流水线技术

饮料罐装生产流水线的plc

湘潭大学课程设计论文题目：饮料灌装生产流水线的PLC控制学院：兴湘学院专业：机械设计制造及其自动化学号：2012964118 姓名：苏博指导教师：李明富完成日期： 2016年1月20日

目录摘要 (3) 设计题目要求 (4) 前言 (5) 第一章可编程控制器概述 (6) 1.1 PLC的定义 (6) 1.2 PLC的基本组成 (6) 1.3 PLC的功能与特点.......... 错误！未定义书签。 1.4 PLC的应用范围............ 错误！未定义书签。第二章系统总体设计. (7) 第三章系统硬件设计 (8) 3.1 传感器的选择 (9) 3.2 PLC控制部分硬件设计 (9) 3.2.1 PLC控制系统外部接线图 (10) 3.2.2 输入/输出接口（I/O）功能量 (10) 第四章系统软件设计 (11) 4.1 控制系统顺序功能图 (11) 4.2 梯形图 (13) 4.3 指令表 (14) 第五章程序调试 (15) 第六章设计小结.................. 错误！未定义书签。参考文献. (17)

摘要随着工业自动化水平日益提高，众多工业企业均面临着传统生产线的改造和重新设计问题。PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心的工业控制装置，它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起，近年来在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到普遍应用。作为通用工业控制计算机，其实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃，在世界工业控制中发挥着越来越重要的作用。鉴于此，设计者利用PLC的功能和特点设计出了一款饮料灌装生产流水线控制系统。文章刚开始介绍了PLC的相关知识，接着以饮料灌装流水线为例，采用三菱公司的FX系列可编程序控制器，介绍了PLC 在饮料灌装流水线中的应用，给出了详细的程序设计过程。利用PLC控制饮料灌装生产过程，可有效提高灌装生产效率，并显著增加控制系统的可靠性和柔性。关键词：可编程控制器、灌装流水线、顺序功能图、梯形图

装配输送线是什么及特点

装配输送线是什么及特点认识item线性模组： item线性模组又称item直线模组，它是用来实现自动化传动的硬件。当然，了解item的业内人士知道它就是一种直线传动装置，主要有两种方式。一种是滚珠丝杠和直线导轨组成，另一种是用同步带及同步带轮组成。其使用范围广，安装方便，精度高，已为广大的用户所接受。item主产的线性滑动件包括滚轮导轨、C 型轨道系统、型钢导轨系统、环珠导轨衬套、球形衬套块导轨、轴、线性滑动件的附件等。装配输送线是什么：装配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装配要求。装配线也叫生产线，是流水线的一种。装配线是在生产当中运行的线体，主要分为：有动力和无动力滚筒线、板式链、流利条输送线、壁挂式装配线、皮带输送线、差速链、台车流水线、手推（万向球）装配线、灌装线等。

1.装配输送线传输方式：装配流水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，实现手工装配或半自动装配。装配线在企业的批量生产中不可或缺。 2. 装配输送线分类：装配流水线线体可分为有顶带照明风扇式装配线样与无顶式样组装线两种。线体每工位均设有气源供应节头。线体的运行速度可根据工人操作的熟练程度进行调节。 3.装配输送线常用方式：工厂装配流水线最常用的方式是十字型排列的皮带流水线，皮带流水线可以通过调节线体输送速度来满足不同生产工艺的要求。输送皮带的材质有防静电、耐磨、耐高温、耐油、耐酸碱以及食品级的皮带等多种，可根据使用场合的不同进行灵活选择。皮带流水线运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，用途广泛。根据生产作业可选用：普通连续运行、节拍运行、变速运行等控制方式；线体因地制宜选用：直线、弯道、斜坡等形式。 4.装配输送线用途：装配流水线，广泛适用于肉类加工业、冷冻食品业、水产加工业、饮料及食品、乳品加工业、制药、包装、电子、电器、汽配、加工制造业、农副产品加工业等等多种行业。 5.装配输送线主要功能：首先是要认识托盘，它是托着零部件的组件，在装配线上进行组装，之后将零部件总成输送到试验机上进行试验完成在相应工位的停止、托盘输送、引航装置横向输送等功能，方便各工位的安装操作，自动化设备的自动检测、涂胶、自动拧紧等工作。装配线体有多种传送方式，依照装配对象及产量的不同而采用不同的线体结构，目前大中型汽车制造企业的装配输送线体，一般采用柔性摩擦辘道和链传动形式加托盘的柔性输送线，

