卷繞機控制系統與張力分析

廣東工業大學自動化學院 陳柏良 李 軍 張文輝

卷繞機控制系統與張力分析

廣東工業大學自動化學院 陳柏良 李 軍 張文輝

為滿足某工出廠的具體要求，設計一套適用于該工廠的卷繞機控制系統，且能對張力問題進行分析與解決。本文通過介紹卷繞機控制系統、張力系統控制結構、張力的產生及影響因素，最終設計出本套卷繞機控制系統，并已滿足該工廠的需求。

卷繞機；控制系統；張力系統控制結構

1.概述

鋰電池卷繞機多種多樣，從生產的鋰電池產品形狀來分有方形卷繞機和圓形卷繞機；根據卷繞機的控制方式分為半自動卷繞機和全自動卷繞機；其中半自動鋰電池卷繞機的主要工作任務是將制作好的極片與絕緣但可以讓鋰離子通過的隔膜按照一定的規則卷繞成特定的形狀（一般分為圓形、方形）的電芯。根據使用的卷針多少分為單卷針型卷繞機和多卷針型卷繞機。

2.卷繞機控制系統的設計

卷繞機控制系統由兩部分組成：主控制電路部分和輸入/輸出電路部分。主控制部分包括：電源電路，DSC（STM32F407）最小系統、ISP/實時監控電路、J-LINK下載/監控電路、使用SPI2的SD卡存儲電路，RS485-Modbus通信電路；輸入/輸出電路包括：編碼器輸入電路、通用輸入/輸出電路、拓展輸入/輸出電路、位置傳感器輸入電路、電機驅動電路，系統設計圖如圖1所示。

圖1 卷繞機控制系統

3.張力控制系統的結構

工藝與控制的流程如圖2所示，包括放卷機構、張力檢測、控制器、收卷機構等組成。……