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                【安全月】自動化改造 提升安全水平

                --絕對值編碼器輔助自動化改造項目成功

                供稿:上海精浦機電》有限公司 2019/5/30 10:30:26
                0 人氣:--

                一,安全月的熱度

                每年六月的安全生產月,今年的主題是“防風險、除隱患、遏事故”,為了減少安全隱患的發生,做到全面落實安全生產檢查,有些地區按照地方規定的環保與安全達標要求々,工業生產企業需要在政府環保與安全生產檢查規定的時間前,完成自動化改造,否則面臨的將是停產整治,甚至關廠。“改造”這成了企業生存的命題。

                “近日,山東省應急管理廳發布消息,從5月21日起,山東將派出8個檢查組利用10天時間,對東營、淄博、濰坊等8個危險化學品生產企業數量較多的市開展異地執法檢查。此次重磅出擊,重點檢查涉及“兩重點一重大”(重點監管的危險化工工藝、重點監管的危險化學品和重大危險源)危險化學品生產企業“三防”(防泄漏、防爆炸、防中毒)工作落實情況,以及企業風險管控、隱患排查、安全投入、培訓教育、特殊作業、承包商管理、罐區及充裝作業、應急管理等方面的內容。”

                在這個新聞發出前,精浦公司剛剛就在山東地區為一家化工企業客戶解決了一個自動化安全改造項目,這個客戶的要求是時間緊、大量老設備盡力繼續使用,選型的編碼器需可連接原有的進口控制器、方便現場工人調試操作,等等要求。

                在近期的自動化、數字化改造,我們經常會碰到這樣的編碼器◆選型要求,因為是已經在生產的老設備改造,生產改造的停工時間要求盡量短,改造的成功率要求高,而且用戶希望盡力使@ 用原有的可用設備。

                例如冶金行業的高爐氧槍定位、轉爐傾角定位、送料小車定位等。

                再例如起重行業的大車小車位置定位,吊鉤高度控制,大跨徑門機的同步控制等。

                再例如化工、火電、垃圾場的原有露天♀工作場所的封閉後自動化,各種工作行程定位,遠程顯示等。

                這些都是自動化數字化改造的內容,開始如6月的天氣,“熱了”。

                二,編碼器選型

                對於這樣的要求,我們總結出一些編碼器選型與改造成功的經驗,與大家分享□:

                第一,選擇絕對值多圈編碼器,尋找在機械低速端位置安裝,這樣便於調試中很快找到位置控制點,並且位︻置不會變化了,作為自動化改造的多點位置控制、多電機同步控制很方便,改造都能完成令用戶滿意的效果。幾乎近期改造都選①擇了這種方案。

                盡管現在的伺服電機控制發展的很快,成本也大幅度下來了,但是,在改造現場常常是希望沿用原有的電機設備,在機械端少做改動,以節省大量的改動時間與改造成功率。無論是用變頻電機還是伺服電機,在低速端◥加裝絕對值多圈編碼器,作為參考點編碼器絕對值位置坐標,起到了各種電機設備同步與快速找準位置定位的作用,節省了調試時間,提高了改造成功的保障。

                改造中作為位置定位,一般不會選擇增量編碼器——PLC常常沒有多余的高速器接口,或者現場抗幹擾沒有把握,怕耽誤了時間。

                改造中作為位置定位,現在接∴近開關光電開關類也逐漸被編碼器所替換,開關類傳感器無法連續位置可調與全程位置顯示,無法完成全程現地▲及遠程數字顯示監控,提高安全警示的要求。

                第二,絕對值多圈編碼器的信號輸出的選擇,常常是根據客戶現場已有的控制器設備選擇,盡量選擇開放性的信號,例如:

                420mA信號,幾乎所有的 PLC都會有這樣的輸入接口;

                modbus RTU信號,現在大部分的 經濟型PLC都已經有通訊接口,可以在此通訊接口接上,並且數字信號可以作為遠傳顯示與記錄,在數字化改造中很受歡迎。

                Canopen信號,是比較開放的信號接口,在很多進口控制器上可以找到這樣的總線接口。由於是現場總線式的信號,編碼器多一個地址即可連上。

                SSI信號,這在一些現場已有的老的德國控制器上能夠找到這樣的輸入接口,但是SSI接口是一對一連接的,需要『看到是否有空的輸入接口。

                在改造項目中,如果編碼器同時有兩路信號輸出,一路是模擬量信號420mA,另一路是數字量信號,例如modbus rtu,或者canopen,那是最受用戶歡迎的,這樣可以同時完成自動化數字化,一路信號進控制器的自動化,一路信號進顯示器或者遠程的數字化。

                例如精浦的機械式絕對值多圈編碼器9600系列,編碼器大都具有這種兩路信號同時輸出,在近期的改造項目中,被選型的最多,增長主要來自於這款編碼器。

                第三,品質與技術服務經驗。改造項〗目時間短,要求成功不許失敗,對於編碼器的品質要求高,更需要有專業的服務與經驗,如果在現場碰到什麽問題,編碼器廠家需要第一時間響應,幫助用戶分析找到問題,並且盡快解決。