Intel系列CPU流水线技术的发展与展望

Intel系列CPU流水线技术的发展与展望流水线技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。在计算机中，把一个重复的过程分解为若干子过程，每个子过程由专门的功能部件来实现。将多个处理过程在时间上错开，依次通过各功能段，这样，每个子过程就可以与其他子过程并行进行。其中，流水线中的每个子过程及其功能部件称为流水线的级或段，段与段相互连接形成流水线。流水线的段数称为流水线的深度。把流水线技术应用于指令的解释执行过程，就形成了指令流水线。其中可以把指令的执行过程分为取指令、译码、执行、存结果4个子过程。把流水线技术应用于运算的执行过程，就形成了运算操作流水线，也称为部件级流水线。 Inter Pentium 系列中采用的流水线技术流水线技术早在Intel的X86芯片中均得到了实现。而Pentium系列CPU产品更是一个高级的超标量处理器。奔腾处理器可以在一个时钟周期内完成两条指令，一个流水线完成一条指令。具有MMX技术的奔腾处理器为整型流水线增加了一个额外的处理阶段。在486芯片中，一条指令一般被划分为五个标准的部分，奔腾亦是如此，而在P6中，由于采用了近似于RISC的技术，一条指令被划分成了创纪录的十四个阶段，这极大地提高了流水线的速度。P6系列处理器使用动态执行结构，该结构通过硬件寄存器重命名和分支预测的方法，将乱序执行和推测执行合成在一起。奔腾Ⅲ处理器使用了P6中的动态执行技术，增加了超标量双流水线结构、分支预测技术、通过乱序来优化指令流水线、将指令划分为更细的阶段。而奔腾Ⅳ新增的技术有使用高级动态执行、执行跟踪缓存、快速执行引擎、超长管道处理技术、超线程技术。它基本的指令流水线长度达到了20级，更长的流水线可以使处理器运行在更高的主频下，从而提高处理器的性能，但有可能带来一些指令执行上的延迟。提高流水线性能的方法及相关技术从不同的角度和观点，可以把流水线分成多种不同的种类。按照流水线所完成的功能来分，可以分为单功能流水线和多功能流水线。按照同一时间段内各段之间的连接方式来对多功能流水线进一步的分类，可以分成静态流水线和动态流水线。若是按照流水的级别来分类，则可以分成部件级、处理机级和处理机间流水线。若按照流水线中是否有回馈回路来分，又可以分为线性流水线和非线性流水线。按照任务流入和流出的顺序是否相同可以分为顺序流水线和乱序流水线。衡量一个流水线性能的主要指标有吞吐率、加速比和效率。吞吐率是指在单位时间内流水线所完成的任务数量或者输出的结果数量。完成一批任务，不使用流水线所花的时间与使用流水线所用时间直比即为流水线的加速比。流水线的效

流水线与生产线

拿到了鱼。一些穷苦的村民不吃豌豆糊-但这没关系，这些顾客也能从狄俄尼索斯那里得个笑脸。这样一来队伍变短了，不久以后，他们买下了对面的商店又增加了更多的餐位。这就是流水线。将那些具有重复性的工作分割成几个串行部分，使得工作能在工人们中间移动，每个熟练工人只需要依次的将他的那部分工作做好就可以了。虽然每个顾客等待服务的总时间没变，但是却有四个顾客能同时接受服务，这样在集市日的午餐时段里能够照顾过来的顾客数增加了三倍。二、流水线定义：后道包装流水线流水线是在一定的线路上连续输送货物搬运机械，又称输送线或者输送机。按照输送系列产品大体可以分为：皮带流水线、板链线、倍数链线、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。流水线输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干

地瓜烘烤箱流水线工作流程及特点介绍

地瓜烘烤箱流水线采用耐高温循环风机，通过电热管或蒸汽换热器加热的强制热风在箱内进行循环，增强了热量的传递，提高了水分蒸发速率，缩短了干燥时间。地瓜烘烤箱流水线工艺流程简单，整个箱体采用全封闭结构，热空气箱内循环，合理排出湿热空气和补进新鲜空气。烘箱配备了自动控温系统，控温准确。箱内设有可调式均风板，箱内温度均匀。采用低噪音节能型内置式循环风机，运转平衡、大大的降低了设备的噪音和热量损耗，进风口配空过滤器，标配有排湿装置。（地瓜烘烤箱流水线-图片）【地瓜烘烤箱流水线工作流程】 1、启动加热机组，待烘房温度升至50℃左右时，将装有物料的推车推进烘干房内。 2、当设备运行2-3小时后，再将烘房温度设置为60℃。持续运行2小时。 3、此时经过前期的阶段升温，可将烘房温度设置为70℃。持续运行2小时左右。此时打开门，观察物料的外观、干燥程度。待物料有8-9成干时，即可关闭加热主机，烘房温度回温至室温时即可将烘房内的推车取出，将干制后的成品取出。

红薯烘烤线可用于红薯块、红薯片、红薯条、红薯丁等块状、条状、片状等物料烘干。烘干时间根据物料形状大小、厚度不同在10-20小时不等。采用低温（烘干温度在50-75℃之间）烘干技术、烘干的成品颜色好，外形美观。热泵红薯烘干机烘干成本低，设备操作简单，采用电作为能源，生产环境卫生，完全符合食品生产加工的要求。采用保温优越的保温板制作，投资成本低，加热机组采用全自动智能化控制，由用户自行设定烘干温度及烘房湿度。（地瓜烘烤箱流水线-图片）【地瓜烘烤箱流水线用途】热风循环烘箱是为工业化大批量生产专]设计的，医药行业广泛应用于原料药、中药饮片浸膏、粉剂、颗粒、冲剂、水丸、包装瓶等物料的烘干。也适用于脱水蔬菜饲料、味精调味料、化工颜料、橡胶、纤维、电子元器件、新材料、服装、食品等多行业的烘干。【地瓜烘烤箱流水线订购参数】 1、加热热源有蒸气电、远红外、电螺气两用，供用户选择

