1. 中央集中自動化供料系統的供料方式有哪幾種
東莞 市 高 思 自動化 中央供料系統是為注塑車間的塑料產品生產而設計的,實現了不間斷無人化連續成型作業。可根據需要改變原料品種、多顏色材料的組合使用方式,實現著色工序的自動化。系統能夠以全自動方式再生和使用注口冷料,能夠對所有供料設備的控制,並防止了儲料倉內阻塞現象的發生,通過設置中央監控台實現全自動化。
中央供料系統的供料方式:
1、全自動供料系統設備裝置:
運用全自動空氣管道輸送上料的方式,多應用於幾台擠出機並列同事生產供料,在這樣比較大規模生產的擠出製品車間內,輸送料系統由一根總送料管道,然後再分出數個支管道,分別給各個擠出機料斗送料。這種依靠壓縮空氣,採用風管輸送料的方式具有佔地小,用人少,環境也比較清潔的特點,可以用來輸送粒料和粉料,滿足不同的車間的要求。
2、中央供料系統設備裝置:
當供料系統料斗需要上料時,風機2啟動,通過吸氣管4和過濾網3,使中間儲料倉內形成負壓;與此同時,與中間儲料倉及原料箱相連接的吸料管8把原料箱中的原料吸入中間儲料倉內,當吸入一定量時,上料繼電器動作,中央系統風機停止工作,吸料工作停止;這時排料活門打開,為擠出機料斗供料從而到中央系統的作用,中央供料系統設備裝置是零部件組成有風機、吸氣管、儲料倉、吸料管、過濾網、電控箱等。
3、彈簧上料系統設備裝置:
它是把一根旋彈簧裝在橡膠管內,彈簧直接由電動機驅動,並可在橡膠管內高速旋轉。因而當料斗需要上料時,啟動電動機就會帶動彈簧旋轉,原料被彈簧螺旋帶動上升,橡膠管上端對准料斗處開有一排料口,上升至排料口處的原料被彈簧旋轉的離心力拋出排料口,進入料斗。此種上料裝置結構簡單,適合於粒料和粉料的輸送,操作和維修都很很方便。
以上都是常見的方式,操作起來方便簡單。
2. 自動化製造系統的詞條
自動化製造系統包括剛性製造和柔性製造,「剛性」的含義是指該生產線只能生產某種或生產工藝相近的某類產品,表現為生產產品的單一性。剛性製造包括組合機床、專用機床、剛性自動化生產線等。「柔性」是指生產組織形式和生產產品及工藝的多樣性和可變性,可具體表現為機床的柔性、產品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性製造包括柔性製造單元(FMC)、柔性製造系統(FMS)、柔性製造線(FML)、柔性裝配線(FAL)、計算機集成製造系統(CIMS)等。下面依據自動化製造系統的生產能力和智能程度進行分類介紹。
一、剛性自動化生產
1、剛性半自動化單機
除上下料外,機床可以自動地完成單個工藝過程的加工循環,這樣的機床稱為剛性半自動化機床。這種機床一般是機械或電液復合控制式組合機床和專用機床,可以進行多面、多軸、多刀同時加工,加工設備按工件的加工工藝順序依次排列;切削刀具由人工安裝、調整,實行定時強制換刀,如果出現刀具破損、折斷,可進行應急換刀;例如:單台組合機床,通用多刀半自動車床,轉塔車床等。從復雜程度講,剛性半自動化單機實現的是加工自動化的最低層次,但是投資少、見效快,適用於產品品種變化范圍和生產批量都較大的製造系統。缺點是調整工作量大,加工質量較差,工人的勞動強度也大。
2、剛性自動化單機
它是在剛性半自動化單機的基礎上增加自動上、下料等輔助裝置而形成的自動化機床。輔助裝置包括自動工件輸送、上料,下料、自動夾具、升降裝置和轉位裝置等;切屑處理一般由刮板器和螺旋傳送裝置完成。這種機床實現的也是單個工藝過程的全部加工循環。這種機床往往需要定做或改裝,常用於品種變化很小,但生產批量特別大的場合。主要特點是投資少、見效快,但通用性差,是大量生產最常見的加工裝備。
3、剛性自動化生產線
