一種基于plc和hmi技術的鋰電池下料控制系統的制作方法
【專利摘要】一種基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統。其包括：PC上位機、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、移動機械手和電池托盤。本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統與現有技術相比具有如下有益效果：由PLC和HMI設備組成的控制設備，成本較低，適用性強。控制系統可選擇手動或自動運行方式，自動控制時，用戶可以實時監控設備各個部分的移動狀態，并統計生產數量；手動控制時，用戶可以分步進行個部分動作，使用靈活，實用擴展性強，并且用戶可根據實際需要設定電池類型和移動參數，因此可以降低生產成本，提高生產效率。
【專利說明】—種基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于電池生產控制【技術領域】，特別是涉及一種基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統。
【背景技術】
[0002]近些年來，隨著手機、平板電腦等電子產品的興起，鋰離子電池扮演著越來越重要的角色，目前市場上的ipad、iphone、三星等很多產品的電池都是以聚合物卷繞鋰電為主，它們在電池生產車間里都需要利用龐大的卷繞機進行電芯卷繞。
[0003]然而絕大多數進口卷繞機在卷繞完畢后都沒有合適的下料設備，因此生產出來的電池最終還是需要人工一個一個撿起并裝箱搬運，這給提高生產效率帶來了極大的阻礙，而且在當今社會人工成本急劇上升的形勢下，自動化搬運已經是每個電池生產廠家必要的選擇。
【發明內容】
[0004]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統。
[0005]為了達到上述目的，本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統包括:PC上位機、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、移動機械手和電池托盤；其中:PC上位機為上位操作管理平臺，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機械手連接；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，當電池按順序擺放至電池托盤最后一個位置時，第一光電傳感器被觸發并將數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鋰電池位置處，當有鋰電池移動到待搬運鋰電池位置時，第二光電傳感器被觸發并將數字信號傳送至輸入輸出接口模塊；電池托盤設置在流水線中部一側；移動機械手為移動機械手臂，置于流水線和電池托盤中部，負責接收輸入輸出接口模塊的數字信號并將流水線上待搬運鋰電池位置處的電池搬運至電池托盤上。
[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擴展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
[0009]所述的移動機械手采用雅馬哈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]本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統與現有技術相比具有如下有益效果:[0012]由PLC和HMI設備組成的控制設備，成本較低，適用性強。控制系統可選擇手動或自動運行方式，自動控制時，用戶可以實時監控設備各個部分的移動狀態，并統計生產數量；手動控制時，用戶可以分步進行個部分動作，使用靈活，實用擴展性強，并且用戶可根據實際需要設定電池類型和移動參數，因此可以降低生產成本，提高生產效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統的結構框圖。【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統進行詳細說明。
[0015]如圖1所示，本發明提供的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統包括:PC上位機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、移動機械手7和電池托盤8 ;其中:PC上位機I為上位操作管理平臺，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及移動機械手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，當電池按順序擺放至電池托盤8最后一個位置時，第一光電傳感器5被觸發并將數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鋰電池位置處，當有鋰電池移動到待搬運鋰電池位置時，第二光電傳感器6被觸發并將數字信號傳送至輸入輸出接口模塊4 ;電池托盤8設置在流水線中部一側；移動機械手7為移動機械手臂，置于流水線和電池托盤8中部，負責接收輸入輸出接口模塊4的數字信號并將流水線上待搬運鋰電池位置處的電池搬運至電池托盤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擴展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
[0019]所述的移動機械手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]本發明是利用PLC控制器2和HMI觸摸屏3結合移動機械手7和第一光電傳感器
5、第二光電傳感器6完成鋰電池移動的控制系統；該控制系統通過用戶在HMI觸摸屏3上設定的鋰電池類型和移動參數，采用自動、手動多種方式完成電池移動的任務。
[0022]操作方式如下:首先用戶在HMI觸摸屏3上設定鋰電池的種類和移動機械手7的移動參數，之后進入到自動運行界面，點擊開始按鈕之后設備便可自動運行。運行過程中用戶可以查看鋰電池搬運數量及移動機械手7的運動狀態；若設備或電池托盤8出現問題則在其屏幕上及時顯示。
[0023]系統PLC控制程序流程如下:當鋰電池從流水線始端移動到中部的待搬運鋰電池位置時，第二光電傳感器6被觸發并將數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控制移動機械手7將待搬運鋰電池位置處的鋰電池夾起并搬運至電池托盤8上，之后返回原位置，以此循環，當電池托盤8上的電池擺放至最后一個位置時，第一光電傳感器5被觸發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控制機械手7停止其工作，并將報警信息傳送至HMI觸摸屏3，以提醒工作人員及時搬運。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1，以供管理人員進行管理。
【權利要求】
1.一種基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，其特征在于:其包括:PC上位機(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)、移動機械手(7)和電池托盤(8);其中:PC上位機(I)為上位操作管理平臺，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)及移動機械手(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，當電池按順序擺放至電池托盤(8)最后一個位置時，第一光電傳感器(5)被觸發并將數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鋰電池位置處，當有鋰電池移動到待搬運鋰電池位置時，第二光電傳感器(6)被觸發并將數字信號傳送至輸入輸出接口模塊(4);電池托盤(8)設置在流水線中部一側；移動機械手(7)為移動機械手臂，置于流水線和電池托盤(8)中部，負責接收輸入輸出接口模塊(4)的數字信號并將流水線上待搬運鋰電池位置處的電池搬運至電池托盤(8)上。
2.根據權利要求1所述的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，其特征在于:所述的HMI觸摸屏(3)的型號為:歐姆龍NB10W-TW01B。
3.根據權利要求1所述的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，其特征在于:所述的PLC控制器(2)的型號為:歐姆龍CP1H-X40DT-D。
4.根據權利要求1所述的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，其特征在于:所述的輸入輸出接口模塊(4)為IO擴展模塊，采用歐姆龍CP1W-40EDT。
5.根據權利要求1所述的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，其特征在于:所述的移動機械手(7)采用雅馬哈MLTX-F14系列。
6.根據權利要求1所述的基于PLC和HMI技術的鋰電池下料控制系統，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 優先權日:2014年6月6日
【發明者】黃瑞, 明鑫, 朱里, 王學林, 張帆 申請人:天津津能易安泰科技有限公司