鋰電正極粉體材料自動(dòng)裝料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

楊波 宋超 江海生 李遠(yuǎn)安

在鋰電池正極粉體材料生產(chǎn)中，自動(dòng)控制技術(shù)起著愈來(lái)愈重要的作用， 而且，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化水平也越來(lái)越高，自動(dòng)控制利用控制裝置是被控 對(duì)象的某個(gè)數(shù)自動(dòng)的按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行， 本設(shè)計(jì)的鋰電正極粉料自動(dòng)加料控制系統(tǒng)就是采用自動(dòng)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的，及時(shí)準(zhǔn)確地加料， 可更好地為生產(chǎn)服務(wù)。這樣就大大提高了工作的效率，整個(gè)過程又快又穩(wěn)。

鋰電正極材料;自動(dòng)控制;精準(zhǔn)稱量;工作效率

1引言

隨著生產(chǎn)力水平的不斷提高，人們愈加重視在生產(chǎn)中降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。鋰電粉體稱重加料設(shè)備的控制穩(wěn)定性和適用性是企業(yè)的重點(diǎn)要求。而基于PLC控制器成為該行業(yè)的首選，將PLC應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各種稱重環(huán)節(jié)，可使控制系統(tǒng)變的簡(jiǎn)潔方便，自動(dòng)化程度大幅提高，極大提高生產(chǎn)效率

2控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3控制系統(tǒng)硬件配置

根據(jù)以上的控制系統(tǒng)配置及I/O表分析，結(jié)合PLC的I/O點(diǎn)數(shù)、存儲(chǔ)器容量大小、接口模塊類型等諸多方面確定PLC型號(hào)。本次設(shè)計(jì)使用S7-200 Smart型PLC。它采用自用配置方式的I/0通道，輸入輸出繼電器可自用選擇配置。本系統(tǒng)硬件配置主要包括處理器單元、I/O擴(kuò)展單元、位置檢測(cè)傳感器、觸摸屏等。

4主要電氣原理圖

4.1部分主回路原理圖

5程序設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用PLC順序控制設(shè)計(jì)的最基本思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階段稱為步 （Step），并用編程元件 （如位存儲(chǔ)器 M或順序

控制繼電器 S）來(lái)代表各步。順序控制設(shè)計(jì)就是用轉(zhuǎn)換條件來(lái)控制代表各步的編程元件，使其狀態(tài)按一定 的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制 PLC的各輸出位。如下圖3所示

5.1主要指令介紹

上圖是位移指令。這是本文要介紹的編程方式，此種方式利用移位指令的特點(diǎn)，用移位動(dòng)作來(lái)表示步的轉(zhuǎn)換，具有程序結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)潔、使用指令數(shù)少等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的編程者選擇此方式來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制。

5.2主PLC邏輯程序

5.3小結(jié)

從上面的實(shí)例中可以看出，采用移位指令實(shí)現(xiàn)順序控制，其程序結(jié)構(gòu)清晰，易于理解程序調(diào)試 和閱讀 較為方便，且程序編寫時(shí)不容易出錯(cuò)，另外還有個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是程序總的網(wǎng)絡(luò)數(shù)較少目前已經(jīng)有越來(lái)越多的設(shè)計(jì)者采用此方法實(shí)PLC順序控制程序的編寫。

6觸摸屏界面設(shè)計(jì)

6.1觸摸屏介紹

觸摸屏屬于PLC控制系統(tǒng)的外部設(shè)備，因其具有的強(qiáng)大顯示和控制功能而逐步取代傳統(tǒng)的開關(guān)按鈕設(shè)備。觸摸屏既可以對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)控，同時(shí)又可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，與PLC建立通訊后，通過觸摸屏就可以向PLC發(fā)送操作指令、查看數(shù)據(jù)或顯示圖形。觸摸屏在生產(chǎn)過程中不僅為操作者提供了友好的人機(jī)界面，同時(shí)也大大提高了控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

6.1觸摸屏程序界面

該設(shè)計(jì)的觸摸屏界面擁有完整的操作指令按鈕，同時(shí)具備手自動(dòng)便利的切換，大大提高了自動(dòng)化效率。圖形化的界面更能讓操作者快速準(zhǔn)確的了解實(shí)時(shí)狀態(tài)。

7總結(jié)

本文主要基于鋰電正極材料實(shí)際生產(chǎn)需要自動(dòng)稱量設(shè)備進(jìn)行分析及設(shè)計(jì)。基于PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)稱重加料系統(tǒng)的自動(dòng)穩(wěn)定解決生產(chǎn)中存在的快節(jié)拍、高精度要求帶來(lái)的問題。在設(shè)計(jì)中采用的S7-200 Smart 型可編程控制器及其相關(guān)硬件配置和程序設(shè)計(jì)是完全可行的，該系統(tǒng)目前在實(shí)際的生產(chǎn)過程中穩(wěn)定使用中。

參考文獻(xiàn)

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[2]陸雪影.基于PLC控制的稱重加料系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

[3]吉順平.可編程控制器應(yīng)用及原理 .北京：機(jī)械出版社，2011.

作者簡(jiǎn)介：楊波（1991-），男，安徽合肥人，畢業(yè)于安徽建筑大學(xué)，學(xué)士，電氣工程及其自動(dòng)化。