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    電氣自動(dòng)化技術(shù)在翅片機(jī)中的應(yīng)用與分析

    2018-05-30 01:48:07中國(guó)航發(fā)南方工模具分公司
    電子世界 2018年9期
    關(guān)鍵詞:翅片觸點(diǎn)電動(dòng)機(jī)

    中國(guó)航發(fā)南方工模具分公司 史 昆

    引言

    隨著科技的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。在企業(yè)的機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中,提高生產(chǎn)效率是最主要的目的之一。傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)中,由于器械機(jī)能不健全,以及使用的技術(shù)不足以支撐生產(chǎn)所需,不僅人力物力耗損程度較高,同時(shí)還會(huì)對(duì)資金造成嚴(yán)重浪費(fèi)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的引入,大大提高了企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率,尤其在翅片機(jī)中的應(yīng)用,極大促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展。

    1.電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

    電氣自動(dòng)化技術(shù)采用的是自動(dòng)控制系統(tǒng),不需要借助任何人為操作或管理,直接通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng),進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化操作,并逐一完成信息檢測(cè)、分析處理等多項(xiàng)工作內(nèi)容。其中,通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳感器,可以接收相關(guān)的信息與指令,并將其傳送出去。如圖1-1、1-2所示,在輸入信息或指令后,傳感器先對(duì)信息進(jìn)行檢測(cè),其中信息包含指令信息、外界變化信息以及被控對(duì)象的狀態(tài)信息,通過(guò)檢測(cè)后再將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),并通過(guò)系統(tǒng)傳輸至控制裝置處。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,還需要通過(guò)控制裝置,將輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相比較,得出二者之間存在的差異,并向操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送控制信號(hào)。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)行人才的需求量逐漸增大,電氣自動(dòng)化技術(shù)需要得到進(jìn)一步應(yīng)用與開(kāi)發(fā),才能更好滿足企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)的需求。

    圖1-1

    圖1-2

    2.電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)常用的器件及設(shè)備

    2.1 按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

    通常在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,具備按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)設(shè)備。

    按鈕主要用于開(kāi)啟或關(guān)閉設(shè)備,配備常開(kāi)觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)兩種。急停蘑菇按鈕的動(dòng)作方式是用手壓下時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作,然后自鎖,一般用于事故緊急停車(chē),能有效保證機(jī)械操作中的一定安全性。

    轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要為了控制電源,同時(shí)能對(duì)控制功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換,分為多個(gè)檔鍵。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上有多個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)到不同位置時(shí),就有不同的觸點(diǎn)發(fā)生斷開(kāi)和吸合動(dòng)作,利用這些觸點(diǎn)的開(kāi)閉來(lái)完成電氣功能的轉(zhuǎn)換。

    2.2 電壓表、電流表

    電壓表一般并聯(lián)在被測(cè)線路中,用于測(cè)量和指示線路電壓值,分為數(shù)字子式和指針式,因使用范圍不同有不同的電壓等級(jí),有直流和交流之分。

    電流表一般串聯(lián)于被測(cè)線路中,用于測(cè)量和指示線路中流過(guò)的電流大小,分為數(shù)字式和指針式,被測(cè)線路電流分為測(cè)量交流和測(cè)量直流兩種。

    2.3 熔斷器、斷路器、傳感器

    當(dāng)電流大于熔斷器標(biāo)稱電流的一定比例時(shí),熔斷器內(nèi)的熔斷材料發(fā)熱,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后熔斷,以保護(hù)線路,避免發(fā)生較大范圍的損害,熔斷器可以用作儀器儀表及線路裝置的過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)。多數(shù)熔斷器為不可恢復(fù)性產(chǎn)品。

    斷路器主要提供可以恢復(fù)的短路保護(hù),當(dāng)線路或電氣裝置發(fā)生瞬間短路或瞬間大電流時(shí),斷路器自動(dòng)跳閘斷開(kāi),以保護(hù)線路和電氣裝置,排除故障后可以人工重新合上,斷路器可以反復(fù)使用。

