锂离子电池车间资料采集系统采用力控企业级实时历史数据库pSpace实现车间装置互联互通，构建统一的资料交换服务，用于将生产现场的装置情况、质量检验的实时资料采集及历史资料归档，供企业执行制造系统MES、大资料平台FCloud分析关键环节资料，解决生产过程中的痛点。

通过该系统的建设，实现了从车间资料采集、生产排程管理到企业经营决策等全过程自动化、高效化、科学化管理。

1、专案概述

锂离子电池车间资料采集系统可以采集车间的作业资料，并将采集资料储存于控制中心数据库，而MES系统可以直接访问数据库服务，从而实现资料的无缝对接。

该系统建设通过力控ForceCon产品家族中的企业级实时历史数据库（pSpace）对现场加工装置的控制器，触控式屏幕、资料采集闸道器进行采集，完成现场资料的综合汇总。采用力控综合视觉化平台FWebView V3.0实现智慧排程中控室远端资料显示、监测及装置控制、报警及任务释出等功能。

从而解决了车间现场资讯孤岛问题，打通生产管理与生产过程的阻碍，方便客户对各车间集中远端监控及管理，提升生产过程管控能力，最终达到产能增效的作用。

2、系统设计方案

系统采用数据库软件中的资料采集服务程式（IOServer），可从PLC/触控式屏幕中读取装置状态资讯、工艺资讯、报警点等，采集资料按周期按照变化储存方案将资料推送到力控企业级实时历史数据库pSpace中，可根据实时资料及报警规则产生关键工艺引数的报警资讯，历史资料归档按照5-10年的架构设计，长期归档海量历史资料。

综合视觉化平台（FWebView）采用HTML5的视觉化方式呈现到智慧控制中心系统中，主要显示现场车间装置总页面资料资讯以及各装置单个页面资讯，使其可实时检视到车间各台装置状态、工艺值以及报警点，实现生产排程生产远端排程及看板视觉化功能。

整个系统主体围绕新能源动力电池制造车间，包括混料、涂布、辊压、分切、制片、卷绕、装配、注液、化成以及全自动生产线等重要工序，实现对车间装置资料采集，对装置实际执行的状态及工作引数进行监控，处理生产过程中的异常状况；以及在系统中嵌套了视讯监控功能，这使得锂电企业的“计划”与“生产”密切配合，让企业管理者在最短的时间内掌握现场的变化，快速修正从而保证计划合理；并完美的支援了现场装置厂家的多样性和通讯协议的多样性，为提高工厂生产关键效能做出最大的努力。

1）混料：混料工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响度大于30%，是整个生产工艺中最重要的环节，通过主线控制器采集控制溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数（及溶液表面温度）等，实现了现场对浆料、混料固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度进行准确监测，通过力控企业级实时历史资料实时对电池材料混料和搅拌装置监控。

2）涂布：包含涂布前/中/后段，全段通过实时数据库接入涂布机控制器资料，实现了动态批量检测、敷料量的计算、极片效果及裁片资料，动态结合MES批次状态，实现生产状态与工单配合，达到生产过程合理优化，实现加工过程中能够保持在制品涂布卷的张力稳定。

3）辊压：监控松下FP-XC38AT/三菱FX3U-48MT，根据辊压机的工艺控制和中控操作要求设定通讯讯号，来达到远端监视的目的。系统监测减速器装置的温度保护，润滑泵的执行状态以及实际速度、实际压力、设定压力等工艺引数以及装置工作状态。

4）分切：通过三菱公司PLC采集资料对分切机执行状态进行集中监控，可通过检视实时采集的资料，实现现场对分切机速度、张力等工艺引数的控制以及各部分电路的控制和变频器的转速监视。

5）制片：包括对分切后的极片/极耳焊接、极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断的资料监视，其中收卷极片用于后续的全自动卷绕，定长裁断极片用于后续的半自动卷绕；采集压片、分片、分档称片、烘烤状态资讯；动态实时跟踪制片过程，实现工艺流程的产线透明化。

6）装配线：锂电池电芯装配生产线的整个过程通过PLC采集资料，并使用资料传输界面将生产过程资料传输给MES系统、实现材料引数和制造资料的汇入，并可以及时储存和跟踪质量资讯。

7）卷绕：半自动卷绕机通过触控式屏幕的形式进行采集资料，采集出各型号的识别、隔膜纸、卷尺的规格、钢（铝）壳的卷绕、结存极片的标识状态等资料资讯。通过数据库同步元件将生产资讯转储至MES后台数据库中，为MES平台整锂电生产资料追溯提供基础。

8）注液：通过pSpace实现资料采集，直观地表现出注液过程中各型号注液量、手套箱内的湿度和室内温度、电池水分及抽真空时间的变化等。

9）化成：锂电池出厂前必须要经过化成检测工序以保证电池的质量，通过大资料平台的结构化资料采集，将化成数据库（Access）资料远传到大资料平台，并根据大资料算法实现电池化成产量分布及一致性选择，使现场工人根据分布情况及计算结果状态对锂电池更有效的分选，使电池达到一个稳定的水平。