華成GSTS高性能交流伺服系統(tǒng)在全自動鋰電池制片機上的應用

1、國內工業(yè)總線基本介紹

國內工業(yè)控制總線經過多年的發(fā)展，目前最常見的是CAN 總線和EtherCAT總線。而一般常見總線芯片無非是485通訊芯片，CAN通訊芯片，其實這種高低壓電平方式傳輸?shù)耐ㄓ嵖偩€并不穩(wěn)定，用在工業(yè)產品上不是很適合的。且此通訊總線已經在中國市場流行了幾十年，先入為主，加上入門技術門檻低，因而被廣泛應用于各種工業(yè)控制設備中，比如PLC，運動控制系統(tǒng)，遠程IO等等。很多工程師們也熟悉這兩種總線技術。但是由于硬件性能和軟件協(xié)議的限制，CAN總線更多的是應用在通信數(shù)據(jù)量小，實時性不高的應用場景，對于大數(shù)據(jù)量，低延時的應用場景，其能力就有點捉襟見肘。

隨著工業(yè)4.0信息時代的到來，工業(yè)現(xiàn)場應用對于大數(shù)據(jù)量通信和實時性有了越來越高的要求。基于此，高速工業(yè)以太網(wǎng)總線應運而生，基于以太網(wǎng)的硬件性能和改進的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，可以滿足大部分的高速、大數(shù)據(jù)量和高實時性場景。在各種工業(yè)以太網(wǎng)總線中，又 以EtherCAT總線在國內尤為流行。其流行主要有以下幾個原因：

1.主站采用標準的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，不需要增加和改變現(xiàn)有的硬件。EtherCAT總線協(xié)議只改進了數(shù)據(jù)在以太網(wǎng)協(xié)議中的流動方式，完全是一種軟件改動。

2.有很多芯片廠商直接集成了EtherCAT從站實現(xiàn)，這使得EtherCAT從站設備非常容易實現(xiàn)。

然而EtherCAT總線并沒有像CAN總線那樣更廣泛流行的原因，原因是EtherCAT主站的實現(xiàn)成本和技術門檻太高所致。

2、華成工控EtherCAT總線伺服產品介紹

ES2A系列產品是華成工控歷時4年自主研發(fā)的迭代兩代的高性能總線伺服驅動器，是華成工控對市場不斷鉆研、對技術不懈追求的結晶。ES2A系列產品使用獨特的單/雙軸模塊化設計，客戶可根據(jù)實際應用自由選擇電機功率（50W~2KW/軸），搭配組合成16軸以內任意軸數(shù)且總功率不超過6KW的總線伺服系統(tǒng)，這大幅提高產品性能和易用性。

作為“工業(yè)控制領域核心供應商”，華成工控一直致力于將控制系統(tǒng)國產化、平民化，讓更廣大的普通中小制造型企業(yè)都能用得好、用得起自動化產線、自動化設備，因此，總線伺服是華成工控力推的符合市場需求的一款產品。

3、華成GSTS高性能交流伺服系統(tǒng)在全自動鋰電池制片機上的應用

全球新能源汽車已進入政策扶持與產品力驅動共振的新周期，動力電池需求也正在加速。預計2021年全球新能源汽車銷量將達到418萬輛，對應動力電池需求達到214-245GWh左右。展望中長期，2025年全球銷量或超1100萬輛，對應動力需求約619-776GWh，未來15年全球動力電池年需求將達到3TWh以上。

電動汽車需求的迅速上升，使得動力鋰離子電池需求量大幅上升，使之成為帶動鋰離子電池行業(yè)增長的主力。鋰電是一個極具韌性的產品，從80年代誕生，至今經過了長時間的沉淀與技術革新，同時鋰電無論生產還是銷毀過程均對環(huán)境危害較小，比較符合當前社會發(fā)展的訴求，所以鋰電才成為了當今新一代能源的核心重點。就中期來看，當前運輸技術的升級是環(huán)球應用科技升級的核心，動力鋰電池作為運輸技術升級不可或缺的配套產品，在未來3－5年預計將有極大的發(fā)展。

華成保持著對鋰電池行業(yè)的高度關注，利用技術開發(fā)特長，深挖行業(yè)需求，圍繞鋰電池設備市場開發(fā)出一系列的運動控制解決方案，大幅度提高鋰電池生產線的自動化程度，提高生產效率和產品質量，降低投入成本，提升效益。

鋰電池制造的核心:制片，我們也稱激光切、點焊，根據(jù)極耳的成型方式不同叫法不一，其主要工藝過程為:自動放卷---焊前糾偏---送極耳---焊極耳---貼膠1---貼膠2---貼膠3（極耳貼）---糾偏---切片或收卷。制片是直接影響電池安全性、容量、一致性等各項性能的關鍵工序。對于鋰電池而言，具有良好的一致性，可靠的安全性和直通良率是王道；那么對于制片機而言，生產出“具有良好的一致性，可靠的安全性能和直通良率”的產品是唯一的任務。

華成GSTS高性能交流伺服系統(tǒng)技術參數(shù)

華成GSTS高性能交流伺服系統(tǒng)采用了CiA402協(xié)議，支持設備XML文件導入并進行通信數(shù)據(jù)關聯(lián)，桁架8軸:最小250us通信周期，機器人8軸：最小1ms通信周期，抖動時間 < 40us，快速響應，解決了收卷不齊的問題。

華成工控EtherCAT總線基于ARM的硬件平臺，采用IGH方案結合Linux系統(tǒng)進行深度開發(fā)，把主站的成本降低至百元級別，并且實時性達到市面上主流產品的性能，配合上華成自主開發(fā)的EtherCAT總線伺服，讓很多國內中低端制造業(yè)也用得起并且用得好高端設備。

GSTS支持斷電記憶，當設備出現(xiàn)故障停機或斷電重開機時，無論機械部分停在任何位置，都可自動回到原點，連續(xù)生產，無需手動調節(jié)，無需降速運行,無需減速傳感器，降低用戶機械投入成本，提升制造工藝和生產效率。

GSTS性能強大穩(wěn)定，布線、調試簡單化、性價比高，特別適合鋰電池行業(yè)國產伺服替代進口多伺服的應用。

GSTS伺服整體運作非常流暢，運行效果遠高于客戶對國產伺服的期待。不但在效率和品質方面有較大提升，而且速度和精度有了很大改善。同時還為客戶節(jié)省了成本，產品市場競爭力大大增強。