电气装配

电气装配（精选六篇）

电气装配篇1

关键词：电气控制柜,装配工艺,可靠性

0 引言

随着社会的发展,电气控制逐步成为各类生产机械的重要组成部分,而现在工厂所用的电气自动化系统通常是将用到的各种断路器、接触器、继电器等传统低压电器与PLC、变频器、触摸屏等现代智能化控制设备组合装配成电气控制柜,同时也将控制系统的控制、测量、信号、保护、调节等功能组合在一起,安装在生产现场或控制室内。本文将以温度控制柜为例,对其装配工艺进行阐述。

1 温度控制柜的概述

1.1 控制柜的组成

本温度控制柜主要是控制热处理时的温度,它采用先进的PLC程序进行控制,使热处理的温度更加精确,同时也使热处理的整个系统更加智能化。控制柜的精确性离不开它复杂的内部结构。温度控制柜除主柜外,还有八个操作盘对它起辅助作用。每个柜子都有各自的工艺要求,从安装到接线,工艺要求都是相当的高。一个大控制柜和八个操作盘具体如下:

(1)温度循环控制盘:这是温度控制柜的主柜,温度控制盘主要通过触摸屏和PLC程序来控制热处理温度。

(2)装入料台操作盘:主要控制材料的装入,材料装满后,会自动停止。

(3)装入室操作盘:主要控制室内温度,通过外边的按钮控制室内情况。

(4)除油室操作盘:主要作用是除去室内多余的油污。

(5)中间真空室操作盘:保证热处理在真空状态下进行。

(6)发蓝处理室操作盘:控制发蓝区的温度。

(7)上下料台操作盘:主要控制原料在室内的上下运行。

(8)抽出室操作盘:控制原料的进出。

(9)卸料料台操作盘:按指定位置卸下处理好的元器件。

1.2 控制柜的常用元器件与线型的介绍

温度控制柜常用的元器件有很多,例如改变频率的变频器、转变电压的变压器、检测信号的火焰继电器、保持吸合的接触器、由PLC带动动作的中间继电器、以及有开关作用的断路器、连接PLC的I/O接头、PLC模块、发光二极管、触摸屏等。

温度控制柜常用的线型有多种,大致可分为一次线和二次线两种。所谓一次线一般规定线径在2.5mm2以上的,那么以下的就是二次线了。

(1)常用的一次线有150mm2、95mm2、35mm2、25mm2、16mm2、10mm2、6mm2、4mm2、2.5mm2的。其中6mm2以上的线大部分是黑颜色的线,其它的分为红、白、黄、蓝四种,根据客户的要求选择不同的线颜色。

(2)常用的二次线有1.5mm2、1mm2、0.75mm2、0.5mm2的二次线都分为红、黄、蓝、黑、棕、白、黄绿七种。二次线多为控制线。其中0.5mm2的多为电子线,是焊接在PLC上的。

2 温度控制柜的装配工艺

2.1 准备工作首先找齐设备安装所需的电气材料。

(1)要先准备设备上需使用的已经喷涂过的电气柜、电气底板、电气面板、按钮盒及电气小配件。

(2)准备好工具,如电钻、铆钉枪、卷尺、螺丝刀、线槽切割机、导轨切割机、剥线钳、压线钳、剪刀、万用表等。

(3)对元器件进行正确选型,例如断路器、变频器、接触器、中间继电器、变压器、互感器、PLC模块、按钮等。元器件有大有小,各不一样,有的虽然外观一样,但型号却大有不同。我们需根据客户要求认真选型。

然后安装电气底板。

(1)根据电气原理图中的底板布置图量好线槽与导轨的长度。

(2)两根线槽如果搭在一起,其中一根线槽的一端应磨成45度斜角。线槽接口应平直、严密,槽盖应齐全、平整、无翘角。固定或连接线槽的螺钉或其他紧固件,紧固后其端部应与线槽内表面光滑相接。线槽敷设应平直整齐,水平或垂直允许偏差为其长度的2‰,全长允许偏差为20mm。并列安装时,槽盖应便于开启。线槽的出线口应位置正确、光滑、无毛刺。

2.2 元器件安装工作装配前首先看明图纸及技术

要求,检查产品型号、元器件型号、规格、数量等与图纸是否相符,检查元器件有无损坏,必须按图纸安装,元器件安装顺序应从板前视,由左至右,由上至下。控制柜中安装的各种设备、电器元件、接线端子应按照图纸要求安装或粘贴该元件项目代号的标签。标签的位置一般在元件的左上角或者比较容易观察的位置。不同的元器件有不同的安装方法,通常小的元器件由导轨固定,大的元器件由螺丝固定。本温度控制盘的具体要求如下:

(1)小型元器件如中间继电器、接触器一般固定在导轨上,元器件之间不留空隙。

(2)断路器等大型元器件安装时,需用电钻打孔、攻丝,然后用螺丝固定。元器件间隔为5mm。

(3)元器件安装时如果没有特殊要求,应保证左边对齐,距线槽20mm。

(4)安装在一起的相同的元器件要保证在一条线上,保持平齐。

(5)对于变压器等电压较高的元器件,一定要留安全距离,安全距离一般为20mm。

(6)PLC模块安装时,模块与基板之间需用M3*10的螺钉固定,不需要用平垫弹垫,拧紧力矩不能太大,松紧适中,以防滑牙。

(7)对于客户提供的元器件,一定要按照客户要求来安装。

2.3 接线工艺首先要正确选线,本温度控制柜的线有一千多根。选线要根据线所在的回路来选择,具体有几点:

