第一篇：自動化生產線設計論文（最終版）

論文是各專業學員都必須完成的集中實踐性教學環節，不能免修。要求每位學員在學校指定的指導教師的指導下，獨立完成論文的寫作，下面小編帶來的是自動化生產線設計論文，希望對你有幫助。

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

【關鍵詞】自動化；裝配線；設計

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、家電等工業制成品的需求。而同樣經濟危機也同樣在影響著人們的消費行為，促使現代工業改變傳統的粗放型生產模式，而取代的則是自動化高效率的精益生產方式。現代的自動化生產方式不但提高了生產效率，也節約了人力成本，改善了勞動條件。現代精益生產、工業機器人以及電子控制技術的高端結合也促使了自動化控制技術更好的工業生產中展開。本文則通過實例簡要介紹自動化生產線的設計過程，并對設計過程中可能產生的問題進行舉例，分析，解決。

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

1.熟悉產品的生產工藝

熟知產品生產工藝才能更好的依據產品的特點、特殊性來設計生產線，同時生產工藝也是一個產品裝配過程的完整體現，通常生產工藝會對產品生產過程中的每一步進行詳細要求，說明，并規定相應的合格標準。因此熟知產品的生產工藝是設計前必做的準備。生產工藝多以工藝指導書的形式體現。

2.自動化生產線節拍分析

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

線體平衡率=（所有工序節拍之和×100%）/（瓶頸工序節拍×人員）

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

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

3.確定產品的設計方案

通過多個方案對比，尋找最優方案，要求方案簡單易用，易于實現，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線的三維模型設計，繪制二維工程圖。

（1）根據產品的結構形式來確定生產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，對產品進行分隔且脫離傳送并進行精確定位，以實現在沒有其他外力干擾的情況下對產品進行裝配、加工、檢測。而產品的換向分為X、Y、Z三個自由度方向的變換，可通過轉向氣缸、分度盤、凸輪分度器及特定機械工裝來實現旋轉功能。分隔過程中由于各工位節拍不一致，會有等待現象，如果等待過長需要設計暫時存料的料垛。

（2）對于涉及到多個型號產品的自動化裝備線需要考慮增加快換工裝，對于日后更新新產品來說不僅可以節省生產成本，還可以快速反應產品的需求，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精準定位。

（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）繪制現場工藝布局圖，依照產品的生產工藝，確定產品裝配的各工位后，需要依照現場情況合理布局各工位位置，繪制現場工藝布局，將各個工位有序的串聯或并聯到一起。同時需要依據客戶需要布局現場氣源氣路、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，在采購時通常需預留10%，以避免在實際生產過程中不能有效利用出現短缺。

（5）設計原則，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，設計過程最簡化，設計成本最小化。通常設計過程中需要采購的定位銷、銷套、把手、傳感器、plc等外購標準件盡量統一，便于統一管理、互換，且美觀。

（6）特殊專機應用，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，可以直接采購，避免設計周期超時和經驗上的不足。

4.繪制三維圖和二維工程圖

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

5.結束語

以上是個人對于自動化生產線設計過程中的一點拙見，當然設計過程是復雜繁瑣，且周期較短，需要不斷的接觸不同的項目來總結經驗。

【參考文獻】

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

第二篇：自動化生產線實習總結.

實訓小結

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

本次實訓的指導老師是何老師和馬老師。在實訓拉開帷幕時,指導老師馬老師首先給我們講解了 一下本次實訓的目的、要求、主要內容及任務安排。從他的講解我們了解到本次實訓分兩個階段進行,階 段一是在第一周做好自動化生產線的前三個單元站——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,并完成實訓報告和 實訓小結。

實訓開始后, 我們按照指導老師的要求, 每 5至 6人組成一個小組, 根據大家的工作習慣和相互了 解情況,我們團隊共有 6位成員組成(鐘 **、陳 **、陳 **、王 **、林 **和我 ,經過推舉我作為小組組長。組成團隊后,為了便于開展實訓工作, 同時也能夠使團隊成員確定個人實訓任務,根據指導老師給 定的要求我們的主要任務就是做好自動化生產線個單元站的編程調試工作,并寫出此次實訓各站的控制要 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,我根據整個 實訓的安排進行了詳細的任務分工,使團隊成員在每個階段工作時都能夠各司其職,才盡其用。經過討論 我安排鐘 **、陳 **、王 **三人負責程序的設計編寫;林 **和我負責程序的調試工作;陳 **則負責文本的書 寫。整個實訓過程中所有隊員都應該參與到程序的設計當中隨時做好對程序提供更好的解決方案。

本次實訓,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備開始進行調試的時候。由于技術原因, 電 腦和 PLC 一直無法連接,在經過多種途徑都無法解決問題的

