生产线设备篇1
关键词:水泥生产线;联锁保护;设计
引言
水泥生产线的电气设计,设备的联锁保护设计是不可缺少的一个重要环节。水泥生产线因其生产工艺的特殊性,有别于一般的连续生产过程。从原料配料至水泥包装出厂的整个生产过程,因为中间仓、生料均化库、熟料库、水泥库的分隔,使全厂生产可以划分为几自成体系的分段连续生产工艺过程。因此对于水泥生产的这种分段式连续生产,在强调一般性设备联锁保护设计的基础上,还应考虑各连续生产段之间的相互影响和保护,即工艺联锁保护。
1 设备联锁保护的常规设计
水泥生产线的设计方式通常采用中控为主、车间控制室为辅的设计方式。即以控制系统软件编程方式实现中央控制室集中联锁控制保护及监视的功能,车间控制室作为控制系统的后备,不具备设备间联锁保护功能。
这种设计方式的特点是:实施中央控制室的自动控制,充分利用集散控制系统的资源,所有设备联锁保护均通过编程实现,但同时保留车间控制室的手动操作权限,手动操作时没有设备间联锁,仅仅完成单台设备的启停及电气保护。现场按钮箱仅作为单机试车和紧急停车使用。
控制示意***如***1所示:
从***1中可以看出,在实际运行过程中,现场级紧急停车和中控备妥中任何一个信号发生变化均会使中控的设备联锁运行方式中断,中控的控制权限最低。
国内水泥行业刚开始使用集散控制系统时,对控制系统的安全性和稳定性存在顾虑,所以保留了对车间控制室、现场巡检两级应急操作设计。
2 设备联锁保护的改进设计
随着集散系统在国内水泥行业的普遍使用,水泥生产线的控制方式变为以中央控制室为中心,机旁按钮箱为辅助的模式。设定中央控制室为最高控制权限,除现场事故紧急停车外,所有设备的正常启停均需要通过中控的实施和认证;车间控制室仅仅完成对相关设备的配电及保护功能,不再具备启停功能。
控制示意***如***2所示:
如***2所示,现场事故紧急停车信号可以中断该设备的正常运行,并通过中央控制室所设定的联锁保护程序要求自动停止相关设备的运行;车间控制室作为信号传输的中间环节和单台设备的电气保护,不再具备对设备启停的功能。单机试车必须取得中央控制室的允许信号后,机旁按钮才具备启动功能。
3 水泥生产线电气联锁的设计
水泥生产的工艺过程,通常简要地概况为“两磨一烧”,即首先将原料粉磨成生料,然后经过煅烧形成熟料,再将熟料粉磨成水泥。整个工艺系统主要分为生料制备系统、废气处理及配料系统、窑尾系统、回转窑系统、粉磨系统、成品系统。
根据水泥厂的工艺系统联锁关系,在设计电气联锁中,强调以高温风机、回转窑、篦冷机三大设备为中心,辐射其他工艺设备的联锁保护系统,示意***如***3所示:
从***3可以看出,全线工艺连锁保护的关键在于对高温风机和篦冷机相关连锁信号的处理上。不同的设备故障后所产生的相关操作参数并不相同,例如处理等待时间、处理方式等。
生产线设备篇2
关键词:流水线;设备管理;备品备件
一、引言
在现代化生产企业中,随着科学技术的广泛应用,以及自动化程度的进一步提高,一条龙生产模式——流水线生产企业的优越性便越来越凸出,如用工大量减少,工人劳动强度明显降低,生产效率大大提高,产品生产周期越来越快,使得许多企业在投入使用后产生了高额的回报率。然而一些企业不懂得其管理要害,使得在实际生产中产生种种矛盾。在流水线生产企业生产管理过程中,一旦一个设备点有问题,将会带来一系列情况,严重的导致整条线停产,甚至整个车间处于停产状况,因此流水线生产企业设备管理是非常重要的,给予足够重视是必须的。现将问题及措施表述如下:
二、问题及措施
1.一环出问题,整条线停产
凡是流水线生产模式的企业,在生产过程中的连续性是十分明显的,其连续性也不仅仅是生产车间,它包括所有与这个企业相关的人和事物。在此只说生产车间方面,桥宏钢管有限公司生产企业流水线上的液压系统生产过程中出现冷缺水的断路,由于随着冷缺水的短缺,油温将会不断上升,从而引起局部机器停机,最后导致整条线停产。出现问题后,流水线上有的机器需要停下来,造成人力浪费;重新启动时,产生电力的浪费。另外有的机器不能够停,将造成电力、人力的多重浪费。还有会造成一部分生产原材料的浪费,如***的半成品。更有甚者如果处理不当,还会把某些机器设备损坏,造成不可估量的损失。在资源日益短缺的现在和将来,引起足够重视是必须的。现在分析液压机液压系统缺水的原因,一种情况岗位工人不操心,一种情况设备设使不到位等等。与之相关的,岗位工人不操心,车间主任有责任;工资福利不够好,工会脱不了关系;工人技术水平低,技术培训处有责任;设备设使不到位,技术设备科有问题,仓库也值得去考虑。针对上述问题,措施如下:(1)定期有准备的检修,缺保损失最小。因为机器设备出问题本身就有不可预见性,只有在平时让所有人员都参与进来,上至车间主任经理,下至岗位工人。加强设备的不断巡视,不断检查观察,力争做到早发现、早诊断、早***,把问题消灭在萌芽状态,才有可能减少不必要的浪费,进而提高生产率。(2)对设备分类管理,把配电室、水泵房等设备点列为重点保护对象,同时配备技术水平高的人员看护,对这些设备进行每日检查,每周点检1~2次,其他设备每2周点检1次。按设备使用周期以及对设备的识别,编制设备各种日常检修表和专业检修表,表中对检修部位、检修周期、检修内容、责任人等进行详细规定,做到设备出现隐患能及时发现,有据可依、责任可查。(3)定期对员工进行充电,包括思想教育和技能培训。只有做到知己知彼,才能百战不殆。具体如在上班前开动员会,在下班后开总结会,力争做到今天的问题今天解决。中层领导每天晚上开生产调度会,班组长每周开一次会,全体员工每月开一次会,有问题当面提当面定方案,会后抓紧落实,同时设立督查组督查会议方案落实情况。(4)设备到人,细化分工。确保台台有人管,人人有职责。在沃德陶瓷有限公司生产线上,有一项工作需要每天为高温风机设备加注油,该工作虽简单但由于车间环境温度高,地点又比较分散,所以多数人不大愿意做。可是该机器又非常关键,该机器一旦出问题,将会给公司带来极大损失。后来公司制定了一个制度,让一个责任心比较强的工人,其每天的第一项工作任务就是先为该风机设备加注油,接下来再去做其他工作。由于该工人的高度负责,经一段时间的运行,大家一致认为效果非常好,随后就在车间其他重要设备点大力推广该模式,经实践证明效果远远超过预期值。
2.备品备件质量参差不齐,数量多少不一
备品备件是设备稳定运行的后勤保障,提高备件供应质量,组织备件的合理储备是保证设备检修的前提。有企业就有机器设备,有设备就有机电维修者,而维修者区别其他车间工人,就是他们手中有维修工具,仓库有备品备件。而维修工具、备品备件的好与坏,有与无,多与少等都会严重制约维修的质量。春晖散热器有限公司喷涂流水线一机器出现一点小故障,只要维修者有一开口扳手就行了;如果没有,机器就不得不停;停了又没有合适工具,用其他方法,或再去仓库找或再去购买,那将都是得不偿失的。再说备品备件质量的好坏,时下是客观存在的,而采购员也是心知肚明,但就这,爱用不用!这其中的问题恐怕要涉及到总经理本人,为什么?做生意,办企业,讲的都是诚信第一。供应科,老板不给钱,买来就不错了,这是其一;供应商,老板不清账,给你供货就已很好了,这是其二;临时采购,小件还可以,大件可就不行了,等等不一而足。针对上述问题,措施如下:(1)做到备件质量高,品种全。如果条件许可,实行公开招标,确保优中选优。特别对关键设备的关键部件,企业与主要供应商建立合作型的战略伙伴关系,以便双方互惠互利。(2)对库存备件要做到心中有数,要定期整理。对那些价格高而又不得不有的尽量少备一些,并将其定为A类;对那些价格比较高用量又比较大的可视资金情况备用,并将其定为B类;对那些常用而价格又不太高的可临时采购,并将其定为C类;达到合理使用备件资金,加速库存资金周转,根据在用量、消耗量、库存量、待修复量、寿命周期和供货周期审核备件计划。(3)做到进口备件国产化,解决进口备件价格高供货周期长的难题,本着由易到难、由点到面、由单件到整机的原则进行。(4)加大设备检修中旧备件的修复利用,通过备件的修旧工作来降低备件消耗。在实际工作中,沃德陶瓷有限公司仓库主任戏称机电维修工是“换工”,意指只会拿新的来更换旧的,从不对旧件维修再利用。(5)杜绝不合格产品流入下到工序,严禁有缺陷产品走出车间,走向社会,只有保证我们的每一件产品是优等品,才能保证不购买到垃圾产品。当年海尔其实就是用铁锤砸冰箱才砸开了今天的成就,我们每个企业管理者对此都应值得深思!(6)在采购问题上,企业要明确必须利用信息技术这一先进手段,去解决企业发展中存在的基础管理问题,即在保证生产的前提下,在充分分析市场环境变化的基础上,通过有效利用资金采购备件并获得一定的利益。
