德克威爾遠(yuǎn)程 I/O 模塊 在鋰電池生產(chǎn)中的應(yīng)用介紹

　　1 德克威爾EX系列卡片式I/O在鋰電生產(chǎn)線上的應(yīng)用

　　(1)工藝介紹

　　電池就像一個(gè)儲存電能的容器，能儲存多少的容量，是靠正極片和負(fù)極片所覆載活性物質(zhì)多少來決定的。正負(fù)電極極片的設(shè)計(jì)需要根據(jù)不同車型來量身定做的。正負(fù)極材料的容量、活性材料的配比、極片厚度、壓實(shí)密度等對容量等的影響也至關(guān)重要。電芯是一個(gè)電池系統(tǒng)的最小單元，多個(gè)電芯組成一個(gè)模組，再多個(gè)模組組成一個(gè)電池包，這就是車用動力電池的基本結(jié)構(gòu)。德克威爾該應(yīng)用項(xiàng)目應(yīng)用于方形電池電芯裝配、Park裝配方案，多用于全自動電芯熱壓機(jī)、全自動電芯配對機(jī)、全自動超聲波焊接機(jī)、全自動轉(zhuǎn)接片焊接機(jī)、全自動包Mylar機(jī)、全自動電芯入殼機(jī)、全自動頂蓋焊接機(jī)、全自動密封釘焊接機(jī)、全自動氨檢機(jī)等機(jī)器上，這些機(jī)器所完成的工藝均是鋰電行業(yè)中的重要工序。

　　(2)模塊應(yīng)用

　　在德克威爾該應(yīng)用項(xiàng)目中，主站采用歐姆龍NX系列PLC，利用本體EC通訊接口與德克威爾遠(yuǎn)程IO模塊進(jìn)行通訊。其中DI數(shù)字量輸入模塊主要用于傳感器、氣缸磁性開關(guān)、門禁感應(yīng)、各種報(bào)警信號輸入等;DO數(shù)字量輸出模塊主要用于氣缸、激光器、機(jī)器人等。AI模擬量輸入模塊主要用于壓力傳感器、風(fēng)速儀、進(jìn)氣總氣壓檢測等，AO模擬量輸出模塊主要用于比例閥。該客戶選擇德克威爾EX系列的遠(yuǎn)程IO模塊原因主要是：體積小，通訊響應(yīng)快，現(xiàn)場信號傳輸穩(wěn)定性好，擴(kuò)展性強(qiáng)，高速計(jì)數(shù)器模塊使用穩(wěn)定(圖1)。

　　2 德克威爾助力鋰電涂布機(jī)高速、高精度、穩(wěn)定涂布

　　(1)工藝介紹

　　鋰電涂布機(jī)規(guī)模占鋰電設(shè)備總規(guī)模的15-18%，為鋰電設(shè)備核心生產(chǎn)裝備之一。涂布工藝是一種基于對流體物性的研究，將一層或者多層液體涂覆在一種基材上的工藝，基材通常為柔性的薄膜或者襯紙，然后涂覆的液體涂層經(jīng)過烘箱干燥或者固化方式使之形成一層具有特殊功能的膜層。鋰離子電池極片涂布的方式目前主要有逗號輥轉(zhuǎn)移涂布、狹縫擠壓涂布。涂布速度、張力的穩(wěn)定決定著被涂材料的薄厚程度以及產(chǎn)品的品質(zhì)。被涂材料越薄，則單位體積的電池容量越高;速度越高，產(chǎn)量越高，成本越低。

