基于PLC的鋰錳扣式電池生產線控制系統

　　1 鋰錳扣式電池生產線的組成及其功能

　　本鋰錳扣式電池生產線是用于組裝CR2032電池的，根據鋰錳扣式電池的生產工藝，其主要任務是：在帶有集流網、負極片的負極殼體內，依次加入隔膜和飽浸電解液的正極片，并補充正極片中揮發的電解液，并在保證電解液完全滲透的前提下，加蓋正極殼體并封口。為此生產線主要由剪切隔膜紙工序、注電解液及上正極片工序、正極殼體裝配工序以及封口工序等4個工序組成。

　　2 PLC控制系統的硬件設計

　　由于PLC具有控制精度高、操作方便、通用性好、可靠性高等優點，能適應工業現場的惡劣環境，所以采用PLC作為生產線的主控制系統，能滿足生產的需要。

　　根據鋰錳扣式電池生產線的具體情況，選用了日本Omron公司的可編程控制器和擴展模塊作為生產線的核心控制部分；采用PWS系列觸摸屏（臺達電子），觸摸屏和PLC之間通過RS2232C進行通訊。觸摸屏用于按鍵輸入、參數設置、監控畫面顯示以及故障原因顯示等功能。鋰錳扣式電池生產線控制系統框圖如圖1所示。

　　在PLC控制系統中，主要的檢測元件有對射光電開關、漫反射光電開關、接近開關、磁性開關、壓力傳感器、行程開關等；執行部件主要有電機、氣缸、振動料斗、海霸泵、沖床、聲光報警器以及狀態顯示燈等。

　　在這個系統中，關鍵技術環節是料斗的控制，它是影響電池表面質量的一個關鍵因素；各道工序之間的協調一致，也是保證生產線正常工作的關鍵。

圖1 控制系統框圖

　　2.1 振動料斗的控制

　　負極殼、正極片和正極蓋均采用振動料斗進行自動上料。

　　若正極片和正極蓋在料斗中反復運動，則會損壞正極片和將正極蓋劃傷，因此在振動料斗的料道上增加了料滿檢測傳感器，一旦料滿則停止振動料斗；當料道上的料不滿時，振動料斗開始振動。振動料斗控制框圖如圖2所示。

圖2 振動料斗控制框圖