流水线与生产线

流水线与生产线流水线一、流水线技术的由来：从前在英格兰北部的一个小镇里，有一个名叫艾薇的人开的鱼和油煎土豆片商店。在店里面，每位顾客需要排队才能点他（她）要的食物（比如油炸鳕鱼，油煎土豆片，豌豆糊，和一杯茶）。然后每个顾客等着盘子装满后坐下来进餐。艾薇店里的油煎土豆片是小镇中最好的，在每个集市日中午的时候，长长的队伍都会排出商店。所以当隔壁的木器店关门的时候，艾薇就把它租了. 他们没办法再另外增加服务台了；艾薇的鳕鱼和伯特的油煎土豆片是店里面的主要卖点。但是后来他们想出了一个聪明的办法。他们把柜台加长，艾薇，伯特，狄俄尼索斯和玛丽站成一排。顾客进来的时候，艾薇先给他们一个盛着鱼的盘子，然后伯特给加上油煎土豆片，狄俄尼索斯再给盛上豌豆糊，最后玛丽倒茶并收钱。顾客们不停的走动；当一个顾客拿到豌豆糊的同时，他后面的已经拿到了油煎土豆片，再后面的一个已经拿到了鱼。一些穷苦的村民不吃豌豆糊-但这没关系，这些顾客也能从狄俄尼索斯那里得个笑脸。这样一来队伍变短了，不久以后，他们买下了对面的商店又增加了更多的餐位。这就是流水线。将那些具有重复性的工作分割成几个串行部分，使得工作能在工人们中间移动，每个熟练工人只需要依次的将他的那部分工作做好就可以了。虽然每个顾客等待服务的总时间没变，但是却有四个顾客能同时接受服务，这样在集市日的午餐时段里能够照顾过来的顾客数增加了三倍。二、流水线定义：后道包装流水线流水线是在一定的线路上连续输送货物搬运机械，又称输送线或者输送机。按照输送系列产品大体可以分为：皮带流水线、板链线、倍数链线、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。流水线输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。三、流水线的具体操作说明： 1、电器操作简要：流水线的电源需要三相四线，外面装有总开关一个，（可用三相四线四极开关，也可用开关只控制三相电源，零线直接，注意切不可将第二种接法的零线也经过另外一个开关）。配电箱的N接零线，A, B, C接电源的三相电源，U, V, W接电动机，3，4接调速电机的F1, F2。5，6，7接调速电机的u，v，w。 2、启动电动机的方法：先接通电源，此时三盏电源指示灯全部都会亮，证明三相电源已经到配电箱。此时可以按一下电机开的蓝色按钮，就可启动电机，假如不能启动，可以打开配电箱门，看一下第一排的第二个DZ108开关，是否是红的长，蓝的短。如果不是将此蓝色的压下去就可。电动机启动后，然后打开流水线调速表的开关，再将调速表的电位器慢慢向上调，使转速表达到想要的速度。关机时先将调速表的电位器慢慢向下调到零，然后关闭调速表的开关，再按一下电机关的红色按钮，就可停止电机。最后将总开关关闭。 3、日光灯启动按一下照明的蓝色按钮，就可启动日光灯，再按一下照明的红色关的红色按钮，就可停止日光灯。假如日光灯不亮，请检查日光灯支架上的平开关是否打开处于1的位置。最后检查第一排第三个，第四个DZ47是否处于打开位置。四、流水线各种配件维修及保养方法： 1、机头电机的维修及保养方法：切不可将电机进水，也不能在电机上加柴油及液体有机化合物，因为这样肯能导致电机的绝缘损坏而出现故障。调速头的保养方法同电机。其余

关于软件生产线研究情况的报告

基于软部件库的软件生产线研究报告一年来，我们对我们研究的软部件库进行了进一步研究，设计了类似于UML的建模工具，使得开发应用系统更加简单，我将之称为基于软部件库的软件生产线。对于提高数据库课程教学质量、更深层次地研究软件复用课题具有意义。一、关于软件生产线的认识软件生产线是杨芙青院士在98年就提出来的一个概念和理想，它是借鉴硬件生产中的生产线概念所定义的软件设计与制作平台，依靠这一平台可以快速、规范地设计并建成满足不同企业需求的应用系统。它和硬件系统也存在不相同之处，硬件系统常常基于生产线生产相同产品，主要起流水线作用；而软件可以很容易地进行复制与拷贝，如果是用来生产相似的软件，就无需生产线了。要生产不同产品而又要实现自动化生产，建模工具是不可缺少的。建模工具必须能和操作者互动，选择所需要的程序进行组装，生产出最终产品。为此，能供生产线选择的程序库必须规范、量少、有比较强的自适应能力，每个程序都应当是对大量实际应用程序整合的结果。归纳上述观点，软件生产线的要素包括建模工具、规模不太大但功能足以满足需要的程序库、系统测试工具等内容。程序库中程序应当由系统模块级、具有高度可复用性、高度自适应性的应用程序组成，否则难以和建模程序接口，也不方便使用。由于是模块级、数量不太多且有自适应性，才能与建模工具有效结合，使能迅速根据需求建模并自动生成应用系统。当系统要求更新、扩展时只需要修改系统模型，就能高速高质量实现从旧系统到新系统的变换。借助我们所设计的部件库，再设计一套与部件库有良好接口的建

