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點。觸摸屏的使用則為整個控制系統提供了良好的人機操作界面，因此二者的聯合越來越廣泛的應用于工業生產的各個領域。電池的電解液注入是電池生產中的重要環節，注入的質量影響著電池的漏液率和放電時間。電解液的流動性極佳，設備高速運行，震動過大極易產生漏液、爬堿現象。電解液注入機結構復雜，有幾十臺電驅動精密計量泵幾百個控制參數：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與觸摸屏控制系統的結合使用，可以在觸摸屏中直接對設備進行操作。調整每個計量泵的參數，并可實時監控設備的生產速度、產量和合格率：且系統具有報警功能，可顯示故障發生的時間、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。整個系統共有5個主裝盤，注液主轉盤24個工位，其余每個轉盤上有24個工位。第1個轉盤為入口轉盤，通過送料螺桿將緊密排列的電池間距分開到注液主轉盤的間距：第2個注液主轉盤將電池及托杯上升到注液工位進行注電解液：第3個轉盤是電池檢測轉盤電池，對不良品／抽檢電池進行分選：第4個轉盤檢測電池排出轉盤：第5個轉盤為成品電池。系統的電池生產速度為600只／min．在這樣的高速下，要求產品的合格率在99．95％以上，電池的注液精度為0．029，系統的每一個工位都必須準確和穩定，為此必須在每個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系統程序(觸摸屏軟件)根據這些地址，設定和控制器的協議，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PT與PLC之間的數據傳送，通過數據存儲區叫區(如DM500)，實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I／0開關量，其中輸出32個，輸入64個。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，用它接收來自主令開關以及感應器的信號：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據，并對觸摸屏輸入的信息進行處理．
3、系統的PLO軟件設計
程序的設計理念如下：當電池通過入El螺桿分杯，再經入I：1轉盤到注液主轉盤進行注液時，系統對這只電池進行移位存儲，如果對應位置的精密計量泵注液異常或者需要進行抽檢，在進入第3個轉盤的“檢測排出”位置時，由檢測排出機構將電池及托杯送至7檢測排出轉盤，從檢測排出輸送機構剔除。在電池進入下一工序前，保持電池生產的全過程進行移位跟蹤檢測。出現故障，立即進行塔燈、蜂鳴器同時報警，并在觸摸屏上顯示相關故障信息，故障排除方法。程序使用掉電保持型狀態繼電器，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，可以緊接著執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
觸摸屏畫面由支持軟件設計，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狀態控制區和通知區進行讀寫，達到兩者之間的信息交互。PLC讀取PT狀態通知區中的數據，得到當前畫面號：通過寫”狀態控制區的數據，強制切換畫面．
結語
該系統充分發揮了PlJc的優勢以及先進的操作顯示系統觸摸屏，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、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電池生產線中。此生產線現在日產電池78萬只左右，運行穩定、可靠．
參考文獻
[1]OMRON公司1c餓1可編程序控制器編程手冊[M】i19991．
[2]天任公司IDigital Pr02face操作手冊[M]120041．
[3]三浦宏文[日]主編．機電一體化實用手冊．北京：科學出版社，2{)01．
[4]謝提[美]著．機電一體化系統設計．北京：機械工業出版社，2005．
