基于物联网的动力电池生产数据采集研究
发布时间：2021-11-07 01:23
针对当前动力电池生产过程未实现数据信息共享与数据分析时效性差等问题,以提高质量为目标,设计了一种基于物联网的数据采集终端。利用数据采集终端建立与设备之间的通信通道、与上层管理系统的连接,以OPC协议的方式实现多种通信协议的格式转换和异构控制系统的兼容。同时结合电池自动化生产线的工艺,应用RFID和二维码等物联网技术,对产品在物流过程中进行信息识别、数据采集和数据与标签的绑定,通过数据采集终端,实现生产过程中人、机、物和环境的数据采集,并按照规则进行数据绑定和分析。以某电池厂为例进行了应用验证,说明其应用的优势。
【文章来源】：电源技术. 2020,44(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图２?物联网标识信息流（极片生产为例）??ＲＨＤ电子标签对原材料、半成品和成品流通过程中的载体进??行唯一标识
签中，人工张贴至原??料的标识载体。??设备的数据采集：读写器和喷码器以太网物理连接，以??Ｍｏｄｂｕｓ?ＴＣＰ的通信方式与设备ＰＬＣ连接，由物联网采集终端??主动采集设备ＰＬＣ的数据，系统记录产品编码、产品名称、数??量、规格型号，同时根据开始和结束时间把过程中的每个设备??数据、产品数据和环境数据绑定到标签写人后台数据库系统，??ＲＳ??Ｓ７－１２００ＰＬＣ?３??２？??ＲＳ?Ｓ??４８５／４２２?１?＇？?？??、、??Ｓ７－２００ＰＩＣ??ＯＰＣ??图４?数据采集技术架构??从功能设计方面，分为管理系统以及设备控制系统ＰＬＣ。??两者相互配合，共同实现设备数据采集、监控、存储。本文以物??联网标识技术将物料的物流联通，管理系统主要实现数据存??储、原材料信息管理、生产订单管理、生产工单管理等功能。??（１）物料信息管理??实现物料基本信息（包括质量信息）的增、删、改、查等操??作。利用ＲＰＴＤ发行系统，在管理系统中录人原材料的物料编??码、物料名称等基本信息。根据原材料的唯一编码，录人与之??对应的材料体系、材料工艺质量信息等，如：２０２００４２５１００１正??极片、ＬＥＰ体系、面密度３６０?ｇ／ｃｍ２；２０２００４２５１００２负极片、??Ｓｉ／Ｓｎ体系、比容量６５０?ｍＡｈ／ｇ〇??（２）生产订单管理??实现生产订单的增、删、改、查等功能。通过管理系统创建??生产订单，记录订单号、订单梳理、订单类型、订单计划开始／??结束时间、待生产的产品编码、待生产的产品名称等。通过该??模块创建订单后进行订单的拆解和创建〇??（３）生产工单管理??将生产订单转化成涉及到各个生产设备的生
通信（自由??口／ＭＯＯＢＵＳｌ？＞??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??＂？７－３００／４００／１２００／１５００??ＪＣｔｅｔｔＷ?芋持机?ＲＦｌＤｉＳ＾？?＝？＃其他?ＺＩＷ／Ｌ系列??ｔｔｆｔ品騁?桷狀网终期?Ｆ－Ｓ控ＭＳ??图３?物联网采集终端通信方式??根据电池生产制造工艺，确定工艺装备质量特性，对生产??过程中影响产品质量特性的关键工艺装备参数进行数据采集??分析，为智能化生产奠定基矗极片制备：物料温度、搅拌速度、??浆料粘度、细度、固含量、涂敷放卷和收卷张力控制、泵速、涂布??速度、烘箱温度、面密度、正方面对其及极片宽度等；电芯装配：??极片对齐度、切片精度、叠片速度、对齐度、焊接密封性、气孔??率、注液量及真空度等；电池／模组：电压、内阻、电流、电流、容??量、荷电状态（ＳＯＱ、健康状态（ＳＯＪＦ０参数等详见表２所示。??３数据采集技术架构和功能设计??原料的数据采集：系统操作者事先将当前生产所用原料??（正负极极片、隔膜胶带、极板、胶带、铝塑膜等）信息（如产品批??次、产品编码、供货商、关键质量参数、数量等）录人管理系统系??统，并通过ＲＦＩＤ发行系统写人ＲＦＩＤ标签中，人工张贴至原??料的标识载体。??设备的数据采集：读写器和喷码器以太网物理连接，以??Ｍｏｄｂｕｓ?ＴＣＰ的通信方式与设备ＰＬＣ连接，由物联网采集终端??主动采集设备ＰＬＣ的数据，系统记录产品编码、产品名称、数??量、规格型号，同时根据开始和结束时间把过程中的每个设备??数据、产品数据和环境数据绑定到标签写人后台数据库系统，??ＲＳ??Ｓ７－１２００ＰＬＣ?３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单体一致性对动力锂电池性能的影响研究[J]. 黄保帅,张巍. 电源技术. 2018(09)