3.一人维修,多人围观
这种情况在流水线生产模式车间时有发生。流水线生产模式车间设备布置通常比较集中,出现问题时人员集中,有时受空间局限,也在情理之中。因为先不说维修者技术水平如何,不说设备点空间允许与否,单说那些围观者,他们当中有组长,车间主任,生产经理,更有甚者,老板有时也会亲自督阵。他们站在那里起什么作用?本人认为,和一个旁观者无二样。为什么这样说呢?因为据本人亲身经历,他们的水平通常比较高,但却从不以身作则,从不有问题领导带头上,而是实实在在地当“领导”,事后完不成指标,却把责任推得远远的。针对上述问题,措施如下:(1)作为一名高层领导,首先要对设备故障有所了解。在了解情况后,先让顶级技术能手处理设备故障,以及督促相关人员全力配合,争取把时间缩短到最合理。(2)对于短时间内能排除的故障,可以让工人们暂时休息一下,体现一点人性化管理。(3)对于短时间内不能处理好的,则把有关人员组织起来,或让他们养护设备,或让他们检修其他有隐患的机器设备,以及那些也正需要检修的机器设备,争取做到时间零消耗。对于措施(3),经过一段时间的实践,沃德陶瓷有限公司对设备故障的处理由被动转为主动,生产产量大幅度提高,经济效益明显好转。
三、结语
在流水线生产模式的企业中,除上述问题外,不同的企业会有不同的问题产生,只有深入基层,才能发现问题、提出问题、解决问题,进而使流水线生产企业名副其实,为企业降消耗、增产能,增效益、促发展,为社会进步作贡献。随着全球经济一体化的发展,国家低碳口号和碧水蓝天的提出,只有树立科学发展观,实行科学化管理,企业才能进一步发展壮大起来,挤身百年民族企业之林。
作者:王书增 单位:林州市春晖散热器有限公司
生产线设备篇3
在科学技术创新为主导的背景之下的汽车生产行业中,涂装生产线的质量好坏和持久性的长短直接的受到了车辆外部防蚀性强弱的影响,从而影响到了汽车的销售量。色泽好。光泽性。颜色艳丽的车身需要适当的运用主动控制设备。当把车辆传输到喷涂区的时候,车身下部的车辆信息数据获取器会自动读取车型信息并且获取数据,然后数据会被传输到相对应的控制设备上,然后再由相对应的控制设备指挥进行操作,对车身进行清洗、烘干和喷涂工作。然而随着涂装生产线的自动化设备技术的改进和更新,这些过程全自动化操作的情况下,全自动化的先进程度也表明在不断的进步。
1 涂装生产线电气设备控制技术的原理
浅色车身的车型在电涌的条件下会转换到地下链接部分由升降机、运输链、转台等过程共同运作从而完成工序的连续运作,进而实现面漆工艺技术的进程。然而在这个运作的总过程中间,任何一部分都是在PLC程序的指导下控制完成的。我们可以参考转台站的例子来分析自动化控制的具体过程,转台站主要是被用来对承载车身的滑橇进行转动,传输操作,有利于流水线的自动化运转。比如说对轿车进行涂装操作的时候而且深入到全自动的系统内部,辊床驱动载动车身滑橇并且完成涂装生产线的工作任务之后会自行恢复到车身上件点,并且迅速的进入到准备工作的状态,为下一辆车型进行涂装生产。
变频器的用途是驱动汽车自身的刹车交流系统实现对电机系统减速命令,最终拉动转台进行位置移动。交流减速电机 1 是用来带轮转动机来驱动辊轮转动,从而使他们可以同步。交流减速电机2的作用是使辊床被驱动进行同步运作,从而实现使转台转动的目的。电感传感器1是对输送辊床入口处进行准确地定位,从而准确地进行输送定位。当获取滑撬物料时从设备设备输送的车辆信息的时候,电感传感器 2 是对旋转转台进行明确的定位,当检测到转台旋转到位时给 PLC 提供输入信号,棍床会停止运作。从而实现正常运作,限位开关会对PLC输送信号,PLC会对刹车控制系统进行即刻的控制。
2 炉温的PID控制
涂装线温控仪表在全自动化的过程中被使用的次数比较高,油漆的烘干炉风幕区下的标准温度范围是(100~140)摄氏度的条件下进行烘干才可以实现所规定标准的涂膜。如果在这个过程中温度被调得太高,而且停留时间久,就会产生不良后果,轻则阻碍黏膜的附着力,严重的话会造成涂抹破碎甚至脱落,进而影响涂装效果。冷却室,也是依靠冷风对附着物进行强制降温,但是必须是刚从烘干室内输出的,这样可以使汽车对下一个程序的要求自动适应而且不影响外部的温度。冷却室应该设置在烘干室的出口处,通常情况之下应该是两个车位的距离,所里这里就需要PID的操作开控制温度。通过数字温度控制仪表所规定的标准参考数据,会自动将需要测试的对象和最初设定标准值来做对比,会把被测对象和将4~20mA的电流信号主动输出到PLC的模拟输入模块,通过软件处理之后传送信号到变频器进行控制风门电动机程序,通过控制封门开关大小来控制温度的高低。
3 变频器的运用
变频器就被用来强制转化改变电源固定的过高的频率和电压来使它适应交流电机的运转速度的一种电子设备。它的好处是可以在很大程度内做到高频率的连续控制转速、控制电动机正反的灵活切换、可以实现高效的的启动和停止,除此之外,变频器还具有自我调节的功能,不仅能够进行自我调节和自身的防卫,还可以保证电机不受损伤。
4 车身信息设别系统
MOBY的鉴别系统分成了两个方面:移动数据存储器 MDS 和读 / 写装置 SLG。MDS 与 SLG要求必须进行方当面的现实安装,SLG 可以对任意区域逆进行扫描并且获取数据,SLG 需通过接口部分来获得数据从而积们进行对应的操控指令。在汽车涂装生产线上,各工位的检测和执行机构元器件是采用安装在西门子 ET200x 远程站接口的形式。车身的自动获取数据的识别系统可以从电泳、喷漆、储存等主要的自动化工艺过程中获得自己需要动作信号的操控信息以及汽车自身的车型信息,从而实现对白车身的输送路线、电泳参数 、喷漆的颜色和次数等自动控制。通过 PROFIBUS 现场总线将通信技术和信息数据获取和处理系统进行合二为一,可以加强着买这方面的自动化功能。
5 总结
由于汽车涂装生产线电气设备控制技术的运用和引进范围都很大,而且涉及工作范围广,因此,目前国内比较先进的涂装生产线工艺设备大部分技术都吸取了三层控制网络布局( 以太网、现场总线和分布式 I/O) ,采用组态软件作计算机监控画面,以 S7-300CPU 作为过程控制器,结合光纤网络和 MOBY 读写器构成一个复杂的自动控制系统,通过 PLC 自动化进程对油漆烘干炉温度进行 PID 的自动适应性的控制,不仅提高了汽车车身生产的自动化水平和生产效率,而且能适应不同类型汽车生产的灵活性和可靠性。
参考文献
[1]秦益霖.西门子S7-300PLC应用技术及其应用[M].北京:电子工业社出版社,2006(09).
