电气工程师做一台自动化设备（2文案）了解设备

请支持原创，作者：张旭 工控足迹

当我们（电气工程师）接到一个新项目需要开发时，要去了解被开发设备的基本要素。我们以球阀关紧设备为例进行说明。

1:首先我们看工件是什么样子，工件是黄铜外壳的球阀，由阀座，阀盖，阀杆，阀球，特氟龙垫圈，组成。设备的功能是将预装好的球阀关紧到指定的扭矩范围内。为了达到的目的是将阀盖阀座关紧后，阀盖阀座接触面贴紧，为下一个工序（焊接）做准备。

2:以下是各型号产品对关紧扭矩的要求：

DN04 30NM

DN13 80NM

DN25 150NM

DN50 300NM

DN70 500NM

且以上型号设备周期均要求在30S以内。

3：看一下3D设计图纸

正面视图

斜视图

上卡具图

下旋转装置

现在将设备各个部分命名（程序标签，触摸屏控制及显示内容，电路图标注，设备说明书要对结构描述均以此命名为基础），如下：

命名完成后我们开始分析各个部分的功能：

定心气缸：当工件放置到工装后，定心气缸下压，将阀定位到与设备平台垂直状态。

左固定爪气缸，右固定爪气缸：闭合后可以卡爪阀盖六方

左销钉气缸，右销钉气缸：将销钉穿入到左固定爪，右固定爪。

阀杆旋转气缸：旋转开阀/关阀

阀杆推进气缸：将开阀头推进到位

伺服电机：提供旋转关紧的动力

左举升气缸，右举升气缸：关紧过程中，将下卡具举起（下卡具与动态扭矩传感器之间是滑动带键连接）

动态扭矩传感器：关紧过程中检测扭矩值

根据以上的命名及分析过程，规划出设备的动作流程如下：

设备初始状态

定心气缸：缩回

左固定爪气缸，右固定爪气缸：缩回

左销钉气缸，右销钉气缸：缩回

阀杆旋转气缸：开阀位置

阀杆推进气缸：缩回

伺服电机：未使能

左举升气缸，右举升气缸：缩回，下位置

A设备在准备状态下，操作人员将预装好的球阀放置到下卡具内。

B工件放好指示灯亮起

C操作人员退出光幕区域，按下启动按钮

D定心气缸下压

E左固定爪气缸，右固定爪气缸：伸出

F左销钉气缸，右销钉气缸：伸出

G伺服使能（设定伺服为扭矩模式）

H设定第一段伺服转速及目标扭矩（用于预紧，以较快的转速扭矩较小的行程走完，用于缩短设备时间）

I举升气缸升起，伺服通过减速机带动下卡具旋转

J动态扭矩传感器检测扭矩值达到第一段设定值

K设定第二段伺服转速及目标扭矩（用于关紧到位）

L动态扭矩传感器检测扭矩值达到第二段设定值

M设定第三段伺服转速及目标扭矩（使下卡具倒转一小段行程，便于固定爪松开）

N举升气缸缩回

O左销钉气缸，右销钉气缸：缩回

P左固定爪气缸，右固定爪气缸：缩回

Q 定心气缸缩回

R伺服旋转找打开阀角度（低速旋转，到达传感器信号停止）

S定心气缸下降

T阀杆推进气缸：伸出

U开阀头检测传感器有信号，阀杆旋转气缸：关阀位置

V断开阀杆旋转气缸电磁阀，放气

W阀杆推进气缸：退回

X阀杆旋转气缸：开阀位置

Y定心气缸上升

Z指示灯提示工件关紧完成，操作人员将工件取出，换下一个工件继续加工。

4：用什么硬件来完成控制呢？本设备设计设计到了开关量输入输出模拟量输入输出，且IO点数在60左右，数量不多，完全可以选用1212DCDCDC型号的PLC或者更低端些，我们以1212DCDCDC型号为例。触摸屏选用精简版KTP700（便宜）可以满足基本功能，传感器涉及到气缸传感器，光电自反传感器，电感式接近传感器，动态扭矩传感器，以及按钮，指示灯，蜂鸣器等，需要注意的是信号输出需要选择PNP形式的以匹配1200输入。

要开发的设备了解到此，本集内容结束。下一部分内容涉及到分配时间以满足项目计划进度。