基于PLC的锂锰扣式电池生产线控制系统

2.2 各道工序之间的协调

　　由于电池组件的尺寸非常小，给生产线的上料和输送带来了很大困难，再加上某些工序可能会产生次品，中间还会有次品剔除的情况，电池组装生产线的4个工序之间很难做到完全同步。在生产线的输送线上安装了检测传感器，当输送线上的料较少（少于传感器的安装位置）时，下一个工序的转盘就自动停止工作；当前面的料输送过来，超过了传感器的安装位置时，转盘自动开始转动，恢复工作。这样就可以保证某道工序的连续运行。在输送线上还装有堵料检测传感器，一旦发生堵料现象，将进行报警并自动停车，工序协调框图如图3所示。

图3 工序协调控制框图

　　3PLC控制系统的软件设计

　　该生产线中执行元件和状态检测元件的种类和数量较多，是一个比较复杂的控制系统，我们采用模块化的思路，使用梯形图来设计控制系统的软件，将整个系统的控制程序根据所处的位置分成4个模块，即剪切隔膜纸模块、注电解液及上正极片模块、正极壳体装配模块以及封口模块，前3个模块以3个转盘为主线，协调彼此的动作，而第4个模块以封口压力机作为主线，来协调彼此的动作。这样程序的条理性增强，可读性好，修改程序方便。

　　在系统中充分利用触摸屏的优势，除了完成按键的输入功能以外，还可以显示各工序和整条生产线的监控画面；若工作过程中出现故障，除了进行声光报警外，还在触摸屏上显示故障的种类、原因以及解决办法，方便了操作；在触摸屏上还显示生产的产品数量。

　　为了提高锂锰扣式电池生产线的可靠性，保证设备和人员的安全，除了选用优质元件之外，还采取了许多有效保护措施，例如，为了防止由于气压降低或气路出现故障而使转动盘损坏气缸，设置了压力检测传感器，一旦压力低于给定值，则自动停止转盘并报警；为了防止封口冲床在工作时出现人身事故，在冲床上安装了光电检测传感器，一旦人手接近冲头，则设备自动停机并发出报警信息；为了防止由于调整失误而损坏转盘上的气缸，特地增加了机动互锁装置，从而有效地保护机械和气动装置；此外控制软件中还在多处使用了冗余控制，从而保证了设备的正常安全运行。

　　4 结语

　　为了提高系统的可维护性，在触摸屏和设备上设置了许多状态信息的指示和故障显示以及声光报警。在PLC系统内部设置了故障诊断功能，当出现故障时就自动停车，实现自我保护。为了便于用户的操作，缩短维修时间，在PLC控制软件中，巧妙地运用了HR型保持继电器和计数器的保持性，使得生产线在任意时刻停机，在排除故障后，不必手动调整，就可继续正常工作。经实际使用表明：该控制系统具有结构简单、成本低、可靠性高、使用灵活方便、便于维护等优点，在实际生产使用中效果很好。