你要知道自動化工廠里十大不可或缺的工控產品
在自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)(gong)廠中有一些(xie)需要用到的(de)工(gong)(gong)控(kong)產品(pin)(pin)，它們是自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)(gong)廠的(de)重(zhong)要組(zu)成部分，各自(zi)承擔了重(zhong)要的(de)作(zuo)用，有的(de)可能看起(qi)來不顯眼，卻不可或缺(que)。自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)(gong)廠里有十大(da)不可或缺(que)的(de)工(gong)(gong)控(kong)產品(pin)(pin)。
1.控制器——自動化工廠的大腦
控制(zhi)器(qi)(英文名稱：controller)是(shi)指(zhi)按照(zhao)預定順序改變(bian)主電(dian)路(lu)或(huo)控制(zhi)電(dian)路(lu)的接線和改變(bian)電(dian)路(lu)中電(dian)阻值(zhi)來控制(zhi)電(dian)動(dong)機的啟(qi)動(dong)、調(diao)速、制(zhi)動(dong)和反(fan)向的主令(ling)(ling)裝置。由(you)程序計數器(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)寄存器(qi)、指(zhi)令(ling)(ling)譯碼器(qi)、時序產生器(qi)和操作(zuo)控制(zhi)器(qi)組成，它是(shi)發布(bu)命令(ling)(ling)的“決策機構”，即完成協調(diao)和指(zhi)揮整個計算機系統的操作(zuo)。
自動化(hua)工(gong)廠(chang)中常用的控制器(qi)有PLC、工(gong)控機(ji)等。
可(ke)編程(cheng)邏輯(ji)控(kong)制器(ProgrammableLogicController，PLC)，它采(cai)用一類可(ke)編程(cheng)的(de)(de)存(cun)儲器，用于(yu)其內部存(cun)儲程(cheng)序，執行(xing)邏輯(ji)運算(suan)(suan)、順序控(kong)制、定(ding)時、計(ji)數(shu)與算(suan)(suan)術(shu)操作等(deng)面向用戶的(de)(de)指令，并(bing)通過(guo)(guo)數(shu)字(zi)或(huo)模擬式輸入/輸出控(kong)制各種類型的(de)(de)機(ji)械或(huo)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程(cheng)。工(gong)控(kong)機(ji)(IndustrialPersonalComputer，IPC)即工(gong)業控(kong)制計(ji)算(suan)(suan)機(ji)，是一種采(cai)用總線結(jie)構，對生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)(guo)程(cheng)及(ji)機(ji)電設備、工(gong)藝(yi)裝備進行(xing)檢(jian)測與控(kong)制的(de)(de)工(gong)具總稱。工(gong)控(kong)機(ji)具有重要的(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)機(ji)屬性和特征(zheng)，如具有計(ji)算(suan)(suan)機(ji)CPU、硬盤、內存(cun)、外(wai)設及(ji)接口，并(bing)有操作系統(tong)、控(kong)制網絡和協議、計(ji)算(suan)(suan)能力(li)、友好的(de)(de)人機(ji)界面。工(gong)控(kong)行(xing)業的(de)(de)產(chan)品和技術(shu)非常特殊(shu)，屬于(yu)中間產(chan)品，是為(wei)其他各行(xing)業提(ti)供可(ke)靠、嵌(qian)入式、智能化(hua)的(de)(de)工(gong)業計(ji)算(suan)(suan)機(ji)。
2.機器人——自動化工廠的堅定執行者
機器(qi)人(ren)(Robot)是(shi)自動(dong)執行(xing)工(gong)作(zuo)的(de)機器(qi)裝(zhuang)置。它既可以(yi)接受人(ren)類指(zhi)揮，又可以(yi)運(yun)行(xing)預先(xian)編排的(de)程序，也可以(yi)根(gen)據(ju)以(yi)人(ren)工(gong)智能技術制(zhi)定的(de)原則(ze)綱領行(xing)動(dong)。它的(de)任務是(shi)協助或(huo)取代人(ren)類工(gong)作(zuo)的(de)工(gong)作(zuo)，例如生產業(ye)、建筑業(ye)，或(huo)是(shi)危險的(de)工(gong)作(zuo)。機器(qi)人(ren)一般由(you)執行(xing)機構、驅動(dong)裝(zhuang)置、檢測裝(zhuang)置和控制(zhi)系統(tong)和復雜機械(xie)等組成。
在(zai)工廠中一般應用的(de)是工業機(ji)器人(ren)，工業機(ji)器人(ren)最顯著的(de)特點有以下(xia)幾個(ge)：
(1)可編(bian)(bian)程(cheng)。生產自(zi)動(dong)化(hua)的(de)進一步(bu)發展是柔性(xing)(xing)啟(qi)動(dong)化(hua)。工業機器人可隨其工作環(huan)境變(bian)化(hua)的(de)需要而再編(bian)(bian)程(cheng)，因此它在小批量(liang)多(duo)品(pin)種具有均衡高效率的(de)柔性(xing)(xing)制(zhi)造(zao)過程(cheng)中能發揮很好(hao)的(de)功用(yong)，是柔性(xing)(xing)制(zhi)造(zao)系統中的(de)一個(ge)重(zhong)要組成部分。
(2)擬(ni)人(ren)化。工(gong)業機器人(ren)在(zai)機械(xie)結構(gou)上有(you)類(lei)似(si)人(ren)的行走、腰轉、大(da)臂(bei)、小臂(bei)、手(shou)(shou)腕、手(shou)(shou)爪等(deng)部分，在(zai)控(kong)制(zhi)上有(you)電腦。此外，智能化工(gong)業機器人(ren)還(huan)有(you)許多類(lei)似(si)人(ren)類(lei)的“生(sheng)物傳(chuan)感器”，如(ru)皮膚型接觸傳(chuan)感器、力(li)傳(chuan)感器、負載傳(chuan)感器、視覺傳(chuan)感器、聲(sheng)覺傳(chuan)感器、語言功(gong)能等(deng)。傳(chuan)感器提高了工(gong)業機器人(ren)對周圍環境的自適應(ying)能力(li)。
