PLC與觸摸屏控制系統(tǒng)在注液機(jī)中的應(yīng)用
王正雍
(中銀(寧波)電池有限公司浙江寧波315011)

[摘要]介紹了觸摸屏結(jié)合可編程序控制器(PLc)在電解液注入機(jī)中的應(yīng)用，簡(jiǎn)述了其工藝要求、硬件組成和軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容．系統(tǒng)具有較高盼安全性、穩(wěn)定性和可操作性。
[關(guān)鍵詞]電解液注入機(jī) 控制系統(tǒng) 觸摸屏 可編程序控制器(PLC)
中圖分類號(hào)：TM912．1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X (2010)34-0309-01

    近年來，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階。PLC作為一個(gè)新興的工業(yè)控制器，以其體積小，功能齊全，價(jià)格低廉，可靠性高等方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。觸摸屏的使用則為整個(gè)控制系統(tǒng)提供了良好的人機(jī)操作界面，因此二者的聯(lián)合越來越廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。電池的電解液注入是電池生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，注入的質(zhì)量影響著電池的漏液率和放電時(shí)間。電解液的流動(dòng)性極佳，設(shè)備高速運(yùn)行，震動(dòng)過大極易產(chǎn)生漏液、爬堿現(xiàn)象。電解液注入機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有幾十臺(tái)電驅(qū)動(dòng)精密計(jì)量泵幾百個(gè)控制參數(shù)：工作精度要求高，注液量過多或過少都會(huì)影響電池的放電性能：因此各個(gè)部件的選擇、控制的可靠性和操作性尤為重要．

    本文介紹的電解液注入機(jī)，通過PLC與觸摸屏控制系統(tǒng)的結(jié)合使用，可以在觸摸屏中直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作。調(diào)整每個(gè)計(jì)量泵的參數(shù)，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)速度、產(chǎn)量和合格率：且系統(tǒng)具有報(bào)警功能，可顯示故障發(fā)生的時(shí)間、次數(shù)以及解決的方法。

1、電解液注入機(jī)的工藝洼程

    本系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式電解液注入。整個(gè)系統(tǒng)共有5個(gè)主裝盤，注液主轉(zhuǎn)盤24個(gè)工位，其余每個(gè)轉(zhuǎn)盤上有24個(gè)工位。第1個(gè)轉(zhuǎn)盤為入口轉(zhuǎn)盤，通過送料螺桿將緊密排列的電池間距分開到注液主轉(zhuǎn)盤的間距：第2個(gè)注液主轉(zhuǎn)盤將電池及托杯上升到注液工位進(jìn)行注電解液：第3個(gè)轉(zhuǎn)盤是電池檢測(cè)轉(zhuǎn)盤電池，對(duì)不良品／抽檢電池進(jìn)行分選：第4個(gè)轉(zhuǎn)盤檢測(cè)電池排出轉(zhuǎn)盤：第5個(gè)轉(zhuǎn)盤為成品電池。系統(tǒng)的電池生產(chǎn)速度為600只／min．在這樣的高速下，要求產(chǎn)品的合格率在99．95％以上，電池的注液精度為0．029，系統(tǒng)的每一個(gè)工位都必須準(zhǔn)確和穩(wěn)定，為此必須在每個(gè)工位都設(shè)有相應(yīng)的傳感器監(jiān)測(cè)，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、秉統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

    觸摸屏的監(jiān)視器(簡(jiǎn)稱PT)f21可以與PLC、變頻器、伺服器和溫控器等進(jìn)行通訊。直接在畫面中需要的地方指定PLC地址即可。這種方法稱之為“無須編程的直接訪問方式”。GP系統(tǒng)程序(觸摸屏軟件)根據(jù)這些地址，設(shè)定和控制器的協(xié)議，來完成通訊控制：與PLC之間的連接通過RS232串行．

