1.項目簡介
蓄電池是工業生產和日常生活中非常重要的電氣設備
，廣泛應用於國防、航空、通信、能源

、交(jiao)通(tong)等(deng)眾(zhong)多(duo)領(ling)域(yu)。汽(qi)車(che)用(yong)蓄(xu)電(dian)池(chi)一(yi)直(zhi)是(shi)蓄(xu)電(dian)池(chi)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)產(chan)量(liang)最(zui)大(da)的(de)品(pin)種(zhong)
，隨(sui)著(zhe)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)作(zuo)為(wei)國(guo)家(jia)重(zhong)點(dian)發(fa)展(zhan)支(zhi)柱(zhu)產(chan)業(ye)的(de)飛(fei)速(su)發(fa)展(zhan)，車(che)用(yong)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)的(de)用(yong)量(liang)也(ye)迅(xun)速(su)增(zeng)加(jia)，大(da)約(yue)占(zhan)整(zheng)個(ge)鉛(qian)酸(suan)蓄(xu)電(dian)池(chi)用(yong)量(liang)的(de)80%。jiazhiyuanyouqicheduixudianchidetihuanxuqiu，qichexudianchideshichangxuqiulianghaijiangyouyigejiaodadezengchang。diandongzixingchezuoweiyizhongxinxingdaibugongju，shoudaolequnzhongderenkehehuanying
，chanliangheshehuiyongyouliangxunsuzengchang，qizhuanyongxudianchidexuqiuliangyexunsukuoda，chanzhiyichaoguoyuanlaijudierweidegudingxingxudianchi。muqianxinnengyuanchunengyechengweixudianchixindeyingyongshichang


，zhexiexindezengchangdiandouweixudianchixingyedailaigengdadefazhankongjian，erqiexudianchixingyedefazhan，yetuidongleqitazhongduoxingyedefazhan。
       但(dan)是(shi)，目(mu)前(qian)蓄(xu)電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)眾(zhong)多(duo)，競(jing)爭(zheng)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)激(ji)烈(lie)，另(ling)外(wai)隨(sui)著(zhe)汽(qi)車(che)行(xing)業(ye)的(de)逐(zhu)步(bu)開(kai)放(fang)，外(wai)資(zi)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)廠(chang)在(zai)國(guo)內(nei)逐(zhu)步(bu)發(fa)展(zhan)
，導(dao)致(zhi)對(dui)配(pei)套(tao)電(dian)池(chi)要(yao)求(qiu)提(ti)高(gao)，這(zhe)些(xie)都(dou)要(yao)求(qiu)蓄(xu)電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)必(bi)須(xu)提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)品(pin)質(zhi)，降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)，來(lai)適(shi)應(ying)新(xin)的(de)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)。
        南京某公司專業生產各種蓄電池專用設備，主要生產極板設備、裝配設備
、後處理設備、充放電機、檢測設備及環保等設備，以良好的質量和較高的性價比，在國內外中高端廠商用戶中有較好口碑。
        針對市場上對電池生產線檢測設備越來越高的要求，該公司推出了全自動短路內阻檢測機設備
，采用西門子S7-200 SMART PLC 作(zuo)為(wei)主(zhu)控(kong)係(xi)統(tong)。全(quan)自(zi)動(dong)短(duan)路(lu)內(nei)阻(zu)檢(jian)測(ce)機(ji)是(shi)電(dian)池(chi)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)專(zhuan)業(ye)質(zhi)量(liang)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)，相(xiang)比(bi)以(yi)往(wang)的(de)設(she)備(bei)具(ju)有(you)更(geng)多(duo)的(de)優(you)勢(shi)。它(ta)將(jiang)以(yi)往(wang)獨(du)立(li)的(de)短(duan)路(lu)檢(jian)測(ce)機(ji)和(he)內(nei)阻(zu)檢(jian)測(ce)機(ji)，融(rong)為(wei)一(yi)體(ti)，同(tong)時(shi)檢(jian)測(ce)短(duan)路(lu)和(he)內(nei)阻(zu)，將(jiang)兩(liang)個(ge)工(gong)序(xu)並(bing)為(wei)一(yi)個(ge)工(gong)序(xu)處(chu)理(li)，縮(suo)短(duan)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)，提(ti)高(gao)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)，也(ye)節(jie)約(yue)了(le)設(she)備(bei)成(cheng)本(ben)。