時候我們求助于指導老師馬老師,原來調節電 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,發現原來是擺臂和工件位置沒有準確對應。因此,在不得已的情 況下我們調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。而在調試過程中,我們也發現 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一定角度,避免發生機械碰撞。

實訓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,洞察能力也是發現錯誤,并解決問題的關鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。

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

第三篇：集團內部非標自動化生產線設計流程

一個非標自動化設備開發流程

一、確定開發項目、了解客戶需求 1.產品品質要求

2.設備生產效率要求 3.設備工作環境

二、分析產品

1.了解產品生產工藝

2.了解產品各方面尺寸要求及來料情況 3.與技術員溝通產品生產過程中的注意事項 4.設備使用地點的技術參數

三、擬定方案

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

四、方案審核評估

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

3.設備生產效率的評估 4.各部分結構可行性評估

五、方案整改對方案審核中討論出的問題進行整改。

六、客戶確定設計方案

設計方案交由客戶，客戶根據需求，對方案進行最后確定。

七、設計開發由工程部安排工程師進行機構設計，作出機器裝配圖、零件圖（零件標注按國家標準）選出執行元器件、電控配件并列出加 工零件清單和標準件請購單，動作說明書。

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

（2）所設計機器生產效率是否符合客戶需求。（3）機器造價。

（4）各部分機構應簡單易于調試、維修。（5）各部分零件應盡量簡單易于加工。（6）各執行元件選用是否合理。

九、零件加工及標準件采購

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.采購人員按照標準件清單，聯系供應商進行標準件采購

檢人員按照零件圖及標準件清單，檢驗加工零件的尺寸精度，加工工藝，標準件的型號、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試，裝配人員按照加工零件清單及標準件清單，到倉庫領取加工零件及標準件。

2.裝配人員嚴格按照裝配圖，進行機器組裝，各部分零件，執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結，確保緊固到位，聯結可靠。3.工控部安排電氣工程師按照動作說明書進行機器配電，機器程序編寫及調試

十一、機器調試

裝配人員按照客戶提供的產品工程圖進行機器調試，調試完成后打樣，交生產部確定其產品品質

十二、生產使用

1.檢查所有的緊固件和接頭聯結，確保緊固到位，聯結可靠 2.清潔設備外表，粘貼必要的標牌和標示

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

5.準備好機器備件，操作說明書，接線圖及其他技術資料

第四篇：PLC 自動化生產線學習總結

《自動化生產線系統的安裝與調試》學習總結

這個學期，開了一門課程叫《自動化生產線系統的安裝與調試》。上課的地點全都是在實訓樓。這一點很好，因為，在實訓樓里面有與該課程配套的設備。我們在課堂上，先聽完老師講完一段理論內容后，就動手做實驗。理論結合實踐，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。轉眼間十個星期的實訓時間就過了，在過去的十周內我們小組在自動化生產線實驗室進行了為期十周的實訓練習。通過這段時間的切身實踐，我們收獲了很多，一方面學習到了許多以前沒學過的專業知識與知識的應用，另一方面還提高了自己動手做項目的能力；還令我學會了一些如何在社會中為人處事的道理。這門課程的指導老師是劉老師。在實訓拉開帷幕時，指導老師劉老師首先給我們講解了一下這門課程的目的、要求、主要內容及任務安排。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線的模型。該自動化生產線是由四個單元站，即上料單元、傳動單元和機械手單元和倉儲單元組成。我們的目的是實現自動化生產線整機的上料、傳動、機械手、倉儲等4個工作單元的聯調功能，并完成課程學習總結。

課程開始后，我們按照指導老師的要求，每9至11人組成一個小組，根據大家的工作習慣和相互了解情況，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，為了便于開展實訓工作，同時也能夠使團隊成員確定個人實訓任務，根據指導老師給定的要求，我們的主要任務就是做好自動化生產線每個單元站的編程調試工作。經過我小組的討論后，決定三人負責程序的設計編寫；三人負責程序的調試工作；三人負責設備的接線；兩人負責檢查接線是否正確。整個實訓過程中所有隊員都應該參與到程序的設計當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備開始進行調試的時候。由于技術原因，電腦和PLC一直無法連接，在經過多種途徑都無法解決問題的時候我們求助于指導老師劉老師，原來調節電腦的搜索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試過程中，發現步進電機不能工作，我檢查相關的接線，接線完全正確；我又檢查變頻器的相關參數，參數也符合指導說明書要求。經過團隊的努力探索與分析，最后發現是PLC的輸出觸點已經擊穿。接著，馬上更換觸點，修改程序的繼電器地址，重新下載程序并調試。最后，成功了，上料單元做好了，我們很開心。

