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废旧铅酸蓄电池破拆装置控制系统设计

蒋邦超  
【摘要】:开发相应的控制系统,是为了改变铅酸蓄电池破拆装置自动化水平不高的现状。控制系统性能的好坏、自动化水平的高低直接影响到破拆装置的整体性能及破拆效率,对提高企业的市场竞争力和效益具有重要的指导意义。控制系统主要是由PLC作为下位机,运用组态王开发上位机监控系统来设计。硬件主要是由主站控制器、从站控制器、驱动器和步进电机组成,上盖和壳底破拆单元装置控制系统采用PLC发送高速脉冲的接线方式。软件设计包括下位机软件设计和开发监控组态系统。分析六个工位的工艺过程,以控制系统数学模型为基础,运用S7-200 smart PLC的编程软件,通过比较指令控制时间的方法控制脉冲数,编写破拆系统的PLC控制程序,最终实现下位机软件设计。调用运动控制模块编写PLC控制程序,方便调节脉冲数、方向和频率,最终完成上盖和壳底破拆单元装置下位机软件设计。根据破拆装置及步进电机参数,计算出驱动器接收的脉冲数。电池中含有重金属铅和腐蚀性强的酸等有害物体,威胁人体的身体健康,开发监控系统实现远程监控,减少人体的直接接触。借助组态王软件开发监控组态系统,包括登录系统、报警系统、安全检查系统、主操控监控系统、参数设置系统、历史报表查询系统及针对六个工位的子监控系统。模拟破拆设备的机械运动系统,开发仿真测试系统。通过组态王OPC实现监控系统与测试系统通信,进行监控组态系统仿真测试实验,实现监控系统信息传输、发送指令、历史报表查询、报警和实时监控等功能,并且对车间现场设备实时模拟,自动跳转到下一个工位。实验验证整体PLC控制系统,能够按照预定的先后逻辑顺序运行,步进电机的运行时间节点与预期的一致,电机转速误差值在±2%之间,符合预期结果。通过上盖和壳底破拆单元装置控制系统,能够设定不同的脉冲数、频率和方向,实现对长度范围为227mm~258mm,宽度范围为164mm~174mm,高度范围为200mm~228mm尺寸的电池上盖和壳底切割,移动距离误差在±2%之间,提高了稳定运行速度,达到了精度要求。


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