    自動(dòng)控制系統(tǒng)中的傳感器,主要為了檢測(cè)各種不同外來(lái)信號(hào),并將檢測(cè)過(guò)后的信號(hào)通過(guò)內(nèi)部系統(tǒng),轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)輸出。

    2.4 中間繼電器、熱繼電器

    中間繼電器的原理同交流接觸器一樣,其主要作用是控制中間線路或其他小功率電器裝置的通斷,中間繼電器的觸點(diǎn)無(wú)主輔之分,數(shù)量也有多有少,如一開(kāi)一閉,四開(kāi)四閉等。

    熱繼電器由熱感元件、動(dòng)作電流設(shè)定鈕和輔助觸點(diǎn)等組成。其中輔助觸點(diǎn)用于使交流接觸器斷電或接通故障信號(hào)燈,可有效保護(hù)電器或電線的安全性,確保機(jī)械正常運(yùn)行。

    2.5 電動(dòng)機(jī)、指示燈

    電動(dòng)機(jī)是電氣自動(dòng)化領(lǐng)域最常見(jiàn)的動(dòng)作執(zhí)行裝置,接入合適的電源后電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī),也有同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)之分,目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種電動(dòng)機(jī)類(lèi)型,并且投入多種電氣控制場(chǎng)中進(jìn)行操作。

    指示燈通電后發(fā)光,斷電后熄滅,多用于指示電源的通斷、設(shè)備的啟停狀態(tài)以及各種故障等場(chǎng)合。

    2.6 伺服控制器、可編程控制器

    系統(tǒng)中的伺服控制器,主要用于控制伺服電機(jī),可通過(guò)位置、速度與力矩來(lái)進(jìn)行控制,尤其適用于高精度的定位系統(tǒng)。

    作為控制系統(tǒng)中的重要設(shè)備,可編程控制器內(nèi)部的儲(chǔ)存器對(duì)于系統(tǒng)的指令信息,可進(jìn)行有序的運(yùn)算、計(jì)數(shù)等,最后可以以一種數(shù)字化形式輸入與輸出,對(duì)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行控制操作??删幊炭刂破鞯难邪l(fā)減少了編程人員的工作程序,促使編程工作更加便捷迅速,同時(shí)不易出差錯(cuò)。

    3.電氣自動(dòng)化技術(shù)在翅片機(jī)中的應(yīng)用與分析

    3.1 翅片機(jī)簡(jiǎn)述

    翅片機(jī)是一種為汽車(chē)、空調(diào)、發(fā)電機(jī)組及動(dòng)力變壓器內(nèi)的散熱器百葉窗波浪帶滾軋成形的專用自動(dòng)化加工設(shè)備。

    3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在翅片機(jī)中的必要性

    傳統(tǒng)機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用程度不高,采用電氣自動(dòng)化技術(shù)能在同等時(shí)間內(nèi),生產(chǎn)出更多的高質(zhì)產(chǎn)品,為企業(yè)帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化翅片機(jī)具備高精度的導(dǎo)向、進(jìn)給與檢測(cè)系統(tǒng),自動(dòng)化操作更便于管理人員的產(chǎn)品跟進(jìn),在產(chǎn)品制定過(guò)程中,能制定出更符合客戶要求的產(chǎn)品,提高客戶的產(chǎn)品體驗(yàn)度。

    3.3 自動(dòng)化翅片機(jī)的技術(shù)應(yīng)用與分析

    自動(dòng)化翅片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更加普遍,目前設(shè)置有手動(dòng)調(diào)整和自動(dòng)控制兩種工作方式。

    手動(dòng)調(diào)整時(shí),可分別單獨(dú)啟動(dòng)各個(gè)工作環(huán)節(jié),并分別設(shè)有進(jìn)帶點(diǎn)動(dòng)和出帶點(diǎn)動(dòng)以及料盤(pán)的手動(dòng)控制等操作。

    自動(dòng)控制時(shí),操作者只需要在人機(jī)界面中輸入所需要的參數(shù),翅片機(jī)便能自動(dòng)運(yùn)行,高效快捷的生產(chǎn)出高質(zhì)量的翅片產(chǎn)品。