實訓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，洞察能力也是發錯誤，并解決問題的關鍵。所以這也提高了我們的洞察能力。在此這門課程中我們學到了許多新的知識。原來我認為剛學的時候學的內容太難很難學，現在想來，有些其實并不難，關鍵在于理解。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，也使我們更加有團隊精神。最后，我要感謝學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。

隨著社會的發展，現在生活中自動化的東西越來越多，如家用的洗衣機、空調、電梯、自動清潔機、洗碗機等，工業上的機械手、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展成智能化生產線，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品，從而降低了成本。所以，我們要努力學習，為工業的發展貢獻一份力量。

第五篇：熱軋帶鋼生產線自動化控制系統

熱軋帶鋼生產線自動化控制系統

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

關鍵詞 基礎自動化級 過程自動化級 網絡

西南不銹鋼有限責任公司1450熱軋不銹帶鋼生產線，是我公司設計的一條較為先進的帶鋼生產線。在設計過程中，本著對客戶認真負責的宗旨，對整個熱軋生產線的自動化控制系統不斷優化，精益求精，使西南不銹1450熱軋生產線的自動化程度達到了國內領先水平。

一、系統的總體配置

近年來，隨著對軋制的最終產品的要求越來越嚴格，人們對軋制工藝、控制技術的要求也相應提高，因此，有必要采用多級自動化控制系統對生產過程進行全面有效控制。而各級控制系統之間大量的信息交換需要通過更先進的組織管理，所以，設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可分三級，即：傳動級（0級），基礎自動化級（1級），過程自動化級（2級），并留有同加熱爐、連鑄自動化系統和三級自動化系統接口

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的等級進行設備操作。該術語還意味著各級之間的接口是最少的。在生產過程中維修人員操作的簡化和這種設計方式帶來的優越性是不可低估的。該配置方式還為將來設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線上從板坯運輸輥道開始到鋼卷運輸結束的各段的功能，以確保各項工作以正確的、協調的方式進行。

本系統配置的總體原則：先進、可靠、開放、經濟、合理。

我們為西南不銹1450熱軋生產線自動化系統作了SIEMENS PLC+TDC配置方案。

西南不銹1450熱軋生產線自動化系統在縱向分過程控制級（L2級）、基礎自動化級（L1級）和傳動級（L0級），在橫向劃分為加熱爐區、粗軋區、精軋區、卷取區四個區域。

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

二、網絡系統

西南不銹熱連軋自動化控制系統的網絡設備采用具有極高可靠性的工業以太網產品。具體而言，系統采用具有高速冗余環功能的交換機，在控制設備相對集中的加熱爐區、粗軋區、精軋區和卷取區構筑4個100M冗余環以太網，這些交換機分布在各個區域的操作室與主電室。同時，采用一個高性能的以太網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，而位于調度室的二級交換機和4個區域環網由于距離遠或者布線環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，網絡系統就成為一個統一的整體。

網絡系統使用TCP/IP協議。過程機放置在計算機房，直接與主交換機相接，它們配置有兩塊網卡，一塊用于上主干網，另一塊用于上相應的區域子網。HMI服務器放置在區域操作室，與操作室的交換機相接。它們也配置有兩塊網卡，一塊用于上主干網，另一塊用于上相應的區域子網。分布在系統中各個地方的HMI和網絡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上。由于絕大多數基礎自動化級的HMI和它們需要頻繁訪問的HMI服務器處于同一個交換機中，因而這種內部的資料交換不會增大主干網的負擔。放置在各個區域的主電室的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（預留）、平直度儀（預留）將直接連接到精軋區域的以太網上，通過TCP/IP協議實現儀表與自動化控制系統之間的資料交換。上述網絡終端設備與交換機的連接均采用雙絞線，速率為100M。

對于彼此之間關系密切、資料交換量較大、實時性要求非常嚴格的精軋及卷取兩個區域，系統采用通訊速度高達640Mb/s的GDM網絡將相關PLC連接起來。另外還可采用12M Profibus-DP總線實現粗軋和精軋、卷取3個區域的PLC的相互構通。

三、其他部分

過程控制級采用5臺高性能服務器作為過程機。其中3臺用于粗軋、精軋/卷取、層流冷卻的過程監控，1臺用作資料中心處理機，還有1臺是備用機兼作應用開發。5臺過程機的操作系統均采用Windows 2003 Server，數據庫采用Oracle 9i。

本系統所使用的人機交互設備包括L2終端、HMI服務器、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。系統在每個區域各配置一臺HMI服務器，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，由于這些控制系統包括軋線上的傳動系統以及人機接口的WinCC同屬西門子公司產品，所以，從以太網、Profibus-DP網、MPI網的網絡連接上具有通訊比較簡單、容易維護的特點。各個區域的PLC設備分別安裝在本區域的主電室。

（作者單位：中冶東方工程技術有限公司秦皇島研究設計院）