德国进口SKF全系列LAGD1000/AC-20 返回列表页

德国进口SKF全系列LAGD1000/AC-20

德国进口SKF全系列LAGD1000/AC-20

械加工产业是我国重要的经济产业，机床数量庞大，然而设备自动化水平相对较低，以传统的普通机床为主，能耗高、生产效率低下，机床数控化率占比不高。直接影响着相关企业的产品质量、产品种类、以及整体的经济效益。为提高企业生存与发展的质量，加速产业优化，推动机床数显改造势在必行。

普通机床生产设备陈旧落后，由于丝杠、导轨、进刀手轮间隙大、磨损厉害，用这种设备加工出来的产品普遍存在质量差、精度低、成本高、供货周期长等问题，已经不能适合目前自动化行业高精度的需要。然而数控机床的成本相对较高，如果把普通机床改造为数控机床，是提高机床数控化率的捷径和有效手段。普通机床改造成经济型数控机床后，可以大大提高自动化程度和生产效率，提高原机床的加工精度，加工出普通机床难以加工的复杂工件，具有投资少、见效快等特点。

磁栅尺位移传感器用于数显改造位移测量部分，具有精度高、稳定性好、防护性能好、抗干扰能力强、使用寿命长等优势，可实现数控机床的自动化/半自动化作业，大幅提高机械设备自动化水平。

磁栅尺位移传感器输出增量脉冲信号，方便与数显装置或者微机系统连接使用。实现系统集成化设计。传感器结构简单，安装使用简便。磁栅尺位移传感器具有较高的IP防护等级，可适应工业化生产各种复杂的环境，受现场水、油、电、气等因素影响较小，易于实现精密作业。

数显改造装置有以下优点:

1、机床数显改造总投资极少,与旧机床的残值相适应

2、经数显改造机床具有其他附加功能,可根据需要选用

3、经数显改造机床操作简便，作业人员易于掌握

4、设备加工零件的精度提高，设备的自动化水平和生产效率也大幅提高，降低作业人员的劳动强度，提高经济效益。

　随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

　　2.电磁干扰源及对系统的干扰是什么？

　　影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。

　　干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

　　3.PLC控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？

　　(1)来自空间的辐射干扰

　　空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。

　　(2)来自系统外引线的干扰

　　主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。

　　(3)来自电源的干扰

　　实践证明，因电源引入的干扰造成PLC控制系统故障的情况很多，笔者在某工程调试中遇到过，后更换隔离性能更高的PLC电源，问题才得到解决。

　　PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电路。尤其是电网内部的变化，入开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流转动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路到电源边。PLC电源通常采用隔离电源，但其机构及制造工艺因素使其隔离性并不理想。实际上，由于分布参数特别是分布电容的存在，隔离是不可能的。

　　(4)来自信号线引入的干扰

　　与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰，这往往被忽略；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。对于隔离性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动和死机。PLC控制系统因信号引入干扰造成I/O模件损坏数相当严重，由此引起系统故障的情况也很多。

　　（5）来自接地系统混乱时的干扰

　　接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态加雷击时，地线电流将更大。

　　此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内有会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存储，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。

　　（6）来自PLC系统内部的干扰

　　主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路

　　互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。这都属于PLC制造厂对系统内部进行电磁兼容设计的内容，比较复杂，作为应用部门是无法改变，可过多考虑，但要选择具有较多应用实绩或经过考验的系统。
4．怎样才能更好、更简单解决PLC系统干扰？

　　1）选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源，动力线和信号线走线要更加合理等等，也能解决干扰，但是比较烦琐、不易操作而且成本较高。

　　2）利用信号隔离器这种产品解决干扰问题。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种产品，就可有效解决干扰问题。

