华成GSTS高性能交流伺服系统在全自动锂电池制片机上的应用

1、国内工业总线基本介绍

国内工业控制总线经过多年的发展，目前最常见的是CAN 总线和EtherCAT总线。而一般常见总线芯片无非是485通讯芯片，CAN通讯芯片，其实这种高低压电平方式传输的通讯总线并不稳定，用在工业产品上不是很适合的。且此通讯总线已经在中国市场流行了几十年，先入为主，加上入门技术门槛低，因而被广泛应用于各种工业控制设备中，比如PLC，运动控制系统，远程IO等等。很多工程师们也熟悉这两种总线技术。但是由于硬件性能和软件协议的限制，CAN总线更多的是应用在通信数据量小，实时性不高的应用场景，对于大数据量，低延时的应用场景，其能力就有点捉襟见肘。

随着工业4.0信息时代的到来，工业现场应用对于大数据量通信和实时性有了越来越高的要求。基于此，高速工业以太网总线应运而生，基于以太网的硬件性能和改进的数据交换协议，可以满足大部分的高速、大数据量和高实时性场景。在各种工业以太网总线中，又 以EtherCAT总线在国内尤为流行。其流行主要有以下几个原因：

1.主站采用标准的物理层和数据链路层，不需要增加和改变现有的硬件。EtherCAT总线协议只改进了数据在以太网协议中的流动方式，完全是一种软件改动。

2.有很多芯片厂商直接集成了EtherCAT从站实现，这使得EtherCAT从站设备非常容易实现。

然而EtherCAT总线并没有像CAN总线那样更广泛流行的原因，原因是EtherCAT主站的实现成本和技术门槛太高所致。

2、华成工控EtherCAT总线伺服产品介绍

ES2A系列产品是华成工控历时4年自主研发的迭代两代的高性能总线伺服驱动器，是华成工控对市场不断钻研、对技术不懈追求的结晶。ES2A系列产品使用独特的单/双轴模块化设计，客户可根据实际应用自由选择电机功率（50W~2KW/轴），搭配组合成16轴以内任意轴数且总功率不超过6KW的总线伺服系统，这大幅提高产品性能和易用性。

作为“工业控制领域核心供应商”，华成工控一直致力于将控制系统国产化、平民化，让更广大的普通中小制造型企业都能用得好、用得起自动化产线、自动化设备，因此，总线伺服是华成工控力推的符合市场需求的一款产品。

3、华成GSTS高性能交流伺服系统在全自动锂电池制片机上的应用

全球新能源汽车已进入政策扶持与产品力驱动共振的新周期，动力电池需求也正在加速。预计2021年全球新能源汽车销量将达到418万辆，对应动力电池需求达到214-245GWh左右。展望中长期，2025年全球销量或超1100万辆，对应动力需求约619-776GWh，未来15年全球动力电池年需求将达到3TWh以上。

电动汽车需求的迅速上升，使得动力锂离子电池需求量大幅上升，使之成为带动锂离子电池行业增长的主力。锂电是一个极具韧性的产品，从80年代诞生，至今经过了长时间的沉淀与技术革新，同时锂电无论生产还是销毁过程均对环境危害较小，比较符合当前社会发展的诉求，所以锂电才成为了当今新一代能源的核心重点。就中期来看，当前运输技术的升级是环球应用科技升级的核心，动力锂电池作为运输技术升级不可或缺的配套产品，在未来3－5年预计将有极大的发展。

华成保持着对锂电池行业的高度关注，利用技术开发特长，深挖行业需求，围绕锂电池设备市场开发出一系列的运动控制解决方案，大幅度提高锂电池生产线的自动化程度，提高生产效率和产品质量，降低投入成本，提升效益。

锂电池制造的核心:制片，我们也称激光切、点焊，根据极耳的成型方式不同叫法不一，其主要工艺过程为:自动放卷---焊前纠偏---送极耳---焊极耳---贴胶1---贴胶2---贴胶3（极耳贴）---纠偏---切片或收卷。制片是直接影响电池安全性、容量、一致性等各项性能的关键工序。对于锂电池而言，具有良好的一致性，可靠的安全性和直通良率是王道；那么对于制片机而言，生产出“具有良好的一致性，可靠的安全性能和直通良率”的产品是唯一的任务。

华成GSTS高性能交流伺服系统技术参数

华成GSTS高性能交流伺服系统采用了CiA402协议，支持设备XML文件导入并进行通信数据关联，桁架8轴:最小250us通信周期，机器人8轴：最小1ms通信周期，抖动时间 < 40us，快速响应，解决了收卷不齐的问题。

华成工控EtherCAT总线基于ARM的硬件平台，采用IGH方案结合Linux系统进行深度开发，把主站的成本降低至百元级别，并且实时性达到市面上主流产品的性能，配合上华成自主开发的EtherCAT总线伺服，让很多国内中低端制造业也用得起并且用得好高端设备。

GSTS支持断电记忆，当设备出现故障停机或断电重开机时，无论机械部分停在任何位置，都可自动回到原点，连续生产，无需手动调节，无需降速运行,无需减速传感器，降低用户机械投入成本，提升制造工艺和生产效率。

GSTS性能强大稳定，布线、调试简单化、性价比高，特别适合锂电池行业国产伺服替代进口多伺服的应用。

GSTS伺服整体运作非常流畅，运行效果远高于客户对国产伺服的期待。不但在效率和品质方面有较大提升，而且速度和精度有了很大改善。同时还为客户节省了成本，产品市场竞争力大大增强。