[2]基于SCADA系统的代理型MES架构研究[J]. 陈甦欣,谢正莹. 组合机床与自动化加工技术. 2018(08)
[3]锂离子电池电极颗粒分布对电化学性能影响的分析[J]. 王靖,柯少勇,黄贤坤,刘永忠. 化工进展. 2018(07)
本文编号：3480891
【文章来源】：电源技术. 2020,44(10)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
图２?物联网标识信息流（极片生产为例）??ＲＨＤ电子标签对原材料、半成品和成品流通过程中的载体进??行唯一标识
签中，人工张贴至原??料的标识载体。??设备的数据采集：读写器和喷码器以太网物理连接，以??Ｍｏｄｂｕｓ?ＴＣＰ的通信方式与设备ＰＬＣ连接，由物联网采集终端??主动采集设备ＰＬＣ的数据，系统记录产品编码、产品名称、数??量、规格型号，同时根据开始和结束时间把过程中的每个设备??数据、产品数据和环境数据绑定到标签写人后台数据库系统，??ＲＳ??Ｓ７－１２００ＰＬＣ?３??２？??ＲＳ?Ｓ??４８５／４２２?１?＇？?？??、、??Ｓ７－２００ＰＩＣ??ＯＰＣ??图４?数据采集技术架构??从功能设计方面，分为管理系统以及设备控制系统ＰＬＣ。??两者相互配合，共同实现设备数据采集、监控、存储。本文以物??联网标识技术将物料的物流联通，管理系统主要实现数据存??储、原材料信息管理、生产订单管理、生产工单管理等功能。??（１）物料信息管理??实现物料基本信息（包括质量信息）的增、删、改、查等操??作。利用ＲＰＴＤ发行系统，在管理系统中录人原材料的物料编??码、物料名称等基本信息。根据原材料的唯一编码，录人与之??对应的材料体系、材料工艺质量信息等，如：２０２００４２５１００１正??极片、ＬＥＰ体系、面密度３６０?ｇ／ｃｍ２；２０２００４２５１００２负极片、??Ｓｉ／Ｓｎ体系、比容量６５０?ｍＡｈ／ｇ〇??（２）生产订单管理??实现生产订单的增、删、改、查等功能。通过管理系统创建??生产订单，记录订单号、订单梳理、订单类型、订单计划开始／??结束时间、待生产的产品编码、待生产的产品名称等。通过该??模块创建订单后进行订单的拆解和创建〇??（３）生产工单管理??将生产订单转化成涉及到各个生产设备的生
通信（自由??口／ＭＯＯＢＵＳｌ？＞??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??ＭＯＤＢＵＳ?ＲＴＵ??＂？７－３００／４００／１２００／１５００??ＪＣｔｅｔｔＷ?芋持机?ＲＦｌＤｉＳ＾？?＝？＃其他?ＺＩＷ／Ｌ系列??ｔｔｆｔ品騁?桷狀网终期?Ｆ－Ｓ控ＭＳ??图３?物联网采集终端通信方式??根据电池生产制造工艺，确定工艺装备质量特性，对生产??过程中影响产品质量特性的关键工艺装备参数进行数据采集??分析，为智能化生产奠定基矗极片制备：物料温度、搅拌速度、??浆料粘度、细度、固含量、涂敷放卷和收卷张力控制、泵速、涂布??速度、烘箱温度、面密度、正方面对其及极片宽度等；电芯装配：??极片对齐度、切片精度、叠片速度、对齐度、焊接密封性、气孔??率、注液量及真空度等；电池／模组：电压、内阻、电流、电流、容??量、荷电状态（ＳＯＱ、健康状态（ＳＯＪＦ０参数等详见表２所示。??３数据采集技术架构和功能设计??原料的数据采集：系统操作者事先将当前生产所用原料??（正负极极片、隔膜胶带、极板、胶带、铝塑膜等）信息（如产品批??次、产品编码、供货商、关键质量参数、数量等）录人管理系统系??统，并通过ＲＦＩＤ发行系统写人ＲＦＩＤ标签中，人工张贴至原??料的标识载体。??设备的数据采集：读写器和喷码器以太网物理连接，以??Ｍｏｄｂｕｓ?ＴＣＰ的通信方式与设备ＰＬＣ连接，由物联网采集终端??主动采集设备ＰＬＣ的数据，系统记录产品编码、产品名称、数??量、规格型号，同时根据开始和结束时间把过程中的每个设备??数据、产品数据和环境数据绑定到标签写人后台数据库系统，??ＲＳ??Ｓ７－１２００ＰＬＣ?３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单体一致性对动力锂电池性能的影响研究[J]. 黄保帅,张巍. 电源技术. 2018(09)
[2]基于SCADA系统的代理型MES架构研究[J]. 陈甦欣,谢正莹. 组合机床与自动化加工技术. 2018(08)
[3]锂离子电池电极颗粒分布对电化学性能影响的分析[J]. 王靖,柯少勇,黄贤坤,刘永忠. 化工进展. 2018(07)
本文编号：3480891
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