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1 引言
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電子設備的需求越來越大、對電子設備的質(zhì)量要求也越來越高。針對自動化流水線的需求也越來越廣泛，因此，需要可靠、功能齊全、響應速度快的控制系統(tǒng)。然而PLC可靠性高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、容易擴展、便于維護和升級等優(yōu)點都強于PC機。此自動化流水線選用西門子CPU（S7-200）及Uni MAT擴展模塊控制系統(tǒng)，下面具體介紹設計方案。
2 系統(tǒng)概述
電池包裝流水線主要由電池性能檢測 、電池貼附商標及電池裹標三部分工藝及各設備機構(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運算穗選電池良品；傳動到貼附商標設備中，控制伺服電機對電池貼附功能，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裹標設備放料平臺，經(jīng)三個步進電機控制到裹標位置-裹標-下料。
3 系統(tǒng)構(gòu)成及功能
PLC：CPU224（西門子）；UniMAT擴展模塊：EM221（32點數(shù)字量輸入）、EM221（16點數(shù)字量輸入） EM222（32點數(shù)字量輸出） EM221（16點數(shù)字量輸出） EM253（運動控制模塊）
一：控制要求
1監(jiān)視整個流水線的工作情況。
2進行各設備時間參數(shù)及計數(shù)參數(shù)設置。
3執(zhí)行控制全局作用，負責各部分工藝工作的狀態(tài)，處理使整個系統(tǒng)良好運行。
二：整個系統(tǒng)精度控制
1伺服電機精確控制，通過對伺服發(fā)送脈沖數(shù)控制卷料商標壓軸角度達到精確的出標位置，實現(xiàn)高精度的貼標任務。
2步進電機的精確控制，此系統(tǒng)使用三個步進電機：步進電機傳送電池到裹標位置，為減少誤差累計的負面影響，使用發(fā)送高數(shù)脈沖數(shù)實現(xiàn)精確定位；裹標利用步進轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)矩控制裹標的質(zhì)量；下料為自動裝置且下料機構(gòu)須同一位置進行且不影響產(chǎn)品情況下選用步進電機收料到一定數(shù)量后整體移出。步進電機是將電脈沖信號變換成角位移的一種機電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器。它受脈沖信號控制，角位移與輸入脈沖個數(shù)構(gòu)成嚴格的正比例關(guān)系，每輸入一個脈沖，步進電機就轉(zhuǎn)動一定的角度。它具有定位精度高、慣性小、無積累誤差、啟動性能好等
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手動及自動運行兩套系統(tǒng)，且對各個輸入點進行監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)異常立即停止此系統(tǒng)，發(fā)出報警功能。
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應用效果分析
經(jīng)整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，全自動包裝流水線在各監(jiān)控中下無誤差的穩(wěn)定生產(chǎn)；西門子S7-200PLC和UniMAT擴展模塊抗干擾性強、穩(wěn)定及可靠性增強該系統(tǒng)運行和監(jiān)控能力。今后全自動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，功能的強大性也是PLC發(fā)展趨勢。
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