工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計制造及安裝調(diào)試方法

郭滿糧 穆云霞

中特科技工業(yè)（青島）有限公司 山東青島 266000

隨著各種自動化技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展普及，工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)也進(jìn)入了一個群信的時代，自動化生產(chǎn)、智能化生產(chǎn)成為現(xiàn)時代工業(yè)系統(tǒng)的一個顯著特點(diǎn)。在這一過程中，工業(yè)自動化控制設(shè)備的應(yīng)用就起到了重要的作用，在一定意義上來說，工業(yè)自動化控制設(shè)備是工業(yè)自動化生產(chǎn)中的核心組成部分。

1 工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計制造

工業(yè)自動化設(shè)備在設(shè)計時，可采用優(yōu)化設(shè)計方法和自動控制技術(shù)，如采用狀態(tài)空間的最優(yōu)化設(shè)計方法和數(shù)字PID控制技術(shù)。在狀態(tài)空間的最優(yōu)化設(shè)計方法中，可以通過狀態(tài)觀測器，對工業(yè)自動化設(shè)備中的控制性能進(jìn)行控制及調(diào)整。在經(jīng)典的控制理論中，一般是通過計算傳遞函數(shù)進(jìn)行控制方式的實(shí)現(xiàn)，所研究的系統(tǒng)也是輸入輸出系統(tǒng)，傳輸函數(shù)根據(jù)輸入量的變化，通過傳遞函數(shù)進(jìn)行輸出量的控制。但是這種控制方式也具有一些缺點(diǎn)，比如不能觀察到控制系統(tǒng)內(nèi)部的變化，這樣從控制系統(tǒng)的性能角度而言，和最優(yōu)化設(shè)計方法相比不夠優(yōu)越，故需要運(yùn)行現(xiàn)代控制理論進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計[1]。在現(xiàn)代控制理論中，最優(yōu)化模型具有能觀性，能夠具有控制模型的可視化功能。在現(xiàn)代控制理論中，可以構(gòu)建狀態(tài)空間方程，通過對狀態(tài)空間方程的求解，并對狀態(tài)空間方程中的參數(shù)進(jìn)行分析求解，若不合適的地方加以改進(jìn)，這樣就可以得到控制性能更加優(yōu)越的控制模型，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計。在狀態(tài)空間的最優(yōu)化設(shè)計方法中，可以用狀態(tài)空間模型設(shè)計和分析多輸入和多輸出系統(tǒng)，也可研究多變量系統(tǒng)提供了很好的自動化控制方法。通過對工業(yè)自動化設(shè)備中的各個功能分模塊進(jìn)行設(shè)計，使得工業(yè)自動化設(shè)備具有更加優(yōu)越的性能。通過分模塊進(jìn)行工業(yè)自動化設(shè)備的設(shè)計及制造，首先當(dāng)工業(yè)自動化設(shè)備出現(xiàn)故障時，便于對故障進(jìn)行排查，縮短自動化設(shè)備的停運(yùn)故障時間。并且，自動化代碼生成，也減少了人為在代碼領(lǐng)域的出錯率，所花費(fèi)的時間相對而言也會減少，提高了工業(yè)自動化設(shè)備的生成效率。

2 工業(yè)自動化設(shè)備的安裝調(diào)試

2.1 積極引用先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)

首先，在提高工藝自動化控制設(shè)備可靠性方面，應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，雖然自動化控制設(shè)備在我國經(jīng)過快速發(fā)展，已經(jīng)得到了一定程度的普及，但是從設(shè)備技術(shù)方面來看，叫國際先進(jìn)水平還很落后。特別是近年來隨著信息技術(shù)的發(fā)展，自動化控制設(shè)備與信息系統(tǒng)的結(jié)合已經(jīng)成為重要的發(fā)展趨勢，從國外的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來看，也取得了較好的效果。因而對于我國工業(yè)自動化系統(tǒng)而言，應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)更為先進(jìn)的控制設(shè)備和技術(shù)，建立相應(yīng)的信息控制系統(tǒng)，進(jìn)行全面的整合。目前在一些大型的化工生產(chǎn)企業(yè)、汽車制造企業(yè)等領(lǐng)域，已經(jīng)應(yīng)用了整合程度較高的信息控制系統(tǒng)，對于自動化控制設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和控制，工業(yè)自動化生產(chǎn)進(jìn)入了一個全新的階段。當(dāng)前應(yīng)當(dāng)通過積極引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，擴(kuò)大自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，并且通過與信息系統(tǒng)的整合，也能夠在提高自動化控制設(shè)備可靠性方面起到重要的作用[2]。

