一种锂电池极片生产线的控制系统技术方案

技术编号:15310989 阅读:154 留言:0更新日期:2017-05-15 18:23
本发明专利技术公开了一种锂电池极片生产线的控制系统。该控制系统包括PLC、触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关;所述PLC分别与触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关连接;所述PLC通过继电器与电磁阀连接;所述传感器包括接触传感器、张力传感器和U型传感器;该控制系统以PLC作为核心,通过与触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、安全警示器、传感器和钥匙开关的信息交互,完成高实时性、高可靠性和高精度的生产线收放卷张力控制、轧辊转速控制、轧辊间隙控制和纠偏控制,使得控制系统的稳定性大大提高。

Control system of lithium battery pole piece production line

The invention discloses a control system of a lithium battery pole piece production line. The control system includes PLC, touch screen, terminal, tension controller, servo amplifier, vector inverter, electromagnetic valve, relay, safety warning, sensor and key switch; the PLC is respectively connected with the touch screen, terminal, tension controller, servo amplifier, vector frequency converter, relay, sensor and safety warning, the key switch; the PLC is connected with the solenoid valve relay; the sensor includes a contact sensor, tension sensor and U sensor; the control system with PLC as the core, and through the touch screen, terminal, tension controller, servo amplifier, vector inverter, electromagnetic valve, safety warning, sensor and key switch information complete interaction, high real-time, high reliability and high precision production line reeling tension control, speed control, roll roll The stability of the control system is greatly improved by gap control and rectification control.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池极片生产线的控制系统
本专利技术涉及锂电池极片生产线的控制领域,具体是一种锂电池极片生产线的控制系统。
技术介绍
目前,世界各国都在着力发展新能源汽车,新能源汽车大多都是以电为动力,对于电池的需求量将会日益扩大,对于电池质量的要求将会越来越严格。在锂电池极片的轧制过程中,极片的质量直接决定着电池电量的储量,其中极片的厚度以及厚度是否均匀是决定锂电池极片质量的关键,因此在锂电池极片生产线的控制系统中,对轧辊间隙的调节是极为重要的。同时在整个控制系统中,要充分考虑整个系统的稳定性、可靠性,是否能够实现智能控制,是否能够实现参数指标是整个控制系统的关键之处。在传统轧机的控制系统中,对于轧辊间隙的调节是通过控制步进电机或者其他直流电机来实现的,这样就需要一个反馈系统来实现对轧辊间隙的实时监控,使轧机整体变得复杂而且其中的干扰元素也随之增加,这样难以达到预想的效果,影响到轧机精度,而且由于反馈系统比较复杂,使整个轧机变得更加不稳定。在通信协议方面,传统轧机控制系统采用的是通过传输模拟量(如电压信号)来达到控制各个子系统,这样的缺点是传送模拟量容易被干扰,不稳定,使系统精度难以掌控。而且在一个系统之中,一个总CPU通过特定的协议去控制每一个子系统,使得每个系统都通过CPU,使CPU的工作量大大增加,而且这样在CPU控制整个子系统时,容易发生错误,而且不容易找到错误以及更改错误。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术拟解决的技术问题是,提供一种锂电池极片生产线的控制系统。该控制系统以PLC作为核心,通过与触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、安全警示器、传感器和钥匙开关的信息交互,完成高实时性、高可靠性和高精度的生产线收放卷张力控制、轧辊转速控制、轧辊间隙控制和纠偏控制,使得控制系统的稳定性大大提高。