(3)通(tong)用(yong)(yong)性(xing)。除了專門設(she)計的(de)專用(yong)(yong)的(de)工業機器人(ren)外，一般工業機器人(ren)在執(zhi)行不(bu)同的(de)作業任務時具有較好的(de)通(tong)用(yong)(yong)性(xing)。比如，更換工業機器人(ren)手部(bu)末端操作器(手爪、工具等)便可執(zhi)行不(bu)同的(de)作業任務。
(4)工(gong)(gong)(gong)業(ye)機(ji)器技(ji)術(shu)涉(she)及的(de)(de)學科相當(dang)廣泛，歸(gui)納起來是(shi)機(ji)械學和微(wei)電子學的(de)(de)結合-機(ji)電一(yi)體化技(ji)術(shu)。第三(san)代(dai)智能(neng)(neng)機(ji)器人(ren)不僅(jin)具有(you)獲取外部環境信息的(de)(de)各(ge)種傳感器，而且還(huan)具有(you)記憶(yi)能(neng)(neng)力(li)(li)、語言理解能(neng)(neng)力(li)(li)、圖(tu)像識別(bie)能(neng)(neng)力(li)(li)、推理判斷能(neng)(neng)力(li)(li)等(deng)人(ren)工(gong)(gong)(gong)智能(neng)(neng)，這些都是(shi)微(wei)電子技(ji)術(shu)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，特別(bie)是(shi)計算機(ji)技(ji)術(shu)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)密切相關。因此，機(ji)器人(ren)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)必將帶動其他技(ji)術(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)，機(ji)器人(ren)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)和應(ying)用(yong)(yong)水平(ping)也可以驗證一(yi)個國家科學技(ji)術(shu)和工(gong)(gong)(gong)業(ye)技(ji)術(shu)的(de)(de)發展(zhan)(zhan)水平(ping)。
當今工(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人技(ji)術(shu)正逐漸向著具(ju)有(you)(you)行(xing)走能(neng)(neng)力、具(ju)有(you)(you)多種感知(zhi)能(neng)(neng)力、具(ju)有(you)(you)較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)對(dui)作業環境的(de)(de)(de)(de)自適應(ying)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)方(fang)向發(fa)展。當前，對(dui)全球(qiu)機(ji)(ji)器(qi)人技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展最有(you)(you)影響(xiang)的(de)(de)(de)(de)國(guo)家是美國(guo)和日本(ben)。美國(guo)在工(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)綜合研(yan)究水(shui)平上仍處于(yu)領先地位，而(er)日本(ben)生產的(de)(de)(de)(de)工(gong)業機(ji)(ji)器(qi)人在數(shu)量、種類方(fang)面則(ze)居(ju)世(shi)界首位。
(1)技術先(xian)進工業機器人(ren)集精密化(hua)(hua)、柔性化(hua)(hua)、智能化(hua)(hua)、軟件(jian)應(ying)用(yong)開發等先(xian)進制(zhi)造技術于一體，通過對過程實施檢測、控制(zhi)、優化(hua)(hua)、調(diao)度、管理和決策，實現增加(jia)產量、提高(gao)質量、降低(di)成本、減少(shao)資源消耗和環境(jing)污(wu)染，是工業自動化(hua)(hua)水平的最高(gao)體現。
(2)技術升(sheng)級工(gong)(gong)業機器(qi)人與自動(dong)化(hua)成套裝備(bei)具(ju)備(bei)精細制造、精細加工(gong)(gong)以(yi)及柔性(xing)生產(chan)等技術特(te)點，是(shi)繼動(dong)力(li)機械、計算(suan)機之后(hou)，出現的全面(mian)延(yan)伸(shen)人的體力(li)和智(zhi)力(li)的新一代生產(chan)工(gong)(gong)具(ju)，是(shi)實(shi)現生產(chan)數字化(hua)、自動(dong)化(hua)、網(wang)絡化(hua)以(yi)及智(zhi)能化(hua)的重要手段。
(3)應用領域廣泛工業機(ji)器(qi)(qi)人與自動化(hua)成套裝備是生產過程(cheng)的(de)關(guan)鍵設(she)備，可用于制(zhi)造、安裝、檢測(ce)、物流等生產環節，并廣泛應用于汽(qi)車(che)(che)整車(che)(che)及汽(qi)車(che)(che)零部件、工程(cheng)機(ji)械、軌道交通、低壓(ya)電器(qi)(qi)、電力、IC裝備、軍(jun)工、煙(yan)草、金融(rong)、醫(yi)藥、冶金及印(yin)刷出版等眾多(duo)行(xing)業，應用領域非常廣泛。
(4)技(ji)術綜合(he)性強工業機器(qi)人與(yu)自動化成套技(ji)術，集(ji)中并(bing)融合(he)了多項(xiang)學科(ke)，涉及多項(xiang)技(ji)術領域，包括工業機器(qi)人控制(zhi)技(ji)術、機器(qi)人動力學及仿(fang)真、機器(qi)人構建(jian)有限(xian)元分(fen)析、激光加(jia)工技(ji)術、模塊化程序設計、智能(neng)測(ce)量、建(jian)模加(jia)工一(yi)體化、工廠自動化以及精細物流等先進制(zhi)造技(ji)術，技(ji)術綜合(he)性強。
3.伺服電機——自動化工廠提供動力的肌肉
伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)(servomotor)是指在伺(si)(si)(si)服系(xi)統中控制(zhi)機(ji)(ji)(ji)(ji)械元件運轉(zhuan)(zhuan)的(de)發動機(ji)(ji)(ji)(ji)，是一種補助馬達間接變(bian)速(su)裝(zhuang)置。伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)可(ke)使控制(zhi)速(su)度，位(wei)置精度非常準確(que)，可(ke)以將電(dian)(dian)壓(ya)信號(hao)轉(zhuan)(zhuan)化為轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)和(he)轉(zhuan)(zhuan)速(su)以驅動控制(zhi)對象(xiang)。伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)轉(zhuan)(zhuan)速(su)受輸入信號(hao)控制(zhi)，并(bing)能快速(su)反應，在自(zi)動控制(zhi)系(xi)統中，用作執行元件，且具有機(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)時(shi)間常數小、線(xian)性度高、始(shi)動電(dian)(dian)壓(ya)等特性，可(ke)把所收到的(de)電(dian)(dian)信號(hao)轉(zhuan)(zhuan)換成電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)(ji)軸(zhou)上的(de)角(jiao)位(wei)移或角(jiao)速(su)度輸出。分為直流(liu)和(he)交流(liu)伺(si)(si)(si)服電(dian)(dian)動機(ji)(ji)(ji)(ji)兩大(da)類(lei)，其主要(yao)特點是，當(dang)信號(hao)電(dian)(dian)壓(ya)為零時(shi)無自(zi)轉(zhuan)(zhuan)現(xian)象(xiang)，轉(zhuan)(zhuan)速(su)隨(sui)著(zhu)轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)的(de)增加而(er)勻速(su)下降。
伺(si)服(fu)(fu)系(xi)統(servomechanism)是使物體的(de)(de)位置、方位、狀態等輸(shu)出被(bei)控(kong)量能(neng)夠跟隨輸(shu)入(ru)目標(或給定(ding)值)的(de)(de)任(ren)意變(bian)化的(de)(de)自(zi)動控(kong)制(zhi)系(xi)統。伺(si)服(fu)(fu)主(zhu)要(yao)靠脈沖(chong)來定(ding)位，基(ji)本(ben)上可(ke)以(yi)這樣理(li)解，伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)接收到1個脈沖(chong)，就會(hui)旋(xuan)轉1個脈沖(chong)對(dui)應(ying)的(de)(de)角度(du)，從(cong)(cong)而實現位移，因為，伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)本(ben)身具備發出脈沖(chong)的(de)(de)功能(neng)，所以(yi)伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)每(mei)旋(xuan)轉一個角度(du)，都(dou)會(hui)發出對(dui)應(ying)數量的(de)(de)脈沖(chong)，這樣，和伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)接受(shou)的(de)(de)脈沖(chong)形成了呼應(ying)，或者叫(jiao)閉(bi)環，如此一來，系(xi)統就會(hui)知道(dao)發了多少脈沖(chong)給伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)，同時又收了多少脈沖(chong)回來，這樣，就能(neng)夠很(hen)精(jing)確的(de)(de)控(kong)制(zhi)電(dian)(dian)機(ji)的(de)(de)轉動，從(cong)(cong)而實現精(jing)確的(de)(de)定(ding)位，可(ke)以(yi)達到0.001mm。直(zhi)流伺(si)服(fu)(fu)電(dian)(dian)機(ji)分為有刷(shua)(shua)和無(wu)刷(shua)(shua)電(dian)(dian)機(ji)。有刷(shua)(shua)電(dian)(dian)機(ji)成本(ben)低(di)，結構(gou)簡單，啟動轉矩(ju)大，調速范圍寬(kuan)，控(kong)制(zhi)容(rong)易(yi)，需要(yao)維(wei)護，但(dan)維(wei)護不(bu)方便(換碳(tan)刷(shua)(shua))，產生電(dian)(dian)磁干擾，對(dui)環境有要(yao)求。因此它可(ke)以(yi)用于對(dui)成本(ben)敏感(gan)的(de)(de)普通(tong)工(gong)業和民(min)用場合(he)。
無刷電(dian)機體(ti)積小(xiao)(xiao)，重量輕，出力大，響(xiang)應快，速度(du)高，慣量小(xiao)(xiao)，轉動平(ping)滑(hua)，力矩穩(wen)定。控制復雜，容易實現智能化，其電(dian)子換相(xiang)方式(shi)靈(ling)活，可(ke)以(yi)方波換相(xiang)或正弦(xian)波換相(xiang)。電(dian)機免維護(hu)，效率很(hen)高，運(yun)行溫度(du)低(di)，電(dian)磁輻射很(hen)小(xiao)(xiao)，長壽命，可(ke)用于各種(zhong)環境。
2、交流伺服電(dian)機(ji)也是無刷電(dian)機(ji)，分為同步(bu)(bu)和異步(bu)(bu)電(dian)機(ji)，目前運(yun)動(dong)控(kong)制中一般都(dou)用同步(bu)(bu)電(dian)機(ji)，它的功率(lv)范圍大，可(ke)以做到很大的功率(lv)。大慣量，最高轉(zhuan)動(dong)速(su)度低，且隨著功率(lv)增大而快(kuai)速(su)降低。因而適(shi)合(he)做低速(su)平穩運(yun)行的應(ying)用。
