摘 要:电气自动化设备在实际应用过程中体现出较高的精度、效率和准确度特点,在企业的生产中应用十分广泛。为了确保生产的顺利进行,作为设备维修部门,及时维修维护设备,使故障设备尽快恢复正常,是每个维修人员都向往的美好愿望,这就对维修人员的技能水平有着很高的要求。设备的抗干扰问题,具有偶发、隐蔽、无规律等特点,经常困扰着我们,也严重影响了设备的稳定性,必须引起重视。
关键词:电气自动化设备;应用;干扰;屏蔽
1 造成干扰的原因
(1)信号传输被干扰:当信号电缆绝缘层老化,屏蔽材质破损,就会被其他强磁干扰,造成信号被无端扭曲,严重时毁坏设备。(2)施工不规范:设备的布线,不能因节约成本而牺牲稳定性,对于信号种类、用途不同,强电会对弱电信号产生影响,如果信号线缆的屏蔽效果变差,隐患就会发生,另外,不能将两者共地。(3)元件及线缆老化。设备使用过程中,某些元器件或线缆,由于设计布局、频繁使用、选型品质、散热不好等多因素造成其加剧老化,引起干扰。
2 屏蔽干扰的措施
加强对信号线的检查。在信号线的布置过程中,要杜绝多条信号线纠缠在一起的情形。同时,定期对信号线的绝缘情况进行检查,对有绝缘橡胶破损的信号线进行更换,以保证信号的正确传输,避免发生漏电干扰传输信号。
将电缆分层敷设。在设备设计方案阶段,针对传递不同信号的电缆,应分别隔离,采用分层铺设的方式对电缆进行一定的调控,从而保证电缆信号之间不会相互干涉。对于传递相同信号的电缆而言(如检测温度的电流信号),也应当尽可能避免线路密集的纠缠[1],选择开阔的线槽布置,由于控制器端口在对信号进行处理时,对信号可以进行一定程度的精密分析,所以,如果有较为类似的信号发生互扰时,会影响控制器的判断,从而导致控制器产生误动作、误指令。
供电系统隔离。由于一些现场常常会对大功率电机进行开关,开关过程中会产生高频信号,为了防止高频电磁对系统产生干扰,可以通过在供电线路上安装变压器,可以对大功率电机开关产生的高频电磁进行约束,避免对整体控制系统产生影响。
扭绞与屏蔽。信号导线的扭绞即“屏蔽双绞线”,扭绞替代平行,可达到抑制磁场干扰的效果。屏蔽即采取金属导体隔绝元件、组合件以及信号线。屏蔽可以很好的抑制多线缆分布电容性耦合噪声干扰。常用的方法是通过屏蔽双绞线连接模拟信号。通常情况下,不但电噪声会干扰信号,而且强交变磁场也会干扰信号。因此,不但需要考虑电屏蔽,而且需要考虑磁屏蔽,可以采取导磁性能优越(如铁、镍等)的导体实现屏蔽措施。
做好设备接地。对于设备接地,其主要包括两方面作用:一方面,在信号、供电电源进入设备后或其自身发生故障时,可以将超负荷的电流导入大地;另一方面,接地系统可以提供屏蔽层给设备,进而隔绝电子噪声干扰,同时,可以提供参考零电位给全部系统。
3 案例分析
一台立式加工中心,在执行程序加工过程中,出现了“X轴过电流”报警停机。检查X轴机械,手盘丝杠负载很小;监测设备外部供电,情况也正常;用同型号伺服驱动器替换,发现故障依然存在。经仔细检查发现,是X轴的信号绝缘老化,导致同一线槽内的强电线路对其产生了干扰[2]。更换信号线,故障消除。进一步优化,将强电和信号线分开铺设,并增加定期检查。
4 提高电气自动化控制设备可靠性的有效措施
4.1 提高设计的可靠性
如果电气自动化控制设备的设计方案科学合理,其设计性能就会与实际效果相近,设备才可以高效稳定的运行。
在设计时,应根据实际情况防止环境对设备造成影响,例如需要在设计方案中根据机械力、振动等影响因素调整和优化设计方案,降低设备运行过程中受到机械力、振动等原因造成的损坏,从而延长设备的维修周期和应用年限[3]。另外,在设计时,还要对设计方案进行成本的优化,不但要兼顾成本,而且还要保证质量。设计者应分析设备超负荷运行的性能,从而在本质上提升设备运行的可靠性。
