基于PLC的新型太阳能电池板用超声波焊接机控制系统设计.pdf

基于 P L C的新型太阳能电池板用超声波焊接机控制系统设计 口周晶 口江新 。 口徐东建 s 1 ． 东莞职业技术学 院 机 电工程系 广东东莞5 2 3 8 0 8 2 ． 东莞三星电机有 限公司 广东东莞5 2 3 4 1 3 3 ． 长江职业学 院武汉4 3 0 0 7 3 摘要 超 声波焊接是薄膜太阳能电池板生产中的重要环节 ， 焊接的质量直接影 响到 电池板的导电性能 。简述 了超声 波 焊 接 机 设 计 的 整 体 方 案 、目标 及 功 能 要 求 ， 详 细 论述 了控 制 系 统 的 功 能 、 结 构 组 成 以及 控 制 流程 ． 重 点 分 析 了 P L C控 制 系统的设计 方法和步骤。 关 键 词 太 阳 能 电池 板P L C焊接 机 控 制 系统 中图分类号 T H1 2 2 ； T G 4 5 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 0 4 9 9 8 f 2 0 1 5 0 4 0 0 3 4 0 2 超 声 波 焊 接 是 太 阳 能 电 池 板 加 工 过 程 中 的 一 道 必 要 工 序 ， 采 用 全 自动 控 制 的新 型 焊 接 机 ， 作 业 精 度 高 ， 稳 定 性 好 ， 作 业 效 率 提 升 4倍 ⋯。其 控 制 系 统 使 用 西 门 子 7 3 0 0系 列 的 P L C E2 ] ， 将 机 械 设 备 由 半 自动 操 作 改 为 全 自动 控 制 ， 实 现 了 稳 定 、 可 靠 、 高 效 、 高 精 度 的 焊 接 。 通 过 定 位 准 确 的 步 进 电 机 控 制 焊 接 机 的 运 动 ． 既 降 低 了系 统 成 本 ， 又 保 证 了 系 统 精 度 。 同 时 ， 该 系 统 采 用 开 放 式 设 计 ， 为 系 统 升 级 预 留 了空 间 ， 能 够 满 足 多 种 用 户 的 需 求 。 1 电池板焊接机概述 太 阳 能 电 池 板 用 超 声 波 焊 接 机 能 实 现 自动 贴 胶 、 自动 贴 铝 带 、 自动 焊 接 铝 带 3个 功 能 。 为 了 实 现 这 些 功 能 ， 焊 接 机 主 要 由 5个 部 分 组 成 ， 如 图 1所 示 。其 中 铝 带 焊 接 装 置 是 工 艺 流 程 中 最 重 要 的 环 节 ， 位 于 贴 铝 带 装 置 后 续 操 作 区 域 ， 由 两 个 相 同 的 焊 接 机 组 成 ，分 别 位 于 后 段 太 阳 能 电 池 板 传 送 系 统 的 两 侧 。 在 电 池 板 的 短 边 需 要 焊 接 铝 带 的位 置 都 必 须 先 贴 上 双 面 胶 ， 再 贴 铝 带 ， 最 后 焊 接 。各 工 艺 间 采 用 传 送 装 置 输 送 电 池 板 ． 机 架 是 整 台设 备 的 基 础 ， 支 撑 焊 接 机 的 全 部 零 部 件 。 2 电池板焊接机 的控制流程 焊 接 机 控 制 系 统 是 一 个 半 闭 环 系 统 ， 由 P L C完 成 收稿 日期 2 0 1 4年 1 0月 2 0 1 5 ／ 4 现 场 控 制 信 号 的 采 集 与 执 行 元 件 的 驱 动 ， 自 动 控 制 系 统 的 流 程 如 图 2所 示 。 3 P L C 的 控 制 部 分设计 3． 1 PLC 的 输 入 与 输 出 端 子 控 制 系 统 选 用 德 国 西 门 子 公 司 生 产 的 S 7- 3 0 0 系 列 的C P U一 3 1 5 。 以贴 胶 模 块 为 例 ． 为 了 提 高 工 作 效 率 ， 在 电 池 板 的 两 个 短 边 配 备 两 个 贴 胶 机 ． 设 备 工 作 时 ． 两 边 能 同 时 开 始 触摸屏与 P L C通信 电池板从前段工序输入 监控前端输送带的速度 检测工作台上电池板位置 贴 胶 机 启 动 贴铝带机启动 铝带焊接系统启动 监控后端输送带的速度 输出电池板到下段工序 ▲图 2 控制系统流程图 未 焊 接 电 池 板 输 入 贴 胶 ， 因 此 需 要 在 2个 贴 胶 机 上 升 位 和 下 降 位 、 前 进 位 和 后 退 位 配 置 检 测 开 关 。精 确 定 位 贴 胶 机 的 位 置 。 同 时 ， 电池 板 的 长 边 配 置 4个 检 测 开 关 ， 确 定 电 池 板 的 传 送 位 置 。按 照 控 制 系 统 的要 求 ， P L C 的 I ／ O分 配 见 表 1 。 表 1 贴胶模块 I ／ 0接 口图 I O ． 0 贴胶 短边 1 上升位开关 I 2 ． 7 长边 1 前进位 开关 I O ． 1 贴胶短边 1 下降位开关 I 2 ． 6 长边 1 后退 位开关 1 0 ．6 贴胶短边 2 上升位开关 I 2 -4 长边 2 前进位开关 1 0 ．7 贴胶短边 2 下 降位开关 I 2 ．5 长边 2 后退位开关 I 1 ．O 贴胶短边 l 前进位开关 I 1 0 ．0 贴胶机构上升位开关 I 1 ． 1 贴胶短边 1 后退位开关 I l 0 ． 1 贴胶机构下降位开关 I 1 ． 2 贴胶短边 2 前进位开关 I l 0 ．5 贴胶 割刀上升位开关 I 1 ． 3 贴胶短边 2 后退位开关 I l 0 ．4 贴胶 割刀下降位开关 机械制造 5 3卷 第 6 0 8 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m