黄震洋 肖元庆 夏顺顺
武汉东湖学院 湖北省武汉市 430000
摘要：自动化生产技术的应用改变了传统的生产工作方式，企业生产效率的提升对管理工作等带来了新的挑战。自动控制系统设计工作是一项复杂的工作，设计工作应该遵循相关原则，依据流程开展，结合到系统目标，结构，特点等。从而使自动化技术能够最大程度为生产工作服务，推动技术发展与进步，推动行业发展与进步。
关键词：自动化生产线；控制系统研究
一、电气系统控制设计工作原则
控制系统设计时，在设备工作任务得以完成的前提下， 控制系统应该简单明了，不能单一追求设备智能化与自动化，从而使控制系统变得复杂，避免后期维护工作开展时带来不便。控制系统在目标设定方面需要满足经济性，系统简单，易操作等要求。
控制系统中应用到的电气元件需要与技术标准相符，确保各元件性能能够正常发挥，彼此之间能够有效协调开展工作。在考虑到设备可靠性与稳定性的同时，也需要考虑到经济性方面。设计工作应该考虑到后期维护与升级的需要，为其留有一定空间。
二、控制系统设计步骤
（一）设计任务书拟定
设备研发工作开展时首要工作是任务书的拟定，任务书会对设计工作开展作大致概括，包括设备应功能，相关技术指标。任务书的目的是为设计人员工作开展提供一定思路与方向。设计工作中具体问题由工作人员自行解决。任务书会对控制系统功能，性能指标，使用环境等做出相应规定。此外还有系统特性能够达到的自动化程度，可靠性，稳定性， 电压的特性，电源的种类，信号指示，经费与成本，经验的标准与方式等。
（二）拖动方案选择
机械生产环节其拖动方案选择需要结合到工艺特点与运动特点，具体内容包括运动特点，机械结构，涉及到的部件数量，负载特性。方案确定后需要选择合适的电机，包括其工作方式与类型。电机在控制方式随着技术发展出现了多种方式，具体控制方式依然需要结合到机械设备的特点与结构。
三、系统主要的硬件
（一）电动机的选择
依据电动机用途对其进行分类可以分为功率电动机，信号电动机，控制电动机。无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上演变而来的，其结构较为细长，转动惯量低。步进电机的优势体现在结构简单，误差不积累，成本低，使用与维修方便等一系列特点，工作效率与其它电机相比较低，并且偶尔会出现失误情况。力矩电机特点体现在过载能力强，转速低，响应速度快等方面的优势，但是其输出惯量不恒定。开关磁组电机，该电机可以进行速度控制，调整性能较好并且结构非常简单。电机作为十分重要的部件，在选择时要考虑到是否与生产工艺的要求相符，机械要能够正常运转。
（二）传感器
技术发展从而使得传感器功能非常的丰富而其类型十分多样，选择工作具有一定难度。传感器在选择的过程中，首先需要明确工作目的，了解被用于测试工作的对象特性，确定初步方案，传感器选择要结合到指标要求与测量范围，了解设施安装与使用相关内容，包括技术指标，对使用环境的要求，抗干扰等方面。技术指标要从动态与静态两个方面来考虑，如灵敏度，精确度，同时也需要考虑到后期维护工作开展。
（三）系统硬件PLC设计
采用PLC控制器进行控制时，首先需要了解工艺的功能需求，对工位动作进行分析，了解相关技术指标。在配件配置方面，需要分析PLC运算能力处于什么样的水平，相关参数， 最后对其性能指标与技术指标确定。通过综合对比与分析最终才能确定型号，以及与型号对应的输出与输入设备，并对其接口进行合理的分配。PLC在选择时要遵循相应原则，内容包括了功能需要和具体的要求相符，I/O点数,响应时间，存储容量等。
（四）其它的硬件设备
控制系统涉及到的硬件设备非常多，其它设备在设计与选择时，都要结合到控制系统目的以及结构特点，在基本前提下开展工作。
四、软件系统设计
软件设计首先需要对控制系统的功能需求进行分析，控制功能需求则是结合到被控制的对象特点，如对于开关包装检测工作，其内容就包括了自动检测，自动包装计数，自动送料。需要多个电机同时进行工作，因此控制系统需要包含多项功能于其中。
五、设备的组装与调试
对设备机械端部分进行组装，首先需要对相关零部件进行质量检测，依据零部件清单进行检查，查看零部件是否在数量上存有问题。对于特殊零部件进行检查，主要是查看其结构与外观是否存在问题，某些零部件需要对其进行防腐处理，热处理，检测时需要认真对待。查看零部件是否符合相关技术标准，能够在设计工作环境下发挥其正常性能。
零部件检查工作结束后，依据设计图纸对其进行分类存放，对应加工工位进行组装。不同零部件组装标准不同，如对于固定结构件而言，其标准就是牢固性。运动部件则需要保障运动结构能够正常工作，不会出现力矩或者摩擦力等方面问题。依据工位结构组装完成后，依据设计图纸进行整体安装工作。
控制系统的电气部件包括开关电源，系统主机，继电器等，安装工作需在保证安全与工作性能正常发挥前提下做到美观，相互之间应该留有一定空间。安装环境温度与温度需要合理控制，避免电气元件频繁安装，控制安装振动频率。
参考文献：
[1] 王扬庆.电器元件自动化生产线控制系统研究[J].济南大 学,2015(5)
[2] 屈科科；解军艳.电器元件自动化生产线控制系统研究[J].黑龙江科技信息,2017(16)
作者简介：黄震洋，武汉东湖学院机电工程学院，学号：17101030118