高質量、高效率| 雷賽智能與“鋰”共探新能源智造

文:深圳市雷賽智能控制股份有限公司2022年第二期

  受益于政策支持和下游應用領域的快速發展,全球鋰電池市場規模增長迅速。在當今鋰電產業全球化布局、加速擴產投產的格局下,降本增效成為行業核心競爭力,對鋰電制造提出了新要求:從單一工序自動化到產線自動化,再到數字化的建設。在這一輪變革中,更專業的智能制造解決方案對鋰電制造尤為重要。

  雷賽智能深耕鋰電行業,利用自身技術優勢,以專業知識、穩定可靠的產品和完善的服務為鋰電生產提供一站式解決方案,為諸多客戶創造價值,實現了生產效率、綜合能效、公司效益的全面提升。

  鋰電池的生產工藝比較復雜,針對涂布、疊片、卷繞、封包、注液、化成等工序,雷賽智能可提供基于EtherCAT總線的PLC+伺服+步進運動控制解決方案。下面以鋰電池生產典型設備舉例說明雷賽方案在鋰電池行業的應用。

  1 運動控制方案

  (1)卷繞機

  鋰電池卷繞機是以卷繞的方式生產鋰電池電芯的設備。與常見鋰電池形態一致,卷繞機一般依據生產出的成品電芯的形態分為方形卷繞機、圓柱形卷繞機等。生產步驟為:卷狀原材料→放卷→疊加→卷繞→裁切→卸料→完成。

  雷賽智能卷繞機運動控制方案優勢包括:

  ? 模塊附加值高、種類豐富

  支持標準的網絡協議,可與各種主流主站連接,擴大系統構成,提供R2插片型和R1經濟型兩種類型,每種類型均提供豐富的數字量、模擬量、溫度、位置等多種模塊,根據現場需求靈活配置,滿足客戶多樣化選擇。

  ? 高速度控制精度

  高3.2kHz速度環帶寬,實現伺服系統的快速響應。

  ? 簡化增益調整

  特別優化的歸一化增益參數,再結合單參數MFC調整,實現快速高效伺服調試,以應對軸數多調試耗時問題。

  ? 電流環高速響應

  電流環20MHz的采樣頻率,實現高精度張力閉環控制。

  (2)疊片機

  鋰電池疊片機設備主要用于方形鋰離子電池的Z型疊片、隔膜尾卷及疊片后電芯貼膠。

  雷賽智能疊片機運動控制方案優勢有:

  ? 模塊附加值高、種類豐富

  支持標準的網絡協議,可與各種主流主站連接,擴大系統構成,提供R2插片型和R1經濟型兩種類型,每種類型均

  提供豐富的數字量、模擬量、溫度、位置等多種模塊,根據現場需求靈活配置,滿足客戶多樣化選擇。

運動控制

圖 1 卷繞機運動控制方案拓撲圖

運動控制

圖 2 疊片機運動控制方案拓撲圖

運動控制

圖 3 PACK(組裝)線運動控制方案拓撲圖

運動控制

圖 4 涂布機運動控制方案拓撲圖

運動控制

圖 5 注液機運動控制方案拓撲圖

  ? 高速度控制精度

  高3.2kHz速度環帶寬,實現伺服系統的快速響應。

  ? 協同優化

  通過對工藝流程的不斷深挖,優化各軸間協同配合,提升關鍵軸效率,減少等待時間。

  ? 快速整定

  通過增益調整實現毫秒級整定時間,以應對頻繁啟停,有效提高生產節拍。

  ? 快捷安裝

  電源與IO均采用無需焊接可快速安裝的壓簧端子,方便接線及調試。

  (3)PACK(組裝)線

  鋰電池Pack產線核心工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測等工藝,核心設備為激光焊接機以及各類粘貼檢測設備。

  雷賽智能PACK(組裝)線運動控制方案優勢包括:

  ? 強大的運動控制功能

  PMC600支持本體擴展IO和擴展遠程IO模塊,最大IO點可達65535個,接線方便;支持點位運動、支持電子齒輪、電子凸輪運動,支持直線插補、圓弧插補等插補運動。

  ? 簡化增益調整

  特別優化的歸一化增益參數,再結合單參數MFC調整,實現快速高效伺服調試,以應對軸數多調試耗時問題。

  ? 產品系列豐富解決方案更靈活

  脈沖、Modbus、CANopen、EhterCAT、PR模式接口可選產品齊全,可根據控制器接口靈活選擇。

運動控制

圖 6 PMC600 系列中型 PLC 運動控制器

運動控制

圖 7 L7EC 系列 EtherCAT 高速總線型交流伺服系統

  (4)涂布機

  涂布機主要用于薄膜、紙張等的表面涂布工藝生產,此機是將成卷的基材涂上一層特定功能的膠、涂料或油墨等,并烘干后收卷。

  雷賽智能涂布機運動控制方案優勢有:

  ? 模塊附加值高、種類豐富

  支持標準的網絡協議,可與各種主流主站連接,擴大系統構成,提供R2插片型和R1經濟型兩種類型,每種類型均提供豐富的數字量、模擬量、溫度、位置等多種模塊,根據現場需求靈活配置,滿足客戶多樣化選擇。

  ? 均勻涂布

  配合摩擦補償及轉矩補償等功能,實現變阻力下更低的速度波動,提高涂布均勻程度。

  ? 簡化增益調整

  特別優化的歸一化增益參數,必要時再結合單參數MFC調整,實現快速高效伺服調試。

  ? 快捷安裝

  電源與IO均采用無需焊接可快速安裝的壓簧端子,方便接線及調試。

  (5)注液機

  注液機主要完成方形鋰離子電池的掃碼、稱重、一次注液、收殘液、注液口清潔、電解液除氣泡、注液杯清洗、插密封釘等功能。

  雷賽智能注液機運動控制方案優勢包括:

  ? 強大的運動控制功能

  PMC600支持本體擴展IO和擴展遠程IO模塊,最大IO點可達65535個,接線方便;支持點位運動、支持電子齒輪、電子凸輪運動,支持直線插補、圓弧插補等插補運動。

  ? 簡化增益調整

  特別優化的歸一化增益參數,必要時再結合單參數MFC調整,實現快速高效伺服調試。

  ? 大慣量免調整

  針對注液機大負載及變負載情況,大慣量免調整模式可以輕松應對,實現伺服穩定運行。

  ? 快捷安裝

  電源與IO均采用無需焊接可快速安裝的壓簧端子,方便接線及調試。

  2 運動控制方案核心

  (1)PMC600系列中型PLC運動控制器

  產品特點:

  ? 控制功能豐富:高速飛拍及鎖存、多種行業功能算法;

  ? 功能模塊標準:支持IEC61131-3標準、支持PLCopen標準功能塊;

  ? 擴展能力強大:可擴展32個模塊、EtherCAT總線可擴展32軸。

  (2)L7EC系列EtherCAT高速總線型交流伺服系統

  產品特點:

  ? 簡單易用:大慣量免調試功能、PUSH-IN壓簧式IO端子;

  ? 快速高效:3.2kHz速度環帶寬、最小125μs總線周期;

  ? 穩定可靠:標配動態制動、支持機械特性分析。

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