工业自动生产线（精选十篇）
工业自动生产线 篇1
传统的砖瓦工业是一个劳动力密集型产业, 随着我国劳动力成本的不断提高, 现在的建材生产线已经向全自动化控制方向发展。近年来砖瓦生产线中各设备的自动化程度有了突飞猛进的发展, 比如高性能变频器已经普遍的应用在给料设备、运输设备中, 甚至国内一些厂家的挤出机都配备了变频器, 还有编组系统、上下架系统、机器人码坯系统的自动化控制技术也已经相当成熟。
在工业控制系统中, 为了提高控制性能, 有时要把处于不同位置的计算机、PLC和智能仪表通过传输介质连接起来实现通信, 构成功能更强、性能更好的控制系统, 这样的系统就构成了工业网络。
2 砖瓦生产企业的信息化问题
2.1 信息化孤岛
目前, 砖瓦生产设备的单机自动化已基本成熟, 但车间管理监控却沦为信息孤岛。作为全流程工艺加工的载体, 车间在协调前后工艺、生产数据、管理分析等时, 需对单机生产数据实时采集、运算并反馈控制, 这就需要把处于不同位置的计算机、PLC和智能仪表通过传输介质连接起来实现通信, 以构成功能更强、性能更好的控制系统, 这样的系统就构成了工业网络。当前自动化控制产品在网络通讯领域有了长足发展, 多单机联网控制技术已经相当成熟, 这使得智能化的网络控制成为现实。
2.2 车间主要信息通讯网络
2.2.1 串行通讯
串行通讯接口一般包括RS232/422/485, 技术简单、成熟、可靠, 对软硬件要求比较低, 成本也低。但是同时存在数据传输效率低、抗干扰能力弱、通讯距离短等缺点。直接用RS485通讯连接, 距离一般在500 m以内, 如果超过500 m需要加中继站。
2.2.2 现场总线
此种方式是在现场设备之间、现场设备和控制层之间实行双向、多节点的数字通信技术。现场总线技术是控制机、计算机、通讯技术的交叉与集成, 几乎涵盖了所有连续、离散工业领域。优势在于:高可靠高响应性、智能化、分部式;目前主流现场总线包括De-viceNet、FF、CANopen、ControlNet、Profibus等。
2.2.3 工业以太网
工业以太网是从办公室自动化领域衍生的工业网络协议, 按习惯主要指IEEE802.3协议, 如果进一步采用TCP/IP协议族, 则采用“以太网+TCP/IP”来表示, 其技术特点主要适合信息管理, 信息处理系统。以太网支持的传输介质为粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线、光纤等, 最大优点是简单、经济实用、兼容性好, 易于连接Internet等。
3 砖瓦自动化生产线的网络化实施
本文以我公司为河南省上蔡县东方新型墙体建材有限公司设计的一期网络控制方案为例说明网络产品在自动化控制中的综合应用, 该项目为双生产线, 总产量为1.2亿块普通砖, 原料为页岩加煤矸石, 采用一次码烧隧道窑。
3.1 工艺流程概述
3.1.1 原料处理车间
页岩和煤矸石分别通过箱式给料机和板式给料机供料, 煤矸石经过锤破和筛分后和页岩一起进入两道对辊破碎机破碎, 然后原料经过加水后由可逆皮带布料机运输到陈化车间陈化, 陈化好的原料通过DW45多斗挖土机再输送到箱式给料机。
3.1.2 成型车间
由箱式给料机输送来的原料再到搅拌机补水搅拌, 然后输送到双级真空挤出机、切条切坯系统, 最后通过编组码坯系统把砖坯码放到窑车上。
3.1.3 干燥焙烧车间
码放好砖坯的窑车在车间内经过合理的静停, 按照设定的顺序将由牵引机和移动摆渡顶车机运输到隧道式干燥室和焙烧窑
以上是工艺概述, 其中成型车间内的设备和隧道窑焙烧是最重要的环节, 决定着产品的质量和产量, 总工艺路线如图1所示。
3.2 车间网络工程概况
车间控制系统内容包括:各设备的系统工艺参数的检测及设置, 各运行数据的采集、处理及管理。具体内容如下:
3.2.1 设备监测
车间内各设备运行情况参数监测;窑炉运转系统的风压、各焙烧段和干燥段的温度监测。
3.2.2 设备控制
能够修改现场设备的运行, 设置运行参数, 对一些设备控制回路按照工艺流程实施优化闭环控制, 根据设备当前的运行状况调整相关设备。
3.2.3 视频监视
视频实时画面监控各车间和关键工位情况。
3.2.4 连锁报警
对每台设备的各种故障进行分级处理, 根据不同级别进行本体报警和关联设备报警处理, 并可建立设备运行档案, 提高设备开机率, 这个问题在原料处理车间锤式破碎机前部的供料上体现得尤为突出。
3.2.5 历史数据
对生产过程关键参数, 每班状况的历史数据存储, 为管理提供现场数据。
3.2.6 品质追溯
通过生产全过程的监控及历史数据查询, 当成品或后工序产品出现品质问题时, 可追溯查找出故障的工艺环节, 从而快速排除和调整, 避免更大的损失。
3.2.7 实现远距离维护和监控。
3.3 车间自动化控制的要求
该系统监控的设备按照设备工艺地域要求可分成三个工段, 每个工段都有各自的PLC监控, 但是各PLC又不是独立的, 而是相互联系的。
3.3.1 原料处理工段设备
本工段内的动力设备较多, 主要是皮带输送机, 功率大都在5.5 kW以下, 可直接启动, 但是启动停止要有先后顺序。再有一点, 皮带输送机的启动要在本车间内的大功率设备启动完毕之后, 因为皮带即使停止, 上面还会有原料, 而本工段内的破碎设备和筛分设备是不允许带负载启动的。在正常生产中, 为了获得最高的工作效率, 我们一般都要求破碎设备满负荷运转, 这就要求给料机和破碎机优化闭环控制, 甚至要求当因异常情况导致破碎设备负荷突然升高时, 我们要把给料设备立刻停下来。
3.3.2 成型车间设备
本车间是整个工艺生产线的重点, 设备虽然不多, 但是配合却很重要, 比如编组码坯系统的产能必须和挤出机相匹配, 一般挤出机的产能要高于编组系统, 所以要根据编组系统的产能来调节挤出机的供料量。本车间也是机械维护的重点, 系统可以根据达到多少产量来提醒维护人员更换某部位的易磨损件。
3.3.3 窑炉运转系统设备
隧道窑采用的是全内燃焙烧, 因此对于系统反映出来的温度偏高或偏低很难从自动化控制上改变检测段的温度, 所以在本工段, 系统主要是起到监视的作用, 并可对产量做出最终的统计。
3.4 车间信息化网络实施
3.4.1 层次划分
该系统为开放式PLC网络控制系统, 分3个网络层次, 分别是管理层、控制层和现场层 (如图2) 。为了便于监控整个生产线和施工布线, 我们把控制室放在了车间中部位置, 也就是窑车回车道上部, 这样工厂内现场层的所有设备都在距离总监控室不到150 m的范围内。
管理层:主要是办公自动化系统, 企业高层管理者能够从控制层提取有关生产数据和现场视频画面用于制定综合管理决策。该层通过以太网与控制层连接, 方便操作, 并可连入外部网络, 从而达到数据汇总、上位组态和远程监控的目的。
控制层:从现场设备中获得数据, 完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能, 另外, 还包括控制组态的设计和安装, 现场视频的采集和存储等。控制层的功能由上位计算机完成, 它一方面通过扩展槽中网络接口板与现场总线相连, 协调网络节点之间的数据通信;另一方面, 通过专门的现场总线接口实现现场总线网段与以太网段的连接, 做到现场总线协议与以太网协议的转换, 保证数据包的正确解释和传输, 并为实现先进控制和远程操作提供支撑环境。
现场层:现场层也可称为设备层, 它是以网络节点的形式挂接在现场总线网络上, 依照现场总线的协议标准, 设备采用功能块的结构, 通过组态设计, 完成数据采集、A/D转换、温度压力补偿等功能, 并通过智能仪表对传统监测仪表的电流电压进行数字转换和补偿。
