新型鋁材立式氧化自動(dòng)線整流電源系統(tǒng)

　　摘要：本文主要介紹國(guó)內(nèi)鋁材立式氧化自動(dòng)線電源系統(tǒng)的現(xiàn)狀，描述新型電源系統(tǒng)在立式氧化生產(chǎn)線的功用、構(gòu)成、特點(diǎn)，以及如何實(shí)現(xiàn)與各類自動(dòng)化生產(chǎn)線的智能對(duì)接，從而達(dá)到高效率、智能化的大規(guī)模應(yīng)用

　　關(guān)鍵詞：新型;鋁材立式自動(dòng)線;整流電源系統(tǒng)

　　The batch application of rectification power supply system

　　in vertical oxidation plant

　　LI Xin-gang，LUO Wei-jun

　　(China National Electric Apparatus Research Institute Co., Ltd., Guangzhou 510860，China)

　　Abstract： This paper mainly introduces the current situation of domesticvertical oxidation production line, describe the rectification power supply system in vertical oxidation production line function,structure, characteristics, and how to realize the intelligentdocking with the various types of automated production line, batch applications so as to achieve high efficiency, intelligent.

　　Key words：vertical oxidation;rectifying power supply system;batch;doublepower supply;intelligent;industrialization;high efficiency

　　前言

　　近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)門窗裝飾型材的需求量越來(lái)越大，傳統(tǒng)的臥式氧化生產(chǎn)線由于自身槽體形式的原因，無(wú)法從本質(zhì)上提高產(chǎn)能，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始新增自動(dòng)化程度高、產(chǎn)量高、效率高的立式氧化生產(chǎn)線。立式氧化生產(chǎn)不僅具有容積大、產(chǎn)量高的優(yōu)勢(shì)，而且由于采用夾具單頭夾料代替了原來(lái)的兩頭夾料，也克服了產(chǎn)品兩頭有扎線痕的缺陷，為優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

　　1、分布式供電的整流電源系統(tǒng)

　　立式氧化生產(chǎn)線槽體容積大，每一槽所加工的型材面積相當(dāng)于傳統(tǒng)臥式氧化生產(chǎn)線的3-4倍，需要功率較大的整流電源系統(tǒng)對(duì)鋁型材進(jìn)行氧化處理，為了更好的控制每一排工料氧化膜厚的均勻性，多采取每個(gè)氧化槽使用6臺(tái)氧化電源雙端分布式供電的形式，具體供電方式見(jiàn)下圖1。

　　此種供電方式要求同一槽供電的所有氧化電源具有較好的一致性，包括輸出特性一致性、與自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)接的一致性，為了實(shí)現(xiàn)此種工作方式的要求，如上所述，在氧化槽的兩邊對(duì)應(yīng)每條梁各自擺放三臺(tái)額定容量相同的氧化電源，每條梁供電的氧化電源的兩兩之間通過(guò)Modbus通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

　　分布式供電的整流電源系統(tǒng)使電流在氧化槽里的分布更加均勻，生產(chǎn)出的鋁型材合格率和品質(zhì)更高。并且大大減少了電纜和導(dǎo)電排的使用，節(jié)約了成本，減少了損耗。

　　2、與生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的智能化對(duì)接

　　傳統(tǒng)的氧化生產(chǎn)線通常采用手動(dòng)或半自動(dòng)化生產(chǎn)控制方式，此種方式存在自動(dòng)化程度低、人力成本高、生產(chǎn)效率低、工藝控制不嚴(yán)格等缺陷。立式氧化生產(chǎn)線通過(guò)全自動(dòng)的方式，可以完全避免上述缺點(diǎn)。立式氧化生產(chǎn)線采用了目前最先進(jìn)的表面處理生產(chǎn)技術(shù)，使用全電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)，使生產(chǎn)過(guò)程減少人為干擾因素，自動(dòng)化程度的提高有利于產(chǎn)品質(zhì)量、工藝條件穩(wěn)定。