                對於編碼器專業的選擇,當客戶了解了各種編碼器原理的比較後,普遍希望選用機械式絕對值多圈編碼器,沒有電池、沒有韋根、沒△有計數器,減少不確定性,使用品質有保障,減少以後的■麻煩。

                三,實例分享

                在文章開頭提到的山東化工廠安全改造項目分享:

                在接到客戶要求後,我們設計了應用方案,隔日便前往了項目現場。

                   該項目是電石爐,屬於化工電解爐性質,其使用環境突出為大電流電極(2萬安培),強電場、磁場,多灰塵(爐灰)及高溫,而自動化改造是為了給工人創造更安全的工作環境。

                圖中電石爐出爐機自動化代替人工作業:

                圖中是三個位置的反饋確認,大大提高了出爐機的】操作準確度

                Canopen信號的特征是抗幹擾強,尤其是對於變頻的抗幹擾,多編碼器總線型連接速度快,適合做多軸多電機同步控制。

                 

                   一個控制器與三個CANOPEN編碼器的使用,通過1號編碼器控制小車行走位置,當小車行走到位,通過2號編碼器來調整回轉裝置的角度,當回轉角度調整好後,再通過3號編碼器來控制導桿臂的伸縮位置,當導桿臂在電石爐內到達指定位置後,進行爐內疏導和攪拌,該應用是三軸聯動同步控制,對同步性的要求非常高,一旦傳感器數據出錯將帶來不可估量的後果,必需要求絕對值數據的獨一性,而機械多圈的絕對值編碼器無需進行任何位置計數和圈數累加方面的算法處理,直接引用編碼器輸出的反饋數據。在其多圈旋轉範圍內不會出現重復的位置信號輸出,所有的值都是獨一的。

                同時由於應用環境惡劣,粉塵彌漫,震動較大,故選用磁電式的絕對值編碼器,光學碼盤有因抖動或灰塵水汽而失效的問題,采用磁電式絕對值編碼器沒有這方面的問題,可靠性大大增強了。從而能滿足用戶在功能和性能上的使用要求。

                編碼器信號采用CANOPEN輸出,我們是CANopen國際組織CIA的會員單位,並且擁有國際協會CIA發放的獨一ID廠商號,能有效避免CANOPENPLC時區分廠商設備,而且Can open信號對接地要求不高,容錯性和抗幹擾很好,所以在重型機械上很實用。

                該項目改造前因工∮作環境惡劣,危險性高,一線工人在現場操作都有生命危險,現在改造後,自動化設備替代了人為操作,避免了人員工作的危險√性。一方面自動化改造保證了運動控制的準確性與安全可靠性,是為了人身安全為第一位的考慮,另一方面自動化改造使得原材料得到了充分利用,汙染的排放量也大大降低了,達到了節能減排的目的。

                必須註意的是在高危●生產線作業檢查的時候,自動化位置控制如果發生錯誤,將導致人身安全性隱患。在專業技術人力資源緊張且重視安全第一的現在,每個作步驟不能停不能倒車,生命沒有回頭路,所以要求︼編碼器數據就是不許錯!

                能夠在自動化改造上使用的編碼器,對於品質可靠性要求就極高,就需要有“產品品質三證”。自動化改造是不能貪ξ圖便宜而亂用偽劣編碼器,因為一旦出錯不就失去了改造的初心嗎。

                第一證,是產品生產單位的品質保證體系第三方認證。例如ISO9000的第三方認證。按產品生產成熟度考慮,需要至少有5年以上的連續認證。

                第二證,是該產♀品序列的品質第三方認證。例如德國萊茵實驗室TUV測試通過認證,電磁兼容性EMC等測試通過認證。

                第三證,是每一個產品必須包含有一品一碼防偽編碼的合格證。每一個產品唯一性的編碼,並且對於品質可以一直追溯到生產前端的供應商管理,這是對每一個編碼器都有品質的保證。

                精浦多年來一直致力於以客戶為中心,了解、挖掘『客戶需求,並協助客戶實現需求,精浦並不會刻意去追求利益最大化,而是看得更長遠,首先讓客※戶賺錢,讓客戶的客戶賺錢,大家共同努力並獲利,而這是進口品牌做不到的,精浦重視客戶體驗度,而這正是用戶想要的,精浦在關鍵時刻幫助客戶,解決客戶燃眉之急,並且保證產品質量能夠使項目成功驗收。所以精浦才會在國內制造業業績下滑形式下,仍然在增長。

                圍繞客卐戶需求、客戶利益,正確的選型,做正確的自動化數字化改造方案,使你的項目成功了一半。

                審核編輯(王妍)
                更多內容請訪問 上海精浦機電有限公司()

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