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仪表自动发表论文怎么写

发布时间:2024-07-03 00:43:40

仪表自动发表论文怎么写

我也是帮你从别的地方找的 你参考一下 化工仪表及自动化的发展概况摘要:化工生产过程自动化是一门综合性的技术学科,它是利用自动控制器仪表学科,以及计算机学科的理论与技术,服务于化学工程学科的。关键词:化工仪表化工自动化化学工业是国民经济中必不可少的重要组成部分,它不但直接影响国计民生而且与国民经济的其他部门密切相关,同时又是农业、轻工、纺织、国防、交通运输等部门发展的不可或缺的基础工业之一。化工生产过程,往往是在密闭的容器和设备中,在高压、真空、高温、深冷的情况下连续进行的。此外,不少介质还具有毒、易燃、易爆、有腐蚀的性质。因此,为使化工生产正常地、高效地进行,就必须把各项工艺参数维持在某一最佳范围之内,并尽量使生产过程自动化、现代化。所谓化工生产过程自动化,就是在化工设备上,配置一些自动化装置,代替操作人员的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。这种用自动化装置来管理化工生产过程的方式,就称为化工生产过程的自动化,简称化工自动化。实现化工生产过程的自动化,不仅可以使生产保持在最佳状况下,而且可以有效地提高产品质量和数量,节约原材料和能源,降低生产成本,并且可以提高设备的利用率,从而延长设备的使用寿命,实现优质高产低耗。同时,能充分保证工作人员和设备的安全,减轻劳动强度,改善工作环境。更有意义是,实现生产过程的自动化,能够获得最高的技术经济指标,并能从根本上改变传统的劳动方式,提高劳动者的科学文化素质和技术素质,并且有利于社会主义现代化建设的需要。在我国,解放前根本谈不上有仪表制造业,解放后,在中国共产党的领导下,我国的仪表工业,从无到有从小到大,得到了突飞猛进的发展,并且向着标准化的方向迅速前进。化工仪表及自动化,最早出现在四十年代,那时的仪表体积大,精度低。但随着科学技术的不断发展和电子技术的不断进步,在五十年代就出现采用0.2~1.0kg f/cm2统一气压信号的气动仪表,接着,又出现了采用4-20cm的直流信号的电动仪表,从而实现了集中控制,并使仪表体积大为缩小,可靠性和精度也有很大提高。五、六十年代以后,特别是六十年后半期,随着半导体和集成电路的进一步发展,自动化仪表便向着小体积、高性能的方向迅速发展并实现了用计算机作数据处理的各种自动化方案。化工生产向大规模、高效率、连续生产,综合利用方向迅速发展,需要一类不仅能迅速、准确地监视工艺参数,而且能迅速地进行工况分析、判断、作出操作决策的自控装置,人工的操作也越来越不能适应生产的要求,必须有更有效地执行机构来操作生产。于是一大批的自动化装置应运而生,它们就是各种检测元件、变送器、调节器、执行器,以及其他各种有关的装置等。在生产的工艺设备上和操作中,起到“眼”、“脑”、“手”的作用,它们与生产设备一起构成了各种各样的自动化控制系统。七十年代以来,仪表和自动化技术又有了迅猛的发展,新技术、新产品层出不穷,气动Ⅱ型、Ⅲ型仪表、电动Ⅱ型、Ⅲ型仪表相继投入使用,多功能组装式仪表也投入运行,特别是微型计算机的发展在化工自动化技术工具中发挥了巨大作用。1975年出现了以微处理器为基础的过程控制仪表———集中分散型控制系统,把自动化技术推到了一个更高的水平。电子技术、计算机技术的发展,也促进了常规仪表的发展,新型的数字仪表,智能化仪表,程序控制器,调节器等也不断投入使用。现在我国大、中、小型企业以及广大乡、镇企业依据不同的生产实际和需求,气动仪表、电动仪表、模拟仪表、数字仪表以及各种智能化仪表,计算机等都在进行使用,形成了气电结合、模数共存、取长补短,协同发展的局面。它们构成的各种自动化控制系统极大地推动着我们的现代化建设事业。化工生产过程自动化,是一门综合性的技术学科,它是利用自动控制学科仪器、仪表学科,以及计算机学科的理论与技术,服务于化学工程学科的。在企业里化工工艺及设备与自动化装置已经构成了有机的整体,没有现代化的自动化装置,也就没有现代化的化工生产。参考文献:[1]化学工业出版社《化工仪表及自动化》第二版,化学工业出版社1998年。[2]化学工业出版社《化工仪表及自动化》第一版,化学工业出版社1978年。

有什么难的 抓住一点 抄点书加上点自己岗位仪表的东西和自己的意见就行了 假如写分析表就整篇都是围绕分析表来写 加点自己的东西就OK了

仪表自动化论文

古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的仪表自动化论文,欢迎阅读!

