国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

南京南瑞繼保電氣有限公司的研究人員王翔、宋偉成，在2018年第8期《電氣技術(shù)》雜志上撰文，介紹了在智能制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型背景下，如何對(duì)電力控制保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)測(cè)試環(huán)節(jié)進(jìn)行智能化升級(jí)，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、降低綜合生產(chǎn)成本的目的。

重點(diǎn)分析低壓綜合保護(hù)測(cè)量裝置的檢測(cè)過程，通過條碼識(shí)別裝置類型，改進(jìn)接線方式，引入機(jī)器人完成轉(zhuǎn)運(yùn)，利用PLC、上位機(jī)以及MES系統(tǒng)協(xié)調(diào)整個(gè)智能測(cè)試產(chǎn)線。該方案對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展有示范效應(yīng)和借鑒意義，獲得全國(guó)電力職工技術(shù)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

近年來，國(guó)內(nèi)電力建設(shè)空前增長(zhǎng)，帶動(dòng)了電力系統(tǒng)保護(hù)控制設(shè)備制造和工程應(yīng)用的快速發(fā)展。而隨著“中國(guó)制造2025”國(guó)家戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，以去產(chǎn)能、去庫(kù)存、去杠桿、降成本、補(bǔ)短板為重點(diǎn)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革也正式拉開，其中優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)業(yè)質(zhì)量、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提升產(chǎn)品質(zhì)量顯得尤為重要。

南京南瑞繼保電氣有限公司（以下簡(jiǎn)稱南瑞繼保）是國(guó)內(nèi)電力保護(hù)控制及智能電力裝備的重要科研和產(chǎn)業(yè)化基地，具有年均17萬套自動(dòng)化設(shè)備、140萬塊板卡的生產(chǎn)試驗(yàn)?zāi)芰?。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)電網(wǎng)、電廠和工礦企業(yè)，其中不乏一些重大工程如北京奧運(yùn)場(chǎng)館、上海世博會(huì)等供電系統(tǒng)，因此對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率有更嚴(yán)苛的要求，同時(shí)需要建立信息系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)完善的生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)，便于后續(xù)的質(zhì)量追溯。

南瑞繼保電力設(shè)備智能調(diào)試車間分別對(duì)板卡和裝置進(jìn)行功能性測(cè)試，車間重點(diǎn)通過價(jià)值流分析，改善瓶頸工序的生產(chǎn)節(jié)拍，在本行業(yè)內(nèi)率先引入工業(yè)機(jī)器人，開發(fā)智能化調(diào)試設(shè)備，力求提升板卡及裝置的產(chǎn)品質(zhì)量和測(cè)試效率。

由于電力保護(hù)控制設(shè)備的特點(diǎn)為多類型、小批量的生產(chǎn)測(cè)試，生產(chǎn)過程涉及裝置外接端子的多樣性、裝置配置的多樣性、測(cè)試項(xiàng)目的多樣性，測(cè)試過程狀態(tài)的監(jiān)控、測(cè)試結(jié)果的輸出、測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)以及質(zhì)量追溯等問題，在整體的生產(chǎn)調(diào)試過程中需考慮柔性智能化的測(cè)試模式與信息化系統(tǒng)相結(jié)合的信息測(cè)試系統(tǒng)，因此結(jié)合上述特點(diǎn)以及測(cè)試環(huán)節(jié)的管理要求，建立了一套符合自身生產(chǎn)測(cè)試模式的智能調(diào)試車間。

繼電保護(hù)本身有著高精度、高可靠性的質(zhì)量要求，加之出口接點(diǎn)多回路復(fù)雜，測(cè)試過程中多為人工手動(dòng)測(cè)試，很難保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量的一致性。本文針對(duì)繼電保護(hù)裝置測(cè)試的要求，結(jié)合生產(chǎn)流程精益化改造，在業(yè)內(nèi)首次引入工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)裝置在載具和流水線之間的轉(zhuǎn)運(yùn)，建立測(cè)試線和回流線，通過條碼識(shí)別確定產(chǎn)品惟一ID，智能構(gòu)建被測(cè)裝置閉環(huán)的測(cè)試，提高了測(cè)試效率和柔性化。下面本文就該智能測(cè)試系統(tǒng)作整體介紹。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

1.1 總體介紹

引入機(jī)器人和傳輸鏈將裝配和初檢工序形成連續(xù)流，消除裝配后的等待時(shí)間，提高工作效率，確保初檢后的產(chǎn)品可以直接快速進(jìn)入高溫老化工序。

產(chǎn)品以托盤模式來料，系統(tǒng)引入機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)上下料，產(chǎn)品在流水線上分別經(jīng)過裝配和測(cè)試工序，測(cè)試合格的產(chǎn)品通過回流線方式至機(jī)器人下料區(qū)進(jìn)行自動(dòng)下料，不合格產(chǎn)品進(jìn)入NG區(qū)域等待維修。具體布局圖、流程圖分別如圖1和圖2所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 系統(tǒng)流程