模工具可以建立满足上述要求的软件生产线。二、部件库本系统基于管理信息系统软部件库设计，所有操作通过自动生成的菜单调用部件库中部件程序实现。本部件库包括约100个部件程序，每个部件程序集成多项系统模块级程序的功能，只需要配置参数就可选择其中一项功能，充当应用系统一个程序模块，完成多项具体工作。部件库包括数据维护、查询、统计分析、导入导出、打印报表与系统管理等各方面功能，能满足一般应用系统设计的需要。三、建模工具设计方案 1.用例图 1）功能用例图是可视化需求分析工具，可用来描述工作流程、数据需求概要与功能需求概要。运行时，在图形顶层显示工具条，及“数据结构类图”文件名文本框和“组件图”文件名文本框。如果在当前项目文件夹中存在命名为“用例图.txt”的文件，首先按文件内容初始化画板，恢复原用例图图形。否则，显示空绘图板。 2）主要图形元素：（1）参与者，参与者指工作的主体。（2）用例，用例表示工作内容。（3）实体，实体指参与者操作某一用例时所涉及的数据，一个实体对应一个具体的数据表。（4）文件，文件代表系统外输入输出介质或媒体。

PERT管材生产线的配置特点

PERT管材近年来广受欢迎，应用广泛。PERT管材生产线选用我公司专用HDPE、PP管材的挤出机,螺杆采用带屏障和混炼头结构,机筒采用新型开槽机筒,塑化和混炼效果好,挤出量大而不乱.PERT管材生产线采用专有技术的定径和冷却系统,采用水膜润滑和水环式的冷却,以适应HDPE、PP物料的要求,确保高速出产厚壁管是直径和圆度的不乱.PERT管材生产线为HDPE、PP大口径厚壁管材设计的螺旋式模头,该模头具有熔体温度低,混合机能好,模腔压力低,出产不乱的特点。【PERT管材生产线设备主要配置特点】（PERT管材生产线-图例） 1、双工位液压快速换网装置（1.5秒/次）的应用实现不停机换网，使生产连续进行。 2、自动上料及干燥系统保证物料干燥，确保制品品质；性能优越，螺杆机筒氮化合金钢经优化设计而成，塑化均匀。 3、料筒加热系统带风冷装置，降低温度误差；自动控温仪带PID调节功能，使温度控制更准确±2℃。 4、机组结构紧凑，产量高，寿命长；整机采用直流或变频调速及选进的电控系统，实现单调与群控联动，控制准确、稳定、可靠。 5、压光辊传动为一机单辊独立传动形式；独立控制的辊温调节系统能准确调控压光辊的温度，使管材厚薄均匀;压光辊采用先进加工工艺确保辊筒精度和生产高品质塑料管片制品的要求。三辊机型式可采用直立式、45°斜式、水平式。 6、塑料熔体计量泵的选配使塑料熔体挤出更加稳定，确保制品均匀度。

7、PERT管材生产线生产塑料管片材的宽度在3m以内；厚度0.3-20mm的各种机型供选择；制品裁断采用自动定长裁断装置，保证管片材的对角线尺寸准确在3mm以内。 8、塑料挤出机采用单台、二台、三台挤出机同时挤出，塑料熔体分配器复合和挤出模具多流道复合，用于生产单层、多层复合管片材等多种机型选择。【PERT管材生产线流程】（PERT管材-图例）原料+色母料→混合→真空上料→原料干燥→单螺杆挤出机→四色线挤出机→篮式或是螺旋模具→定径套→喷淋真空定型箱→喷淋真空定型箱→喷淋冷却水箱→喷淋冷却水箱→色带印字机→履带式牵引机→行星切割机→管材堆放架→成品检测包装。【PERT管材生产线的用途】