(1)主回路:一般有R相S相T相,一般用红、白、蓝三种颜色的线,型号为BVR450/750的线。

(2)交流控制回路:此回路有R相和S相,导线颜色为黄色,型号为BVR450/750的1mm2的线。

(3)电压电流互感器回路:此回路一般用黑色的,型号为BVR450/750的2.5mm2的线。

(4)直流回路:此回路分正极和负极,一般用蓝色的线,型号为RV300/500的1mm2的线,但PLC输入输出回路采用RE-0.5mm2的电子线。

(5)接地回路:此回路一般用黄绿颜色的线,型号为RV300/500的线。

(6)信号回路:此回路一般用RVVP300/500型号灰色的线。

(7)外部电源控制回路:此回路一般用BVR450/750线径为2.5mm2的线。

然后是规范做线,规范做线是保证一台控制柜不出现事故的前提,每根导线两端都应有标记(线号),字迹应清晰、牢固,以便电气设备运行、维护及测试。根据行线方案量材下线,下线要适当留有余量。规范做线主要有两点:

(1)规范剥线:按照规定,规范的做线是露出来的铜线要超过线鼻子1-2mm。

(2)规范压线:压线一定要压紧,要不然会出现电火花。要想压紧线,一定要选对正确的压线钳和正确的牙口。并且压线时,一定要用力,把压线钳压至0度角。

最后是正确接线。看懂技术要求,接线之前必须弄懂什么回路用什么颜色的线、什么线径的线、什么鼻子的线。看懂图纸,按图施工。多根导线配置时应捆扎成线束,用尼龙拉扣或螺旋管捆扎成圆形。每个元件的接点最多允许接2根线。两个接头间要加垫一个与螺钉直径相称的垫圈。并且要用对接线工具,接不同的线要用不同的接线工具,以免线接不牢。

2.4 安装、接线时应注意的事项元器件安装时应注意的事项如下:

(1)安装元器件前,应首先阅读该控制柜的元器件安装说明书。不同的控制柜安装要求不同,因此,不能按照惯例来安装。

(2)安装元器件前,必须用吸尘器对整个控制柜进行打扫,保证整个控制柜里面是清洁的,以免安装时铁屑掉入元器件内。

(3)元器件安装时,安装人员必须熟悉安装图纸,熟悉各个元器件的型号、规格,然后按图施工。

(4)元器件安装时,如果需要自己打孔的,打孔时一定用档布挡着下方。以免,铁屑掉入下面的元器件。

(5)元器件安装后,应立即检查一下是否歪斜。接线时应注意的事项

(1)接线前,应首先阅读该控制柜的接线工艺说明书。严格按照说明书上的要求来接线。

(2)接线前,应检查安装的元器件,与接线图上的元器件是否一致。

(3)接线时,应严格按照图纸来施工,同时,要细心选择走线路经,使接出来的线更美观。

(4)接线时,一定要注意套管方向是否一致,线的颜色是否正确。

(5)接线完毕后,应用手拉一下线,看是否压紧。

为了避免人为故障以及事故的发生,在温度控制柜安装、接线完毕后还要做相应的检测,在这里不再赘述。

3 结束语

合理的装配工艺是温度控制柜正常运转的保证,是提高其可靠性,延长其使用寿命的前提。因此掌握电控柜的装配工艺与技术是一个电气技术人员应有的技能,只有在实践中不断地积累经验,才能提高自己。

参考文献

[1]何利民,尹全英.电气制图与读图[M].北京:机械工业出版社,2010.

[2]王俊峰.精讲电气工程制图与识图[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]张凤池.现代工厂电气控制[M].北京:机械工业出版社,2005.

[4]闫光辉,杨立,范春利.基于红外测温的电气控制柜内部元件热缺陷严重程度的反问题识别[J].红外,2011,(06):12-16+24.

[5]钟奎.不锈钢电气控制柜焊接工艺[J].机车车辆工艺,2010,(04):25-26.

[6]张自军.基于TCP/IP协议的高压电气控制柜综合控制系统[J].工业仪表与自动化装置,2008,(06):36-39.

电气装配实训室简介篇2

本实训室安装的亚龙YL－210－Ⅰ型电气装配实训台，是根据劳动和社会保障部颁发的，维修电工初级考核培训技能内容所要求的电气控制线路和实用电子线路而研发的实训装置，通过本实训装置的实训操作，能快速掌握该课程的实用技术与操作技能。具有针对性、实用性、科学性和先进性，该装置不仅可供学生实训操作，还可用作职业技能鉴定部门电工上岗操作证的考核设备，电气设备安装和电气设备维修工种初级技术等级鉴定的考核设备。

该装置为学生培养电工技能、掌握电气设备安装与维修的专业知识和技能、掌握工作过程的知识以及形成电气职业岗位的职业能力提供了良好的条件。

亚龙YL－210－Ⅰ型电气装配实训台由钢板制作的多功能安装板（网孔板）实训台和电源装置等组成。实训时选择的各种元件、器件和部件，可方便地安装在网孔板上，方便灵活。根据教学和实训的需要，选择不同的元件、器件和部件，可进行不同课程模块，不同项目的实训，适用范围广，可完成的教学内容和实训项目多。个专业的教学和实训，经济适用。可完成的实训项目如下：

