簡述了利用步進電機、PLC、觸摸屏人機界面技術，在LR03堿性鋅錳電池不干膠商標卷招機上實行電氣自動化改造的情況。
LR03堿性鋅錳電池的不干膠商標卷招機上存在一些問題，卷招質量一直不穩(wěn)定，常出現(xiàn)卷招后不干膠商標紙折皺和未能卷招的光身電池的現(xiàn)象，為解決這一問題，對4臺該類型的卷招機進行了電氣改造，使其滿足了生產工藝的要求。 1、存在的問題 LR03不干膠商標卷招機的電氣部分主要由電池輸入爬梯電機、卷招步進電機、搓紙電機、送收紙電機、主機、加熱電耦以及送收紙壓轆等組成；其中的步進電機是關鍵部分，原步進電機的控制板主要由555集成脈沖電路和一些輔助時基集成電路及分立元件組成，由于這些電路比較落后，所發(fā)生的步進脈沖頻率不穩(wěn)定<!-- adcode --> ，同時步進電機的頻率、測紙微調以及一些設定參數(shù)也都是通過電位器來手動調整，誤差比較大，所以導致卷招后不干膠商標紙容易折皺，并且步進電機容易棄步而生產出未能卷招的光身電池。 2、電氣控制系的改進 人機界面控制流程圖如圖1所示在人機界面畫面設計中，首先是設備通電PLC程序進行初始化處理，并顯示初始畫面，如無故障發(fā)生就自動切換到運行畫面，運行畫面是主要的現(xiàn)場監(jiān)控操作畫面，在運行畫面上能自動顯示時間、步進電機設定及實際頻率、紙長微調數(shù)字顯示、生產數(shù)量、生產速度；同時在畫面上通過觸摸各個觸摸開關可以進行設備的各個動作運行；另外通過觸摸運行畫面上的‘菜單’，開關會自動切換到設定畫面。 在設計NT31C觸摸屏人機界面畫面時，設計了11幅故障畫面和兩幅正常停機畫面，每幅畫面各對應一個機臺故障或正常停機現(xiàn)象；設備運行時只要機臺發(fā)生任何故障，PLC就與觸摸屏人機界面進行通信，通過程序命令人機界面將運行畫面立即轉換為對應的故障報警畫面，同時蜂鳴器鳴響實行報警，并且在故障報警畫面上能顯示發(fā)生什么故障以及故障的位置，當排除故障后再觸摸‘復位’開關，故障報警畫面消失且自動切換到運行畫面；同樣，當機臺某個工序出現(xiàn)缺工料正常停機時，顯示對應畫面，當供料恢復正常時，機臺自動正常運行。另外還設計了幾個設定畫面，畫面上的I/0設定地址與PLC程序對應的各個I/0地址相同，畫面上的設定值直接或間接寫入PLC，這樣在生產中可以由操作工人根據(jù)工藝要求和材料的不同，在觸摸屏人機界面上自由調整設定步進頻率、紙長微調以及各時間定時器，并且這些數(shù)字式調整都能顯示在運行畫面上，既簡單又直觀；步進頻率的精度達到0.1Hz，比原先的手動調整精度要高出10~20倍（原來的頻率調整精度為1~2Hz）。 LR03不干膠商標卷招機電氣改造的另一個重要部分是PLC程序編制以及PLC與觸摸屏人機界面通信。PLC與觸摸屏人機界面通過RS232C數(shù)據(jù)連接線進行NT1：1數(shù)據(jù)交換和
通信，在PLC的I/O區(qū)域設定I/O 200通道作為PT控制區(qū)，設定I/O 215通道作為PT通知區(qū)；PLC由程序掃描通過PT控制區(qū)將命令傳送給NT（人機界面），進行畫面切換和畫面信息顯示；而PT通知區(qū)將人機界面的操作及各個設定傳送給PLC，再由PLC去執(zhí)行。 PLC程序大致分= 個部分，主要有程序初始化部分、運行畫面操作部分、故障畫面顯示部分、正常停機畫面部分、步進脈沖輸出部分以及生產計數(shù)和生產速度子程序，由于要進行PLC與人機界面通信，因此在程序中我們應用了數(shù)據(jù)傳送、BCD數(shù)碼轉換、加速控制等特殊擴展指令及子程序中斷等編程方式。 在這段輸出步進脈沖程序中應用了兩個特殊擴展指令，一個是ACC（加速控制）指令，另一個是INI（模式控制）指令，這兩個指令結合使用進行PLC步進脈沖輸出。使用這兩個指令時，要進行PLC內部設置，在DM數(shù)據(jù)區(qū)將DM6602設置為100；將?DM0（起始頻率）設置為1；將DM1（頻率加速速率）設置為45；再在觸摸屏設定畫面上設定好步進頻率（目標頻率），這樣就可以通過程序運行輸出精確的步進頻率。 3、結論 對LR03不干膠商標卷招機進行電氣改進后，消除了以前存在的商標紙折皺及光身電池現(xiàn)象，減少了不干膠商標紙卷招的廢品率，實現(xiàn)了觸摸式操作、數(shù)字化調整。 參考文獻 [1] YUAN Ren－guang（袁任光）.可編程序控制器應用技術與實例［M］.Guangzhou（廣州）：South China University of Technology Industry Press（華南理工大學出版社），2000:4.
[2] NT31/NT31C 可編程終端操作手冊［Z］, 日本OMRON公司，1998.
[3] CQM1H系列可編程序控制器編程手冊［Z］.日本OMRON公司，1998
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