剛性自動化生產線是多工位生產過程,用工件輸送系統將各種自動化加工設備和輔助設備按一定的順序連接起來,在控制系統的作用下完成單個零件加工的復雜大系統。在剛性自動線上,被加工零件以一定的生產節拍,順序通過各個工作位置,自動完成零件預定的全部加工過程和部分檢測過程。因此,與剛性自動化單機相比,它的結構復雜,任務完成的工序多,所以生產效率也很高,是少品種、大量生產必不可少的加工裝備。除此之外,剛性自動生產線還具有可以有效縮短生產周期,取消半成品的中間庫存,縮短物料流程,減少生產面積,改善勞動條件,便於管
理等優點。它的主要缺點是投資大,系統調整周期長,更換產品不方便。為了消除這些缺點,人們發展了組合機床自動線,可以大幅度縮短建線周期,更換產品後只需更換機床的某些部件即可(例如可更換主軸箱),大大縮短了系統的調整時間,降低了生產成本,並能收到較好的使用效果和經濟效果。組合機床自動線主要用於箱體類零件和其他類型非回轉體的鑽、擴、鉸、鏜、攻螺紋和銑削等工序的加工。剛性自動化生產線目前正在向剛柔結合的方向發展。
圖8-1所示為加工曲拐零件的剛性自動線總體布局圖。該自動線年生產曲拐零件1700件,毛坯是球墨鑄鐵件。由於工件形狀不規則,沒有合適的輸送基面,因而採用了隨行夾具安裝定位,便於工件的輸送。
該曲拐加工自動線由7台組合機床和1個裝卸工位組成。全線定位夾緊機構由1個泵站集中供油。工件的輸送採用步伐式輸送帶,輸送帶用鋼絲繩牽引式傳動裝置驅動。因毛坯在隨行夾具上定位需要人工找正,沒有採用自動上下料裝置。在機床加工工位上採用壓縮空氣噴吹方式排除切屑,全線集中供給壓縮空氣。切屑運送採用鏈板式排屑裝置,從機床中間底座下方運送切屑。
自動線布局採用直線式,工件輸送帶貫穿各工位,工件裝卸工位4設在自動線末端。隨行夾具連同工件毛坯經升降機5提升,從機床上方送到自動線的始端,輸送過程中沒有切屑撒落到機床上、輸送帶上和地面上。切屑運送方向與工件輸送方向相反,斗式切屑提升機1設在自動線始端。中央控制台6設在自動線末端位置。
剛性自動線生產率高,但柔性較差,當加工工件變化時,需要停機、停線並對機床、夾具、刀具等工裝設備進行調整或更換(如更換主軸箱、刀具、夾具等),通常調整工作量大,停產時間較長。
二、柔性製造單元FMC
柔性製造單元(Flexible Manufacturing Cell)是由單台數控機床、加工中心、工件自動輸送及更換系統等組成。它是實現單工序加工的可變加工單元,單元內的機床在工藝能力上通常是相互補充的,可混流加工不同的零件。系統對外設有介面,可與其它單元組成柔性製造系統。
1、FMC控制系統
FMC控制系統一般分二級,分別是單元控制級和設備控制級。
(1)設備控制級 是針對各種設備,如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置等的單機控制。這一級的控制系統向上與單元控制系統用介面連接,向下與設備連接。設備控制器的功能是把工作站控制器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務,並通過各種感測器監控這些任務的執行。設備控制級一般採用具有較強控制功能的微型計算機、匯流排控制機或可編程式控制制器等工控機。
(2)單元控制級 這一級控制系統是指揮和協調單元中各設備的活動,處理由物料貯運系統交來的零件托盤,並通過控制工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等功能對設備級各子系統進行調度。單元控制系統一般採用具有有限實時處理能力的微型計算機或工作站。單元控制級通過RS232介面與設備控制級之間進行通訊,並可以通過該介面與其它系統組成FMS。
2、FMC的基本控制功能
(1)單元中各加工設備的任務管理與調度,其中包括制定單元作業計劃、計劃的管理與調度、設備和單元運行狀態的登錄與上報。
(2)單元內物流設備的管理與調度,這些設備包括傳送帶、有軌或無軌物料運輸車、機器人、托盤系統、工件裝卸站等。
(3)刀具系統的管理,包括向車間控制器和刀具預調儀提出刀具請求、將刀具分發至需要它的機床等。
圖8-2 柔性製造單元