结合Intel 奔腾系列微处理器谈流水线技术

加快机器语言的解释过程提高机器的运算速度是设计计算机的基本任务之一。这可以通过两个途径来实现。一个途径是提高器件的速度，采用更好的算法，增加指令内各微操作的并行程度，减少解释过程所需要的拍数等多项措施来加快机器指令的解释。另一个途径则是采用重叠和流水方法，同时解释两条、多条以至整段程序，从而加快整个机器语言程序的解释。流水线技术是目前广泛应用于微处理芯片中的一项关键技术,Intel公司更是这项技术在微处理器中应用的首先实现者。这里主要结合Intel公司的Pentium系列微处理芯片（CPU）对流水线技术的原理及实现技术作了阐述，也附带介绍了超流水线、超标量以及向量流水处理的重要概念。流水线相关概念和问题指令的三种控制方法：顺序方法、重叠方式、流水方式。顺序方法是指各条机器指令之间顺序串行地执行，而且每条机器指令内部的各个微指令也是串行执行。这种方法虽然控制简单但速度上不去，机器各部件的利用率低。重叠方式是指在解释第K条指令的操作完成之前就开始解释第K+1条指令。通常都是采用一次重叠，即在任何时候，指令分析部件和指令执行部件都只有相邻两条指令在重叠解释。这种方式使指令的解释速度有所提高，控制也不太复杂但会出现冲突、转移、相关等问题，这些都需要在设计时想办法解决。流水方式就是把并行性或并发性镶嵌到计算机系统里的一中形式。它是把重叠的顺序处理过程分解为若干过程，每个过程能在专用的独立模块上有效地并发工作的技术。在概念上“流水”可以看成“重叠”的延伸。不同的是“一次重叠”只是把一条指令的解释分解成两个子过程，而“流水”则是分解为更多的子过程。流水线的性能的主要指标是吞吐率（throughput）、效率（efficiency）、流水深度（deep）以及加速比（speedup）。从不同的级别上可对流水线进行不同的分类，这些“分类”对我们理解流水线的概念有着重要的作用。下面就从不同角度对流水线的份类进行讲述： 1 从流水的级别上，可分为部件级、处理机级以及系统级的流水。 2 从流水的功能上，可分为但功能流水线和多功能流水线。 3 从流水的联接上，可分为静态流水线和动态流水线。 4 从流水是否有反馈回路，可分为线性流水线和非线性流水线。 5 从流水的流动顺序上，可分为同步流水线和异步流水线。 6 从流水线的数据表示上，可分为标量流水线和向量流水线。如果机器没有向量数据表示，只对标量数据进行流水处理就称为标量流水线。如果机器具有向量数据表示，设置了相应的向量运算硬件和向量处理指令，能流水地对向量的各元素并行处理就称为向量流水线。 RISC中的流水技术一、超流水线技术超流水线（Super Pipeline）技术是RISC采用的一种并行处理技术。他通过细化流水，增加级数和提高主频，使得在每个机器周期内能完成一个甚至两个浮点操作。其实质就是以时间换取空间。超流水机器的特征就是在所有的功能单元都才用流水，并有更高的时钟频率和更深的流水深度。二、超标量技术超标量（Super Scalar）技术是RISC采用的有一种处理技术。它通过内装多条流

柔性生产线概况特点

柔性生产线是把多台可以调整的机床（多为专用机床）联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。 1、设备利用率高：一组机床编入柔性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。 2、在制品减少80%左右。(缩短生产周期) 3、生产能力相对稳定：自动加工系统由一台或多台机床组成，发生故障时，有降级运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。 4、产品质量高：零件在加工过程中，装卸一次完成，加工精度高，加工形式稳定。 5、运行灵活：有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中，其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。 6、产品应变能力大：刀具、夹具及物料运输装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设备，满足市场需要。在制品太多的影响： 1. 占用车间空间太大：因为不同类别的在制品均需要划定区域分类放置，导致占用的车间空间太大； 2. 降低生产效率：在制品多，不同类别在制品都需要对设备重新设定和调试，而设定和调试时间耽误生产，降低生产效率，另一方面在制品多，会占用生产场地，导致无足够的空间进行生产进而降低生产效率； 3. 易混淆，做错产品：在制品太多，员工容易将不同在制品混淆，导致原材料用错、生产工艺参数设定错误、自检互检依据错误等；

生产流水线产品产量统计显示系统的设计

生产流水线产品产量统计显示系统的设计 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

本科毕业设计题目生产流水线产品产量统计显示系统的设计姓名王鹏专业自动化学号 4 指导教师王忠利郑州科技学院电气工程学院二○一五年六月

生产流水线产品产量统计显示系统的设计摘要随着当今社会的飞速发展，越来越多的流水线上的产品需要进行自动计数。基于单片机构成的产品自动计数器有直观、计数精确的优点，目前已在各行各业中得到了广泛的应用。数字计数器有多种形式，总体来说有接触式、非接触式两种，在科技发展的今天，非接触式红外计数器的应用更加广泛[1]。本设计采用一对红外发射接收管作为计数器的信号检测头，具有价格低廉，抗干扰性好，结构简单，操作方便等特点。本设计采用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线[2]，并将其放大、整流形成低电平信号，当产品阻挡红外光时，接收管将接收不到红外信号，放大器会输出高电平，此时将这个电平信号送入AT89C5单片机控制单元[3]，通过对单片机编程实现计数，然后由数码管LED显示数值[4]。从而实现生产流水线产品产量统计显示的功能。关键字：单片机；自动计数；LED数码管

THE DESIGN OF THE PRODUCTION LINE OUTPUT STATISTICS SYSTEM ABSTRACT With the rapid development of today's society, more and more products assembly line for automatic counting. Based on single chip product automatic counter has the advantages of intuitive, counting precision, has been widely applied in all walks of life. Digital counter has various forms, generally has two kinds of contact type and non-contact, in today's development of science and technology, the application of non-contact infrared counter more widely. This design USES a pair of infrared receiving tube as counter signal detection head, with a low price, good anti-interference, simple structure, convenient operation, etc. This design use infrared launch infrared light-emitting tube, infrared receiving tube receives the infrared ray, and the low level signal amplification, rectification formation. When someone or something blocking infrared receiving tube not receives the infrared signal, the amplifier outputs high level, at the same time the level signal into the AT89C51 single-chip microcomputer control unit, through the microcontroller

