装配流水线是多种企业进行产品装配的主要设备，当前企业传统装配线上存在的主要问题在于装配线不平衡、效率低、现场管理混乱等。随着自动化水平的提高，以PLC为控制核心的自动装配流水线逐渐代替了传统的传送带。集提取、装配、输送等功能于一体的自动装配流水线，成为生产自动化中不可或缺的环节，在企业生产中得到了越来越广泛的应用。用PLC控制装配流水线具有程序设计简单、易于操作和理解，能够实现多种功能等优点。

    在PLC控制下，流水线上的每一个工步，定位更精确，生产效率高，人力投入少，运行成本低。它传送距离长，运输能力强，能同步完成多工步自动装配操作。本实例将就西门子S7-200PLC在装配流水线中的应用进行详细介绍，希望通过本实例的详解，读者能掌握设计类似种类的装配流水线的控制思想。

    一、装配流水线工艺概述

    本实例主要介绍PLC在装配流水线传送带控制中的实际应用，该装配流水线的控制工艺图如图8-16所示。传送带共有16个传送标志，工件从1号标志装入，从左至右依次经过2号标志、3号标志到达16号标志。在传送过程中，共有4个传送速度显示装置，分别为D、E、F、G灯，设定为1s有序循环显示。共有4个工作岗位，其中3个装配岗位，工件分别在A位置操作(A灯亮)5s，然后在B位置操作(B灯亮)5s，接着在C位置操作(C灯亮)5s，3个岗位完成3种装配操作。此外，该传送系统还有1个人库岗位H，装配完的工件经最后一个入库岗位H（H灯亮）操作5s后，进行包装入库。速度显示指示灯D、E、F、G各显示Is，循环显示速度指示灯共亮4s，20s工作时间，一个工作周期共需24s，可停止复位。

    图8-16    装配流水线控制工艺图

    二、装配流水线控制系统硬件设计

    1．输入/输出信号分析

    输入信号：根据前述对装配流水线控制工艺的分析，可知该流水线需要一个启动系统工作的按钮，一个控制系统工作的按钮，以及一个复位按钮，因此，需要使用3个输入端子。

    输出信号：A、B、C和H操作位置各需一个操作指示灯，需4个输出端子；D、E、F和G灯处需要使用4个速度显示灯，需4个输出端子，所以共需要8个输出端子。

    2．PLC输入/输出分配表

    根据上述对该装配流水线输入/输出信号的分析情况，可编制如表8-3所示的PLC输入/输出分配表。

    表8-3    PLC的输入/输出分配表

序号	地址	名称	功能说明
3路数字输入信号
1	I0.0	按钮	启动系统运行
2	I0.1	按钮	控制系统工作
3	I0.2	按钮	系统复位
8路数字输出信号
1	Q0.0	A灯	为1时，操作指示灯A亮5s，执行A操作
2	Q0.1	B灯	为1时，操作指示灯B亮5s，执行B操作
3	Q0.2	C灯	为l时，操作指示灯C亮5s，执行C操作
4	Q0.3	D灯	为1时，速度显示灯D亮1s
5	Q0.4	E灯	为1时，速度显示灯E亮1s
6	Q0.5	F灯	为1时，速度显示灯F亮1s
7	Q0.6	G灯	为1时，速度显示灯G亮1s
8	Q0.7	H灯	为1时，操作指示灯H亮5s，执行H操作

    3．PLC选型

    根据上述的输入/输出分配表，本实例中PLC选用西门子公司的S7-200系列小型PLC CPU222。

    4．装配流水线PLC接线图

    根据表8-3所示的PLC输入/输出分配表，可设计如图8-17所示的PLC硬件接线图。

    图8-17    装配流水线PLC接线图

    三、程序设计

    为使读者对该装配流水线的PLC控制方法有一个整体的了解，本部分以一个完整的操作流程来介绍PLC在装配流水线控制系统中的应用。该操作对应的流程图如图8-18所示，对应的过程如下所述：

    图8-18    装配流水线控制接线图

    (1)启动系统：启动该装配流水线系统，产生周期Is的脉冲，使M0.0为1。

    (2)开始工作：每5s使M10.0为1，每秒M10.0右移一位，从M10.1依次移至M10.5；D、E、F、G灯顺序各亮1s，M10.0为1使M1.1为1、M20.0为1。

    (3)工作后第5s M10.5为1使M1.0为1，每5s M20.O右移一位，从M20.1依次移至M20.4。

    (4)工作后第5s执行A操作，即第5s，M20.0右移使M20.1为1，进行A操作；3s后M0.2为1（持续1.5s），即第8s M0.2为1使M10.6为1，循环右移，每秒M10.6右移一位，从M10.7依次移至M11.1，使D、E、F、G灯顺序亮。

    (5)工作后第10s执行B操作，即第10s，M20.0右移使M20.2为1，进行B操作；3s后M0.3为1（持续1.5s），即第13s M0.3为1使M12.0为1，循环右移，每秒M12.0右移一位，从M12.1依次移至M12.5，使D、E、F、G灯顺序亮。

    (6)工作后第15s执行C操作，即第15s，M20.0右移使M20.3为1，进行C操作；3s后M0.4为1（持续1.5s），即第18s M0.4为1使M12.6为1，循环右移，每秒M12.6右移一位，从M12.7依次移至M13.1，使D、E、F、G灯顺序亮。

    (7)工作后第20s执行H操作，即第20s，M20.0右移使M20.4为1，进行H操作；3s后M0.5为1（持续1.5s），即第23s M0.5为1，使M10.0为1，循环右移，每秒M10.0右移一位，从M10.1依次移至M10.5，使D、E、F、G灯顺序亮，M20.4为1使M1.2为1，M20.0为1，为下一轮循环提供有效值，8s后M1.2消失。

    (8)工作后第25s再次执行A操作，开始循环操作。

    上述装配流水过程的PLC控制程序如图8-19所示。

    图8-19    装配流水线梯形图