1—數控車床 2—加工中心 3—裝卸工位 4—龍門式機械手 5—機器人6—加工中心控制器
7—車床數控裝置 8—龍門式機械手控制器 9—小車控制器10—加工中心控制器 11—機器人控制器
12—單元控制器 13、14—運輸小車
圖8-2所示為一加工回轉體零件為主的柔性製造單元。它包括1台數控車床,1台加工中心,兩台運輸小車用於在工件裝卸工位3、數控車床1和加工中心2之間的輸送,龍門式機械手4用來為數控車床裝卸工件和更換刀具,機器人5進行加工中心刀具庫和機外刀庫6之間的刀具交換。控制系統由車床數控裝置7,龍門式機械手控制器8,小車控制器9,加工中心控制器10,機器人控制器11和單元控制器12等組成。單元控制器負責對單元組成設備的控制、調度、信息交換和監視。
圖8-3 帶托盤庫的柔性製造單元
1-刀具庫 2-換刀機械手 3-托盤庫 4-裝卸工位 5-托盤交換機構
圖8-3所示是加工棱體零件的柔性製造單元。單元主機是一台卧式加工中心,刀庫容量為70把,採用雙機械手換刀,配有8工位自動交換托盤庫。托盤庫為環形轉盤,托盤庫檯面支承在圓柱環形導軌上,由內側的環鏈拖動而回轉,鏈輪由電機驅動。托盤的選擇和定位由可編程式控制制器控制,托盤庫具有正反向回轉、隨機選擇及跳躍分度等功能。托盤的交換由設在環形檯面中央的液壓推拉機構實現。托盤庫旁設有工件裝卸工位,機床兩側設有自動排屑裝置。
三、柔性製造系統FMS
柔性製造系統(Flexible Manufacturing System)是由兩台或兩台以上加工中心或數控機床組成,並在加工自動化的基礎上實現物料流和信息流的自動化,其基本組成部分有:自動化加工設備,工件儲運系統,刀具儲運系統,多層計算機控制系統等。
1、自動化加工設備
組成FMS的自動化加工設備有數控機床、加工中心、車削中心等,也可能是柔性製造單元。這些加工設備都是計算機控制的,加工零件的改變一般只需要改變數控程序,因而具有很高的柔性。自動化加工設備是自動化製造系統最基本,也是最重要的設備。
2、工件儲運系統
FMS工件儲運系統由工件庫、工件運輸設備和更換裝置等組成。工件庫包括自動化立體倉庫和托盤(工件)緩沖站。工件運輸設備包括各種傳送帶、運輸小車、機器人或機械手等。工件更換裝置包括各種機器人或機械手、托盤交換裝置等。
3、刀具儲運系統
FMS的刀具儲運系統由刀具庫、刀具輸送裝置和交換機構等組成。刀具庫有中央刀庫和機床刀庫。刀具輸送裝置有不同形式的運輸小車、機器人或機械手。刀具交換裝置通常是指機床上的換刀機構,如換刀機械手。
4、輔助設備
FMS可以根據生產需要配置輔助設備。輔助設備一般包括:①自動清洗工作站;②自動去毛刺設備;③自動測量設備;④集中切屑運輸系統;⑤集中冷卻潤滑系統等。
5、多層計算機控制系統
FMS的控制系統採用三級控制,分別是單元控制級、工作站控制級、設備控制級。圖8-4就是一個FMS控制系統實例,系統包括自動導向小車(AGV)、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和倉儲設備等。
圖8-4 FMS控制系統實例
(1)設備控制級 是針對各種設備,如機器人、機床、坐標測量機、小車、傳送裝置以及儲存/檢索等的單機控制。這一級的控制系統向上與工作站控制系統用介面連接,向下與設備連接。設備控制器的功能是把工作站控制器命令轉換成可操作的、有次序的簡單任務,並通過各種感測
器監控這些任務的執行。
(2)工作站控制級 FMS工作站一般分成加工工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的加工工藝流程、刀具更換、檢驗等管理;物流工作站完成原料、成品及半成品的儲存、運輸、工位變換等管理。這一級控制系統是指揮和協調單元中一個設備小組的活動,處理由物料貯運系統交來的零件托盤,並通過控制工件調整、零件夾緊、切削加工、切屑清除、加工過程中檢驗、卸下工件以及清洗工件等功能對設備級各子系統進行調度。設備控制級和工作站控制級等控制系統一般採用具有較強控制功能的有實時控制功能的微型計算機、匯流排控制機或可編程式控制制器等工控機。