3.4.2 设备间接线
由于各层设备功能各异, 而且来自不同厂家, 这就决定了各设备与控制室之间的连接方式不同。
PLC与PC:根据PLC品牌和型号的不同, 以及与PC机距离的差异可有多种选择。一般的PLC不能与PC直接相连, 要通过相应的转换模块转换, 比如采用串行通讯时三菱FX2N系列PLC要增加FX-232W单元, 采用以太网通讯时欧姆龙CS系列PLC要增加CS1W-ETN21单元。从图2中可以看出在原料处理工段和成型工段的通讯中都有PLC与PC连接。
PLC与PLC:和与PC机连接一样也有多种通讯方式, 采用串行通讯时距离近 (15 m内) 可以直接用RS232通讯, 距离远可采用RS485, 当然也可通过增加以太网单元连接。这种连接方式主要存在于车间内自动化程度高的设备与控制层的互联上, 比如本文介绍的成型车间。
PLC与现场设备:在本砖瓦生产线中, 现场设备相距得都比较远, 而且各设备功能和厂家各不相同, 在这里我们采用现场总线的连接方式。现场总线的连接方式有好多, 在此, 我们采用DeviceNet网络, 它是一种开放的现场总线, 只要符合DeviceNet规定的产品都能够接入这个网络, 这样就使得不同公司的产品都能在主站和从站间通讯, 而且该网络具有低成本、省配线的特点。
现场设备与PC:从图2我们可以看出现场设备包括窑炉设备的监控传感器、变频器和现场监视摄像头。温度的采集首先要经过A/D转换, 然后再由串行通讯方式连接到PC机, PC机上的组态软件通过图表或曲线反映出温度的实时情况。变频器与PC机的通讯也是通过串行通讯的方式连接, 由多台 (或1台) 变频器传出的RS485总线经过RS485/232转换后就可以接到计算机, 实现控制和运行参数修改。对于现场监视视频的采集连接, 由于有专门的编码器等硬件支持, 再者本文主要介绍工业控制, 在此不做详述。
4 总结
由于砖瓦生产线的现场环境比较恶劣, 粉尘多, 有干扰等, 这对各品牌的传感器和传输元件构成了挑战, 因此在网络建设初期元器件的选择上要注意, 并计划好应对措施, 比如传感器等电气元件的防护等级要充分考虑到生产线的环境因素, 变频器、开关电源等元件一定要装在配电箱内, 传输线的选择和布置一定要考虑干扰因素等。
砖瓦生产线对各设备自动化水平的要求在不断提高, 为其网络化发展提供了广阔的平台, 工业网络在砖瓦生产线的应用对企业生产效率的提高、产品质量的提升、各工段管理的优化和企业资源的充分利用等方面都有积极的作用。
参考文献
[1]FX2N硬件.编程手册[M].三菱电机.
工业生产自动化的发展优势 篇2
自改革开放到现在，我国的工业生产经历了由最原始的密集人力劳动向半自动、全自动机械化设备生产的转型。但是，密集人力劳动的生产方式依旧是我国工业生产的主流方式。随着国家的发展以及人们对高生活品质的追求，以密集人力劳动为基础的生产企业，将会因为劳动力成本上升带来的巨额生产成本和人员的频繁流动性而难以为继。
企业的主要生产成本中，劳动力成本是要占到很大一块的，直接影响到企业的营收利润。以广东省为例，据统计，2003年，在职职工的平均工资水平仅为20345元/年，而2012年统计数据比2003年增加了91.2%。加上物价上涨引起的生产材料的上涨，企业的生存面临着越来越大的困难。
其次，随着信息交流越来越便利，待遇的差异造成员工的流动性过于频繁，更是大大降低了企业的生产效率。
那么如何解决人力成本问题，如何改善员工流动带来的生产效率问题呢？一句话：生产机械化、生产自动化。
为什么生产自动化可以解决以上两个问题呢？我们从两个方面来进行分析。首先，从生产成本的性价比来讲，机器比人力更加实惠。我们就以油墨生产行业为例，一条全自动油墨灌装生产线，仅需2个管理人员即可，购进一条生产线大概需要16万（包括防爆灌装机、传送带、上盖机、贴标机），每年的维护费用大概3000元，两名管理员年工资共6万元。而一条传统的灌装生产线至少需要6名员工，以每个员工年工资3万计算，需要18万元。那么我们假设全自动灌装生产线的使用年限为5年，那么前者的成本为16万+6万*5+0.3万*5=47.5万，而后者的成本为18万*5=90万，二者相差竟如此悬殊。
其次，机器比人员更加稳定，生产效率更高。机器放在那里，它自己不会不会跑掉，不会因为待遇或者其他琐碎的事情而罢工（当然，故障除外）或者跳槽，管理起来更加容易。而且机器的生产效率高，不会出现旷工偷懒的行为。我们以广州松展机电科技有限公司的SAU-50EX自动定量防爆液体灌装机为例，此机型每小时可灌装120桶（水50Kg/桶），而同等条件下人力操作仅灌装80—90桶。
仪表自动化在工业生产中的应用 篇3
温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的特性，来进行间接测量。利用热平衡原理，我们可以选择某一物体同被测物体相接触来测量它的温度，当两者达到热平衡状态，选择物体与被测物体的温度相同，通过对选择物体的物理量的测量，便可得到被测物体的温度数值。其中，热电阻温度计和热电偶温度计在化工产业中得到了大众的认可，在我们龙宇煤化工各工艺流程中热电阻温度计是不可缺少仪表元器件之一。今天，我就谈一谈我对热电组温度计的认识。
首先我们说一说热电阻的测温原理，特点：
热电阻是中低温区常用的一种测温元件。热电阻利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀的缠绕在绝缘材料制成的骨架上，当被测介质中有温度梯度存在时，所测得的温度是感温元件所在范围
内介质层中的平均温度。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度最高。
热电阻的结构特点：
热电阻通常和显示仪表、记录仪表和变送器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从-200℃至+600℃范围内的液体、蒸汽和气体介质及固体表面的温度。
(1)wz系列装配热电阻：通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成，具有测量精度高，性能稳定可靠等优点。实际运用中以Pt100铂热电阻运用最为广泛。
(2)WZPK系列铠装铂热电阻：铠装热电阻是由感温元件、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它有下列优点：体形细长，热响应时间快，抗振动，使用寿命长等优点。
(3)隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把接线盒内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引起爆炸。
(4)端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝缠绕制成，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量表面温度。
电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
其次，我们谈一下热电阻温度计的日常维护
我们单单从以上大篇幅的介绍不难看出，热电阻温度计在当今科学技术如此发达的今天得到了较理想的运用。那么热电阻在化工厂在线工作过程中会出现的状况又有那些呢?环境温度的影响，材质材料质量的影响，导线电阻内阻串进其热电阻的影响等等该如何去解决呢?