实训项目

1.照明电路安装

2.点动与连续转动的电路连接

3.三相异步电动机直接启动控制电路

4.三相异步电动机按钮联锁正反转控制电路

5.接触器联锁正反转控制电路

6.接触器和按钮双重联锁正反转控制电路

7.电动机定子绕组串联电阻启动电路连接

8.按钮切换的Y-△启动电路的连接。

9.电动机顺序启动控制电路连接实训

10.接触器控制的Y-△控制

11.时间继电器控制的Y-△控制

12.电动机单向启动反接制动控制电路

13.电动机无变压器半波整流单向启动能耗制动控制电路 14电动机有变压器全波整流单向启动能耗制动控制电路

15.三相异步电动机正反转启动能耗制动控制电路

16.电动机往返行程控制电路连接实训

17.电动机定时运转控制电路实训。

18.断电延时直流能耗制动的Y-△启动控制电路

19.按钮切换的双速电动机的控制电路连接。

20.QS3-13Y-△自动起动器

21.CA6140型车床电气控制电路单元常见故障的检查和排除。

22.电动葫芦电气控制单元常见线路。

主要技术参数

1.工作电源：三相五线供电 AC 380 V ±１０% 50 Hz；

2.实验台电源：每个工位提供两组0～24V/2A连续可调直流电源，带有电源开关、电压指示及短路保护。

3.每个工位提供两组安全型插孔三相电源输出，单相电源输出采用二插三孔式插板。

4.负荷容量≤1.5 kVA；

电气装配篇3

关键词：飞机柔性装配方法；飞机装配；应用

飞机柔性装配技术是对于飞机需求迅速研制相适应用，成本低，可以模块化装配的一种飞机装配技术，是指在电子和自动化技术基础上发展起来的，集数字化和自动化为一体，将飞机装配模拟应用在飞机制造过程中，以此提升飞机装配的精确度。柔性装配技术和传统飞机装配技术相比，有效解决了固定和刚性不足的问题，让装配变成自动化和数字化，起到良好的装配效果。柔性装配技术最早出现在播音飞机装配中，借助柔性装配技术，使用三维模拟方式对飞机进行预装配与并行工程，不仅提升了飞机装配速度，还减少了装配成本。本文主要从飞机数控柔性装配方法入手，探讨了飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用。

一、飞机数控柔性多点型架装配原理

飞机数控柔性多点型架是对柔性工装技术进行研究的基础上，根据我国目前飞机装配的具体情况，将国外先进的柔性工装技术观念与我国已有的飞机装配工艺有效结合起来，让传统型架中固定卡板定位支点数控调整重构，按照壁板组件和壁板对应卡板的数模，以此整合数据，确保数字控制卡板定位支点移动到位，达到飞机型架卡板定位整个过程数字量传递的目的。数控柔性多点型架是在已有刚性型架结构的基础上，加多16个可重构调形单元，在可重构调形单元上增加卡板定位支点，通过在竖直方向与水平方向的运动对可重构调形单元进行准确控制，达到卡板定位支点准确重构调形，充分利用装配型构架作用，确保完成多个壁板类组件的装配。可重构调形单元结构主要是由伺服电机驱动齿轮和齿条传动机构，达到水平方向移动调形的目标，而竖直方向移动调形由伺服电机驱动滚珠丝杠机构，实现水平方向移动调形。数控柔性多点型架的流程主要是在CATIA软件中通过完成壁板类组件和对应的卡板的设计，建立数控柔性多点型架的三维数字样机，并进行预装配，对卡板定位关键点进行提取，建立一个装配关键点的CATIA数模，利用调形计算机软件来分析计算CATIA数模，自动生成数控代码，以此获取数控柔性多点型架控制软件系统，最后传输到数控型架控制软件系统中，让NCFF控制软件运行指令代码，卡板定位支点移动到位后，对卡板进行安装和装配，完成调形。在飞机整个运行过程中数控柔性多点型架的应用实现了调形定位数据全数字量传递目标，提升系统定位精确度。

二、飞机柔性装配技术应用

1.大部件装配

随着装配技术的产生、利用，已有的飞机柔性装配技术逐渐转变成自动化、模块化和数字化装配工装、定位、离线编程仿真软件，这些技术的应用，提升了飞机机身装配的质量。例如在飞机装配过程中，可使用分散模式对机身结构进行环形装配工装，利用新的数字定位技术替换已有的机械定位工作，从原本人工装配模式转变成数字化装配模式，以此提升机身质量。

2.定位打孔

飞机柔性装配定位技术主要是利用数字检测设备对飞机进行定位装配的，飞机柔性装配定位技术的应用通过精密的数字测量设备，能够自行定位，但是，由于效率较低，通常应用在研发机型上。而飞机装配的制孔使用柔性制孔技术，目的是为了提升飞机装配的质量、效率，自动化制孔技术在飞机制孔技术中的应用，可以批量化生产大型结构配件，具有较高的生产效率和质量，特别是在现代飞机制造业中加工较为困难的材料，例如复合材料和钛合金等，自动化制孔技术的应用，能够有效解决飞机制孔难度大的问题，一次提升飞机装配的质量和效率，确保符合标准要求。