(3)單元控制級 單元控制級作為FMS的最高一級控制,是全部生產活動的總體控制系統,同時它還是承上啟下、溝通與上級(車間)控制器信息聯系的橋梁。因此,單元控制器對實現底三層有效的集成控制,提高FMS的經濟效益,特別是生產能力,具有十分重要的意義。單元控制級一般採用具有較強實時處理能力的小型計算機或工作站。
圖8-5是一種較典型的FMS,4台加工中心直線布置,工件儲運系統由托盤站2、托盤運輸無軌小車4、工件裝卸工位3和布置在加工中心前面的托盤交換裝置12等組成。刀具儲運系統由中央刀庫8、刀具進出站6、刀具輸送機器人移動車7和刀具預調儀5等組成。單元控制器9、工作站控制器(圖中未標出)和設備控制裝置組成三級計算機控制。切屑運輸系統沒有採用集中運輸方式,每台加工中心均配有切屑運輸裝置。
圖8-6 具有裝配功能的柔性製造系統
1—控制櫃 2—手工工位 3—緊固機器人 4—裝配機器人 5—雙臂機器人 6—清洗站 7—倉庫
8—車削加工中心 9—多坐標測量儀 10—鏜銑加工中心 11—刀具預調站 12—裝配機器人 13—小件裝配站 14—裝夾站 15—AGV(自動導引小車) 16—控制區
圖8-6所示是一個具有柔性裝配功能的柔性製造系統。圖的右部是加工系統,有一台鏜銑加工中心10和一台車削中心8。9是多坐標測量儀,7是立體倉庫、14是裝夾具區。圖的左部是一個柔性裝配系統,其中有一個裝載機器人12、三個裝夾具機器人3、4、13;一個雙臂機器人5、一個手工工位2和傳送帶。柔性加工和柔性裝配兩個系統由一個自動導向小車作為運輸系統15連接。測量設備也集成在總控系統范圍內。
柔性製造系統的主要特點有:①柔性高,適應多品種中小批量生產;②系統內的機床工藝能力上是相互補充和相互替代的;③可混流加工不同的零件;④系統局部調整或維修不中斷整個系統的運作;⑤多層計算機控制,可以和上層計算機聯網;⑥可進行三班無人干預生產。
四、柔性製造線FML
製造柔性線(Flexible Manufacturing Line)由自動化加工設備、工件輸送系統和控制系統等組成。柔性製造線FML與柔性製造系統之間的界限也很模糊,兩者的重要區別是前者象剛性自動線一樣,具有一定的生產節拍,工作沿一定的方向順序傳送,後者則沒有一定的生產節拍,工件的傳送方向也是隨機性質的。柔性製造線主要適用於品種變化不大的中批和大批量生產,線上的機床主要是多軸主軸箱的換箱式和轉塔式加工中心。在工件變換以後,各機床的主軸箱可自動進行更換,同時調入相應的數控程序,生產節拍也會作相應的調整。
柔性製造線的主要優點是:具有剛性自動線的絕大部分優點,當批量不很大時,生產成本比剛性自動線低得多,當品種改變時,系統所需的調整時間又比剛性自動線少得多,但建立系統的總費用卻比剛性自動線高得多。有時為了節省投資,提高系統的運行效率,柔性製造線常採用剛柔結合的形式,即生產線的一部分設備採用剛性專用設備(主要是組合機床),另一部分採用換箱或換刀式柔性加工機床。
1、自動化加工設備 組成FML的自動化加工設備有數控機床、可換主軸箱機床。可換主軸箱機床是介於加工中心和組合機床之間的一種中間機型。可換主軸箱機床周圍有主軸箱庫,根據加工工件的需要更換主軸箱。主軸箱通常是多軸的,可換主軸箱機床對工件進行多面、多軸、多刀同時加工,是一種高效機床。
2、工件輸送系統 FML的工件輸送系統和剛性自動線類似,採用各種傳送帶輸送工件,工件的流向與加工順序一致,依次通過各加工站。
3、刀具 可換主軸箱上裝有多把刀具,主軸箱本身起著刀具庫的作用,刀具的安裝、調整一般由人工進行,採用定時強制換刀。
圖 8-7 柔性製造線示意圖