摘要: 工业自动化仪表是指在工业生产过程中对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表,是化工自动化系统的重要组成部分。在实际生产中,自动化仪表一旦出现故障,化工生产往往就无法正常进行。本文阐述了对自动化系统、自动化仪表的认识,对化工自动化仪表进行了分类,并列举了化工生产中自动化仪表系统常见的故障,并对故障进行了详细分析,希望能够为相关领域的技术研究人员提供一定的参考。

关键词: 自动化系统;自动化仪表;仪表系统;常见故障;分析

一、对化工自动化仪表的认识及分类

随着现代科技的进步,自动化控制系统得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化检测仪表系统是自动化控制系统中重要子系统之一,一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器、显示器三个部分组成,这三个部分有机地结合在一起,缺少其中的任何一部分,都不能称为完整的仪表。

化工自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表;按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表有否引入微处理机器可分为自动化仪表与非自动化仪表;根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等。仪表覆盖面比较广,任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分开来。

二、 化工生产过程中自动化仪表系统故障的判断思路。

自动化仪表常见故障从大的方面主要可以分为以下几类:第一,化工自动化仪表自身质量问题。第二,化工自动化仪表安装问题。 第三,化工自动化仪表的操作问题。由于化工生产操作具有管道化、流程化、全封闭等特点,尤其是现代化的企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,操作人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,诸如温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常以及产品的'质量是否合格,根据仪表指示进行加量或减产,甚至停车。

仪表指示出现异常现象(指示偏高、偏低、不变化、不稳定等)本身包含两种因素:一是工艺因素,仪表正确地反映出工艺异常情况;二是仪表因素,由于仪表(测量系统) 某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节,同时,应对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性有所了解。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因,所以,要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑,仔细分析,检查原因所在。

三、常见故障实例分析

1.微差压变送器零点漂移严重

当多台微差压变送器出现严重零点漂移,有些出现分时段的规律性时,造成这种现象的主要原因有以下几点:1)变送器质量不好;2)导压管路不畅通;3)温度影响;4)机械位移影响。

为了解决这一问题,我们首先要检查导压管路,检测是否有应力的存在,如果发现有较大应力,就要进行应力消除工作。其次,变送器安装不牢固就会产生机械位移,造成变送器零点漂移,因此需要检查变送器安装情况,检查各变送器支架安装是否牢固,如发现部分变送器支架安装不牢固,就需要进行变送器紧固工作,此时故障基本可以被排除。

2.数字温度(K型)仪显示随室温变化

补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因,当出现这一现象时,首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障,如数显仪显示与标准信号存在较大误差,可以判定数显仪存在故障,对数显仪进行维修排除故障后,如数显仪显示依旧随室内温度发生变化,则此时需要检测补偿导线是否存在故障,如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当,则可初步判断补偿导线没有补偿作用,此时需要更换补偿进行故障排除。

3.双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动。

对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器,若在仪表设置好后初期显示正常,液位变化时会出现较大误差,静液面时分时段显示波动,此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。产生这一故障的原因主要有以下三方面:1)导压管(毛细管)可能泄露;2)介质过于粘稠;3)罐体排气不畅。进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞,需要着重分析液位计本身和介质性质,另外还需要考虑环境因素的影响。从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感,可初步判断可能是罐装的导压介质不正常,毛细管有空隙,然后将负压法兰移至下方观察一段时间,如果情况有所改善,则可以判断出为负压毛细管有气隙,将毛细管拆除后故障即可排除。

4.流量计不显示。

流量计不显示故障处理思路及处理措施:

第一,检查电源接线、电源等级,确保电源等级及接线正确;

第二,检查显示器插键是否松动,若松动,便需要重新插紧显示器插件。

第三,检查内部变压器或保险管是否烧坏,如烧坏则需要更换变压器或保险。

同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏,造成绝缘下降,甚至短路,因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

5 调节阀出现故障

调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大,下面逐个对这些故障进行分析:

(1)阀不动作

第一种现象是无气源、无信号,造成这种现象的原因主要有一下3个方面:气源未打开或气源压力太少;气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞;过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作,此时需要根据故障现象进行相应的检修处理:

1)现象:DCS 指令信号无输出,此时需要检查相应的指令线;

2)现象:定位器无显示、无输出:此时需要更换定位器;

3)定位器气路输出泄露:则需要进行焊接工作消除泄露现象;

4)现象:阀杆或阀芯卡涩、变形:此时需根据实际损坏情况进行处理或更换;

5)现象:手轮位置不对:此时需要将手轮调节到释放位置。

(2)调节阀震荡

当气源压力满足要求,指令信号也稳定,但调节阀的动作仍不稳定时,首先需要检查定位器位置是否正确,并进行相应处理;其次检查定位器自身是否发生故障:若定位器发生故障需要检修或者更换定位器;此外,检查定位器输出管路是否漏气,消除漏气现象;最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅,若不顺畅则需要加润滑剂或重新安装阀杆。