3、伺(si)(si)服電(dian)機內部的(de)轉子是永(yong)磁鐵(tie)，驅動(dong)(dong)器(qi)控制的(de)U/V/W三(san)相電(dian)形成電(dian)磁場，轉子在此磁場的(de)作用(yong)下(xia)轉動(dong)(dong)，同時電(dian)機自帶的(de)編碼(ma)器(qi)反饋(kui)信號給驅動(dong)(dong)器(qi)，驅動(dong)(dong)器(qi)根據反饋(kui)值與目標值進(jin)行(xing)比較，調整轉子轉動(dong)(dong)的(de)角度(du)。伺(si)(si)服電(dian)機的(de)精(jing)度(du)決定于編碼(ma)器(qi)的(de)精(jing)度(du)(線數)。
交(jiao)流(liu)(liu)伺(si)(si)(si)服電機(ji)和無(wu)刷直(zhi)流(liu)(liu)伺(si)(si)(si)服電機(ji)在功能上的(de)區別：交(jiao)流(liu)(liu)伺(si)(si)(si)服要好(hao)一些，因為是正(zheng)弦波控制(zhi)，轉矩脈動(dong)小。直(zhi)流(liu)(liu)伺(si)(si)(si)服是梯(ti)形波。但直(zhi)流(liu)(liu)伺(si)(si)(si)服比較(jiao)簡單，便宜。
4.傳感器——自動化工廠感受外界信息的觸覺
傳感(gan)(gan)器(qi)(英文名稱：transducer/sensor)是一(yi)種檢(jian)測裝置，能感(gan)(gan)受到被測量的(de)信(xin)息(xi)，并能將(jiang)感(gan)(gan)受到的(de)信(xin)息(xi)，按一(yi)定規律變換成為電信(xin)號或其他所需(xu)形式的(de)信(xin)息(xi)輸(shu)出(chu)，以滿(man)足信(xin)息(xi)的(de)傳輸(shu)、處理(li)、存儲、顯(xian)示、記錄和控(kong)制等要(yao)求。它是實現自(zi)動(dong)檢(jian)測和自(zi)動(dong)控(kong)制的(de)首要(yao)環節。
人們為了(le)從外界獲(huo)取(qu)信(xin)息，必須借助于感覺器(qi)官。
而(er)單靠人們(men)(men)自身的(de)感(gan)覺器(qi)官，在研究(jiu)自然現象和規律以及生產活動中它們(men)(men)的(de)功能就(jiu)(jiu)遠遠不夠了(le)。為適應這種情況(kuang)，就(jiu)(jiu)需要(yao)傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)。因此可以說，傳(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)是人類五官的(de)延(yan)長，又稱之(zhi)為電五官。
新(xin)技術革命的(de)到來，世界開(kai)始進入信息時代。在利(li)用(yong)信息的(de)過(guo)程(cheng)中，首先要解決的(de)就(jiu)是要獲取準確可靠的(de)信息，而傳感器(qi)是獲取自然和生(sheng)產領域中信息的(de)主要途徑與手段。
在現(xian)代工(gong)(gong)業生(sheng)產(chan)(chan)尤其是自動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)中(zhong)，要(yao)用(yong)各(ge)種傳(chuan)感器(qi)來監(jian)視和控制生(sheng)產(chan)(chan)過程(cheng)中(zhong)的各(ge)個參數，使設備工(gong)(gong)作(zuo)在正常狀態或最佳狀態，并使產(chan)(chan)品達到最好的質量。因此可以(yi)說(shuo)，沒有眾多的優良的傳(chuan)感器(qi)，現(xian)代化(hua)生(sheng)產(chan)(chan)也就失去(qu)了基礎。
在(zai)(zai)基礎(chu)學(xue)(xue)科(ke)研(yan)究(jiu)中，傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)更具有(you)突出(chu)的(de)(de)地位(wei)。現代科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術的(de)(de)發展(zhan)，進入了許多新領域(yu)：例(li)如(ru)在(zai)(zai)宏(hong)觀上(shang)要(yao)觀察(cha)(cha)上(shang)千光年(nian)的(de)(de)茫(mang)茫(mang)宇宙，微(wei)觀上(shang)要(yao)觀察(cha)(cha)小到(dao)fm的(de)(de)粒子(zi)世界，縱向上(shang)要(yao)觀察(cha)(cha)長達(da)數十萬年(nian)的(de)(de)天(tian)體演化(hua)，短到(dao)s的(de)(de)瞬間反應(ying)(ying)。此(ci)外，還出(chu)現了對深化(hua)物質認識、開拓新能(neng)(neng)源、新材(cai)料等(deng)具有(you)重要(yao)作用的(de)(de)各種極端技(ji)術研(yan)究(jiu)，如(ru)超(chao)(chao)高(gao)溫、超(chao)(chao)低溫、超(chao)(chao)高(gao)壓、超(chao)(chao)高(gao)真(zhen)空、超(chao)(chao)強磁場、超(chao)(chao)弱磁場等(deng)等(deng)。顯然，要(yao)獲取大量人類感(gan)(gan)官(guan)無法(fa)直接獲取的(de)(de)信(xin)息，沒(mei)有(you)相適應(ying)(ying)的(de)(de)傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)是不可能(neng)(neng)的(de)(de)。許多基礎(chu)科(ke)學(xue)(xue)研(yan)究(jiu)的(de)(de)障礙，首(shou)先(xian)就在(zai)(zai)于對象信(xin)息的(de)(de)獲取存在(zai)(zai)困難，而一(yi)些新機(ji)理(li)和高(gao)靈敏(min)度的(de)(de)檢測傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)出(chu)現，往往會導(dao)致(zhi)該領域(yu)內(nei)的(de)(de)突破。一(yi)些傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)的(de)(de)發展(zhan)，往往是一(yi)些邊緣學(xue)(xue)科(ke)開發的(de)(de)先(xian)驅。