圖8-7為一加工箱體零件的柔性自動線示意圖,它由2台對面布置的數控銑床,4台兩兩對面布置的轉塔式換箱機床和1台循式換箱機床組成。採用輥道傳送帶輸送工件。這條自動線看起來和剛性自動線沒有什麼區別,但它具有一定的柔性。FML同時具有剛性自動線和FMS的某些特徵。在柔性上接近FMS,在生產率上接近剛性自動線。
五、柔性裝配線FAL
柔性裝配線(Flexible Assembly Line)通常由裝配站、物料輸送裝置和控制系統等組成。
1、裝配站
FAL中的裝配站可以是可編程的裝配機器人,不可編程的自動裝配裝置和人工裝配工位。
2、物料輸送裝置
在FAL中,物料輸送裝置根據裝配工藝流程為裝配線提供各種裝配零件,使不同的零件和已裝配成的半成品合理地在各裝配點間流動,同時還要將成品部件(或產品)運離現場。輸送裝置由傳送帶和換向機構等組成。
3、控制系統
FAL的控制系統對全線進行調度和監控,主要是控制物料的流向、自動裝配站和裝配機器人。
圖8-8 柔性裝配示意圖
1—無人駕駛輸送裝置 2—傳送帶 3—雙臂裝配機器人 4—裝配機器人
5—擰螺紋機器人 6—自動裝配站 7—人工裝配工位 8—投料工作站
圖8-8是FAL的示意圖,線中有無人駕駛輸送裝置1,傳送帶2,雙臂裝配機器人3,裝配機器人4,擰螺紋機器人5,自動裝配站6,人工裝配工位7和投料工作站8等組成。投料工作站中有料庫和取料機器人。料庫有多層重疊放置的盒子,這些盒子可以抽出,也稱之為抽屜,待裝配的零件存放在這些盒子中。取料機器人有各種不同的夾爪,它可以自動地將零件從盒子中取出,並擺放在一個托盤中。盛有零件的托盤由傳送帶自動地送往裝配機器人或裝配站。
六、計算機集成製造系統(CIMS)
計算機集成製造系統(Computer Intergrated Manufacturing System)是一種集市場分析、產品設計、加工製造、經營管理、售後服務與一體,藉助於計算機的的控制與信息處理功能,使企業運作的信息流、物質流、價值流和人力資源有機融合,實現產品快速更新、生產率大幅提高、質量穩定、資金有效利用、損耗降低、人員合理配置、市場快速反饋和良好服務的全新的企業生產模式。
1、CIMS的功能構成
CIMS的功能構成包括下列內容,如圖8-9所示。
(1)管理功能 CIMS能夠對生產計劃、材料采購、倉儲和運輸、資金和財務以及人力資源進行合理配置和有效協調。
(2)設計功能 CIMS能夠運用CAD、CAE、CAPP(計算機輔助工藝編制)、NCP(數控程序編制)等技術手段實現產品設計、工藝設計等。
(3)製造功能 CIMS能夠按工藝要求,自動組織協調生產設備(CNC、FMC、FMS、FAL、機器人等)、儲運設備和輔助設備(送料、排屑、清洗等設備)完成製造過程。
圖8-9 CIMS的組成
(4)質量控制功能 CIMS運用CAQ(計算機輔助質量管理)來完成生產過程的質量管理和質量保證,它不僅在軟體上形成質量管理體系,在硬體上還參與生產過程的測試與監控。
(5)集成控制與網路功能 CIMS採用多層計算機管理模式,例如工廠控制級、車間控制級、單元控制級、工作站控制級、設備控制級等,各級間分工明確、資源共享,並依賴網路實現信息傳遞。CIMS還能夠與客戶建立網路溝通渠道,實現自動定貨、服務反饋、外協合作等。
從上述介紹可知,CIMS是目前最高級別的自動化製造系統,但這並不意味著CIMS是完全自動化的製造系統。事實上,目前意義上CIMS的自動化程度甚至比柔性製造系統還要低。CIMS強調的主要是信息集成,而不是製造過程物流的自動化。CIMS的主要特點是系統十分龐大,包括的內容很多,要在一個企業完全實現難度很大。但可以採取部分集成的方式,逐步實現整個企業的信息及功能集成。
2、CIMS的關鍵技術
CIMS是傳統製造技術、自動化技術、信息技術、管理科學、網路技術、系統工程技術綜合應用的產物,是復雜而龐大的系統工程。CIMS的主要特徵是計算機化、信息化、智能化和高度集成化。目前各個國家都處在局部集成和較低水平的應用階段,CIMS所需解決的關鍵技術主要有信息集成、過程集成和企業集成等問題。
