自动化设备

　　自动化技术广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。

　　定义

　　自动化是专门从事智能自动控制、数字化、网络化控制器及传感器的研发、生产、销售的高科技公司，其众多的功能模块、完善的嵌入式解决方案可以最大程度地满足众多用户的个性化需求。公司的产品拥有多种系列的产品来满足客户的需求。自动化设备由振动盘搭配组成。

　　意义

　　自动化系统中的大型成套设备，又称自动化装置。是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。因此，自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。

　　故障诊断

　　检查所有电源，气源，液压源

　　电源，包括每台设备的供电电源和车间的动力电，即设备所能涉及的所有电源。

　　气源，包括气动装置所需的气压源。

　　液压源，包括液压装置需要的液压泵的工作情况。

　　在50%的故障诊断问题中，基本上发生错误都是电源，气源和液压源的问题。比如供电出现问题，包括整个车间供电的故障，比如电源功率低，保险烧毁，电源插头接触不良等;气泵或液压泵未开启，气动三联件或二联件未开启，液压系统中的泄荷阀或某些压力阀未开启等造成的。这几种最基础的问题，通常是最普遍的问题。

　　检查传感器位置是否出现偏移

　　由于设备维护人员的疏忽，可能某些传感器的位置出现差错，比如没有到位，传感器故障，灵敏度故障等。要经常检查传感器的传感位置和灵敏度，出现偏差及时调节，传感器如果坏掉，立刻更换。很多时候，如果在保证电源，气源和液压源供应无误的情况下，更多的问题就是传感器的故障。尤其是磁感应式传感器，由于长期使用，很可能内部搭铁相互粘住，无法分开，出现常闭信号，这也是该类型传感器的通病，只能进行更换。此外，由于设备的震动，大部分的传感器在长期使用后，都会出现位置松动的情况，所以在日常维护时要经常检查传感器的位置是否正确，是否固定牢固。

　　检查继电器，流量控制阀，压力控制阀

　　继电器和磁感应式传感器一样，长期使用也会出现搭铁粘连的情况，从而无法保证电气回路的正常，需要更换。在气动或液压系统中，节流阀开口度和压力阀的压力调节弹簧，也会随着设备的震动而出现松动或滑动的情况。这些装置与传感器一样，在设备中都是需要进行日常维护的部件。所以在日常工作中，一定要对这些装置进行认真的检查。

　　检查电气，气动和液压回路连接

　　如果以上三步都没有发现任何问题，那么检查所有回路。查看电路中的导线是否出现断路，尤其是线槽内的导线是否由于拉扯被线槽剐断。检查气管是否有损坏性的折痕。检查液压油管是否堵塞。

　　在这一步检查电路时，要使用必备的万用表，调到蜂鸣器档，检查回路的通路情况。如果气管出现严重折痕，立刻更换。液压油管一样要更换。

　　在保证上述步骤无误后，故障才有可能出现在控制器中，但永远不可能是程序问题!首先，不要肯定是控制器毁坏，只要没有出现过严重的短路，控制器内部都具有短路保护，一般性的短路不会烧毁控制器。

　　首先，检查是否有高频干扰的设备在控制器附近。如果有，立刻挪走。如果在户外，大强度的闪电也可能造成控制器在一瞬间无法正常工作。此时，先清除掉所有可能的干扰设备，然后重启控制器。

　　其次，如果重启无效，检查控制器接线是否有松动，有接触不良的情况。

　　最后，若接线无误。判断是否是PLC的存储卡出现问题。更换一块新的卡，下载程序，检查是否是先前的内存卡有故障。

　　发展简况

　　1946年

　　美国机械工程师D.S.哈德最先提出“自动化”一词，并用来描述发动机汽缸的自动传送和加工的过程。50年代，自动调节器和经典控制理论的发展，使自动化进入以单变量自动调节系统为主的局部自动化阶段。

