【正文】 C 信號，讓 PLC 控制下一步動作，為了讓感應(yīng)開關(guān)和 PLC觸點直連，感應(yīng)開關(guān)必須是小功率、小電流，最終確定感應(yīng)開關(guān)的型號為 DA93磁性開關(guān) ，最大開關(guān)電流為 100mA，最大容量為 10W，符合設(shè)計要求，因為系統(tǒng)需要 8 個氣缸，每個氣缸需要 2 個磁性開關(guān)，所以需要配備 16 個 DA93 磁性開關(guān)，圖 為感應(yīng)開關(guān)與 PLC 的接線圖。 但是不是所有的電磁閥都能與 PLC 進(jìn)行相連，原因是要看電磁閥的線包電壓等級，再看線包的功率，再查查 PLC 模塊的帶負(fù)載能力，如果 PLC 的帶負(fù)載能力和輸出電壓等級和電磁閥的相匹配，那用 PLC 輸出直接驅(qū)動電磁閥4 2 0 m A ( 4 m A ) ( 1 8 m A )( 1 2 m A )( 6 m A )( 0 ℃ )溫 度 值模 擬 量( 2 0 m A )( 3 0 0 ℃ )( 6 0 0 ℃ )圖 溫度值 /模擬量線性關(guān)系 第 3 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備的電氣原理設(shè)計 10 就可以了，如果電壓等級不匹配或是 PLC 的帶負(fù)載能力不夠，那么電磁閥就不能直接與 PLC 進(jìn)行相連。 電磁閥的作用就是在控制系統(tǒng)中按照控制的要求來控制氣體的流動方向，可以通過不同定制的電磁閥來控制一個氣體多路的運動方向，就如同三項電路中的 繼電器線圈的通斷，只不過是動力源不同而已。至少有 8 個動作，所以要配對 8 個氣缸和 8 個電磁閥。 氣動回路 氣動回路是用來為蓄電池電極鑄焊提供動作，整個設(shè)備的加工動作離不來氣動 回路，不同的氣動回路會產(chǎn)生不同的動作。并且通過 MCGS 軟件可以制作各種讓人滿意的設(shè)備工作畫面。 圖 三菱 PLC 與 FX2N2AD 的接線方式 圖 FX2N2AD 與 PCT300 以及 PT100 的接線圖 M I K P C T 3 0 0+P T 1 0 0 F X 2 N 2 A DV I NI I NC O MV I NI I NC O MC H OC H 1M I K P C T 3 0 0+P T 1 0 0常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 上位機(jī)監(jiān)控 上位機(jī)俗稱 PC 機(jī)，上位機(jī)監(jiān)控的作用是用來顯示系統(tǒng)的工作情況，并把這些工作情況及時的反映到屏幕上，并且要發(fā)出控制指令。下圖 為 FX2N2AD 與 MIK PCT300以及 PT100 的接線圖。本設(shè)計的溫度為 500 度 550 度，轉(zhuǎn)換為 2 進(jìn)制為 10 位，三菱 PLC 有獨立的 AD 模塊，分辨率為 12 進(jìn)制的高精度模擬量輸入，匹配度高，而且可選的型號與模擬量的第 3 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備的電氣原理設(shè)計 8 輸入通道相關(guān)，考慮溫度檢測電路需要 2 個通道，所以 AD 模塊的選型確定為FX2N2AD。一個 12 位轉(zhuǎn)換器需要 12 個時鐘周期來完成一次轉(zhuǎn)換。 SAR 的架構(gòu)基于一個比較器。對用戶而言，所有這些應(yīng)用都有著相似的要求，即以較低的價格實現(xiàn)更高的性能。所選擇的 A/D 轉(zhuǎn)換器應(yīng)能確保模擬信號在數(shù)字位流中被準(zhǔn)確地表示，并提供一個具有任何必需的數(shù)字信號處理功能的平滑接口，這一點很重要。 A/D 轉(zhuǎn)換器將現(xiàn)實世界的模擬信號變換成數(shù)字位流以進(jìn)行處理、傳輸及其他操作。并且變送器的電源最好與 PLC 的電源大小相同，省去不必要的電源模塊。設(shè) 計中對于溫度的誤差要求為正負(fù) 2 度，所以 PT100的精度選擇為 B 型完全能符合設(shè)計要求，對于傳感器的探測頭大小沒有硬性的規(guī)定，所以這里確定為直徑為 4mm，長度為 50mm，引線的長度為了留有一定的余量，所以引線的長度確定為 20xxmm，但是由于考慮到引線的長度會影響測量的精度，造成一定的誤差，所以在傳感器的接線方式上采用 3 線制，采用三線式接法可消除引線線路電阻帶來的測量誤差，所以傳感器選型確定為STTRA1B4C50D4E3 F2 G0 H0L2PBT 指定 W0S0。 ,PT100 是 200 至 850度 ,PT1000 是 50 至 300 度 ,PT1000 無法測量 500 度范圍的溫度， ,所以綜上考慮采用 PT100 溫控傳感器能更好的適用設(shè)計要求。另外， IC 溫度傳感器的分散性太大，進(jìn)行高精度測量必須校正，不足之處在于溫度范圍有限 (55℃～ 150℃ )。 熱電偶 的缺點是檢測靈敏度不高．優(yōu)點是較寬的使用范圍；熱敏電阻器制作的溫度傳感器，它的優(yōu)點是在較小的溫度范圍內(nèi)具有很好的溫度檢測能力，缺點就是輸出值的線性度比較差，因此需要線性補償。 溫控傳感器的選擇 溫控傳感器是溫度檢測系統(tǒng)中的重要組成部分，由各種溫度敏感元件將被測溫度信號轉(zhuǎn)換成容易測量的電信號作輸出，給顯示儀表顯示溫度值，或供控制和報警使用。