無汞堿錳電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、電池作為人工能源的重要組成部分,至今仍發(fā)揮著不可替代的作用。隨著科技的進步和人類對生存環(huán)境的日益重視,各種各樣的綠色環(huán)保電池越來越多的出現(xiàn)在人們的日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中。其中,無汞堿錳電池是其中最具代表性的新型能源之一。
　　 進入二十一世紀后,中國成為無汞堿錳電池的重要生產(chǎn)基地之一。本課題是在校企合作的平臺上,以無汞堿錳電池生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)作為研究對象,以提高無汞堿錳電池生產(chǎn)線的信息化、自動化水平為目標而展開的。課題對國內外電池

2、工業(yè)和電池生產(chǎn)線的發(fā)展做了調查,并對其控制系統(tǒng)做了對比分析,在此基礎上,結合當前的科技水平和生產(chǎn)線發(fā)展特點,設計出一種基于工業(yè)以太網(wǎng)的自動控制和管理系統(tǒng)。
　　 論文對堿錳電池生產(chǎn)線的工序做了詳細的介紹,通過對傳統(tǒng)堿錳電池生產(chǎn)線的結構、工序特點以及故障種類的分析,結合生產(chǎn)信息化、自動化的要求,確定將PC機和具有以太網(wǎng)通訊功能的PLC組成的控制網(wǎng)絡作為新型生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)。
　　 結合當前電池生產(chǎn)線的運行特點,對電池生產(chǎn)線

3、進行Petri網(wǎng)建模,根據(jù)模型的求解結果提出串行生產(chǎn)線優(yōu)化能力的評價標準:可優(yōu)化度η,并對η＞1的電池生產(chǎn)線制定了相應的優(yōu)化控制策略。對優(yōu)化策略進行Matlab/Simulink/Stateflow建模和仿真的結果顯示,優(yōu)化后的控制系統(tǒng)通過對電池生產(chǎn)線的自動調節(jié),優(yōu)化了生產(chǎn)過程。這為新型電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計奠定了理論基礎。
　　 方案確定后再進行控制系統(tǒng)硬件和軟件系統(tǒng)的具體配置和設計。根據(jù)生產(chǎn)線和擬定優(yōu)化策略的特點,下位

4、機的PLC做了兩種配置方案,系統(tǒng)的上位機控制軟件在組態(tài)王環(huán)境中開發(fā)。在以上配置方案的基礎上,設計LR20無汞堿錳電池生產(chǎn)線控制系統(tǒng)上位機程序和相應PLC程序。上位機程序與PLC程序相互支持,集成了顯示、控制、統(tǒng)計等多種功能。工作人員可以方便迅速的對整個生產(chǎn)線實時監(jiān)控。
　　 與國內傳統(tǒng)無汞堿錳電池生產(chǎn)線的分散控制系統(tǒng)相比,本課題設計開發(fā)的集散控制系統(tǒng)不但可以通過工業(yè)觸摸屏實現(xiàn)各工作站的分散控制,而且具有組網(wǎng)優(yōu)勢,能夠借助工業(yè)以太