3.柔性对接

飞机在进行总装过程中，应用飞机柔性装配技术，让已有的飞机固定装配向数字控制柔性配置技术转变，连接飞机托架和机身，达到对飞机机身的自动化调整效果。例如在总装阶段，可借助数字化控制的飞机柔性配装方式改变原来固定的装配，改由数字控制柔性装配技术进行，使用数字控制千斤顶和先进测量定位设备组成数字柔性装配对接平台，按照实际需要精确控制飞机的动作，提升定位精确度、和可控性，有效应用在各种尺寸的飞机装配中，通过数字柔性装配技术对接平台，提升飞机装配质量和效率。数字柔性装配技术对接平台在国外大型飞机制造厂商中得到广泛应用，定位模式主要包括以下几点：第一，柱式结构。该定位结构模式和Pogo柱模式比较相似，能够达到飞机定位与支撑的效果，每一台定位装置主要利用伺服控制系统对X/Y/Z的三个方向进行控制，通过在飞机制造过程中使用几台柱式结构定位模式就可以达到飞机大部段的准确定位。第二，塔式结构。该结构和柱式结构相比较，在承重力方面具有较大的优势，主要是使用伸缩臂侧面调整模式进行操控，可操控性较强。第三，混合定位方式。该定位模式主要应用在787飞机装配中，和柱式结构、塔式结构相比，混合定位方式可通过托架连接装置机身，以此自动化调整飞机机体，无需人工操作，并且受力均匀，适用于机体大型复合材料的装配中。

4.数字化测量装配

在飞机装配柔性技术中，大部分是依靠数字化定位测量方式对位置进行精确定位，以此精确测量相应数据。例如在对位置进行定位测量过程中，通常情况下，使用飞机柔性装配测量系统中的两种测量方式：激光跟踪测量和室内GPS测量进行，其中激光跟踪测量系统特点具有高精度、测量范围大及机动性强；而室内GPS测量由于受大部件范围空间定位的细致，只能在室内建立空间坐标系统，方可进行定位测量。

三、结语

综上所述，飞机柔性装配技术的开发、应用作为国内外大型飞机制造厂商较为常见的一种技术，要想充分利用自身优势，必须分析了解影响因素，借助数字化技术测量，进行大部件装配，使用制定化定位制孔，在飞机总装过程中利用柔性对接技术，自动调整飞机机身，以此提升飞机装配的质量和效率。

参考文献：

[1]刘洋.飞机柔性装配方法在飞机装配中的应用[J].中国新技术新产品，2015，（18）：7-7.

[2]王亮，李东升，罗红宇，等.飞机装配数控柔性多点工装技术及应用[J].北京航空航天大学学报，2010，36（5）：540-544.

电气装配篇4

预制装配式 (PC) 建筑通过工业化的生产方式来建造房屋, 将建筑的部分或全部构件在工厂预制完成, 然后运输到施工现场, 通过可靠的连接方式将构件组装而成。

随着住宅产业化在全国的逐步推进, 预制装配式 (PC) 建筑历经了实验、应用、定型三个阶段, 已经基本形成了一种符合我国国情、满足现实需求的新型住宅制造及消费模式, 在工业化的生产方式下, 预制装配式 (PC) 建筑也将得到大力推广。

当前, 结合住宅产业下的预制装配式 (PC) 建筑的特点, 研究确定相关的电气配套技术、提高建筑电气施工效率与建筑品质也成为一个急需解决的问题。

1 变配电部分

根据建筑面积和使用性质合理确定用电性质和估算用电容量, 整个建筑群的供电线路由电网主线路引入各分区内建筑进行供电, 建筑群设置配电总箱, 再以放射式配电系统至各分建筑内单元配电总箱, 由单元配电总箱至楼层电表箱。设置的变电站位置要接近负荷中心, 供电半径要合理。低压配电采用放射式和树干式相结合的配电方式, 干线采用电缆或密集型母线沿电缆桥架及电缆竖井敷设。

根据《民用建筑电气设计规范》 (GJG 16—2008) 、《干式变压器技术参数和要求》 (GB/T 10228—2008) 等规范的要求, 建议在设计中采用SCB11节能型干式变压器。设计要求变压器的长期负荷不超过85%, 使变压器负荷率处于经济运行状态, 并采用Dyn11接线组别的三相变压器以提高抑制电网谐波和干扰的能力。同时, 在低压侧进行功率补偿, 要求达到补偿后高于90%的标准, 并应满足当地供电部门的要求。

2 照明部分

照明节能设计应根据国家现行标准、规范要求, 满足不同场所的照度、照明功率密度、视觉要求等规定。在满足照明质量的前提下, 尽可能选择高光效光源, 减少照明系统中光能的损失, 最大限度地利用光能, 采用以下节能措施。

1) 照度和照明功率密度值严格执行《建筑照明设计标准》 (GB 50034—2013) 的规定。住宅建筑照明功率密度及照度参数, 见表1。

2) 充分利用天然光源。除采用侧向采光方式外, 还应利用导光或反光系统将天然光引入室内进行照明, 靠外墙窗户一侧的灯具, 尽可能单独控制。

3) 合理设置灯具。建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明, 采用智能照明控制系统, 并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制措施;建筑有天然采光的楼梯间、走道的照明, 除应急照明外, 采用节能自熄开关, 每个照明开关所控光源数合理。