    為了使翅片機(jī)能夠在各種速度下穩(wěn)定的運(yùn)行,該翅片機(jī)采用了變頻器來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣柜內(nèi)的電子器件在選擇跟安裝時(shí),選用了帶有金屬外殼的產(chǎn)品,以屏蔽變頻器對(duì)電子器件的干擾;同時(shí)將所有的元器件均可靠接地,除此之外,部分電氣元件之間的連線選用了屏蔽控制電纜,且將屏蔽層良好接地,可以有效地防止電磁波干擾。

    該翅片機(jī)采用了伺服系統(tǒng)來(lái)控制電機(jī)的精準(zhǔn)運(yùn)行。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是:調(diào)速范圍寬,定位精度高,有足夠的傳動(dòng)剛性和高的速度穩(wěn)定性,快速響應(yīng)、無(wú)超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩,過(guò)載能力強(qiáng)且可靠性高,具有較強(qiáng)的溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境適應(yīng)能力和很強(qiáng)的抗干擾能力。

    該翅片機(jī)采用了可編程控制器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算與處理。可編程控制器充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn),它可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。通過(guò)合理的程序設(shè)計(jì),翅片機(jī)可以非常人性化的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

    3.4 翅片機(jī)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)

    為了多方面保護(hù)人機(jī)安全,在翅片機(jī)技術(shù)中應(yīng)用了多種電路保護(hù)系統(tǒng):

    (1)短路保護(hù)

    短路是機(jī)械生產(chǎn)中經(jīng)常遇見(jiàn)的機(jī)械問(wèn)題,當(dāng)電器或電線發(fā)生短路時(shí),電流將增大至十幾倍,最終因電流量超負(fù)荷而損害電器設(shè)備。電器短路時(shí)嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的火災(zāi),對(duì)企業(yè)以及人員安全都會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。因此,在翅片機(jī)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,通常會(huì)設(shè)置電器短路保護(hù)裝置,以保護(hù)系統(tǒng)的安全。

    (2)失電壓保護(hù)

    翅片機(jī)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中,設(shè)置有失電壓保護(hù)裝置,用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)以及電源電壓的安全。有時(shí)因?yàn)槿藶椴僮髡`差,在工作結(jié)束后忘記關(guān)閉電源或電壓,導(dǎo)致在新一輪工作開(kāi)始時(shí)開(kāi)啟電源,造成電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)而損傷機(jī)械本身,甚至?xí)?duì)操作人員造成一定的身體危害。通常系統(tǒng)中安裝的失電壓保護(hù)裝置,主要采用接觸器來(lái)控制裝置,若源電壓不存在時(shí),接觸器會(huì)直接切斷電源,以保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

    (3)超速保護(hù)

    系統(tǒng)采用了變頻器及伺服控制裝置,可以有效地對(duì)超速及運(yùn)轉(zhuǎn)異常及時(shí)作出判斷,避免超速等危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

    (4)突發(fā)狀況緊急保護(hù)

    系統(tǒng)采用了蘑菇頭按鈕來(lái)控制安全電路,如遇突發(fā)狀況,可以及時(shí)切斷電路,保護(hù)人身及設(shè)備安全。

    4.結(jié)束語(yǔ)

    電氣自動(dòng)化技術(shù)在翅片機(jī)中的應(yīng)用,不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,同時(shí)更加便于生產(chǎn)管理。隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的進(jìn)步,翅片機(jī)的電氣自動(dòng)化技術(shù)勢(shì)必也需要日益更新,向著更高的方向進(jìn)一步發(fā)展,為企業(yè)提供更加便捷的生產(chǎn)方式。

    [1]姚福來(lái),張艷芳等.電氣自動(dòng)化工程師速成教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

    [2]姚福來(lái),孫鶴旭等.常用器件及控制線路學(xué)與用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2011.

    [3]吳明亮,樊明龍.自動(dòng)化生產(chǎn)線技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

    [4]姚福來(lái),孫鶴旭等.變頻器、PLC及組態(tài)軟件實(shí)用技術(shù)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010.

    [5]陳建明等.電氣控制與PLC應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2014.

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