4.2 提高测试频率,保障可靠性
大部分设备生产厂家及相关销售企业在将生产出的设备投入市场之前,通常都会进行大规模、专业的性能测试,这是为了确保设备在使用的过程中能够保障一定的安全性和可靠性。但是部分生产企业缺乏对设备性能测试与调控的重视,企业管理的松散导致技术人员对于测试工作敷衍了事,所以这种情况下投入市场的电气自动化控制设备,由于测试频率及力度不足,其安全性和可靠性将很难得到保障。针对这种问题,企业应该加强严格管理,进一步提高对自动化设备的测试频率和力度,使其性能和可靠性能够得到充分的保障。
4.3 控制好自动化设备零件的批量生产质量
目前为了满足国内外经济市场中对于电气自动化控制设备的大量需求,很多生产厂家对于自动化设备的零部件制造过程,都采取了大批量生产和流水线作业的形式。这种方式在提高了零件产量的同时,却很容易忽略零部件质量,给电气自动化控制设备的可靠性和安全性造成的影响。因此,相关生产和制造企业管理层,应充分利用好实验室的功能和作用,对大批量生产的零件设备进行有效的检测。只有自动化设备零件的质量达到标准,设备的安全性和可靠性才能够得到有效的保障。
4.4 选用适宜的电子元件
一些企业盲目地选择电子元件,不能选择合适的电子元件。因此,在进行采购时,需要根据设备的使用情况选择合适的元器件进行采购,这样既节省成本,又满足设备的使用需求,从而提高自动化控制设备的性能[4]。例如在选择机械手手部结构的零件时,需要根据装配零件的材质、大小、构造和实际作用等进行选择。例如机械手的电磁盘一般在穿孔或沟槽工件上使用,优点是构造简单,使用年限长,可以对工件迅速吸附,被广泛应用在机械手的部件中。缺点是由于磁盘上的剩磁会对铁质碎屑进行吸附,容易划伤工件。机械手的气吸式吸盘适宜在光滑平整的材料上使用,因此应确保工件表面和吸附边缘无碎屑堆积。其优点是吸力较小,使用时不易划伤工件。它的主要缺点是构造复杂,应用年限短。总之,对电气元件进行选择时应根据实际现状针对性的进行选择,才能使设备更加合理、科学的运行。
4.5 及时对电气自动化控制设备进行养护和维修
电气自动化控制设备在使用和运行的过程中,不可避免地会产生机械磨损,同时由于其内部包含有大量的电子零件,这些零部件均带有一定的使用寿命。所以,在经过较长一段时间持续工作之后,企业管理者应不定期对自动化设备的内部零件及机械磨损状况进行检查,对于一些存在安全隐患的损坏或老旧零部件应及时进行更换和处理。同时,管理人员应做好自动化控制设备的日常保养工作,提高对设备保养的资金投入,从多方面控制和提高电气自动化设备的可靠性。
结束语
总而言之,“干扰”对电气自动化设备带来的危害,严重影响着设备的“健康”,通过良好的屏蔽措施,可以避免或减少干扰带来的不良影响,可以促使我们的设备少生病。同时,重视干扰问题,可以比较设备的优劣,对用户的使用有着重要意义。
参考文献
[1]翟让.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].通信电源技术,2018,35(11):147-148.
[2]张力仁.电气自动化技术应用探讨[J].科技经济导刊,2018,26(33):85.
[3]孙肇伟,杜少雄.电气工程自动化及其节能设计的应用分析[J].河南科技,2018(31):121-122.
[4]张鑫,曲鸣飞.基于可靠性测试方法的电气自动化控制设备设计[J].电脑迷,2018(11):237.