鋰電負極材料石墨化過程實時測控系統(tǒng)設計.pdf

1、鋰電負極材料石墨化是保證材料性能的關鍵工藝工程，其生產(chǎn)過程的管理與控制對石墨化產(chǎn)品質量的影響至關重要。目前國內某知名公司的鋰電負極材料石墨化的生產(chǎn)過程中主要是人工記錄石墨化大功率電源設備的工作狀態(tài)參數(shù)，石墨化大功率電源的功率調節(jié)也是手動完成，并且對于石墨化爐溫等這類重要的生產(chǎn)信息沒有任何記錄。這樣就造成了在線監(jiān)測點少、設備隱患多、信息不全、工藝優(yōu)化難、人工控制、電能浪費大等生產(chǎn)難題。為了解決這些工業(yè)生產(chǎn)難題，本文研發(fā)了一套實時測控系統(tǒng)對

2、石墨化生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)進行在線的監(jiān)測與控制，該系統(tǒng)能夠完成石墨化大功率電源的設定功率曲線自動跟蹤，可以實現(xiàn)石墨化生產(chǎn)的全過程的數(shù)據(jù)實時瀏覽、實時曲線分析、歷史數(shù)據(jù)分析，歷史數(shù)據(jù)存儲。技術人員可以通過這些數(shù)據(jù)的分析掌握影響石墨化質量的因素，進而調整控制策略，修改工藝參數(shù)。
　　本文以某新材料公司的合作項目為基礎。通過深入研究石墨化生產(chǎn)過程，綜合了計算機控制技術、現(xiàn)場總線技術、數(shù)據(jù)采集與處理技術、組態(tài)技術等技術特點，設計了一套基于R

3、S485總線和MCGS的石墨化過程實時測控系統(tǒng)。給出測控系統(tǒng)網(wǎng)絡設計的構架方法及數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的設計方案，并在工控組態(tài)軟件MCGS平臺上給出了測控系統(tǒng)主機系統(tǒng)監(jiān)控軟件的設計過程。分析了該測控系統(tǒng)的優(yōu)勢，闡述了利用測控系統(tǒng)進行鋰電負極材料石墨化過程監(jiān)測的經(jīng)濟價值。
　　本文主要完成了以下的研究工作:
　　1)搭建一套基于Modbus協(xié)議的RS485總線網(wǎng)絡。
　　2)設計大功率電源測控系統(tǒng)。
　　3)設計溫度數(shù)

4、據(jù)采集模塊，變壓器數(shù)據(jù)采集模塊，整流器設備數(shù)據(jù)采集模塊，變壓器檔位自動調節(jié)模塊。
　　4)提出一種可以良好的追蹤給定配電功率曲線的功率自動配送方法，能根據(jù)設定的功率曲線自動實時調節(jié)送電功率。
　　5)將管理層PC機和主節(jié)點組入以太網(wǎng)，管理層能夠隨時隨地瀏覽實時數(shù)據(jù)。
　　本文設計的測控系統(tǒng)在某石墨化生產(chǎn)企業(yè)實際運行一年多，超過120爐次，所有的產(chǎn)品全部合格，實際運行結果證明本文給出的基于組態(tài)軟件和RS485總線的鋰電負