首先必須有一個溫度傳感器，用來測量鉛爐的溫度，然后將 傳感器接入到變送器中，將非模擬量變?yōu)榭梢宰R別的模擬量，其次需要一個轉(zhuǎn)換電路，因為傳感器所測量到的信號為模擬信號，需要將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號傳送到 PLC 中。 溫度檢測轉(zhuǎn)換電路 溫度檢測轉(zhuǎn)換電路是用來檢測當(dāng)前鉛爐的溫度然后將 500550 度的溫度值傳送到 PLC 中，最后將溫度值顯示在屏幕上，以及檢測當(dāng)前冷卻裝置的溫度，然后將相對應(yīng)的溫度值同樣顯示在屏幕上。然后將夾具放入脫模入池殼裝置上，啟動運行開關(guān)。然后用液晶屏進(jìn)行顯示。圖 PLC 系統(tǒng)框圖 P L CA D 模 塊氣 缸按 鈕變 送 器溫 控 傳 感器加 熱 恒 溫電 路冷 卻 裝 置指 定 動 作上 位 機(jī)第 3 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備的電氣原理設(shè)計 6 第 3 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備的電氣原理 設(shè)計 本次設(shè)計是以 PLC 為核心組成的鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備，系統(tǒng)中必須有前向通道作為電信號的輸入通道，用來采集輸入信息。如果被控對象主要是設(shè)備連鎖、回路 很少，采用 PLC 較為合適，更重要的是 PLC 抗干擾能力強，故障率低，易于設(shè)備的擴(kuò)展，便于維護(hù)，開發(fā)周期短等優(yōu)點，符合鉛酸電池制造業(yè)。但是單片機(jī)由于集成度比較高，面對 500℃的鉛爐很容易造成單片機(jī)熱化，以及鉛酸電池電極制造是屬于工業(yè)制造業(yè)，對于產(chǎn)品的產(chǎn)量以及質(zhì)量要求必須按照國家制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性是十分重要，單片機(jī)很難適應(yīng)長期靈活編寫的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)維修成為單片機(jī)一 個比較頭痛的問題，面對這樣受制版工藝、布局結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量等因素的影響以及無法避免的抗干擾能力差，故障率高，不易擴(kuò)展，對環(huán)境依賴性強，開發(fā)周期長，一個單片機(jī)的研發(fā)不經(jīng)過很長時間是很難投入到產(chǎn)業(yè)中等一系列問題，單片機(jī)系統(tǒng)控制需要PLC 沒有專用操作站，它用的 軟件 和硬件都是通用的，所以維護(hù)成本比單片機(jī)要低很多。 該方案由 PLC、 溫度檢測轉(zhuǎn)換電路、按鈕、上位機(jī)、加熱恒溫電路、冷卻裝置、氣缸。它采用一類可編程的 存儲器 ，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行 邏輯運算 ，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。 本方案采用模擬溫度傳感 器作為測溫元件，對所需要的溫度進(jìn)行測量，傳感器將測到的溫度變?yōu)橄鄬?yīng)的電阻值，然后通過變送器將非模擬量變?yōu)閱纹瑱C(jī)可以識別的模擬量，最后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳給單片機(jī)， 單片機(jī)將溫度值進(jìn)行處理之后最后通過觸摸屏進(jìn)行顯示，當(dāng)溫度值超過設(shè)置值時，系統(tǒng)開始工作。從上世紀(jì) 80 年代，由當(dāng)時的 4 位、 8 位 單片機(jī) ，發(fā)展到現(xiàn)在的 32位 300M 的高速單片機(jī)。時間繼電器內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu)易受環(huán)境溫度和濕度變化的影響 , 造成定時的精度不高，這些都會影響產(chǎn)品的質(zhì)量甚至?xí)斐晒ぷ魅藛T的安全問題，考慮到這些問題，傳統(tǒng)繼電器優(yōu)先排除，不做具體的規(guī)模設(shè)計。 因為 繼電器控制是依靠機(jī)械觸點的吸合動作來完成控制的繼電器控制系統(tǒng) , 工作頻率低 , 工作速度慢，與此同時繼電器控制是利用時間繼電器的滯后動作來完成時間上的順序控制?？刂评^電器的輸入量通常是電流、電壓等電量，也可以是溫度、壓力、速度等非電量，輸出量則是觸點動作時發(fā)出的電信號或輸出電路的參數(shù)變化。 控制系統(tǒng)方式選擇 當(dāng)前控制系統(tǒng)領(lǐng)域較為成熟的控制技術(shù)主要有三種，分別是傳統(tǒng)繼電器控制和單片機(jī)控制系統(tǒng)以及 PLC 控制系統(tǒng)。 通過溫度值來通知系統(tǒng)的工作與停止，系統(tǒng)的主要動作由氣缸完成，利用冷卻裝置能快速的進(jìn)行下一步工序以及提高電池的生產(chǎn)率，同時橫向刮刀可以去除鉛料上的毛刺，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，形成整體美觀性。對于鉛爐來說溫度的高低主要取決于環(huán)境溫度的高低以及設(shè)備自身的穩(wěn)定性。 