陽極氧化生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、陽極氧化是一種使用非常廣泛的表面處理工藝，然而其工藝復(fù)雜、產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)過程的一致性是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。本課題以某公司“陽極氧化生產(chǎn)線自動控制系統(tǒng)改造”項目為支撐，結(jié)合工業(yè)4.0的發(fā)展要求，設(shè)計了一套基于Profibus-DP總線的控制網(wǎng)絡(luò)，為提高資源利用效率，設(shè)計了多工藝調(diào)度方法，同時在該課題中還開發(fā)了多工位定位系統(tǒng)。深入分析自動控制系統(tǒng)的功能和設(shè)計任務(wù)后，將本文的主要內(nèi)容分為以下幾個部分：
　　（1）分析了陽極氧化各種工

2、藝流程及現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的狀況，根據(jù)控制系統(tǒng)的功能和要求，引入分布式遞階控制理論，以工控機作為系統(tǒng)的組織級，以西門子S7-300 PLC、S7-200PLC和觸摸屏作為系統(tǒng)的協(xié)調(diào)級，以現(xiàn)場執(zhí)行硬件設(shè)備作為系統(tǒng)執(zhí)行級，應(yīng)用Profibus-DP總線實現(xiàn)各級之間的通信。
　?。?）為了提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)多工藝并行生產(chǎn)，本文首先設(shè)計了以西門子S7-300 PLC為計算工具的基于時間軸的多工藝調(diào)度方法，由于PLC空間有限、調(diào)度能力弱等缺陷，本

3、文提出了以工控機為計算工具的基于粒子群算法的多工藝調(diào)度方法。根據(jù)陽極氧化生產(chǎn)線工藝特點和設(shè)備分布，確定生產(chǎn)線調(diào)度問題為混合流水車間調(diào)度問題，建立生產(chǎn)線的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用粒子群算法實現(xiàn)調(diào)度計算，并通過MATLAB仿真實驗，驗證了該算法的可行性及有效性。
　?。?）為了提高在多工位生產(chǎn)環(huán)境下行車自動定位的精確度，設(shè)計了一種基于二進(jìn)制編碼的工位識別系統(tǒng)，并結(jié)合增量式定位方法，通過PLC程序設(shè)計，開發(fā)了一種混合式定位系統(tǒng)。
　　本文所