【应用案例】高性能IO模块应用于锂电池卷绕机
锂电池卷绕机主要用于方形或圆柱电池裸电芯的自动卷绕。设备采用两副或以上卷针、单侧抽针结构，实现正负极极片与隔膜的主动放卷、极片与隔膜的自动换卷、自动纠偏、自动张力检测与控制。
极片由夹辊驱动机构引入卷绕部，与隔膜一同按工艺要求自动卷绕。卷绕完成后，自动换工位、切断隔膜并贴终止胶带；成品裸电芯自动下料，经预压、扫码后，良品电芯转移至托盘进入后工序，不良品则自动卸料至收集处。
二、关键工艺阶段
预卷绕阶段
正负极片初始送片过程中，送极片电机以恒定速度控制送料，卷针的旋转角速度需与该送片速度匹配。该阶段共涉及6台电机，需实现两类同步：
· 隔膜放卷速度与卷针速度的同步；
· 送极片速度与卷针速度的同步。
卷绕阶段
完成初始送片后，正负极片被隔膜裹紧并绕卷针缠绕一周，进入稳态卷绕。
此过程中，通过实时检测料卷张力，动态调整极片放料电机的放料速度，以保证卷绕全程张力恒定。
三、解决方案
采用欧姆龙NJ控制器作为主站，通过EtherCAT总线连接SM1800系列高性能IO模块。SM1800具备100Mbps的背板速率，DI/DO响应最快可达150μs，能够满足卷绕过程中对物料走带边缘的实时检测、控制与显示需求，实现走带边缘的即时修正，同时保证放卷速度与卷针速度、极片放料速度与卷针速度的精确同步。
配置LW 1851-4HC22-S模块，该模块支持4通道编码器信号接入，最高4MHz高速计数，可实时计算电芯卷径；同时具备探针锁存功能，能精准采集极耳位置，确保电芯品质。用户可直接调用欧姆龙探针指令功能块，无需额外编程，使用便捷。
SM1800系列还提供MIL牛角插头模块，支持预制线缆及继电器模组（可直接驱动大功率电磁阀等）。整套方案可显著节省配线空间与安装时间，实现降本增效。
SM1800产品特点
超大扩展容量，支持扩展64个EtherCAT百兆背板总线模块
扩展方式一
扩展方式二
扩展方式三
