自动化流水线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系,通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线,来实现产品的生产,从而提高工作效率。其中,传感器是自动化流水线实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器是一种能把特定的被测信号按一定规律转换成某种可用信号输出的器件或装置,以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制等要求。这里“可用信号”是指便于处理、传输的信号,一般为电参数,如电压、电流、电阻、电容、频率等。
在每个人的生活里,处处使用着各种各样的传感器。例如,空调等所使用的是红外线传感器;轿车所使用的传感器就更多,如速度、压力、油量、爆震传感器,角度线性位移传感器等。这些传感器的共同特点是利用各种物理、化学、生物效应等实现对被测信号的测量。由此可见,在传感器中包含两个不同的概念:一时检测信号;二是能把检测的信号转换成一种与之有对应函数关系的、便于传输和处理的物理量。
广义上说,传感器是指在测量装置和控制系统输入部分中起信号检测作用的器件。
狭义上把传感器定义为能把外界非电信息转换成电信号输出的器件或装置。人们通常把传感器、敏感元件、换能器、转换器、变送器、发送器、探测器的概念等同起来。
传感器一般由敏感元件、转换元件和测量电路三部分组成。敏感元件能直接感受被测量(如温度、压力等),并将之按一定的对应关系转换为电信号。转换元件的作用是将敏感元件输出的非电量信号直接转换为电信号,或直接将被测非电量信号转换为电信号。测量电路的作用是将转换元件输出的电信号进行调理,使之便于显示、处理和传输。
自动化包装线现场总线控制是包装生产工业设备自动化控制的一种计算机局域网络.它是依靠具有检测、控制和通信能力的微处理芯片,数字化仪表(设备)在现场实现彻底分散控制.并以这些现场分散的测量控制设备单个点作为网络节点,将这些点以总线形式连接起来,形成一个现场总线控制系统。
现场总线技术是控制、计算机、通信技术的交叉与集成,涉及的内容十分广泛,包括:智能仪表与网络设备开发的软硬件技术:组态技术,包括网络拓扑结构、网络设备、网段互连等;网络管理技术,包括网络管理软件、网络数据操作与传输;人机接口、软件技术;现场总线系统集成技术。
现场总线是20世纪80年代末至90年代初**上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与较高控制管理层次之间的联系。现场总线控制系统作为新一代控制系统,一方面,突破了Dc5系统采用通信网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷;另一方面把Dcs的集中与分散相结合的集散系统结构.变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。可以说,开放性、分散性与数字通信是现场总线系统显著的特征。现场总线届于尚在发展之中的技术,我国在这一技术领域还刚刚起步,总体说来,现场总线将朝着开放系统、统一标准的方向发展。
1.自动化包装生产线现场总线系统的结构特点
现场总线系统打破了传统控制系统的结构形式。传统模拟控制系统采用一对一的设备连线,按控制回路分别进行连接。位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间,控制器与位于现场的执行器、开关、电动机之间均为一对一的物理连接。现场总线系统由于采用了智能现场设备,能够把原先Dcs系统中处于控制室的控制模块、各输入/输出模块置入现场设备,加上现场设备具有通信能力,现场的测量变送仪表可以与阀门等执行机构直接传送信号,因而控制系统功能能够不依赖控制室的计算机或控制仪表,直接在现场完成,实现了彻底的分散控制。固3—18所示为现场总线控制系统与传统控制系统的结构对比。
自动化包装生产线现场总线控制系统与传统控制系统结构的比较
由于采用数字信号替代模拟信号,因而可实现一对电线上传输多个信号(包括多个运行参数值、多个设备状态、故障信息),同时又为多个设备提供电源;现场设备以外不再需要A/D、D/A转换部件。这样就为简化系统结构、节约硬件设备、节约连接电缆与各种安装、维护费用创造了条件。
2.自动化包装生产线现场总线系统的技术特点
(1)系统的开放性