2.2 工業(yè)自動化設(shè)備的電氣安全試驗(yàn)

安全自動化設(shè)備就是設(shè)備零件或設(shè)備上開展的型式試驗(yàn)，檢查設(shè)備結(jié)構(gòu)是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。電氣安全具體而言即指設(shè)備安全與人身安全，其中，設(shè)備安全就是建筑、其他相關(guān)設(shè)備及電氣設(shè)備安全；人身安全即在操作電氣設(shè)備的過程中，工作人員的人身安全。從另一個方面而言，電氣安全試驗(yàn)即指產(chǎn)品的主要程序，通過電氣安全試驗(yàn)來檢測產(chǎn)品中存在的安全隱患，以及時發(fā)現(xiàn)及解決問題，從而保障有關(guān)工作人員生命安全。一般情況下，企業(yè)需派遣一些專門人員對設(shè)備進(jìn)行故障試驗(yàn)，以降低設(shè)備發(fā)生故障幾率，提高相關(guān)工作安全性。在開展試驗(yàn)前，需檢驗(yàn)有關(guān)設(shè)備電路圖，通過檢測結(jié)果來評估設(shè)備是否存在危險故障。在此過程中，相關(guān)人員應(yīng)做好以下幾方面內(nèi)容：第一，對電源變壓器進(jìn)行檢測時，應(yīng)保證次級繞組處于短路狀態(tài)；第二，對保護(hù)阻體導(dǎo)體進(jìn)行檢測時，應(yīng)將導(dǎo)體斷開后，再進(jìn)行相關(guān)操作；第三，對于短路輸出問題，應(yīng)使每個輸出短路，每次短路一個。如果試驗(yàn)出現(xiàn)火焰蔓延、電擊等跡象時，試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行到該跡象發(fā)生為止，最長不得超過4個小時。另外，與設(shè)備一同進(jìn)行檢測的還有設(shè)備符號、標(biāo)識、說明書等。

2.3 工業(yè)自動化控制設(shè)備的維修技術(shù)

維修工作的進(jìn)行可以在生產(chǎn)工作前進(jìn)行預(yù)防維修，技術(shù)人員從預(yù)防故障發(fā)生的角度定下針對機(jī)械設(shè)備的必要維修活動，具體的操作包括：維修人員根據(jù)日常工作中的自動化設(shè)備生產(chǎn)狀況進(jìn)行記錄，對生產(chǎn)效率的不正常預(yù)兆進(jìn)行監(jiān)控記錄，并在故障發(fā)生前就消除掉安全隱患。這種維修方式能夠有效防止生產(chǎn)過程中出現(xiàn)大問題引發(fā)事故，進(jìn)而影響工業(yè)生產(chǎn)。除了預(yù)防維修，還要進(jìn)行生產(chǎn)維修。這種維修方式能夠有效減少工業(yè)生產(chǎn)中的故障停工時間，盡量維護(hù)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)高效性，減少損失。此外，還有發(fā)生故障以后再進(jìn)行維修的事后維修。這種維修方式是實(shí)際設(shè)備維修中應(yīng)用更多的方式，不具備計劃性，是一種補(bǔ)救性措施[3]。

2.4 健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制

健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制主要是指在自動化控制設(shè)備應(yīng)用中，建立起較好的維護(hù)保養(yǎng)制度，合理配置維護(hù)保養(yǎng)人員，開展日常的自動化控制設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，定期進(jìn)行自動化控制設(shè)備的檢修。通過建立健全的維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制，提高自動化控制設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作水平，這對于降低自動化控制設(shè)備的故障率有著重要作用。同時，在健全維護(hù)保養(yǎng)機(jī)制中，還應(yīng)當(dāng)建立完善的責(zé)任制度，明確相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)人員的責(zé)任，提高維護(hù)保養(yǎng)人員的責(zé)任心和使命感。

3 結(jié)語

工業(yè)自動化設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有重要的地位，其中自動化設(shè)備中的軟件控制算法的性能將直接影響自動化設(shè)備產(chǎn)品的性能表現(xiàn)，本文分析的工業(yè)自動化設(shè)備中的控制算法和安裝調(diào)試方法，對于工業(yè)自動化設(shè)備的推廣使用具有一定的意義和價值。