CN202956644U - 一种基于dcs的动力电池生产过程信息监控系统 - Google Patents

一种基于dcs的动力电池生产过程信息监控系统 Download PDF

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胡熠
陈军
蒋建军
贺雷
张金山
王金才
赵旭
张金盘
田军涛
王纯刚
贾建卫
李泉秀
王慧
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Cama Luoyang Electromechanic Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，包括以太网交换机、DCS主服务器和总线网络，所述总线网络的总线上连接有用于与动力电池生产设备配合的信息采集设备，所述总线网络通过所述以太网交换机与所述DCS主服务器通讯连接，所述DCS主服务器用于监视动力电池各生产设备的运行状态。解决了现有动力电池生产线上各设备的运行状态和运行参数无法集中监控问题。

Description

一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统
技术领域
本实用新型涉及一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统。
背景技术
近几年，我国电池业迅猛发展，电池生产量大幅增加，大数量电池生产涉及的各个环节的质量控制非常重要，因此必须对电池生产的各个环节进行现场数据的实时采集，对生产线上各生产设备的运行状态和运行参数进行实时监控，而目前国内的锂离子动力电池各生产设备均是独立运行，并且分散于厂房内，各设备的运行状况无法集中监控，这就需要工作人员去不同的监控设备对电池的生产信息进行监控，无疑增加了大量的人力，降低了生产效率。
虽然国外的锂电池生产厂在化成工序阶段有数据采集和监控，但是在之前的工段并没有对各设备的运行状态和运行参数进行采集和监控。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，用以解决现有动力电池生产线上各设备的运行状态和运行参数无法集中监控问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案是：一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，包括以太网交换机、DCS主服务器和总线网络，所述总线网络的总线上连接有用于与动力电池生产设备配合的信息采集设备，所述总线网络通过所述以太网交换机与所述DCS主服务器通讯连接。
所述总线网络包括Modbus总线网络、Profibus总线网络、TCP/IP协议网络和OPC协议网络。
所述Modbus总线网络包括Modbus总线和连接于该总线上的用于采集动力电池生产的涂布设备、切片设备和叠片设备运行状态的PLC控制器、人机界面和温湿度智能模块，所述Modbus总线网络通过以太网转换器连接到以太网交换机。
所述Profibus总线网络包括Profibus总线和连接于该总线上的用于动力电池生产的自动上料系统和合浆设备数据和状态采集的PLC控制器和触摸屏，所述Profibus总线连接OPC服务器，所述OPC服务器通过OPC协议连接以太网交换机，用于将该网络内各设备的数据和运行状态发送到DCS主服务器。
所述TCP/IP协议网络包括用于动力电池生产的化成设备信息采集的BIS服务器，该BIS服务器通过TCP/IP协议连接以太网交换机，用于将化成设备产生的化成信息存储并提供查询接口，并传输到所述DCS主服务器中。
所述以太网交换机的相应端口上还连接有DCS客户机。
本实用新型达到的有益效果：本实用新型通过网络传输，将各设备的运行参数和运行状态信息传输到DCS主服务器，通过DCS监控画面对各设备运行情况进行集中监控，不需要到各个厂房对不同设备的运行状况分别监控，节省了人力，提高了生产效率；另外，本系统采用数字式总线型通讯和控制，通讯速率更快，抗干扰性强，且只需要通过网络总线与主服务器实现通讯连接，现场布线简单，降低了系统成本。
附图说明
图1是本实用新型系统原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1，本实用新型包括DCS主服务器、以太网交换机和各总线网络，本实施例的总线网络包括Modbus总线网络、Profibus总线网络、TCP/IP协议网络和OPC协议网络，动力电池各生产设备通过相应的总线网络连接以太网交换机，且该以太网交换机与DCS主服务器通讯连接。
DCS主服务器运行Windows Server操作系统和DCS专业软件，负责整个系统的数据采集和管理，并进行通讯控制，该DCS主服务器内设有监控画面，用于对动力电池生产过程中各个设备的运行状态进行监控，该监控画面由专用软件组态。
本实施例中，涂布设备（1,2，……，n）、切片设备（1,2，……，n）和叠片设备（1,2，……，n）分别对应连接于各自的Modbus总线网络中，各Modbus总线网络分别通过一个以太网转换器连接到以太网交换机的相应端口，该Modbus总线网络主要由连接于Modbus总线上的各品牌PLC，HMI和温湿度智能模块组成，这些设备作为Modbus从站，DCS主服务器作为Modbus主站，在DCS主服务器的DCS专业软件内，组态到各从站的通讯连接和画面，由DCS主服务器定时向各从站设备发送查询指令，各从站根据指令，将该网络内各设备的运行参数和运行状态发送到DCS主服务器存储并在监控画面上实时显示。
本实施例中，自动上料系统和合浆设备（1,2，……，n）连接于Profibus总线网络中，Profibus总线通过OPC服务器连接以太网交换机的相应端口，Profibus总线网络主要由连接于该Profibus总线上的西门子S7300、S7400型PLC，西门子触摸屏，WinCC组态软件组成。WinCC将该网络中各系统和设备的所有数据和运行状态进行采集并显示，同时通过OPC服务器，将此网络内设备的数据和运行状态传输到DCS主服务器，并由DCS主服务器在监控画面上实时显示。
本实施例中，化成设备位于TCP/IP协议网络中，该TCP/IP协议网络包括TCP/IP协议和一个BIS主服务器，BIS主服务器将化成设备产生的化成信息存储并提供查询接口，DCS主服务器通过以太网交换机和TCP/IP协议，建立到BIS服务器MySQL数据库的ODBC数据连接，这样，可以直接在DCS监控画面上查询电池的化成信息。
在其他实施例中，可以根据实际工作情况，采取不同的总线网络，而且各生产设备可以相互调换不同的总线网络，同样可以达到本实用新型的目的。
综上，本实用新型使用更先进可靠且简单的现场总线网络来实现分散和高速的数据通讯，实现了锂离子动力电池生产线网络环境下的实时数据采集、实时流程查看、实时趋势浏览、报警记录与查看、开关量变位记录与查看、报表数据存贮、历史趋势存贮与查看、标准ODBC/SQL过程数据接口等功能，将企业过程控制系统与信息系统的网络集成、综合管理，且较传统的DCS系统成本更低。 