开放系统是指通信协议公开,备不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换,现场总线开发者就是要致力丁建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致、公开性,强调对标准的共识与遵从。一个开放系统,它可以与仟何遵守相同标推的其他设备或系统相连。
(2)互可操作性与互用性
这里的互可操作性,足指实现互联设备间、系统间的信息传送与沟通,可实行点对点,一点对多点的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
(3)现场设备的智能化与功能自治性
它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。
(4)系统结构的高度分散性
由于现场设备本身巳可完成自动控制的基本功能.使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有Dc5集中与分散相结合的集散控制系统体系,简化了系统结构,提高了可靠性。
(5)对现场环境的适应件
工作在现场设备**,作为工厂网络底层的现场总线v是专为在现场环境工作而设计的.它可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等,具有较强的抗干扰能力,能采用两线制实现送电与通信,并可满足安全防爆要求等。
3.自动化包装生产流水线现场总线的优点
由于现场总线的以上特点,特别是现场总线系统结构的简化调试到正常生产运行及其检修维护.都体现出优越性。
(1)一对N结构
一对传输线,N台仪友,双向传输多个信号,这使得接线简单、工程周期短、安收费用低、接线容易。如果增加现场设备或现场仪表、只需并行挂接到电缆上,*架设新的电线。
(2)可靠性高
数宁信号传输抗干扰能力强成本。
(3)可控状态
操作员在控制室既可了解现场设备或现场仪表的工作状况,也能对其参数进行调整,还可预测或寻找故障,始终处于操作员的远役和可控状态,提高了系统的可靠性、可控性和可维护性。
(4)互换性
用户可以自由选择不同制造商所提供的性价比优的现场设备或现场仪表,并将不同的仪表互连。即某台仪表有故障,换亡其他的同类仪表就可照常工作,实现“即接即用”。
(5)互操作性
用户把不同制造商的各种的仪表集成在一起,进行统一组态,构成他所需的控制投资。
(6)综合功能
现场仪表既合检测用户,也节省了成本。
(7)分散控制
控制站功能分散在现场仪友巾。通址现场仪表就可以构成控制回路制v提高了系统的可靠性、自治性和灵活性。
(8)统一组态
由于现场设备或现场仪表都引入了功能块的概念,所有厂尚都使用相同的功能块,并统一组态方法。这样就使得组态非常简巾.用户不需要因为现场设备或仪表种类不同带来组态方法的不同,而进行培训或学习组念方法及编程语言。
(9)开放式系统
现场总线为开放式互这网络,所有技术和标准都是公开的,所有制造商都必须遵循;这样用户可以自内集成不同制造南的通信网络,既可均同层网络互连又可与不同层网络互连;另外,用户可较其方便地共享数据库
自动化流水线由工件传送装置连接起来具有统一控制装置的连续生产的自动化机械系统。在自动化流水线上,生产过程无人参与操作。人的使命仅在于监督、周期性调整和更换切削工具。自动化流水线已在机械、轻工 等许多方面得到应用,它可以完成零件的机械加工,还可以完成毛坯加工、金属热处理、焊接、表面处理、产品装配和包装等生产过程。采用自动化流水线能使全部生产过程保持高度连续性,并显著地缩短生产周期,减少工序间的在制品数量和简化计划编制工作,使产品的运输线路达到短的限度。
自动化流水线的工件传送装置有多种,其中同步齿形带就是其中之一。同步齿形带的截面为矩形,带的内环表面成齿形。与摩擦式带传动的结构不同的是,同步齿形带的强力层大多为钢丝绳,因此在承受载荷之后变形较小。在同步齿形带轮缘上也制成与带的内环表面相对应的渐开线齿形,并由渐开线齿形带轮采用展成加工而成,因此,带轮齿形的尺寸取决于其加工的尺寸。同步齿形带传动时有一根内周表面设有等间距齿的封闭环形胶带和具有相应齿的带轮所组成,带的工作面是齿的侧面。工作时,胶带的凸齿与带轮的齿槽相啮合,因而,带与带轮间设有相对的滑动,从而达到了主、从动论的同步传动。同步带传动有如下优点:
1、传动准确,无滑动,可获得恒定的速比。
2、传动平衡,能吸振,噪声小。
3、速比范围大,一般可达10m/s,允许的线速度达50m/s。
4、传动**,一般可达0.98,而普通三角带为0.95.