DLX流水线技术数据相关与结构相关

3.3.2流水线的数据相关 1. 数据相关简介当指令在流水线中重叠执行时，流水线有可能改变指令读/写操作数的顺序，使得读/写操作顺序不同于它们非流水实现的顺序，这将导致数据相关。首先让我们考虑下列指令在流水线中的执行情况：ADD R1，R2，R3 SUB R4，R5，R1 AND R6，R1，R7 OR R8，R1，R9 XOR R10，R1，R11 ADD指令后的所有指令都要用到ADD指令的计算结果，如图3.3.4所示，ADD 指令在WB 段才将计算结果写入寄存器R1 中，但是SUB 指令在其ID 段就要从寄存器R1 中读取该计算结果，这种情况就叫做数据相关。除非有措施防止这一情况出现，否则SUB 指令读到的是错误的值。所以，为了保证上述指令序列的正确执行，流水线只好暂停ADD 指令之后的所有指令，直到ADD 指令将计算结果写入寄存器R1 之后，再启动ADD 指令之后的指令继续执行。

从图3.3.4还可以看到，AND 指令同样也将受到这种相关关系的影响。ADD 指令只有到第五个时钟周期末尾才能结束对寄存器R1 的写操作，所以AND 指令在第四个时钟周期从寄存器R1 中读出的值也是错误的。而XOR 指令则可以正常操作，因为它是在第六个时钟周期读寄存器R1 的内容。另外，利用DLX流水线的一种简单技术，可以使流水线顺利执行OR 指令。这种技术就是：在DLX 流水线中，约定在时钟周期的后半部分进行寄存器文件的读操作，而在时钟周期的前半部分进行寄存器文件的写操作。在本章的图中，我们将寄存器文件的边框适当地画成虚线来表示这种技术。 2. 通过定向技术减少数据相关带来的暂停图3.3.4中的数据相关问题可以采用一种称为定向（也称为旁路或短路）的简单技术来解决（动画演示）。定向技术的主要思想是：在某条指令（如图3.3.4中的ADD 指令）产生一个计算结果之前，其它指令（如图3.3.4中的SUB 和AND 指令）并不真正需要该计算结果，如果能够将该计算结果从其产生的地方（寄存器文件EX/MEM）直接送到其它指令需要它的地方（ALU 的输入寄存器），那么就可以避免暂停。基于这种考虑，定向技术的要点可以归纳为： (1) 寄存器文件EX/MEM 中的ALU 的运算结果总是回送到ALU 的输入寄存器。

大型企业生产线作业案例

生产流水线作业检测系统深圳博涵唯高自动化科技开发有限公司地址：中国广东深圳电话：+86755-29102758 传真：+86755-61157708

啤酒生产线检测啤酒瓶盖标签液位喷码检测安装工位图

瓶盖检测

检测界面啤酒瓶口缺陷检测国内的啤酒厂在技术方面与国外存在差距。近几年来国内比较有实力的啤酒厂花费昂贵的费用向国外购买这种检测系统。国外在这项研究方面做的较好的是德国，我国规模较大的啤酒制造厂商如青啤集团、华润集团、燕京啤酒集团等购买的基本上是德国的KRONES[1]公司的产品。以前，针对视觉方面的研究国内主要注重于算法方面，均是针对特定检测对象来设计具体解决问题的算法。现如今，国内的一些研究单位和企业已经开始转向实用性机器视觉系统的开发研究。目前，在空瓶检测系统上已有多家公司和研发单外投入了开发。如我们公司开发了一套基于视觉的空瓶检测系统，并在实验室进行了模拟. 玻璃制品裂纹缺陷的检测方法可以分为三种：第一种是传统的人工灯光检测方法，由于它易受人眼分辨能力和容易疲劳等主观因素的影响，又无法保质保量的完成生产任务，而且增加了生产厂家巨大的人工成本和管理成本，对检测者的身心健康有损；第二种是利用机械装置与工业品进行接触的检测方法，这种方法虽然在质量和速度上能满足生产的需要，但它存在检测设备的成本代价高，灵活性差等缺点；第三种就是本课题所采用的方法，即利用计算机视觉检测进行检测的方法。伴随着计算机软件和硬件的发展，对图像处理速度的提高以及各种相关理论的不断完善，这