在现场维护工作中，我们常常会遇到某一个温度计显示仪表指示值低或示值不稳定、显示仪表指示很大、显示仪表负值、阻值与温度的函数关系发生变化的等这些情况。我们该如何去处理呢?如果是显示仪表指示低或者不稳，我们应该拆掉热电阻温度计，检查热电阻温度计的保护管内是不是有了金属屑、灰尘、接线柱是不是有积灰，另外我们还可以用万用表测量看是不是热阻出现了短路的现象。如果显示仪表指示无穷大、很大的情况，我们可以考虑热电阻会不会出现断路，引出线会不会断路。如果指示为负值，那接线出错，热阻短路就很有可能成为发生此种情况的原因所在。如果温度电阻值函数关系有变，我们应该考虑电阻丝有可能受到了腐蚀发生变质情况。通过以上思路我们可能很快就能找到其故障原因。
当然，随着热电阻在化工厂的广泛应用，它的种类也出现了很多，如普通型热电阻，从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。还有铠装热电阻，也是我们煤化工用的最多的，铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2——φ8mm，最小可达φmm。与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。再就是端面热电阻、隔爆型热电阻等很多种类。根据合适的工况使用不同种类是很有必要的。
最后，谈谈热电阻温度计的改进：
其实，这种改进已经好久了，从事现场仪表工有一年，对于干上七、八年才能算的上一个好的仪表工的说法我深信不疑，因为仪表工需要掌握的知识面很宽很广，要靠一天两天，一年两年是远远达不到的。下面就我所了解的谈一谈，在导线电阻对测量的影响方面，工业上采用了三线制、四线制的接线方法，在热电阻与显示仪表的实际连接中，由于其间的连接导线长度较长，若仅使用两根导线连接在热电阻两端的话，导线本身的电阻就会与热电阻串联在一起。造成测量误差。三线制的接法就是在热电阻的一端与一根导线相连，另一端与两根导线相连，与一个电桥配合，桥路平衡(四个桥臂电阻相等)，在平衡状态下可以消除导线电阻的影响。
工业自动生产线 篇4
可编程序控制器 (PLC, Programmable Logic Controller) 在目前来讲是一种新型的、通用的自动控制装置, 这个装置具有的优点有功能强、使用灵活方便、可靠性高和在工业环境下使用等。近些年, 这种装置在工业自动化、机电一体化、传统产业技术等方面的应用越来越广。由于很多的工业现场需要在各个PLC之间进行传输和交换数据, 所以我们就要依据PLC的网络结构形式, 采取与之对应的通信模式, 由用户编制控制程序来完成整个通信的过程。
在本自动生产线中, 我们以本国的天煌科技集团为例, 以它的自动生产线实训设备为基础, 讲述PLC网络通信的设计过程。实训的设备安装有井式供料、切削加工、多工位装配、气动机械手搬运、皮带传送分拣等工作站及相应的电源模块、按钮模块、PLC模块、变频器及交流电机模块、步进电机驱动模块、伺服电机驱动模块和各种工业传感器等控制检测单元。系统采用PLC工业网络通信技术实现系统联动, 实现工业自动生产线中的供料、检测、搬运、切削加工、装配、输送、分拣过程。
1 何为PPI
PPI (Point-to-Point) 是一种主-从协议通信, 是一种最基本的通信方式, 它是S7-200 CPU默认的, 并且通过S7-200 CPU内置的PPI接口 (Port 0或Port 1) , 采用通用RS-485双绞线电缆进行联网, 它的主站可以是S7-300/400等其他CPU也可以是SIMATIC编程器、TD 200文本显示器等。它在工作时的通信波特率可以是9.6kbps、19.2kbps也可以是187.5kbps。在网络中所有的S7-200 CPU都默认为PPI从站。作为一种主—从协议通信, 它的主—从站在一个令牌环网中, 主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通信, 它的从站不发送信息, 只是等待主站发送的要求并以此做出响应。虽然PPI不限制与任意一个从站通信的主站数量, 但我们要明白在一个网络中, 主站的个数不能超过32, 我们可以使用网络读写指令来读写从站的信息, 但前提是我们在用户程序中使用PPI主站模式。
2 怎样实现PPI通信
2.1 设置各通信端口的参数
对网络上的每一台PLC, 我们都应设置其系统块中的通信端口参数。那些用作PPI通信的端口 (PORT0或PORT1) 更是不能例外, 我们要指定其PLC地址 (站号) 和波特率, 然后将进行过设置的系统快下载到PLC, 其具体方法为:
首先是运行个人电脑上的STEP7 V4.0程序, 打开设置端口的界面 (图1) 。再利用PC/PPI编程电缆把输送站PLC系统块里端口为0的PLC地址设置为1, 波特率设置成9.6kbp (图2) 。然后我们用同样的方法将供料站、加工站、装配站、分拣站的PLC端口0的PLC地址分别设置为2, 3, 4, 5, 波特率都设置为9.6 kbp。
2.2
用专用的网线连接各个站的PLC端口0, 用PC/PPI编程电缆连接网络连接器的编程口, 将主站的运行开关设置成STOP。随后用SETP7 V4.0软件搜索网络中的5个站 (图3) 如果能够将它们全部搜到则表明网络连接正常。
2.3 网络结构简图
2.4 选择通信口
用户可以选择应用Port0通信口或Port1通信口进行通信。因为根据向导定义的网络操作, 只能一直使用一个口与其他CPU进行通信, 所以一旦选择了通信口, 向导中所有的网络操作都将通过该口操作。其中西门子S7-200PLC中的SMB30和SMB130均为自由端口控制寄存器, 其中SMB130是控制Port0的通信方式, SMB130是控制Port1的通信方式。其中, 我们可以对SMB30、SMB130进行读、写操作, 我们将这些字节设置自由端口通讯的操作方式写成下表, 并提供自由端口或者系统协议之间的选择。
如图5所述, 这段程序是将PLC的自由端口0的通信方式设置为“PPI/主站模式”。
2.5 使用网络读写指令
NETR (网络读) 与NETW (网络写) 都是根据指令对“TBL” (表) 的定义, 通过指定的“PORT” (端口) 从远程设备的通信缓冲区传输数据, 其不同点在于前者是读数据而后者是写数据, 前者的指令最多可以从远程站点读取16个字节的信息, 后者的指令最多可以向远程站点写入16个字节的信息。所以, NETR指令初始化一个读的通信操作, 而NETW指令初始化一个写的通信操作。
2.6 利用指令向导完成网络配置。
3 结束语
PLC的的终极目标是在实践中应用, 是为了提高其生产力。在解决多控制任务的复杂工业控制问题时, 我们往往将很多台小型的可编程控制器连成相应的网络, 然后各个单元用一台可编程序控制器单独进行控制, 通过各单元间的共同配合体现系统整体性本文通过PLC控制及工业通信网络在自动生产线中的应用实现, 能处理的关键问题是在现有设备的基础上, 通过合理编制程序, 提高系统各站之间的有效通信, 使整个系统既能单站工作又能多站共同工作, 且保证在运行过程中准确灵活, 实现系统模块化。
参考文献
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工业自动化工作小结 篇5
