一種基于plc和hmi技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)。其包括：PC上位機(jī)、PLC控制器、HMI觸摸屏、輸入輸出接口模塊、第一光電傳感器、第二光電傳感器、移動(dòng)機(jī)械手和電池托盤。本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：由PLC和HMI設(shè)備組成的控制設(shè)備，成本較低，適用性強(qiáng)?？刂葡到y(tǒng)可選擇手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行方式，自動(dòng)控制時(shí)，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備各個(gè)部分的移動(dòng)狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)量；手動(dòng)控制時(shí)，用戶可以分步進(jìn)行個(gè)部分動(dòng)作，使用靈活，實(shí)用擴(kuò)展性強(qiáng)，并且用戶可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定電池類型和移動(dòng)參數(shù)，因此可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】—種基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電池生產(chǎn)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品的興起，鋰離子電池扮演著越來越重要的角色，目前市場上的ipad、iphone、三星等很多產(chǎn)品的電池都是以聚合物卷繞鋰電為主，它們在電池生產(chǎn)車間里都需要利用龐大的卷繞機(jī)進(jìn)行電芯卷繞。
[0003]然而絕大多數(shù)進(jìn)口卷繞機(jī)在卷繞完畢后都沒有合適的下料設(shè)備，因此生產(chǎn)出來的電池最終還是需要人工一個(gè)一個(gè)撿起并裝箱搬運(yùn)，這給提高生產(chǎn)效率帶來了極大的阻礙，而且在當(dāng)今社會(huì)人工成本急劇上升的形勢下，自動(dòng)化搬運(yùn)已經(jīng)是每個(gè)電池生產(chǎn)廠家必要的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)包括:PC上位機(jī)、PLC控制器、HMI觸摸屏、輸入輸出接口模塊、第一光電傳感器、第二光電傳感器、移動(dòng)機(jī)械手和電池托盤；其中:PC上位機(jī)為上位操作管理平臺(tái)，其通過COM/USB 口與PLC控制器連接；HMI觸摸屏為用戶操作界面，其通過RS232通訊口與PLC控制器連接；PLC控制器為本系統(tǒng)的核心控制器，其通過IO連接線與輸入輸出接口模塊連接；輸入輸出接口模塊為輸入輸出接口電路，其通過端口與第一光電傳感器、第二光電傳感器及移動(dòng)機(jī)械手連接；第一光電傳感器為光電位置傳感器，置于電池托盤擺放位置末端，當(dāng)電池按順序擺放至電池托盤最后一個(gè)位置時(shí)，第一光電傳感器被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊；第二光電傳感器為光電位置傳感器，置于流水線中部的待搬運(yùn)鋰電池位置處，當(dāng)有鋰電池移動(dòng)到待搬運(yùn)鋰電池位置時(shí)，第二光電傳感器被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊；電池托盤設(shè)置在流水線中部一側(cè)；移動(dòng)機(jī)械手為移動(dòng)機(jī)械手臂，置于流水線和電池托盤中部，負(fù)責(zé)接收輸入輸出接口模塊的數(shù)字信號并將流水線上待搬運(yùn)鋰電池位置處的電池搬運(yùn)至電池托盤上。
[0006]所述的HMI觸摸屏的型號為:歐姆龍NB10W-TW01B。
[0007]所述的PLC控制器的型號為:歐姆龍CP1H-X40DT-D。
[0008]所述的輸入輸出接口模塊為IO擴(kuò)展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
[0009]所述的移動(dòng)機(jī)械手采用雅馬哈MLTX-F14系列。
[0010]所述的第一光電傳感器、第二光電傳感器米用神視EX-L211光電傳感器。
[0011]本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:[0012]由PLC和HMI設(shè)備組成的控制設(shè)備，成本較低，適用性強(qiáng)?？刂葡到y(tǒng)可選擇手動(dòng)或自動(dòng)運(yùn)行方式，自動(dòng)控制時(shí)，用戶可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備各個(gè)部分的移動(dòng)狀態(tài)，并統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)數(shù)量；手動(dòng)控制時(shí)，用戶可以分步進(jìn)行個(gè)部分動(dòng)作，使用靈活，實(shí)用擴(kuò)展性強(qiáng)，并且用戶可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定電池類型和移動(dòng)參數(shù)，因此可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，本發(fā)明提供的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)包括:PC上位機(jī)1、PLC控制器2、HMI觸摸屏3、輸入輸出接口模塊4、第一光電傳感器5、第二光電傳感器6、移動(dòng)機(jī)械手7和電池托盤8 ;其中:PC上位機(jī)I為上位操作管理平臺(tái)，其通過COM/USB 口與PLC控制器2連接；HMI觸摸屏3為用戶操作界面，其通過RS232通訊口與PLC控制器2連接；PLC控制器2為本系統(tǒng)的核心控制器，其通過IO連接線與輸入輸出接口模塊4連接；輸入輸出接口模塊4為輸入輸出接口電路，其通過端口與第一光電傳感器5、第二光電傳感器6及移動(dòng)機(jī)械手7連接；第一光電傳感器5為光電位置傳感器,置于電池托盤8擺放位置末端，當(dāng)電池按順序擺放至電池托盤8最后一個(gè)位置時(shí)，第一光電傳感器5被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊4 ;第二光電傳感器6為光電位置傳感器，置于流水線中部的待搬運(yùn)鋰電池位置處，當(dāng)有鋰電池移動(dòng)到待搬運(yùn)鋰電池位置時(shí)，第二光電傳感器6被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊4 ;電池托盤8設(shè)置在流水線中部一側(cè)；移動(dòng)機(jī)械手7為移動(dòng)機(jī)械手臂，置于流水線和電池托盤8中部，負(fù)責(zé)接收輸入輸出接口模塊4的數(shù)字信號并將流水線上待搬運(yùn)鋰電池位置處的電池搬運(yùn)至電池托盤8上。