[2]王磊,薛双H.电气自动控制设备可靠性探讨[J].科技传播,2011(19).
生产线设备篇4
大型铸造自动化生产线的器件生产主要以汽车零部件的生产为主,其生产过程有着复杂、重复、量大的特点,笔者分析了自动化生产线设备存在的问题并提出相应的改进策略,又对改进过程中较为重要的现场总线技术原理和变频器与PLC通信技术连接的原理进行了详细介绍,以期通过技术的提高完成自动化生产线设备的功能扩展和改造。
【关键字】自动化生产线设备 功能扩展 自动化铸造生产线 变频器
绪言
为了能更好的满足市场的需求,提高生产效率的同时降低劳动强度,需要对现代自动化生产线设备功能进行扩展和改造。对比国外自动化生产线的设备功能扩展和开发的管理经验,国内在自动化生产线设备管理中存在较多问题,对设备进行功能扩展和改造是大型企业中铸造自动化生产线设备管理的主要内容,健全的设备功能和较高的生产效率是帮助企业获取最大经济效益的前提。
1.自动化生产线设备改造目的及意义
近年汽车行业的快速发展对大型铸造自动化生产线的器件生产提出了更高要求,国内大多数大型铸造自动化设备具有生产率低、生产投入比过高、劳动强度较大等问题,企业投入成本控制不到位,面对市场较高的铸件需求度无能为力。现代自动化铸造生产线具有大型化、高速化、连续化和自动化的特点,生产设备向着更大型化研发,生产线不断加长,速度不断提高,减轻了劳动者的劳动强度,企业生产速度显著提高,促进了企业的经济效益的提高和国家经济增长。
2.大型铸造自动化设备生产现状及问题分析
2.1大型铸造自动化设备生产现状
为更好适应企业生产任务的要求和变动,设备机动性体现在通过调整使用时间和使用强度,实现设备三位一体的利用方式。设备随着使用年限的增加,其各项性能指标会下降,其动态工作特性可以较为准确的反应这些参数,方便企业相关部门及时对其做出调整。生产投入比是企业在自动化生产线中获取生产原料投入产出的两方面信息,大型设备的自动化和高速化决定了其投资资金较高,做好资料投入比的分析可以有效降低企业的生产成本。
2.2大型铸造自动化设备功能扩展对策
单片机处于生产设备测控系统的核心位置,在一片半导体硅片上集成了CPU、ROM、RAM、并行串行I/0口以及中断系统时钟电路等等,具有体积小、成本低的特点。下面详细介绍AT89S51单片机在自动化设备功能扩展过程中的指令系统的工作过程。AT89S51有111条基本指令,包括49条单字节指令、45条双字节指令和17条三字节指令,在并行I/O口读锁存器指令的过程中,涉及到自动化生产线输出指令读取问题,以P1口为例,生产线的指令显示以LED灯发光颜色来判断,若P1.0引脚外接发光二极管阳极,二极管阴极接地,查看输入信息为0还是为1,需要读取D锁存器的Q端状态,此状态锁存的才是前一时刻P1.0接受的真实值。
3.自动化生产线设备功能改造技术分析
3.1现场总线技术原理分析
随着自动化生产线设备串行技术与并行扩展技术的不断发展,其I/0接口连接线只有1~4条,大大简化了各器件之间的连接,单总线器件中配置的各种器件均为DALLAS专用芯片,每个芯片均为64位ROM,以DS18B20芯片在现场总线控制过程中的数据连接口工作原理举,。总控制系统通过总线DQ寻址,DS18B20家族码为28H,是大型铸件设备自动化生产过程中通过数字温度传感的总线控制芯片。温度控制范围是-55~+124oC,在-10~+800C范围内测量精度较高,可达正负0.5度。总线控制分辨率为可编程的9~12位,不同编程位数对应不同的分辨时间,其时间长短与总线控制编程位数成正相关,时间范围为93.75~370ms。现场总线控制器的内部寄存器由DB7~DB0决定命令功能,此功能与铸件生产效率息息相关。当AC命令格式置0时,寄存器在不同输入电平情况下的指令对应情况如表1所示。3.2变频器与PLC通信技术连接的原理分析
变频器与PLC的连接方式如***1所示,频率指令信号的输入可通过0~5、0~6、0~10V等不同范围的电压信号输入,其输入电流范围是4~20mA,输入信号不同对应不同的接口电路,PLC的输出模块由变频器的输出阻抗决定,传输数据长度通常为8位,数据传输速率为9600bit/s,遵循Modbus协议。传输过程的波形变化幅度都在±1范围内,在输入电平为0时,若传输数据流为1001 1011,在恢复编码数据信息时,要分析电压范围和输入电流大小,根据关系式tC=H*tRAS+H*tCAS便能推导出数据传输速率及其接受信息编码数。
结语
大型铸件自动化生产线的设备功能扩展和改造是现代汽车行业面临的主要问题,本文通过分析国内现有的大型铸造生产线设备存在的生产效率低下、生产投入比变动幅度较大等问题进行设备改进策略的提出,自动化铸造生产线的生产环境较为恶劣,为进一步减轻劳动者的劳动强度,加快生产速度,要不断加强对自动化生产线相关技术的研究与探索,为企业的经济效益的提高和国家经济增长贡献力量。
参考文献:
[1]张冰焰,马孝江等.关于设备预知维修工程实施策略的探讨.中国振动工
程学会机械动力学会议论文集.国防科技大学出版社,1997(12).
[2]鲍乃钊,朱铁光等.设备运行状态的***调理及应用.第十一届全国设备
监测与诊断学术会议.2002(10).
生产线设备篇5
【关键词】水泥生产线余热发电;设备;安装工程
1.水泥生产线余热发电工程概述
云南昆钢嘉华水泥建材有限公司,为了更好的贯彻与实施可持续发展战略、执行资源综合利用***策,决定根据公司的实际情况,充分利用现有技术条件以及4,000t/d熟料生产线,根据水泥生产线余热发电原理,投入建设一套装机容量为7.5MW纯低温余热电站。
2.工程主、辅机设备主要性能参数
电站主要设备选型如下:
(1)凝汽式汽轮机:型号:BN7.5-1.45/0.25,额定功率:7.5MW,额定转速:3000r/min,主汽门前压力:1.45MPa,主汽门前温度:330℃,排汽压力:0.25Mpa。
(2)7.5MW发电机:额定功率:7.5MW,额定转速:3000r/min,电压:10.5kV。
(3)4000/d窑头余热锅炉:一级进口废气量:58,500Nm,一级进口废气温度:420℃。
二级总废气量:202,100Nm,二级进口废气温度:335℃,锅炉进口废气含尘浓度:30g/m,出口废气温度:
(4)4000t/d窑尾余热锅炉:入口废气参数:308,400Nm,入口废气温度:310℃,出口废气温度:220℃,主汽参数:16.2t/h-1.60MPa-280℃,给水参数:16.7t/h-135℃,锅炉总漏风:≤2%,布置方式:露天。
(5)锅炉给水泵流量:流量:28~50m,扬程:345~288m。
(6)凝结水泵:流量:50~30m,扬程:65~78m。
3.水泥生产线余热发电设备安装工程分析
3.1 设备安装特点
3.1.1余热锅炉结构独特、吨位较重
在水泥生产线余热发电设备站建造中,所使用的余热锅炉与流化床锅炉及煤粉炉相比,结构明显不同,缺少可以燃烧的炉膛、水冷壁,以蒸发器代之。其所采用的受热面管子均为卧式布置的蛇形管束,充满了由内护板四面围成的竖井烟气通道内,从下到上依次布置省煤器、蒸发器、过热器及汽包。虽然蒸发量仅有14.2t/h (窑尾)及16.7t/h (窑头),重量却分别有450t和350t。
3.1.2吊装施工难度大
由于4000t/d窑尾余热锅炉基础标高较大,汽包中心标高52m,进口烟道最高点标高是67m,4000t/d窑头余热锅炉烟道最高点标高是45m,同时窑尾炉钢架重32t,汽包重11t,窑头炉最重件20t。而作业空间因受原水泥生产线限制,大型吊装机难以使用,施工难度较大。
3.1.3凝汽式汽轮机有别于其他电站汽轮机
