系统在立式氧化生产线的功用、构成、特点,以及如何实现与各类自动化生产线的智能对接,从而达到高效率、智能化的大规模应用

近年来,随着国民经济的发展,国内外对门窗装饰型材的需求量越来越大,传统的卧式氧化生产线由于自身槽体形式的原因,无法从本质上提高产能,越来越多的企业开始新增自动化程度高、产量高、效率高的立式氧化生产线。立式氧化生产不仅具有容积大、产量高的优势,而且由于采用夹具单头夹料代替了原来的两头夹料,也克服了产品两头有扎线痕的缺陷,为优质高产创造了条件。

立式氧化生产线槽体容积大,每一槽所加工的型材面积相当于传统卧式氧化生产线倍,需要功率较大的整流电源系统对铝型材进行氧化处理,为了更好的控制每一排工料氧化膜厚的均匀性,多采取每个氧化槽使用6台氧化电源双端分布式供电的形式,具体供电方式见下图1。

此种供电方式要求同一槽供电的所有氧化电源具有较好的一致性,包括输出特性一致性、与自动化系统对接的一致性,为了实现此种工作方式的要求,如上所述,在氧化槽的两边对应每条梁各自摆放三台额定容量相同的氧化电源,每条梁供电的氧化电源的两两之间通过Modbus通讯来实现同步。

分布式供电的整流电源系统使电流在氧化槽里的分布更加均匀,生产出的铝型材合格率和品质更高。并且大大减少了电缆和导电排的使用,节约了成本,减少了损耗。

传统的氧化生产线通常采用手动或半自动化生产控制方式,此种方式存在自动化程度低、人力成本高、生产效率低、工艺控制不严格等缺陷。立式氧化生产线通过全自动的方式,可以完全避免上述缺点。立式氧化生产线采用了目前最先进的表面处理生产技术,使用全电脑自动控制系统,使生产过程减少人为干扰因素,自动化程度的提高有利于产品质量、工艺条件稳定。

自动化生产线可以实现对整条生产线的全自动化控制,从行车控制到温度控制、从整流电源系统到生产管理系统,通过采用先进的工业自动化产品,把整条生产线日常运行的人力成本降到最低。

整流电源系统通常采用PLC作为核心控制元件,PLC作为标准化的工业自动化产品,具有高处理速度、高可靠性、适应宽范围条件等优势,并且可以支持主流自动化生产线控制系统对通讯的要求,通过各种网络通讯接口,实现单机与生产线主控单元的实时通讯控制。

整流电源系统作为全自动立式氧化生产线的重要组成部分,可设计提供生产控制系统所要求的各种网络通讯接口,包括工业以太网,现场总线,串口通讯等,实现与生产线控制系统的"无缝"对接。所有的生产管理系统还可以与工厂内的ERP系统对接,使得管理者足不出户,便可全面了解整条生产线的生产情况,及时、准确的、管理产品质量。

随着氧化电源功率等级的不断增大,以及全自动铝型材表面处理生产线对氧化电源提出了更高的要求,新型水冷全密闭式晶闸管整流电源应运而生。

整流电源设备中的硅元件、变压器、母排等均为水冷却方式,由此构筑了全密闭式循环水冷却系统。由于循环水不与大气直接接触,其热交换是通过风—水或水—水换热系统完成的,而无需借助大功率空调来吸收热量,既是最节能的冷却方式,同时也避免了设备内器件受到因空气交换带来的腐蚀性气体的腐蚀。下表3列出了全密闭式循环水冷却系统与其他冷却方式的性能指标对比。

新型水冷全密闭式氧化电源通过采用水冷变压器,明显改善了变压器及设备整机的发热问题,使整机效率及可靠性得到了提高和。通过采用水冷输出铝母排替代水冷输出铜母排,减少重量约30%,节省成本更在30%以上,使整机在安装、运输、成本各方面都具有优越性。全密闭式冷却方式在为整机带来良好散热效果的同时,也极大避免了设备内器件受到因空气交换带来的腐蚀性气体的腐蚀,保障了设备的长期、良好的运行。

未来的立式氧化生产线将向几个方向发展：车间生产全自动化、整流电源大功率化、对色检验仪器化、车间管理无纸化、清洁生产环保化。在国内企业的大力推动下,立式氧化生产线用整流电源系统已经完全实现国产化,已形成工业化批量应用,具有运行可靠、节能环保,自动化程度高,操作简便,简单等特点。诸多事明,稳定可靠、节能高效、智能控制、外观创新的整流电源系统,将成为铝型材加工企业在日趋激烈的竞争中取得先机的最可靠保障。