傳感器(qi)早已滲透到(dao)諸如工(gong)業(ye)生產(chan)、宇宙開發(fa)、海洋(yang)探測、環境保(bao)護、資源(yuan)調查、醫學診斷、生物工(gong)程、甚至(zhi)文物保(bao)護等等極其之(zhi)泛的(de)領域。可以毫(hao)不(bu)夸張地說，從茫茫的(de)太空，到(dao)浩瀚的(de)海洋(yang)，以至(zhi)各(ge)種復雜的(de)工(gong)程系統(tong)，幾(ji)乎每一個現代化項目，都離不(bu)開各(ge)種各(ge)樣的(de)傳感器(qi)。
由此可見，傳(chuan)感器(qi)技術在發展(zhan)經(jing)濟(ji)、推動社(she)會進(jin)步方面的(de)重要作用(yong)，是(shi)十(shi)分(fen)明顯的(de)。世界各國都(dou)十(shi)分(fen)重視這一領域的(de)發展(zhan)。相信不久的(de)將(jiang)來，傳(chuan)感器(qi)技術將(jiang)會出現一個飛躍(yue)，達到(dao)與其重要地位相稱的(de)新水(shui)平。
5.變頻器——自動化工廠節能器
變(bian)(bian)頻器(qi)(Variable-frequencyDrive，VFD)是(shi)應用(yong)變(bian)(bian)頻技術與微電(dian)子技術，通過(guo)(guo)改變(bian)(bian)電(dian)機(ji)工(gong)作電(dian)源頻率(lv)方式(shi)來控(kong)制交(jiao)(jiao)流電(dian)動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)電(dian)力控(kong)制設備。變(bian)(bian)頻器(qi)主(zhu)要由整流(交(jiao)(jiao)流變(bian)(bian)直流)、濾波、逆變(bian)(bian)(直流變(bian)(bian)交(jiao)(jiao)流)、制動(dong)(dong)單(dan)元(yuan)、驅動(dong)(dong)單(dan)元(yuan)、檢測單(dan)元(yuan)微處理單(dan)元(yuan)等(deng)組成。變(bian)(bian)頻器(qi)靠內(nei)部(bu)IGBT的(de)(de)開(kai)斷來調整輸出電(dian)源的(de)(de)電(dian)壓和(he)頻率(lv)，根據(ju)電(dian)機(ji)的(de)(de)實(shi)際需(xu)要來提供其所需(xu)要的(de)(de)電(dian)源電(dian)壓，進而達(da)到節能、調速的(de)(de)目的(de)(de)，另外，變(bian)(bian)頻器(qi)還(huan)有很多的(de)(de)保護(hu)功能，如過(guo)(guo)流、過(guo)(guo)壓、過(guo)(guo)載保護(hu)等(deng)等(deng)。
變(bian)頻器輸(shu)出為PWM波(bo)(bo)，含有較(jiao)多的高次諧波(bo)(bo)。變(bian)頻功(gong)(gong)(gong)率傳感器通過對輸(shu)入的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)信號(hao)進(jin)行交流(liu)(liu)(liu)采樣(yang)，再將采樣(yang)值通過電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜、光(guang)纖等傳輸(shu)系統與數字(zi)(zi)量(liang)輸(shu)入變(bian)頻功(gong)(gong)(gong)率分析(xi)儀，數字(zi)(zi)量(liang)輸(shu)入變(bian)頻功(gong)(gong)(gong)率分析(xi)儀對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的采樣(yang)值進(jin)行運算，可以(yi)獲取電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)有效值、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)有效值、基波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、基波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)、諧波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)、諧波(bo)(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)、有功(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)率、基波(bo)(bo)功(gong)(gong)(gong)率、諧波(bo)(bo)功(gong)(gong)(gong)率等參數。
就(jiu)國內(nei)變(bian)頻(pin)器市場(chang)(chang)格(ge)局而言，業(ye)(ye)內(nei)人士將(jiang)其概括為，變(bian)頻(pin)器通(tong)用領域(yu)內(nei)資(zi)企業(ye)(ye)占(zhan)據80%以上的(de)市場(chang)(chang)份額，競爭(zheng)激烈導致10年價格(ge)大幅(fu)下滑;高性(xing)能(neng)市場(chang)(chang)仍以外資(zi)品(pin)(pin)(pin)牌為主(zhu)，未(wei)來(lai)將(jiang)成(cheng)為國內(nei)變(bian)頻(pin)器企業(ye)(ye)的(de)主(zhu)攻方向。是國內(nei)智能(neng)化(hua)(hua)電(dian)氣(qi)研發(fa)、生產和(he)(he)銷售的(de)為一體的(de)高新(xin)技術企業(ye)(ye)。生產變(bian)頻(pin)調(diao)速器、電(dian)機(ji)軟(ruan)起(qi)動(dong)(dong)(dong)器等(deng)工(gong)業(ye)(ye)自(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)廠家，產品(pin)(pin)(pin)采用重(zhong)載型設計，過(guo)載能(neng)力(li)強，具有(you)超大起(qi)動(dong)(dong)(dong)和(he)(he)運行(xing)容量、完善(shan)的(de)自(zi)動(dong)(dong)(dong)檢測、保護(hu)和(he)(he)控(kong)制(zhi)(zhi)性(xing)能(neng)，可(ke)以起(qi)動(dong)(dong)(dong)和(he)(he)控(kong)制(zhi)(zhi)任何類型的(de)重(zhong)型負載電(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)，產品(pin)(pin)(pin)已廣泛應用于冶(ye)金、礦山、造紙(zhi)、化(hua)(hua)工(gong)、建(jian)材、機(ji)械、電(dian)力(li)、以及建(jian)筑(zhu)系統等(deng)所有(you)工(gong)業(ye)(ye)傳(chuan)動(dong)(dong)(dong)領域(yu)。