[0016]所述的HMI觸摸屏3的型號為:歐姆龍NB10W-TW01B。
[0017]所述的PLC控制器2的型號為:歐姆龍CP1H-X40DT-D。
[0018]所述的輸入輸出接口模塊4為IO擴(kuò)展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
[0019]所述的移動(dòng)機(jī)械手7采用雅馬哈MLTX-F14系列。
[0020]所述的第一光電傳感器5、第二光電傳感器6米用神視EX-L211光電傳感器。
[0021]本發(fā)明是利用PLC控制器2和HMI觸摸屏3結(jié)合移動(dòng)機(jī)械手7和第一光電傳感器
5、第二光電傳感器6完成鋰電池移動(dòng)的控制系統(tǒng)；該控制系統(tǒng)通過用戶在HMI觸摸屏3上設(shè)定的鋰電池類型和移動(dòng)參數(shù)，采用自動(dòng)、手動(dòng)多種方式完成電池移動(dòng)的任務(wù)。
[0022]操作方式如下:首先用戶在HMI觸摸屏3上設(shè)定鋰電池的種類和移動(dòng)機(jī)械手7的移動(dòng)參數(shù)，之后進(jìn)入到自動(dòng)運(yùn)行界面，點(diǎn)擊開始按鈕之后設(shè)備便可自動(dòng)運(yùn)行。運(yùn)行過程中用戶可以查看鋰電池搬運(yùn)數(shù)量及移動(dòng)機(jī)械手7的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；若設(shè)備或電池托盤8出現(xiàn)問題則在其屏幕上及時(shí)顯示。
[0023]系統(tǒng)PLC控制程序流程如下:當(dāng)鋰電池從流水線始端移動(dòng)到中部的待搬運(yùn)鋰電池位置時(shí)，第二光電傳感器6被觸發(fā)并將數(shù)字信號通過輸入輸出接口模塊4傳至PLC控制器
2,PLC控制器2接到信號之后通過輸入輸出接口模塊4控制移動(dòng)機(jī)械手7將待搬運(yùn)鋰電池位置處的鋰電池夾起并搬運(yùn)至電池托盤8上，之后返回原位置，以此循環(huán)，當(dāng)電池托盤8上的電池?cái)[放至最后一個(gè)位置時(shí)，第一光電傳感器5被觸發(fā)并通過輸入輸出接口模塊4傳送至PLC控制器2，PLC控制器2通過輸入輸出接口模塊4控制機(jī)械手7停止其工作，并將報(bào)警信息傳送至HMI觸摸屏3，以提醒工作人員及時(shí)搬運(yùn)。此外，PLC控制器2還可將上述信息通過COM/USB 口傳送給PC上位機(jī)1，以供管理人員進(jìn)行管理。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:其包括:PC上位機(jī)(I)、PLC控制器(2)、HMI觸摸屏(3)、輸入輸出接口模塊(4)、第一光電傳感器(5)、第二光電傳感器(6)、移動(dòng)機(jī)械手(7)和電池托盤(8);其中:PC上位機(jī)(I)為上位操作管理平臺(tái)，其通過COM/USB 口與PLC控制器(2)連接；HMI觸摸屏(3)為用戶操作界面，其通過RS232通訊口與PLC控制器(2)連接；PLC控制器(2)為本系統(tǒng)的核心控制器，其通過IO連接線與輸入輸出接口模塊(4)連接；輸入輸出接口模塊(4)為輸入輸出接口電路，其通過端口與第一光電傳感器(5)、第二光電傳感器(6)及移動(dòng)機(jī)械手(7)連接；第一光電傳感器(5)為光電位置傳感器，置于電池托盤(8)擺放位置末端，當(dāng)電池按順序擺放至電池托盤(8)最后一個(gè)位置時(shí)，第一光電傳感器(5)被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊(4);第二光電傳感器(6)為光電位置傳感器，置于流水線中部的待搬運(yùn)鋰電池位置處，當(dāng)有鋰電池移動(dòng)到待搬運(yùn)鋰電池位置時(shí)，第二光電傳感器(6)被觸發(fā)并將數(shù)字信號傳送至輸入輸出接口模塊(4);電池托盤(8)設(shè)置在流水線中部一側(cè)；移動(dòng)機(jī)械手(7)為移動(dòng)機(jī)械手臂，置于流水線和電池托盤(8)中部，負(fù)責(zé)接收輸入輸出接口模塊(4)的數(shù)字信號并將流水線上待搬運(yùn)鋰電池位置處的電池搬運(yùn)至電池托盤(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的HMI觸摸屏(3)的型號為:歐姆龍NB10W-TW01B。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的PLC控制器(2)的型號為:歐姆龍CP1H-X40DT-D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的輸入輸出接口模塊(4)為IO擴(kuò)展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的移動(dòng)機(jī)械手(7)采用雅馬哈MLTX-F14系列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PLC和HMI技術(shù)的鋰電池下料控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一光電傳感器(5)、第二光電傳感器(6)米用神視EX-L211光電傳感器。
【文檔編號】B65G47/90GK103979284SQ201410247955
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】黃瑞, 明鑫, 朱里, 王學(xué)林, 張帆 申請人:天津津能易安泰科技有限公司