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1 引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對電子設(shè)備的需求越來越大、對電子設(shè)備的質(zhì)量要求也越來越高。針對自動(dòng)化流水線的需求也越來越廣泛，因此，需要可靠、功能齊全、響應(yīng)速度快的控制系統(tǒng)。然而PLC可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、容易擴(kuò)展、便于維護(hù)和升級等優(yōu)點(diǎn)都強(qiáng)于PC機(jī)。此自動(dòng)化流水線選用西門子CPU（S7-200）及Uni MAT擴(kuò)展模塊控制系統(tǒng)，下面具體介紹設(shè)計(jì)方案。
2 系統(tǒng)概述
電池包裝流水線主要由電池性能檢測 、電池貼附商標(biāo)及電池裹標(biāo)三部分工藝及各設(shè)備機(jī)構(gòu)的銜接傳送控制部分。電池性能檢測：此控制系統(tǒng)需要采集電池性能檢測數(shù)據(jù)，處理后送入PLC，經(jīng)PLC運(yùn)算穗選電池良品；傳動(dòng)到貼附商標(biāo)設(shè)備中，控制伺服電機(jī)對電池貼附功能，由角度掃描光纖測定電池貼附精度，穗選電池良品送入全自動(dòng)裹標(biāo)設(shè)備放料平臺，經(jīng)三個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制到裹標(biāo)位置-裹標(biāo)-下料。
3 系統(tǒng)構(gòu)成及功能
PLC：CPU224（西門子）；UniMAT擴(kuò)展模塊：EM221（32點(diǎn)數(shù)字量輸入）、EM221（16點(diǎn)數(shù)字量輸入） EM222（32點(diǎn)數(shù)字量輸出） EM221（16點(diǎn)數(shù)字量輸出） EM253（運(yùn)動(dòng)控制模塊）
一：控制要求
1監(jiān)視整個(gè)流水線的工作情況。
2進(jìn)行各設(shè)備時(shí)間參數(shù)及計(jì)數(shù)參數(shù)設(shè)置。
3執(zhí)行控制全局作用，負(fù)責(zé)各部分工藝工作的狀態(tài)，處理使整個(gè)系統(tǒng)良好運(yùn)行。
二：整個(gè)系統(tǒng)精度控制
1伺服電機(jī)精確控制，通過對伺服發(fā)送脈沖數(shù)控制卷料商標(biāo)壓軸角度達(dá)到精確的出標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)高精度的貼標(biāo)任務(wù)。
2步進(jìn)電機(jī)的精確控制，此系統(tǒng)使用三個(gè)步進(jìn)電機(jī)：步進(jìn)電機(jī)傳送電池到裹標(biāo)位置，為減少誤差累計(jì)的負(fù)面影響，使用發(fā)送高數(shù)脈沖數(shù)實(shí)現(xiàn)精確定位；裹標(biāo)利用步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度和轉(zhuǎn)矩控制裹標(biāo)的質(zhì)量；下料為自動(dòng)裝置且下料機(jī)構(gòu)須同一位置進(jìn)行且不影響產(chǎn)品情況下選用步進(jìn)電機(jī)收料到一定數(shù)量后整體移出。步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號變換成角位移的一種機(jī)電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它受脈沖信號控制，角位移與輸入脈沖個(gè)數(shù)構(gòu)成嚴(yán)格的正比例關(guān)系，每輸入一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。它具有定位精度高、慣性小、無積累誤差、啟動(dòng)性能好等
三：系統(tǒng)需求
1數(shù)據(jù)采集卡，采集電池性能檢測信息功能。
2數(shù)字量輸入及輸出。
3高頻脈沖輸出。
4手動(dòng)及自動(dòng)運(yùn)行兩套系統(tǒng)，且對各個(gè)輸入點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)異常立即停止此系統(tǒng)，發(fā)出報(bào)警功能。
4 系統(tǒng)控制過程
此系統(tǒng)采取同步和異步控制程序，主要提高各工藝的利用率及生產(chǎn)效率。（部分動(dòng)作控制流程圖如下）
工藝流程圖
電池性能檢測控制流程圖（部分控制流程）
5應(yīng)用效果分析
經(jīng)整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，全自動(dòng)包裝流水線在各監(jiān)控中下無誤差的穩(wěn)定生產(chǎn)；西門子S7-200PLC和UniMAT擴(kuò)展模塊抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定及可靠性增強(qiáng)該系統(tǒng)運(yùn)行和監(jiān)控能力。今后全自動(dòng)流水線將是大型企業(yè)發(fā)展趨勢，其控制系統(tǒng)的全面性，功能的強(qiáng)大性也是PLC發(fā)展趨勢。
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