/O模块的DP端口上，实现硬件连接。然后就是按照要求使用软件完成生成项目、组态硬件，生成程序、传送程序到CPU并调试等步骤。采用西门子S7-300系列PLC其重点难点主要就在硬件组态上，其余内容和200系列PLC基本相同。硬件组态的主要工作是把控制系统的硬件在STEP 7管理器中进行相应地配置，并在配置时对模块的参数进行设定。下面对硬件组态过程进行简单说明。
（1）鼠标左键单击STEP 7管理器左边窗口中的“SIMATIC 300 站点”项，则右边窗口中会出现“硬件”和“CPU314C-2DP（1）”两个图标，双击图标“硬件”，打开硬件配置窗口如图1所示。
（2）整个硬件配置窗口分为四部分，左上方为为模块机架，左
下方为机架上模块的详细内容，右上方是硬件列表，右下方是硬件列表中具体某个模块的功能说明和订货号。
（3）要配置一个新模块，首先要确定模块放置在机架上的什么地方，再在硬件列表中找到相对应的模块，双击模块或者按住鼠标左键拖动模块到安放位置，放好后，会自动弹出模块属性对话框，设置好模块的地址和其他参数即可。
（4）按照上面的步骤，逐一按照实际硬件排放顺序配置好所有的模块，编译通过后，保存所配置的硬件。
6 结语
对应各自生产线的不同PLC控制模式，在实际教学中也应有不同的侧重点。对于采用分布式控制的设备来说，有关PLC网络的组建就是其核心的内容，包括PLC网络协议、数据传输的方式、网络硬件连接方法、网络软件参数的配置与下载、网络读写程序的规划与编写以及在网络中传输的数据在各单元PLC程序中的应用等内容都需要做详细的教学与实训。同时由于分布式控制方式的采用，相应各工作单元PLC档次较为低端，在亚龙设备中采用的是西门子S7-200系列PLC，同时由于将控制功能分散，各单元PLC编程任务相对也较为简单。
对于采用集中式控制的设备来说，因为控制功能集中，相对控制程序较为复杂，输入输出点数较多，在天煌设备中采用的是较为高端的西门子S7-300系列PLC来进行集中控制，由此有关PLC网络的内容就没有涉及，其教学重点就转移到较为高端的西门子PLC的使用和编程上，其重点难点就是硬件组态，这部分内容需要详细介绍。另外，
由于采用单台PLC的集中式控制，其控制程序也较为复杂，在程序的理解与编制上也应有侧重。
从高职教育培养学生的目标出发，这两大块内容在《自动化生产线设备连接与调试》的课程教学中都应有所涉及，这样才能使学生在走出校园前就具备较强的职业能力，从而更好更快的走上工作岗位。
参考文献
[1]何惠湘.基于PLC 控制的自动化生产线教学设备[J].职业时空，2012 11：132-134.
[2]刘祥祥.PLC柔性自动化生产线系统研究与设计探究[J].科技创新与应用，2013 32：33.