凝汽式汽轮机与其他电站汽轮机相比,其参数低,过热度小,适应能力强,进汽压力、运行工作范围广,并根据工程要求,设计机型其工作压力可从0.14Mpa到14Mpa。目前本项目所使用的BN7.5-1.45/0.25型凝汽式汽轮机主要是为了适应废弃余热发电而***研发设计的,与其匹配的双压余热锅炉,能够最大限度的降低余汽温度。因此,在后期起动调试中,不仅要考虑到锅炉本身要求,保证水泥生产线的正常运行,还需要考虑到凝汽式汽轮机的运行稳定性,加了后期调试工作的难度与强度。
3.2 设备安装的关键工艺技术
3.2.1锅炉与连接风管的安装
对窑尾余热锅炉及其风管的安装:由于窑尾锅炉基础标高较大,施工场地狭小等具体情况,在安装窑尾锅炉是,一般采用现场自制立桅杆为主起吊设备,以此进行锅炉钢架、出口烟道、汽包及雨棚、省煤器层、过热器层、振打装置等设备的安装。
对窑头余热锅炉及其风管的安装:对窑头余热锅炉的安装,应根据场地、设备的实际情况制定,一般在安装中多使用100t汽车吊完成大件吊装,以25t汽车吊完成窑头锅炉及烟道安装。其安装顺序如下:锅炉钢架排架、出口烟道、上下汽包、省煤器及连箱、低压蒸发器及连箱、高压省煤器及低温过热器及连箱、高压蒸发器II及连箱、高压蒸发器连箱、高温过热器及连箱、锅炉进口烟管连接管等等。
3.2.2对凝汽式汽轮机的安装
一般凝汽式汽轮机均采用渐缩蜗壳式结构,其安装工艺与其他电站汽轮机基本相同。特别需要注意:在汽轮发电机基础正式浇注前,应仔细核对汽轮发电机的随机***纸(必要时进行实物测量)、土建的施工***、机务施工***中汽轮发电机基础部分,当三方***纸(汽轮发电机基础孔等)完全一致时方可浇注。
结束语
本文笔者对云南昆钢嘉华水泥建材有限公司水泥生产线余热发电设备施工、安装技术要点进行分析与总结,为日后该类施工技术的改良提供参考。
参考文献
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生产线设备篇6
【关键词】玻璃 自动化 集成化 设备 网络
一、 冷端设备
(一)应急切割区。应急切割区包括应急切割桥和应急落板,其中应急切割桥是把连续的玻璃带切断,应急落板辊道下落并加速将玻璃送到碎玻璃回收系统。
(二)炸板检测光电开关。在应急切割区后安装一排炸板检测光电开关,是用来检测炸板的。当有任何一个光电开关检测不到玻璃时就会出现报警。
(三) 缺陷检测仪。采用德国Lasor公司研制的高性能的***缺陷检测仪系统,省去了人工检测的些许弊端。
(四)切割区。切割区是从Grenzebach公司引进,包括了边部检测仪、测速轮、纵切桥、横切桥和掰断系统。这套系统是生产的核心系统之一。
1.边部检测仪主要用来检测玻璃的边部并将此信息传送给切割桥,主要数据共有六个:左侧边部、左侧外牙印、左侧内牙印、右侧内牙印、右侧外牙印、右侧边部。主要用于切割桥能精确控制切割尺寸。边部检测仪下方每边各有一个反射条,这个反射条要根据现场的清洁状况定期进行清扫。
2.测速轮是用来测量玻璃带的精确速度,将此信号传输给切割桥和缺陷检测仪。测速轮是一用一备,两个互不干扰。注意如果长时间使用而没有维护的话轮子的外层胶皮上会沾满玻璃屑,此时测速轮测量的速度是不准确的,因此每隔一段时间我们需要更换并擦拭测速轮。
3.两个纵切桥,每个桥有7把刀,1、2号桥既可单独工作也可交替工作。当玻璃带超过跑偏预设值时,使用中的刀轮继续切割,备用中的刀轮随着刀架作横向调整,移动的距离是边部检测仪所测出的跑偏值,此时使用刀轮和备用刀轮准备换刀,在下一个横向切痕处,使用刀轮抬起,备用刀轮落下。这样,纵向切痕永远与玻璃运行方向平行,跟踪跑偏时,不产生废片,提高了成品率。
4.两个横切桥,玻璃板长时一个桥则可切,玻璃板过短需要两个桥同时切一块板。刀轮由气缸带动,比例电磁铁加压,切割压力易于控制调整。玻璃带跑偏时,它可根据边部检测仪提供信号启动跟踪,改变落刀和抬刀点的位置。
5.主掰断辊是用来将连续的已经切割过的玻璃掰断,掰断之后加速,使掰断的玻璃快速送出去。此处应注意掰断与加速的时间调整,要先掰断再加速。
(五)清边机。清边机是用来将纵切桥切去的边部清掉。清边机辊道与清边轮可实现自动跟踪,当玻璃板出现板摆时,清边机将根据板摆位置相应移动。使玻璃的刀痕最大化的接近清边辊道的边缘,使清边无损无毛刺。
(六)纵掰纵分。纵掰纵分用于板宽分割,即纵切刀先把尺寸切好,纵掰可自由移动,根据其接收的位置值到指定的位置,当玻璃走过纵顶时,电磁阀控制气缸,纵顶抬起将玻璃沿刀痕分开。此时玻璃只是裂开但是两片玻璃离得还是很近,这时纵分发挥了其作用,纵分实际就是四个八字辊,之间成一定角度,当玻璃经过时分开的玻璃就会加大距离。
(七)喷粉机。喷粉机是给玻璃喷防霉粉用的,玻璃原片长时间堆积在一起,如果没有隔离层或防腐剂也会损坏,因此喷粉机在此也起了重要作用。喷粉机最重要的就是要注意用回收粉时容易堵塞管道,要把回收粉过滤后再使用。
(八)旋转台。旋转台的作用就是当长大于宽而不想竖堆时使用,将玻璃旋转90度。旋转台的每个角下边都安装一个反射片,在其中一个角的正下方固定一个光电开关,此光电开关起保护作用,当光电开关对准反射片时,旋转台才能抬起和落下,这样保护旋转台。如果开了旋转单但是不能旋转则要从两点入手,1.观察光电开关是否对准了反射片。2.在旋转台的下边电机处有两个接近开关用来检测是否到达最上位或最下位。
(九)堆垛机。堆垛系统是一个相对***的系统,它有自己单独的PLC控制。它的作用是把切割好的玻璃装箱。堆垛机由大臂、拉引小车、旋转载台三大部分组成。工作过程为:小车启动前行,碰到光电开关后停止;当玻璃走到堆垛机下面时,皮带抬起左右定位之后,线控会给堆垛机一个准备好的信号,堆垛机收到此信号则大臂开始动作(向下运行),当大臂碰到玻璃片时(即大臂机械位置的最低点)控制真空的电磁阀打开,吸盘则开始吸玻璃,吸到后大臂缓缓抬起到小车一边,走到小车一边的最大机械位置停止,此时小车前行,当编码器的压缩量为设定值时停止,开始吹气(线性编码器用于第一片玻璃定位),以后每堆一片小车后退相应距离。
(十)辊道。辊道的控制是冷端重要的控制之一,在PLC中用模拟信号给出玻璃的位置,所有的起停都有相当的难度。
二、生产线中的网络构成
(一)整体网络。整个网络分为三层。其中上位机、PLC之间通过以太网或光纤通讯,I/O口之间通过profibus通讯,I/O口与现场设备之间通过普通多芯电缆通讯。
(二)主线网络
网络中主要由2个光纤环网组成,一个环网是由四个SWITCH组成,这个光纤环网上挂的上位机和服务器,用于主线PLC、HMI、Touch Panel、PPC、Stacker、FNC、FSE等进行通信。其中一台是RM(redundant manage,在一个光纤环网中,交换机从哪一边发送数据都可以,但是不能从两边同时发,避免造成死循环,所以光纤环网中要有一个redundant manage交换机)。另外一个光纤环网由两个SWITCH组成,用于主线PLC与MOVIPLC之间的通讯,两个环网之间用以太网连接,仅用于PG访问网络,而两个环网之间并没有真正的数据传输。
参考文献:
[1]K.Herrnberger 主编.Operation manual Mainline[M]. GRENZEBACH,2008
[2]杨宪惠.现场总线技术及应用[M].北京:清华大学出版社,1999
生产线设备篇7
关键词:智能诊断;故障预测;专家系统;IDPSS;PDP生产线
1.概述
