摘要

　　SIMATIC S7-200 SMART PLC只集成了一個(gè)以太網(wǎng)接口冲取，在該接口已連接觸摸屏，又沒有路由器的情況下，想要在線監(jiān)控程序狀態(tài)時(shí)接奈，需要將觸摸屏網(wǎng)線拔下，使用中略有不便通孽。未來是否能考慮增加集成以太網(wǎng)接口序宦，使組網(wǎng)更加方便，也利于程序調(diào)試背苦。S7-200 SMART PLC目前沒有電池模塊互捌，不能滿足長時(shí)間斷電保持時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的場合，希望能盡早推出電池模塊腋钞。

　　1. 項(xiàng)目簡介
       
　　蓄電池是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中非常重要的電氣設(shè)備茵沾，廣泛應(yīng)用于國防、航空肺倾、通信转是、能源、交通等眾多領(lǐng)域矢盾。汽車用蓄電池一直是蓄電池市場需求產(chǎn)量最大的品種粤段，隨著汽車行業(yè)作為國家重點(diǎn)發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，車用鉛酸蓄電池的用量也迅速增加姚藤，大約占整個(gè)鉛酸蓄電池用量的80%幢剂。加之原有汽車對蓄電池的替換需求，汽車蓄電池的市場需求量還將有一個(gè)較大的增長偷欲。電動(dòng)自行車作為一種新型代步工具凳赃，受到了群眾的認(rèn)可和歡迎，產(chǎn)量和社會擁有量迅速增長附垒，其專用蓄電池的需求量也迅速擴(kuò)大撕贞，產(chǎn)值已超過原來居第二位的固定型蓄電池更耻。目前新能源儲能也成為蓄電池新的應(yīng)用市場，這些新的增長點(diǎn)都為蓄電池行業(yè)帶來更大的發(fā)展空間捏膨，而且蓄電池行業(yè)的發(fā)展秧均，也推動(dòng)了其他眾多行業(yè)的發(fā)展。

　　但是号涯，目前蓄電池生產(chǎn)企業(yè)眾多目胡，競爭也越來越激烈，另外隨著汽車行業(yè)的逐步開放链快，外資汽車制造廠在國內(nèi)逐步發(fā)展誉己，導(dǎo)致對配套電池要求提高，這些都要求蓄電池生產(chǎn)企業(yè)必須提升產(chǎn)品品質(zhì)域蜗，降低生產(chǎn)成本巨双，來適應(yīng)新的市場需求。
       
　　南京某公司專業(yè)生產(chǎn)各種蓄電池專用設(shè)備霉祸，主要生產(chǎn)極板設(shè)備筑累、裝配設(shè)備、后處理設(shè)備脉执、充放電機(jī)宗揣、檢測設(shè)備及環(huán)保等設(shè)備层掺，以良好的質(zhì)量和較高的性價(jià)比坠汹，在國內(nèi)外中高端廠商用戶中有較好口碑。

　　針對市場上對電池生產(chǎn)線檢測設(shè)備越來越高的要求渴门，該公司推出了全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)設(shè)備逻烛，采用西門子S7-200 SMART PLC 作為主控系統(tǒng)。全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)是電池生產(chǎn)線中必不可少的專業(yè)質(zhì)量檢測設(shè)備唆蕾，相比以往的設(shè)備具有更多的優(yōu)勢潭拖。它將以往獨(dú)立的短路檢測機(jī)和內(nèi)阻檢測機(jī)，融為一體衡辨，同時(shí)檢測短路和內(nèi)阻厦螟，將兩個(gè)工序并為一個(gè)工序處理，縮短處理時(shí)間怎开，提高了生產(chǎn)效率癣二，也節(jié)約了設(shè)備成本。

　　2.工藝流程介紹
       
　　全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)是蓄電池質(zhì)量檢測設(shè)備铲蒸，用于將需檢測的蓄電池傳送到高壓短路檢測位置和內(nèi)阻檢測位置哥谷，分別接通檢測電路，進(jìn)行極板短路檢測和焊點(diǎn)內(nèi)阻檢測麻献，以此來檢查蓄電池質(zhì)量们妥。