(3)调节阀振动

此时可按照故障现象进行相应处理:安装底座不稳:加固底座;附近有振动设备引起:消除振源;阀芯与衬套磨损严重:更换衬套;调节阀选型不对:更换合适的阀门;阀门介质流向与关闭方向相反:改变阀安装方向。

(4)调节阀动作迟缓

此时可按照故障现象进行相应处理:气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏:更换膜片;执行机构中O型圈破损:更换O 型密封圈;阀体内有粘物堵塞:消除堵塞;阀杆不直导致摩擦阻力大:处理阀杆。

(5)调节阀泄漏量大

此时可按照故障现象进行相应处理:阀芯被磨损,内漏严重:消除内漏;阀杠长短不合适,阀未调好关不严:调整阀杆,调整阀;阀体内密封环坏:更换密封环;介质压差太大,执行机构关不严:增大气源,改进执行机构;阀内有异物:清除异物;气源压力低或接头气管漏气:调整气源,消除泄漏。

四、总结

文章探讨了如何在化工自动化生产过程中检查和处理自动化仪表的故障,为处理和判断自动化仪表常见故障提供了一些有效的工作方法和思路。化工自动仪表作为化工生产中的重要设备,分析其常见故障并制定故障排除计划,配合后续维护、校检工作可显著降低故障发生率。

现代社会科技技术发展日新月异,新型自动化仪表不断涌现,自动化仪表系统不断升级,作为自动化控制方面的工作人员只有坚持不断学习、与时俱进,深刻了解和掌握各种仪表的工作原理,熟悉和掌握相关工艺流程,全面分析故障原因,不断积累维修经验,才能在自动化仪表出现故障时做到准确快速判别及妥善处理,迅速恢复生产。

自动化与仪器仪表期刊

不是核心期刊,省级期刊,简介如下,希望有所帮助:

《自动化与仪器仪表》杂志是由重庆市自动化与仪器仪表学会和重庆工业自动化仪表研究所主办,由重庆科技发展战略研究院出版。其特点是学术水平高、实用性强、覆盖面宽、发行量大、广告效果好。据中国科技信息研究所馆藏期刊借阅统计表明,她是最受读者喜爱的刊物之一。

《自动化仪表》是中文核心,比科技核心档次要高,双百期刊,自动化领域不错的期刊。《自动化技术与应用》不是北京大学图书馆评选的中文核心期刊。

自动化与仪器仪表是科技核心,审稿周期太长了,催要发票,催了两个星期,今天说开票系统坏了,明天吧,明天一问,说人都出去开会了,后天再问吧......

自动化与仪器仪表不是中文核心期刊,属于普通期刊,有影响因子,作为普通期刊,应该不错。

仪表自动化论文发表

审稿一般都是一天就能审完。

这个期刊是双核期刊,挺难的吧,没有关系一般等待的时间周期很漫长,也不一定被采稿的,建议你找代理操作

仪表自动化论文

古典文学常见论文一词,谓交谈辞章或交流思想。当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称之为论文。以下是我整理的仪表自动化论文,欢迎阅读!

摘要: 工业自动化仪表是指在工业生产过程中对工艺参数进行检测、显示、记录或控制的仪表,是化工自动化系统的重要组成部分。在实际生产中,自动化仪表一旦出现故障,化工生产往往就无法正常进行。本文阐述了对自动化系统、自动化仪表的认识,对化工自动化仪表进行了分类,并列举了化工生产中自动化仪表系统常见的故障,并对故障进行了详细分析,希望能够为相关领域的技术研究人员提供一定的参考。

关键词: 自动化系统;自动化仪表;仪表系统;常见故障;分析

一、对化工自动化仪表的认识及分类

随着现代科技的进步,自动化控制系统得到了越来越广泛的应用,自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。自动化检测仪表系统是自动化控制系统中重要子系统之一,一般的自动化检测仪表主要由传感器、变送器、显示器三个部分组成,这三个部分有机地结合在一起,缺少其中的任何一部分,都不能称为完整的仪表。

化工自动化仪表分类方法很多,根据不同原则可以进行相应的分类。按仪表所使用的能源分类可以分为气动仪表、电动仪表和液动仪表;按仪表组合形式可以分为基地式仪表、单元组合仪表和综合控制装置;按仪表安装形式可以分为现场仪表、盘装仪表和架装仪表;根据仪表有否引入微处理机器可分为自动化仪表与非自动化仪表;根据仪表信号的形式可分为模拟仪表和数字仪表等。仪表覆盖面比较广,任何一种分类方法均不能将所有仪表分门别类地划分开来。