一方法变得切实可行。并且此种检测设备代价低，灵活性高，易于调试和工作环境要求低。玻璃瓶的质量直接关系到包装的安全，如果玻璃瓶的瓶体上有“皱纹”或者气泡，那么在受到啤酒的压力后可能会出现爆瓶的危险情况，给各方带来危害.在包装过程中，容易出现包装隐患的环节也十分需要机器视觉技术的引入，比如在玻璃瓶的灌装环节，有些灌装头是需要接触并压在瓶口上完成灌装的，如果出现压损瓶口的情况，那么机器视觉设备可以清楚的检测出这一问题。而如果没有安装机器视觉检测设备，那么带有玻璃碎屑的产品流通到市场上，不但会对消费者的身体健康造成严重影响，同时也会影响企业的品牌和声誉。目前啤酒生产企业越来越重视产品质量，越来越多的企业在灌装生产线上使用了各种自动检测设备，以期提高检测的可靠性。传统的灌装线空瓶检验方式是人工灯光检测。但在现代高速灌装线上，由于视觉疲劳等原因，仅靠传统的人工类光检测不能保证可靠性，而且啤酒瓶的两个重要部位——瓶口和瓶底无法检测，造成部分因瓶口缺陷导致的漏气瓶和瓶底脏物瓶流入市场，给消费者带来伤害的同时也使企业形象造成损害。究其原因，我国的啤酒瓶以回收再利用为主，啤酒瓶在流通过程中不可避免地会发生碰撞，其强度指标随着使用时间的延长而逐步降低。有研究表明，啤酒瓶重复使用次后，其综合安全指标就会下降50%。因此，有必要加强啤酒瓶的质量检测，以防不合格的啤酒瓶进入市场。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题 1、图像采集、处理和运算硬件方案的确定 2、系统平台的搭建 3、啤酒瓶口图像处理、缺陷检测算法的研究 4、机器视觉软件的开发 5、外围自动化控制模块的开发三、研究步骤、方法及措施空啤酒瓶检测系统是由图像采集、图像处理、自动分拣等组成，首先要采集到高质量的图像，因此图像采集装置十分关键。所以本文在研究啤酒瓶检测方案中，结合实际情况设计出啤酒瓶口检测平台。啤酒瓶作为一种特殊的玻璃制品，具有反射和折射的性能，需要设计一套适合的成像装置，以获取质量较高的瓶口图像，为后续的图像处理及缺陷识别做好准备。很据系统构成，采用LED环型光源，从瓶口正上方垂直向下照射，光线反射，通过镜头，聚焦至CCD传感器，将光信号转换为电信号，再经图像采集卡，转换为数字信号，传给计算机进行处理。作为高精度、高速度、非接触性的检测系统，在视觉方面涉及到光学设计与图像采集，需要辅以精密机械来减少测量误差。因此，系统应该是集光电、机械、软件于一体的复杂体系。在设计过程中，要充分考虑到企业生产过程中的指标要求。中国啤酒瓶标准（GB4544-1996）该标准规定了啤酒瓶的产品分类、技术要求、试验方法及标志、包装要求。其中明确指出，瓶口缺陷的指标为口部尖刺，这一指标可以作为瓶口检测的特征提取。瓶装啤酒的高速实时在线容量检测随着生产线速度的不断提高，传统的人眼检测已逐步被机器所代替。空瓶检测部分成为目前研究的主要对象，而对于灌酒后的二次检测啤酒瓶内所装啤酒容量是否合格的研究还尚属少数.色挡板，加强光照的漫反射，效果更佳。液面提取由于啤酒瓶的主视图是对称的，因此，底边的垂直平分线必然穿过啤酒的液面。由于运动中的啤酒瓶，因震动会有少量泡沫产生，在液位边缘提取中，不能精确地检测出液位的高度，为减轻这种影响，在液位边缘提取时，可选定瓶子的中心轴位置，沿列方向多行进行判断灰度值变化，即可提取出液面。另外，如果图像中啤酒瓶的瓶口存在的话一定会对液位的识别造成一定的干扰。当光源、啤酒瓶位置固定后可调节摄像机位置使采集的图像正好略过瓶口处，这样既可以降低检测的误差，同时

涂装行业生产线MES解决方案

自动化生产线行业解决方案（以汽车零部件涂装行业为例）涂装行业介绍我国涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程，涂装工艺可以简单归纳为；前处理→喷涂→干燥或固化→三废处理。我国的涂装工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后，一些援建的项目中开始建立了涂装生产线，但这些生产线一般是钢板焊的槽子加钢结构的喷（涂）漆室和干燥室（炉）组合的，由电葫芦手工吊挂工件（少数用悬挂输送机）运行。当时的酸洗槽一般均为钢板衬铅，随着时代的发展，出现了衬玻璃钢或全部采用玻璃钢的槽子。从60年代开始，由于轻工业的发展，首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线，以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线，这些主要是在上海和天津地区，当时我国涂装工业的主要任务还是以防腐为主。但随着我国经济的发展，以及国外涂装技术的发展，通过技术引进和与国外技术的交流，我国涂装技术开始飞速的发展，在涂装自动化生产方面，静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广，特别是我国家电行业、日用五金、钢制家具，铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展，使涂装事业有了明显的进步，在涂装生产线中还出现了智能化的喷涂机器人。国内涂装生产线存在的问题以及问题分析：目前我国涂装生产线已成规模的估计有几千条，引进的大型涂装生产线几乎占了一半左右。从我国现有的涂装生产线来看，主要存在以下问题：生产计划混乱因不了解生产线生产能力、人员操作熟练度设备运作状况（保养、维修等），无法准确的排出生产线生产计划、不能及时调整生产计划生产能力有限。

流水线技术要求1

流水线技术协议一、技术设计依据 1.输送物：托盘及电机 2重量及尺寸：重量≤3000KG 托盘尺寸：1250mm×1250mm输送速度：3m/min 3.使用环境为常温;室内、常温 4.空气湿度：90%-95%RH 5.电源电压：380V±10%50HZ 二、技术条款 1.甲方提出设备方案、工艺布局、主要技术要求，并监督其实施。工程完结后按照本协议组织全面验收。 2.甲方负责各有关土建工作，提供现场安装便利条件等。 3.负责将电源引到中控室的低压配电柜内、气源引到需的设备附近。电源:3P,380V±10,50Hz,五线制；气源要求:压力：0.4～0.6Mpa；（一）、设备布局方案见（布局方案图），工艺流程：（二）.设备主要技术参数：（具体精确尺寸见图纸） 1.1#链式输送机(1套): 1）输送面有效宽度为1270mm,线体长为4860mm，工作面高度为700±25mm，护边高于工作面40mm。 2）线体﹑机架均采用槽钢制造,线体表面喷塑处理。 3）输送载体选用倍速链条，链条节距为50.8mm。 4）输送机速度V=3m/min,，选用SEW减速电机。 5）线体配独立控制按钮，以便在工位需求时进行操作启停。 6）线体两侧加封板,材料采用碳钢（厚度1.2MM），表面喷漆处理。