6.電磁閥——自動化工廠的筋
電磁閥(fa)(fa)(Electromagneticvalve)是(shi)(shi)用(yong)電磁控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)工(gong)業設(she)備，是(shi)(shi)用(yong)來(lai)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)流(liu)體的(de)(de)自動(dong)化基礎元件，屬于執行器，并不(bu)限于液壓、氣(qi)動(dong)。用(yong)在工(gong)業控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統中調整介質(zhi)的(de)(de)方(fang)向、流(liu)量、速(su)度(du)(du)和其他的(de)(de)參(can)數。電磁閥(fa)(fa)可以配合(he)不(bu)同的(de)(de)電路來(lai)實現預期的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)，而控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)精度(du)(du)和靈活性都能夠保(bao)證。電磁閥(fa)(fa)有很多種，不(bu)同的(de)(de)電磁閥(fa)(fa)在控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)系統的(de)(de)不(bu)同位置發揮作用(yong)，最常用(yong)的(de)(de)是(shi)(shi)單向閥(fa)(fa)、安全閥(fa)(fa)、方(fang)向控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)、速(su)度(du)(du)調節(jie)閥(fa)(fa)等。
電磁閥(fa)(fa)里有密閉的(de)(de)(de)腔，在不(bu)(bu)同位(wei)置開(kai)有通(tong)(tong)孔(kong)(kong)(kong)，每個孔(kong)(kong)(kong)連接不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)油(you)(you)管(guan)，腔中間(jian)是活塞(sai)(sai)，兩面是兩塊(kuai)電磁鐵(tie)，哪面的(de)(de)(de)磁鐵(tie)線圈通(tong)(tong)電閥(fa)(fa)體就(jiu)會被吸引到哪邊，通(tong)(tong)過控(kong)制(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)體的(de)(de)(de)移動來開(kai)啟或關閉不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)排油(you)(you)孔(kong)(kong)(kong)，而進油(you)(you)孔(kong)(kong)(kong)是常開(kai)的(de)(de)(de)，液壓油(you)(you)就(jiu)會進入不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)排油(you)(you)管(guan)，然后通(tong)(tong)過油(you)(you)的(de)(de)(de)壓力(li)來推動油(you)(you)缸的(de)(de)(de)活塞(sai)(sai)，活塞(sai)(sai)又帶動活塞(sai)(sai)桿(gan)，活塞(sai)(sai)桿(gan)帶動機(ji)械(xie)裝(zhuang)置。這(zhe)樣通(tong)(tong)過控(kong)制(zhi)(zhi)電磁鐵(tie)的(de)(de)(de)電流通(tong)(tong)斷就(jiu)控(kong)制(zhi)(zhi)了機(ji)械(xie)運(yun)動。
選型依據
電磁閥(fa)選型首(shou)先應該依次遵循安全(quan)性，可靠性，適用(yong)性，經濟性四(si)大原則(ze)，其(qi)次是根據六個方(fang)面的現場工況(即管道參(can)數(shu)、流體參(can)數(shu)、壓力參(can)數(shu)、電氣參(can)數(shu)、動作方(fang)式、特殊要求(qiu)進行選擇)。
1、根據管道參數選擇電(dian)磁閥的：通徑規格(即(ji)DN)、接口方式
1)按照現場管道內徑(jing)尺(chi)寸(cun)或流量要求來(lai)確定(ding)通徑(jing)(DN)尺(chi)寸(cun);
2)接口(kou)方式，一般>DN50要(yao)選擇(ze)法蘭接口(kou)，≤DN50則可(ke)根據用戶需(xu)要(yao)自由選擇(ze)。
2、根據流(liu)體(ti)參數選擇電磁閥(fa)的：材(cai)質(zhi)、溫度組
1)腐蝕性流體：宜選用(yong)(yong)耐腐蝕電磁(ci)閥(fa)和(he)全不銹(xiu)鋼;食用(yong)(yong)超凈流體：宜選用(yong)(yong)食品級不銹(xiu)鋼材質(zhi)電磁(ci)閥(fa);
2)高(gao)溫(wen)流(liu)體(ti)：要(yao)選(xuan)擇(ze)采用(yong)耐高(gao)溫(wen)的電工材料(liao)和(he)密封材料(liao)制造的電磁閥(fa)，而(er)且要(yao)選(xuan)擇(ze)活塞式結構類型的;
3)流體狀態：大至有氣態，液態或混合(he)狀態，特(te)別(bie)是口(kou)徑(jing)大于(yu)DN25時一定要(yao)區分開來;
4)流(liu)體粘度：通(tong)常在50cSt以下可任(ren)意選擇(ze)，若超過此值，則要選用(yong)高粘度電(dian)磁閥(fa)。
3、根據壓力參(can)數(shu)選(xuan)擇電磁閥的：原理和結構品種
1)公稱(cheng)壓(ya)力：這個參(can)數(shu)與其它通用閥門的含義(yi)是一樣的，是根據管道公稱(cheng)壓(ya)力來定;