二、 化工生产过程中自动化仪表系统故障的判断思路。

自动化仪表常见故障从大的方面主要可以分为以下几类:第一,化工自动化仪表自身质量问题。第二,化工自动化仪表安装问题。 第三,化工自动化仪表的操作问题。由于化工生产操作具有管道化、流程化、全封闭等特点,尤其是现代化的企业自动化水平很高,工艺操作与检测仪表密切相关,操作人员通过检测仪表显示的各类工艺参数,诸如温度、物料流量、容器压力和液位、原料的成分等来判断工艺生产是否正常以及产品的'质量是否合格,根据仪表指示进行加量或减产,甚至停车。

仪表指示出现异常现象(指示偏高、偏低、不变化、不稳定等)本身包含两种因素:一是工艺因素,仪表正确地反映出工艺异常情况;二是仪表因素,由于仪表(测量系统) 某一环节出现故障而导致工艺参数指示与实际不符。这两种因素总是混淆在一起,很难马上判断出故障到底出现在哪里。仪表维护人员要提高仪表故障判断能力,除了对仪表工作原理、结构、性能特点熟悉外,还需熟悉测量系统中每一个环节,同时,应对工艺流程及工艺介质的特性、设备的特性有所了解。

总之,分析现场仪表故障原因时,要特别注意被测控制对象和控制阀的特性变化,这些都可能是造成现场仪表系统故障的原因,所以,要从现场仪表系统和工艺操作系统两个方面综合考虑,仔细分析,检查原因所在。

三、常见故障实例分析

1.微差压变送器零点漂移严重

当多台微差压变送器出现严重零点漂移,有些出现分时段的规律性时,造成这种现象的主要原因有以下几点:1)变送器质量不好;2)导压管路不畅通;3)温度影响;4)机械位移影响。

为了解决这一问题,我们首先要检查导压管路,检测是否有应力的存在,如果发现有较大应力,就要进行应力消除工作。其次,变送器安装不牢固就会产生机械位移,造成变送器零点漂移,因此需要检查变送器安装情况,检查各变送器支架安装是否牢固,如发现部分变送器支架安装不牢固,就需要进行变送器紧固工作,此时故障基本可以被排除。

2.数字温度(K型)仪显示随室温变化

补偿回路故障是导致数字仪表随控制室温度变化而变化的主要原因,当出现这一现象时,首先要将仪表通入标准信号判断是否时数显仪出现故障,如数显仪显示与标准信号存在较大误差,可以判定数显仪存在故障,对数显仪进行维修排除故障后,如数显仪显示依旧随室内温度发生变化,则此时需要检测补偿导线是否存在故障,如通过测试现场冷端和控制室温差发现与仪表显示误差相当,则可初步判断补偿导线没有补偿作用,此时需要更换补偿进行故障排除。

3.双法兰液位变送器显示偏高并分时段波动。

对于安装在常压储罐上的双法兰液位变送器,若在仪表设置好后初期显示正常,液位变化时会出现较大误差,静液面时分时段显示波动,此时往往会造成溢液或空罐而造成浪费或影响生产。产生这一故障的原因主要有以下三方面:1)导压管(毛细管)可能泄露;2)介质过于粘稠;3)罐体排气不畅。进行故障分析时首先要考虑到要液位计不可能堵塞,需要着重分析液位计本身和介质性质,另外还需要考虑环境因素的影响。从液位计分时段波动的现象可以判断出其对温度敏感,可初步判断可能是罐装的导压介质不正常,毛细管有空隙,然后将负压法兰移至下方观察一段时间,如果情况有所改善,则可以判断出为负压毛细管有气隙,将毛细管拆除后故障即可排除。

4.流量计不显示。

流量计不显示故障处理思路及处理措施:

第一,检查电源接线、电源等级,确保电源等级及接线正确;

第二,检查显示器插键是否松动,若松动,便需要重新插紧显示器插件。

第三,检查内部变压器或保险管是否烧坏,如烧坏则需要更换变压器或保险。

同时要注意转换器向下安装会造成管道中液体向转换器渗漏,造成绝缘下降,甚至短路,因此一定要严格按照转换器安装规程进行正确安装。

5 调节阀出现故障

调节阀现场常见问题是阀不动作、震荡、振动、动作迟缓、泄漏量大,下面逐个对这些故障进行分析:

(1)阀不动作

第一种现象是无气源、无信号,造成这种现象的原因主要有一下3个方面:气源未打开或气源压力太少;气源含有杂质导致气源管或过滤器、减压阀堵塞;过滤器减压阀堵塞或故障。

第二种现象有气源、无法动作,此时需要根据故障现象进行相应的检修处理:

1)现象:DCS 指令信号无输出,此时需要检查相应的指令线;

2)现象:定位器无显示、无输出:此时需要更换定位器;

3)定位器气路输出泄露:则需要进行焊接工作消除泄露现象;

4)现象:阀杆或阀芯卡涩、变形:此时需根据实际损坏情况进行处理或更换;