2.工藝流程介紹
全(quan)自(zi)動(dong)短(duan)路(lu)內(nei)阻(zu)檢(jian)測(ce)機(ji)是(shi)蓄(xu)電(dian)池(chi)質(zhi)量(liang)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)，用(yong)於(yu)將(jiang)需(xu)檢(jian)測(ce)的(de)蓄(xu)電(dian)池(chi)傳(chuan)送(song)到(dao)高(gao)壓(ya)短(duan)路(lu)檢(jian)測(ce)位(wei)置(zhi)和(he)內(nei)阻(zu)檢(jian)測(ce)位(wei)置(zhi)，分(fen)別(bie)接(jie)通(tong)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu)，進(jin)行(xing)極(ji)板(ban)短(duan)路(lu)檢(jian)測(ce)和(he)焊(han)點(dian)內(nei)阻(zu)檢(jian)測(ce)，以(yi)此(ci)來(lai)檢(jian)查(zha)蓄(xu)電(dian)池(chi)質(zhi)量(liang)。
duanlujiancecaiyongmaichonggaoyajinxingceshi，yongyujiancexudianchizuzhuangguochengzhongzhengfujibanjiandeanquanjianju
，kekaodejiancechujibanjiancunzaiweiduanludedianchi
，kuaisujingquedeceshichubuhegechanpin。zheyangjiunengzaidianchizuzhuanghou
，chongdianzhiqianjiujiancechucuowu
，huodedianchigenggaodezhiliangchanchu，dadajianshaoyindianchijibanduanluzaochengchanpindebuhegelv。
內nei阻zu檢jian測ce用yong於yu檢jian查zha蓄xu電dian池chi穿chuan壁bi焊han接jie後hou的de焊han接jie質zhi量liang
，給gei穿chuan壁bi焊han的de兩liang個ge極ji耳er之zhi間jian加jia一yi個ge恒heng定ding的de電dian流liu，根gen據ju穿chuan壁bi焊han兩liang個ge極ji耳er之zhi間jian的de電dian阻zu不bu同tong用yong精jing密mi毫hao伏fu表biao測ce出chu電dian壓ya的de變bian化hua，能neng夠gou有you效xiao的de檢jian測ce電dian池chi在zai穿chuan壁bi焊han過guo程cheng中zhong出chu現xian的de氣qi孔kong
、假焊
、濺鉛等缺陷，從而減小因焊接不達標造成的產品不合格。
全quan自zi動dong短duan路lu內nei阻zu檢jian測ce機ji，通tong過guo光guang電dian開kai關guan檢jian測ce蓄xu電dian池chi位wei置zhi
，將jiang蓄xu電dian池chi傳chuan送song到dao電dian路lu和he內nei阻zu檢jian測ce位wei置zhi
，下xia降jiang並bing夾jia緊jin測ce試shi機ji頭tou，自zi動dong完wan成cheng短duan路lu檢jian測ce和he內nei阻zu檢jian測ce

，判pan斷duan產chan品pin是shi否fou合he格ge，執zhi行xing相xiang應ying動dong作zuo。
     控製係統流程圖如下：見圖1

3.方案確定及產品硬件配置
 全自動短路內阻檢測機
，相比以往的檢測設備
，工藝更加複雜，程序處理量更大，邏輯更加繁瑣，且需要與多個設備進行通訊，從而對PLC處理器的性能要求更高。因此，根據其要求最終選擇了運算處理速度更快，性價比更高的SIMATIC S7-200 SMART PLC。
本係統使用數字量輸入輸出點數較多，需要24個數字量輸入和22個數字量輸出，總共46個數字量IO，選用SR60 CPU模塊，其本體集成I/O點數高達60點
，充分滿足了係統的需求。另外還需要1個模擬量輸出
，連接恒流源設備，SR60標準型CPU，可方便地擴展模擬量模塊
，以滿足係統要求。
以往的檢測設備不帶觸摸屏，人機交互很不方便，不能實時了解設備運行狀態。全自動短路內阻檢測機增加了HMI設備
，選用了SMART 700 IE觸摸屏，使操作更加方便
，隨時監控設備的正常運行或故障狀態。這款7寸寬屏觸摸屏相對於上代產品
，顏色更加豐富，且集成了以太網接口。S7-200 SMART PLC通過內置以太網接口與SMART 700 IE觸摸屏進行通信，組網方便，且通訊快速。
在內阻測試時需使用5個毫伏表
、1個電流表，采用MODBUS RTU通訊。通過CPU模塊集成485接口與軟件集成的MODBUS通訊指令庫，很方便地實現MODBUS RTU通訊。（見圖2）
主要硬件配置表：
序號
名稱
型號
訂貨號
數量
S7-200 SMART PLC
CPU SR60
6ES7 288-1SR60-0AA0
模擬量模塊
EM AM06
6ES7 288-3AM06-0AA0
觸摸屏
Smart 700 IE
6AV6 648-0BC11-3AX0
網絡配置圖：（見圖3）

