PLC與觸摸屏控制系統在注液機中的應用
王正雍
(中銀(寧波)電池有限公司浙江寧波315011)
[摘要]介紹了觸摸屏結合可編程序控制器(PLc)在電解液注入機中的應用，簡(jiǎn)述了其工藝要求、硬件組成和軟件設計內容．系統具有較高盼安全性、穩定性和可操作性。
[關(guān)鍵詞]電解液注入機 控制系統 觸摸屏 可編程序控制器(PLC)
中圖分類(lèi)號：TM912．1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X (2010)34-0309-01
近年來(lái)，隨著(zhù)我國自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠(chǎng)自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺階。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特的優(yōu)點(diǎn)。觸摸屏的使用則為整個(gè)控制系統提供了良好的人機操作界面，因此二者的聯(lián)合越來(lái)越廣泛的應用于工業(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，注入的質(zhì)量影響著(zhù)電池的漏液率和放電時(shí)間。電解液的流動(dòng)性極佳，設備高速運行，震動(dòng)過(guò)大極易產(chǎn)生漏液、爬堿現象。電解液注入機結構復雜，有幾十臺電驅動(dòng)精密計量泵幾百個(gè)控制參數：工作精度要求高，注液量過(guò)多或過(guò)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，通過(guò)PLC與觸摸屏控制系統的結合使用，可以在觸摸屏中直接對設備進(jìn)行操作。調整每個(gè)計量泵的參數，并可實(shí)時(shí)監控設備的生產(chǎn)速度、產(chǎn)量和合格率：且系統具有報警功能，可顯示故障發(fā)生的時(shí)間、次數以及解決的方法。
1、電解液注入機的工藝洼程
本系統采用旋轉式電解液注入。整個(gè)系統共有5個(gè)主裝盤(pán)，注液主轉盤(pán)24個(gè)工位，其余每個(gè)轉盤(pán)上有24個(gè)工位。第1個(gè)轉盤(pán)為入口轉盤(pán)，通過(guò)送料螺桿將緊密排列的電池間距分開(kāi)到注液主轉盤(pán)的間距：第2個(gè)注液主轉盤(pán)將電池及托杯上升到注液工位進(jìn)行注電解液：第3個(gè)轉盤(pán)是電池檢測轉盤(pán)電池，對不良品／抽檢電池進(jìn)行分選：第4個(gè)轉盤(pán)檢測電池排出轉盤(pán)：第5個(gè)轉盤(pán)為成品電池。系統的電池生產(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，系統的每一個(gè)工位都必須準確和穩定，為此必須在每個(gè)工位都設有相應的傳感器監測，以確保設備的正常運行。
2、秉統的硬件設計
觸摸屏的監視器(簡(jiǎn)稱(chēng)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(huà)面中需要的地方指定PLC地址即可。這種方法稱(chēng)之為“無(wú)須編程的直接訪(fǎng)問(wèn)方式”。GP系統程序(觸摸屏軟件)根據這些地址，設定和控制器的協(xié)議，來(lái)完成通訊控制：與PLC之間的連接通過(guò)RS232串行．
通過(guò)主從方式通訊，實(shí)現PT與PLC之間的數據傳送，通過(guò)數據存儲區叫區(如DM500)，實(shí)現觸摸屏的各種顯示功能以及故障提示．
根據工藝要求，PLC控制系統總共有96個(gè)I／0開(kāi)關(guān)量，其中輸出32個(gè)，輸入64個(gè)。綜合考慮系統的工藝要求、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(lái)自主令開(kāi)關(guān)以及感應器的信號：通過(guò)I／0輸出來(lái)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據，并對觸摸屏輸入的信息進(jìn)行處理．
3、系統的PLO軟件設計
程序的設計理念如下：當電池通過(guò)入El螺桿分杯，再經(jīng)入I：1轉盤(pán)到注液主轉盤(pán)進(jìn)行注液時(shí)，系統對這只電池進(jìn)行移位存儲，如果對應位置的精密計量泵注液異常或者需要進(jìn)行抽檢，在進(jìn)入第3個(gè)轉盤(pán)的“檢測排出”位置時(shí)，由檢測排出機構將電池及托杯送至7檢測排出轉盤(pán)，從檢測排出輸送機構剔除。在電池進(jìn)入下一工序前，保持電池生產(chǎn)的全過(guò)程進(jìn)行移位跟蹤檢測。出現故障，立即進(jìn)行塔燈、蜂鳴器同時(shí)報警，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(kāi)機時(shí)，機器保持掉電瞬間的狀態(tài)，可以緊接著(zhù)執行停電中斷前的工作，不用操作者進(jìn)行人為操作．在故障停機情況下，長(cháng)按復位按鈕5s，所有機構均回復運轉準備的原位置。
4、觸摸屏界面的設計
觸摸屏畫(huà)面由支持軟件設計，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(guò)編程連接電纜進(jìn)行連接，實(shí)現觸摸屏的面面下載和上傳12。觸摸屏與PLC之間通過(guò)Rs232通信電纜以HOST L IN K(主從連接)方式進(jìn)行連接．PLC對PT狀態(tài)控制區和通知區進(jìn)行讀寫(xiě)，達到兩者之間的信息交互。PLC讀取PT狀態(tài)通知區中的數據，得到當前畫(huà)面號：通過(guò)寫(xiě)”狀態(tài)控制區的數據，強制切換畫(huà)面．
結語(yǔ)
該系統充分發(fā)揮了PlJc的優(yōu)勢以及先進(jìn)的操作顯示系統觸摸屏，操作簡(jiǎn)單，故障可自動(dòng)報警并提示故障排除信息，具有較好的實(shí)際應用性。觸摸屏的良好人機交互性能使注液機諸多工藝參數修改方便、直觀(guān)、快捷而不易出錯。本文介紹的電解液注入機已應用在我公司自行研制的LR6電池生產(chǎn)線(xiàn)中。此生產(chǎn)線(xiàn)現在日產(chǎn)電池78萬(wàn)只左右，運行穩定、可靠．
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