1 引言
隨著各種新型電池的應用范圍越來越廣，電池極片生產設備的重要性將日益突出。
電池生產的可靠性、一致性、連續化生產、無污染等新的制造工藝的不斷升級，對電池設備提出了新的要求。極片制備技術是電池生產的關鍵技術之一，電池極片的質量決定著電池質量的好壞。目前國內電池極片設備生產電池極片有填充量小、厚度不均勻、著粉強度差、表面不平整，邊緣有毛刺等眾多影響電池性能和質量的問題。
PLC作為一種控制設備，用它單獨構成—個控制系統是有局限性的，主要是無法進行實時監控，也不能顯示報警信息、進行參數的修改與設定，沒有良好的界面，我們選用人機界面來彌補這些不足。
改進后的生產線采用PLC和觸摸屏實現對伺服系統的精準控制，使控制系統模塊化，簡化設備結構的同時，使操作更加簡便、直觀，排除了操作環境和個人因素的影響，得到高質量的電池極片。
2 生產流程
極片上卷完畢后，從放卷輥放出，用壓輥壓實后切去毛邊并將極片六等分。中間過程用張力傳感器實時測定張力值，與張力儀上預先設定的張力值比較，進行張力控制。經糾偏機構自動檢測、微調極片的邊線位置。經軋輥壓實后，用切刀將邊緣毛刺切去，再用張力控制系統、糾偏機構進行調整，最后卷繞在收卷輥上，得到成品。
機器運行時。為保證在去除毛刺同時得到適當極片張力，并保持極片薄厚均勻性，必須保證切邊動作與極片輥壓同步進行，使輸出的線速度與主電機軋輥的線速度保持同步。在啟動的同時，收卷電機啟動運轉，張力控制儀自動加電運行，檢測極片的張力并控制磁粉制動器和磁粉離合器以保證極片的張力在一定精度下和設定值一致。糾偏系統保證極片不會出現蛇形走偏現象。如圖1所示，為極片軋制工藝流程圖。
圖1 極片軋制工藝流程
3 控制系統硬件架構
控制系統主要由觸摸屏和PLC、伺服系統組成，eView MT4400工業觸摸屏作為人機界面，主要用于顯示設備和系統狀態的實時信息，可產生相應的開關信息或輸入數值，與PLC進行數據交換。PLC選用FX1N-24MT，負責按鈕、光電旋轉編碼器和其它信號的輸入，以及發出信號去控制繼電器、變頻器、伺服放大器等電氣元件，進而控制各設備和電機的運行。由張力控制儀結合張力傳感器和磁粉離合器、磁粉制動器來實現對張力的控制。本系統選用軸輸入、軸輸出、機座支撐、自然冷卻磁粉離合器FL200J型；磁粉制動器選用軸聯結、機座支撐磁粉制動器FZ200.J/Y型，SC-4型智能張力控制儀。糾偏系統是用光電糾偏儀通過光電傳感器檢測極片偏移量然后控制小功率電機來調整極片的偏移。選用海安蘭菱機電設備有限公司的JP-2型光電糾偏系統，其糾偏精度可達到±0.5mm。采用分辨率為2000ppr光電旋轉編碼器。
4 系統的軟件架構
4.1 PLC的功能分析與設計
根據設備的運行過程，分析
4.1.1 PLC主要要完成的工作
(1)主電機的啟動控制：按下啟動按鈕后，電機低速啟動，經過—段時間再調速到工作轉速。
按下停止或急停按鈕時主電機停止。通過觸摸屏可對電機的轉速進行調節，以得到滿意的生產速度。
(2)變頻器的運轉控制：主要是運轉啟動、停止、速度自動設定、故障報警停止和解除故障狀態。
(3)伺服系統的運轉控制：伺服系統的運轉控制主要有運轉啟動、跟隨速度調節、故障報警停止等。
(4)收卷電機的控制：主電機啟動后，收卷電機以額定轉速自動運轉。
電池極片生產線需要配置如下的不同性質的I／O點：3個開關量輸入；1個脈沖輸入；1個模擬量輸出；1個脈沖輸出；6個開關量輸出。系統控制采用三菱FXl N-24MT可編程控制器及其模擬輸出模塊。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
