[发明专利]一种锂电池生产设备控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂电池生产设备，尤其涉及一种锂电池生产设备控制系统。

背景技术

目前工业生产的规模越来越大，生产过程的控制越来越复杂，单纯由PLC(Programmable Logic Controller：可编程逻辑控制器)构建的控制系统虽然抗干扰能力强、运行稳定、能在一定程度上满足需求，但是随着规模的扩大，器构建的难度和成本成几何倍数增长，这对追求效率和效益的工业生产来说是个相当大的瓶颈。对于锂电池的生产过程，其问题尤其突出：需要多个电机、多个开关控制、多个电机联动。用PLC来构建锂电池生产设备控制系统的难度变得非常大，要想达到预定的控制效果的成本也是惊人的，原因在于：

(1)PLC在于过程逻辑控制，而对电机的控制策略简单，控制电机越多，PLC的控制程序复杂度便会以几何倍数增加，并且控制的精度不高；

(2)单个PLC的IO控制点有限，而通常一个电机的IO(Input Output：输入输出)接线多达6-8根，控制电机越多，采用更多的PLC主模块和扩展模块才能满足控制要求，耗费的成本高；

(3)PLC在复杂系统中控制周期长，难以实施高精度的实时控制。

可见，现有技术亟待改进和提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能有效降低成本的用于锂电池生产设备的控制系统。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：

一种锂电池生产设备控制系统，用于控制锂电池生产设备中电机的运动及获得各种控制信息，包括可编程逻辑控制器，还包括与所述可编程逻辑控制器连接的集散控制器，所述集散控制器接受所述可编程逻辑控制器的控制命令，控制相应的电机运动，并将电机运动的控制信息返回给所述可编程逻辑控制器。

所述集散控制器包括单片机，所述集散控制器通过所述单片机与所述可编程逻辑控制器相连接。

所述单片机包括与所述可编程逻辑控制器通信连接的通信模块和与电机通信连接的电机控制模块；所述通信模块包括用于与所述可编程逻辑控制器通信的RS232接口和/或RS422接口、控制命令接口；所述控制命令接口与所述可编程逻辑控制器的IO接口连接，用于接受所述可编程逻辑控制器的IO控制命令，向所述可编程逻辑控制器返回动作应答信号；所述电机控制模块包括控制信号输出接口，用于输出电机的驱动信号。

所述电机控制模块还包括定长电机控制单元、PID放料电机控制单元和纠偏电机控制单元，所述定长电机控制单元用于根据定长参数发出定长电机控制信号，所述PID放料电机控制单元用于根据PID参数输出电机控制信号，所述纠偏电机控制单元用于根据纠偏参数输出纠偏电机控制信号。

所述控制信号输出接口包括伺服电机控制信号接口和直流电机控制信号接口，所述伺服电机控制信号接口用于输出控制伺服电机的差分脉冲信号，所述直流电机控制信号接口用于输出直流电机的控制信号。

所述单片机还包括复杂可编程逻辑器件，所述控制信号输出接口设置在所述复杂可编程逻辑器件上，所述直流电机控制信号接口为DA接口。

所述单片机还包括AD接口，用于连接模拟量输入的传感器。

所述集散控制器至少有两个，所述集散控制器之间通过控制器局域网络总线通信连接。

上述控制系统还包括通信中转站，所述通信中转站分别与所述可编程逻辑控制器及所述控制器局域网络总线连接，用于通信协议的转换。

所述通信中转站还用于将基于Hostlink协议的命令转换为基于控制器局域网络总线协议的命令，并以广播形式放送到控制器局域网络总线上。

由于采用了以上技术方案，使本发明具备的有益效果在于：

(1)在本发明的具体实施方式中，可以将过程逻辑控制交由PLC完成，而电机运动控制由集散控制器完成，PLC无需进行接口的扩展，有效降低了成本。

(2)在本发明的具体实施方式中，可利用单片机拥有的大量IO接口进行控制，进一步节约了成本。

(3)在本发明的具体实施方式中，单片机单独进行电机控制，控制时间周期短，提高了实时性。

(4)在本发明的具体实施方式中，可控制伺服电机和直线电机，增加了灵活性和适应性。

(5)在本发明的具体实施方式中，单片机中还包括AD接口以输入模拟量，PLC不再需要扩展单独的模拟量接口模块，进一步节约了成本。

(6)在本发明的具体实施方式中，多个集散控制器之间采用CAN总线进行通信，通信速度快，又由于CAN总线可挂载上百个模块，系统的可扩展性增强。