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【中國制造2025】自動化工廠10大不可或缺的工控產品(二)

發布日期:2017-10-19 11:36:39 點擊次數:

繼:【中國制造2025】自動化工廠10大不可或缺的工控產品(一)

四.傳感器自動化工廠感受外界信息的觸覺

傳感器(英文名稱:transducer/sensor)是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。

人們為了從外界獲取信息,必須借助于感覺器官。

而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現象和規律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。

新技術革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。

在現代工業生產尤其是自動化生產過程中,要用各種傳感器來監視和控制生產過程中的各個參數,使設備工作在正常狀態或最佳狀態,并使產品達到最好的質量。因此可以說,沒有眾多的優良的傳感器,現代化生產也就失去了基礎。

在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位?,F代科學技術的發展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化,短到s的 ? 瞬間反應。此外,還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁 ? 場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一 ?些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現,往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發展,往往是一些邊緣學科開發的先驅。

傳感器早已滲透到諸如工業生產、宇宙開發、海洋探測、環境保護、資源調查、醫學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域??梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統,幾乎每一個現代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。

由此可見,傳感器技術在發展經濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發展。相信不久的將來,傳感器技術將會出現一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。

五.機器人自動化工廠的堅定執行者

機器人(Robot)是 ?自動執行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類工作 ?的工作,例如生產業、建筑業,或是危險的工作。機器人一般由執行機構、驅動裝置、檢測裝置和控制系統和復雜機械等組成。

在工廠中一般應用的是工業機器人,工業機器人最顯著的特點有以下幾個:

(1)可編程。生產自動化的進一步發展是柔性啟動化。工業機器人可隨其工作環境變化的需要而再編程,因此它在小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造過程中能發揮很好的功用,是柔性制造系統中的一個重要組成部分。

(2)擬人化。工業機器人在機械結構上有類似人的行走、腰轉、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有電腦。此外,智能化工業機器人還有許多類似人類的“生物傳感器”,如皮膚型接觸傳感器、力傳感器、負載傳感器、視覺傳感器、聲覺傳感器、語言功能等。傳感器提高了工業機器人對周圍環境的自適應能力。

(3)通用性。除了專門設計的專用的工業機器人外,一般工業機器人在執行不同的作業任務時具有較好的通用性。比如,更換工業機器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可執行不同的作業任務。

(4)工業機器技術涉及的學科相當廣泛,歸納起來是機械學和微電子學的結合-機 ?電一體化技術。第三代智能機器人不僅具有獲取外部環境信息的各種傳感器,而且還具有記憶能力、語言理解能力、圖像識別能力、推理判斷能力等人工智能,這些 ? 都是微電子技術的應用,特別是計算機技術的應用密切相關。因此,機器人技術的發展必將帶動其他技術的發展,機器人技術的發展和應用水平也可以驗證一個國家 ?科學技術和工業技術的發展水平。

當 ?今工業機器人技術正逐漸向著具有行走能力、具有多種感知能力、具有較強的對作業環境的自適應能力的方向發展。當前,對全球機器人技術的發展最有影響的國家 ?是美國和日本。美國在工業機器人技術的綜合研究水平上仍處于領先地位,而日本生產的工業機器人在數量、種類方面則居世界首位。

(1)技術先進工業機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發等先進制造技術于一體,通過對過程實施檢測、控制、優化、調度、管理和決策,實現增加產量、提高質量、降低成本、減少資源消耗和環境污染,是工業自動化水平的最高體現。

(2)技術升級工業機器人與自動化成套裝備具備精細制造、精細加工以及柔性生產等技術特點,是繼動力機械、計算機之后,出現的全面延伸人的體力和智力的新一代生產工具,是實現生產數字化、自動化、網絡化以及智能化的重要手段。

(3)應用領域廣泛工業機器人與自動化成套裝備是生產過程的關鍵設備,可用于制造、安裝、檢測、物流等生產環節,并廣泛應用于汽車整車及汽車零部件、工程機械、軌道交通、低壓電器、電力、IC裝備、軍工、煙草、金融、醫藥、冶金及印刷出版等眾多行業,應用領域非常廣泛。

(4)技術綜合性強工業機器人與自動化成套技術,集中并融合了多項學科,涉及多項技術領域,包括工業機器人控制技術、機器人動力學及仿真、機器人構建有限元分析、激光加工技術、模塊化程序設計、智能測量、建模加工一體化、工廠自動化以及精細物流等先進制造技術,技術綜合性強。

六.電磁閥自動化工廠的筋

電磁閥(Electromagneticvalve)是 ?用電磁控制的工業設備,是用來控制流體的自動化基礎元件,屬于執行器,并不限于液壓、氣動。用在工業控制系統中調整介質的方向、流量、速度和其他的參數。 ? 電磁閥可以配合不同的電路來實現預期的控制,而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種,不同的電磁閥在控制系統的不同位置發揮作用,最常用的是單 ?向閥、安全閥、方向控制閥、速度調節閥等。

電 ?磁閥里有密閉的腔,在不同位置開有通孔,每個孔連接不同的油管,腔中間是活塞,兩面是兩塊電磁鐵,哪面的磁鐵線圈通電閥體就會被吸引到哪邊,通過控制閥體 ? 的移動來開啟或關閉不同的排油孔,而進油孔是常開的,液壓油就會進入不同的排油管,然后通過油的壓力來推動油缸的活塞,活塞又帶動活塞桿,活塞桿帶動機械 ?裝置。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機械運動。

選型依據

電磁閥選型首先應該依次遵循安全性,可靠性,適用性,經濟性四大原則,其次是根據六個方面的現場工況(即管道參數、流體參數、壓力參數、電氣參數、動作方式、特殊要求進行選擇)。

選型依據:

1、根據管道參數選擇電磁閥的:通徑規格(即DN)、接口方式

1)按照現場管道內徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸;

2)接口方式,一般>DN50要選擇法蘭接口,≤DN50則可根據用戶需要自由選擇。

2、根據流體參數選擇電磁閥的:材質、溫度組

1)腐蝕性流體:宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼;食用超凈流體:宜選用食品級不銹鋼材質電磁閥;

2)高溫流體:要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥,而且要選擇活塞式結構類型的;

3)流體狀態:大至有氣態,液態或混合狀態,特別是口徑大于DN25時一定要區分開來;

4)流體粘度:通常在50cSt以下可任意選擇,若超過此值,則要選用高粘度電磁閥。

3、根據壓力參數選擇電磁閥的:原理和結構品種

1)公稱壓力:這個參數與其它通用閥門的含義是一樣的,是根據管道公稱壓力來定;

2)工作壓力:如果工作壓力低則必須選用直動或分步直動式原理;最低工作壓差在0.04Mpa以上時直動式、分步直動式、先導式均可選用。

4、電氣選擇:電壓規格應盡量優先選用AC220V、DC24較為方便。

5、根據持續工作時間長短來選擇:常閉、常開、或可持續通電

1)當電磁閥需要長時間開啟,并且持續的時間多于關閉的時間應選用常開型;

2)要是開啟的時間短或開和關的時間不多時,則選常閉型;

3)但是有些用于安全保護的工況,如爐、窯火焰監測,則不能選常開的,應選可長期通電型。

6、根據環境要求選擇輔助功能:防爆、止回、手動、防水霧、水淋、潛水。

未完待續:【中國制造2025】自動化工廠10大不可或缺的工控產品(三)

?未完待續:【中國制造2025】自動化工廠10大不可或缺的工控產品(三)

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