负极片具有比能高、工作电压稳定、放电电流大等优点,是高性能电池的重要组成部分,广泛用作火箭、卫星、导弹等航空航天设备的电源。我国在60年代中期成功研制出锌银电池并应用到导弹主电源上。到目前国内负极片的生产仍采用纯手工方法制备,随着科学技术的发展,其缺点日益明显,主要体现在精度低、劳动强度大、效率低、产品质量难以控制,且有毒介质严重危害工人健康。本文综合运用控制技术和自动化技术等领域相关知识,通过对负极片自动化生产线控制系统和管理系统的开发与设计,实现对负极片生产过程和质量的控制以及设备运行状态的监控,从而能有效避免工人和有毒有害物质接触,改善操作人员劳动条件,在提高产品质量和生产效率基础上,显著降低企业能耗,对进一步提升我国的国防力量,具有重要的现实意义。本文深入研究了负极片自动化生产线管控一体化系统开发与应用,主要包括以下几个方面:1.负极片自动化生产线结构和需求研究结合负极片自动化生产线的技术要求和负极片自动化生产的工艺流程,详细阐述了负极片自动化生产线的机械结构组成;根据负极片性能指标、结构及特点等对负极片自动化生产线进行了需求分析。2.负极片自动化生产线控制系统研究分析负极片自动化生产线控制系统需求,研究和膏、模切、铺纸、放模、涂膏、放置极片骨架、脱模、包装、输送等工序内容,对各个工序进行模块化设计,使其具有单机运行功能;研究各个工序模块的协调与配合,使上位机和下位机协调通讯,实现对整个系统的自动化控制。3.负极片自动化生产线管理系统研究融合生产过程控制、现场操作和资源管理于一体,采用基于组态软件的开发设计,研究系统运行过程中故障原因,使系统具有意外故障报警、自动急停及手动急停等功能;研究系统在生产过程中多台设备的数据采集与处理技术,运用先进的数据处理手段进行数据分析,使系统具有实时数据报表和历史数据报表查询、保存、调用等功能;研究负极片自动化生产线管理系统的结构组成、系统的功能、关键管理控制方法及系统中的工程应用等,使用户可以及时获得系统的实时信息,实现对自动化生产线的实时监控和管理。4.工程测试及应用研究对负极片自动化生产线控制线路连接,研究管控一体化系统在现场的调试、工程测试等,通过系统的运行,不断对系统进行补充、修改、完善,实现系统稳定运行。经过近一年的现场调试和工程测试,负极片自动化生产线管控一体化系统运行稳定,满足了自动化生产线运行要求。