摘要：benwenshouxianjianshulelidianchideshengchanguocheng，jieshaolejuhewulidianchiquanzidongfengzhuangyitijideshebeigaikuangjizhuyaogongneng，jiezhetongguoliuchengtudefangshizhanshileshebeideshengchangongyiheshebei
，qicizhenduikehuduishebei網絡構成的需求
，分析了CC-Link IE TSN網絡的優勢以及技術難點

，並提出了解決方案。

　　1.引言

　　鋰電池的生產工藝較為複雜
，主要生產工藝流程涵蓋前、中
、後三個階段：前段工序的目的在於將原材料加工成為極片，經過、塗布
、輥壓

、分切
、製片、模切等工序
，其中核心工序為塗布；中段目的在於將極片加工成為未激活電芯，需要經過卷繞或疊片、入殼焊接、注液和封口等工序，其中卷繞、疊片是中段的核心工序；後段目的在於激活電芯使之成為成品電池包通過 PACK 集成係統最終進入電池廠，包括清洗、幹燥儲存、檢測、噴碼

、化成分容等工序，最終通過自動化智能物流係統進入下遊生產線。

　　此次介紹的聚合物鋰電池全自動封裝一體機位於鋰電池生產中段工序，包括了入殼焊接、注液和封口等工藝。

　　聚合物鋰電池全自動封裝一體機專用於在線生產微小型聚電芯
，主要用於聚合物軟包電芯封裝成型工藝。設計便於與前（卷繞機）後（烘烤爐）工序設備連機或成為獨立設備，采用伺服電機實現一鍵（One Touch）換型功能。

　　本設備配備功能包含鋁塑膜成型、卷芯壓整形芯、CCD檢測卷芯極耳間距
、機器人投入卷芯至成型膜、電芯頂部密封
、電芯側部及角位密封、內阻測試、電芯預切邊、CCD檢測密封後電芯極耳膠高、電芯噴碼
、電芯掃碼、電芯貼保護膜、機械手把良品電芯裝盤至電芯料盤。此外設備要求
，鋁膜卷料由人工上料
、來料卷芯通過吸塑盤投入至設備
、人工投入電芯空料盤至本設備
、自動進行電芯裝料（完成品電芯）。

　　2.使用製品

　　使用製品: Polymer電池, Jelly Roll

　　3.設備布局

　　4.聚合物鋰電池自動封裝一體機生產工藝流程

　　5.現場網絡解決方案

　　由you於yu當dang今jin的de生sheng產chan現xian場chang，被bei更geng高gao地di要yao求qiu提ti高gao生sheng產chan力li和he產chan品pin品pin質zhi，需xu要yao所suo使shi用yong的de網wang絡luo能neng夠gou在zai確que保bao實shi時shi性xing的de同tong時shi，還hai能neng連lian接jie各ge種zhong設she備bei，即ji可ke以yi實shi施shi高gao速su且qie安an定ding的de控kong製zhi，也ye支zhi持chi向xiangIT係統發送大容量的數據，並可活用於AI以及預測性維護。CC-Link IE TSN，youyuzhongxindingyiletongxinfangshi，bingdafutishengletongxinxingneng，ketongshishixiantongyongyitaiwangtongxinhekongzhitongxindegongcun，bingqiezaibuyingxiangkongzhitongxindeqingkuangxia，keyugezhongtongyongyitaiwangshebeijinxinglianjie。ciwai，youyukezhichigezhongwangluotuopujiegou
，yincikeqingsongdigoujianlinghuodeIIoT係統。

　　根據設備要求推薦客戶采用MES網絡、CC-Link IE TSN網絡以及CC-Link網絡構成的e-F@actory係統。其中MES網絡作為信息層網絡，用於現場與上位之間的數據庫通信。CC-Link IE TSN網絡用於伺服控製通訊與遠程IO通訊，CC-Link網絡用於機器人、電缸等之間的通信。

　　6.係統配置及網絡架構

　　♦係統配置

　　♦整體網絡架構

　　7.CC-Link IE TSN網絡優勢

　　TSN是以太網相關IEEE定義標準的補充
，可在標準以太網上實現準確的信息傳遞。通過利用時間同步方式（IEEE802.1AS）和時間分割方式（IEEE 802.1Qbv）
，與以太網技術相結合
，可在同一網絡中實現以往的以太網所不能實現的控製通信（確保實時性）和信息通信（非實時通信）的並存。

　　1
、融合支持高速且大容量通信的協議和TSN技術

　　CC-Link IE TSN是一個由高速循環通信協議和TSN技術組合而成的網絡。當今的生產現場，在進行大容量的信息數據傳送的同時，也需要高速且安定的控製通信。通過采用TSN技術，不會對設備運行所需的控製通信產生影響
，可與TCP/IP通信同時使用。此外，通過實現高速且大容量通信的通信協議，可縮短節拍時間
，提高生產力。

　　2、優化混合有不同通信性能設備的係統的通信周期

　　可組合使用高速通信設備（高速高精度控製）和低速通信設備（狀態監控）。可根據需要調整各設備的通信周期，設置最適合於該設備功能的通信周期。例如：對於需要高速高精度控製的從站設備
，使用高速周期進行通信；對於狀態監控等使用低速通信也能滿足需求的從站設備，使用低速周期。