随着现代科技的不断发展,各种自动化生产系统日趋复杂,面对故障征兆多样和故障原因复杂的问题,设备运行的安全性和可靠性也越来越受到人们的重视。通过几十年的研究和发展,故障诊断已经取得了大量的成果,将人工智能运用于故障诊断领域中形成了基于人类专家经验知识的故障诊断技术,进一步实现了智能化诊断。通过了解和掌握设备在使用过程中的状态参数发生动态变化,尽早发现设备故障、找出故障原因并预报故障发展趋势,对现代化生产的意义非常重大。
2.设备故障智能诊断与预测支持系统简述
设备故障智能诊断与预测支持系统(Intelligential Diagnosis and Prognosis Support System,IDPSS)是在故障诊断预测支持的计算机系统(General Diagnosis and Prognosis Support System,GDPSS)基础之上发展而来的,该系统因专家系统的加入而具有了人工智能,在故障的处理方面具有解释推理、原因分析等功能,既具有专家系统知识推理解决定性分析问题的长处,又具有传统的故障诊断与预测支持系统以算法为核心解决定量分析问题的优点,充分做到定性分析与定量分析的有机结合,其解决问题的能力得到了很大的提高。
根据不同系统知识推理和GDPSS侧重点不同,根据系统的需要,IDPSS分为三种不同的集成方式:
(1)GDPSS和知识系统同等重要,该结构由交互控制系统对其进行控制和调度,根据实际问题需要调度GDPSS和知识系统,各自***进行诊断和预测;
(2)GDPSS为主的方式,该方式以定量分析为主,结合定性分析解决故障诊断和预测问题;
(3)以知识系统为主要构成方式,以定性分析为主体,辅以定量分析解决故障诊断和预测问题,交互控制和推理系统合二为一,进行故障诊断与预测。
本系统是选择第三种方案,知识系统采用成熟的以知识库和推理机为中心的专家系统对设备故障进行分析和诊断,在故障预测方面,采用单独的故障预测模块进行定量的分析。
3.设备故障智能诊断与预测支持系统在PDP绑定设备上的应用
3.1 邦定机设备简介及故障机理原因分析
等离子面板(Plasma Display Panel 简称PDP)生产线是由众多复杂、专业、高精度工艺设备组成的全自动流水生产线,绑定机是该流水线关键工艺设备之一,其功能是实现刚性的等离子玻璃面板通过TCP(Tape Carrier Package)与PWB(Printed Wiring Board)进行机械和电气的可靠连接。玻璃基板与TCP、TCP与PWB之间的连接是通过ACF(Anisotropic Conductive Film,各向异性导电树脂)进行热压胶结的。虽然各关键设备处设置有缓冲段,但在快节奏、全自动流水生产线中,任何一台关键设备出现较长时间故障停机,将导致整个流水线的停运,所造成的损失是十分巨大的,处理故障的时间长短和非计划停产次数直接关系损失的多少,因此,对此类设备的故障进行分析诊断和故障预测很有必要。
通过长时间的人工观测和统计,加热电缆、拖链电缆磨损、压头变形故障处理时间占到整个设备故障处理时间的33%以上,故障次数占整个设备故障次数23%以上。而压头变形往往又是因加热电缆磨损发展为线间短路、加热器回路跳闸和压头温度急剧下降造成。所以邦定机设备故障预测的主要措施是对线缆磨损情况进行预测。加热电缆和拖链电缆数量繁多,并且互相距离很近,因往复运动线缆之间存在频繁的相互摩擦,其磨损情况与往复运动次数、线缆之间的松紧程度相关,具有很强的随机性,不能够直接对其磨损情况进行检测,只能进行间接测量。针对这种情况,迫切需要开发一种***的智能故障诊断系统来解决这一隐患。
3.2 邦定机设备的故障智能诊断与故障预测方案
3.2.1 智能诊断系统硬件方案框***
在温度和使用环境稳定的情况下,线缆绝缘材料电阻率相对稳定,因此,线缆的磨损情况可以通过线缆对地绝缘电阻来间接反应,本系统采用了在加热器线缆和拖链电缆回路加入绝缘电阻***监测仪对线路绝缘电阻进行实时监测,监测数据通过RS485通信接口接入工业以太网,最终到达上位机服务器的数据库系统,系统方案框***如***1所示:
***1 系统方案框***
以上系统实现了对现场主要数据的实时采集,为智能诊断和故障预测打下了基础。
3.2.2 故障智能诊断与预测系统
为了加快专家系统的开发进度,采用了EMYCIN骨架工具系统,该系统基于细菌感染疾病诊断系统 MYCIN,特别适用于演绎推理。其知识表示采用产生式规则,推理机制为逆向推理方式,系统的最终目标是确定顶层目标属性值。***缆磨损寿命预测采用了基于回归模型的预测方法,系统构架框***如***2所示:
***2 系统构架框***
(1)交互控制系统:提供本地专家及知识工程师对知识库的更新和管理,同时提供远程网络用户对IDPSS的访问,知识库还可以通过网络进行远程更新。位于现场的触摸屏等交互设备也可以实现对IDPSS的访问和控制。
(2)知识获取管理模块:知识获取方式为传授式知识获取机制,知识工程师把专家及现场运行维修人员的专业知识,利用产生式规则编辑并存储在方法知识库中。有了以太网的协助,更加方便了知识库的添加和更新。
对于电缆磨损情况检查,通过数据库中采集的对地绝缘电阻数据,可以做出比较准确的判断,实施对线缆健康状况做出诊断,当线路绝缘状况劣化时及时做出预警。
在知识库中还可以添加其他知识:吸盘真空度的监控,该真空度可以直接从PLC的监控数据中取得,通过工业以太网落实现服务器与PLC的通信对该数据进行存储。通过对历史数据的积累和对比,判断真空系统的老化情况,及时对真空系统的故障情况作出分析和预测。对于真空度异常报警,结合设备所处的操作阶段,可以对TCP脱离定位针不畅,FPC(Flexible Print Circuit)来料翘曲,真空吸附不良,ACF来料粘性差异,影响ACF剥离不畅等各种真空报警作出故障诊断。
对于TCP/FPC对位异常故障知识,可以根据机器视觉系统给出的各种故障代码进行解释和诊断,该故障代码和相应的故障内容通过PLC进行读取并传递至服务器数据库进行记录和储存。在机器视觉系统发出报警时,上位机读取故障代码,然后从数据库中查找具体故障内容进行诊断。
(3)故障预测子模块:线缆磨损情况,在使用环境相对稳定的情况下,线缆绝缘的厚度为对地绝缘电阻的主要因素,也是影响线缆使用寿命的关键因素,因此可以采用一元回归模型的预测方法对故障现象未来的发展状况和水平进行预测,该子模块作为***的程序受到专家系统交互控制系统的调度。
此种IDPSS系统是以专家系统为主,故障预测子模块作为定量分析部分受到专家系统的调度和控制,若定性和定量分析能够做到有机结合,则弥补了传统专家系统不能定量分析和预测的缺点。如果根据不同的故障原因,编辑各种不同的故障诊断和预测子模块,系统将会具有很大的灵活性和适应性。
4.智能故障诊断与预测支持技术应用展望
本系统把IDPSS系统引入PDP生产线,对重要关键设备进行故障诊断和预测,是一次提高设备稼动率的有效尝试,根据影响设备正常运行的主要故障类型和因素,通过故障诊断与预测的引入,及时安排例行检修,能够尽量减少故障随机偶然出现对生产活动的影响。在选择知识系统时,选择了技术相对成熟的专家系统,为了弥补专家系统定量分析不足的缺点,引入了以知识系统为主兼有定量分析的IDPSS的系统,提高了专家系统诊断和预测的能力。在构建专家系统时,充分考虑了已经建成的MES(manufacturing execution system,简称MES)系统硬件网络资源,基于现有的工业以太网,节省了硬件开发成本。如果此次引入IDPSS系统成功,可以直接推广到对其他关键设备进行故障诊断和预测,此数据服务器、计算机等资源可以通过工业以太网络实现共享,更加体现成本优势。同时,也要看到此系统的不足,在知识获取方面还没有实现机器自动学习功能,添加规则、调整规则以及维护和修改系统的任务仍然需要知识工程师来完成,针对不同的故障类型,还需要更多的故障诊断与预测子模块值得研究。