回首过去，工作时所发生的风风雨雨时时在眼前若隐若现，但是现实是要去面对的，在工作的时候达到忘我的境界，从不怠慢工作上的每一个细节，即使是回头的时候，也能清清楚楚的回到每个细节中来，尽自己最大的努力缩短工作时间，不断提高工作效率，让自己的工作程序化、条理化、系统化、流水化。让自己的工作达到了一个新的境界，开创一个新的篇章。为了在今后的工作中做到更加出色，在此总结一下自己的经验，本人就这几年的工作小结如下：
工业自动化就是工业生产中的各种参数为控制目的，实现各种过程控制，在整个工业生产中，尽量减少人力的操作，而能充分利用动物以外的能源与各种资讯来进行生产工作，即称为工业自动化生产，而使工业能进行自动生产之过程称为工业自动化。工作过程；拿到一个项目后，首先要拿到相关图纸，而这些图纸都有设计院设计出来的，包括系统原理图、点位图等，根据相关点位的数量来配置相应的控制器，一般点位少的，会选取小型带显示器控制器直接控制；点位多的就要选择可以拖模块的控制器，比如：西门子S7-200的CPU最多可以扩256点，后面可以拖7个扩展模块；把所用的模块确定之后，就要开始画图做控制柜，控制柜里所要用的设备在图纸上都要反应出来，比如：选用多大变压器，这要看外部设备数量来决定。根据系统原理图，来确定所要控制的设备和控制要求，按要求配置相应的传感器、执行器、阀体等。这些工作做好之后，控制柜、外部设备就会发到工地上，然后由施工单位进行安装、放线、接线，待现场具备了一定得调试条件之后；调试人员就要前往工地进行现场调试了，到了工地首先要熟悉工地，包括：设备安装的位置、控制柜的安装位置；接着就要开始编程了，比如：根据温湿度来控制冷水阀、加热阀、加湿阀的开度，以达到恒温恒湿的要求。程序编好之后，要下载到控制器中，然后调试设备的动作。一般工业控制领域，会选择触摸屏或是上位机进行远程控制，用上位机时，还要选用相应的图控软件，这其中的细节很多，在这里就不啰嗦了。
工业自动生产线 篇6
【关键词】电气自动化；发展；工业生产；应用
引言
电气自动化是一门高度综合的专业、非常重要的专業。它所包含的内容有：电力、电子和计算机技术，随着信息化的不断发展，使得电气自动化已经渐渐成为了信息化产业发展的重要标志，同时，电气自动化的发展也渐渐成为了时代发展的重要标志。虽然电气自动化在我国是一种非常年轻的技术，但是它的发展速度非常迅速，电气自动化是一门与人们生活息息相关的专业，并且在工业生产中也得到了广泛的应用。电气自动化在很多方面都发挥着极其重要的作用，属于一种相互交叉的专业，电气自动化在其应用的过程当中可以提高工业企业生产的效率，为企业的经济增长做出了很大的贡献。当然，电气自动化也融合了非常多的技术，因此在电气自动化的应用过程当中一定要重视各种技术的发展，才能够更有力的推动电气自动化的高速发展。今天我们就对电气自动化的发展作一个全面的分析，着重分析电气自动化在工业生产的应用，同时对电气自动化做一个简单的概述、探讨电气自动化的发展状况以及怎样才能在工业生产中更好的应用电气自动化。
一、电气自动化的概述
我们经常谈到的电气自动化是一门以控制理论和电子网理论作为基础的一门科学，是一门在二十世纪兴起的新兴科学。因为它是以电子技术和计算机技术作为发展的基础，是一门非常重要的科学，在工业生产中占有很重要的地位。目前，电气自动化被运用到社会的各个领域，在工业中运用这种技术可以降低工业生产的成本，提高生产效率，同时对改善工业生产环境也起到了很大的作用。实际上电气自动化大发展历程经历了很长的时间，也经受住了时间的考验。但是，电气自动化这一概念的真正提出是到了二十世纪的五十年代之后了，电机以及电力产品的相继出现。在电气自动化的发展过程当中自然是离不开计算机技术和电子技术的，自从电器和接触器的出现之后，人们逐渐控制住了电气自动化，这些设备的广泛应用使得人的意志可以通过设备来实现，这一重大的发现使得电气自动化有了很好的发展和重大的变革，上世纪六十年代随着现代控制理论的提出，使电气自动化技术得到了进一步的发展，并且它的发展开始逐渐的离不开计算机技术了。上个世纪七十年代，随着第三次工业革命的开展，通讯和电子技术有了很大的发展，这样就使得电气自动化系统在发展的过程当中得到了更进一步的进步，六十年代所提出的控制化理论也逐渐被人们所接受。而且，一些科学上面的新问题也在电气自动化的发展中得到了很好的解决。从二十世纪八十年代到今天，电气自动化技术开始变得慢慢成熟起来，在发展的过程当中，一些新的技术也开始被广泛应用起来，与此同时，电气自动化技术在很多领域都被广泛的使用，总而言之，电气自动化技术的发展以及进步，对人民大众的生活产生了很大的影响、也带来了很多的帮助，电气自动化技术的发展在生产企业中所产生的作用是最明显的。
二、电气自动化的应用
上文当中我们已经提到了，电气自动化技术开始在国内兴起并且逐渐的发展壮大是在二十世纪的五十年代。到了目前为止，电气自动化技术的发展已经到了一个非常成熟的阶段，电气自动化技术也在各个领域被广泛的应用。那么，下面我们将要说到的就是电气自动化技术的应用具体是体现在那些方面的。
1.先进制动控制的应用。先进制动控制应用具体是指那些不同于常规单回路的先进性控制，在不同的基础上会比常规的单回路控制完成的更出色。那么，我们为什么要应用这种先进制动控制应用，是因为先进制动控制应用能够对常规常规控制不理想或者是无法控制的工业电气自动化工程进行很好的监控。但是这种技术是近几年才开始慢慢出现的，想要它被广泛的被应用，还需要一个很长的普及的过程。我们知道化工生产的难度非常大同时也非常的复杂，而我们的先进制动控制应用具有更完美的模型控制能力，能够控制住复杂的多变量，制约性也非常强。但是这一种先进制动控制技术必须要依靠计算机技术的发展来完成，所以计算机技术的发展也是先进制动控制未来的发展方向。
2.现场总线的应用。我们所谓的现场总线技术其实就是指生产过程中的自动化应用。它的出现给电气自动化技术带来了很大的变革。现场总线技术具有通信系统布局广泛、现场设备状态可控、并且现场开放性以及互相控制性更强等等的优势。主要是应用在电气自动化技术现场的变送器、执行器、记录仪、单回路调节器、可编程序控制器等设备之间实现全数字化以及串行、双向、多变量等数学通讯。但是，现场总线技术的应用必须依赖计算机网络实现电气自动化，不过，这一技术可靠性极强，软件配置丰富、功能强大完善，正在承担着工业电气自动化生产过程中控制的主要任务。
3.发电厂分散测控系统。发电厂分散测控系统在电气自动化技术当中的全面应用，可以直接面向生产过程，接受现场变送器、热电偶、热电阻、电气量、脉冲量等信号，经过运算处理之后进行运行参数、设备状态的实时显示和打印以及输出信号直接驱动执行机构，用来完成生产过程的监控、控制以及联锁等保护功能。
4.电网调度的电气自动化技术。电网调度的电气自动化技术主要是通过电力系统专用广域网来实现的。电网调度的电气自动化技术的主要组成部分是电网调度控制中心的计算机网络系统、工作站、服务站、大屏蔽显示器、打印设备等结构组成的。下线是由电网调度控制中心、调度范围内的发电厂、变电站终端设备等部分所构成。而电网调度自动化技术的主要功能是电力生产过程当中实时数据的采集与监控电网运行安全分析、电力系统状态估计、电力负荷预测、自动发电控制、自动经济调度并且适应电力市场运营的需求等等的功能。在电气自动化技术的应用中是非常重要的，对电气自动化技术也是起到了很大的帮助作用。