　　60年代

　　随着现代控制理论的出现和电子计算机的推广应用，自动控制与信息处理结合起来，使自动化进入到生产过程的最优控制与管理的综合自动化阶段。

　　70年代

　　自动化的对象变为大规模、复杂的工程和非工程系统，涉及许多用现代控制理论难以解决的问题。这些问题的研究，促进了自动化的理论、方法和手段的革新，于是出现了大系统的系统控制和复杂系统的智能控制，出现了综合利用计算机、通信技术、系统工程和人工智能等成果的高级自动化系统，如柔性制造系统、办公自动化、智能机器人、专家系统、决策支持系统、计算机集成制造系统等。

　　研究内容

　　自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。作为一个系统工程，它由5个单元组成：①程序单元。决定做什么和如何做。②作用单元。施加能量和定位。③传感单元。检测过程的性能和状态。④制定单元。对传感单元送来的信息进行比较，制定和发出指令信号。⑤控制单元。进行制定并调节作用单元的机构。自动化的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面，包括理论、方法、硬件和软件等，从应用观点来看，研究内容有过程自动化、机械制造自动化、

　　管理自动化、实验室自动化和家庭自动化等。

　　过程自动化

　　石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学处理自动化。一般采用由检测仪表、调节器和计算机等组成的过程控制系统，对加热炉、精馏塔等设备或整个工厂进行最优控制。采用的主要控制方式有反馈控制、前馈控制和最优控制等。

　　机械自动化

　　这是机械化、电气化与自动控制相结合的结果，处理的对象是离散工件。早期的机械制造自动化是采用机械或电气部件的单机自动化或是简单的自动生产线。20世纪60年代以后，由于电子计算机的应用，出现了数控机床、加工中心、机器人、计算机辅助设计、计算机辅助制造、自动化仓库等。研制出适应多品种、小批量生产型式的柔性制造系统(FMS)。以柔性制造系统为基础的自动化车间，加上信息管理、生产管理自动化，出现了采用计算机集成制造系统(CIMS)的工厂自动化。

　　21世纪以后，特别是近几年，机械自动化检测、分类、生产、包装、印刷，已经广泛应用于工厂。提高工业效率、减少成本，为中国现代工业的发展做出了巨大的贡献。

　　管理自动化

　　工厂或事业单位的人、财、物、生产、办公等业务管理自动化，是以信息处理为核心的综合性技术，涉及电子计算机、通信系统与控制等学科。一般采用由多台具有高速处理大量信息能力的计算机和各种终端组成的局部网络。现代已在管理信息系统的基础上研制出决策支持系统(DSS)，为高层管理人员决策提供备选的方案。 对社会的影响 自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活等方式将产生深远影响。生产过程自动化和办公室自动化可极大地提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，保证产品质量，改善劳动条件，改进生产工艺和管理体制，加速社会的产业结构的变革和社会信息化的进程.

　　技术应用

　　自动化技术在仓储领域(包括主体仓库)中的发展可分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。在90年代后期及 21世纪的若干年内，智能自动化仓储将是自动化技术的主要发展方向。

　　第一阶段

　　物资的输送、存储、管理和控制主要靠人工实现，其实时性和直观性是明显的优点。人工仓储技术在初期设备投资的经济指标也具有优越性。

　　第二阶段

　　物料可以通过各种各样的传带，工业输送车、机械手、吊车、堆垛机和升降机来移动和搬运，用货架托盘和可移动货架存储物料，通过人工操作机械存取设备，用限位开关，螺旋机械制动和机械监视器等控制设备的运行。机械化满足了人们速度、精度、高度、重量、重复存取和搬运等要求。

　　第三阶段

　　是自动化仓储技术阶段自动化技术对仓储技术和发展起了重要的促进作用。 50年代末和60年代，相继研制和采用了自动导引小车(AVG)、自动货架、自动存取机器人、自动识别和自动分拣等系统。70年代和80年代，旋转体式货架、移动式货架、巷道式堆垛机和其他搬运设备都加入了自动控制的行列，但这时只是各个设备的局部自动化并各自独立应用，被称为"自动化孤岛"。随着计算机技术的发展，工作重点转向物资的控制和管理，要求实时，协调和一体化，计算机之间、数据采集点之间、机械设备的控制器之间以及它们与主计算机之间的通信可以及时地汇总信息，仓库计算机及时地记录订货和到货时间，显示库存量，计划人员可以方便地做出供货决策，他们知道正在生产什么、订什么货、什么时间发什么货、管理人员随时掌握货源及需求。信息技术的应用已成为仓储技术的重要支柱。

