Contexte de l'application

Les séparateurs enduits sont des matériaux essentiels dans les batteries lithium-ion et les cellules de stockage d'énergie. En appliquant un revêtement céramique ou fonctionnel sur le film de base, ils améliorent considérablement la sécurité des cellules, leur comportement en température et leur durée de vie en cyclage. Alors que les projets de batteries et de stockage continuent de se développer dans le monde entier, les fabricants recherchent des lignes de revêtement avec un contrôle de haute précision et une traçabilité complète des processus. Ce projet fournit une solution de contrôle compacte et adaptée à l'exportation pour les machines de revêtement de séparateurs, ce qui permet aux fabricants d'équipement d'origine (OEM) de mettre facilement en service des lignes complètes dans différentes régions.

Aperçu de la solution

• Contrôleur principal : Siemens PLC

• Segment de processus : Revêtement de séparateur, séchage et contrôle de la tension de déroulement/rembobinage

• Configuration des E/S du projet : 2RS-PN2 + 416DI + 416DO + 18AI

• Utilisation annuelle des E/S : Environ 300 000 points

Description du projet

Le système est construit autour d'un automate Siemens S7-1200 avec plusieurs modules d'E/S distantes Profinet, formant une plateforme de contrôle centralisée pour la ligne de revêtement. Il collecte les signaux des jauges d'épaisseur de revêtement en ligne, des capteurs de tension, des sondes de température et d'humidité, des interrupteurs de fin de course et des retours d'état des entraînements :

• Dans la section de revêtement, l'automate ferme la boucle entre le retour d'épaisseur et la vitesse de la ligne pour contrôler le servo de la tête de revêtement, les entraînements et les pompes doseuses, assurant une épaisseur de revêtement uniforme.

• Dans la section du four, les canaux de température et d'humidité sont surveillés et utilisés pour réguler les modules de chauffage, maintenant le profil de séchage stable et empêchant la surcuisson ou le sous-séchage.

• Dans la section de déroulement/rembobinage, les données de tension et de diamètre du rouleau sont utilisées pour obtenir un contrôle de tension en boucle fermée afin que le séparateur fonctionne à grande vitesse sans plis ni déviation des bords.

Plusieurs recettes de processus sont stockées dans le contrôleur, permettant une commutation rapide de la largeur du film de base, du système de revêtement et de la vitesse de la ligne, de sorte qu'un ensemble de contrôle standardisé peut prendre en charge différents modèles de machines et lignes de production.

Résultats de l'application

• L'épaisseur du revêtement est maintenue dans des tolérances strictes, avec une amélioration notable du rendement global de la ligne.

• Les paramètres clés du processus sont surveillés et alarmés en continu, réduisant les ajustements manuels et les temps d'arrêt imprévus.

• La gestion des recettes et la journalisation des données historiques fournissent une base solide pour les audits clients et la traçabilité complète de la qualité.

Avantages de l'application

• Armoire de commande compacte et disposition des E/S denses, idéale pour les nouvelles installations et les projets de modernisation ;

• L'architecture modulaire permet une extension facile en fonction de la longueur de la ligne et de la disposition du processus, minimisant la réingénierie ;

• Prend en charge la gestion des recettes, la journalisation des données et le diagnostic à distance, simplifiant le service après-vente pour les lignes exportées ;

• La plateforme Siemens standardisée améliore la compatibilité des pièces de rechange et réduit les coûts du cycle de vie pour l'ensemble de la ligne de revêtement.