5.柔性交流输电系统的应用。众所周知，电气自动化当中电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压的质量以及电力系统的稳定性。而柔性交流输电系统的广泛应用正好能够解决电气自动化电力系统当中所遇到的这一种问题。柔性交流输电系统作为一种改变传统的输配电能力的新技术正在悄然的蓬勃发展。柔性交流输电系统指的就是在输配电系统的重要部位，采用单独的或者是综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要装置和参数进行必要的调控以及控制。使得输配电变得更加可靠，能够具有更加强大的可控制性以及具有更高的效率。柔性交流输电技术是一种将电力电子技术、微机处理技术控制技术等等的高科技新技术运用到高压输配电系统当中的一种全面的新技术。那么，我们为什么要运用这一种全新的柔性交流输电系统技术。因为，我们可以利用柔性交流输电系统以提高電力系统的可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并且我们可以应用柔性交流输电系统获取大量节电效益的新型综合技术。为什么柔性交流输电系统可以帮助我们实现以上所描述的这些功能。这是因为柔性交流输电系统的核心装置新型静止无功发生器是由二向逆变器并联电容器所构成的，柔性交流输电系统输出的三向交流电压能够与所接电网的三向电压同步运行。还有一个问题就是，柔性交流输电系统到底具有怎样强大的优点而被人们所青睐。柔性交流输电系统不仅仅可以矫正稳态运行电压，而且完全可以在发生故障之后的恢复期间稳定住电压，保障不会在发生故障之后产生不良的反应，因此，它对电网电压的控制能力很强大，此外，同其他的电力电气自动化技术相比较柔性交流输电系统的调节范围更大、反应速度更快，不会出现反应迟缓的现象，并且因为柔性交流输电系统是一种固态装置，所以可以很好的响应网络运行过程当中的暂态，同时也可以响应网络运行当中的稳态变化，因此柔性交流输电系统的控制能力大大高于电气自动化技术当中的其他技术。
6.电气自动化技术当中电力工程系统的智能化控制系统。智能这样的词汇在当代社会的出现频率已经非常的高了，比如我们有：智能手机、智能电视、智能冰箱等等的智能科技。而在电力电气自动化技术也有一种智能化的控制技术，它主要是用来解决那些用传统方法难以解决的复杂的系统控制问题，就喝特种部队是来解决常规部队无法解决的军事行动是一个道理。电力电气自动化技术当中的智能化控制系统是当今社会电力工程系统控制理论向前发展的一个新的阶段。电力电气自动化技术的智能化系统特别适用于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂的电力系统。并且，电力电气自动化技术当中的智能化系统发展前景是相当广阔的。智能化系统不止是在电力电气自动化技术中运用广泛，在其他的许多领域中也有具体的应用，比如；用于快关汽门的人工神经网络的适应控制，基于人工神经网络的应用、电掣动、快关综合控制系统结构、多机系统当中的ASVG的自动学习功能等等各种领域。
7.电力电气自动化技术当中基于GPS的新一代的动态安全监控技术。GPS系统就是我们常常说到的定位系统，自从在上个世纪广泛应用之后，得到了快速的发展，并且应用到了很多的领域，比如有车载定位系统、卫星定位系统、军事定位系统等等。而运用到电力电气自动化技术当中的GPS新一代动态安全监控技术，是新动态安全监测系统与原有数据采集系统的相结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要的组成部分是由同步定时系统、动态相量测量系统、通信系统以及中央信号处理机四个主要的部分构成。我们为什么要在电力电气自动化技术当中应用GPS新一代动态安全监控技术，是因为我们需要采用GPS新一代动态安全监控技术来实现同步相测量技术以及光纤通信技术，为我们的相量技术提供了实现的可能性。并且GPS新一代动态安全监测技术与相量测量技术结合的产物——相量测量单元设备，正在逐渐取代其他的技术从而实现电压、电流的相量测量。
三、电气自动化的发展状况
电气自动化是一门理、工、文三科相互融合的机械工程。电气自动化的主干包括了电气工程、计算机科学于技术、控制科学与工程三种科目。电气自动化的产生是在十九世纪的七十年代，由英国的牛津大学通过直流电的控制方式实现的。那个时候的电气自动化因为是由直流电所控制，所以它的工作方式是很简单的、很粗糙的同时它的精确度也是非常低的，但是随着电气自动化的产生，运用直流电的控制方式也被人们所熟知。因此，人们通过这样的发现想到了用直流电去控制交流执行元件，以及在建立在场的原理之上，以现代数学。矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统，更加使得电气自动化与电子技术达到了历史的新的高度。至此、电气自动化技术得到了广泛的传播，日本、美国、英国以及其他的发达国家都开始在大学设立电气自动化专业用来研究电气自动化技术。而电气自动化技术在我国的发展已经是到了新中国建立初期。一九四九年到一九六六年文革前是我国电气自动化技术研究的第一个阶段，在这个阶段中，我国的许多高校都设立了电气自动化专业，主要的教学环节包括电路与电子技术试验、电子工艺实习、以及生产实习。电气自动化专业在新中国的设立，为我们的新中国培养了一大批在电气自动化技术上的专业人才，现在，他们也都成为了在电气自动化方面的骨干人才。到了“文化大革命”的时候，随着我国高校相继停止招收学生，电气自动化专业的发展也受到了很大的影响。直到“文化大革命”结束之后的一九七七年全国各高校开始重新招生，并且在改革开放之后，中央领导集体对电气自动化技术的高度重视，电气自动化专业又开始慢慢发展了起来。
四、电气自动化在化工方面的应用
1.先进控制的应用。电气自动化在应用到化工领域时，由于情况非常复杂，所以很难建立模型。当对化工电气自动化的控制不当时，我们就可以利用先进的控制技术。在化工电气自动化的生产过程中，可以通过辨别技术，确立变量之间的关系。通过建立动态的数学模型，能够表示实际化工生产过程，从而控制输入变量和输出变量的关系。
2.现场总线的应用。应用现场总线的控制技术，能够在化工电气自动化的生产过程中节约生产成本费用、机械设备的安装费用和投资费用。此外，现场总线的控制技术还有利于操作管理人员准确的了解和查询自动化的生产过程，实时掌握和控制生产现场和自控设备的运行情况。
五、结语
以上的内容奇偶是我们这次对电气自动化技术的一个探讨，主要是研究了电气自动化技术的应用。电气自动化在我国还属于一个新兴的专业，虽然目前发展的速度非常迅速，但是相对于发达国家来说还是存在这很大差距。在现在的社会大环境之下，随着计算机技术、控制技术、以及信息技术的高速发展，我国的电气自动化技术也在面临着一场全新的大变革。就目前我国对电气自动化技术的发展状况上来看，电气自动化技术在国内的工业生产中已经开始广泛应用，人们也开始认清了电气自动化在工业生产中起到的的重要作用，并且电气自动化技术已经开始渗透到了国民经济的各个领域，但是，虽然是这样电气自动化技术还需要不断的变革与发展，我们一定要把握好时代的脉搏，努力的提高我国电气自动化技术的水平，积极的去面对国外发达国家所带来的一切压力，去吸取先进的经验和技术，为我们国民经济的持续健康发展贡献出我们力量。
参考文献
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[5]张伟石.浅谈工业电气自动化的发展现状与趋势[J].科技创新与应用，2013（20）.