機(jī)器人利用視覺系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)抓取和搬運(yùn)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了搬運(yùn)效率。上位機(jī)系統(tǒng)與MES系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，裝配站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)BOM的可視化，降低了裝配錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，提高了裝配效率和質(zhì)量。

測(cè)試站點(diǎn)采用柔性化設(shè)計(jì)，可同時(shí)滿足多型號(hào)產(chǎn)品的功能測(cè)試，解決了傳統(tǒng)測(cè)試方法頻繁換線的問題，提高了調(diào)試效率。上位機(jī)對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行解析，PLC根據(jù)解析的結(jié)果自動(dòng)選擇測(cè)試模塊和端子，SmartTester測(cè)試系統(tǒng)根據(jù)解析的產(chǎn)品型號(hào)自動(dòng)調(diào)用測(cè)試程序進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果反饋給上位機(jī)，對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行記錄，便于追溯。

軟件架構(gòu)是以上位機(jī)為核心，接收來自MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的訂單信息，根據(jù)訂單中裝置型號(hào)數(shù)量比對(duì)實(shí)際產(chǎn)量防漏操作。上位機(jī)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)PLC去觸發(fā)機(jī)器人動(dòng)作，與測(cè)試系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，完成整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。軟件架構(gòu)如圖3所示。

圖2 系統(tǒng)流程圖

圖3 軟件架構(gòu)圖

2 關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.1 標(biāo)準(zhǔn)托盤設(shè)計(jì)

裝置需要經(jīng)過倍速鏈在4個(gè)測(cè)試站間傳輸，在每個(gè)測(cè)試站中被頂升到平臺(tái)位置，所以選用統(tǒng)一尺寸的標(biāo)準(zhǔn)托盤，巧妙地將不同型號(hào)的裝置在機(jī)器人、雙層倍速鏈流水作業(yè)線、整機(jī)智能測(cè)試站、出料子系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)輸車四者之間安全高效傳輸。托盤載具有惟一性編碼，在承載產(chǎn)品同時(shí)與產(chǎn)品編碼綁定，系統(tǒng)進(jìn)行識(shí)別進(jìn)入測(cè)試站后可以依據(jù)編碼調(diào)用相應(yīng)測(cè)試程序。

2.2 倍速鏈傳輸設(shè)計(jì)

在線智能測(cè)試系統(tǒng)采用順時(shí)針傳輸?shù)碾p層倍速鏈設(shè)計(jì)。機(jī)器人首先將被測(cè)裝置從棧板上抓取移送到標(biāo)準(zhǔn)托盤上，上層倍速鏈主要將承載著產(chǎn)品的托盤送至空閑的測(cè)試單元由機(jī)構(gòu)頂升至測(cè)試平臺(tái)高度，由測(cè)試單元完成測(cè)試后放下至倍速鏈上。

通過末端下降機(jī)實(shí)現(xiàn)分流，流轉(zhuǎn)到下層倍速鏈上，測(cè)試有問題的裝置流轉(zhuǎn)到平層NG區(qū)域。下層倍速鏈將測(cè)試合格的產(chǎn)品送至首端提升機(jī)，由機(jī)器人自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)到轉(zhuǎn)運(yùn)車上。倍速鏈?zhǔn)腔跇?biāo)準(zhǔn)托盤設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，完成裝置在系統(tǒng)中平行轉(zhuǎn)移，在4個(gè)并行運(yùn)轉(zhuǎn)的測(cè)試單元間時(shí)間單件流。

2.3 整機(jī)智能測(cè)試站（ITS）

繼電保護(hù)裝置ITS針對(duì)低壓保護(hù)裝置三大類共計(jì)數(shù)十個(gè)子型號(hào)，采用統(tǒng)一建模方式，整體實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置開入、開出接點(diǎn)，RS 232、RS 485通信接點(diǎn)，對(duì)時(shí)接點(diǎn)等裝置輸入輸出接點(diǎn)的整機(jī)智能化測(cè)試。ITS主要由以下幾部分構(gòu)成，如圖4所示。

圖4 整機(jī)智能測(cè)試站系統(tǒng)組成

測(cè)試端子切換子系統(tǒng)與測(cè)試端子投退子系統(tǒng)共同構(gòu)成整機(jī)測(cè)試環(huán)境構(gòu)建子系統(tǒng)，根據(jù)智能測(cè)試控制中心的控制指令將繼電保護(hù)裝置的開入、開出、操作回路及各種通信接點(diǎn)與整機(jī)測(cè)試儀相關(guān)功能板卡進(jìn)行自動(dòng)連接，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的閉環(huán)測(cè)試。

