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现代工业生产中，自动化生产线的应用极大提高了生产效率和生产质量。而生产线的设计、制造、控制及应用技术同样在生产过程中起着重要的作用。
20世纪70年代以前，工业生产中对于大批量的生产通常采用以继电器为核心的自动化生产线。这种生产线虽然大幅度提高了生产效率，但其灵活性、可维护性等都受到较大限制。美国通用公司首先提出设计一种可编程逻辑控制器来代替继电器为核心的电路的思路，由此产生了可编程控制器（Programmable Logic Controller,PLC）并从此广泛应用于工业生产中。
现代社会要求制造业对市场需求做出迅速反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有的可靠性和灵活性。可编程控制器可以满足这一要求且已被广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。
本文所介绍的控制系统是为一大型企业的焊接生产线而设计的。该生产线的主要特点是电磁干扰很强、生产节拍较弱、生产管理要求高等。这里所设计的控制系统从硬件、软件等多个角度解决了现场控制中遇到的问题。
1、系统功能
该生产线上有4个焊接工位，1个装料工位和1个卸料工位，分别负责焊接件的焊接、装载和卸下。其中焊接工位从左到右分别称A、B、C、D工位。未焊接件在装料工位被装在一运料车上（以下称为原料车），由控制系统控制运送到需要原料的焊接工位，该焊接件被卸到相应工位后，原料车返回。当某焊接工位焊接完成，在卸料工位的运料车（以下称为成品料车）前来接料，由它运送焊接件到卸料工位，并在卸料工位将焊接好的零件卸下进入生产线下游。两辆运料车运行在同一条轨道上。
针对生产要求，该生产线的控制系统有以下主要功能要求：
1）系统能判断运料车的当前位置；
2）系统具有避免运料车相撞的功能或措施；
3）每个工位均可召唤和送出运料车；
4）每个工位具有显示目前运料车是否可用的功能；
5）每个工位具有寻求帮助的功能；
6）系统具有重要故障报警功能；
7）系统具有紧急停车功能；
8）系统具有基本的启动自检功能；
9）系统具有防止误操作功能；
10）系统具有一定的可扩展性。
2、硬件系统
2.1控制器的选型
PLC是专为工业控制设计的，一般不需要采取什么特殊措施就可以直接在工业环境中使用。根据PLC的特点及本项目的要求，控制系统的控制器选择西门子的S7-200系列CPU226，它具有24个输入及16个输出端口。
2.2输入、输出点数的确定
从系统的功能要求来看，需要的输入点数30个，输出点数为29个。所以，为了满足需要，还需另外扩展模块，这里选取一块EM22316入DC24V/16继电器出模块。图2为PLC控制器及扩展模块输入输出配置图。
2.3硬件中的抗干扰性设计
由于系统运行的环境非常恶劣，在抗干扰性设计上专门采用了一些措施：
1）设计中将低压电缆与高压电缆分开走线；
2）使PLC及其相关装置的所有公共导线连接均接地至一个单点，该单点应当直接与系统接地相连；
3）将所有的直流电公共回线在同一个单点接地相连并将24VDC传感器电源公共导线（M）与地连接；
4）所有的接地线路使用较粗的14AWG电缆；
5）为系统设计适宜的断路器并设置电涌抑制设备；
6）使用屏蔽线路，获得防止电气噪声的最佳保护并在PLC控制柜位置将屏蔽线路接地；
7）本系统所有输出加装继电器，以提高系统可靠性；
8）轨道两端设置限位开关，防止运料车冲出轨道。
