Tło Aplikacji

Powlekane separatory są kluczowymi materiałami w bateriach litowo-jonowych i ogniwach do magazynowania energii. Poprzez nałożenie powłoki ceramicznej lub funkcjonalnej na folię bazową, znacznie poprawiają bezpieczeństwo ogniw, zachowanie w temperaturze i żywotność cykliczną. Wraz z ciągłym rozwojem projektów dotyczących baterii i magazynowania energii na całym świecie, producenci poszukują linii powlekających z precyzyjną kontrolą i pełną identyfikowalnością procesu. Ten projekt zapewnia kompaktowe, przyjazne dla eksportu rozwiązanie sterowania dla maszyn do powlekania separatorów, ułatwiając producentom OEM uruchamianie kompletnych linii w różnych regionach.

Przegląd Rozwiązania

• Główny kontroler: Siemens PLC

• Segment procesu: Powlekanie separatora, suszenie i kontrola naprężenia odwijania/nawijania

• Konfiguracja I/O projektu: 2RS-PN2 + 416DI + 416DO + 18AI

• Roczne wykorzystanie I/O: Około 300 000 punktów

Opis Projektu

System jest zbudowany w oparciu o sterownik PLC Siemens S7-1200 z wieloma zdalnymi modułami I/O Profinet, tworząc scentralizowaną platformę sterowania dla linii powlekającej. Zbierane są sygnały z mierników grubości powłoki online, czujników naprężenia, sond temperatury i wilgotności, wyłączników krańcowych i informacji zwrotnych o stanie napędów:

• W sekcji powlekania, sterownik PLC zamyka pętlę między informacją zwrotną o grubości a prędkością linii, aby kontrolować serwo głowicy powlekającej, napędy i pompy dozujące, zapewniając równomierną grubość powłoki.

• W sekcji pieca, kanały temperatury i wilgotności są monitorowane i wykorzystywane do regulacji modułów grzewczych, utrzymując stabilny profil suszenia i zapobiegając przegrzaniu lub niedosuszeniu.

• W sekcji odwijania/nawijania, dane dotyczące naprężenia i średnicy rolki są wykorzystywane do uzyskania kontroli naprężenia w pętli zamkniętej, dzięki czemu separator pracuje z dużą prędkością bez zmarszczek i odchyleń krawędzi.

Wiele receptur procesowych jest przechowywanych w sterowniku, co pozwala na szybkie przełączanie szerokości folii bazowej, systemu powlekania i prędkości linii, dzięki czemu jeden standaryzowany pakiet sterowania może obsługiwać różne modele maszyn i linie produkcyjne.

Wyniki Aplikacji

• Grubość powłoki jest utrzymywana w wąskich tolerancjach, ze znaczną poprawą ogólnej wydajności linii.

• Kluczowe parametry procesu są stale monitorowane i alarmowane, co ogranicza ręczną regulację i nieplanowane przestoje.

• Zarządzanie recepturami i rejestrowanie danych historycznych stanowią solidną podstawę dla audytów klientów i pełnej identyfikowalności jakości.

Zalety Aplikacji

• Kompaktowa szafa sterownicza i gęsty układ I/O, idealne zarówno dla nowych instalacji, jak i projektów modernizacyjnych;

• Modułowa architektura umożliwia łatwą rozbudowę w zależności od długości linii i układu procesu, minimalizując ponowne projektowanie;

• Obsługuje zarządzanie recepturami, rejestrowanie danych i diagnostykę zdalną, upraszczając serwis posprzedażny dla eksportowanych linii;

• Znormalizowana platforma Siemens poprawia kompatybilność części zamiennych i obniża koszty cyklu życia dla całej linii powlekającej.