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技術(shù)文章

鋰電池材料快速穩(wěn)定均勻分切的高效系統(tǒng)方案

閱讀:309          發(fā)布時(shí)間:2021-12-10

一、 項(xiàng)目背景

該項(xiàng)目主要為鋰電池行業(yè)項(xiàng)目,主要對(duì)將上到工序已經(jīng)完石墨等材料的極以及負(fù)極大卷材料,通過(guò)分切將其均勻分切成18650類型寬度材料方便后續(xù)制片機(jī)進(jìn)行極耳焊接以及貼膠使用

二、項(xiàng)目要求

1、生產(chǎn)效率線速度80m/

2張力穩(wěn)定大卷正極以及負(fù)極進(jìn)行分切卷的過(guò)程中,由于極片材料拉伸性要保證其張力穩(wěn)定,不能出現(xiàn)過(guò)松導(dǎo)致糾偏對(duì)齊度出現(xiàn)問(wèn)題或者過(guò)緊導(dǎo)片變形甚至斷帶的問(wèn)題出現(xiàn)。

3、糾偏快速運(yùn)行過(guò)程中,大卷分切成小卷,要保證糾偏快速且穩(wěn)定的及時(shí)響應(yīng),保證材料對(duì)齊度

三、硬件配置

序號(hào)

產(chǎn)品名稱

型號(hào)

備注

數(shù)量

1

HMI

IT6070E

人機(jī)界面

1

2

PLC

H3U-3232MT

控制器

1

3

AD模塊

AM600-4AD

4AD

1

5

伺服電機(jī)

ISMH1-40B30CB-A331Z

400W電機(jī)

3

6

伺服驅(qū)動(dòng)器

IS620PS2R8I-IAB-C

400W驅(qū)動(dòng)

3

7

伺服電機(jī)

ISMH1-85B15CB-A331Z

850W電機(jī)

4

8

伺服驅(qū)動(dòng)器

IS620PS7R6I-IAB-C

850W驅(qū)動(dòng)

4

四、方案拓?fù)鋱D


鋰電池材料.png


六、方案說(shuō)明

采用Canlink控制收卷上下以及放卷,采用匯川4AD模塊進(jìn)行采集糾偏傳感器反饋電壓信號(hào)并進(jìn)行整合,使用PID并基于脈沖方式控制糾偏

(一)方案優(yōu)點(diǎn)

1、 匯川Canlink通訊基于Canopen連接方式,抗*力強(qiáng)于傳統(tǒng)的485且傳輸速率可達(dá)1M,匯川伺服的CN3/CN4基于Can通訊接口,多臺(tái)伺服連接一網(wǎng)到底,節(jié)省現(xiàn)場(chǎng)大規(guī)模接線,減少用戶工作量

2、 采用脈沖+方向控制糾偏步進(jìn)電機(jī),匯川PLC輸出脈沖頻率可達(dá)200K,不降低步進(jìn)電機(jī)細(xì)分保證的情況下可以保證快速,穩(wěn)定的趨近設(shè)定糾偏位置

3、 采用匯川4AD模塊,其掃描周期可達(dá)1ms,能夠及時(shí)采集糾偏傳感器反饋電壓,并結(jié)合匯川H3U PLC,采用集成指令PID功能減少采樣周期的情況下,能夠實(shí)時(shí)刷新PID MV變化時(shí)反饋值的數(shù)據(jù)采集,滿足客戶對(duì)于糾偏的快速響應(yīng)以及穩(wěn)定變化。

4、 采用轉(zhuǎn)矩模式進(jìn)行控制收放卷,使用Canlink形勢(shì)下,對(duì)于用戶需要的設(shè)定轉(zhuǎn)矩以及顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的限制速度可以很直觀的通過(guò)通訊進(jìn)行寫入。

(二)現(xiàn)場(chǎng)難點(diǎn)問(wèn)題解決方案說(shuō)明

1、 收放卷設(shè)定轉(zhuǎn)矩跟隨卷徑變化

收放卷采用為轉(zhuǎn)矩控制模式,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)測(cè)量卷徑的傳感器介入,當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,放卷卷徑變小,收卷卷徑變大,所以要根據(jù)實(shí)際的卷徑變化適時(shí)調(diào)整設(shè)定轉(zhuǎn)矩的大?。?/span>收卷設(shè)定轉(zhuǎn)矩加大,放卷設(shè)定轉(zhuǎn)矩減小通過(guò)已知牽引N以及D情況下推算收放卷的卷徑變化并進(jìn)行線性關(guān)系對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)設(shè)定轉(zhuǎn)矩變化,以此保證線速度恒定。并通過(guò)該公式可以推導(dǎo)簡(jiǎn)單卷徑測(cè)量,從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)收卷卷徑大于客戶要求時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停機(jī)處理

2、 糾偏響應(yīng)

現(xiàn)場(chǎng)采用傳感器采集電壓,作為PID反饋值,整合MV脈沖方式進(jìn)行控制糾偏處理,對(duì)于糾偏既要滿足快速響應(yīng)誤差,也要保證穩(wěn)定后不大范圍蕩,所以針對(duì)輸出值MV,我們通過(guò)PID目標(biāo)與反饋的差值進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)多段MV限制情況,從而實(shí)現(xiàn)相差遠(yuǎn)快速整定,相差近,穩(wěn)速控制的應(yīng)用



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