5)现象:手轮位置不对:此时需要将手轮调节到释放位置。

(2)调节阀震荡

当气源压力满足要求,指令信号也稳定,但调节阀的动作仍不稳定时,首先需要检查定位器位置是否正确,并进行相应处理;其次检查定位器自身是否发生故障:若定位器发生故障需要检修或者更换定位器;此外,检查定位器输出管路是否漏气,消除漏气现象;最后检查阀杆运动与接触部分是否顺畅,若不顺畅则需要加润滑剂或重新安装阀杆。

(3)调节阀振动

此时可按照故障现象进行相应处理:安装底座不稳:加固底座;附近有振动设备引起:消除振源;阀芯与衬套磨损严重:更换衬套;调节阀选型不对:更换合适的阀门;阀门介质流向与关闭方向相反:改变阀安装方向。

(4)调节阀动作迟缓

此时可按照故障现象进行相应处理:气动薄膜执行机构中膜片破损泄漏:更换膜片;执行机构中O型圈破损:更换O 型密封圈;阀体内有粘物堵塞:消除堵塞;阀杆不直导致摩擦阻力大:处理阀杆。

(5)调节阀泄漏量大

此时可按照故障现象进行相应处理:阀芯被磨损,内漏严重:消除内漏;阀杠长短不合适,阀未调好关不严:调整阀杆,调整阀;阀体内密封环坏:更换密封环;介质压差太大,执行机构关不严:增大气源,改进执行机构;阀内有异物:清除异物;气源压力低或接头气管漏气:调整气源,消除泄漏。

四、总结

文章探讨了如何在化工自动化生产过程中检查和处理自动化仪表的故障,为处理和判断自动化仪表常见故障提供了一些有效的工作方法和思路。化工自动仪表作为化工生产中的重要设备,分析其常见故障并制定故障排除计划,配合后续维护、校检工作可显著降低故障发生率。

现代社会科技技术发展日新月异,新型自动化仪表不断涌现,自动化仪表系统不断升级,作为自动化控制方面的工作人员只有坚持不断学习、与时俱进,深刻了解和掌握各种仪表的工作原理,熟悉和掌握相关工艺流程,全面分析故障原因,不断积累维修经验,才能在自动化仪表出现故障时做到准确快速判别及妥善处理,迅速恢复生产。

这个刊物既是统计源核心又是中文核心是非常之难的一件事

自动化与仪器仪表期刊投稿

自动化与仪器仪表是科技核心,审稿周期太长了,催要发票,催了两个星期,今天说开票系统坏了,明天吧,明天一问,说人都出去开会了,后天再问吧......

《自动化技术与应用》期刊是黑龙江的,我认为是中国最垃圾的期刊,编辑态度差,有个什么姓孙的,那叫一个气人。主要的原因,是这个不是核心,什么核心也不是,还收核心的钱,评职称是一点不好使。他们快黄了。

