中國航發(fā)南方工模具分公司 史 昆

引言

隨著科技的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。在企業(yè)的機械化生產(chǎn)過程中，提高生產(chǎn)效率是最主要的目的之一。傳統(tǒng)機械生產(chǎn)中，由于器械機能不健全，以及使用的技術(shù)不足以支撐生產(chǎn)所需，不僅人力物力耗損程度較高，同時還會對資金造成嚴(yán)重浪費。電氣自動化技術(shù)的引入，大大提高了企業(yè)機械生產(chǎn)效率，尤其在翅片機中的應(yīng)用，極大促進(jìn)了我國工業(yè)企業(yè)的發(fā)展。

1.電氣自動化技術(shù)概述

電氣自動化技術(shù)采用的是自動控制系統(tǒng)，不需要借助任何人為操作或管理，直接通過自動控制系統(tǒng)，進(jìn)行機械設(shè)備的自動化操作，并逐一完成信息檢測、分析處理等多項工作內(nèi)容。其中，通過自動控制系統(tǒng)的傳感器，可以接收相關(guān)的信息與指令，并將其傳送出去。如圖1-1、1-2所示，在輸入信息或指令后，傳感器先對信息進(jìn)行檢測，其中信息包含指令信息、外界變化信息以及被控對象的狀態(tài)信息，通過檢測后再將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并通過系統(tǒng)傳輸至控制裝置處。在自動控制系統(tǒng)中，還需要通過控制裝置，將輸出信號與輸入信號相比較，得出二者之間存在的差異，并向操作執(zhí)行機構(gòu)發(fā)送控制信號。當(dāng)前我國對于計算機技術(shù)運行人才的需求量逐漸增大，電氣自動化技術(shù)需要得到進(jìn)一步應(yīng)用與開發(fā)，才能更好滿足企業(yè)機械化生產(chǎn)的需求。

圖1-1

圖1-2

2.電氣自動化控制系統(tǒng)常用的器件及設(shè)備

2.1 按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)

通常在電氣自動化控制系統(tǒng)中，具備按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備。

按鈕主要用于開啟或關(guān)閉設(shè)備，配備常開觸點與常閉觸點兩種。急停蘑菇按鈕的動作方式是用手壓下時觸點動作，然后自鎖，一般用于事故緊急停車，能有效保證機械操作中的一定安全性。

轉(zhuǎn)換開關(guān)主要為了控制電源，同時能對控制功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，分為多個檔鍵。轉(zhuǎn)換開關(guān)上有多個常開觸點和常閉觸點，當(dāng)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換開關(guān)到不同位置時，就有不同的觸點發(fā)生斷開和吸合動作，利用這些觸點的開閉來完成電氣功能的轉(zhuǎn)換。

2.2 電壓表、電流表

電壓表一般并聯(lián)在被測線路中，用于測量和指示線路電壓值，分為數(shù)字子式和指針式，因使用范圍不同有不同的電壓等級，有直流和交流之分。

電流表一般串聯(lián)于被測線路中，用于測量和指示線路中流過的電流大小，分為數(shù)字式和指針式，被測線路電流分為測量交流和測量直流兩種。

2.3 熔斷器、斷路器、傳感器

當(dāng)電流大于熔斷器標(biāo)稱電流的一定比例時，熔斷器內(nèi)的熔斷材料發(fā)熱，經(jīng)過一定時間后熔斷，以保護(hù)線路，避免發(fā)生較大范圍的損害，熔斷器可以用作儀器儀表及線路裝置的過載保護(hù)和短路保護(hù)。多數(shù)熔斷器為不可恢復(fù)性產(chǎn)品。

斷路器主要提供可以恢復(fù)的短路保護(hù)，當(dāng)線路或電氣裝置發(fā)生瞬間短路或瞬間大電流時，斷路器自動跳閘斷開，以保護(hù)線路和電氣裝置，排除故障后可以人工重新合上，斷路器可以反復(fù)使用。

自動控制系統(tǒng)中的傳感器，主要為了檢測各種不同外來信號，并將檢測過后的信號通過內(nèi)部系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成為電信號輸出。

2.4 中間繼電器、熱繼電器

中間繼電器的原理同交流接觸器一樣，其主要作用是控制中間線路或其他小功率電器裝置的通斷，中間繼電器的觸點無主輔之分，數(shù)量也有多有少，如一開一閉，四開四閉等。

熱繼電器由熱感元件、動作電流設(shè)定鈕和輔助觸點等組成。其中輔助觸點用于使交流接觸器斷電或接通故障信號燈，可有效保護(hù)電器或電線的安全性，確保機械正常運行。

2.5 電動機、指示燈

電動機是電氣自動化領(lǐng)域最常見的動作執(zhí)行裝置，接入合適的電源后電動機將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。電動機分為直流電動機與交流電動機，也有同步電動機與異步電動機之分，目前已經(jīng)開發(fā)出多種電動機類型，并且投入多種電氣控制場中進(jìn)行操作。