(1)信息集成 針對設計、管理和加工製造的不同單元,實現信息正確、高效的共享和交換,是改善企業技術和管理水平必須首先解決的問題。信息集成的首要問題是建立企業的系統模型。利用企業的系統模型來科學的分析和綜合企業的各部分的功能關系、信息關系和動態關系,解決企業的物質流、信息流、價值流、決策流之間的關系,這是企業信息集成的基礎。其次,由於系統中包含了不同的操作系統、控制系統、資料庫和應用軟體,且各系統間可能使用不同的通信協議,因此信息集成還要處理好信息間的介面問題。
(2)過程集成 企業為了提高T(效率)、Q(質量)、C(成本)、S(服務)、E(環境)等目標,除了信息集成這一手段外,還必須處理好過程間的優化與協調。過程集成要求將產品開發、工藝設計、生產製造、供應銷售中的各串列過程盡量轉變為並行過程,如在產品設計時就考慮到下游工作中的可製造性、可裝配性、可維護性等,並預見產品的質量、售後服務內容等。過程集成還包括快速反應和動態調整,即當某一過程出現未預見偏差,相關過程及時調整規劃和方案。
(3)企業集成 充分利用全球的物質資源、信息資源、技術資源、製造資源、人才資源和用戶資源,滿足以人為核心的智能化和以用戶為中心的產品柔性化是CIMS全球化目標,企業集成就是解決資源共享、資源優化、信息服務、虛擬製造、並行工程、網路平台等方面的關鍵技術。
3. 化工儀表自動控制系統的應用研究 什麼是自動控制系統
摘 要:化工生產過程自動化,就是在化工設備上配置一些自動化裝置,代替操作人員的部分直接勞動,使生產在不同程度上自動地進行。自動化控制是綜合利用自動控制器儀表,以及計算機的理論,使其服務於化學工程。本文主要從自動化控制檔拆理論分析,探究其在實際生產中的應用。
關鍵詞:化工儀表;自動化;控制系統;應用研究
前言
化學工業是創造價值經濟的重要組成部分,它直接影響國計民生還國民經濟的其他部門密切相關。化工生產過程,往往是在密閉的容器和設備中,在對於工作人員不利的情況下連續進行的。此外,不少介質還具直接傷害人體的化學性質。因此,為了響應「以人為本」的號召,使化工生產正常地、高效地進行,就必須把各項工藝參數維持在某一最佳范圍之內,並盡量使生產過程自動化,而這些數據的控制和維持,最直觀的就是化工生產自動化儀表的部分。
1、化工儀表的概述及分類
自動化儀表分類方法很多,根據不同原則可以進行相應的分類。例如按儀表所使用的能源分類,可以分為氣動儀表、電歷虛動儀表和液動儀表(很少見);按儀表組合形式,可以分為基地式儀表、單元組合儀表和綜合控制裝置;按儀表安裝形式,可以分為現場儀表、盤裝儀表和架裝儀表;隨著微處理機的蓬勃發展,根據儀表有否引入微處理機(器)又可分為自動化儀表與非自動化儀表。根據儀表信號的形式可分為模擬儀表和數字儀表等等。儀表覆蓋面比較廣,任何一種分類方法均不能將所有儀表分門別類地劃分得井井有序,它們中間互有滲透,彼此溝通。例如變送器具有多種功能,溫度變送器可以劃歸溫度檢測儀表,差壓變送器可以劃歸流量檢測儀表,壓力變送器可以劃歸壓檢測儀表,若用兀壓法測液位可以劃歸物位檢測儀表,很難確切劃歸哪一類,中外單元組合儀表中的計算和輔助單元也很難歸並。
2、自動化控制過程
2.1自動控制系統方塊圖
在研究自動控制系統時,為了便於對系統分析研究,一般都用方塊圖來表示控制系統的組成。圖2.1為液位自動控制系統地方塊圖每個環節表示組成系統的一個部分,稱為「環節」。兩個方塊之間用一條帶有箭頭的線條表示其信號的相互關系,箭頭指向方塊表示為這個環節的輸入,箭頭離開方塊表示為這個環節的輸出。線旁的字母表示相互間的作用信號。方塊圖中,x指設定值;z指輸出信號;e指偏差信號;p指發出信號;q指出料流量信號;y指被控變數;f指擾動作用。當x取正值,z取負值,e=x-z,負反饋;x取正值,z取正值,e=x+z,正反饋。
2.2反饋
