锂电池以其特有的性能优势在各个领域得到普遍应用,我国的锂电池生产设备还处于相对落后的技术,在控制技术方面和国外有较大的差距,目前大部分的设备是以单纯的PLC控制,对于一些复杂的控制技术,PLC是无法实现的,而且PLC的价格十分昂贵。因此研究一套高性能、低成本的控制系统方案显得很有必要。本课题以锂电池卷绕设备的机械结构和电气控制入手,分析了该设备的功能需求,将整个控制系统分为IO控制模块,张力控制模块,卷绕控制模块,贴胶模块等子模块。采用PLC和DSP相结合的控制技术分别对控制系统的各个模块进行控制,其中PLC选择欧姆龙公司CP1H-XA系列产品,DSP控制器选择TI公司的32位定点高速数字信号处理器(DSP)芯片TMS320F2812作为主控制器。根据锂电池卷绕设备的功能需求,系统的工作模式如下:PLC通过串口将触摸屏设置的运行参数和指令发送到DSP控制模块,DSP控制模块收到参数和指令后,便开始对相应的子模块进行控制,子模块如果出现异常,将异常情况通过串口返回给PLC。通过DSP控制器的CAN总线实现现场设备组网功能,实现对设备运行状况的监视和控制。传统方型卷绕机采用恒定角速度的控制策略,使得料带线速度呈正弦曲线变化,无法实现料带的恒定张力控制。本文在传统张力控制系统的基础上,提出了恒定线速度、变角速度的控制策略;实现对方型锂电池卷绕机的恒定张力控制,从根本上解决锂电池电芯变形的难题,大大提高了锂电池的性能。目前,该方案设计的锂电池卷绕机已通过项目验收,所研制的DSP控制系统能够实现锂电池制作工艺的贴胶纸、全自动收放料、自动纠偏等功能,并且具有较高的效率和精度,系统运行情况良好。实现了单独使用PLC不能够达到的性能,同时也降低了开发成本和开发时间。