4) 在经济合理的前提下, 建议采用高光效的LED灯代替传统光源。相较于传统光源, LED照明具有体积小、节能、寿命长、高亮度、环保等特点, 其没有热量, 也没有辐射, 眩光小, 而且废弃物可回收, 没有污染不含汞元素, 冷光源, 可以安全触摸, 属于典型的绿色照明光源。LED灯应符合该产品的国家能效标准, 并就地装设补偿电容器, 使补偿后的功率因数不小于0.9。其指标符合《建筑照明设计标准》 (GB 50034—2013) 的规定。

5) 灯具选择按《建筑照明设计规范》 (GB 50034—2013) 规定, 在满足眩光限制条件下, 采用开启式灯具, 所选灯具的效率大于75%。按室空间比 (RCR) 选用配光合理的LED灯, 该灯管具有光效高、寿命长、显色性较好的特点, 配以高效电子镇流器, 功率因数可以由原来的50%提高到95%以上, 减少照明线路损耗和铜材消耗。

6) 采用智能照明控制器对动态系统实行动态跟踪, 对公共区域照明进行照明控制, 达到节能的目的。门厅、走廊采用夜间降低照度的控制方式, 每套房间均设节能控制开关。

7) 主照明电源线路采用三相供电, 以减少电压损失, 并应尽量使三相照明负荷平衡, 以免影响光源的发光效率。照明配电系统选用电阻率较小的线缆, 减少线缆长度, 适当加大线缆截面积以降低线路阻抗来减少配电线路中的电能损耗。

8) 设置电能计量装置, 用电要分开控制, 安装用电分户计量装置。照明设备适当增加照明分支回路, 增设照明开关, 采用分区控制方式, 以减少不必要的能耗, 配置建筑设备监控系统, 对建筑物内各种机电设备进行监视、控制、测量, 使各种机电设备安全可靠运行, 节约能源、节省人力、确保建筑内环境舒适。

3 公共设施的电气配套方面

电梯设计中要选用节能型号电梯, 配置VVVF永磁同步无齿轮曳引机。此类型的电机噪音低、效率高、体积小并采取能量回馈技术, 可降低电动机容量等级, 减少电量消耗, 同时电梯要求采用智能控制系统。水泵 (消防泵除外) 、通风设备要求采用变频控制, 空调选用能效等级为一级的变频空调设备。通过这些措施, 可以尽量降低建筑整体的能耗水平。

1) 防雷与接地。在设计中要根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果, 并按防雷要求进行分类, 按照《建筑物防雷设计规范》 (GB 50057—2010) 的规定, 将建筑物防雷类别分为一类、二类、三类三种。同时, 在防雷装置的选用上, 要优先利用建筑物的金属结构和钢筋混凝土结构中的钢筋等导体。建筑的防雷引下线也要优先利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或者采用圆钢、扁钢。建筑的接地网系统要优先利用钢筋混凝土中的钢筋作为防雷接地网, 当不具备条件时, 可采用圆钢、角钢、钢管或扁钢等金属体作为补充人工接地极。

2) 绿色建筑设计。在电气设计过程中, 要响应国家在绿色建筑方面的大力宣传和要求, 从集约、智能、绿色、低碳发展的目标角度出发, 切合建筑本体的实际情况, 最大限度的节约资源和利用可再生能源, 将建筑节能和绿色建筑的概念确确实实地落实到实际的设计工作中来。

通过严谨的设计工作, 可以满足预制装配式 (PC) 建筑中电气部分满足国家的相关法律法规的要求。但在实际的实施和施工过程中, 笔者认为, 预制装配式 (PC) 建筑中的电气配套技术还是存在一些问题的, 主要是以下三个方面:

(1) 在装配整体式剪力墙结构体系下, 结合叠合楼板、预制墙体等特殊结构, 研究确定电气预埋 (留) 管线的做法。在预制装配式 (PC) 建筑中, 叠合板体系中的重要预制构件———叠合楼板为半预制半现浇构件, 其中大量的电气预埋 (留) 管线施工方法不能等同于传统建造方式下的施工方法。在预制构件中预埋电气管线存在着施工过程复杂、精度难以控制等问题, 而在现浇层中预埋管线又面临着现浇层厚度不够以及管线在交叉时如何处理等技术难点。如果在预制板中预埋电气管线, 在施工过程中则难以根据现场情况进行适当调整, 灵活性差;如果在现浇层中预埋电气管线, 能够减少预制板的加工型式、缩短预制板加工周期。所以, 在现有工程中大多采取在现浇层中预埋电气管线的方法。但由于叠合板上的现浇层内至少会出现两层电气管线交叉的情况, 两层电气管线厚度为45~50mm, 加上结构保护层及钢筋网片的厚度20~25mm, 现浇层的理论厚度已大于60mm。根据在建工程现场施工情况, 户内配电箱、弱电箱处叠合板块因出线回路集中, 照明、强、弱电插座管线出现两层交叉情况较多, 60mm的现浇层已不能保证电气管线及钢筋网片的铺设要求, 现浇层厚度至少须保证70mm, 才能保证楼板的施工质量;户内其它部位叠合板块仅有一层电气管线或两层管线交叉极少, 60mm现浇层可以满足施工要求。所以, 笔者认为在户内配电箱、弱电箱处楼板仍应采取现浇楼板, 户内其它部位可采取叠合楼板。

