台达控制系统实现多轴高精同步在锂电池涂布机上的应用

摘要：本文主要讲述的是台达控制系统实现多轴高精同步在锂电池涂布机上的应用，此项目设备属于高精度的中、大型先进特种设备，整机价值150万，电气控制系统能对其高性能、高精度、高效率、高功能的要求实现了完美的实现，现已经在实际用户处投入生产。

关键词：AH500 DMCNET网络 20MC 龙门同动 多轴同动

1 锂电池涂布机背景

适用于将浆料按预定厚度、长度均匀涂覆在膜料表面，涂好的膜料经烘干箱烘干，通过纠偏及张力闭环控制。涂布方式：可实行间歇或连续、转移式涂布；驱动方式：为伺服电机驱动背辊移动；

2 电气系统组成：

主要电气元件清单

3 系统控制原理说明

说明：系统以AH500 中型PLC为控制平台，PLC部分控制除了运动控制部分以外的所有电气设备；运动控制部分采用AH-20MC运动控制模块进行统一控制，此系统通过20MC的DMCNET总线与8轴伺服ASD-A2-F进行通讯；

4 核心设备性能、功能介绍

4.1 CPU模组：AHCPU510-RS2

基本型CPU 模块，内建RS-485*2、USB 通讯端口以及SD卡接口，支持768 点I/O，程序容量16k steps

采用高速32 位处理器，1K steps 指令执行速度 = 0.3ms 4.2 總線型定位模組：AH20MC-5A

支援實體運動軸数：12 軸運動控制程式儲存：內藏 64k Steps 儲存器

馬達控制方式：台達伺服高速通訊DMCNET 響應同步週期1ms

外接通訊埠：Mini USB 通訊埠，Ethernet 通訊埠，DMCNET 通訊埠

支持手摇轮输入/电子凸轮/部分M 码、G码/2-6轴直线插补/2轴圆弧插补/3轴螺旋插补；

4.3 伺服驱动：ASD-A2-1521A-F

1.5KW，ECMA伺服马达搭配高精度20-bit等级（1280000p/rev）编码器。

支持绝对型编码器，（17-bit）。全闭环功能

内建电子凸轮（E-CAM）功能

5 技术难点实现

5.1 AH500硬件组态及设置

通过软件Delta ISPSoft 编程软件中的“项目管理区”---硬件配置界面进行项目的硬件组织搭建。 5.2 DMCNET组网及设置

? 硬体配线

利用台达DMCNET线缆连接，终端电阻为ASD-TR-DM0008，整个长度不可超过30米。

? ASDA-A2伺服设定

设定A2 P1-01 为0X0B

设定A2 P3-00为节点号；节点号必须含ID1

设定P3-01 为0X203

5.3 电子齿轮功能

涂布机头传动轴多达8个，必须保证速度同步，采用电子齿轮的方式实现。

GearIn功能支持电子齿轮比持续更新，参数更改后立即生效，不需要再次啮合。

GearIn Enable=false，电子齿轮脱离，从轴减速停止，而非保持脱离时的速度。

在项目程序中将其中一轴做为主轴，其他轴通过电子齿轮功能与主轴进行联系起来，达到同步的功能； 5.4 运动轴速度叠加功能

当在遇到间歇涂布需要分离同步轴的时候势必会会造成整条铜箔发生张力变化，为了避免此状况的发生，可以通过速度叠加功能降低或增加从轴的速度来消除从轴位置变化所带来的张力变化。

5.5 龙门同动功能

在间歇涂料的时候需要动态移动涂布辊，势必会造成原料的松紧，如何保证涂布精度不受影响，就需要实现通过龙门同动功能移动涂步辊。

两颗伺服驱动器同时获得上位控制器的目标位置命令，在执行过程中各自驱动器将自己的真实位置通过CN1口传送到另一同步驱动器的全闭环接口CN5；来达到高精度同步运动的效果。

6 总结

此项目设备属于高精度的中、大型先进特种设备，整机价值150万，电气控制系统能对其高性能、高精度、高效率、高功能的要求实现了完美的实现，现已经在实际用户处投入生产，生产产品是高级锂电池的核心部件，高质量的产品给实际客户带来了丰厚的利润，现设备生产厂家又获得多台定单。