Claims (6)

1.一种基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，包括以太网交换机、DCS主服务器和总线网络，所述总线网络的总线上连接有用于与动力电池生产设备配合的信息采集设备，所述总线网络通过所述以太网交换机与所述DCS主服务器通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，所述总线网络包括Modbus总线网络、Profibus总线网络、TCP/IP协议网络和OPC协议网络。
3.根据权利要求2所述的基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，所述Modbus总线网络包括Modbus总线和连接于该总线上的用于采集动力电池生产的涂布设备、切片设备和叠片设备运行状态的PLC控制器、人机界面和温湿度智能模块，所述Modbus总线网络通过以太网转换器连接到以太网交换机。
4.根据权利要求2所述的基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，所述Profibus总线网络包括Profibus总线和连接于该总线上的用于动力电池生产的自动上料系统和合浆设备数据和状态采集的PLC控制器和触摸屏，所述Profibus总线连接OPC服务器，所述OPC服务器通过OPC协议连接以太网交换机，用于将该网络内各设备的数据和运行状态发送到DCS主服务器。
5.根据权利要求2所述的基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，所述TCP/IP协议网络包括用于动力电池生产的化成设备信息采集的BIS服务器，该BIS服务器通过TCP/IP协议连接以太网交换机，用于将化成设备产生的化成信息存储并提供查询接口，并传输到所述DCS主服务器中。
6.根据权利要求1所述的基于DCS的动力电池生产过程信息监控系统，其特征在于，所述以太网交换机的相应端口上还连接有DCS客户机。
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