(2) 电气户内综合管线的优化, 我们要结合精装修设计条件, 优化住宅户内电气管线路由、研究管线布线及管线交叉施工方法。在施工过程中, 在住宅户内配电箱、弱电箱出线位置的楼板内, 由于电气管线比较集中, 多会出现两层管线交叉情况, 还有较少的三层管线交叉情况。如果出现三层电气管线的交叉叠加, 叠合板现浇层的理论厚度就远大于60mm, 这时, 仅通过减少建筑面层来增加现浇层厚度, 也不能解决三层管线敷设的要求。因此, 在施工图设计阶段, 需结合叠合板块的分布情况, 根据复杂多变的精装设计条件, 认真进行电气户内综合管线优化。具体做法是把照明灯具、强、弱电插座的预埋管线汇总到一张图纸中, 对存在两层、三层管线交叉的情况, 进行线路优化, 使之避免出现三层管线交叉;根据叠合板块的分布情况, 如果两个叠合板块之间为现浇墙体, 则将敷设至此现浇墙体上强、弱电插座的管线, 尽量由强、弱电箱沿现浇墙体敷设, 以减少电气管线在叠合板上两层交叉的情况。

(3) 预制构件内精确预留电气孔洞。以住宅户内精装修设计条件为前提, 结合叠合楼板及预制墙体的特殊结构, 在预制构件中精确定位预留电气孔洞, 使工业化生产标准化, 提高建筑电气施工效率与建筑品质。预制构件内预留电气孔洞主要包括叠合楼板和预制墙体两部分。在叠合板上预留电气孔洞主要包括两种类型:在叠合板内预留照明灯具及排气扇接线盒, 接线盒规格为DH100 (深100) 的八角接线盒, 接线盒敲落孔孔中距盒顶部20mm, 敲落孔直径20mm, 盒底部与预制板板底齐平;在叠合板内预留二次砌体墙上照明开关线管、户内配电箱照明回路出线管穿叠合板的100圆洞。在预制墙体中留洞主要包括强、弱电插座接线盒以及接线盒到叠合楼板现浇层的垂直管线两部分, 接线盒规格为DH80 (深80) 的86系列方形接线盒, 需要说明的是从电气插座接线盒到叠合楼板现浇层的垂直管线一定要精确定位, 以方便将来与叠合楼板现浇层的水平管线进行对接。

4 结语

现阶段随着国家对住宅产业化的大力支持和推进, 预制装配式 (PC) 建筑必将有很广阔的市场, 但预制装配式 (PC) 建筑作的设计、施工、验收规范体系还不是非常成熟和完善, 还需要各参建方的密切配合。预制装配式 (PC) 建筑中电气配套技术仍需不断改进和提高, 以最大提高建筑电气的施工效率, 节约资源, 并能降低建筑后期维修维护成本, 有利于推进住宅产业化的进程和应用范围。

参考文献

[1]GJG 16—2008, 民用建筑电气设计规范[S].

[2]GB 50034—2013, 建筑照明设计标准[S].

[3]JGJ/T 229—2010, 民用建筑绿色设计规范[S].

电气装配篇5

关键词：机电一体化,电气控制系统,装置

随着现代制造技术的不断发展, 零件的制造加工、金属的成型等日益实现自动化, 机械制造业已逐步进入了全盘自动化时代, 实现装配自动化是生产过程自动化或生产自动化的重要标志。由于加工技术超前于装配技术许多年, 装配工艺已成为现代化生产的薄弱环节。装配自动化能提高生产效率、降低成本、保证产品质量, 减轻或取代特殊条件下的工人装配劳动, 并对适应自动装配的新产品设计途径, 对未来工业发展有着特殊的重要意义。

一、机电一体化集成装配装置可靠性及安全性

随着人们对现代工业产品质量的要求越来越高, 产品的可靠性已经广泛地被人们所重视, 尤其在军用装备中, 可靠性被作为一项衡量产品质量的必不可少的重要技术指标。我国对可靠性的定义是指“系统在规定条件下和规定时间内, 完成规定功能的能力”。

从应用的角度, 把可靠性分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性用于描述产品的设计和制造的可靠性水平;使用可靠性用于描述产品在计划的环境中使用的可靠性水平。

从设计的角度, 把可靠性分为基本可靠性和任务可靠性。基本可靠性是指产品在规定的条件下, 无故障的持续时间或概率。任务可靠性则是产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。在进行设计时, 任务可靠性将是最重要的。

在电气控制系统中, 可靠性分析的目的主要是为了提高系统的可靠性, 因此, 必须对系统及其组成单元的故障进行详细的分析。由于被装配产品的重要性, 因此, 设计中主要考虑任务的可靠性。在进行故障模式影响分析时, 也主要围绕着对被装配产品可能产生影响的情况进行。故障模式影响分析的目的是系统地分析零件、元器件、设备等每一个产品层次所有可能发生的故障模式、故障原因及后果, 以便发现设计、生产中的薄弱环节, 加以改进以提高产品的可靠性。在产品装配的任务中, 只有在各个分任务都保证完成的前提下, 产品装配总任务才能顺利完成, 任何一个环节失效或出现故障, 都会导致产品装配任务的失败。

在自动装配装置中, 安全性问题主要从两方面考虑:一是操作者的安全;二是被装配工件或产品的安全。对于人的安全主要靠警示语和严格按操作规程执行来保证。对于工件或产品的安全通常是由于电气控制系统的误动作造成的。