2)工(gong)(gong)作(zuo)壓力：如(ru)果工(gong)(gong)作(zuo)壓力低則必須選用(yong)直(zhi)(zhi)動(dong)或分步(bu)(bu)直(zhi)(zhi)動(dong)式原理(li);最低工(gong)(gong)作(zuo)壓差在(zai)0.04Mpa以上時直(zhi)(zhi)動(dong)式、分步(bu)(bu)直(zhi)(zhi)動(dong)式、先導式均可選用(yong)。
4、電氣選擇：電壓規格應盡(jin)量優先選用AC220V、DC24較為(wei)方便。
5、根據持(chi)(chi)續工作時間長(chang)短來(lai)選擇：常閉、常開、或可持(chi)(chi)續通電(dian)
1)當(dang)電(dian)磁閥需要長時間(jian)開(kai)啟(qi)，并(bing)且持續(xu)的時間(jian)多于關閉的時間(jian)應選(xuan)用常開(kai)型;
2)要是開(kai)啟的時(shi)間(jian)短或開(kai)和(he)關的時(shi)間(jian)不多(duo)時(shi)，則選(xuan)常閉型;
3)但(dan)是有些用(yong)于安全(quan)保護(hu)的工(gong)況，如(ru)爐、窯火(huo)焰監測，則不能(neng)選(xuan)(xuan)常開的，應選(xuan)(xuan)可長期(qi)通電(dian)型(xing)。
6、根據環(huan)境要求選擇輔助功(gong)能：防爆、止回、手動、防水(shui)(shui)霧、水(shui)(shui)淋、潛水(shui)(shui)。
7.工業相機——自動化工廠的視覺
工業相(xiang)機是(shi)機器視覺系統(tong)中的(de)一(yi)個關(guan)鍵(jian)組件，其(qi)最(zui)本質的(de)功能就是(shi)將光(guang)信(xin)號轉變成AFT-808小(xiao)型(xing)高清工業相(xiang)機為有序的(de)電信(xin)號。選擇合適的(de)相(xiang)機也是(shi)機器視覺系統(tong)設(she)計(ji)中的(de)重要環(huan)節，相(xiang)機的(de)不僅是(shi)直接(jie)決定所采集到的(de)圖像分(fen)辨率(lv)、圖像質量等，同(tong)時也與整(zheng)個系統(tong)的(de)運(yun)行模式直接(jie)相(xiang)關(guan)。
工業相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)又俗稱攝像機(ji)(ji)(ji)，相(xiang)(xiang)比(bi)于(yu)傳(chuan)(chuan)統的(de)民(min)用相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)(攝像機(ji)(ji)(ji))而言，它具有高(gao)的(de)圖像穩定性、高(gao)傳(chuan)(chuan)輸能(neng)力和高(gao)抗干擾能(neng)力等，市面(mian)上工業相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)大多(duo)是(shi)基于(yu)CCD(ChargeCoupledDevice)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)芯片的(de)相(xiang)(xiang)機(ji)(ji)(ji)。
工業(ye)相(xiang)機一般安裝(zhuang)在機器流水線上代替人眼來做測量和判斷，通過(guo)數字圖(tu)(tu)像(xiang)攝取目標轉換成圖(tu)(tu)像(xiang)信號，傳送給專用的(de)(de)圖(tu)(tu)像(xiang)處(chu)理系統，圖(tu)(tu)像(xiang)系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的(de)(de)特征，進而根據判別(bie)的(de)(de)結果來控(kong)制現場的(de)(de)設備動作。
8.儀器儀表——自動化工廠的脈搏
儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)(英文(wen)：instrumentation)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)是用以檢(jian)出、測量、觀察、計算各種物(wu)理量、物(wu)質成分(fen)、物(wu)性參數(shu)等的器(qi)(qi)具(ju)或設備。真空(kong)檢(jian)漏儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)、壓力(li)表(biao)(biao)(biao)、測長(chang)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)、顯微鏡(jing)、乘法器(qi)(qi)等均屬于儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)。廣義來說，儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)也(ye)可具(ju)有自(zi)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制、報警、信(xin)號傳(chuan)遞和數(shu)據處(chu)理等功能，例如用于工業生產過程自(zi)動(dong)(dong)控(kong)(kong)制中的氣動(dong)(dong)調節儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)，和電動(dong)(dong)調節儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)，以及集散型儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)控(kong)(kong)制系統也(ye)皆屬于儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)(biao)。
