Antecedentes de la Aplicación

Los separadores recubiertos son materiales críticos en las baterías de iones de litio y las celdas de almacenamiento de energía. Al aplicar un recubrimiento cerámico o funcional sobre la película base, mejoran significativamente la seguridad de la celda, el comportamiento a la temperatura y la vida útil del ciclo. A medida que los proyectos de baterías y almacenamiento continúan expandiéndose en todo el mundo, los fabricantes buscan líneas de recubrimiento con control de alta precisión y trazabilidad completa del proceso. Este proyecto proporciona una solución de control compacta y apta para la exportación para máquinas de recubrimiento de separadores, lo que facilita a los fabricantes de equipos originales (OEM) la puesta en marcha de líneas completas en diferentes regiones.

Descripción General de la Solución

• Controlador principal: PLC Siemens

• Segmento del proceso: Recubrimiento de separadores, secado y control de tensión de desenrollado/re-enrollado

• Configuración de E/S del proyecto: 2RS-PN2 + 416DI + 416DO + 18AI

• Uso anual de E/S: Aprox. 300.000 puntos

Descripción del Proyecto

El sistema se basa en un PLC Siemens S7-1200 con múltiples módulos de E/S remotos Profinet, formando una plataforma de control centralizada para la línea de recubrimiento. Recopila señales de medidores de espesor de recubrimiento en línea, sensores de tensión, sondas de temperatura y humedad, interruptores de límite y retroalimentaciones de estado de accionamiento:

• En la sección de recubrimiento, el PLC cierra el bucle entre la retroalimentación del espesor y la velocidad de la línea para controlar el servo del cabezal de recubrimiento, los accionamientos y las bombas dosificadoras, asegurando un espesor de recubrimiento uniforme.

• En la sección del horno, los canales de temperatura y humedad se monitorean y se utilizan para regular los módulos de calentamiento, manteniendo estable el perfil de secado y evitando el horneado excesivo o el secado insuficiente.

• En la sección de desenrollado/re-enrollado, los datos de tensión y diámetro del rollo se utilizan para lograr un control de tensión de bucle cerrado, de modo que el separador funcione a alta velocidad sin arrugas ni desviaciones de los bordes.

Múltiples recetas de proceso se almacenan en el controlador, lo que permite un cambio rápido del ancho de la película base, el sistema de recubrimiento y la velocidad de la línea, de modo que un paquete de control estandarizado puede soportar diferentes modelos de máquinas y líneas de producción.

Resultados de la Aplicación

• El espesor del recubrimiento se mantiene dentro de tolerancias estrictas, con una mejora notable en el rendimiento general de la línea.

• Los parámetros clave del proceso se monitorean y se alarman continuamente, lo que reduce el ajuste manual y el tiempo de inactividad no planificado.

• La gestión de recetas y el registro de datos históricos proporcionan una base sólida para las auditorías de los clientes y la trazabilidad completa de la calidad.

Ventajas de la Aplicación

• Gabinete de control compacto y diseño de E/S denso, ideal tanto para nuevas instalaciones como para proyectos de adaptación;

• La arquitectura modular permite una fácil expansión de acuerdo con la longitud de la línea y el diseño del proceso, minimizando la reingeniería;

• Admite la gestión de recetas, el registro de datos y el diagnóstico remoto, simplificando el servicio postventa para las líneas exportadas;

• La plataforma Siemens estandarizada mejora la compatibilidad de las piezas de repuesto y reduce los costos del ciclo de vida para toda la línea de recubrimiento.