实践证明,将人工智能领域中的各种方法有机结合,可以大大提高故障诊断的水平和效率,基于知识的故障智能诊断技术是该领域中最为引人注目且最有发展前途的研究方向之一,是今后故障诊断领域中的研究热点。
参考文献:
[1]张金玉,张炜.装备智能故障诊断与预测[M],北京:国防工业出版社,2013
[2]敖志刚.人工智能及专家系统 北京:机械工业出版社,2010
[3]吕琛,栾家辉,王立梅,刘红梅.故障诊断与预测-原理、技术及应用 北京:北京航空航天大学出版社,2012
作者简介:
生产线设备篇8
关键词:贴标设备;生产线;电能表;自动化;机器人
中***分类号:TP27 文献标识码:A
随着社会的不断发展,电能消费成为人们生活中不可或缺的一部分,而电能表的精度直接影响电能表计量水平。为平衡电网公司与居民之间利益,减少电能表的计量误差带来的礼仪冲突,国内众多电能表制造厂家纷纷投入大量科研,以提高电能表的计量精度。电能表是国家重点管理的计量器具,是电力企业与用户之间进行用电费用结算的依据,牵涉到千家万户,对国计民生意义重大。而且,由于电能表是一种使用量大且使用面广的计量器具,使得电能表的检定相关成为十分重要又十分繁重的工作。
随着各个省份电力计量中心自动化检定装备的不断建设,针对检定合格表计的合格粘贴,传统人工粘贴、离线粘贴已经难以满足生产需求。因此将自动贴标贴标设备应用于智能的自动化生产线就成为了电能表贴标的发展趋势。工业机器人由于其高可靠性,高稳定性,在我国制造业特别是高端制造业的应用越来越广泛。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段,工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。将工业机器人应用于电能表***贴标也将是一个非常有意义的尝试和创新。
1.机器人***贴标设备的功能及特点
电能表自动检测流水线对生产流水线中每一台的自动化设备的工作节拍,设备稳定性,设备可交互性等都有很高要求。机器人***贴标设备首先具有高效的生产节拍,平均约3秒即可完成一只电能表的贴标工作;控制系统上采用机器人与贴标机微机控制相结合的方式实现设备的稳定可靠运转;机器人与贴标机微机预留有丰富的控制接口和信息接口方便与自动化生产系统的融合。
为满足自动生产线的生产节拍需求,机器人***贴标设备可以实现电能表在生产线上6表位一输送托盘30秒内完成标签粘贴。针对生产线上标签信息的需要不断变化的需求,标签信息还可以实时进行更新。
2.机器人***贴标设备的结构设计
设备依据自动生产线的结构特点、生产节拍要求,采用气动部件与精密机械部件相结合的方式实现设备的机构设计。设备结构可分为3个主要组成部分骨架外观部分、机器人抓表部分、贴标部分。
2.1 骨架外观部分
骨架采用铝合金型材装配成型,一方面保证骨架具有良好的结构刚性;另外一方面具有足够的质量消除设备运行中的各种振动和惯性。对于设备安装预留有安装地脚和调节地脚保证设备的安装调节方便,万向脚轮更是为设备的设备的快速安装提供了保证。此外结构上对于与生产线相接口部分预留调节位置,保证设备就有良好的适应性。
外观部分采用钣金成型,喷塑表面处理。设备外观同时考虑了审美需求、设备功能需求、结构工艺需求、加工工艺需求。审美上讲究色调与生产线以及生产环境的搭配,棱角与圆角的结合。功能需求上对于日常需要巡视的部位采用透明亚克力材质;对于需要维护的部位设有旋转门或选装窗;对于电气系统和气动系统分别配置有相应的机柜;对于日常耗材配备有耗材箱;对于备品备件配有工具箱。结构工艺上考虑了设备的安装工艺,以及零部件的装配工艺、零部件的结构刚性。加工工艺上考虑了钣金成型以及喷塑外外观处理的需求。***1为设备的结构***。
2.2 抓表部分
抓表部分采用气动爪手配合关节式4轴机器人手臂的方式实现电能表从生产线的可靠稳定抓取和定位。各部分流畅的运动配合实现了电能表从生产线托盘到贴标方位的变换。机器人底座采用铝合金材质,保证了设备的轻巧,结构刚性等。气动爪手与电能表接触部位采用聚氨酯类缓冲材料,防止电能表抓表过程中抓手对电能表的损坏。***2为抓表机构结构***。
2.3 贴标部分
贴标部分采用自动打印贴标一体机装置实现标签的粘贴。标签由出标装置打印移出后由吹起机构和吸头配合完成标签的装载。压贴装置完成贴标后,自动装载上新的标签等待下一个工作循环。贴标机主体结构***如***3所示贴标机主体结构***。
2.4 ***贴标设备的电气控制软件设计
为保证设备流畅可靠的运行,电气上采用机器人控制器控制,并且配合智能出标签微控制器。设备的控制流程如下:
完成上一工位操作的待贴标电表由输送线传送至贴标模块,RFID读取该工装板表位信息后,挡停气缸动作对工装板第一次挡停定位,当RFID读取该工装板表位信息,并确定有合格表之后,通过4轴机器人将合格电能表抓取并放至贴标工作工位。贴标头预吸一张标签打印出标完成的标签,执行贴标任务。当贴标头执行完贴标任务后则先后预吸一张标签等待下次贴标任务。贴标头执行完贴标任务的同时,表位对应的色差传感器将对贴标任务做一次成功与否的判断,并输出信号。
2.5 ***贴标设备的实际应用情况
机器人贴标设备已经成功应用蒙东等多个省级计量中心的自动化电能表检测生产线项目中。设备实际生产效率大于5400只表每台每天(工作7.5小时),实际贴标合格大于99.9%。测试设备稳定性中,设备连续运行7*24时故障维护时间小于1分钟。
结论
机器人***贴标设备满足了电能表自动化检测生产线对标签粘贴高效可靠和要求,设备具有高稳定性,提高了电能表自动检测生产线的效率,是自动贴标设备在电能表自动检测生产线上的应用趋势。***4为设备的实际运行情况。
参考文献
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生产线设备篇9
涟钢在1999年10月,90吨转炉工程破土动工兴建,于2000年底投产,它标志着涟钢跨入新的历史发展时期,这是涟钢老一代为涟钢发展创造了良好条件。从此新的生产工艺、新的生产技术、现代先进技术的设备在涟钢的炼铁、炼钢、轧钢等各生产流程中全面快速被采用,经新一代领导者各方工作,到2009年2250热轧线投产,可以说涟钢完成了向大型化、高速化、连续化与自动化的转换,进入了新的历史时期。 涟钢现有的热轧板(即CSP)生产线、2250热轧线、冷轧板及其镀板线、大型高炉、大型转炉,以及某些辅助生产线的装备,可以说都具有现代化设备的资质,就技术等级在国内属于一流的,在国际也可称得上先进水平。涟钢现有生产线的设备肯定的说在十五至二十年内不可能被淘汰,其硬件被更新的可能性也不大,这是现有先进技术装备的设备状况。 涟钢在上世纪80~90年代所推行的设备管理理论,即“设备综合工程学”的概念,该理论着重设备本身硬件的管理和硬件期的费用管理着重设备作业率、维修费用管理。上世纪80~90年代涟钢的设备状况是处于逐渐被淘汰的地位。当时设备管理的重点是预防设备故障、加强设备维修保养、提高设备作业率、降低消耗、降低维修费用等。管理人员对各项工作做出大量有效的业绩,为涟钢取得好的经济效益作出了一定的贡献。但由于许多设备将被淘汰,基层的设备管理工作人员对设备的基础管理工作积极性和主动性差一些。设备硬件的基础工作和设备信息的基础工作的管理按要求都有较大的差距。更谈不上基层设备管理人员具有要关注设备管理与本生产线的产品质量的密切相关的概念。 现以涟钢现阶段轧制设备生产线为例谈一谈现代化设备管理和产品质量关系的新理念。