　　3、利用豐富的功能

，構建便捷的通信網絡

　　CC-Link IE TSN支持使用GX Works3以及基於SNMPdedisanfangjianshizhenduangongju，shiyigekehuoyongduozhongzhenduangongnengdewangluo。ciwai，kecongzhuzhanmokuaizidongfasongcanshu
，congerjianhualecongzhanshebeideshezhi，dafuxuejiangongshi。

　　4、TSN技術與通信協議層

　　CC-Link IE TSN通(tong)過(guo)時(shi)間(jian)同(tong)步(bu)和(he)時(shi)間(jian)分(fen)割(ge)技(ji)術(shu)
，優(you)化(hua)了(le)通(tong)信(xin)幀(zhen)
，在(zai)實(shi)現(xian)高(gao)性(xing)能(neng)高(gao)功(gong)能(neng)的(de)控(kong)製(zhi)通(tong)信(xin)的(de)同(tong)時(shi)，也(ye)可(ke)與(yu)其(qi)他(ta)以(yi)太(tai)網(wang)通(tong)信(xin)並(bing)存(cun)。此(ci)外(wai)，其(qi)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)中(zhong)更(geng)是(shi)采(cai)用(yong)了(le)以(yi)太(tai)網(wang)標(biao)準(zhun)協(xie)議(yi)SNMP
，更易於有效利用通用以太網設備以及診斷工具。

　　5、網絡整體的無縫通信

　　通過整合使用TCP/IP通信的IT數據和使用CC-Link IE TSN的控製數據
，使網絡整體實現無縫通信。視覺傳感器的圖像數據之類大容量的IT數據傳送
，不會對控製數據的傳送產生影響。同時，從多台設備傳送連續的數據，使用人工智能（AI），以及使用了邊緣計算的高級預測性維護等應用也能並存。

　　6、融合OPC UA等與IT係統的通信

，以及與支持多種協議的設備間的通信，實現工廠智能化

　　從上層的IT係統直至下層的傳感器
，無需顧及網絡的層次差異，實現無縫的網絡通信。由於僅使用1個網絡即可實現各種係統構建，可大幅削減設備和軟件成本。

　　利用上述CC-Link IE TSN網絡的特點
，來滿足客戶技術要求：

　　8.控製係統的網絡結構

　　8.1.Ethernet網絡

　　Ethernet網絡是由三菱電機RD81MES96模塊構成的MES網絡

，與服務器相連。現場生產狀態等信息可自動上傳到服務器中
，如生產數量、報警信息、產chan品pin條tiao碼ma信xin息xi等deng，這zhe樣yang公gong司si管guan理li人ren員yuan就jiu可ke實shi時shi了le解jie現xian場chang生sheng產chan狀zhuang態tai。除chu此ci之zhi外wai，還hai可ke從cong服fu務wu器qi中zhong下xia載zai相xiang關guan生sheng產chan產chan品pin的de信xin息xi，與yu正zheng在zai生sheng產chan產chan品pin的de狀zhuang態tai進jin行xing判pan斷duan比bi較jiao，防fang止zhi不bu良liang品pin產chan生sheng，提ti升sheng生sheng產chan效xiao率lv。

　　8.2.CC-Link IE TSN網絡

　　CC-Link IE TSN網絡主要用於伺服控製通訊與遠程IO通訊。

　　•TSN網絡

　　♦同一網絡中實現控製通信 （確保實時性） 和信息通信（非實時通信） 的並存，使整個係統隻需一種網絡，大量減少網絡配置
、網絡連接等的工作量和采購的複雜程度。

　　♦采用5e 以太網電纜進行連接，降低成本和連接方便性

　　♦通過網絡配置設備的自動檢測以及對連接站的參數發送，輕鬆實現網絡構建

　　♦支持多種拓撲結  支持線型、星型。

　　•    伺服係統

　　♦無電池絕對位置編碼器的采用大大降低了設備電池更換的維護工作量也減少了由於電池失效造成的設備故障。

　　♦電機電源電纜/編碼器電纜/電磁製動器電纜合為一體
，減少電纜數量，降低故障發生概率。

　　♦預測性維護功能可以事先檢測設備的振動以及摩擦，在設備故障前提示更換部件的維護動作

，以避免故障停機時間並減少維護時間

　　9.使用心得

　　CC-Link IE TSN網(wang)絡(luo)即(ji)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)控(kong)製(zhi)通(tong)信(xin)也(ye)可(ke)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)通(tong)信(xin)
，並(bing)且(qie)采(cai)取(qu)時(shi)間(jian)分(fen)割(ge)的(de)方(fang)式(shi)


，使(shi)得(de)主(zhu)站(zhan)與(yu)伺(si)服(fu)的(de)通(tong)訊(xun)更(geng)加(jia)高(gao)速(su)化(hua)，便(bian)以(yi)實(shi)現(xian)高(gao)精(jing)度(du)的(de)同(tong)步(bu)控(kong)製(zhi)
，並(bing)且(qie)可(ke)以(yi)與(yu)遠(yuan)程(cheng)IO及變頻器在同一網絡中構建

，節約了客戶成本，簡化了係統的複雜性。