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是,提供一种锂电池极片生产线的控制系统,其特征在于该控制系统包括PLC、触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关;所述PLC通过RS485总线分别与张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关连接;所述PLC通过继电器与电磁阀连接;所述PLC通过EthernetTCP分别与触摸屏和终端连接;所述传感器包括接触传感器、张力传感器和U型传感器;所述张力控制器控制生产线的磁粉制动器和磁粉离合器;所述伺服放大器与生产线的伺服电机连接;所述矢量变频器与生产线的三相异步电机和变频电机连接;所述电磁阀安装在生产线的放卷气胀轴、磁粉制动器、放卷纠偏电机、放卷夹带装置、切边电机、放卷辅助穿带装置、丝杆升降电机、磁粉离合器、收卷气胀轴、收卷纠偏电机、收卷夹带装置和收卷辅助穿带装置上;所述接触传感器安装在生产线的轧机牌坊上,用于控制丝杆升降电机上;所述张力传感器安装在生产线的放卷装置和收卷装置上,位于磁粉制动器和磁粉离合器后方,用于实时检测生产线上的电池极片张力;所述U型传感器安装在生产线的放卷纠偏电机和收卷纠偏电机上,进行偏移量测量。与现有技术相比,本专利技术有益效果在于:(1)该控制系统的功能稳定,精度高,对锂电池极片生产线进行精确控制,使极片质量大大提高。(2)该控制系统采用通用性比较强的Modbus协议,伺服放大器与伺服电机连接,记录零点位置以及关机前的位置,下次开机后可以实现自动回零点,无需再定原点。利用伺服放大器的绝对编码可以设定上限绝对位置和下限绝对位置,进行超限保护,放止间隙过大或过小,引起生产线的机械机构碰撞。(3)矢量变频器与三相异步电机连接,控制三相异步电机,进而实现轧辊转速可调节;所述矢量变频器与变频电机连接,控制变频电机,进而实现轧辊转速可调节。接触传感器用于控制丝杆升降电机上,保证轧机牌坊放倒、张开、闭合、升起的过程中精确定位;张力传感器用于实时检测生产线上的电池极片张力;U型传感器用于对放卷纠偏电机和收卷纠偏电机进行偏移量测量。附图说明图1是本专利技术锂电池极片生产线的控制系统一种实施例的整体结构连接示意图;(图中:1、PLC;2、触摸屏;3、终端;4、张力控制器;5、伺服放大器;6、矢量变频器;7、电磁阀;8、继电器;9、安全警示器;10、传感器;11、钥匙开关)图2本专利技术锂电池极片生产线的控制系统一种实施例的被控制对象锂电池极片生产线的整体结构示意框图;(图中:20、放卷装置;201、放卷气胀轴;202、磁粉制动器;203、放卷纠偏电机;204、放卷夹带装置;205、切边电机;206、放卷辅助穿带装置;30、轧机装置;301、伺服电机;302、三相异步电机;303、蜗轮蜗杆间隙调整机构;304、丝杆升降电机;305、齿轮箱;306联轴器;40、收卷装置;401、磁粉离合器;402、收卷气胀轴;403、收卷纠偏电机;404、测厚装置;405、收卷夹带装置;406、变频电机;407、收卷辅助穿带装置)具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术,不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种锂电池极片生产线的控制系统(参见图1,简称控制系统),包括PLC1、触摸屏2、终端3、张力控制器4、伺服放大器5、矢量变频器6、电磁阀7、继电器8、安全警示器9、传感器10和钥匙开关11;所述PLC1通过基于Modbus协议的RS485总线分别与张力控制器4、伺服放大器5、矢量变频器6、继电器8、安全警示器9、传感器10和钥匙开关11连接;所述PLC1通过继电器8与电磁阀7连接,继电器8具有开关功能,实现PLC1与电磁阀7之间的通断;所述PLC1通过基于Modbus协议的EthernetTCP分别与触摸屏2和终端3连接,进行通讯交互;所述传感器10包括接触传感器101、张力传感器102和U型传感器103;所述接触传感器101包括立位接近开关1011、躺位接近开关1012、张开到位开关1013和牌坊闭合开关1014。所述PLC1的型号是三菱FX5U型;FX5U可通过RS485/Modbus总线网络连接各子控制、执行器、传感器,在触摸屏上设置参数、实时监控、故障提示,实现“工业3.5级全网络”控制。FX5U可以通过基于以太网Modbus(Ethernet/Modbus)与触摸屏或终端进行通讯交互。所述触摸屏2上设置有主牵引按钮、丝杆升降电机启动按钮、丝杆升降电机停止按钮、牌坊放倒按钮、牌坊张开按钮、牌坊闭合按钮、牌坊升起按钮、放卷气胀轴充气/充气停止按钮、放卷气胀轴放气/放气停止按钮、收卷气胀轴充气/充气停止按钮、收卷气胀轴放气/放气停止按钮、放卷辅助穿带按钮、收卷辅助穿带按钮、放卷夹带按钮、收卷夹带按钮等按钮,对应相应的功能,能够设置参数、实时监控、故障提示;触摸屏2的型号是三菱GT2712-STA12,其支持终端进行控制,用终端3调试无需连接PLC,直接用终端3连接触摸屏2即可加密,防止第三方盗取资料,提高安全性,本身具有故障诊断功能。所述终端3用于连接网络,可以上传并储存数据,同时可以显示出实时数据信息;所述终端3为电脑。所述张力控制器4为三菱公司LE-10WTA-CCL型,张力控制器4控制磁粉制动器202和磁粉离合器401;所述伺服放大器5与轧本文档来自技高网...
一种锂电池极片生产线的控制系统

