自动工位智能节能系统

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  摘要:我国社会经济的快速进步推动了科学技术水平的进步,目前已经有很多的企业将自动化技术使用到生产运营当中。汽车焊装车间开始逐步发展成为自动机械化,伴随着自动化技术应用在汽车焊装当中范围越来越广,汽车焊装技术工作效率也大幅度提升。汽车工厂自动化率越来越高,逐步由工业机器人取代人的操作岗位。目前自动工位主要由工业机器人、工位照明灯、大屏幕、PLC系统、人机界面、点焊工艺。涂胶工艺等组成。这些设备在停产期间和吃饭时间处于待机状态,存在能源浪费,增加公司成本,为了解决这个问题,开发设计自动智能节能系统,可以为此类型的自动化工业节约大量成本。
  关键词:自动工位;工业机器人;人机界面;节能成本
  引言
  在20世纪90年代工业自动化率越来越高,主要体现在汽车制造。自动化工位体现最多的就是工业机器人,各种工艺、PLC系统,以及工位照明等。自动化为了适应制造业规模化生产,解决单调、重复的体力劳动和提高生产质量而代替人工作业。在我国汽车制动工业中,这些工业设备损耗大量电能,并且在现场不生产和吃饭时间,设备都是开启状态,无形中浪费很多电能,每天工业机器人控制器损耗电能达500W以上,对于自动化汽车生产线车间有上千台工业机器人,这样累计数据是庞大的,为了节约能源,对这些设备做节能方案,达到节约能源和降低成本的目的。
  现存问题:
  一、在中午吃饭时间车间自动工位设备处于待机状态,工位照明未熄滅。
  二、周末停产放假期间只有工位照明熄灭,自动工位的设备未关机,因为断电重启后需要大量复产时间,这样会造成大的停工时间,影响产能。
  三、节能方案,如何不在人的干预下做到人走灯灭?如何即让工位设备节能又能快速恢复,不影响产能?
  四、工业自动化设备是否有节能功能,有无开发端口等都是开发智能节能的瓶颈。
  解决方案:
  一、针对应用最多的工业机器人开始下手,首先对机器人节能端口的开发,机器人主要控制大脑是计算机,通过计算机网络技术开发端口,开发出来后与上位机PLC和中控系统进行通讯,中控系统通过端口控制机器人节能模式。对于机器人开发两种节能模式,轻度节能模式和深度节能模式。轻度节能模式是计算机休眠,驱动电源断电,工位照明熄灭,应用于吃饭时间。深度节能自动工位所有设备电源熄灭,主要应用于停产放假期间。
  二、PLC逻辑程序编写,在这里以西门子PLC为例,通过SCL编程语言,编写PLC功能块,条件主要取检测开关,机器人轻度节能点和深度节能点。用逻辑把条件写入功能块中,例如机器人在原位才能进入休眠模式,这样防止发生碰撞。条件编写完成后加入计时器,在5分钟不生产进入轻度节能模式,2小时不生产进入深度节能模式。
  三、人机界面编写,通过人机界面显示模式,这样让工人第一时间知道工位处于什么样的状态,在紧急时候,工作人员可以通过人机界面人为取消节能模式,切换回生产模式。
  四、唤醒软件应用,在机器人进入深度节能模式时,工业网络中断,这时信号和操作是不管用的,因为设备已经全部断电,只有网卡是有电的。通过编写VB脚本程序,链接软件唤醒正在休眠的设备,设备在5分钟之内得到恢复,实现节能降本的目的。
  五、工位照明节能方案,工位照明是通过开关手动控制关开,这样必须有人不断的干预进来。存在忘关灯现象。通过增加接触器和取PLC输入点对工位照明进行改造,接触器主要取代开关功能。利用PLC输入端电压控制接触器关断,将接触器反馈点编入逻辑程序中,如果工位进入节能模式,那么就会自动断开接触器,这样工位照片就会全部熄灭。在节能模式切换回生产模式后,接触器吸合,工位照明自动开启。工位照明不仅有自动开关功能,在人机界面还编辑控制按钮,操作者可以通过按钮对工位照明进行控制,这样实现工位照明智能节能模式。
  六、自动工位节能控制,通过逻辑编程和端口将现场所有自动工位链接到中控室,中控室人机画面可以看到目前模式,也可以通过中控一键进入节能模式。自动工位通过计时器可以自己进入不同的节能模式,达到自动智能节能的效果,大大降低电能成本。
  总结
  汽车制造工厂焊装车间目前已经应用自动工位智能节能。自动智能节能通过逻辑程序和休眠唤醒软件进行恢复生产,仅有不到5分钟时间。节能系统集成了工业机器人技术,PLC的SCL功能块编程技术,人机界面操作编写,中控技术,计算机VB程序编写。自动节能应用每年节约待机电能达到80%以上,并且程序集成化,推广意思重大。
  参考文献
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