2℃； 冷卻水箱溫度可以顯示； 采用上位機(jī)顯示工作狀態(tài)，并可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備生產(chǎn)工藝概述 對電極鑄焊設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行控制，是為了滿足鉛爐對溫度的要求?，F(xiàn)在國內(nèi)外很多企業(yè)開始研發(fā)智能化的電極鑄焊設(shè)備，設(shè)備容量小、安裝方便、便于拆卸以及檢修。 一個智能化的控制系統(tǒng)越來越成為現(xiàn)在人們探求的新課題，采用可編程元件可實現(xiàn)鉛酸電池電極鑄焊的智能化控制、監(jiān)測及執(zhí)行。全自動鑄焊機(jī)的缺點是工效不高，應(yīng)當(dāng)加以改進(jìn)，增加多頭夾具，提高自動化水平以增加生產(chǎn)效率。手工焊接肯定是要被淘汰的，半自動焊接占地大，勞動強度大，環(huán)境差，質(zhì)量不穩(wěn)定，工效略高于手工焊接。因此，對于 生產(chǎn)工藝和每道工序的要求必須了如指掌，對所用設(shè)備更是要懂得其結(jié)構(gòu)、性能及原理。 鉛酸電池生產(chǎn)設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展趨勢 每道工序的工藝要求不同，所用設(shè)備也不同；對于相同的工序，不同的設(shè)備所達(dá)到的工藝要求也不盡相同。因其低廉的價格、易得的原料、可靠的性能、容易回收以及適合大電流放點等特點，高效產(chǎn)量的鉛酸電池已經(jīng)解決了目前鉛酸電池在市場的需求，但是許多停滯的工業(yè)化企業(yè)仍保留傳統(tǒng)的制造方法，由于市面上的大多鉛酸電池面臨目前鉛酸電池電極鑄焊是一種多工序、多物料、復(fù)雜的作業(yè)，因此造成生產(chǎn)過程中的因素會很多，特別是在一些工序在生產(chǎn)中貨收到環(huán)境特性的變化，比如說溫度、濕度、震度等等，因此在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制會受到人員、設(shè)備、環(huán) 境、材料、方法等因素，只有保證每一工序都滿足質(zhì)量的要求，才能保證整個生產(chǎn)過程的最終質(zhì)量。 manmachine interaction 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 I 目錄 第 1 章 引言 .................................................................................................................. 1 課題的來源 ...................................................................................................... 1 鉛酸電池生產(chǎn)設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展趨勢 .............................................................. 1 本文研究的內(nèi)容 .............................................................................................. 1 第 2 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計方案 ................................................ 3 系統(tǒng)任務(wù)描述 ................................................................................................. 3 控制系統(tǒng)要求 ..................................................................................... 3 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備生產(chǎn)工藝概述 ............................................. 3 控制系統(tǒng)方式選擇 ............................................................................. 3 第 3 章 鉛酸電池電極鑄焊設(shè)備的電氣原理設(shè)計 ...................................................... 6 溫度檢測轉(zhuǎn)換電路 .......................................................................................... 6 溫控傳感器的選擇 .............................................................................. 6 變送器的選擇 .......................................................