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新能源行業(yè)自動化控制解決方案

石墨電極材料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)

華凌科技專業(yè)從事石墨電極材料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)集成，行業(yè)業(yè)績有：中平瀚博、開封易成新能源等。

石墨負電極材料生產(chǎn)包含粗磨、研磨、混料、成型、包裝等諸多環(huán)節(jié)。行業(yè)特點是設(shè)備數(shù)量多，聯(lián)鎖控制關(guān)系繁雜；定量控制多樣化；設(shè)備間通訊復(fù)雜化。是典型的分布式控制系統(tǒng)。

核心控制工藝中，粒度控制為生產(chǎn)的重中之重，通過精確控制磨粉電機、研磨電機的電流、壓力等參數(shù)，達到控制產(chǎn)品的顆粒度的目的。

1. 系統(tǒng)配置方案

上位機選用專用工控機，下位機選用西門子S7 315-2DP PLC。通過DP通訊總線連接遠程I/O模塊以及用于研磨機控制的S7200 PLC主機，可方便進行系統(tǒng)擴展。上位機設(shè)操作員站、工程師站和數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器負責將底層控制數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)狡髽I(yè)管理服務(wù)器上，為MES系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

大量的變頻器、稱重儀表通過MODBUS RTU通訊總線連接到主PLC和上位機，構(gòu)成集中管理、分散控制的系統(tǒng)架構(gòu)。

2. 系統(tǒng)控制方案

2.1 粗磨粉線的順啟逆�？刂坪碗娏髯詣诱{(diào)節(jié)系統(tǒng)

粗磨粉線要求對現(xiàn)場近百臺電機啟停進行控制，方式為順起逆停。通過變頻器精確控制外分級轉(zhuǎn)速，通過控制外分級轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)磨粉主機電流。應(yīng)用串級PID控制算法，以主機電流為主控制目標，控制磨粉粒度，精確控制產(chǎn)品品質(zhì)。

2.2 脈沖除塵器進出口壓差控制

脈沖除塵器進出口壓差很小，屬于微差壓控制。介質(zhì)含有極細的石墨粉塵顆粒，在壓力變送器的選型和安裝上都有很多技術(shù)要求。

2.3 研磨機控制

一個車間共60臺研磨機，需要控制的總電機數(shù)量有近300臺。所有研磨機需要統(tǒng)一循環(huán)布料控制；每臺研磨機有電流和研磨時間的控制要求。研磨是非常重要的工藝環(huán)節(jié)，研磨工段實現(xiàn)自動化生產(chǎn)后，大幅提高了研磨質(zhì)量。不僅節(jié)省了大量的人力，改善了工作環(huán)境，而且還大大提高了生產(chǎn)效率。

2.4 其他還有混料定量控制，篩分工段控制等。

中平瀚博新能源有限公司是平煤集團下屬子公司，在石墨電極材料生產(chǎn)領(lǐng)域走在同行業(yè)前列。擁有國內(nèi)先進的工藝技術(shù)和專利生產(chǎn)設(shè)備。其一車間的石墨電極材料生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)由青島華凌科技有限公司設(shè)計集成，2015年正式投入使用，成為全廠運行效率最高、生產(chǎn)質(zhì)量最穩(wěn)定、生產(chǎn)設(shè)備最先進的生產(chǎn)車間。

開封易成新能源是平煤集團下屬另一家上市公司，生產(chǎn)動力電池電極材料工藝和中平瀚博大同小異，但產(chǎn)量是前者的四倍。易成新能源最新的石墨負電極材料生產(chǎn)線控制點數(shù)在一萬兩千點左右，屬于大型DCS系統(tǒng)，也是由青島華凌科技設(shè)計集成。