　　(2)德克威爾遠(yuǎn)程I/O模塊在鋰電涂布機(jī)中的應(yīng)用該項(xiàng)目為新能源行業(yè)中鋰電池制片工藝段，用于正負(fù)極預(yù)涂層涂布和正負(fù)極漿料涂布。該線體長度為80米左右，在供料單元、涂布單元、背輥、烘干、上下模都應(yīng)用了用德克威爾EX系列遠(yuǎn)程IO，應(yīng)用大量數(shù)字量信號與模擬量信號。該設(shè)備使用西門子1512SP控制器主站，搭配德克威爾EX-1110卡片式遠(yuǎn)程IO，主要負(fù)責(zé)位置傳感器的到位信號，溫控儀的溫度檢測，485通訊主要為MODBUS-RTU的變頻器讀寫，用于烘干箱鼓風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的控制。整條產(chǎn)線對于各工位信號的精度和響應(yīng)時(shí)間要求較高，以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，為涂布線的穩(wěn)定運(yùn)行提供有利保障(圖2)。

　　3 德克威爾助力鋰電池包膜覆膜工藝，節(jié)能增效

　　(1)工藝介紹

　　鋰電池包膜通過對電池外表面進(jìn)行區(qū)域劃分包膜區(qū)域，對電池的第一包膜區(qū)域中的絕緣膜重疊部分的絕緣膜進(jìn)行加壓處理，減小絕緣膜重疊部分的高度差，進(jìn)而對第一包膜區(qū)域的絕緣膜進(jìn)行表面能活化處理。在第一包膜區(qū)域的絕緣膜上涂覆膠水，對膠水進(jìn)行固化處理，這樣可以對電池外表面起到一定的保護(hù)作用，能夠進(jìn)一步地提高電池的絕緣性能，滿足電池絕緣性能的要求，提高電池的使用安全性。

　　(2)德克威爾遠(yuǎn)程I/O在鋰電池包膜機(jī)的應(yīng)用包膜機(jī)的生產(chǎn)過程是由取料、貼膜、短路檢測、下料等幾部分組成的。該系統(tǒng)搭配的是德克威爾EX卡片式IO模塊，擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)，其中輸入信號包括：啟動、停止、急停、取電芯電機(jī)前限、取電芯電機(jī)原點(diǎn)、取電芯電機(jī)后限、取電芯電機(jī)報(bào)警、貼膜好壞檢測、短路檢測、光電開關(guān)檢測氣缸是否到位、傳感器檢測每次貼膜的膠帶是否貼在電芯上。輸出包括：取電電芯電機(jī)正反轉(zhuǎn)、下料電機(jī)正反轉(zhuǎn)、貼膠帶真空電磁閥、短路檢測氣缸電磁閥等。該設(shè)備主要應(yīng)用于鋰電池的發(fā)揮著工藝階段，其中還包括鋰電池絕緣檢測和漏電檢測等檢測工藝流程。系統(tǒng)使用歐姆龍NJ501控制器主站，搭配德克威爾EX-1100卡片式遠(yuǎn)程IO，用于控制工廠內(nèi)生產(chǎn)任務(wù)環(huán)節(jié)分配，采用雙線鏡像生產(chǎn)，產(chǎn)品出產(chǎn)效率得到了極大的提升(圖3)。

　　4 德克威爾EX系列遠(yuǎn)程I/O的特點(diǎn)

　　德克威爾EX系列遠(yuǎn)程I/O的性能特點(diǎn)包括：

　　? 通信穩(wěn)定，響應(yīng)快，操作便捷，效率高;

　　? 總線協(xié)議豐富，支持多種通訊協(xié)議，例如：EtherCAT、PROFINET、DeviceNet、CC-Link、EtherNET/IP、Modbus-RTU、CC-Link IEF Basic等;

　　? 信號類型豐富，可滿足工廠自動化與過程自動化控制，支持?jǐn)?shù)字量、模擬量、溫度模塊、編碼器模塊、自由通訊模塊;

　　? 結(jié)構(gòu)緊湊，模塊體積小，單個(gè)I/O模塊最大支持32數(shù)字量信號點(diǎn);

　　? 擴(kuò)展能力強(qiáng)，單個(gè)適配器最大可擴(kuò)展32片I/O模塊，耦合器掃描速度快;

　　? 簡單易用，標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌式安裝，直插式端子，免工具安裝。

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