现阶段轧制设备生产线有CSP、2250热轧、冷轧板等,几条生产线都是现代化生产线,现代化生产线的生产过程其特点是生产过程由计算机控制,计算机控制作用是应用描述各类参数间的关系的数学模型,在不超过限制参量的前提下,通过控制调节参量,克服扰动量的影响,使得被参量达到目标值。 应用计算机控制过程的更高水平在于实现最佳运行。即以预定的目标出发,寻求一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。 能获取所追求的最好目标,生产运行过程参数调整都是由计算机程序控制。一个完整的计算机控制系统除了要设置可靠性高的检测元件、计算机与执行机构等硬设备外,还要具备能使计算机具有多种功能,并保证计算机能同生产过程联系在一起的软件部分。作为应用软件部分的数学模型,它把过程抽象化,使得计算机能够据此进行设定计算和控制。 因此,正确掌握过程的特性,建立质量高的数学模型,对于充分发挥控制系统的功能,实现最佳控制有着关键性的作用。生产过程由预定各类参数经计算机完全自动控制,在生产过程中不接受人工临时参数的信号,所以操作人员是无能为力的。 现代化生产线的自动控制系统中的各软件是相互联系的,而数学模型是整个控制系统的核心和关键。现代化工业生产线即工业自动化,它要应用“自动控制原理”的完整的理论,“自动控制原理”包括线性定常控制系统的基本理论、非线性系统理论、采样系统理论、线性系统理论、最优控制理论、状态估计与参数辩识等。自动控制系统可有多种方式组成,有开环控制、闭环控制,开环控制和闭环控制相结合的复合控制等方式。一般说来控制系统均由以下基本元件(或装置)组成:测量元件、放大元件、比较元件、执行机构、被控对象、校正装置。对控制系统的基本要求是控制系统在没有受到外作用时,总是处于一个稳定的平衡状态,系统的输出亦保持其原来状态不变。而当系统受到外作用时,其输出必将发生相应变化。由于系统中总是包含具有惯性或贮能特性的元件,因此输出量不能立即按希望的规律变化,而是有一个过渡过程。每一个控制系统在不同的外作用下,都会表现出各不相同的过渡过程特性。 它是衡量控制系统动态质量的重要标志。一旦过渡过程结束之后,系统就将进入新的稳定平衡状态。此时,在理想情况下输出量应完全复现输入信号。实际上,由于结构及非线性等因素,系统输出量只能以一定准确度复现输入信号,这就会在输出量与希望值之间出现误差,称之为稳态误差,它是衡量控制系统稳态控制精度的标志。“稳态误差”是衡量控制系统控制精度的重要指标也是重要要求。对自动控制系统还有“最优控制”、“自适应控制”等重要指标。这些都是应用计算机控制系统技术的科技人员的重要设计研究的课题。现代化工业生产线都少不了与产品有关的工艺技术、与计算机控制有关的自动控制技术、与组成生产线实体的机构装置技术等主要的三大技术。 涟钢有多种产品出售,但出售量最大的最主要的产品是通过轧制设备加工的产品,2250热轧线、热轧板(CSP)生产线、冷轧板生产线等都是属于由计算机控制的现代化生产线,在计算机自动控制系统中的各软件是相互联系的,而数学模型是整个控制系统的核心和关键。现以CSP生产线为例说明,作为构成轧制线实体的主要装置为七架高刚度四辊轧机,每架轧机都有20多个部件组成其中弯辊,窜辊系统(即CVC调整系统),工作辊轴承座、支承辊平衡系统、轧机牌坊、止推装置、液压压下系统、支承辊锁紧装置等,生产线中层流冷却装置,卷取机系统,轧制工艺中的轧辊热凸度模型、轧辊磨损模型、轧辊弹性变形模型、带钢凸度计算模型、轧制压力模型等等,这些机构和模型均对产品的质量有直接影响。现有CSP生产线、冷轧板生产线时常出现的产品质量问题如CSP生产线的“板形”、“钢卷形”、“辊印”,冷轧板生产线的“辊印”、“压痕”、“浪形”、“振动纹”、“边厚”等产品质量问题,它们都与设备及其控制系统有直接关系。应用计算机控制过程的更高水平在于实现最佳运行。 即以预定的目标出发,寻求一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。能获取所追求的最好目标,生产运行过程参数调整都是由计算机程序控制。如何寻求到一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。这就是现代化工业生产线稳定地生产出合格产品的关键所在。寻求一组最佳的生产条件的过程也就是我们平常所说计算机控制系统的软件编制过程,这软件编制需要由对生产工艺了解透彻的技术人员、对设备机构特点了解透彻的技术人员、对自动控制原理了解透彻的技术人员组成的团队共同探讨、研究才能获得。对于某一产品的计算机控制系统的软件编制过程中以生产工艺技术人员为团队的领头人,各专业人员首先对该生产线的设备供应商所提供的自动控制系统软件了解、研究,充分认识其使用方法,在这个前提下,根据新提出要求的条件,从各自专业的技术要求提出各类参数值,各类参数值各专业之间来源于不同的条件如机械专业有机构刚度变化、安装精度、中间介质的变化、维修后零件加工精度的变化等,如与工艺有关的产品材质的变化、坯料的变化、产品规格的变化、加热温度的变化、轧辊凸度的变化等,如自动化专业有关的测量元件敏感性的变化。执行机构灵敏度的变化等,总之各专业中都有一些待估计的参数,一般有两类:静态参数(或参数)它与设备本身有关,不随时间而发生变化;动态参数(或环境参数)它随着时间、环境的变化而改变。这些参数的变化就要对数学模型中的参数进行实时修正计算,各专业之间以互相协商,逐渐逼进的方法确定参数值。唯有这种方法编制控制系统才能得到高精度的“稳态误差”的控制系统的稳态控制精度。这时的计算机控制系统就能保证运行的生产线生产出质量合格的产品。现代化生产线这种特点就有了现代化设备管理的新理念即生产线要加工出质量合格的产品决定于具有高稳定性、高精度的“稳态误差”的计算机控制系统的设备而不是生产线的操作人员!而高稳定性、高精度的“稳态误差”的计算机控制系统的获得则决定于计算机控制系统的软件编制的团队。#p#分页标题#e# 由于涟钢目前最主要三条轧制设备生产线其产量占企业产品出售量一半以上。因此涟钢就应该以现代化设备的设备管理的新理念思路考虑,从设备管理制度、组织机构、工作方法和工作内容等方面制定出相应的管理条例。本文就管理提出以下建议。 一是由有真才实学的生产工艺技术人员、机械设备技术人员、自动控制的技术人员组成的计算机控制系统的软件编制的团队。 该团队由生产工艺技术人员领头,主要承担两项任务:(a)对新开发的新品种产品生产过程的计算机控制系统的软件编制,保证生产出质量合格的新品种;(b)对CSP、冷轧板、2250这三条现代化生产线生产的产品质量出现的问题、采取技术措施消除产品质量存在的问题。 二是由有真才实学的生产工艺技术人员、机械设备技术人员、自动控制的技术人员组成的现代化生产线设备的检修团队。该团队由机械设备技术人员领头、这个团队负责CSP、冷轧板、2250这三条生产线的设备的大、中、小修保证每次检修后的设备控制系统的数学模型中与设备有关的静态参数、动态参数处于预想的最佳值,为生产过程实现有高稳定性、高精度的“稳态误差”的控制系统和计算机控制系统的软件编制,创造有利条件。这两个团队的人员、经验、技术、信息共享。这两个团队应由公司主管生产和设备的领导直接领导,因为这两个团队的工作好坏直接影响公司主要产品质量的合格率,直接影响新产品开发进展快慢,它直接影响企业经济效益和能否可持续稳定地发展的重大问题。 