锂离子电池在各行各业中应用广泛,在国民经济中具有重要地位。国内锂电池设备厂家,仍以半自动化、单机自动化设备为主,与国外产品相比有较大差距。锂电池极耳焊接机是卷绕电芯成型方案中的关键设备之一,且不同的客户对同一设备还有特殊要求,需要把设备做成模块化、系列化、可以灵活组合,因此研究一套高性能、低成本、具有开放式体系的锂电池极耳焊接机控制系统显得十分重要。本课题从锂电池极耳焊接机的原理和电气结构入手,分析了系统的功能需求,提出了锂电池极耳焊接机多任务控制系统的的整体设计方案。采用基于x86架构的工业PC(简称PC/104)和FPGA多功能扩展电路为核心器件,以CPLD(EPM1270)作为I/O扩展模块,完成了主控电路、电机驱动电路、I/O扩展电路及AD/DA电路的设计,并进行了大量的调试工作。在软件设计方面,将控制系统任务进行层次化、模块化分割,基于RTAI的实时操作系统,引入硬件抽象层(HAL,Hardware Abstraction Layer)技术,将各模块以软件构件的形式进行封装,实现任务处理、实时计算、轨迹插补,位置控制以及IO管理的功能,同时引入具有实时特性的开源软PLC系统,用于顺序控制、定时控制、计数控制、闭环过程控制等,利用Linux下图形库,自主开发了适用的人机界面。目前,采用该方案的锂电池极耳焊接机已通过项目验收,所研制的多轴控制系统能够实现了锂离子电池制片工艺的极耳焊接和贴胶纸、全自动收放料、自动纠偏,并且具有较高的效率和精度,系统运行情况良好。基于HAL构件的软件设计方法,具有较好的开放性,能很好地满足变化的锂电池制造工艺需求。论文结尾对本课题进行了工作总结,并针对锂电池极耳焊接机及锂电池生产设备发展趋势和以后的工作努力方向作出了展望。