自動控制系統是一個閉環系統,是由於反饋的存在造成的,自動控制系統是具有被控變數負反饋的閉環系統。它與自動測量、自動操縱等開環系統比較,最本質的差別就在於控制系統有肢蠢燃無負反饋存在。下圖2.2為自動操縱系統方塊圖。
3.自動控制系統分類
按被控變數來分類,如溫度、壓力等控制系統;按控制器具有的控制規律來分類,如比例、比例積分、比例微分、比例積分微分等控制系統;將控制系統按照工藝過程需要控制的被控變數的給定值是否變化和如何變化來分類,這樣可將自動控制系統分為三類,即定值控制系統、隨動控制系統和程序控制系統。
3.1定值控制方法
「定值」是恆定給定值的簡稱。工藝生產中,若要求控制系統的作用是使被控制的工藝參數保持在一個生產指標上不變,或者說要求被控變數的給定值不變,就需要採用定值控制系統。
3.2隨動控制系統(自動跟蹤系統)
給定值隨機變化,該系統的目的就是使所控制的工藝參數准確而快速地跟隨給定值的變化而變化。
3.3程序控制系統(順序控制系統)
給定值變化,但它是一個已知的時間函數,即生產技術指標需按一定的時間程序變化。這類系統在間歇生產過程中應用比較普通。
4.控制系統的控制指標
控制系統的過渡過程是衡量品質的依據。多數情況下,希望得到衰減振盪過程,在此取這種過程形式討論控制系統的品質指標。
控制指標主要有兩類,一類是時間域的單項指標,另一類是時間域的綜合指標。以下是五種重要品質指標。
4.1最大偏差或超調量
最大偏差是指在過渡過程中,被控變數偏離給定值的最大數值。在衰減振盪過程中,最大偏差就是第一個波的峰值。特別是對於一些有約束條件的系統,如化學反應器的化合物爆炸極限、觸媒燒結溫度極限等,都會對最大偏差的允許值有所限制。超調量也可以用來表徵被控變數偏離給定值的程度。
4.2衰減比
衰減比是衰減程度的指標,它是前後相鄰兩個峰值的比。習慣表示為n:1,一般n取為4~10之間為宜。
4.3餘差
當過渡過程終了時,被控變數所達到的新的穩態值與給定值之間的偏差叫做余差,或者說余差就是過渡過程終了時的殘余偏差。有餘差的控制過程稱為有差調節,相應的系統稱為有差系統。反之就為無差調節和無差系統。
4.4過渡時間
從干擾作用發生的時刻起,直到系統重新建立新的平衡時止,過渡過程所經歷的時間叫過渡時間。一般在穩態值的上下規定一個小范圍,當被控變數進入該范圍並不再越出時,就認為被控變數已經達到新的穩態值,或者說過渡過程已經結束這個范圍一般定為穩態值的±5%(也有的規定為±2%)
4.5震盪周期或頻率
過渡過程同向兩波峰(或波谷)之間的間隔時間叫振盪周期或工作周期,其倒數稱為振盪頻率。在衰減比相同的情況下,周期與過渡時間成正比,一般希望振盪周期短一些為好。
5.影響控制指標的主要因素
一個自動控制系統可以概括成兩大部分,即工藝過程部分(被控對象)和自動化裝置部分。前者指與該自動控制系統有關的部分。後者指為實現自動控制所必需的自動化儀表設備,通常包括測量與變送裝置、控制器和執行器等三部分。
對於一個自動控制系統,過渡過程品質的好壞,在很大程度上決定於對象的性質。例如在前所述的溫度控制系統中,屬於對象性質的主要因素有:換熱器的負荷大小,換熱器的結構、尺寸、材質等,換熱器內的換熱情況、散熱情況及結垢程度等。不同自動化系統要具體分析。
6.總結
隨著化工自動化技術應用的日益深入及應用范圍與規模的不斷擴大,使儀表實現高速、高效、多功能、高機動靈活等性能,我國的化工儀器儀表產業的發展水平必將快速邁向更高階段,而化工自動化儀表的應用也將發揮其不可估量的作用。
4. 電力機械什麼是自動重合閘
自動重合閘是指當保護裝置動作使斷路器跳閘後,令斷路器立即重新合閘的自動控制裝置。
按重合次數及功能分,自動重合閘裝置有單相、三相自動重合閘,一次、多次自動重合閘,綜合重合閘等。
自動重合閘裝置的基本要求:
1、動作迅速
自動重合閘裝置的動作時間應盡可能短。重合閘動作的時間,一般採用0.5~1S.
