基于PLC的层压机操作系统设计
摘要：PLC全自动层压机其实就是一种在制作太阳能设备上用到的设备，也可以说是专门用于光伏电池生产的设备，它的控制和系统地好坏可以直接代表光伏电池的寿命，真是可以代表电池的质量。根据国内的厂家和制造厂商对于层压机的生产和引用的情况，对于层压机的PLC控制系统做出了增强，同时增加了减小滞后性和热均匀性等等一系列问题进行了专业的研究和设计了整体的方案。
层压机的控制系统有两种不同模式，能够在手动控制和自动控制这两种模式下完成平常工作，而且可以让层压机在自动控制工作模式也下确保将各个层压组件的层压温度保持在一个设置好的范围内，并且能够有效地控制层压温度以及合适的设置参数，从而防止温度超出控制干扰到层压机的层压质量。
所以将从硬件和软件这两个方面对层压机的控制系统进行设计，控制核心为PLC，用触摸屏来作为人机对话的媒介。
关键字： PLC；层压机；触摸屏；太阳能
Design of Laminator Operating System Based on PLC
Abstract ：In fact, the PLC fully automatic laminator is a kind of equipment used in the production of solar energy equipment. It can also be said that it is specially used in the production of photovoltaic cells. Its control and system can directly represent the life of photovoltaic cells. It can really represent the quality of photovoltaic cells. According to the production and quotation of laminator by domestic manufacturers and manufacturers, the PLC control system of laminator has been strengthened, and a series of problems such as reducing hysteresis and thermal uniformity have been specially studied and designed.
There are two different modes in the control system of the laminator, which can accomplish normal work under the two modes of manual control and automatic control. Moreover, under the automatic control mode, the laminator can ensure that the laminating temperature of each laminating component is kept within a set range, and can effectively control the laminating temperature and appropriate parameters, thus preventing temperature. Over the control interference to the laminating quality of the laminator.
So the control system of laminator will be designed from two aspects of hardware and software. The control core is PLC, and touch screen is used as the medium of man-machine dialogue.
Keyword：PLC Laminator; touch screen; Solar energy
第一章 绪论
1.1课题背景和研究意义
到了21世纪，一个关键技术能够影响到世界经济发展，就是新能源的开发使用。对于当今资源短缺现状，作为一种高节能，太阳能以其无穷无尽的优点为人们所喜爱，在全球太阳能都十分受欢迎，各个国家都增添了一个可持续发展战略十分的关键要点——太阳能资源有效使用。
几十年来，在国际之中光伏产业的变化速度十分迅猛。从美国拟定出各项政府级的计划发展光伏产业，然后到将光伏发电计划参与到公共电力规划；再到美国和各大洲这些西方国家都接连发表了"百万屋顶光伏计划"来发展光伏产业。从此之后，各国都开始出台各种政策，让光伏产业能够快速而且没有阻碍的发展。于是，世界各地的光伏产业都开始了稳定而迅猛的发展，战略地位也逐渐提高。
而近几年，在我们国家，光伏产业却是在十分艰辛并且需要小心翼翼的发展。
虽然中国的光伏产业进步缓慢，但是却有着十分独特的优越性可以去进一步改变光伏产业，因为我们具有十分充足的太阳能资源。中国的国土面积有25%是沙漠、沙化土地和潜在沙化土地，这些都是太阳能资源最丰富的地方，只需要其中的 1%用来进行光伏发电，它能够产生的发电量就能够赶上目前中国以其他方式产生的总发电量。因此，中国是很有希望发展光伏的。