　　5．为什么解决PLC系统干扰都选信号隔离器呢？

　　1）使用简单方便、可靠，成本低廉。

　　2）可大量减轻设计人员、系统调试人员工作量，即使复杂的系统在普通的设计人员手里，也会变的非常可靠。

　　6．信号隔离器工作原理是什么？

　　首先将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过

　　光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间独立。

　　7．信号隔离器功能是什么？

　　一：保护下级的控制回路。

　　二：消弱环境噪声对测试电路的影响。

　　三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。标准系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。

　　8.现在市场有那么多品牌的隔离器，价格参差不齐，该怎么选择呢？

　　隔离器位于二个系统通道之间，所以选择隔离器首先要确定输入输出功能，同时要使隔离器输入输出模式（电压型、电流型、环路供电型等）适应前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多重要参数涉及产品性能，例如：噪音与精度有关、功耗热量与可靠性有关，这些需要使用者慎选。总之，适用、可靠、产品性价比是选择隔离器的主要原则。

 在石油、化工等过程测量与自动化控制系统中，可能出现潜在的爆炸性环境，在实践应用中设计人员必须对系统中的现场设备及其相关设备采取相应的防爆措施。随着电气设备防爆技术的不断进步和发展，在范围内已广泛接受的电气设备防爆技术有：隔爆(Ex d)、增安(Ex e)、本质安全(Ex i)、正压(Ex p)、浇封(Ex m)和无火花(Ex n)型等。在众多的防爆技术中，本质安全(以下简称本安)防爆技术具有成本低、体积小、重量轻、允许在线测量和带电维护等优点，同时它也能用于0区危险场所。因此在低压低功率电气设备、仪器仪表等领域内，它是防爆技术。然而由于本安防爆实质上是系统防爆，其防爆性能不仅与关联设备有关，而且也与相应设备有关。为此，本文就电气防爆技术领域中的本安防爆技术及其系统进行概要介绍。

　　1 本安防爆系统概况

　　本安防爆系统由本安型现场设备、关联设备及二者之间的连接电缆组成。
　　1．1现场设备
　　　　　　　　　　

　　现场设备主要分为简单设备和非简单设备。将既不会产生也不会存储超过1．2V，0．1A，25mW和20μJ的电气设备认定为简单设备，主要包括简单触点、热电偶、RTDs，LEDs和电阻性元件等；而非简单设备则是指可能产生或存储的能量超过上述数值的电气设备，典型产品有变送器、电磁阀、转换器、接近开关等。通常上认证这些设备时给出它们的整体参数：
　　Vmax——大允许电压；
　　Imax——大允许电流；
　　Ci——内部电容；
　　Li——内部电感。
　　1．2关联设备
　　关联设备作为限能设备能有效地保护危险场所的现场设备，在正常工作条件下能使系统完好地工作，而在故障条件下能限制到达危险场所的电压、电流。其主要参数包括：
　　Voc——开路电压；
　　Isc——大短路电流；
　　Ca——大外部电容；
　　La——大外部电感。
　　在实践应用中关联设备主要是指安全栅，它又分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅。它们的特点如表1所列。
　　1．3连接电缆
　　由于关联设备与现场设备间的连接电缆存在分布电容和分布电感，因此其储能势必对本安系统的防爆性能造成影响。在实践中通常将电缆按集中参数处理，其参数主要包括：
　　Cc——本安系统大允许电容；
　　Lc——本安系统大允许电感。

　　2 本安系统安全性评定和关联设备(安全栅)的选取

　　2．1本安系统安全性评定
　　目前，典型本安系统采用“回路认证(LmPAp-Proval)”即“系统认证(System Approval)”。这也是我国现行的本安防爆系统认证技术——联合。这种组合一经认定，其本安设备或关联设备就不能用未经检验机构认证过的其他型号规格的设备替代。而上采用“参量认证”的方式，即对关联设备与现场设备分别给出一组安全参数，并可由用户自由地将不同生产厂商的电气设备进行组合，从安全性角度出发只须满足如下关系：
　　Vmax≥Vo Imax≥Isc
　　(Cc+Ci)≥Ca (Lc+Li)≥La2．2关联设备的选取原则
本安防爆系统安全性的保障主要取决于关联设备(安全栅)。下面以齐纳式安全栅为例，简要说明其选用原则，并结合应用较广泛的变送器系统进行实例分析。
　　1)齐纳式安全栅的选用原则
　　a)根据现场防爆要求，确定所需安全栅的防爆等级；
　　b)检查控制室仪表可能存在或产生的电压，确定安全栅允许电压；
　　　　　

