基于PLC的硅方棒擦拭系统设计
摘要：随着2025规划的发布，对光伏产业的政策支持力度也越来越大，产品更新换代速度会越来越快，对原材料单晶硅片的需求也越来越大，所以企业对生产的加工工艺，效率，提出了更高的要求。本课题来源于单晶硅片生产过程其切割分段后的清洗工艺，开发了基于PLC的硅方棒擦拭系统。本课题通过对现场生产工艺的了解， 首先设计出了整体的构架和动作的流程图。然后对机械手和传送线的电气元器件进行选型，根据各元器件的说明书，对控制要求进行整个电路的设计，程序的编写，和人机界面的设计。本设计中搬运，翻转都由机械手完成，极大的节省了人力，减少了损失。
关键词：机械手；传送线；搬运；翻转
Design of silicon square rod wiping system based on PLC
Abstract: With the release of the 2025 plan, the policy support for the photovoltaic industry is also growing, product replacement speed will be faster and faster, the demand for raw materials single-crystal silicon wafers is also growing, so enterprises on the production process, efficiency, put forward higher requirements. This topic is derived from the cleaning process after cutting and segmenting the production process of monocrystalline silicon wafers, and a PLC-based silicon square bar wipe system is developed. Through the understanding of the field production process, this project first designs the overall structure and action flowchart. Then the robot and transmission line electrical components are selected, according to the specifications of each component, the control requirements for the entire circuit design, programming, and human-machine interface design. In this design, handling and flipping are done by robots, greatly saving manpower and reducing losses.
Keywords: manipulator; Conveyor line; Handling; Flip
目录
第一章 引言 …………………………………………………………………………1
1.1课题来源及研究意义 ………………………………………………………1
1.2设计方案 ……………………………………………………………………2
第二章 总体结构构架 ………………………………………………………………4
2.1机械构架 ……………………………………………………………………4
2.2电气元器件的选型 …………………………………………………………6
2.3材料清单……………………………………………………………………13
第三章PLC控制系统软件设计……………………………………………………14
3.1控制要求……………………………………………………………………14
3.2 I/O表，外部接线图………………………………………………………14
3.2.1 I/O表…………………………………………………………………14
3.2.2外部接线图 …………………………………………………………17
3.3 PLC参数设定，梯形图的编写调试………………………………………20
3.3.1参数设定 ……………………………………………………………20
3.3.2梯形图的编写 ………………………………………………………23
3.3.3调试运行 ……………………………………………………………31
第四章 人机界面……………………………………………………………………32
4.1界面设计……………………………………………………………………32
4.2与PLC的通讯方式…………………………………………………………36
结论 …………………………………………………………………………………37
致谢 …………………………………………………………………………………38
参考文献 ……………………………………………………………………………39
附录 …………………………………………………………………………………40
第一章 引言
1.1课题来源及研究意义
光伏，就是将直射到半导体材料硅片上的太阳光，经过光伏效应转换为电能的一种新式发电系统，具有节能和环保的特点。而在我国，光伏产业这几年蓬勃发展。涌现了一大批龙头企业，如隆基，通威等。所以在我国光伏的产业链非常完整，制造能力为全世界第一，市场的占比也也位于全世界第一。随着2025规划的发布，对光伏产业的政策支持力度也越来越大，产品更新换代速度会越来越快，对原材料单晶硅片的需求也越来越大，所以企业对生产的加工工艺，效率，等的要求越来越高。单晶硅片的生产流程大概为：单晶炉炼制硅棒—测量直径，重量，然后计算切断长度数量—切断处根据随工单切出要求一样的短棒—传送到切方处，切成方型长棒—传送到抛光除，将表面打磨抛光—传送到擦拭区，进行擦拭—然后进行切片，倒角，打磨等工艺。
本课题来源于其切割分段后的清洗工艺。在以往产线生产中清洗中，都是人力将分段的硅棒抱下传送线，然后用氢氟酸,酒精将表面的污渍擦掉。随着需求的增加，更粗，更重的硅棒便进入产线。一根长720mm的硅棒重约一百二三十斤，而且每一条产线产量达五十吨，如搬运过程损伤1mm，经济损失约为200元。这时人力的缺点便出来了。
本设计中搬运，翻转都由机械手完成，极大的节省了人力，减少了损失。而且通过对这次项目的设计，使我的综合知识快速与项目实际相结合，进一步提高我的项目实践能力，能为祖国的工业4.0奉献本人一份微薄的力量。
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