理科本科畢業(yè)論文范文：電池極片卷繞機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
摘要:本文詳細(xì)分析了傳統(tǒng)的電池卷繞機(jī)控制方案，為了克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中控制周期長(zhǎng),控制策略簡(jiǎn)單，成本高的問(wèn)題并結(jié)合卷繞控制系統(tǒng)的要求，提出了一種基于三菱plc的電池卷繞機(jī)控制器方案，以對(duì)實(shí)時(shí)性的要求為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)卷繞系統(tǒng)任務(wù)分解，以功能應(yīng)用為目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，詳細(xì)介紹了設(shè)備主要結(jié)構(gòu)、控制原理及控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成和軟件實(shí)現(xiàn)。闡述了模塊間的通信機(jī)制和電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)方法。應(yīng)用表明改進(jìn)后的控制方案提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的變速度控制，較大地降低了生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵詞:卷繞機(jī)，plc，電機(jī)，觸摸屏
由于電池芯體卷繞設(shè)備對(duì)各機(jī)構(gòu)的步序和動(dòng)作精度要求較高，因此本文計(jì)劃采用plc、張力傳感技術(shù)等相關(guān)的控制技術(shù)以及并聯(lián)機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)控制原理來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)定動(dòng)作的精確有序。
本設(shè)計(jì)中要建立初始畫(huà)面，畫(huà)面上要分別設(shè)置按鈕開(kāi)關(guān)，在開(kāi)關(guān)上分別寫(xiě)上壓力-、壓力+、自動(dòng)調(diào)節(jié)、原點(diǎn)回歸、壓力校正、伺服急停等字樣，控制畫(huà)面如下圖：
在主機(jī)控制窗口中，最主要的是軋輥電機(jī)調(diào)速控制。在觸摸屏中，電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速是一個(gè)平滑過(guò)程，因此要選用多狀態(tài)設(shè)定元件對(duì)plc的數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)數(shù)值進(jìn)行修改。以主電機(jī)加速粗調(diào)節(jié)按鈕為例，設(shè)置為多狀態(tài)設(shè)定元件，其輸出地址是d25，設(shè)定類(lèi)型是遞加(減速則為遞減)，遞加值是8，軋輥電機(jī)轉(zhuǎn)速不能太高。所以變頻器頻率上限設(shè)成50hz。根據(jù)d/a輸出模塊轉(zhuǎn)換特性，要將上限值設(shè)定成512，對(duì)應(yīng)變頻器的51.2hz。對(duì)于減速按鈕，要設(shè)下限值設(shè)為0。
這樣限定的d/a模塊轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)值區(qū)間是0～512。元件遲滯時(shí)間設(shè)置為0.6s，執(zhí)行速度為0.2s，即按下按鈕的時(shí)間應(yīng)不超過(guò)0.6s，則d25內(nèi)的數(shù)值加8，如果按住不放的時(shí)間超過(guò)0.6s，則每隔0.2s，d25內(nèi)數(shù)值就自動(dòng)增加。細(xì)調(diào)時(shí)設(shè)定需將遞加/遞減值設(shè)置成1，執(zhí)行速度變成0.1s。
另外，本系統(tǒng)中還設(shè)置了手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，以確保在自動(dòng)調(diào)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題的情況下及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。咋觸摸屏上我們?cè)O(shè)置了指示燈，可以顯示此時(shí)的工作狀態(tài)。同時(shí)我們又在手動(dòng)和自動(dòng)指示燈中間部分，設(shè)置脈沖的輸出指示，即伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)指示,當(dāng)有脈沖輸出的時(shí)候,會(huì)有“脈沖輸出中”紅色指示燈的出現(xiàn)。當(dāng)無(wú)紅色指示燈顯示的時(shí)候,即表示電機(jī)出現(xiàn)了故障,此時(shí)操作者就要根據(jù)伺服驅(qū)動(dòng)器上顯示異常字母進(jìn)行故障查詢(xún)，操作簡(jiǎn)單方便。
系統(tǒng)中以plc作為控制核心，觸摸屏作為人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對(duì)電池極片生產(chǎn)線的自動(dòng)控制，使操作簡(jiǎn)便生動(dòng)。可以減少操作上的失誤，同時(shí)也能節(jié)省plc的的點(diǎn)數(shù)，降低成本，更加人性化，可靠性高，極大的提高電池極片的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
結(jié)論：本系統(tǒng)運(yùn)用plc和觸摸屏的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池極片卷繞設(shè)備自動(dòng)控制。它與傳統(tǒng)手工和半自動(dòng)的卷繞設(shè)備相比，生產(chǎn)電池極片的性能可靠、質(zhì)量穩(wěn)定，且極大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。其主要的創(chuàng)新點(diǎn)為：創(chuàng)造性的將plc技術(shù)和觸摸屏技術(shù)結(jié)合了起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電池極片卷繞設(shè)備全自動(dòng)控制。并且介紹了設(shè)備主要結(jié)構(gòu)、控制原理和控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成及軟件實(shí)現(xiàn)。且人機(jī)交流方便，大大提高電池極片卷繞的質(zhì)量和效率。