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鋰電池注液稱重系統管控一體化案例

一、項目概況

某廠家是一家集研發和設計、生產與服務理念為一體的鋰離子電池和超級電容器生產設備制造企業,其研發的圓柱鋰離子電池全自動注液設備,可實現小方型鋁殼電池電芯稱重、注液過程的自動進行,但是缺乏一個對整個稱重過程發生的數據進行記錄、監控的系統,也無法隨時對注液生產批次的質量進行查詢的功能,因此,該設備需要添加一套稱重監控系統,以對稱重數據進行記錄、監控,對注液生產的質量進行記錄、查詢,利用亞控開發的KingScada軟件可對注液機稱重過程所發生的過程數據進行監控,并配套使用亞控的工業庫軟件KingHistorian記錄生產批次信息,可在系統中隨時進行查詢。

具體目標如下:

● 采集注液前稱重重量、注液后稱重重量、補液重量的數據,在注液機配套PC機上展示;

● 可人工輸入注液重量上下限,系統自動對注液重量是否達標進行判斷;

● 定時自動將注液生產的數據、批次信息以及系統判斷信息記錄。

二、項目實施

1、鋰離子電池生產工藝的一般流程如下所示:

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注液為非常重要的一道工序,必須要保證其注液量的精度。注液機即用于完成圖1鋰電池生產流程中的注液工序,鋰離子電池全自動注液設備工作流程主要如下圖所示:

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2、注液機稱重監控系統總體架構如下圖所示:

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整個系統為一個單機設備監控系統。注液機設備中有10-20個電子秤,全部連接于一個PLC上,使電子秤的數據全部集中于PLC中。通過網線將注液機PLC與注液機配套工控機相連,工控機上安裝上位軟件KingScada對注液機的數據進行采集。

3、注液機稱重監控系統的注液稱重過程監控界面如下圖所示:

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通過稱重監控界面可以十分直觀地、及時地了解到稱重的整個過程數據信息:包括注液前稱重、注液后稱重及補液的狀態信息;同時在軟件中設置了稱重過程數據自動存儲至KingHistorian的機制,存儲的數據包括稱重時間(稱重完成時刻)、電池號、批次、注液站、前稱重重量、后稱重重量、注液量、補液重量、注液質量判定結果等,實現了數據可追溯化、報表化。

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使用這個系統輔助進行注液生產,生產過程更加直觀,注液不良品可以及時得到反饋,一定程度上促進了生產效率,同時友好的人機界面有利于一線操作員工提升工作效率。

三、項目總結

1、項目亮點

● 注液稱重是注液工序中重要的一環。以往注液機由人工手動記錄各電子秤稱重數據,然后人工套入公式計算注液是否合格。該方案采集電子秤數據并將判斷注液質量的工作封裝在上位軟件中,極大地提高了生產效率,增加了準確度和自動化程度;

● 畫面上展示前稱重重量、后稱重重量及補液重量,生動直觀地表現出稱重進度及補液結果;

● 自動將注液生產過程數據存入數據庫,使得生產過程數據可追溯。

2、項目可推廣性

該注液稱重監控系統功能齊全,邏輯明確,對其它同類注液機廠家的設備配套項目有很大借鑒意義;同時注液為鋰電池生產行業的一道重要工序,對其進行有效地監控和管理是其提高生產效率和生產質量的關鍵。