有审稿费的,只不过是审稿费和版面费一起收取的

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论文发表自动化怎么写

基于PLC的数控机床电气控制简析摘要:对数控机床电气控制系统的控制方式、系统功能、主要实现部件,进行了选择和分析,然后给出一个完整的基于PLC的数控机床电气控制系统工作原理方案。关键词:PLC;数控机床;电气控制目前数控机床相关技术的发展,不仅要对各机床各个坐标轴的位置进行连续控制外,而且需要对机床主轴停止、转向和进给运动的启动和停止、刀库及换刀机械手控制、切削液开关、夹具定位等动作,进行特性次序控制。特定次序的控制信息,由输入/输出控制,如控制开关、行程开关、压力开关、温度开关等输入元件,继电器、接触器和电磁阀等输出元件控制,同时还包括主轴驱动和进给伺服驱动的使能控制和机床报警处理等[1~5]。随着可编程序控制器(PLC)技术的发展,上述综合功能是可以由数控机床中的可编程序控制器来完成的[1~2]。它是由输入部分,逻辑部分和输出部分组成,输入部分收集并保存被控制部分实际运行的数据,逻辑部分处理输入部分所取得的信息,并判断哪些功能需做出输出反应。输出部分提供正在被控制的许多装置中,哪几个设备需要实时操作处理。笔者基于PLC控制来分析对一类数控机床的电气控制设计,主要包括对控制方式的选择和分析;对电气控制系统中的主要实现部件进行分析和选用,以及提出完整的基于PLC的数控机床电气控制系统工作原理方案。1基于P LC的数控机床电气控制方式的选择数控机床电气控制方式优劣,决定了控制系统的成败[3,5]。本文所提及的系统,要控制机床实现高速高精度的加工,所以系统的性能至关重要:首先要根据预定要求和被控对象的特征、控制精度、系统运行速度等限制进行了综合考虑,同时,充分考虑系统的性能价格比等因素,确定X、Y轴采用PC机+运动控制器+电机+光栅尺的方式进行闭环控制。采用此种方式,PC机发挥了强大的文件处理功能、人机交互功能以及高速的数据处理功能,运动控制器则体现了高可靠性、高速性、高精度等优点,光栅尺则为系统提供了高达1μm的精度的位置信息。同时,运动控制器可以接入机床的各种传感器,并及时做出处理,提高了整个系统的可靠性和稳定性。运动控制卡只能接入少数几根轴,而运动控制器可以大量扩展轴的数目,为系统以后的升级带来便利。运动控制器同时还可以通过一个标准接口接入一个PLC系统,即运动控制器同时可以执行PLC功能。2数控机床的功能分析本文分析的数控机床,是一拖四的机床,有X、Y轴和四个Z轴上的伺服电机,来进行工作台定位;X、Y、Z轴可以联动,四个Z轴可以同时运动,也可以分开运动。为了提高加工精度,工作台的X、Y轴运动,利用光栅尺实现全闭环控制,对工作台进行精确定位。通过外扩模拟量I/O点对高速变频器进行控制,实现四个主轴电机可以进行启停分开控制,转速同步控制。X、Y轴进行两侧硬限位和软限位双重保护,对Z轴下侧进行软硬限位。主轴转速高达16万r/min,实现较高的加工效率,并配备专用的冷却水泵对电机进行冷却,同时实时检测电机温度,提供温度保护。为每根主轴安装机械手和刀库,实现自动换刀和手动换刀可选择。为了提高加工质量,机械手换刀后,进行刀具深度和位置检测。加工过程中,实时检测刀具磨损以及断刀情况,出现刀具失效,可以自动通过机械手换刀或者提示操作者手动换刀。为了稳定加工,系统具有高速的上下位机通讯功能,上位机可以随时对下位机进行控制,下位机也把各种信息传到上位机。3电气控制系统组成控制系统由PC机(工控机),SIMOTION,电源模块,电机模块,电机,光栅尺,SMC30(传感器模块),分布式1/0ET200M(包括数字量模块和模拟量模块),机械手,主轴变频器,高速主轴以及多个传感器以及限位开关组成。具体的分析及其选用如下:3.1上位机上位机是一台PC机(工控机),主要负责从加工文件中读取需要数控机床加工流程(以钻孔为例)的钻孔的孔位和孔径信息,以及为用户提供友好的界面设定加工参数,最后通过TCP/IP协议,把这些数据传到运动控制器。3.2 S IMOTION运动控制器SIMOTION D是整个控制系统地核心,所以SIMOTION D的运行速度和可靠性,会对整个系统产生决定性影响。本系统选择的SIMOTIOND内部结构,是由西门子PLC5300和西门子的运动控制CPU组合而成,所以继承了PLC工业运用上的高可靠性优点,同时也继承了运动控制系统对运动控制的灵活性。SIMOTION是一个全新的西门子运动控制,它是世界上第一款针对生产机械而设计的控制系统。SIMOTION的目的是为实现各种运动控制任务提供一种简单、灵活的控制系统。为了确保成为最佳的控制方案,SIMOTION的功能得到了很大程度的扩展。SIMOTION主要有三大功能:(1)运动控制;(2)逻辑控制,例如,对输入信号的逻辑门处理,以及对输出信号的分析与赋值;(3)工艺控制,例如压力控制、温度控制等。目前SIMOTION面向的行业,主要是运动复杂、速度及精度的要求较高的制造机械、包装机械,橡塑机械,锻压机械,纺织机械,以及其他生产机械领域。