太阳能在未来一定会是主要的能源来源，光伏产业也会变为兴欣资源的发展力量，所以我们需要制作大量太阳能电池板和其他的太阳能光伏产品来收集太阳能资源，进行光伏发电和光伏转换。但想要制造出更多质量优效率高的太阳能光伏产品，不光是需要有质量过关的原材料来作为基础，还需要有高端的技术以及优秀的生产设备的支持。再生产太阳能电池的各个步骤之中，封装是很关键的一个步骤，封装的工艺如何将会直接影响到生产出的太阳能电池的质量如何。所以如果想要确保太阳能电池能够长时间使用，还可以加大电池板抗击强度，一个优质封装工艺是十分重要的。目前，在各种太阳能电池组件的封装设备中，最常用的就是层压机，层压机的关键作用是将钢化玻璃、EVA、太阳能组件以及背板这些小零件按照一定顺序排列好，将这些放入一个高温条件下压制，使它成为一个整体，并且达到一定的刚性要求。
1.2层压机原理简介
从自动化程度上来说，层压机主要有两种，半自动层压机和全自动层压机，它们之间并没有太大的区别，主要在于它上料和卸料的环节是不是全自动进行的。现在大部分工厂主要使用全自动层压机，它有各种各样的，最常见到的是双腔室层压机，三腔室层压机，带保温段的四段层压机和多层层压机。这次主要的研究对象就是全自动层压机中的双腔室层压机。
油加热层压机迄今为止更多使用于制做的，就是把导热油在加热油箱中加热，并且将导入层压台之中的管道来进行层压加热板的反复导热，让加热板实现目标温度。在运行时，真空泵将会经由层压机加热板上的小气孔抽出层压机下室气体，让它成为一个真空状态。所以从工作原理上看，层压机又可以被称为真空热压机。
太阳能电池的封装流程其实很简单，把焊接好的电池片放置在两层热熔性EVA胶膜之间，利用层压机让EVA胶膜熔化，与电池片粘合，然后将钢化玻璃盖板，TPT背板分别盖在两面，让它成为一个整体。
首先需要知道一些相应的层压工件，然后才能知道层压原理。
1. 首先是太阳能电池片，电池片是太阳能电池最重要的组件之一，有了电池片才可以让太阳能电池发电。它的主要生产材料是单晶或多晶硅片，因为晶体硅太阳电池具有很优良的性能，例如效率高、衰减低、可靠性强等。
2.正常温度时的EVA是没有什么黏性的，而且还有较强抗黏性，但是在太阳能电池封装环节中，EVA在高温下受到了一定的压力之后，就会熔化然后又固化，并且有着交联性，是一种属于热固化的热融胶膜，在固化后，EVA就会变成彻底透明状态，透光性不错，并且拥有一定弹性。
EVA 的基本功能可概括如下：
1、能够让太阳能电池各个组件粘合固化在一起，而且EVA是绝缘的，不用担心电路导线连接时会向其他分部导电能够；
2、进行光学耦合；
3、提供适度的机械强度；
4、提供热传导途径。
EVA 的主要特性：
1、耐热、耐低温、抗湿及耐候性；
2、对于金属、玻璃及塑胶有着不错的胶着性；
3、具备一定的柔韧性或者弹性；
4、高透光性；
5、耐冲击性；
6、低温绕曲性。
3. 上盖板和背板
上盖板是太阳电池组件正面的外围包装。它的透光率需要很高，还要足够坚固不容易损坏，才能够长期的保护电池不受到损坏。
现在使用率比较高的背板是一种叫TPF的复合膜，背板需要能够不受各种天气的影响，能够在层压的高温下不会发生任何的变化，并且要和其他组件牢固的粘接在一起。
将太阳能层压组件按照顺序叠放好，从上到下依次为：钢化玻璃，EVA，太阳能电池片，EVA 和背板。然后把组件重叠在一起放到层压机工作台就能够开始开展层压工作流程。让一起初设置好需要热量的工作台加热，当满足指定温度之后，层压机就可以启动层压流程了。
1.3研究内容
这次研究关键内容是确定层压机控制方案，层压机硬件以及软件选型，软件和人机通讯的研究。在确定层压机控制方案的部分，关键需要研究的是层压机的加热控制系统，而硬件和软件的选型部分包括了PLC选型，温度传感器和光电传感器选型等；软件设计的部分则是进行了层压机各个部分程序的编写；而人机通讯部分关键需要进行人机界面的研究，并且进行层压机自动控制流程中的参数设定、操作指令的设置以及数据显示等功能。
使用PLC编程来控制层压机生产太阳能电池板,能够省去大量的人力劳动，并且能够更有效的、更容易地达到对太阳能电池板质量的要求。在技术运用上也能够加快使用太阳能新能源，完成能源利用清洁环保，能够保证能源长远发展。
目录
第一章 绪论 3
1.1课题背景和研究意义 3
1.2层压机原理简介 4
1.3研究内容 6
1.4结构安排 6
第二章 层压机的结构组成介绍 8
2.1层压机的结构 8
2.1.1 硬件组成 8
2.1.2 系统特点 10
2.2 层压机的系统组成 11
2.2.1 加热系统 11
2.2.2 气动系统 12
2.2.3 真空系统 13
2.2.4 控制系统 13
第三章 层压机的操作系统 15
3.1 操作系统的设计原因 15
3.2 层压机操作控制系统设计方案 15
3.2.1 PLC的设计步骤和选型 15
3.2.2 确定控制方案 16
第四章 PLC 的操作系统软件设计 19
4.1 电路图设计 19
4.2 PLC 控制程序编写 21
4.2.1 主程序设计 22
4.2.2 子程序设计 22
第五章 控制系统人机界面设计 26
5.1 触摸屏的选型和功能介绍 26
5.2 触摸屏 HMI 与温控器、PLC 的通讯 26
5.3 触摸屏界面设计 27
第六章 层压机操作系统的基本操作方法 31
6.1基本操作方法 31
6.2操作步骤 31
第七章 结论和展望 33
参考文献
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