5、带的张紧力小,因而轴上压力减小,轴承寿命延长,也有利于提高同步带的寿命
6、结构紧凑,还适于多轴传动,不需要润滑,耐油耐潮,因而可在环境恶劣的场合下工作。
自动化流水线,就产通过自动化输送及其他装置,按照特定的生产流程,将各种自动化专机连接成一体,并通过气动、液压、电机、传感器和电气控制系统使各部分的动作联系起来,使整个系统按照规定的程序自动的工作,连续、 稳定的生产出符合技术要求的特定产品。自动化流水线的分类有很多方式和方法,一般有如类:
1、按生产对象的移动方式
(1)固定自化流水线。即生产对象固定不动,由不同工种的工人(组或队)携带工具按规定的节拍轮流到各个产品上去完成自己所担任的工序。这种生产组织形式适用于装纪特别笨重、巨大的产品,以及在造船、建筑、工程施工等部门中采用。
(2)移动自动化流水线。即生产对象移动,工人和设备、位置固定,生产对象顺次经过各道工序的工作地进行加工或装配。这种生产组织形式在机械制造、服装等工业部门广泛采用。
2、按生产对象的数目
(1)单一对象自动化流水线。即一条流水线只固定生产一种产品。故又称为大量或不变流水线。
(2)多对象自动化流水线。即一条流水线上生产两种以上制品,并且按轮换方式不同,又可分为可变流水线、成组流水线和混合流水线。
3、按生产过程的连续程度
(1)连续自动化流水线。即生产对象从投入到出产连续地从一道工序转向下道工序,没有或很少有间断时间。它一般只适用于大量生产,是一种完善的流水生产形式。组织连续流水线的条件是工序同期化。
(2)间断动化流水线。即由于各道工序的劳动量不等或不成倍比关系,生产能力不平衡,加工对象在各工序之间会出现停放等待中断时间,生产过程是不完金连续的。
4、根据自动化流水线所达到的节奏程度不同,分为强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线。
(1)强制节拍流水线是准确地按节拍出产产品的流水线,它是利用的装置来强制实现规定的节拍,工人必须在规定的时间内完成自己的工作,如有延误或违反技术规程,即会影响下道工序的生产。
(2)在自由节拍自动化流水线上,不要求严格按节拍出产产品。节拍主要靠工人的熟练操作来保证,因而可能有波动。
(3)粗略节拍流水线的特点是,各工序的加工时间与节拍相差很大,如果按组织生产,就会使设备和工人处在工作时断时续的状态。为了充分利用人力和设备,工作地可以在一段时间内连续地进行生产,各个工作地经过不同的时间达到相同的产量。因此,可以规定一个合理的时间间隔,并按它组织各工作地的连续生产。这个规定的时间间隔就是粗略节拍。
5、按机械化程度,可以分为手工流水线、机械化流水线和自动化流水线。手工流水线多用于机器、仪器、仪表的装配,机械化流水线应用广泛。自动化流水线是流水线的形式,由于投资大,在应用上受到一定的限制。
东莞市兴创机械设备有限公司前身成立于2012年,于2019年在东莞设立生产基地,公司位于有“世界工厂”之称的东莞市寮步镇,是一家集产品研发、生产、销售、服务为一体的综合性企业。公司主要生产经营:东莞输送带,深圳输送带,广州输送带,佛山输送带,惠州输送带,惠州流水线,广州流水线以及输送设备;产品广泛应用于电器、磨具、五金、塑胶、电子、陶瓷、玻璃、机械、工艺品、氧化等行业。公司坚持以“质量为先”“诚信为本”“以客为尊”的经营理念,不断加强和改善技术及生产设备;奉行“真诚合作”、“共同发展”的宗旨,竭诚为国内外客商提供较优良的品质、合理的价格、准确的交货期及较完善的售后服务。