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智能工厂自动化产线电气控制系统优化设计及应用

刘铁志 孙玉茹
  
学术·社科集
2021年18期
江苏省第一建筑安装 辽宁 有限公司

【摘要】现代工厂的发展离不开科技的发展成果,自动化工厂技术的普及和应用是提高工厂生产效率、促进工业生产发展实现电气自动化控制的主要目的。其中,工厂各种电机通过应用电气自动化控制技术实现电力传输,电力传输的主要对象是电气系统,即电气控制系统是主要的技术核心和重要的功能系统,从而为工业生产和运行中实现电气自动化控制提供了基本保障和支持。

【关键词】智能工厂自动化产线;电气控制系统;优化设计;应用分析

引言

当前我国经济高速发展的时代,电力企业正在逐步朝着好的方向发展。面对越来越多的工厂,工厂的竞争力日益提高。为了提高工厂的生产效率,在工厂生产中应用电气自动化控制技术具有重要意义,可以使工厂生产适应时代的发展步伐。本文主要研究电气自动化控制技术在生产中的应用,为促进企业的良好发展提供参考。

1智能工厂的相关叙述

智能工厂就是企业具备了信息化、数字化以及网络化的发展特点,其中包含产品开发、准备生产以及营销数字化等多个阶段,因此智能工厂在发展过程中由于结合了网络科技,因此可以通过模拟建模以及虚拟仿真来对各个环节进行检测,还可以根据相关的结果结合智能工厂实际的发展状况进行重新规划与运用。通过对智能工厂中相关的工业数据进行实时采集与整理,不但降低了企业单位在自动化设备改造方面的投入,还为企业数字化工厂的发展奠定了一定的基础。

2电气自动化控制技术

2.1电气自动化控制技术的概述

电气自动化的应用必须有效地连接到计算机、电气设备、仪器等,以满足自动化的要求。从本质上讲,各种电气设备作为电源和电气控制系统作为传输目标,结合系统中的各种功能和模块,实现生产运行自动化和生产控制的目的,从而实现生产效率的提高、劳动强度的降低和工厂自动化的全面提高。为了实现变压器、电机等设备在生产中的自动控制,必须对设备进行有效的布局和逻辑排列。例如:变频器、电机、泵、电磁阀、监控系统等。,采用电气自动化技术进行模块化管理,实现自动控制。

2.2电气自动化控制技术系统的特征

(1)电气自动化控制技术的主要特点随着科技的不断发展,电气自动化控制技术的控制水平日益提高,控制精度和控制模式也迅速发展。借助电气自动化技术的升级,它可以在艰苦的环境中工作,实现工作目标。例如,在寒冷、高温、辐射等环境中,对人有害的,通过使用自动控制技术远程控制设备或通过信号控制实现自动运行。(2)电气控制技术在自动控制设计阶段的设计理念主要涉及现场设备的布局规划、总线控制和设备控制。设备控制的关键在于通过中央控制系统对机电设备进行统一管理。它的特点是:更直观的设备维护和操作、方便的操作、卓越的交互性能等。

3自动化技术在工厂生产中存在的问题

3.1不完善的电气自动化技术应用系统功能

从实际情况看,电气自动化技术的应用仍存在一些问题,其中最明显的问题是系统功能不完善的现象。当前,应用技术层面无法有效地监控系统,电气自动化技术的不足之处也无法通过检测系统来理解。当前,许多制造企业的电气自动化监控技术无法详细查看报告,反映出存在的问题,主要是因为技术老化,无法发挥作用。

3.2在系统控制方面存在的问题

目前有一些老化的发电厂,这些设备的性能很差,上下站的开关还是老式的。如果长期使用,容易出现短路、闲置甚至火灾事故等故障。但是,如果长时间不使用,工厂生产就不能顺利实施,这就减慢了生产进度,降低了企业的工作效率。继电器和断路器中有一些质量差的电器,目前正在市场上销售。如果应用于工厂生产,严重事故的发生频率会增加,设备性能低下会在一定程度上阻碍工厂顺利生产。

4智能工厂自动化产线电气控制系统优化设计及应用分析

4.1硬件设计

4.1.1PLC选型设计

如电气控制系统带有各种复杂的机器交互逻辑且包含复杂的运算逻辑,具备分布式网络控制系统,在选型上优先考虑模块式大型PLC。在整车厂的自动线电气方案设计过程中,基本使用大、中型PLC,此类PLC的运算速度、逻辑处理能力极强,可以满足各种线体的复杂控制逻辑。根据智能化、大数据的采集要求,在选用大、中类型PLC的同时要考虑网络隔离分层的关键要素,故应选用自带双IP地址的PLC,或者使用独立IP地址的PLC接入三层管理型网络交换机。交换机所组成的网络柜中增加防火墙,在大数据的采集背景下,务必考虑工控安全因素。

4.1.2机器人控制系统

在高节拍的机器人自动化线体中,机器人在传统自动化线体设计时,作为PLC的从站并控制其自身以及其下属设备。作为搬运、焊接、喷涂、拧紧及打刻等工艺工作内容,是智能化、自动化、柔性化必不可少的一个组成部分。图3所示为焊接机器人及其下属设备的网络拓扑图,从站种类较为复杂,具体包括RIP、阀岛、换枪盘、焊枪等外部设备。

4.2软件设计

在普通程序设计时,各工艺PLC程序框架文件夹按 照如图4所示结构进行设计。其中,在“04_工位时序”文件夹内,编写各工艺所需的控制逻辑;“08_屏幕显示”编写人机交互程序,用于HMI的相关操作,根据各工艺逻辑复杂程度在相应的程序框架文件夹下进行编写添加相应的功能。在程序的框架内容中,“10_中控数据”明确上传中控数据的具体位置,并在相应的数据存储块中规范数据采集的内容,并根据画面程序,编写至指定位置,便于程序的查找以及问题识别。

结束语

智能工厂在自动化技术迅速发展的时代已经出现了相应的更新与升级,为了实现智能工厂的可持续性发展,本文提出了一种工业自动化产线电气控制系统技术来促进其发展,由于其适用于工厂的发展,因此被广泛地应用于电气控制系统下智能工厂的各类设备的远程控制和智能化维护预防的场景中,根据对位置、状态和传感器等运行数据的采集分析,从而充分发挥自动化村技术的各种功能,来提高智能工厂的效率与效能

参考文献:

[1]吴昊,赵旭,陈磊,毛金铭,高显进,朱秋实,张晓东.智能工厂自动化产线电气控制系统优化设计及应用[J].汽车工艺师,2020(03):8-13.

[2]沐风.为什么中国智能工厂自动化集成商排头兵是这10家[J].互联网周刊,2020(05):38-41.

[3]秋实.2020智能工厂自动化集成商100强[J].互联网周刊,2020(15):56-60.

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