工业自动生产线 篇7
进入工业4.0时代, 工业机器人作为智能化生产的重要设备, 在现代化工业生产中正发挥着越来越重要的作用, 被广泛应用于汽车工业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流、制造业等诸多领域的自动化生产线上, 代替人们从事焊接、喷涂、搬运等较繁重的劳动。现有一条自动化生产线, 利用三菱六轴工业机器人, 配合汇川PLC控制, 将物料通过气动夹具从A点搬运到B点。本文介绍了六轴工业机器人的运动指令编程以及与PLC通信配合来实现对自动生产过程的控制及相关程序设计、调试。
1 系统控制要求
如图1所示, 自动化生产线物料通过皮带机运送过来后, 处于原点位置的六轴工业机器人动作, 运行到第一个工位上在夹具存放座中自动套取并安装上抓取夹具, 然后运行到第二个工位通过抓取夹具将传送带上的物料抓取, 再运行到第三个工位将物料放入装配孔中, 最后返回原点等待下一个循环。工件装配完毕后, 工业机器人将夹具放回夹具存放座中, 并返回原点。
2 机器人搬运夹具
机器人搬运夹具由抓取物料的手指、控制气缸、磁性传感器、传感器信号传输线等部件构成。夹具外观如图2所示, 此夹具摆放在夹具台的第一个工位上。
夹具的取、放以及张开、夹紧都是通过气路来控制的, 所有单元共用同条气路。图3所示机器人单元气路使用2个电磁阀控制, 图4所示夹具上的气路走向是沿机器人本体输送到位。
夹具主要通过机器人的I/O卡输出信号来控制。I/O控制指令用法:预先定义好后方可直接使用I/O卡上信号, 如M_Out (1) =1表示输出信号为1开启, M_Out (1) =0表示输出信号为1关闭。
3 控制系统
3.1 硬件连接
根据PLC的I/O功能分配, 并按接线图将PLC与机器人I/O口各端子连接, 如图5所示。
3.2 机器人程序编写
采用示教器编程, 根据机器人搬运物料的位置进行轨迹规划, 其运行轨迹示教点如图6所示, 各运行点所代表含义见表1。机器人搬运物料时点的详细流程图如图7所示。
3.3 机器人参考程序
3.4 PLC程序设计
PLC程序如图8所示, 使用PLC的I/O口控制机器人运动, 机器人启动后首先回到安全退避点, 然后通过运动控制指令运动至#1夹具放置处取夹具, 将夹具取出后移动到图像单元的皮带末端处夹取物料, 然后将物料搬运到包装单元的物料包装盒里, 机器人再把夹具放回原来位置, 最后再回到安全退避点, 到此结束整个工作过程。一个循环结束以后即进入下一个循环, 直至按下停止按钮时才停止运行。当程序出错或异常报警时可通过复位按钮复位程序。
4 联机调试
4.1 上电前检查
观察机构上各元件外表是否有明显移位、松动或损坏等现象, 输送带上是否放置了物料, 如果存在以上现象, 就应及时放置、调整、坚固或更换元件。各夹具安放到位后, 槽型光电无信号输出;安放有偏差时, 槽型光电有信号输出如图9所示;调节槽型光电位置使偏差小于1.0mm。对照接口板端子分配表或接线图检查桌面和挂板接线是否正确, 尤其要检查24V电源等线路是否有短路、断路现象。
4.2 硬件调试
接通气路, 打开气源, 手动按下电磁阀, 确认各气缸及传感器的初始状态。注意检查机器人的硬件连接是否正确。上电载入程序并调试, 程序下载完毕且示教好所需要的点以后可进入程序调试, 在调试和验证机器人程序前需要使用示教器选择所要运行的程序。
以上工作完毕后就可进行程序调试和验证, 此时只要通过操作控制面板的“启动”、“停止”和“复位”观察机器人动作来验证所编程序是否正确, 如不正确可检查原因并修正。
5 结束语
六轴工业机器人在自动化生产线中的应用可简化传动机构, 完成许多传统直角坐标机器人无法完成的工作, 如果后期配上视觉系统, 那么在自动化智能控制中将会有非常广阔的应用前景。
摘要：通过六轴工业机器人在自动化生产线中进行搬运的典型应用, 介绍了六轴工业机器人的夹具应用、示教、程序编写及与PLC通信等自动控制方法, 实现生产线的智能化。
关键词：六轴工业机器人,PLC,装配,生产线
参考文献
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工业自动生产线 篇8
在发达国家中, 工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向。国外汽车、电子电器、工程机械等行业已经大量使用工业机器人自动化生产线, 以保证产品质量, 提高生产效率, 同时避免了大量的工伤事故。全球诸多国家近半个世纪的工业机器人的使用实践表明, 工业机器人的普及是实现自动化生产, 提高社会生产效率, 推动企业和社会生产力发展的有效手段。
1 系统的组成与功能
自动生产线主要由井式送料装置、传送带、水平推杆、翻转机械手、龙门机械手、装配机器人以及配套的气动、电气控制系统组成, 如图1所示。
随机摆放的工件1由井式送料装置送出, 经传送带向下传送。传送过程中, 经翻转机械手将工件的开口调整为同一方向, 同时将工件1 (非金属) 用水平推杆推除。工件1 (金属) 到达传送带尾部后, 由龙门机械手将工件1 (金属白色) 放在3#工位, 工件1 (金属黑色) 放在4#工位滑槽。工件1经滑槽滑入A工作台, 机器人先将工件1 (金属黑色) 从A工作台移至B装配台, 而后将工件2与工件1 (金属黑色) 装配, 最后按1~9的编号顺序将装配件放入成品料架指定的位置, 如图2所示。
2 系统分析
2.1 系统硬件和网络组成
系统主站使用西门子S7-300PLC控制井式送料装置、传送带、水平推杆和龙门机械手, 从站西门子S7-200PLC控制翻转机械手的执行, 从站PLC与主站PLC通过EM277实现Profibus-DP通信, 在DP网络中设置为3号站。ABB机器人作为从站, 完成工件1与工件2的装配工作, 与主站S7-300PLC实现Profibus-DP通信, 在网络中设置为4号站。网络连接如图3所示, 西门子S7-300PLC在网络中作为主站, 可以对从站进行读写操作, 硬件和网络组态是在西门子组态软件STEP7中完成的, 需要添加EM277和ABB机器人的GSD文件。
2.2 工业机器人
系统使用ABBIRB120工业机器人, 编写机器人程序之前要设置一些重要的程序数据, 程序数据是在程序模块或系统模块中设定值和定义一些环境数据。创建的程序数据由同一个模块或其他模块中的指令进行引用[1]。
(1) 工具数据TOOLDATA
工具数据TOOLDATA是用于描述安装在机器人第六轴上的工具TCP、重心和重量等参数数据。执行程序时, 机器人就是将TCP移至编程位置, 程序中描述的速度与位置就是TCP点在对应工件坐标中的速度与位置。
(2) 工件坐标
工件坐标的设置主要是为了方便编程和坐标的偏移, 使用三点法, 分别设置工件2料架的工件坐标为Wobj_C, 成品料架工件坐标为Wobj_D。
(3) LOADDATA
对于搬运用的机器人除应设定夹具的重量和重心外, 还应设置搬运对象的重量和重心数据。
(4) 机器人目标点 (Robottarget)
作为机器人运动的目标, 可以用示教器示教, 但工件2料架和成品料架工位较多时, 不能一一示教, 只需示教其中一个点, 其他点可通过该点的偏移得到。该系统中的Robottarget可分为常量和变量, 如A、B、C和D点的机器人目标点设置为PA、PB、PC和PD, 这些点均设置为常量, 使用示教器直接示教出来。工件2料架及成品料架上的机器人目标点均为变量, 分别设置为P20和P30, 这些点可通过PC和PD偏移得到。
2.3 机器人关节运动指令