3.3电源模块一般变频器的工作方式,为先把一定频率的交流电变为直流电,再由逆变器把直流电变为指定频率的交流电。SIMO-TION运动控制系统,采用通过电源模块把工业交流电变为直流电,再分配给多个电机模块的方式。电源模块分为可调电源模块和不可调电源模块。可调电源模块,可以根据参数把它转化出来的直流电稳定到一个指定的可变值,并且具有与SIMOTION通信的功能;不可调电源模块,只能输出一个固定的直流电压,而且不能同SIMOTION通信。3.4电机模块电机模块主要是把540V或600V的直流电,逆变成指定频率的三相交流电,供给电机使用。目前的电机模块有两种类型:书本型和装机装柜型。书本型又分为单轴电机模块和双轴电机模块,单轴为3-200A;双轴为3-18A;电机模块和主控单元之间通过DRIVE-CLIQ接口,进行快速数据交换。因为要对X、Y和四个Z轴进行伺服控制,所以采用3个书本型双电机控制模块,来对6个轴进行控制。3.5伺服电机伺服电机是数控系统的动力提供者,本系统的X、Y和4个Z轴,都采用的是高动态相应的交流伺服电机。电机可以进行矢量控制和伺服控制,电机上还带有旋转编码器,用来组成一个电机位置闭环系统,实现对电机的精确控制。电机本身所带编码器的精度在10μm左右。电机也具有DRIVE-CLIQ接口,可以实时上传电机的状态参数,在系统自动组态时,可以上传自己的铭牌数据,极大地方便了系统组态。同时电机上边全部用标准安全接口,为电机接线时,只需把相应的插头插入即可。3.6光栅尺西门子伺服电机本身带有编码器,但是电机编码器的精度只能达到10μm,离要求的5μm差距较大。所以用外部光栅尺检测工作台的位置,并把精确的位置信息通过SMC30(传感器模块)转换成标准信号,传递给SIMOTION进行处理。光栅尺选用业界知名的RENISHAW公司产品中的RG4系列。3.7变频器数控机床的主轴速度,要求的非常高(12万r/min以上),所以为了对高速主轴进行控制,要选择一种高速变频器。台达V系列可以满足高速主轴的频率要求。由于SIMOTION上没有用来同台达变频器进行通信的485串口,所以对台达变频器的控制,采用模拟量控制方式。方案为SIMOTION D扩展ET200M获得模拟量I/O来对台达变频器进行控制。3.8高速主轴机床的主轴采用西风的F16 160000RPM高效率PCB钻孔主轴,采用全流道冷却系统,是一种高精度、高寿命、高稳定性的全功能PCB钻孔主轴。刀具加紧方式,采用启动夹紧方式,冷却系统则为干净的水循环利用,不能使用去离子水。为了对独一主轴进行保护,主轴内置NTC温度控制系统。3.9其他传感器()lOMRON接进开关。本系统对工作台的回零,采用外部标志加编码器零位方式回零,工作台回零时的外部标记用接近开关来实现,同时4个Z轴限位,也是通过接进开关来实现的。本控制系统的限位回零采用此接近开关。(2)深度检测系统。本系统可以采用机械手自动换刀或者手动换刀,由于换刀过程中,会出现刀具的夹装位置不同,造成钻孔深度不同,也会出现刀具安装倾斜等情况。NCPCB ToolSetting Device(刀具检测系统)可以在自动换刀或者手动换刀后,进行检测刀具深度以及方向是否正确。4电气控制系统总体工作方案设计如图1所示,为该电气控制系统总体工作方案原理图。该电气控制系统总体工作方案是:PC机读取文件信息,把数据传递给SIMOTION D;SIMOTION D再根据这些收到的数据,控制电机模块驱动电机,带动工作台进行位置控制;光栅尺实时检测工作台的位置信息,并传递给SIMOTION D,实现对工作台进行位置调整,满足对位置的精度要求。由于光栅尺信号不能由SIMOTION D直接识别,所以通过传感器模块SMC30转换为标准的信号,传递给SIMOTION D。被ET200M从SIMOTION D接收到主轴的转速信息,通过模拟量模块输出一个相应的电压,控制变频器驱动主轴转动。工作台的工作状态,可以通过多个传感器(如接近开关、断刀检测传感器、深度检测传感器等)检测到并传入系统。这些传感器的信号先送到SIMOTION的扩展模块ET200中,再送入SIMOTION中,运用SIMOTION强大的工艺处理、逻辑处理能力,对这些信号进行处理,从而完成整个的加工任务。5结束语数控设备在我国已广泛生产和应用,但水平还不高,这严重制约着我国生产加工工艺的提高。究其原因,主要体现在电气控制部分。本文给出的数控机床电气控制思想和方法,经过长期运行,证明其设计合理,控制精度高,性能可靠,能大大提高生产效率和质量,不失为一种优秀的数控电气控制方案。参考文献:[1]李华.PLC在数控机床控制系统中的应用[J].职业圈,2007,(07X):158-159.[2]李纪三,舒朝君,刘永喜.PLC在数控机床功能控制中的应用[J].机床电器,2008,35(2):12-14.[3]仲兴国.利用PLC进行数控机床故障维修的方法[J].制造技术与机床,2008,(6):144-146.[4]卢成斌.PLC和变频器在车床数控改造中的应用[J].数控机床市场,2008,(1):94-96.[5]李铁军,张淑敏.PLC在数控机床电气控制方面的应用[J].机械工程师,2005,(9):23-25.

