CN109507977A - 生产锂电池材料的智能厂房系统 - Google Patents

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李慧敏
陈飞
石宝钱
陆小军
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Nanjing Panda Electronics Co Ltd
Nanjing Panda Electronics Equipment Co Ltd
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Nanjing Panda Electronics Co Ltd
Nanjing Panda Electronics Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种生产锂电池材料的智能厂房系统，包括底层传感器等硬件设备、各设备PLC控制器、Master PLC、厂房MES数据库系统、中央监控显示等，全厂各网点铺设网线接口及网络交换机，且各设备遵循Ethernet/IP协议规格。本发明公开的生产锂电池材料的智能厂房系统全厂的生产数据、运行状况等能够及时显示在中央监控系统上，便于中央监控系统的调度与控制，节约人力成本，提高生产效率，实现了智能厂房自动化系统。

Description

生产锂电池材料的智能厂房系统
技术领域
本发明公开了一种智能厂房系统，特别是一种生产锂电池材料的智能厂房系统。
背景技术
三元锂电池正极材料有较高的能量密度以及较好的循环稳定性和热稳定性，广泛应用于电动汽车和混合电动汽车上。在正极材料制作过程中，包含烧结、传输、压滤、闪蒸等复杂工艺，各工艺由不同的设备商使用不同的电气控制系统。传统工艺中各设备之间的数据链接建立非常困难，且数据没有统一上传到集控室，无法集中监控全厂设备的运行状态，每种设备需要工作人员时刻维护，制约了生产自动化，大大增加劳动力，生产成本较高。
发明内容
发明目的：本发明公开了一种生产锂电池材料的智能厂房系统，能够克服众多设备商各自采用不同电气控制系统，人工时刻维护设备、设备数据无法集中实时采集，无法适应自动化生产的问题。
技术方案：一种生产锂电池材料的智能厂房系统，包括底层传感器、各设备可编程逻辑控制器(PLC)、Master PLC、MES数据库；底层传感器将各生产设备的生产数据上传至各设备的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器遵循Ethernet/IP网络系统的通信协议将生产设备的运行状态、生产数据上传到Master PLC，Master PLC将所收集到的数据发给MES数据库，MES数据库对数据进行分析监视，并将所需下发的数据下发至Master PLC；Master PLC将下发的数据下发到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制底层执行单元的动作。
考虑到智能化厂房的监控与调度，在中央监控系统中配有大屏显示，可以实时显示生产现场的运行状态、生产数据等，并能对其中相应数据进行分析和操作。MES数据库将重要数据传输至中央监控大屏上进行显示。
所制定的基于Ethernet/IP的通讯协议规定了各个生产设备需上传或接受下发的设备运行状态、生产数据、报警信息的具体数据格式标准。所有生产设备的数据上传与下发遵循该Ethernet/IP的通讯协议规格。解决了以往不同设备商的设备之间通信困难的问题。
具体的，生产设备的生产数据包括温度、生产节拍、产量。
为了使得不同的工艺设备之间能够建立通讯，在中央监控室放置主交换机，在各个分控室放置交换机，各分控室的交换机分别连接到各个生产设备的可编程逻辑控制器上。
具体的，所述生产设备包括烧结炉、传输线、闪蒸机、压滤机。
有益效果：本发明公开的生产锂电池材料的智能厂房系统有益效果如下：
1、实现厂房自动化生产，可对生产现场实时监控调度，节约人力成本，增加生产效率；
2、本发明的智能产房系统，各设备统一采用欧姆龙系列PLC，便于工程师维护，备品备件可通用，降低维护成本；
3、硬件实施简单，各设备商的硬件设备无需做较大改动，电气控制系统能支持Ethernet/IP协议即可；
4、本发明将所有生产数据上传到MES数据库系统，为将来生产现场与工业大数据、云平台的对接，提供了有利条件。
附图说明
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明的厂房网络部署示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种生产锂电池材料的智能厂房系统，包括底层传感器、各设备可编程逻辑控制器、Master PLC、MES数据库；底层传感器将各生产设备的生产数据如：温度、生产节拍、产量等上传至各设备的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器遵循Ethernet/IP网络系统的通信协议将生产设备的运行状态、生产数据上传到Master PLC，Master PLC将所收集到的数据发给MES数据库，MES数据库对数据进行分析监视，并将所需下发的数据下发至Master PLC；Master PLC将下发的数据下发到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制底层执行单元的动作，从而实现生产数据的实时监测与控制。
考虑到智能化厂房的监控与调度，在中央监控系统中配有大屏显示，可以实时显示生产现场的运行状态、生产数据等，并能对其中相应数据进行分析和操作。MES数据库将重要数据传输至中央监控大屏上进行显示。
所制定的基于Ethernet/IP的通讯协议规定了各个生产设备需上传或接受下发的设备运行状态、生产数据、报警信息的具体数据格式标准。所有生产设备的数据上传与下发遵循该Ethernet/IP的通讯协议规格。解决了以往不同设备商的设备之间通信困难的问题。
由于全厂设备种类众多，包含：烧结炉、传输线、闪蒸机、压滤机等不同工艺设备，且不同工艺设备由不同的厂商制作，相互无法建立通讯。基于此，本发明建立了如图2所示的网络接口布局。在中央监控室放置主交换机，在各个分控室内安装交换机，呈星形布局，各分控室的交换机分别连接到各设备的可编程逻辑控制器上，以此使得所有可编程逻辑控制器能够组网。各设备可编程逻辑控制器遵循基于Ethernet/IP的通讯协议规格，建立链接即可互相通信。数据按照通讯规格上传和下发，高效可靠，以保证厂房智能化的实现。

Claims (6)

1.一种生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：包括底层传感器、各设备可编程逻辑控制器、Master PLC、MES数据库；其特征在于：所述底层传感器将各生产设备的生产数据上传至各设备的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器遵循Ethernet/IP网络系统的通信协议将生产设备的运行状态、生产数据上传到Master PLC，Master PLC将所收集到的数据发给MES数据库，MES数据库对数据进行分析监视，并将所需下发的数据下发至Master PLC；Master PLC将下发的数据下发到可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器控制底层执行单元的动作。
2.根据权利要求1所述的生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：MES数据库将重要数据传输至中央监控大屏上。
3.根据权利要求1所述的生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：所制定的基于Ethernet/IP的通讯协议规定了各个生产设备需上传或接受下发的设备运行状态、生产数据、报警信息的具体数据格式标准。
4.根据权利要求1所述的生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：所述生产设备的生产数据包括温度、生产节拍、产量。
5.根据权利要求1所述的生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：在中央监控室放置主交换机，在各个分控室放置交换机，各分控室的交换机分别连接到各个生产设备的可编程逻辑控制器上。
6.根据权利要求1所述的生产锂电池材料的智能厂房系统，其特征在于：所述生产设备包括烧结炉、传输线、闪蒸机、压滤机。
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