随着技术的发展和市场变化,用户对产品质量提出了比原来高得多的要求,经过对用户要求的分析,对我们装备技术的剖析,对现有技术控制的分析评价以及对已有实践过的先进技术的跟踪情况分析,如果认为原来的模型和控制系统不能适应新的需要,我们就要改造和完善相关的模型和控制系统,经过一段时间生产实践证实这些模型和控制系统能生产出满足用户所要求的良好质量的产品,能得到用户的好评,只有以良好的产品质量才能有资格参与国内外市场竞争。这些工作都要这两个团队来做。这是占有市场和扩大市场的重大问题。 三是涟钢现有的炼铁设备、炼钢设备、轧制设备、主要辅助生产线绝大多数设备在十五———二十年内这些设备均不会被淘汰,设备零件的重大的技术改造量也不大,在这样条件下设备主管部门应提出管好设备的长期管理制度和工作内客,建议抓以下工作: a.强化设备基础管理,建立全公司***设备的零件清单,公司设备主管部门统一编制零件编码,要求在公司内相同的零件,做到零件编码的唯一性。各基层单位建立的***设备的零件清单要经设备主管部门审查、确认后输入计算机。在这个条件下由设备主管部门组织有关人员研究、编制各生产线的备件清单和消耗件清单、消耗定额和储备定额。 请注意***设备零件编码一定要做到唯一性,不要与ERP系统混在一起,否则就达不到唯一性。这是为降低设备维护费用重要的基础工作。 b.加强设备的检测,投产三年以上的设备,进行检测更显得必要,如设备中的结构件的刚度变化、液压件的密封性的变化、传动系统中传动件的蠕变发生、自动控制系统中测量元件敏感性变化、设备中的耐磨衬板、垫板磨损变化、各类辊子辊面硬度变化、辊面磨损变化等等。这检测团队检测工作区别于“设备状态监测”,“专业点检”,“精密点检”,虽然这检测团队可兼顾进行“设备状态监测”、“专业点检”、“精密点检”,但他们的主要任务,第一,要为计算机控制系统的软件编制中需要的有关数学模型提供相应的实际静态参数值、无负荷动态参数值、生产过程的动态参数值。第二,要对设备大、中、小修的维修质量进行检测,以计算机控制系统软件中所要求的各类有关参数的预想值进行测量,将测出的实际数值与预想值作比较,判定维修质量是否合格。第三,检测团队要编制检测相应的实际静态参数点、无负荷动态参数点、生产过程的动态参数点的项目清单、规定项目的检测周期、为了适应技术进步和用户对产品质量更高的要求,检测团队还要制定加强检测方法和检测手段的措施规划。 c.加强设备维修质量管理,制定维修质量检验标准,应以检测的与计算机控制系统的软件中的有关数学模型相应的实际的静态参数值和动态参数值都在预想值的范围内才算合格,要改变以是否发生设备故障为标准的考核办法。为此,要制定出维修后要检测的静态参数值和动态参数明细清单及其参数值指标范围。以此来判断维修质量是否合格。 d.狠抓特殊材料制造的设备零件管理,这类零件中有备品件、有消耗件,这些零件价格都比较昂贵。公司机动部要制定这类备品件和消耗件的修复管理办法,报废审定制度。 e.公司应就进口设备的国产化工作进度向机动部下达进度指标。机动部制定实施计划,公司应制定国产化实现率奖励制度。上面最后两项工作对企业的产品质量和经济效益都有直接影响,是机动部的重要工作之一。 四是在近二三年应举办2~3期现代化设备管理研讨班。 a.研讨设备管理内容和管理方法,根据实践经验讨论、修定现有的设备管理制度。 b.认真研究大型化、连续化、高速化设备的机构、液压、驱动系统等技术特点、结构特点,深入了解机构构造、液压驱动、传动件等运动状况对产品质量的影响。 c.研究有关国家的技术标准,由于我们的设备有从德国、日本等国进口,所以要了解,国际标准(ISO)、德国标准(DIN)、日本标准(JIS)等各国标准的设计、机械加工、中间介质、热处理、铸造、锻造制造、材料等标准的规定,并与我们国家标准比较,查对通用性、差异性,对有差异的进行研究提出互相替代的可行性。
生产线设备篇10
【关键词】智能化;节能;应用
随着现今国内汽车产品向个性化、多样化、全球化、小批量方向的发展,流水线总装式的大批量生产方式因为其自身的原因(在相对固定生产时间段中进行重复生产的方式)而限制了产品种类的多变性,所以已经不能适应快速反应的市场和商品多样化的需求。如何有效实现汽车产品装配自动化和柔性化,如何将计算机及网络技术应用到装配工艺的问题日趋成为汽车行业提高流水线总装效率的关键。
一、整车装配工艺装备概况
整车装配线—指由输送设备(空中悬挂和地面)和专用设备(如举升、翻转、压装、加热或冷却、检测、螺栓螺帽的紧固设备等)构成的有机整体。整车装配所用的设备主要包括:装配线所用输送设备、发动机和前后桥等各大总成上线设备、各种油液加注设备、出厂检测设备以及各种专用装配设备。
输送设备—输送设备主要用于总装配线、各总成分装线以及大总成上线的输送。完成汽车装配生产过程最重要的设备之一是汽车总装线。
大总成上线设备—大总成上线设备是指发动机、前桥、后桥、驾驶室、车轮等总成在分装、组装后送至总装配线并在相应工位上线所采用的输送、吊装设备。车轮上线一般采用普通悬挂输送机和积放式悬挂输送机。发动机、前桥、后桥、驾驶室等大总成上线,传统的方式是采用单轨电动葫芦或起重机。随着汽车装配的机械化、自动化水平的提高,目前各大总成上线普遍采用自行葫芦输送机和积放式悬挂输送机,也有少数厂家采用了带有升降装置的电动磁轨小车(AGV)自动上线。
各种油液加注设备—随着轿车技术的引进,燃油、油、清洁剂、冷却液、制动液、制冷剂等各种加注设备的水平也有了很大的提高,由过去的手工加注发展到采用设备定量加注,直到自动加注。尤其是在轿车装配中,普遍采用具有抽真空、自动检漏、自动定量加注等功能的加注机,保证了加注的质量。
二、发动机装配工艺装备概况
发动机装配工艺装备主要分为五个类型:总成和分总成装配线、移载翻转设备、自动拧紧设备、专用装配设备和检测设备。
发动机装配线的型式—国内各发动机制造企业所采用的发动机装配线型式较多,大致可归纳为:自由滚道“双链桥架小车式”、自由滚道“单链牵引地面轨道小车式”、自由滚道“带随行支架地面板式”、悬挂链式等。这几种装配线的主线皆为强制流水(连续或间歇),装配对象与主线的运行是一致的(同步),故称为同步装配线或刚性装配线。
专用装配设备和检测设备—在轿车发动机装配中普遍采用定转矩的多头螺栓(母)扭紧机(也称装配机)。拧紧方法采用控制转矩—转角法,这种方法是目前世界上最先进的螺纹连接方法。此外,还采用气门自动装配机、装配机械手、自动涂胶机等设备。在关键的装配工序后都设有专门的检查工位,采用自动化检测设备控制装配质量。
发动机出厂试验设备—发动机出厂试验是发动机产品的最后检验。在大量生产中,为了提高生产效率及试验数据的准确性,发动机出厂试验台架系统向全自动化台架系统发展。
三、变速器及车桥装配工艺装备概况
变速器及车桥总成装配线也与发动机装配线一样,由刚性装配线向柔性装配线方向发展,输送线的型式同发动机的装配一样,也有四种型式,但目前采用较多的是摩擦式机动辊道式。在装配线上配备各种专用装配设备和检测设备。
先进的装配工艺需要先进的工艺装备,工艺装备设计制造水平,对保证高效率的生产和高质量的产品至关重要,也是汽车装配技术水平的标志。随着我国汽车工业的发展,我国从国外引进了大量先进的设备,使汽车工业装备水平有了很大的提高;同时,许多设备制造企业也纷纷引进技术,购买产品生产专利权,合资合作生产国内急需的装备。在机械加工、铸造、冲压、焊接、涂装等设备方面均取得了一定的进展。但从整体来说,国内的装备制造水平尚不能满足汽车工业发展的需要,几大轿车厂所用设备70%都是引进设备。就装配工艺装备而言,与其它工装设备相比,由于技术要求高(特别是试验设备),且大多为非标设备,我国设备厂家开发装配设备难度较大,导致我国汽车装配设备的发展落后于其它国家设备的发展。
四、汽车装配工艺装备发展的必然趋势