系统中, ABB工业机器人的关节运动指令主要使用MOVEJ和MOVEL, MOVEJ指令主要在空间位置改变时使用, 而MOVEL指令则在抓放工件过程中运行直线路径时使用, 避免在抓放工件过程中与工件发生碰撞, 使用MOVEL指令时转弯数据使用fine, 避免提前对工件进行抓放。
2.4 机器人的I/O设置
ABB工业机器人与西门子300PLC实现的是Profibus-DP通信, 在机器人控制柜上安装Profibus适配器DSQC667, DSQC667支持512点数字输入和数字输出。在示教器的配置系统参数中, 需要设置如下参数。
(1) Unit Type:设置通信长度是1个字节的输入和输出。
(2) Unit:设置Profibus适配器DSQC667的站地址为4。
(3) Signal:设置1个输入信号, 此信号来源于西门子300PLC, 作为检测到工件1到滑槽, 使机器人动作的信号;2个输出信号, 其中一个作为完成装配的信号传送给主站, 另外一个是使相应的夹具动作的信号。在Signal设置中主要选择分配的Unit和地址偏移量, 此处的地址偏移量要与西门子S7-300PLC中的地址相对应, 因此在西门子组态软件STEP7中进行硬件和网络组态时, 必须安装ABB机器人GSD文件, 安装的路径为:STEP7硬件组态画面菜单选项→安装GSD文件→HMS_1811.GSD→安装。此GSD文件的目录为Robot Ware5.13UtilityFieldbusProfibusGSDHMS_1811.GSD。
安装GSD文件完成后, 设置通信长度各为一个字节的输入和输出通信区, 在硬件组态画面硬件目录→Additional Field Bus→Anybus-CC PRO-FIBUS DP-V1→Universal module, 双击插槽1, 在DP属性中设置I/O类型为输出输入, 各为1个字节。
2.5 FOR循环语句
在工业生产过程中, 机器人要完成许多有规律性的重复操作, 因此机器人程序中需要重复执行某些语句, 这些被重复执行的语句称之为循环体。执行循环控制操作的语句有FOR、WHILE等语句。
2.5.1 FOR循环语句
FOR循环语句结构简洁, 使用方便, 结构如下:
FOR i from 0 to 2 DO
循环体
(1) i是循环控制变量;
(2) 循环控制变量的初始值i=0;
(3) 循环的终止条件, 当i>2时, 循环终止, 因此当i=0, 1, 2时, 循环体被执行三次, 每次执行完循环体, 循环控制变量自动加1, 直至i>2, 终止循环体执行。
2.5.2 FOR循环的嵌套
FOR i from 0 to 2 DO
FOR j from 0 to 2 DO
循环体
此双重FOR循环外循环的循环控制变量为i, 内循环的循环控制变量为j, 循环体执行的次数为i和j变化的乘积, 共9次:
当i=0时j=0、1、2, 依次执行循环体, 共3次;
当i=1时j=0、1、2, 依次执行循环体, 共3次;
当i=2时j=0、1、2, 依次执行循环体, 共3次。
2.5.3 机器人目标点与双重FOR语句循环控制变量i、j之间的关系
循环控制变量i和j变化的组合如下, 其中i为行变化, j为列变化:
00 01 02
10 11 12
20 21 22
机器人目标点位置排列:
如上分析, 工件2料架上的每个机器人目标点均可通过对C点的X、Y坐标偏移得到 (Z无变化, 偏移量为0) , 机器人目标点可设置为:P20=Offs (PC, -120i, -90j, 0) , 其中-120i为X坐标变化量, -90j为Y坐标变化量。当i=0, j=0时, P20即是PC, 由于工件坐标设置和机器人基座标设置方向相同, 所以偏移量中出现负数表示与工件坐标的X、Y正方向相反。
由于双重FOR循环i和j的排列顺序, 机器人在工件2料架上取工件的顺序是先按行0, 行1, 行2的顺序取工件2, 如想按列取工件2, 可改变FOR循环的内外循环的变量的位置, 如:
可使抓取工件按照列0、列1和列2的顺序进行。
同样, 成品料架每个机器人的目标点均可通过PD的偏移得到, 由于成品料架栈条的高度不同, Z的偏移量与行变化i有关, P30=Offs (PD, 120i, 90j, -20i) 。
2.6 系统流程图
系统流程图如图4所示, 包括初始化子程序、主程序和三个取放子程序。
3 结束语
通过分析, 工业机器人通过Profibus-DP总线通信方式与主站连接, 使系统主从通信方式更简单、方便, FOR循环语句编写机器人循环操作的程序, 使程序结构更紧凑。工业机器人在自动生产线中的应用, 使产品的质量和生产效率都得到了明显的提高。
摘要：工业机器人是一类根据预先编制在存储装置内的操作程序, 自动地重复进行作业的机器人, 工业机器人在工业生产中能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业, 尤其是危险、恶劣环境下的作业, 例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等部门中, 完成物料的搬运或工艺操作。介绍ABB多关节工业机器人, 与西门PLC通过ProfibusDP通信, 构成主从系统在自动生产线中执行循环操作的应用。
关键词：多关节工业机器人,PLC,自动生产线,ProfibusDP
参考文献
浅谈电气自动化在工业生产中的应用 篇9
一我国电气自动化发展的现状
目前计算机已经成为电气自动化应用到工业生产的一个监控平台, 很多先进的新技术正逐步的应用到工业生产当中去, 使得生产效率得到进一步的提高。由于不断地采用新技术, 整个生产过程的自动化程度便得到了进一步的提高, 从而节约了大量的劳动力和生产成本, 也保证了生产的产品质量。与此同时我国很多工业生产厂家不断地加大科学技术研究的投入, 推动技术创新, 使得我国的电气自动化发展能够跟上国际发展水平。
二工业电气自动化系统的特点
1.工业电气自动化在控制系统安排方面, 用电设备在各配电室和电动机控制中心, 配件数量多, 执行的信息处理任务庞大, 维修工作也相对复杂。
2.一些控制系统设备在维持正常运行时, 可以经过好几个月甚至更长的时间;电气设备所需要的保护装置要求高, 动作速度快, 一个保护动作通常要在40ms以内完成。
3.电子科技论文电气设备的控制结构本身具有逻辑简单、操作复杂的特点, 而控制方式主要是用电系统。
三工业电气自动化工程对我国工业生产影响
1.优化配电设计
在工业中采用工业电气自动化技术有利于优化我国的供配电设计, 使得我国工业生产的电能能够得到充分地利用。与此同时在对电气系统进行设计时, 对我国工业生产产生的影响主要有以下几个方面:要充分考虑当时设计是否合理, 以免不能给水利工作提供充足的动力;有利于水库建筑物建设周围形成一个良好的施工环境;有利于达到各项电力供给和需求的标准;有利于实现电器自动化设备功能的最大发挥, 使得运行的稳定性以及可靠性有了充分的保障。
此外电气自动化设备能否安全进行操作, 是工作人员在设计过程中不容忽视的重要问题, 真正自动化的电气线路它应该保持充足的绝缘距离、强度、负载能力和热动的稳定裕度;为了确保所有的供电和配电设施能够正常运行, 需要施工人员安排一定的防雷装置, 所谓防雷设计是为了以防特殊情况下而定的, 此外还需采取必要的防静电以及防浪涌等技术措施来保证项目的安全。
2.增强电气自动化设备的运行效率, 降低生产消耗
电气自动化设计过程中, 首先需要考虑的是如何以最低的能耗和成本来获取最佳的经济效益。一般要尽可能地采用节能设备, 将负荷逐步均衡, 从最大限度上减少线路上的损耗, 使得运行和维护的成本得到降低, 而电力设备的利用率得到进一步的提高, 此外还能降低电能直接或者间接所带来的损耗。