　　第四阶段

　　是集成自动化仓储技术阶段在70年代末和80年代，自动化技术被越来越多地用到生产和分配领域，显然，“自动化孤岛”需要集成化，于是便形成了“集成系统”的概念。在集成化系统中，整个系统的有机协作，使总体效益和生产的应变能力大大超过各部分独立效益的总和。集成化仓库技术作为计算机集成制造系统(CIMS-Computer Integrated Manufacturing System)中物资存储的中心受到人们的重视。 虽然人们在80年代已经注意到系统集成化，但至今在我国已建成的集成化仓储系统还不多。 在集成化系统里包括了人、设备和控制系统，前述三个阶段是基础。

　　第五阶段

　　是智能自动化仓储技术。

　　柔性制造

　　技术

　　柔性制造技术是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群，凡是侧重于柔性，适应于多品种、中小批量(包括单件产品)的加工技术都属于柔性制造技术。

　　柔性可以表述为两个方面。第一方面是系统适应外部环境变化的能力，可用系统满足新产品要求的程度来衡量;第二方面是系统适应内部变化的能力，可用在有干扰(如机器出现故障)情况下，这时系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比可以用来衡量柔性。“柔性”是相对于“刚性”而言的，传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产率很高，由于设备是固定的，所以设备利用率也很高，单件产品的成本低。但价格相当昂贵，且只能加工一个或几个相类似的零件。如果想要获得其他品种的产品，则必须对其结构进行大调整，重新配置系统内各要素，其工作量和经费投入与构造一个新的生产线往往不相上下。刚性的大批量制造自动化生产线只适合生产少数几个品种的产品，难以应付多品种中小批量的生产。

　　随着社会进步和生活水平的提高，市场更加需要具有特色、符合顾客个人要求样式和功能千差万别的产品。激烈的市场竞争迫使传统的大规模生产方式发生改变，要求对传统的零部件生产工艺加以改进。传统的制造系统不能满足市场对多品种小批量产品的需求，这就使系统的柔性对系统的生存越来越重要。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的生产所替换，一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内，生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。柔性已占有相当重要的位置。

　　主要包括

　　●机器柔性 当要求生产一系列不同类型的产品时，机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。

　　●工艺柔性 一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。

　　●产品柔性 一是产品更新或完全转向后，系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后，对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。

　　●维护柔性 采用多种方式查询、处理故障，保障生产正常进行的能力。

　　●生产能力柔性 当生产量改变、系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统，这一点尤为重要。

　　●扩展柔性 当生产需要的时候，可以很容易地扩展系统结构，增加模块，构成一个更大系统的能力。

　　●运行柔性 利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品，换用不同工序加工的能力。

　　柔性制造系统是有一个由计算机集成管理和控制的、用于高效率地制造中小批量多品种零部件的自动化制造系统。它具有：

　　●多个标准的制造单元，具有自动上下料功能的数控机床;

　　●一套物料存储运输系统，可以在机床的装夹工位之间运送工件和刀具;

　　FMS是一套可编程的制造系统，含有自动物料输送设备，能在计算机的支持下实现信息集成和物流集成，它

　　●可同时加工具有相似形体特征和加工工艺的多种零件;

　　●能自动更换刀具和工件;

　　●能方便地上网，容易于其它系统集成;

　　●能进行动态调度，局部故障时，可动态重组物流路径。

　　FMS规模趋于小型化、低成本，演变成柔性制造单元FMC，它可能只有一台加工中心，但具有独立自动加工能力。有的FMC具有自动传送和监控管理的功能，有的FMC还可以实现24小时无人运转。用于装备的FMS称为柔性装备系统(FAS)