    通過主從方式通訊，實(shí)現(xiàn)PT與PLC之間的數(shù)據(jù)傳送，通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)叫區(qū)(如DM500)，實(shí)現(xiàn)觸摸屏的各種顯示功能以及故障提示．

    根據(jù)工藝要求，PLC控制系統(tǒng)總共有96個(gè)I／0開關(guān)量，其中輸出32個(gè)，輸入64個(gè)。綜合考慮系統(tǒng)的工藝要求、I／0的配置和性能等因素，選擇OMROM公司的CQMIH2CPUSI作為主控單元，用它接收來自主令開關(guān)以及感應(yīng)器的信號(hào)：通過I／0輸出來控制繼電器和接觸器n：同時(shí)，讓它與觸摸屏進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù)，并對(duì)觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理．

3、系統(tǒng)的PLO軟件設(shè)計(jì)

    程序的設(shè)計(jì)理念如下：當(dāng)電池通過入El螺桿分杯，再經(jīng)入I：1轉(zhuǎn)盤到注液主轉(zhuǎn)盤進(jìn)行注液時(shí)，系統(tǒng)對(duì)這只電池進(jìn)行移位存儲(chǔ)，如果對(duì)應(yīng)位置的精密計(jì)量泵注液異常或者需要進(jìn)行抽檢，在進(jìn)入第3個(gè)轉(zhuǎn)盤的“檢測(cè)排出”位置時(shí)，由檢測(cè)排出機(jī)構(gòu)將電池及托杯送至7檢測(cè)排出轉(zhuǎn)盤，從檢測(cè)排出輸送機(jī)構(gòu)剔除。在電池進(jìn)入下一工序前，保持電池生產(chǎn)的全過程進(jìn)行移位跟蹤檢測(cè)。出現(xiàn)故障，立即進(jìn)行塔燈、蜂鳴器同時(shí)報(bào)警，并在觸摸屏上顯示相關(guān)故障信息，故障排除方法。程序使用掉電保持型狀態(tài)繼電器，任何情況下突然斷電和緊急停止，重新開機(jī)時(shí)，機(jī)器保持掉電瞬間的狀態(tài)，可以緊接著執(zhí)行停電中斷前的工作，不用操作者進(jìn)行人為操作．在故障停機(jī)情況下，長(zhǎng)按復(fù)位按鈕5s，所有機(jī)構(gòu)均回復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備的原位置。

4、觸摸屏界面的設(shè)計(jì)

    觸摸屏畫面由支持軟件設(shè)計(jì)，從支持工具(個(gè)人電腦)中下載到PT即可使用．支持工具與PT之間通過編程連接電纜進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)觸摸屏的面面下載和上傳12。觸摸屏與PLC之間通過Rs232通信電纜以HOST L IN K(主從連接)方式進(jìn)行連接．PLC對(duì)PT狀態(tài)控制區(qū)和通知區(qū)進(jìn)行讀寫，達(dá)到兩者之間的信息交互。PLC讀取PT狀態(tài)通知區(qū)中的數(shù)據(jù)，得到當(dāng)前畫面號(hào)：通過寫”狀態(tài)控制區(qū)的數(shù)據(jù)，強(qiáng)制切換畫面．

結(jié)語

    該系統(tǒng)充分發(fā)揮了PlJc的優(yōu)勢(shì)以及先進(jìn)的操作顯示系統(tǒng)觸摸屏，操作簡(jiǎn)單，故障可自動(dòng)報(bào)警并提示故障排除信息，具有較好的實(shí)際應(yīng)用性。觸摸屏的良好人機(jī)交互性能使注液機(jī)諸多工藝參數(shù)修改方便、直觀、快捷而不易出錯(cuò)。本文介紹的電解液注入機(jī)已應(yīng)用在我公司自行研制的LR6電池生產(chǎn)線中。此生產(chǎn)線現(xiàn)在日產(chǎn)電池78萬只左右，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠．

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