锂电池行业自动化解决方案（一）
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什么是EcoStruxure™?
从传感技术到服务，我们围绕“层层创新”的思路，充分挖掘物联网技术进步对业务的巨大价值，提高能源与运行效率，让我们的客户真正从移动技术、传感技术、云技术、分析技术和网络安全技术转型中受益，在当今联网经济环境中取得优势，更具竞争力。
化数据为行动
EcoStruxure™ 架构与平台通过融合 IT与 OT 技术，帮助客户实现数据价值最大化，尤其是将数据转化为切实可行的智能化信息与更加有效的业务决策。EcoStruxure™架构与平台融合了能源，自动化与软件三大领域，将物联网的战略运景逐一实现。
面向锂电行业的EcoStruxure™ Machine架构
施耐德电气解决方案——贯穿锂电池整条生产线
锂电池生产线由电极制作、电芯合成、化成分容、模组检测和Pack等若干工序组成。在各段工序的装备中结合施耐德电气的张力控制、纠偏控制、同步运动控制、色标追踪、追剪控制、S曲线定位控制、机器人控制、防尘防护等技术，同时融汇 EcoStruxure™机器理念及智能制造，能效管理软硬件的全生命周期解决方案，实现高效率、高品质的锂电池生产、物料的管控、设备的预防性维护。
涂布机
将流体浆料均匀地涂覆在金属箔的表面并烘干，制成电池极片。
施耐德解决方案架构图
关键点
整机恒张力运行：基于精确的卷径计算算法，实现同步张力控制，加减速时张力稳定无突变，提升整机效率和产品品质
反面高精度涂布：LXM系列总线伺服配备高速输入探针，可实现精确的位置捕捉，不受控制器周期影响，实现高速高精度定位，提升涂布质量
间隙涂布头尾消厚：利用电子凸轮和电子齿轮实现涂钢辊和上料轴间的速比变化，控制涂布量，提升涂布头尾品质
凹版涂布机技术指标：
>生产速度：120m/min
>基材宽度：800mm
>对齐精度：±0.2mm
辊压机
将电池极片压实。
施耐德解决方案架构图
关键点
卷径计算：通过成熟的数学计算模型，实现卷径的精确计算，保证整线张力稳定
恒张力控制：速度、位置双闭环的张力控制模型实现平稳的张力控制，保证轧制过程中不断带
锥度控制：利用张力随卷径变化的锥度曲线，实现无褶皱收卷且端面平整
防粉尘导电/堵塞：3S3等级防尘，强鲁棒性设计，PCB板多层涂层，IP5x高防护等级，柜外穿墙式安装
辊压机技术指标：
>生产速度：120m/min
>基材宽度：300-1000mm
>辊压厚度误差：±3μm
>张力波动：±10N以内
文章来源：施家邦 工控邦
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锂电池行业自动化解决方案（二）
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卷绕机
将正负极片和隔膜卷绕形成电芯。
施耐德解决方案架构图
关键点
恒线速度控制：定制变转速功能块，实现卷绕线速度恒定，张力波动稳定
追剪裁剪控制：利用专用追剪裁切控制功能块，实现极片切刀在卷绕中跟随裁切
SercosIII自动化高速响应总线：可采取线性和环形两种拓扑结构，环网冗余，支持设备热插拔
卷绕机技术指标：
>异形线速度1.2m/s，卷芯周长0.3m/圈，对齐度±0.5mm，张力波动±10%
>圆形线速度2.5m/s，卷芯周长0.3m/圈，对齐度±0.5mm，张力波动±10%
叠片机
将正负极片通过隔膜交替层叠形成电芯。
施耐德解决方案架构图
关键点
隔膜张力稳定控制：确认横移轴与缓冲辊位置关系，电子凸轮实现高速叠片，张力波动小，提升叠片速度和节拍
叠片整齐度：激光纠偏传感器遮光量的算法处理，调整纠偏速度，实现高精度的纠偏控制，保证端面整齐
叠片台横移轴高速定位实现：LXM28伺服振动抑制功能减小横移轴高速运动结束时的震动，减小等待时间，提升叠片质量和效率
(1)优化至低过振
(2)优化至短调整时间
振动抑制用于补偿机械系统的固有频率。两个优化标准均可以使用振动抑制选项。
双工位叠片机技术指标：
>单片效率：0.3-0.5s
>极片整体对齐精度：±0.4mm
>极片与隔膜相邻进度：±0.3mm
化成库
将初次充电的锂电池在加温、加压的环境中进行充放电，进而达到激活电池的目的。
施耐德解决方案架构图
关键点
精确压力控制实现(S曲线定位)：
●减小/消除定位过冲，减少20%~40%加减速时间
●减小机械振动，变频伺服混用
码垛机平稳取放料：
●精度±1mm，15m以上防震（防摆）更佳，架构性能超0.5m/s2的加减速
安全保障：
●软硬件安全产品，防止电流过大损伤电池组
●过压/欠压/断流/欠流/过温等保护功能，人/机/物
PACK线
对电池进行包装。
施耐德解决方案架构图
关键点
丰富的通讯网络：
●PLC多网支持EtherNet/IP、ModbusTCP、RS485、RS232、CANopen、OPC等
减少配置随工艺变化改动：
●One SoMachine编程软件
●远程分布式I/O连接方式，分区段连结，灵活增减
多款串联机器人无缝通讯示教：
●多网络通讯介质，机器人功能库
文章来源：施家邦 工控邦
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