天博GSTS高性能交流伺服系统在全自动锂电池制片机上的应用-天博工控

天博GSTS高性能交流伺服系统在全自动锂电池制片机上的应用

[ 发布日期:2021-03-18 ] 来源: 【打印此文】 【关闭窗口】


1、国内工业总线基本介绍


国内工业控制总线经过多年的发展,目前最常见的是CAN 总线和EtherCAT总线。而一般常见总线芯片无非是485通讯芯片,CAN通讯芯片,其实这种高低压电平天博传输的通讯总线并不稳定,用在工业产品上不是很适合的。且此通讯总线已经在中国市场流行了几十年,先入为主,加上入门技术门槛低,因而被广泛应用于各种工业控制设备中,比如PLC,运动控制系统,远程IO等等。很多工程师们也熟悉这两种总线技术。但是由于硬件性能和软件协议的限制,CAN总线更多的是应用在通信数据量小,实时性不高的应用场景,对于大数据量,低延时的应用场景,其能力就有点捉襟见肘。


随着工业4.0信息时代的到来,工业现场应用对于大数据量通信和实时性有了越高的要求。基于此,高速工业以太网总线应运而生,基于以太网的硬件性能和改进的数据交换协议,可以满足大部分的高速、大数据量和高实时性场景。在各种工业以太网总线中,又 以EtherCAT总线在国内尤为流行。其流行主要有以下几个原因:

1.主站采用标准的物理层和数据链路层,不需要增加和改变现有的硬件。EtherCAT总线协议只改进了数据在以太网协议中的流动天博,完全是一种软件改动。

2.有很多芯片厂商直接集成了EtherCAT从站实现,这使得EtherCAT从站设备非常容易实现。


然而EtherCAT总线并没有像CAN总线那样更广泛流行的原因,原因是EtherCAT主站的实现成本和技术门槛太高所致。


2、天博工控EtherCAT总线伺服产品介绍


ES2A系列产品是天博工控历时4年自主研发的迭代两代的高性能总线伺服驱动器,是天博工控对市场不断钻研、对技术不懈追求的结晶。ES2A系列产品使用独特的单/双轴模块化设计,客户可根据实际应用自由选择电机功率(50W~2KW/轴),搭配组合成16轴以内任意轴数且总功率不超过6KW的总线伺服系统,这大幅提高产品性能和易用性。


作为“工业控制领域核心供应商”,天博工控一直致力于将控制系统国产化、平民化,让更广大的普通中小制造型企业都能用得好、用得起自动化产线、自动化设备,因此,总线伺服是天博工控力推的符合市场需求的一款产品。


3、天博GSTS高性能交流伺服系统在全自动锂电池制片机上的应用


全球新能源汽车已进入政策扶持与产品力驱动共振的新周期,动力电池需求也正在加速。预计2021年全球新能源汽车销量将达到418万辆,对应动力电池需求达到214-245GWh左右。展望中长期,2025年全球销量或超1100万辆,对应动力需求约619-776GWh,未来15年全球动力电池年需求将达到3TWh以上。



电动汽车需求的迅速上升,使得动力锂离子电池需求量大幅上升,使之成为带动锂离子电池行业增长的主力。锂电是一个极具韧性的产品,从80年代诞生,至今经过了长时间的沉淀与技术革新,同时锂电无论生产还是销毁过程均对环境危害较小,比较符合当前社会发展的诉求,所以锂电才成为了当今新一代能源的核心重点。就中期来看,当前运输技术的升级是环球应用科技升级的核心,动力锂电池作为运输技术升级不可或缺的配套产品,在未来3-5年预计将有极大的发展。


天博保持着对锂电池行业的高度关注,利用技术开发特长,深挖行业需求,围绕锂电池设备市场开发出一系列的运动控制解决方案,大幅度提高锂电池生产线的自动化程度,提高生产效率和产品质量,降低投入成本,提升效益。

锂电池制造的核心:制片,天博也称激光切、点焊,根据极耳的成型天博不同叫法不一,其主要工艺过程为:自动放卷---焊前纠偏---送极耳---焊极耳---贴胶1---贴胶2---贴胶3(极耳贴)---纠偏---切片或收卷。制片是直接影响电池安全性、容量、一致性等各项性能的关键工序。对于锂电池而言,具有良好的一致性,可靠的安全性和直通良率是王道;那么对于制片机而言,生产出“具有良好的一致性,可靠的安全性能和直通良率”的产品是唯一的任务。


天博GSTS高性能交流伺服系统技术参数


硬件参数

CPU

ARM A8架构 1G主频

内存

256M

硬盘

4G

EhterCAT接口

1个

标准以太网接口

1个

CAN口

1个

RS485

2个

RS422

1个可搭配天博工控专用手持

数字量IO

32路输入,32路输出

软件参数

EtherCAT通信

1. CiA402协议 或者根据具体设备自定义协议

2. 支持设备XML文件导入并进行通信数据关联

3. 桁架8轴:最小250us通信周期

4. 机器人8轴:最小1ms通信周期

5. 抖动时间 < 40us

运动控制

1. 六关节串联机器人、SCARA、DELTA等20余种机器人结构,并可根据客户需求定制开发

2. 提供二次开发库

Modbus RTU

主从站支持

Modbus TCP

主从站支持

CANopen

支持作为管理节点

基于JSON的TCP/IP通信协议

支持,可用于与视觉系统交换或者其他集成系统进行更灵活的数据交互

逻辑编程

天博工控自定义编程语言



天博GSTS高性能交流伺服系统采用了CiA402协议,支持设备XML文件导入并进行通信数据关联,桁架8轴:最小250us通信周期,机器人8轴:最小1ms通信周期,抖动时间 < 40us,极快的动态响应,完美解决了收卷不齐的问题。


天博工控EtherCAT总线基于ARM的硬件平台,采用IGH方案结合Linux系统进行深度开发,把主站的成本降低至百元级别,并且实时性达到市面上主流产品的性能,配合上天博自主开发的EtherCAT总线伺服,让很多国内中低端制造业也用得起并且用得好高端设备。



GSTS支持断电记忆,当设备出现故障停机或断电重开机时,无论机械部分停在任何位置,都可自动回到原点,连续生产,无需手动调节,无需降速运行,无需减速传感器,降低用户机械投入成本,提升制造工艺和生产效率。

GSTS性能强大稳定,布线、调试简单化、性价比高,特别适合锂电池行业国产伺服替代进口多伺服的应用。

GSTS伺服整体运作非常流畅,运行效果远高于客户对国产伺服的期待。不但在效率和品质方面有较大提升,而且速度和精度有了很大改善。同时还为客户节省了成本,产品市场竞争力大大增强。

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