因為(wei)(wei)微電子技能(neng)的(de)(de)(de)提高，儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)產物進(jin)一步(bu)(bu)與微處(chu)(chu)置器、PC技能(neng)交(jiao)融，儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)的(de)(de)(de)數字(zi)化(hua)、智能(neng)化(hua)程(cheng)度不時(shi)獲得進(jin)步(bu)(bu)。以美國德州儀(yi)(yi)(yi)器公(gong)司(si)提出的(de)(de)(de)“DSPS”概念為(wei)(wei)例，以DSP芯片為(wei)(wei)中(zhong)心，共同進(jin)步(bu)(bu)前部的(de)(de)(de)夾雜旌(jing)旗燈號(hao)電路、ASIC電路、元件及開拓東西(xi)等(deng)(deng)供應整個使(shi)用系統的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理方案。儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)中(zhong)采用了(le)很多的(de)(de)(de)超大規劃(hua)集(ji)成(VLSI)的(de)(de)(de)新器件、外表(biao)貼裝技能(neng)(SMT)、多層線(xian)路板印(yin)刷(shua)、圓片規劃(hua)集(ji)成(WSI)和多芯片模(mo)塊(kuai)(MCM)等(deng)(deng)新工藝，CAD、CAM、CAPP、CAT等(deng)(deng)核算機輔佐伎倆，使(shi)多媒體技能(neng)、人(ren)機交(jiao)互、恍惚節制、人(ren)工神經元收集(ji)等(deng)(deng)新技能(neng)在現代儀(yi)(yi)(yi)器儀(yi)(yi)(yi)表(biao)中(zhong)獲得了(le)普(pu)遍使(shi)用。
自動化工廠中需要(yao)應用各(ge)種儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)，比如測(ce)量壓力、液位、流量、溫度等一些(xie)控制過程所需要(yao)的參數值，就需要(yao)相(xiang)關的儀(yi)器(qi)儀(yi)表(biao)。
9.自動化軟件 自動化工廠的思維
自(zi)動化(hua)軟件(jian)(jian)在工(gong)業(ye)系(xi)(xi)統中起著重要(yao)作用(yong)(yong)，其主(zhu)要(yao)作用(yong)(yong)是對生(sheng)產過程進行調度自(zi)動化(hua)控制(zhi)，工(gong)業(ye)控制(zhi)系(xi)(xi)統在技術、產業(ye)、應(ying)用(yong)(yong)上(shang)的高速發展(zhan)，已逐步(bu)具備高度集成(cheng)化(hua)、智能(neng)化(hua)、網(wang)絡(luo)化(hua)的發展(zhan)趨勢和特點。由于工(gong)業(ye)控制(zhi)系(xi)(xi)統的管(guan)控一(yi)體化(hua)趨勢控制(zhi)工(gong)程網(wang)版(ban)權所有，使(shi)得(de)工(gong)業(ye)控制(zhi)系(xi)(xi)統與傳統IT管(guan)理系(xi)(xi)統以(yi)及互聯網(wang)相連通(tong)，內部也越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多地采(cai)用(yong)(yong)了通(tong)用(yong)(yong)軟件(jian)(jian)、通(tong)用(yong)(yong)硬件(jian)(jian)和通(tong)用(yong)(yong)協議。比較(jiao)常(chang)見的是SCADA自(zi)動化(hua)軟件(jian)(jian)系(xi)(xi)統。
所謂的(de)(de)SCADA自動(dong)化(hua)系統(supervisorycontrolanddataacquisition)，就是(shi)我們所說的(de)(de)數(shu)據采集與監(jian)控系統。它主要是(shi)受計(ji)算機(ji)技術(shu)得支(zhi)撐，對各種生產過(guo)程進(jin)行(xing)調(diao)度(du)自動(dong)化(hua)控制的(de)(de)系統。目前(qian)，SCADA軟(ruan)件不僅在(zai)(zai)石(shi)油、化(hua)工(gong)等行(xing)業(ye)的(de)(de)數(shu)據信(xin)息采集和(he)監(jian)督控制中起到很大的(de)(de)作(zuo)用，而且廣泛的(de)(de)運用于水利(li)和(he)電力事業(ye)的(de)(de)監(jian)管(guan)之中。SCADA自動(dong)化(hua)軟(ruan)件，可以在(zai)(zai)無(wu)人(ren)看管(guan)的(de)(de)情況下(xia)，自動(dong)化(hua)的(de)(de)對生產進(jin)行(xing)長(chang)時間的(de)(de)精準(zhun)監(jian)椌，并(bing)且從中獲取有效的(de)(de)信(xin)息數(shu)據，為監(jian)管(guan)的(de)(de)管(guan)理者提供(gong)有力的(de)(de)評價參考。
10.控制柜
控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)又包括許多種，有電氣(qi)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、變頻控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、低(di)壓控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、高壓控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、水泵控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、電源(yuan)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、防(fang)爆控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、電梯(ti)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、PLC控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、消防(fang)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)、磚機控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)柜(ju)(ju)(ju)等等。
自動(dong)化(hua)工廠中涉及(ji)到電(dian)氣、變頻(pin)、電(dian)源(yuan)、水泵等等控(kong)制柜，根(gen)據不同(tong)的需求選擇(ze)不同(tong)的控(kong)制柜，實現不同(tong)的控(kong)制功(gong)能。
