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[摘 要]本文主要从锂电池的叠片机总体张力及纠偏的控制系统设计实现入手，对锂电池的叠片机实际张力及纠偏的控制技术开展深入研究，望能够为相关专家及学者对这一课题的深入研究提供有价值的参考或者依据。
[关键词]锂电池；叠片机；张力；纠偏；控制技术；
前言：
张力及纠偏控制，它属于动力式锂电池的叠片机核心技术，只有在张力及纠偏的控制系统处于较强稳定性运行状态下，才能够为动力式锂电池的叠片机总体运行提供保障。故而，深入研究锂电池的叠片实际机张力及纠偏的控制系统设计实现，确保锂电池的叠片实际机张力及纠偏的控制技术得以充分发挥，具有极大的现实意义及价值。
1、张力及纠偏的控制系统具体选型
1.1选择控制器
在自动化的工业当中，最常用控制器要属可编程的逻辑性控制器PLC，它的基本优势在于使用便捷、编程较为简单、具备强大功能特性，有着较高的性价比，能同步控制伺服轴近百余个，具备较强抗干扰性及可靠性，运行调试及维修均较为便捷，故被广泛应用在工业领域当中。故本文选定基于PLC控制器设计张力及纠偏的控制系统，经对比国内外PLC各项性能，并考量到实际需求与成本各方面情况，决定选定汇川中型AM600的PLC。汇川中型AM600的PLC，其内部设置了高速I/O，有着16个通道200K的高速输入及8个通道200K的高速输出，支持者4轴脉冲的运动控制，能满足于锂电池的叠片实际机张力及纠偏的控制技术操作总体标准。
1.2选择HMI产品
触摸屏，便于用户实现人机交互与系统控制操作，一般保护着显示装备运行状态、设置各项参数及命令等。本文选定汇川系列为IT5000的HMI产品，此产品具备以下特点：丰富的接口、较高性价比、使用便捷、容量大、性能强大等，可满足于锂电池的叠片实际机张力及纠偏的控制技术操作总体标准。IT5000 系列的触摸屏，其线路连接操作流程具体如下：PC机经USB连接于触摸屏，经Inotouch Editor系统软件设计触摸屏的界面，并分配好内存，触摸屏经RS485实现与PC之间的连接及通信。
1.3选择伺服电机
伺服电机具体型号的选定，与系统总体构建成本、后期量产的设备成本存在必然联系。若伺服电机的选型不够妥当，则必将影响系统总体性能。若妥当地选定伺服电机，则总成本能够得以有效控制，系统运行可实现最优化运行操作。本文选用旋转电机6个，即为：纠偏电机、张力摆杆式电机、放卷电机、平台升降式电机、左/右压刀式电机。张力摆杆式电机，用以控制系统的恒扭矩及张力恒定。在隔离膜具体传送期间，若有偏斜情况出现，应将纠偏电机引入，推动着导料的平板移动，以达到纠偏控制效果；放卷电机，可实现隔离膜变速及匀速的主动放卷；左/右压刀式电机，用以往返叠片期间将极片与隔离膜均压住。周期性的叠片期间，锂电池厚度越厚，极易促使叠片工作平面的有周期性的变化情况出现，在使用该升降电机期间，应当保证叠片工作平面维持不变状态。旋转电机选定，应依据选型基本准则与实际状况合理选定，依据伺服电机基本选型准则及相关注意事项中了解到，在选定旋转电机期间，应重点考量到连续时效的负载转矩、转矩、额定转速、转子惯量等。此次研究当中所有旋转电机，均依据不同价格与性能标准，选定汇川技术公司所生产旋转电机。驱动器为该型号伺服电机所配套驱动器的型号。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该旋转电机额定的转速即为3000r/min，转速最高不超过6000r/min。
2、系统实现
2.1 构建张力及纠偏的控制系统
系统的主控制器为AM600，借助触摸屏来实现与用户之间的交互，包含着外部扩展及高速的I/O系统模块。扩展该I/O系统模块，应用在外接的传感器与触电开关，处于较高反应速度条件下，高速的I/O应满足于锂电池的叠片实际机张力及纠偏的控制技术操作总体标准。高速的I/O，用来接收系统纠偏的传感器所反馈的信号，与所设定的偏差对比，将纠偏量确定好。经对比分析，选定EtherCAT的通信协议，高速传递信息。EtherCAT，中文全称为基于太网控制的自动化科学技术，是基于太网开放架构现场总线的一个系统，可实现较高精度与速度的同步传输操作，适合应用在主站之间、主站与从站之间数据交互当中。现阶段，多数使用CAN的总线技术，并借助EtherCAT来实现驱动器与系统控制器、驱动器相互间通讯，且还能实现同步式主从控制。
2.2 控制张力
控制张力系统技术，主要是借助电子凸轮来实现对张力的有效控制。电子凸轮，为基于数学建模基础理论所计算分析出或是依据实际状况而测定出的相应数据经绘制处理而成的曲线，以数据表为主要表示形式，点相互间为互次曲线的拟合，确保点之间的连续性，可是加速度、位置等命令，确保机械凸轮实现曲线运动。固定式电子凸轮控制技术方案如下：放卷辊，其主动匀速进行放卷操作。储料辊，则基于数学模型算出固定式电子凸轮的曲线，开始储放料操作，叠片平台、压刀均依据所规划好的相应轨迹，密切配合着运动，以确保隔离膜的叠片动作得以实现，确保系统张力处于恒定状态。在张力摆动有偏移情况出现，借助PID将放卷的速度调整好，放卷辊便可实现主动变速性的放卷操作。
2.3 控制纠偏
蛇形的纠偏器属于纠偏系统常用机构，由于该系统叠片平台在高速运动期间，蛇形的纠偏器并不能够满足于锂电池的叠片机实际纠偏控制实现标准及要求，因而，需内设推板机构，在叠片平台位置隔离膜有偏差情况出现，伺服电机便能够及时推动着整块的导料板，通过前后运动来实现纠偏控制。
3、结语
综上所述，通过以上分析论述之后我们对于锂电池的叠片机实际张力及纠偏的控制技术，均能够有了更加深入地认识及了解。从总体上来说，张力及纠偏的控制技术属于锂电池的叠片机当中最为核心的一项技术，通过对锂电池的叠片机实际张力及纠偏的控制设计实现，可确保该项控制技术真实效能得以有效发挥，确保锂电池的叠片机实际运行期间的张力处于恒定状态，及时对系统进行纠偏控制，为锂电池的叠片机高效化运行提供技术保障。
[参考文献]
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论文作者:邓志乾
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/11
标签：锂电池论文; 电机论文; 系统论文; 技术论文; 控制系统论文; 触摸屏论文; 操作论文; 《科技新时代》2019年7期论文;