　　c)根据现场设备的信号、电源对地的极性，确定安全栅的极性；
　　d)考虑安全栅端电阻压降的影响，确定系统能否正常工作；
　　e)共模电压和漏电流的影响对信号响应的精度；
　　f)安全栅允许的分布参数是否合乎要求。
　　2)现场设备涉及的种类繁多，对不同的设备须在上述原则的基础上再进一步深入考虑，表2列出了各类现场仪表配用安全栅的大致情况。
　　3)变送器本安系统安全栅选用实例(图2)
　　由变送器构成的防爆系统在选取关联设备(安全栅)时，应该从电路工作性能(特别是20mA信号时)和安全性能两个角度出发。而在选用齐纳式安全栅之前必须知道变送器的低工作电压及二次仪表的供电电压大小(一般为24V)，然后选用一个内阻合适的安全栅以保证变送器能正常工作。
　　　　　　　　　　

　　a)安全栅内部电阻及i(端电阻)的选用：若Ri值较大，其在20mA信号附近可能由于压降太大而使系统无法正常工作；但若及i值较小，则安全栅Isc较大可能使Isc≥Imax从而不满足安全性能。因此选择确切的Ri值必须通过计算其允许的压降来实现。
　　b)提高系统的性能：从图2可以看出，仅有转换电阻Rc(2500)和安全栅端电阻Ri可以减小，以提高变送器的工作电压，若Rc减小到100Ω，则4-20mA信号将变为0．4-2．0V，而这对DCS的安装和应用提出了新的要求，显然是一种不切实际的方案。
　　　　　　　　　

　　因此方案是选用低内阻的安全栅。而对一般危险场所选用HB产品能满足要求就尽量采用HB产品。表3列出了ⅡB与ⅡC产品各项参数的比较。显然，ⅡB比ⅡC产品有小得多的内部电阻Ri，即相应它上面的压降很小，但同时却有相当高的Isc。

　　3 本安系统的安装与维护

　　本安防爆系统设备的选用与参数的*匹配，仅仅是从理论上实现了本安系统的构想。而实践中系统的安装和维护是至关重要的。首先，必须对本安电路接线加以识别(如用淡蓝色端子和线路)并且与其他电路相隔离。其敷设可采用单独的安装管道或者在同一管道中本安与非本安线路用绝缘挡板隔开。此外，本安防爆系统是否可靠合理地接地，对系统安全性的影响也极为重大。接地原则为单点接地，图3示出了正确接地的方法。
　　1)本安系统接地必须满足如下要求：
　　a)安全栅接地电阻必须小于1Ω；
　　b)接地导线截面积不小于4nW2(铜芯)或6mm2(钢芯)；
　　　　　　

　　c)所有接地必须牢固可靠，并利于例行检查；
　　d)为提高接地可靠性应采用冗余设计，即在同一接地极上用双根导线并联接地。 
　　2)若本安电路系统在安装完好并供电之后依然不能工作，则应从以下几方面人手寻找解决问题的根源。
　　a)确认线路连接可靠；
　　b)检查电路是否正常供电；
　　c)检查安全栅的熔丝。
　　当上述假定故障不存在时，应判断安全栅的熔丝是否被熔断。对熔丝已烧断的安全栅只能进行整体更换，但必须遵守以下顺序：断开非本安端接线、断开本安端接线’断开接地线、处理裸露接线→取下安全栅并更换掉，随后按相反顺序接线。