理科本科毕业论文范文：电池极片卷绕机控制系统设计原理

摘要:本文详细分析了传统的电池卷绕机控制方案，为了克服传统设计中控制周期长,控制策略简单，成本高的问题并结合卷绕控制系统的要求，提出了一种基于三菱plc的电池卷绕机控制器方案，以对实时性的要求为标准对卷绕系统任务分解，以功能应用为目标对系统进行了模块化设计，详细介绍了设备主要结构、控制原理及控制系统硬件构成和软件实现。阐述了模块间的通信机制和电机运动控制的实现方法。应用表明改进后的控制方案提高了系统的实时性能，能够实现高精度的变速度控制，较大地降低了生产成本。

关键词:卷绕机，plc，电机，触摸屏

由于电池芯体卷绕设备对各机构的步序和动作精度要求较高，因此本文计划采用plc、张力传感技术等相关的控制技术以及并联机构的协调控制原理来实现预定动作的精确有序。

本设计中要建立初始画面，画面上要分别设置按钮开关，在开关上分别写上压力-、压力+、自动调节、原点回归、压力校正、伺服急停等字样，控制画面如下图：

在主机控制窗口中，最主要的是轧辊电机调速控制。在触摸屏中，电机的启动和调速是一个平滑过程，因此要选用多状态设定元件对plc的数据寄存器内数值进行修改。以主电机加速粗调节按钮为例，设置为多状态设定元件，其输出地址是d25，设定类型是递加(减速则为递减)，递加值是8，轧辊电机转速不能太高。所以变频器频率上限设成50hz。根据d/a输出模块转换特性，要将上限值设定成512，对应变频器的51.2hz。对于减速按钮，要设下限值设为0。

这样限定的d/a模块转换时数值区间是0～512。元件迟滞时间设置为0.6s，执行速度为0.2s，即按下按钮的时间应不超过0.6s，则d25内的数值加8，如果按住不放的时间超过0.6s，则每隔0.2s，d25内数值就自动增加。细调时设定需将递加/递减值设置成1，执行速度变成0.1s。

另外，本系统中还设置了手动调节功能，以确保在自动调节出现问题的情况下及时进行补救。咋触摸屏上我们设置了指示灯，可以显示此时的工作状态。同时我们又在手动和自动指示灯中间部分，设置脉冲的输出指示，即伺服电机运转指示,当有脉冲输出的时候,会有“脉冲输出中”红色指示灯的出现。当无红色指示灯显示的时候,即表示电机出现了故障,此时操作者就要根据伺服驱动器上显示异常字母进行故障查询，操作简单方便。

系统中以plc作为控制核心，触摸屏作为人机界面实现对电池极片生产线的自动控制，使操作简便生动。可以减少操作上的失误，同时也能节省plc的的点数，降低成本，更加人性化，可靠性高，极大的提高电池极片的质量和生产效率。

结论：本系统运用plc和触摸屏的技术，实现了对电池极片卷绕设备自动控制。它与传统手工和半自动的卷绕设备相比，生产电池极片的性能可靠、质量稳定，且极大的提高了劳动生产效率。其主要的创新点为：创造性的将plc技术和触摸屏技术结合了起来，实现了电池极片卷绕设备全自动控制。并且介绍了设备主要结构、控制原理和控制系统硬件构成及软件实现。且人机交流方便，大大提高电池极片卷绕的质量和效率。