鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年10月07日
什么是動力電池生產線的控制模型
方法學認為構造系統:應該圍繞對象而不是功能;而面向對象劃分問題:應該以功能而不是以步驟。
基于前文對動力電池生產線的分析,在保證安全的基礎上,為了實現最少硬件配置,操作簡單化(包括遠程上電,初始化,設備基本處理等),就近配線原則。可以采用整線操作,區域集中控制,現場分布式總線連接控制方式來設計整個控制系統。這也是基于模塊化、標準化的設計原則,無論是機構還是電控,是電氣還是控制,要以能實現功能站可單獨調試、打包、轉運、組裝等一體化、模組化為設計目標。整線的控制網絡參考實例見文后附頁圖示。
整線(Line)可分成幾個區(Zone),每一個區或由若干模組(Module)組成。
模組是指能完成產線生產中一個工作區段的模塊(如:機器人配組、激光焊接等),模組由若干工站(Station)組成。工站分兩類:基礎站(BaseStation)和制程站(ProcessStation,也包括Test站)。制程站可以完成一道具體生產工序,它可能是一個獨立設備。Test站是特殊的Process站,一般是指獨立系統處理的測試工站,如嵌入式CCD檢測。基礎站連接各工序站,可能是輸送線或是中間站,也可能是虛擬的工站。進一步地,工站還可以分成段(Segment),一個工段可以完成一個基本的工藝過程。
分層結構如下圖。電氣方面符合:線→區→模組(或站)的三層基本結構;控制方面符合:線→區→站(或模組)→段(可選層)的三(或四)層基本結構。從安全的角度看,可上電層:區或模組(站);可操作層:線或區或模組(站)。

越是底層優先級別越高,所以工站是電氣和控制結構的基礎,所有定義或結構圍繞工站展開。同一層結構的不同模塊間需實現獨立封裝設計,編寫程序用數據須與實際物理輸入/出地址獨立。層之間、同層不同模塊間、I/O鏈接等最好由配置來完成。
基于以上原則,整線操作由整線配置站處理,配置站可采用大尺寸的工業平板電腦及總操作臺。配置站除了完成整線的監控外,還是承擔MES前后端數據的連接平臺。總操作臺完成整線的啟動/停止,相關狀態顯示及復位等基本功能。下圖就是線一級的人機操作界面實例(下同),基本的按鈕及指示與整線有關,運行于平板電腦的組態軟件可對各區甚至各工站進行配置、操作、設置及顯示,同時也是MES運行的平臺。

根據工藝及產線走向,整線可分幾個控制區域,每一個區域配一個PLC及1個或多個操作臺(包括HMI,保證安全的基礎上以操作簡單為原則),每一個控制區域既可以單獨啟停也可以通過整線啟停。下圖是區一級的人機操作界面,基本按鈕及顯示與整區有關,專用的HM可以對本區各模組或工站負責,操作、設置、顯示等都可在此進行。除非特殊需求,區內各模組或站不再配專用HMI。

各站點通過網絡或總線相互連接,現場傳感器、執行器也可通過位總線連接。下圖就是站一級操作盒,分2類。左邊與安全相關,原則上必須配備;右邊主要用于調試(選配)用,也即需要用時再連接上。

上面一些圖中的按鈕及燈指示的定義并沒有嚴格的規定,可以根據實際應用而定義。但需符合2個基本原則:1,保證安全的基礎上,操作要簡單。2,線、區、站三級的定義要統一。現場只需配置常用的按鈕及指示燈,無論是操作、狀態顯示、報警,還是參數設置,數據采集等等,主要在區HMI中處理。
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