动力辊道旋转台(6(6套): 2.1800动力辊道旋转台 1）长度为1725mm,有效宽度为1270mm,工作面高度700±25mm,护边高于工作面40mm。 2）护边、机架均采用槽钢制造,，线体表面喷塑处理。 3）滚筒采用直径φ76碳钢双链轮滚筒。 4）输送机速度V=3m/min，选用SEW减速电机。 5）旋转机构为直线水平推动滚道180度。动力辊道旋转台(9(9套): 3.900动力辊道旋转台 1）长度为1725mm,有效宽度为1270mm,工作面高度700±25mm,护边高于工作面40mm。 2）护边、机架均采用槽钢制造,，线体表面喷塑处理。 3）滚筒采用直径φ76碳钢双链轮滚筒。 4）输送机速度V=3m/min，选用SEW减速电机。 5）旋转机构为直线水平推动滚道90度。 4.2#链式输送机(1套): 1）输送面有效宽度为1270mm,线体长为4650mm，工作面高度为700±25mm，护边高于工作面40mm。 2）线体﹑机架均采用槽钢制造,线体表面喷塑处理。 3）输送载体选用倍速链条，链条节距为50.8mm。 4）输送机速度V=3m/min,，选用SEW品牌减速电机。 5）线体配独立控制按钮，以便在工位需求时进行操作启停。 6）线体两侧加封板,材料采用碳钢（厚度1.2MM），表面喷漆处理。 5.3#链式输送机(1套): 1）输送面有效宽度为1270mm,线体长为4330mm，工作面高度为700±25mm，

自动流水线输送系统设计

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。

流水线技术规范

流水线技术规范超级流水线超级流水线（SuperPipeline)又叫做深度流水线，它是提高cpu速度通常采取的一种技术。CPU处理指令是通过Clock来驱动的，每个clock完成一级流水线操作。每个周期所做的操作越少，需要的时间久越短，时间越短，频率就可以提得越高。超级流水线就是将cpu处理指令是得操作进一步细分，增加流水线级数来提高频率。频率高了，当流水线开足马力运行时平均每个周期完成一条指令（单发射情况下），这样cpu处理得速度久提高了。当然，这是理想情况下，一般是流水线级数越多，重叠执行的执行就越多，那么发生竞争冲突得可能性就越大，对流水线性能有一定影响现在很多cpu都是将超标量和超级流水线技术一起使用，例如pentiumIV，流水线达到20级，频率最快已经超过3GHZ。教科书上用于教学的经典MIPS 只有5级流水。超标量将一条指令分成若干个周期处理以达到多条指令重叠处理,从而提高cpu部件利用率的技术叫做标量流水技术。超级标量是指cpu内一般能有多条流水线,这些流水线能够并行处理。在单流流水线技术

水线结构中，指令虽然能够重叠执行，但仍然是顺序的,每个周期只能发射(issue)或退休(retire)一条指令。超级标量结构的cpu支持指令级并行，每个周期可以发射多条指令(2-4条居多)。可以使得cpu的 IPC(InstructionPerClock)>，从而提高cpu处理速度。超级标量机能同时对若干条指令进行译码，将可以并行执行的指令送往不同的执行部件，在程序运行期间，由硬件(通常是状态记录部件和调度部件)来完成指令调度。超级标量机主要是借助硬件资源重复(例如有两套译码器和ALU等)来实现空间的并行操作。熟知的pentium系列(可能是p-II开始),还有SUNSPARC 系列的较高级型号,以及MIPS若干型号等都采用了超级标量技术。超长指令字超常指令字（VLIW：VeryLongInstructionWord）是由美国Yale大学教授Fisher提出的。它有点类似于超级标量，是一条指令来实现多个操作的并行执行，之所以放到一条指令是为了减少内存访问。通常一条指令多达上百位，有若干操作数，每条指令可以做不同的几种运算。那些指令可以并行执行是由编译器来选择的。通常VLIW机只有一个控制器，每个周期启动一条长指令，长指令被分为几个字段，每个字段控制相应的部件。由于编译器需要考虑数据相关性，避免冲突，并且尽可能利用并行，完成指令调度，所以硬件结构较简单。 VLIW机器较少，可能不太容易实现，业界比较有名的VLIW公司之一是Transmeta，在加州硅谷SantaClara（硅谷圣地之一，还有SanJose，PaloAlto）。它做的机器采用X86指令集，VLIW实现，具体资料可以去访问公司的网站。向量机平时接触的计算机都是标量机，向量机都是大型计算机，一般用于军事工业，气象预报，以及其他大型科学计算领域，这也说明了向量机都很贵。国产的银河计算机就是向量机普通的计算机所做的计算，例如加减乘