PLC與觸摸屏控制系統(tǒng)在注液機中的應(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)在電解液注入機中的應(yīng)用，簡述了其工藝要求、硬件組成和軟件設(shè)計內(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 控制系統(tǒng) 觸摸屏 可編程序控制器(PLC)
中圖分類號：TM912．1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X (2010)34-0309-01

    近年來，隨著我國自動化技術(shù)的提高，工廠自動化也上了一個新臺階。PLC作為一個新興的工業(yè)控制器，以其體積小，功能齊全，價格低廉，可靠性高等方面具有獨特的優(yōu)點。觸摸屏的使用則為整個控制系統(tǒng)提供了良好的人機操作界面，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間。電解液的流動性極佳，設(shè)備高速運行，震動過大極易產(chǎn)生漏液、爬堿現(xiàn)象。電解液注入機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有幾十臺電驅(qū)動精密計量泵幾百個控制參數(shù)：工作精度要求高，注液量過多或過少都會影響電池的放電性能：因此各個部件的選擇、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設(shè)備進行操作。調(diào)整每個計量泵的參數(shù)，并可實時監(jiān)控設(shè)備的生產(chǎn)速度、產(chǎn)量和合格率：且系統(tǒng)具有報警功能，可顯示故障發(fā)生的時間、次數(shù)以及解決的方法。

1、電解液注入機的工藝洼程

    本系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)式電解液注入。整個系統(tǒng)共有5個主裝盤，注液主轉(zhuǎn)盤24個工位，其余每個轉(zhuǎn)盤上有24個工位。第1個轉(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個注液主轉(zhuǎn)盤將電池及托杯上升到注液工位進行注電解液：第3個轉(zhuǎn)盤是電池檢測轉(zhuǎn)盤電池，對不良品／抽檢電池進行分選：第4個轉(zhuǎn)盤檢測電池排出轉(zhuǎn)盤：第5個轉(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)的每一個工位都必須準確和穩(wěn)定，為此必須在每個工位都設(shè)有相應(yīng)的傳感器監(jiān)測，以確保設(shè)備的正常運行。

2、秉統(tǒng)的硬件設(shè)計

    觸摸屏的監(jiān)視器(簡稱PT)f21可以與PLC、變頻器、伺服器和溫控器等進行通訊。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，實現(xiàn)PT與PLC之間的數(shù)據(jù)傳送，通過數(shù)據(jù)存儲區(qū)叫區(qū)(如DM500)，實現(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I／0開關(guān)量，其中輸出32個，輸入64個。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：通過I／0輸出來控制繼電器和接觸器n：同時，讓它與觸摸屏進行實時通訊，為觸摸屏的顯示提供數(shù)據(jù)，并對觸摸屏輸入的信息進行處理．

3、系統(tǒng)的PLO軟件設(shè)計

    程序的設(shè)計理念如下：當電池通過入El螺桿分杯，再經(jīng)入I：1轉(zhuǎn)盤到注液主轉(zhuǎn)盤進行注液時，系統(tǒng)對這只電池進行移位存儲，如果對應(yīng)位置的精密計量泵注液異?；蛘咝枰M行抽檢，在進入第3個轉(zhuǎn)盤的“檢測排出”位置時，由檢測排出機構(gòu)將電池及托杯送至7檢測排出轉(zhuǎn)盤，從檢測排出輸送機構(gòu)剔除。在電池進入下一工序前，保持電池生產(chǎn)的全過程進行移位跟蹤檢測。出現(xiàn)故障，立即進行塔燈、蜂鳴器同時報警，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，重新開機時，機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，不用操作者進行人為操作．在故障停機情況下，長按復(fù)位按鈕5s，所有機構(gòu)均回復(fù)運轉(zhuǎn)準備的原位置。

4、觸摸屏界面的設(shè)計

    觸摸屏畫面由支持軟件設(shè)計，從支持工具(個人電腦)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行連接，實現(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)方式進行連接．PLC對PT狀態(tài)控制區(qū)和通知區(qū)進行讀寫，達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)，得到當前畫面號：通過寫”狀態(tài)控制區(qū)的數(shù)據(jù)，強制切換畫面．

結(jié)語

    該系統(tǒng)充分發(fā)揮了PlJc的優(yōu)勢以及先進的操作顯示系統(tǒng)觸摸屏，操作簡單，故障可自動報警并提示故障排除信息，具有較好的實際應(yīng)用性。觸摸屏的良好人機交互性能使注液機諸多工藝參數(shù)修改方便、直觀、快捷而不易出錯。本文介紹的電解液注入機已應(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，運行穩(wěn)定、可靠．

參考文獻
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