鋰電池材料快速穩(wěn)定均勻分切的高效系統(tǒng)方案

  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)鍍完石墨等材料的正極以及負(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/分

2、張力穩(wěn)定：將大卷正極以及負(fù)極進(jìn)行分切成卷的過(guò)程中，由于極片材料的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)致極片變形甚至斷帶的問(wèn)題出現(xiàn)。

3、糾偏：在快速運(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

四、方案拓?fù)鋱D

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，抗干擾能力強(qiáng)于傳統(tǒng)的485，且傳輸速率最高可達(dá)1M，匯川伺服的CN3/CN4口基于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輸出脈沖頻率最高可達(dá)200K，不降低步進(jìn)電機(jī)細(xì)分保證精準(zhǔn)度的情況下可以保證快速，穩(wěn)定的趨近設(shè)定的糾偏位置

3、 采用匯川4AD模塊，其掃描周期最快可達(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的形勢(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)題及解決方案說(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)矩的大小（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的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以脈沖方式進(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)定后不大范圍振蕩，所以針對(duì)輸出值MV，我們通過(guò)PID的目標(biāo)與反饋的差值絕對(duì)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

現(xiàn)場(chǎng)視頻

七、 客戶驗(yàn)收

目前機(jī)器設(shè)備已經(jīng)發(fā)往天津力神現(xiàn)場(chǎng)等地。