现在我们针对工件或产品的安全性进行分析。对于电气控制系统的误动作, 一方面靠装置电气控制系统设计的完善, 另一方面在设计电气控制系统时, 应采取预防误动作的防护措施。通常当系统的任务可靠性提高了, 其安全性也必然提高。在装配装置中, 可能存在的工件或产品的在本装配装置中, 可能存在的工件或产品的安全性问题有:工件或产品跌落和碰撞挤压。在吸起阶段, 导致工件或产品跌落的原因有:意外断电, 真空泵停机;吸盘或真空气路泄漏。

针对意外断电所采取的措施是增大真空腔, 针对吸盘或真空气路泄漏所采取的措施是, 在真空吸盘吸起工件到装配前的运动过程中, 由保护气动手爪来保护工件;在工件吸起过程中, 系统进行双路检测靠近吸盘端的真空度, 只有两个信号都检测到后, 系统才能启动后续程序, 控制相应的轴运动;工件在运动过程中, 一旦真空度低于预设值, 控制系统便以声音和信息提示报警;对保护气动手爪的张开和闭合控制是通过气缸来执行的, 只有系统检测到两个检测元件都指示手爪已闭合的状态, 方可启动后续程序。

二、电气控制系统的优化

优化和改进的基本指导思想是, 在不削减原有装置的功能的基础上, 通过优化和改进设计, 提高装置的安全性和任务可靠性, 适当简化控制系统结构, 控制过程更简便。

改进思路是, 在电气控制系统的电路结构上, 根据可靠性设计方法, 适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性, 同时增加一些安全检测部件来提高其安全性, 并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化简化为一套数控系统来控制, 降低应用软件的开发难度, 使控制更易于实现, 提高工艺程序的灵活性, 消除错误的隐患。

在机电一体化系统中, 既包含有高电压、大电流的电力电气设备, 即强电设备, 又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器, 即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰, 弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时, 供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。因此, 电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素, 因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中非常重要。

制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限, 当超过这一个极限时, 物理性能就会发生变化, 元器件就不能发挥它预期的作用。由于整个装置是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时, 这些模块内的电路会产生大量的热量, 从而影响部分元器件的正常工作。因此, 对电气控制柜和操作台进行热设计时, 对控制柜采用了用强制制冷设备进行冷却的方式, 使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内, 对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。

三、优化和改进后的装置主要优点

结构更简化、更紧凑。改进后的控制系统在硬件结构上得到了较大的简化, 更紧凑。

控制过程得到简化。通过优化和改进后, 在装配产品的姿态调整控制过程中, 简化了控制过程。

降低了软件开发的难度。优化和改进后, 在软件开发上, 省去了自动应答信号处理和数据传输处理软件的开发, 省去了设计专用的人机界面的过程。从而既减少了软件开发的工作量, 也降低了软件开发的难度。

产品装配任务的可靠性、安全性得到提高。优化和改进后, 消除了因系统间的通讯而可能产生的故障现象, 同时增加了一些信号检测和状态监控环节, 以及通过故障模式分析后的可靠性和安全性设计, 大大提高了产品装配任务的可靠性和安全性。

参考文献

[1]秦孝英主编:《可靠性维修性保障性概论》, 国防工业出版社, 2002, 10。

电气装配篇6

关键词：机电一体化,电气控制系统,优化和改进设计

1机电一体化集成装配装置概述

原有机电一体化集成装配装置主要由机械本体、控制系统、工控机测量系统、力传感器系统、真空系统和气动系统及工装等组成。由于工控机测量系统与控制系统是相对独立的一套系统, 本论文将不论述。控制系统采用西门子840D和FM-NC数控系统来控制7个数字轴和2个模拟轴, 其中840D系统控制7个数字轴 (X、Y、Z、C1、C2、C3、W轴) 的运动和处理力传感器的快速响应及相关实时控制, 以及和工控机测量系统间的通讯和协调控制。FM-NC系统控制2个模拟轴 (W1、W2轴) 的运动, 实现调姿机构的运动控制, 从而达到对待装配工件的姿态调整。在上述的9个轴中, X、Y、Z、W、W1和W2轴是直线轴, C1、C2、C3轴是旋转轴, 其中C1轴的旋转角度范围为0o～380o。W1、W2轴组成调姿机构, 在调姿机构的下端装有拾取工件的真空吸盘和在移动过程中对工件起保护作用的气动手爪。W轴作为加载机构的加载轴在所有工件装配完成后对整个产品进行下压加载。C2轴作为装配工位, C3轴作为待装配工件放置工位装置的系统构成如图1所示, 其中控制系统为SINUMERIK 840D数控系统 (CNC) , 它包括:人机界面 (MMC103) 、机床控制面板 (MCP) 、数控装置模块 (NCU) 、SIMATICS7-300模块以及SIMODRIVE 611D数字伺服驱动系统, 调姿机构由松下伺服驱动系统构成。FM-NC数控系统通过CPU315-DP模块提供的一个MPI总线接口, 与840D采用MPI通信总线的方式对MMC103实现共享。

2优化基本指导思想和改进思路

原有装配装置研制出来后, 经过功能性试验, 证明其基本功能已达到当初的设计要求, 但由于所装配产品的特殊性, 以及试验中暴露出来的问题, 需要对装置作进一步的优化和改进设计。优化和改进的基本指导思想是, 在不削减原有装置的功能的基础上, 通过优化和改进设计, 提高装置的安全性和任务可靠性, 适当简化控制系统结构, 使其硬件结构更紧凑, 控制过程更简便。改进思路是, 根据安全性和任务可靠性分析, 在电气控制系统的电路结构上, 根据可靠性设计方法, 适当采用降额设计或冗余设计等技术来提高任务可靠性, 同时增加一些安全检测部件来提高其安全性, 并在软件设计中相应增加一些故障诊断和报警信息;通过优化, 将原来较为繁琐的两套数控系统控制简化为一套数控系统来控制, 从而既降低了应用软件的开发难度, 使控制更易于实现, 也减少了工作量, 提高了工艺程序的灵活性, 并且消除了两套系统间数据交换出现错误的隐患。

