基于臺達20PM運動(dòng)控制器的電池極片軋輥機

摘 要：本文在闡述軋輥機工作原理、工藝要求的基礎上，主要介紹臺達DVP-20PM00D運動(dòng)控制器在軋輥機上面的應用與相關(guān)控制程序概要。

關(guān)鍵詞：運動(dòng)控制器 伺服控制 高速脈沖

1 引言

　　移動(dòng)電子市場(chǎng)造就出包括鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物電池等許多種類(lèi)龐大的電池制造產(chǎn)業(yè)。電池極片有色金屬壓延的輥壓機及其連軋生產(chǎn)線(xiàn)，為機電自動(dòng)化系統提供了新的應用領(lǐng)域。

　　鋰電池極片壓延輥壓機如圖片1所示。壓延鋼棍把薄厚不均的電池極片卷材經(jīng)過(guò)壓軋制得高密度均質(zhì)級片材料，提高電池的容量。在壓延鋼輥的兩側分別有一個(gè)控制“斜鐵”的伺服系統，“斜鐵”的作用是控制軋輥的位置，是保證軋制工藝的基礎。根據軋輥位置調整軋制液壓，控制軋輥在極片上面的軋制壓力值。傳統的 “斜鐵”是采用步進(jìn)電機伺服系統控制方式，控制精度受到限制，極片上面的壓力完全靠人工經(jīng)驗來(lái)判斷和實(shí)現液壓調整。

2 系統設計

　　整個(gè)機器的工作是控制張力的收放卷流程。關(guān)于收放卷橫張力控制部分采用臺達BW系列變頻器，已經(jīng)測試成功，本文著(zhù)重介紹20PM運動(dòng)控制器應用部分。

　　2.1 工藝技術(shù)指標

　?。?）保持極片在收卷的過(guò)程中保持張力恒定。

　?。?）保證斜鐵走位的準確，壓力給定的準確。

　?。?）最高線(xiàn)速度為30米/分，最低線(xiàn)速度為0米/分。

　　2.2 系統原理設計

　　極片壓延輥壓機自動(dòng)化系統基于臺達機電技術(shù)平臺。配套PLC包括主機DVP16EH00T2和擴展模塊DVP-20PM00D;DVP04AD-H2;DVP04DA-H2;DVP08SN。觸摸屏人機界面DOP-A10THTD。系統架構如圖2所示。

　　PLC控制器DVP16EH00T2主要是實(shí)現對從站模塊的控制，通過(guò)自身的數字量的點(diǎn)和20PM所帶的數字量點(diǎn)實(shí)現對收卷、放卷、報警、整機啟動(dòng)、整機停止、切邊、糾偏控制器等多個(gè)點(diǎn)的控制。DVP-20PM00D運動(dòng)控制器完成對兩軸伺服“斜鐵”的精確控制，模擬量模塊是實(shí)現液壓部分電壓信號的采集，然后通過(guò)PLC處理后再輸出控制。

　　2.3運動(dòng)控制模塊簡(jiǎn)介

　　臺達DVP-20PM00D運動(dòng)控制擴展模塊的最大特點(diǎn)是直接提供電子凸輪功能，或者說(shuō)DVP-20PM00D是內置電子凸輪功能的PLC,所以有些場(chǎng)所直接稱(chēng)呼DVP-20PM00D為臺達20PM運動(dòng)控制器。選擇20PM的原因就是因為20PM是專(zhuān)用的運動(dòng)控制模塊，這塊模塊不但同時(shí)可以控制雙伺服，而且有雙手搖輪輸入，并且模塊本體還帶有8入8出的數字量控制點(diǎn)等諸多因素，這樣可以大幅度提升產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競爭能力。

　　臺達DVP-20PM00D采用高速雙CPU結構形式，利用獨立CPU處理運動(dòng)控制算法，可以很好地實(shí)現各種運動(dòng)軌跡控制、邏輯動(dòng)作控制，直線(xiàn)/圓弧插補控制，并且可以接入手搖輪，高速脈沖輸出可以達到500KHZ，可以作為主機也可以作為從機，靈活性更高。