4.軟件開發
全自動短路內阻檢測機具有手動和自動兩種模式。
shoudongmoshikezhixinggundaoqiting

，gaoyaduanluceshijitoushangshengxiajiang，neizuceshijitoushangshengxiajiang，gaoyaduanluceshijitoujiajin，neizuceshijitoujiajin
，tichuqigangkaiguandengshoudongdongzuo。
自zi動dong模mo式shi，通tong過guo光guang電dian開kai關guan檢jian測ce蓄xu電dian池chi位wei置zhi，使shi用yong滾gun道dao將jiang蓄xu電dian池chi傳chuan送song到dao短duan路lu檢jian測ce位wei置zhi，自zi動dong下xia降jiang高gao壓ya短duan路lu測ce試shi機ji頭tou並bing夾jia緊jin，接jie通tong高gao壓ya短duan路lu測ce試shi儀yi器qi，短duan路lu檢jian測ce完wan成cheng後hou，再zai將jiang蓄xu電dian池chi傳chuan送song到dao內nei阻zu檢jian測ce位wei置zhi
，自zi動dong下xia降jiang內nei阻zu測ce試shi機ji頭tou並bing夾jia緊jin，接jie通tong內nei阻zu測ce試shi電dian路lu
，自zi動dong完wan成cheng內nei阻zu檢jian測ce，並bing判pan斷duan電dian池chi是shi否fou合he格ge
，不bu合he格ge產chan品pin通tong過guo滾gun道dao傳chuan送song到dao剔ti除chu位wei置zhi剔ti除chu，合he格ge產chan品pin傳chuan送song到dao下xia一yi工gong序xu。
模擬量輸出連接至內阻測試用恒流源設備，用於設定恒流源大小
，信號量程1-5V。通過軟件設置模擬量輸出通道組態，可選擇電流0-20mA或電壓正負0-10V
，所以必須在程序中進行量程轉換
，對應1-5V
，方可正常使用。
在內阻測試時，需要讀取電流表和毫伏表的數值來計算內阻值
，這5個毫伏表和1個電流表是通過MODBUS總線與PLC進行通訊的，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的MODBUS指令庫功能

，將子程序轉化成指令塊
，與普通指令塊一樣
，直接拖拽到編程界麵就能完成調用。通過設置好相應地址、波特率、讀寫模式以及數據交換區地址等參數，便可實現PLC與毫伏表和電流表的數據交換。但MODBUS是半雙工通訊的
，不能同時讀寫多個設備
，所以必須編寫輪詢程序實現多個設備的數據讀寫。   

5.應用體會
    SIMATIC S7-200 SMART PLC集成IO點數更多


，性價比更高，更加符合小型OEM設備的需求。PLCbenshenjichengleyitaiwangjiekou，buxuyaoshiyongzhuanyongbianchengdianlan，shiyongwangxianjiukeyixiazaichengxuhejinxingchengxutiaoshi
，zaishijishiyongzhonghenfangbian，erqiexiazaisudufeichangkuai。
SIMATIC SMART 700 IE觸(chu)摸(mo)屏(ping)
，顏(yan)色(se)更(geng)加(jia)豐(feng)富(fu)，顯(xian)示(shi)效(xiao)果(guo)比(bi)以(yi)前(qian)更(geng)好(hao)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)本(ben)體(ti)集(ji)成(cheng)了(le)以(yi)太(tai)網(wang)接(jie)口(kou)和(he)串(chuan)口(kou)，接(jie)口(kou)比(bi)以(yi)前(qian)多(duo)了(le)，提(ti)供(gong)了(le)用(yong)戶(hu)更(geng)多(duo)的(de)通(tong)訊(xun)連(lian)接(jie)選(xuan)擇(ze)。另(ling)外(wai)
，通(tong)過(guo)以(yi)太(tai)網(wang)可(ke)同(tong)時(shi)連(lian)接(jie)3台PLC通訊，相比上一代產品隻能與1台PLC通訊
，有所增強，可以滿足一些特殊應用的場合。
STEP 7- Micro/WIN SMART編程軟件，總體上保持STEP 7- Micro/WIN軟件界麵和功能，改進了一些菜單和窗口

，操作方便。移植老程序也很方便，隻需複製過來即可。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，使用起來很方便。但軟件沒有集成量程轉換的指令庫，需要自己編程或從STEP 7- Micro/WIN軟件中移植過來

，希望以後能夠增加集成
，從而使編程更加方便。

6.意見與建議
SIMATIC S7-200 SMART PLCzhijichengleyigeyitaiwangjiekou，zaigaijiekouyilianjiechumoping，youmeiyouluyouqideqingkuangxia，xiangyaozaixianjiankongchengxuzhuangtaishi，xuyaojiangchumopingwangxianbaxia，shiyongzhonglveyoububian。weilaishifounengkaolvzengjiajichengyitaiwangjiekou
，shizuwanggengjiafangbian，yeliyuchengxutiaoshi。S7-200 SMART PLC目前沒有電池模塊，不能滿足長時間斷電保持時鍾和數據的場合，希望能盡早推出電池模塊。

參考文獻

[1] 西門子技術文檔， S7-200 SMART PLC樣本手冊

[2] 西門子技術文檔， SMART LINE 觸摸屏樣本手冊
作者簡介:
卞朋兵
，男，本科，應用工程師
，西門子（中國）有限公司江蘇分公司
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