3电气系统的优化和改进设计

3.1冗余设计

针对气动手爪的张开和闭合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余设计, 以提高气动手爪和真空吸具工作的可靠性和产品装配过程中的安全性。其电路设计如图2所示。为了防止气动手爪和真空吸具的误动作, 在气动手爪不应该闭合的时候闭合或在不应该张开的时候张开, 以及在真空吸具不应该吸合的时候吸合, 同时又要求它们在应该动作的时候可靠地动作, 在电路设计上采用了对同一个信号进行双模块输出控制, 甚至对安全性要求更高的气动手爪闭合信号采用了混合并联冗余设计, 针对每一个输出信号所控制的继电器也采用了并联冗余, 但在继电器触点控制电路上又采用了串-并联设计或并-串联设计。

在图2中Gn和Gn+1是两块完全一样的SIEMENS DO模块, 两个模块的对应输出点信号都是相同的, 且两个模块同时工作。每个信号输出点所控制的两个并联继电器中只要其中一个继电器小失效, 就能得到装配任务所需要的输出信号。尤其是对于气动手爪闭合信号, 只要两个模块中有一个模块小失效, 或者两个模块中非对应的两个输出点小同时失效, 就能得到该输出信号。

3.2抗干扰设计

在机电一体化系统中, 既包含有高电压、大电流的电力电气设备, 即强电设备, 又包含有低电压、小电流的控制与信息处理设备和传感器, 即弱电设备。强电设备产生的电磁噪声会对弱电设备造成极大的干扰, 弱电设备之间也可能互相进行信号干扰。同时, 供电系统以及环境电磁噪声也会对弱电设备产生严重的干扰。由此可见, 电磁噪声的干扰是机电一体化设备中产生元器件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素, 因此抗干扰设计在机电一体化系统的可靠性设计中不容忽视。主要运用了以下几项技术来进行抗干扰设计。

3.2.1屏蔽技术

屏蔽技术可抑制电磁噪声沿着空间的传播, 及切断辐射电磁噪声的传输途径。在装置中, 除了380V和220V电源电缆之外, 其余电缆均使用了带屏蔽层的电缆, 从而既隔断了本身信号对别的信号的干扰, 也隔断了别的信号对自己信号的干扰。

3.2.2接地技术

接地在电气控制系统的电路设计中充当着一个重要的角色。“地”为电路、系统提供了一个参考电位, 电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。在本装置中, 分别设计了保护地线、工作地线和屏蔽接地。其中, 保护地线是将电气控制柜柜体、操作台机壳和装置本体都可靠接地;工作地线采用单点并联接地方式, 很好地消除了共阻抗干扰;屏蔽接地是将所有的屏蔽电缆的屏蔽层通过接地线可靠地接到同一个接地铜排上, 电源变压器和隔离变压器的屏蔽层接到保护地线。

3.2.3滤波技术

滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络, 可以插入传输线中, 抑制不需要的频率进行传播, 能较小衰减地通过滤波器的频率段称为滤波器的通带。通过时受到很大衰减的频率段称为滤波器的阻带。为了抑制供电电网系统和装置周边环境用电设备所产生的电磁噪声对控制系统和驱动系统的影响, 在SIEMENS840D数控系统和SIMODRIVE611D数字伺服驱动系统的电源前端, 以及松下模拟伺服驱动系统的主电路上分别设计了电源滤波器。除此之外, 为了抑制电气系统中弱电器件的互相干扰, 还采用了浪涌吸收器等措施。

3.3热设计

制造电子元器件时所使用的材料有一定的温度极限, 当超过这一个极限时, 物理性能就会发生变化, 元器件就不能发挥它预期的作用。元器件还可能在额定温度上由于持续工作的时间过长而发生故障, 故障率的统计数据表明电子元器件的故障与其工作温度有密切关系。一般情况下, 在高温或负温条件下元器件或电路容易发生故障。半导体元器件故障率随着温度的增加而呈指数上升趋势, 其电性能参数, 如耐压值、漏电流、放大倍数、允许功率等都是温度的函数。在本装置中, SINUMERIK840D数控系统、SIMODRIVE611D数字伺服驱动系统、松下模拟伺服驱动系统、可编程逻辑控制器 (PLC) 以及它们的电源都是模块化结构。每个模块内都有大量的电子元器件。在工作时, 这些模块内的电路会产生大量的热量。虽然自身发热量较大的模块一般都安装有冷却风扇, 或者设计了空气对流散热孔, 但整个电气控制柜由于防护等级的需要是一个封闭的环境, 工作时元器件产生的热量将会使柜内温度升高很多, 从而影响部分元器件的正常工作。基于此原因, 对电气控制柜和操作台进行热设计时, 对控制柜采用了用强制制冷设备 (空调) 进行冷却的方式, 使柜内温度维持在元器件能正常工作的一个较佳温度范围内, 对操作台采用了安装带空气过滤器的冷却风扇进行强制风冷的方式。