理科本科畢業論文範文：電池極片卷繞機控制系統設計原理

摘要:本文詳細分析了傳統的電池卷繞機控制方案，為了克服傳統設計中控制週期長,控制策略簡單，成本高的問題並結合卷繞控制系統的要求，提出了一種基於三菱plc的電池卷繞機控制器方案，以對實時性的要求為標準對卷繞系統任務分解，以功能應用為目標對系統進行了模塊化設計，詳細介紹了設備主要結構、控制原理及控制系統硬件構成和軟件實現。闡述了模塊間的通信機制和電機運動控制的實現方法。應用表明改進後的控制方案提高了系統的實時性能，能夠實現高精度的變速度控制，較大地降低了生產成本。

關鍵詞:卷繞機，plc，電機，觸摸屏

由於電池芯體卷繞設備對各機構的步序和動作精度要求較高，因此本文計劃採用plc、張力傳感技術等相關的控制技術以及並聯機構的協調控制原理來實現預定動作的精確有序。

本設計中要建立初始畫面，畫面上要分別設置按鈕開關，在開關上分別寫上壓力-、壓力+、自動調節、原點回歸、壓力校正、伺服急停等字樣，控制畫面如下圖：

在主機控制窗口中，最主要的是軋輥電機調速控制。在觸摸屏中，電機的啟動和調速是一個平滑過程，因此要選用多狀態設定元件對plc的數據寄存器內數值進行修改。以主電機加速粗調節按鈕為例，設置為多狀態設定元件，其輸出地址是d25，設定類型是遞加(減速則為遞減)，遞加值是8，軋輥電機轉速不能太高。所以變頻器頻率上限設成50hz。根據d/a輸出模塊轉換特性，要將上限值設定成512，對應變頻器的51.2hz。對於減速按鈕，要設下限值設為0。

這樣限定的d/a模塊轉換時數值區間是0～512。元件遲滯時間設置為0.6s，執行速度為0.2s，即按下按鈕的時間應不超過0.6s，則d25內的數值加8，如果按住不放的時間超過0.6s，則每隔0.2s，d25內數值就自動增加。細調時設定需將遞加/遞減值設置成1，執行速度變成0.1s。

另外，本系統中還設置了手動調節功能，以確保在自動調節出現問題的情況下及時進行補救。咋觸摸屏上我們設置了指示燈，可以顯示此時的工作狀態。同時我們又在手動和自動指示燈中間部分，設置脈衝的輸出指示，即伺服電機運轉指示,當有脈衝輸出的時候,會有“脈衝輸出中”紅色指示燈的出現。當無紅色指示燈顯示的時候,即表示電機出現了故障,此時操作者就要根據伺服驅動器上顯示異常字母進行故障查詢，操作簡單方便。

系統中以plc作為控制核心，觸摸屏作為人機界面實現對電池極片生產線的自動控制，使操作簡便生動。可以減少操作上的失誤，同時也能節省plc的的點數，降低成本，更加人性化，可靠性高，極大的提高電池極片的質量和生產效率。

結論：本系統運用plc和觸摸屏的技術，實現了對電池極片卷繞設備自動控制。它與傳統手工和半自動的卷繞設備相比，生產電池極片的性能可靠、質量穩定，且極大的提高了勞動生產效率。其主要的創新點為：創造性的將plc技術和觸摸屏技術結合了起來，實現了電池極片卷繞設備全自動控制。並且介紹了設備主要結構、控制原理和控制系統硬件構成及軟件實現。且人機交流方便，大大提高電池極片卷繞的質量和效率。