　　自動(dòng)化生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整條生產(chǎn)線的全自動(dòng)化控制，從行車控制到溫度控制、從整流電源系統(tǒng)到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過(guò)采用先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，把整條生產(chǎn)線日常運(yùn)行的人力成本降到最低。

　　整流電源系統(tǒng)通常采用PLC作為核心控制元件，PLC作為標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，具有高處理速度、高可靠性、適應(yīng)寬范圍環(huán)境條件等優(yōu)勢(shì)，并且可以支持主流自動(dòng)化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)對(duì)通訊的要求，通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)通訊接口，實(shí)現(xiàn)單機(jī)與生產(chǎn)線主控單元的實(shí)時(shí)通訊控制。

　　整流電源系統(tǒng)作為全自動(dòng)立式氧化生產(chǎn)線的重要組成部分，可設(shè)計(jì)提供生產(chǎn)控制系統(tǒng)所要求的各種網(wǎng)絡(luò)通訊接口，包括工業(yè)以太網(wǎng)，現(xiàn)場(chǎng)總線，串口通訊等，實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的“無(wú)縫”對(duì)接。所有的生產(chǎn)管理系統(tǒng)還可以與工廠內(nèi)的ERP系統(tǒng)對(duì)接，使得管理者足不出戶，便可全面了解整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，及時(shí)、準(zhǔn)確的跟蹤、管理產(chǎn)品質(zhì)量。

　　3、新型水冷全密閉式氧化電源

　　隨著氧化電源功率等級(jí)的不斷增大，以及全自動(dòng)鋁型材表面處理生產(chǎn)線對(duì)氧化電源提出了更高的要求，新型水冷全密閉式晶閘管整流電源應(yīng)運(yùn)而生。

　　整流電源設(shè)備中的硅元件、變壓器、母排等均為水冷卻方式，由此構(gòu)筑了全密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。由于循環(huán)水不與大氣直接接觸，其熱交換是通過(guò)風(fēng)—水或水—水換熱系統(tǒng)完成的，而無(wú)需借助大功率空調(diào)來(lái)吸收熱量，既是最節(jié)能的冷卻方式，同時(shí)也避免了設(shè)備內(nèi)器件受到因空氣交換帶來(lái)的腐蝕性氣體的腐蝕。下表3列出了全密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)與其他冷卻方式的性能指標(biāo)對(duì)比。

　　新型水冷全密閉式氧化電源通過(guò)采用水冷變壓器，明顯改善了變壓器及設(shè)備整機(jī)的發(fā)熱問(wèn)題，使整機(jī)效率及可靠性得到了提高和保證。通過(guò)采用水冷輸出鋁母排替代水冷輸出銅母排，減少重量約30%，節(jié)省成本更在30%以上，使整機(jī)在安裝、運(yùn)輸、成本各方面都具有優(yōu)越性。全密閉式冷卻方式在為整機(jī)帶來(lái)良好散熱效果的同時(shí)，也極大避免了設(shè)備內(nèi)器件受到因空氣交換帶來(lái)的腐蝕性氣體的腐蝕，保障了設(shè)備的長(zhǎng)期、良好的運(yùn)行。

　　4、現(xiàn)狀及展望

　　未來(lái)的立式氧化生產(chǎn)線將向幾個(gè)方向發(fā)展：車間生產(chǎn)全自動(dòng)化、整流電源大功率化、對(duì)色檢驗(yàn)儀器化、車間管理無(wú)紙化、清潔生產(chǎn)環(huán)?；?。在國(guó)內(nèi)企業(yè)的大力推動(dòng)下，立式氧化生產(chǎn)線用整流電源系統(tǒng)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，已形成工業(yè)化批量應(yīng)用，具有運(yùn)行可靠、節(jié)能環(huán)保，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。諸多事實(shí)證明，穩(wěn)定可靠、節(jié)能高效、智能控制、外觀創(chuàng)新的整流電源系統(tǒng)，將成為鋁型材加工企業(yè)在日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中取得先機(jī)的最可靠保障。

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