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产品的可靠性是设计出来、制造出来、管理出来的。产品在设计阶段确定的可靠性要求需要通过制造过程予以实现和保障,如果在制造过程中不充分考虑各种因素对产品可靠性的影响并加以控制,加工完成后产品的可靠性指标往往达不到设计的要求。因此,在制造过程中保障产品的可靠性是一个必须解决的问题。论文针对制造过程中最常见的机械制造过程开展产品可靠性的保障研究。在当前快速响应制造的需求背景下,制造企业面临研制时间短,技术上的不确定因素,技术改造的滞后,产品可靠性缺乏实践考验,管理缺乏经验等问题。深入研究和解决这些问题,必须要贯彻以可靠性工程为重点,积极开展工艺可靠性研究,强化技术基础、加强管理,实施技术与管理的有机结合,使工艺可靠性工作最终达到保障产品可靠性的目的。因此,论文以此需求为牵引,在总结相关研究的基础上提出了机械制造工艺可靠性的基本概念和分析方法,并建立相应的模型来指导对机械制造过程的有效控制,为机械制造过程保障产品可靠性的最终目标提供技术支持。论文主要在以下几个方面开展了研究:1)机械制造工艺可靠性的概念和评价指标根据分析和控制机械制造过程保障产品可靠性能力的研究需求,论文在系统总结已有研究的基础上,提出了机械制造工艺可靠性的基本概念。为全面评价机械制造的工艺可靠性,提出了实用的评价指标体系,如工艺可靠度、工艺故障发生率、工艺故障平均维修时间、工艺稳定性、工艺自修正性能、工艺遗传性等,并给出了相应的计算方法和选择原则。2)工艺可靠性建模由于产品的可靠性指标是在孔位特征的加工过程中逐渐形成的,所以为了保障产品的可靠性,需要首先确定那些决定产品可靠性指标的关键孔位特征。论文通过Bayes方法整合多个专家的判断,来确定那些影响产品可靠性指标的关键孔位特征。在确定关键孔位特征之后,论文根据关键孔位特征加工过程之间的相互关系以及它们对工艺可靠性的作用,建立了工艺可靠性的各类模型。3)工艺可靠性影响因素的分析和控制由于关键孔位特征的加工过程往往决定了产品固有可靠性水平,因此论文将孔位特征的加工过程作为工艺可靠性的主要影响因素。只有对这些影响因素加强分析和控制才能使机械制造的工艺可靠性达到保障产品可靠性的要求。因此,论文首先提出了关键孔位特征加工过程影响因素的模糊评价方法,然后从产品孔位特征的测量数据分析入手,分别针对多个孔位特征的控制和多工序加工过程的单个孔位特征的控制需求,运用多元统计分析方法来实现分析和控制。为减少加工过程中工艺故障的发生,从而保证工艺可靠性的指标符合要求,论文在充分考虑工艺故障的损失和预防性维修费用的前提下,基于比例故障模型提出了预防性维修的决策方法,能够有效降低机械制造过程的运行费用并保证工艺故障发生率不超过要求的水平。4)工艺可靠性的评定论文将机械制造工艺可靠性的评定分为系统级和指标级。在系统级的工艺可靠性评定中,从保障产品可靠性的效果评价出发,通过试生产的产品可靠性指标与目标值之比来评定工艺可靠性,这就要求准确估计产品的可靠性。但是在产品制造完成交付用户之前,因为受时间或经费的限制,不允许投入大量产品进行可靠性试验或者试验时间很短没有失效数据,难以直接预计产品的可靠性。因此,论文以比较常见的寿命服从威布尔分布的产品为研究对象,提出了在产品可靠性小样本试验零失效的情况下,根据类似产品的可靠性数据和关键孔位特征数据的比较来评定产品可靠性,从而能够较准确地通过其可靠性指标与目标值之比来评定机械制造的工艺可靠性;在指标级的工艺可靠性指标评定中,论文提出结合试生产的数据来评定工艺可靠性指标的方法:基于Bayes融合的工艺故障发生率评定方法和验证工艺故障平均维修时间的序贯验后加权检验方法。论文所提方法与试生产相结合,在小样本条件下能够较准确地验证工艺可靠性指标,从而为及时改进相关工艺和设备提供理论与技术支持。论文从实践需求出发,初步探讨了机械制造工艺可靠性的理论和方法,能够为设计和改进工艺路线、缩短开发周期、生产符合可靠性要求的产品提供有效参考。[1] 李云刚. 基于移动平均法的改进[J]. 统计与决策. 2009(19)[2] 郑锐,张英芝,申桂香,何宇,邵娜. 一种新的可修系统故障率模型[J]. 吉林大学学报(工学版). 2009(S2)[3] 杨婷,杨根科,潘常春. 基于BP神经网络的汽车故障率预测[J]. 计算机仿真. 2009(01)[4] 田学民,曹玉苹. 统计过程控制的研究现状及展望[J]. 中国石油大学学报(自然科学版). 2008(05)[5] 孙继文,奚立峰,潘尔顺,杜世昌. 面向产品尺寸质量的制造系统可靠性建模与分析[J]. 上海交通大学学报. 2008(07)[6] 李瑞莹,康锐. 基于神经网络的故障率预测方法[J]. 航空学报. 2008(02)[7] 王淑娟,刘丽平,翟国富,李远光. 航天继电器“小子样、零失效”情况下的可靠性评估方法[J]. 机电元件. 2007(02)[8] 李勇,段正澄. 基于支持向量机的机械加工误差预测与补偿模型的研究[J]. 机床与液压. 2007(01)[9] 杨世元,吴德会,苏海涛. 基于小批量制造过程的动态质量控制限及其简便计算方法[J]. 中国机械工程. 2006(14)[10] 徐安,乔向明. 基于更新理论的复杂设备故障率表达[J]. 吉林大学学报(工学版). 2006(03)

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