2、在下列情況下,自動重合閘不動作
⑴手動跳閘時不應重合。
⑵手動合閘於故障線路時,繼電保護動作使斷路器跳閘後,不應重合。
3、不允許多次重合
自動重合閘的動作次數應符合預先規定的次數。
如一次重合閘應保證重合一次,當遇到永久性故障時再次跳閘後就應不再重合,因為在永久性故障時,多次重合將使系統多次遭受沖擊,還可能會使斷路器損壞,擴大事故。
4、動作後自動復歸
自動重合閘裝置動作後應能自動復歸,准備好下次再動作。對於10KV及以下電壓級別的線路,如無人值班時也可採用手動復歸方式。
5、用不對應原則啟動
一般自動重合閘可採用控制開關位置與斷路器位置不對應原則啟動重合閘裝置,對綜合自動重合閘,宜採用不對應原則和保護同時啟動。
6、與繼電保護相配合
自動重合閘能與繼電保護相配合,在重合閘前或重合閘後加速繼電保護動作,以便更好地與繼電保護裝置相配合,加速故障切除時間,提高供電的可靠性。
5. 為什麼自動重合閘動作後,需將自動重合閘手動復位,准備下次動作
自動重合閘裝置是將因故跳開後的斷路器按需要自動重新投入的一種自動裝置。
電力系統運行經驗表明,架空線路絕大多數的故障都是瞬時性的,永久性故障一般不到10%。
6. 自動重合閘失電跳閘是什麼原理剩餘電流動作保護器,停電跳閘是什麼原理
自動重合閘的工作原理是什麼?
1、斷路器的遮斷容量小於母線短路容量時,重合閘退出運行。
2、斷路器故障跳閘次數超過規定,或雖末超過規定,但斷路器嚴重噴油、冒煙等,經調度同意後應將重合閘退出運行。
3、線路有帶電作業,當值班調度命令將重合閘退出運行。
4、重合閘裝置失靈,經調度同意後應將重合閘退了運行
.漏電保護繼電器是指具有對漏電流檢測和判斷的功能,而不具有切斷和接通主迴路功能的漏電保護裝置。漏電保護繼電器由零序 互感器、脫扣器和輸出信號的輔助接點組成。它可與大電流的自動開關配合,作為低壓 電網的總保護或主幹路的漏電、接地或絕緣監視保護。
當主迴路有漏電流時,由於輔助接點和主回 路開關的分離脫扣器 串聯成一迴路,因此輔助接點接通分離脫扣器而斷開空氣開關、 交流接觸器等,使其掉閘,切斷主迴路。輔助接點也可以接通聲、光信號裝置,發出漏電報警信號,反映線路的絕緣狀況。
2. 漏電保護開關是指不僅它與其它 斷路器一樣可將 主電路接通或斷開,而且具有對漏電流檢測和判斷的功能,當主迴路中發生漏電或絕緣破壞時,漏電保護開關可根據判斷結果將主電路接通或斷開的開關元件。它與 熔斷器、熱繼電器配合可構成功能完善的低壓開關元件。
目前這種形式的 漏電保護裝置應用最為廣泛,市場上的漏電保護開關根據功能常用的有以下幾種類別:
(1)只具有漏電保護斷電功能,使用時必須與 熔斷器、 熱繼電器、 過流繼電器等保護元件配合。
(2)同時具有過載保護功能。
(3)同時具有過載、 短路保護功能。
(4)同時具有短路保護功能。
(5)同時具有 短路、過 負荷、 漏電、 過壓、 欠壓功能。
3.漏電保護插座是指具有對漏電電流檢測和判斷並能切斷迴路的 電源插座。其 額定電流一般為20A以下,漏電動作電流6~30mA,靈敏度較高,常用於手持式電動工具和移動式電氣設備的保護及家庭、學校等民用場所。