指示燈通電后發(fā)光，斷電后熄滅，多用于指示電源的通斷、設(shè)備的啟停狀態(tài)以及各種故障等場合。

2.6 伺服控制器、可編程控制器

系統(tǒng)中的伺服控制器，主要用于控制伺服電機，可通過位置、速度與力矩來進(jìn)行控制，尤其適用于高精度的定位系統(tǒng)。

作為控制系統(tǒng)中的重要設(shè)備，可編程控制器內(nèi)部的儲存器對于系統(tǒng)的指令信息，可進(jìn)行有序的運算、計數(shù)等，最后可以以一種數(shù)字化形式輸入與輸出，對機械生產(chǎn)進(jìn)行控制操作?？删幊炭刂破鞯难邪l(fā)減少了編程人員的工作程序，促使編程工作更加便捷迅速，同時不易出差錯。

3.電氣自動化技術(shù)在翅片機中的應(yīng)用與分析

3.1 翅片機簡述

翅片機是一種為汽車、空調(diào)、發(fā)電機組及動力變壓器內(nèi)的散熱器百葉窗波浪帶滾軋成形的專用自動化加工設(shè)備。

3.2 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在翅片機中的必要性

傳統(tǒng)機械化技術(shù)的應(yīng)用程度不高，采用電氣自動化技術(shù)能在同等時間內(nèi)，生產(chǎn)出更多的高質(zhì)產(chǎn)品，為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益。自動化翅片機具備高精度的導(dǎo)向、進(jìn)給與檢測系統(tǒng)，自動化操作更便于管理人員的產(chǎn)品跟進(jìn)，在產(chǎn)品制定過程中，能制定出更符合客戶要求的產(chǎn)品，提高客戶的產(chǎn)品體驗度。

3.3 自動化翅片機的技術(shù)應(yīng)用與分析

自動化翅片機技術(shù)的應(yīng)用更加普遍，目前設(shè)置有手動調(diào)整和自動控制兩種工作方式。

手動調(diào)整時，可分別單獨啟動各個工作環(huán)節(jié)，并分別設(shè)有進(jìn)帶點動和出帶點動以及料盤的手動控制等操作。

自動控制時，操作者只需要在人機界面中輸入所需要的參數(shù)，翅片機便能自動運行，高效快捷的生產(chǎn)出高質(zhì)量的翅片產(chǎn)品。

為了使翅片機能夠在各種速度下穩(wěn)定的運行，該翅片機采用了變頻器來控制電機的運轉(zhuǎn)。電氣柜內(nèi)的電子器件在選擇跟安裝時，選用了帶有金屬外殼的產(chǎn)品，以屏蔽變頻器對電子器件的干擾；同時將所有的元器件均可靠接地，除此之外，部分電氣元件之間的連線選用了屏蔽控制電纜，且將屏蔽層良好接地，可以有效地防止電磁波干擾。

該翅片機采用了伺服系統(tǒng)來控制電機的精準(zhǔn)運行。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的優(yōu)點是：調(diào)速范圍寬，定位精度高，有足夠的傳動剛性和高的速度穩(wěn)定性，快速響應(yīng)、無超調(diào)、低速大轉(zhuǎn)矩，過載能力強且可靠性高，具有較強的溫度、濕度、振動等環(huán)境適應(yīng)能力和很強的抗干擾能力。

該翅片機采用了可編程控制器來進(jìn)行數(shù)據(jù)的運算與處理?？删幊炭刂破鞒浞掷昧宋⑻幚砥鞯膬?yōu)點，它可靠性高，抗干擾能力強。通過合理的程序設(shè)計，翅片機可以非常人性化的實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

3.4 翅片機電氣自動化系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)

為了多方面保護(hù)人機安全，在翅片機技術(shù)中應(yīng)用了多種電路保護(hù)系統(tǒng)：

（1）短路保護(hù)

短路是機械生產(chǎn)中經(jīng)常遇見的機械問題，當(dāng)電器或電線發(fā)生短路時，電流將增大至十幾倍，最終因電流量超負(fù)荷而損害電器設(shè)備。電器短路時嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)，對企業(yè)以及人員安全都會帶來嚴(yán)重的安全隱患。因此，在翅片機電氣自動化系統(tǒng)中，通常會設(shè)置電器短路保護(hù)裝置，以保護(hù)系統(tǒng)的安全。

（2）失電壓保護(hù)

翅片機電氣自動化系統(tǒng)中，設(shè)置有失電壓保護(hù)裝置，用于保護(hù)電動機以及電源電壓的安全。有時因為人為操作誤差，在工作結(jié)束后忘記關(guān)閉電源或電壓，導(dǎo)致在新一輪工作開始時開啟電源，造成電動機的自動啟動而損傷機械本身，甚至?xí)Σ僮魅藛T造成一定的身體危害。通常系統(tǒng)中安裝的失電壓保護(hù)裝置，主要采用接觸器來控制裝置，若源電壓不存在時，接觸器會直接切斷電源，以保護(hù)電動機。

（3）超速保護(hù)

系統(tǒng)采用了變頻器及伺服控制裝置，可以有效地對超速及運轉(zhuǎn)異常及時作出判斷，避免超速等危險事故的發(fā)生。

（4）突發(fā)狀況緊急保護(hù)

系統(tǒng)采用了蘑菇頭按鈕來控制安全電路，如遇突發(fā)狀況，可以及時切斷電路，保護(hù)人身及設(shè)備安全。

4.結(jié)束語

電氣自動化技術(shù)在翅片機中的應(yīng)用，不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時更加便于生產(chǎn)管理。隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，翅片機的電氣自動化技術(shù)勢必也需要日益更新，向著更高的方向進(jìn)一步發(fā)展，為企業(yè)提供更加便捷的生產(chǎn)方式。

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