　　短路檢測采用脈沖高壓進(jìn)行測試猜扮，用于檢測蓄電池組裝過程中正負(fù)極板間的安全間距，可靠的檢測出極板間存在微短路的電池监婶，快速精確的測試出不合格產(chǎn)品旅赢。這樣就能在電池組裝后，充電之前就檢測出錯(cuò)誤压储，獲得電池更高的質(zhì)量產(chǎn)出鲜漩，大大減少因電池極板短路造成產(chǎn)品的不合格率。

　　內(nèi)阻檢測用于檢查蓄電池穿壁焊接后的焊接質(zhì)量集惋，給穿壁焊的兩個(gè)極耳之間加一個(gè)恒定的電流孕似，根據(jù)穿壁焊兩個(gè)極耳之間的電阻不同用精密毫伏表測出電壓的變化，能夠有效的檢測電池在穿壁焊過程中出現(xiàn)的氣孔刮刑、假焊喉祭、濺鉛等缺陷，從而減小因焊接不達(dá)標(biāo)造成的產(chǎn)品不合格张重。

　　全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)抛惶，通過光電開關(guān)檢測蓄電池位置，將蓄電池傳送到電路和內(nèi)阻檢測位置斥稍，下降并夾緊測試機(jī)頭衡蟹，自動(dòng)完成短路檢測和內(nèi)阻檢測，判斷產(chǎn)品是否合格态晤，執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作镇弄。

　　控制系統(tǒng)流程圖如下：見圖1

　　3.方案確定及產(chǎn)品硬件配置
       
　　全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)，相比以往的檢測設(shè)備喧盲，工藝更加復(fù)雜纽肄，程序處理量更大，邏輯更加繁瑣鄙幸，且需要與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行通訊夹村，從而對PLC處理器的性能要求更高。因此邦墅，根據(jù)其要求最終選擇了運(yùn)算處理速度更快袒兵，性價(jià)比更高的SIMATIC S7-200 SMART PLC。
　　
　　本系統(tǒng)使用數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)數(shù)較多倒堕，需要24個(gè)數(shù)字量輸入和22個(gè)數(shù)字量輸出灾测，總共46個(gè)數(shù)字量IO，選用SR60 CPU模塊涩馆，其本體集成I/O點(diǎn)數(shù)高達(dá)60點(diǎn)行施，充分滿足了系統(tǒng)的需求。另外還需要1個(gè)模擬量輸出魂那，連接恒流源設(shè)備蛾号，SR60標(biāo)準(zhǔn)型CPU稠项，可方便地?cái)U(kuò)展模擬量模塊，以滿足系統(tǒng)要求鲜结。

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　　以往的檢測設(shè)備不帶觸摸屏展运，人機(jī)交互很不方便，不能實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)精刷。全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)增加了HMI設(shè)備拗胜，選用了SMART 700 IE觸摸屏，使操作更加方便怒允，隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行或故障狀態(tài)埂软。這款7寸寬屏觸摸屏相對于上代產(chǎn)品，顏色更加豐富思袋，且集成了以太網(wǎng)接口聪供。S7-200 SMART PLC通過內(nèi)置以太網(wǎng)接口與SMART 700 IE觸摸屏進(jìn)行通信，組網(wǎng)方便估骡，且通訊快速蜒且。

　　在內(nèi)阻測試時(shí)需使用5個(gè)毫伏表、1個(gè)電流表暮霍，采用MODBUS RTU通訊尤喂。通過CPU模塊集成485接口與軟件集成的MODBUS通訊指令庫，很方便地實(shí)現(xiàn)MODBUS RTU通訊串篓。（見圖2）

 　　主要硬件配置表：

 　　網(wǎng)絡(luò)配置圖：（見圖3）

　　4.軟件開發(fā)
       
　　全自動(dòng)短路內(nèi)阻檢測機(jī)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種模式辽奥。

