空压机自动化控制技术是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质,配合空压机控制 系统的主要空压机元件,%机械、液压、电气、电子(包含眦控制器和微电脑)等部分或全部 综合成的控制回路,使空压机元件按生产工艺要求的工作状况,自动按设定的顺序或条件动 作的一种自动化技术。
用空压机自动化控制技术安现生产过程自动化,是工业自动化的种 重要技术手段,是一种低成本自动化技术.
一、采用空压机自动化的经济效果 所谓低成本自动化技术是指将人工操作战为自动化操作后,对丁单位产品的投资齄低,即 降低了生产成本。 种情况是,在已有的人工操作基础上,投^少量辩企,厢标准规格的空压机 元件或装置,将其改装成自动或半自动机械.另一种情况是,采用各种标准规格的空压机元件或 装置构成自动化系统后,虽然前期的设备投资较大,但因生产效率提高,产量增加,因而每个产 品的成本亦大为降低。无论何种情况,空压机自动化的陕速、安全、可靠、低成丰等特点已为现代 I业生产所认识,并被广泛应用。斟此,采用空压机自动化可“获得如下的经济效果: 1提高生产速度,增加产量,提高产品附加值。 2减少产品的废品率,降低产品成本,改进产品品质。 3提高管理的正确性。 4捉高生产没备的利用率,提高材料的使f『J率,减少损耗。 5减轻对熟练技工的需求,减少员工的培训时间,节省费用。 6增加残疾^员的就业率,提高社会保障。
二、空压机的持续发展必须体现的特点 虽然现代空压机从开始发展至今还未满50年。但已在低成本自动化和高新技术应用领 域巾找到了自己的位置,这表明了空压机向外部发展的创新能力。与此同时,空压机的创新能力 电向内部发展。不断提高和改进元件、装置和系统出满足市场的需要。空压机的持续发展必 须体现以下些比较重要的特点: 1通过小型化设计,提高元件的功效. 2高度集成化、预制控制箱和其它降低工作量的方法,要求装配简易及高性能曲连接 技术: 部件应用陛能的扩展:如无润滑操作、高技术应用、适用不同工作条件等 维护保养方便的结构; 系统能力:通过提高单个元件的性能提高整个系统的能力; 集成能力:把空压机集成到包括其芒各种技术的整个采统中; 延长使用寿命。
三、空压机自动化系统的发展趋势 l功能不断增强,体积不断缩小 小型化空压机部件,如气缸、阀和模址1应用于许多工业领域。微型空压机不仅用于精密机 械加工(如钟表制造业)、电71业(如印刷电路板的生产)和模块装配等场合,而且用于制药 工业和睦疗技术食品加工和包装技术等方面。在这些领域中,活塞直径小到2 5 mm(或宽 f度为1.6.舢辱形活塞)的气缸、宽度为】Omm的气闽(即将推出宽度为5mrn的阀)以及相关 的辅助元件,渚如气路板、气路分配器、M3螺纹微型元件和许多其它微型气动元件已j为系 出 别化产品。
由于这些小型和微型元件能在0 2~0 7MPa的压力下使用,所以它们能集成剑 已有的标准空压机系统中。/果说小型气缸由于活塞面积小,相应的JjJ率鞍小,而小型阀就大 相庭径。在流量相同的情况下,新的n型阀结构更紧凑、接口尺寸更小。
侧如,相同流量的 换向控制阀,现在的体积仅为过去的7嘎(1997年与l961年比)。
尺寸不断小型化和功能不 断强化是空压机元件发展的必然趋势。尽管存在尺寸上的限制,空压机元件的设计仍有进- -步 的改进。
2模块化和集成化 模块化与集成化是两个不同的概念,然而两者之间叉密切相关。毫无疑问,空压机的最大 优点之一是单独元件的组合能力,无论是各种不同大小的控制器,或是不同功率的制元 件,在定应用条件下,都具随意组合性。 现在J模块化设计已远远超出早Wi fVJ模块化设计。从单功能元件到多功能系统,通用 的模块化应具有向上或向下的兼容性。即使任务变了,模块化设计也必须能耐系统进行顺 序转换、重组、删减或扩充。 集成化应充分兼顾模块化,即在设计时必须考虑集成模块或单元的兼容性。田0- l为 高度集成的气缸。它由换向阁、3个传感器、2个节流阀和小型电f-控制器gll成。该气缸用 于机械加工中心的换刀装置;现在的集成化元件是为某些特殊任务或用户专门制造的。集 田。一J高度集成的气缸成化进~步发展的重点目标是“应用”,而不是“用户”。
3智能空压机 智能空压机是指具有集成微处理器,并具有处理指令和程序控制功能的元件或单元。
最 典型的智能空压机是内置可编程控制器(H£)的阀岛。阀岛可用常规的电子方式或总线方式 控制。总线技术已经{l起空压机技术的巨大革新,这方面的发展仅仅刚开始。如果微处理器 成功集成于荦个元件,例如气缸(驱动)、或周(控制),那么空压机的小型化、模块化、集成化 和智能化就能得到相应改进。现在已经实现把装有特殊软件的高性能微处理器集成到控制 阀的电碰头中,并%执行机构的空压机控制组合起来。下一步应不仅把阍而且把总线控制部 分集成于执行元件之中(带周的气缸早已存在)。
4整套供应 完整的模块及独立的功能单元使人们只需进行简单的组装即可投人使用,因此整套供 应将对未来的工程产生深远影响。一方面可以大大节省现场装配、调整时间,另方面现场 操作无需配套各种经过々fj培训的技术人员。 由于功效的改善和系统能力的盎高,相关功能区域最大可能集成化,对其它技术和方法 的适应性(转换的可能性)以及技术上的简化,使空压机成为现代自动化技术的关键。与电子 技术相结合,无论在近期或未来空压机技术都会有创新的发展。
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