【技术保护点】
一种锂电池极片生产线的控制系统,其特征在于该控制系统包括PLC、触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关;所述PLC通过RS485总线分别与张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关连接;所述PLC通过继电器与电磁阀连接;所述PLC通过Ethernet TCP分别与触摸屏和终端连接;所述传感器包括接触传感器、张力传感器和U型传感器;所述张力控制器控制生产线的磁粉制动器和磁粉离合器;所述伺服放大器与生产线的伺服电机连接;所述矢量变频器与生产线的三相异步电机和变频电机连接;所述电磁阀安装在生产线的放卷气胀轴、磁粉制动器、放卷纠偏电机、放卷夹带装置、切边电机、放卷辅助穿带装置、丝杆升降电机、磁粉离合器、收卷气胀轴、收卷纠偏电机、收卷夹带装置和收卷辅助穿带装置上;所述接触传感器安装在生产线的轧机牌坊上,用于控制丝杆升降电机上;所述张力传感器安装在生产线的放卷装置和收卷装置上,位于磁粉制动器和磁粉离合器后方,用于实时检测生产线上的电池极片张力;所述U型传感器安装在生产线的放卷纠偏电机和收卷纠偏电机上,进行偏移量测量。...

【技术特征摘要】
1.一种锂电池极片生产线的控制系统,其特征在于该控制系统包括PLC、触摸屏、终端、张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、电磁阀、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关;所述PLC通过RS485总线分别与张力控制器、伺服放大器、矢量变频器、继电器、安全警示器、传感器和钥匙开关连接;所述PLC通过继电器与电磁阀连接;所述PLC通过EthernetTCP分别与触摸屏和终端连接;所述传感器包括接触传感器、张力传感器和U型传感器;所述张力控制器控制生产线的磁粉制动器和磁粉离合器;所述伺服放大器与生产线的伺服电机连接;所述矢量变频器与生产线的三相异步电机和变频电机连接;所述电磁阀安装在生产线的放卷气胀轴、磁粉制动器、放卷纠偏电机、放卷夹带装置、切边电机、放卷辅助穿带装置、丝杆升降电机、磁粉离合器、收卷气胀轴、收卷纠偏电机、收卷夹带装置和收卷辅助穿带装置上;所述接触传感器安装在生产线的轧机牌坊上,用于控制丝杆升降电机上;所述张力传感器安装在生产线的放卷装置和收卷装置上,位于磁粉制动器和磁粉离合器后方,用于实时检测生产线上的电池极片张力;所述U型传感器安装在生产线的放卷纠偏电机和收卷纠偏电机上,进行偏移量测量。2.根据权利要求1所述的锂电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖艳军许云鑫张宗华祈长军
申请(专利权)人:河北工业大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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