　　手動(dòng)模式可執(zhí)行滾道啟停，高壓短路測試機(jī)頭上升下降韭张，內(nèi)阻測試機(jī)頭上升下降砍绞，高壓短路測試機(jī)頭夾緊派交，內(nèi)阻測試機(jī)頭夾緊策冕，剔除汽缸開關(guān)等手動(dòng)動(dòng)作。
　　
　　自動(dòng)模式效床，通過光電開關(guān)檢測蓄電池位置睹酌，使用滾道將蓄電池傳送到短路檢測位置，自動(dòng)下降高壓短路測試機(jī)頭并夾緊剩檀，接通高壓短路測試儀器憋沿，短路檢測完成后，再將蓄電池傳送到內(nèi)阻檢測位置沪猴，自動(dòng)下降內(nèi)阻測試機(jī)頭并夾緊辐啄，接通內(nèi)阻測試電路，自動(dòng)完成內(nèi)阻檢測运嗜，并判斷電池是否合格壶辜，不合格產(chǎn)品通過滾道傳送到剔除位置剔除悯舟，合格產(chǎn)品傳送到下一工序。

　　模擬量輸出連接至內(nèi)阻測試用恒流源設(shè)備砸民，用于設(shè)定恒流源大小抵怎，信號量程1-5V。通過軟件設(shè)置模擬量輸出通道組態(tài)岭参，可選擇電流0-20mA或電壓正負(fù)0-10V反惕，所以必須在程序中進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換，對應(yīng)1-5V麸奇，方可正常使用马怎。

　　在內(nèi)阻測試時(shí)，需要讀取電流表和毫伏表的數(shù)值來計(jì)算內(nèi)阻值票援，這5個(gè)毫伏表和1個(gè)電流表是通過MODBUS總線與PLC進(jìn)行通訊的骤扰，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的MODBUS指令庫功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊各囤，與普通指令塊一樣胜姥，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。通過設(shè)置好相應(yīng)地址芭患、波特率裤谆、讀寫模式以及數(shù)據(jù)交換區(qū)地址等參數(shù)，便可實(shí)現(xiàn)PLC與毫伏表和電流表的數(shù)據(jù)交換铡协。但MODBUS是半雙工通訊的兢假，不能同時(shí)讀寫多個(gè)設(shè)備，所以必須編寫輪詢程序?qū)崿F(xiàn)多個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)讀寫芋滔。

　　5.應(yīng)用體會
       
　　SIMATIC S7-200 SMART PLC集成IO點(diǎn)數(shù)更多援雇，性價(jià)比更高，更加符合小型OEM設(shè)備的需求椎扬。PLC本身集成了以太網(wǎng)接口惫搏，不需要使用專用編程電纜，使用網(wǎng)線就可以下載程序和進(jìn)行程序調(diào)試蚕涤，在實(shí)際使用中很方便筐赔，而且下載速度非常快揖铜。
       
　　SIMATIC SMART 700 IE觸摸屏茴丰，顏色更加豐富，顯示效果比以前更好天吓。觸摸屏本體集成了以太網(wǎng)接口和串口贿肩，接口比以前多了，提供了用戶更多的通訊連接選擇龄寞。另外汰规，通過以太網(wǎng)可同時(shí)連接3臺PLC通訊们何，相比上一代產(chǎn)品只能與1臺PLC通訊，有所增強(qiáng)犁谓，可以滿足一些特殊應(yīng)用的場合箭烦。

　　STEP 7- Micro/WIN SMART編程軟件，總體上保持STEP 7- Micro/WIN軟件界面和功能叫逸，改進(jìn)了一些菜單和窗口苛豺，操作方便。移植老程序也很方便俄耸，只需復(fù)制過來即可翅昏。STEP 7- Micro/WIN SMART軟件本身集成了MODBUS和USS指令庫，不需要另外安裝惊钮，使用起來很方便访芙。但軟件沒有集成量程轉(zhuǎn)換的指令庫，需要自己編程或從STEP 7- Micro/WIN軟件中移植過來计员，希望以后能夠增加集成薯替，從而使編程更加方便。

　　6.意見與建議
       
　　SIMATIC S7-200 SMART PLC只集成了一個(gè)以太網(wǎng)接口假仙，在該接口已連接觸摸屏救辖，又沒有路由器的情況下，想要在線監(jiān)控程序狀態(tài)時(shí)氮唯，需要將觸摸屏網(wǎng)線拔下鉴吹，使用中略有不便。未來是否能考慮增加集成以太網(wǎng)接口惩琉，使組網(wǎng)更加方便豆励，也利于程序調(diào)試。S7-200 SMART PLC目前沒有電池模塊瞒渠，不能滿足長時(shí)間斷電保持時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的場合良蒸，希望能盡早推出電池模塊。

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