3.采用统一的电气自动化系统开发平台, 降低工业生产成本
建立并完善电气自动化系统的开发平台, 这对电气自动化系统的设计以及使用来说意义重大, 它关系到每个运行环节是否能够正常运行。若采用电气自动化技术不仅可以把使用设备的能耗和成本降低, 还可以促使设备利用率的提高。
4.网络结构电气自动化促进了工业生产
构件科学合理的网络结构有利于电气自动化系统的进一步发展和完善, 对于提高工业生产效益也有着不可小觑的重要意义。每一个成功完整的电气自动化系统的建立, 都离不开一个构建合理的网络系统, 因为当今工业生产的很多环节离不开网络技术的应用, 所以工业生产部门必须保证生产过程与计算机监督系统以及企业管理系统之间保持着紧密的联系, 其信息和数据传递的渠道必须是顺畅的。企业的上级管理部门也可以通过互联网来实现对现场运行设备的监督和指挥。二十一世界是互联网迅猛发展的新时代, 很多的工业生产已经带上网络化的标记, 不管是采用哪种通信设备, 只要有互联网便可以创造一个安全舒适的自动化办公环境, 从而满足控制整个工业生产过程的要求。网络结构电气化的内容涉及到很多个方面, 而数据编辑以及系统安全便是最主要的两个方面, 而今正在不断地健全电气自动化系统。
四我国工业电气自动化未来发展前景
近几年随着人们对科学技术重视的不断提高, 我国的工业电气自动化研究和技术领域都有了很大的发展, 本着用强电拖动、弱电来控制的原则, 加之与电力系统技术、电气自动化技术等多种技术相结合, 使我国的电气行业形成一个有机的整体, 从而带动我国工业的发展。电气自动化技术涉及到整个工业领域的各个部门, 它是把传统工业和现代工业连接起来的重要纽带, 也是将现代发达的管理技术和信息技术转化成现实生产力的重要手段。电气自动化被广泛的应用到工业生产当中的各个领域, 着重表现在矿山、制药、轻工以及电力等多个生产制造行业, 随着生产技术的不断提高, 生产效率也得到了进一步的提升, 这使得工业生产部门获得了良好的经济效益和社会效益。在未来的时间内, 电气自动化技术将给工业生产带来更多的福利, 会不断地推进我国工业生产的发展, 给我过的经济发展创造崭新的局面。也就是说电气自动化在工业生产中意义非常重大, 它会直接影响到我国工业的发展。
五结语
电气自动化技术对我国传统产业的发展有着至关重要的作用, 而且还能不断地加快我国信息化技术的进步, 促进我国电气工业朝着全面自动化发展。因此必须把电气自动化的发展当做我国行业发展的重中之重, 只有这样才能促使我国跟上国际电气行业发展的步伐。现在我国大部分工业已经实现了机械化, 但是工业电气化仍然有很长一段路要走。
摘要：鉴于我国当前经济文化发展的需要, 高技术人才的引进和培养是亟待解决的问题。电气自动化技术近几年有了重大的发展, 但是仍然存在着一些不足。我们只有不断的加大对电气自动化技术改革的步伐, 不断的提高技术人员的专业素养和科学文化水平, 加强他们的实践能力, 才能使我国的工业取得突飞猛进的发展。
关键词：电气自动化技术,工业生产,实践应用
参考文献
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工业自动生产线 篇10
1 机械自动化技术应用概况
在科技进步的今天, 机械自动化技术俨然作为工业生产重要模式而不可被取代。从整体来说, 机械自动化技术极大提升机械生产率, 降低了对于人力资源的占用, 可谓社会生产力进步强有力的推动力。在实际生产过程中, 绝大多数企业都对于机械自动化技术十分重视并投入了一定精力开展研究与更新, 然而部分企业过分对此有所依赖, 由此致使对于技术人员重视度不足[1]。从长远来讲, 机械自动化尽管具备很多优势, 但还不能完全替代人工力量, 譬如在技术研发、支持方面, 人工技术仍然需要予以充分重视。基于此, 企业既要关注机械自动化技术, 又要合理兼顾人工与智能生产的结合, 并在整体过程中密切发现并着力解决不利于自动化生产的相关问题, 例如及时更新设备, 引进或研发新工艺等, 从而真正在兼顾员工组织能力、技术能力及管理能力的基础上达到批量化、自动化生产目的。
2 机械自动化技术在工业生产中的应用概述
对于我国社会经济发展而言, 工业生产能力具有基础性影响作用。传统的人力生产模式效率低下, 便捷性差, 且在很多冗长、单一环节容易出现失误, 影响生产质量。因此, 由单一手工制作、加工等环节向批量化过程的转化, 即融入机械自动化技术具有现实意义。机械自动化技术在工业生产中的应用可分为在轻工业、在重工业方面的应用。
2.1 轻工业方面
轻工业生产主要涉及到的是日常生活消费品、农副业产品、化工用品等, 所采用的是相对简单的机械自动化技术, 旨在借助机械自动化完成批量生产, 解放劳动力。与传统生产方式相比, 融入机械自动化技术的轻工业生产极大减少经营成本, 在提高生产率的同时, 精简了生产队伍, 在农副业生产、收割等方面效果较为突出, 有效减轻了农民负担;在化工产品生产上, 则将生产、质检等简单重复操作由机器执行, 极大地提升了生产便捷性。在开展实际生产的过程中, 机械自动化技术的融入要具体根据生产特点来做调整, 使技术使用、资源充分利用等尽可能优化[2]。
2.2 重工业方面
与轻工业相比, 重工业发展对于社会经济发展、综合国力提升的现实意义更为直接。当前, 机械自动化技术在重工业发展领域中的应用尚且处于中级阶段, 极大保障了生产效率, 也得到了较为广泛的应用。可以说, 机械自动化技术在重工业的应用使得部分处于具有危险性岗位的劳动力解放出来, 保障了其人身健康与安全。然而, 当前的重工业应用存在显著的污染性大、治理难等问题, 如何有效利用机械自动化技术解决污染方面问题成为了难点与重点;另外, 基于重工业本身涉及内容多且复杂, 机械自动化技术在具备相对较高应用价值的前提下, 其技术攻关、创新等难度也随之提高[3]。更加值得注意的是, 重工业机械自动化技术的日常运行、维护、检修涉及的技术含量相对较高, 不仅对于技术人员提出了高水平要求, 而且对于各相关的工业生产环节影响力也更大。
3 机械自动化技术在工业生产中的应用前景
从工业生产旨在满足民生需求, 服务于社会经济发展乃至综合国力的提升的角度来看, 机械自动化技术在未来仍机具发展前景, 且将更加关注精细化生产、规格化生产等, 这与当前发展日益兴盛的定制产品、高精尖科技产品等强有力的市场占有率相适应。与此同时, 基于我国过去到现在工业发展轨迹可以看出, 未来的机械自动化技术作为传统工业的改良, 将重视在既有技术的基础上, 培养创新性专业技术人才, 以此对于整体机械自动化技术进行革新、优化, 实现永续发展。另一方面, 电子信息技术、计算机技术、传感器技术等多维、智能化因素的有机融合是不断加强工业生产智能化、自动化管理、生产、调控的重要因素, 也无疑愈发在未来机械自动化技术中发挥作用, 以推动工业生产大踏步迈进。
4 结束语
机械自动化技术对于工业生产, 乃至整个社会生产力推动作用不可小觑, 唯有借此助力并牢固推进应用、革新, 才能真正实现对于工业生产更快更好的推动。在本文中, 首先对于机械自动化技术进行概述, 其次从轻工业、重工业两方面对于机械自动化技术的工业生产应用展开总结, 最后给出了相关技术的未来展望, 以期为行业提供相关借鉴。
参考文献
[1]曾楚.提高机械设计自动化水平的有效途径分析[J].通讯世界, 2016, (2) :163.
[2]马侠.论我国机械自动化的发展现状与发展趋势[J].橡塑技术与装备, 2016, (4) .