本文的解決方案是在該型號(hào)裝置硬件滿配的基礎(chǔ)上通過型號(hào)識(shí)別選擇工裝夾具，達(dá)到自由靈活選擇相應(yīng)板卡測(cè)試線的目的。針對(duì)3種不同外形的裝置，分別設(shè)計(jì)測(cè)試把座控制面板A、C、D，通過伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試把座在X軸Y軸方向上的移動(dòng)，從而建立整機(jī)閉環(huán)測(cè)試環(huán)境。

整機(jī)自動(dòng)測(cè)試儀：根據(jù)被測(cè)保護(hù)裝置的硬件特點(diǎn)，按錄入裝置型號(hào)驅(qū)動(dòng)測(cè)試程序并輸出對(duì)應(yīng)電氣量（如模擬量和開關(guān)量）的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行系統(tǒng)軟件架構(gòu)；在硬件設(shè)計(jì)上，采用最大化配置，模塊化選擇的方式與被測(cè)裝置匹配。

整機(jī)測(cè)試儀所有測(cè)試功能插件均通過CAN總線與CPU插件通信。由CPU根據(jù)條碼錄入信息，驅(qū)動(dòng)模擬量及數(shù)字量開入開出信號(hào)的測(cè)試。整機(jī)測(cè)試儀按照智能測(cè)試控制中心提供的測(cè)試指令，對(duì)被測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)試，并返回相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果，同時(shí)將整機(jī)測(cè)試報(bào)告提交給智能測(cè)試控制中心，有其上傳到云端數(shù)據(jù)庫(kù)。

智能測(cè)試控制中心就是整機(jī)智能測(cè)試站的大腦，主要負(fù)責(zé)被測(cè)裝置樣本知識(shí)庫(kù)構(gòu)建，與生產(chǎn)MES系統(tǒng)交互，根據(jù)裝置機(jī)箱二維碼獲取被測(cè)試裝置的數(shù)字化信息，并根據(jù)該信息，形成接線控制指令，傳遞給上位機(jī)子系統(tǒng)。上位機(jī)子系統(tǒng)根據(jù)控制指令控制PLC和伺服電機(jī)，實(shí)現(xiàn)測(cè)試線的型號(hào)選擇及連接。待整機(jī)閉環(huán)測(cè)試環(huán)境構(gòu)建完成，智能測(cè)試控制中心控制整機(jī)測(cè)試儀進(jìn)行整機(jī)測(cè)試。最后將測(cè)試結(jié)果傳遞給上位機(jī)子系統(tǒng)，有其根據(jù)測(cè)試結(jié)果將裝置發(fā)往NG區(qū)域或流水線第二層返回區(qū)。

3 系統(tǒng)應(yīng)用與分析

本文所述的繼電保護(hù)裝置整機(jī)在線智能測(cè)試系統(tǒng)已在南瑞繼保電力裝備智能產(chǎn)業(yè)園實(shí)施，實(shí)景如圖5所示。

圖5 整機(jī)在線智能測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)

通過一年的使用，系統(tǒng)經(jīng)過后期不斷優(yōu)化，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。但要充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置在線測(cè)試系統(tǒng)的最大使用效能，需要優(yōu)化兩個(gè)問題：

1）程序的智能化下載，即被測(cè)裝置自動(dòng)下載對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序的問題。解決方案是在整機(jī)智能測(cè)試站的智能測(cè)試控制中心布置分布式測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)程序歸檔編號(hào)與裝置二維碼，利用大數(shù)據(jù)匹配裝置需要下載的最新程序，解決裝置二維碼和歸檔程序唯一對(duì)應(yīng)的問題，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置程序的智能化下載。

2）保護(hù)裝置電壓等級(jí)問題。裝置在硬件設(shè)計(jì)上，電壓等級(jí)會(huì)出現(xiàn)110V、220V之分，但在軟件設(shè)計(jì)中只能存在一個(gè)定值。因此，保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)無人干預(yù)測(cè)試，需要智能判別，自動(dòng)修改。解決方案是：智能測(cè)試控制中心根據(jù)裝置二維碼，去讀取云端生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，確定裝置的電壓等級(jí)。通過與保護(hù)裝置軟件中默認(rèn)的電壓等級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)是否修改電壓等級(jí)。

效果對(duì)比：以項(xiàng)目實(shí)施前2016年12月傳統(tǒng)模式與項(xiàng)目實(shí)施后2017年12月智能模式的實(shí)際生產(chǎn)情況作對(duì)比。測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。在生產(chǎn)周期、人員投入和工作強(qiáng)度三項(xiàng)指標(biāo)前，智能測(cè)試系統(tǒng)充分體現(xiàn)出了其優(yōu)越性能。

表1 傳統(tǒng)測(cè)試模式和智能測(cè)試模式對(duì)比

結(jié)論

針對(duì)當(dāng)前繼電保護(hù)裝置大批量生產(chǎn)整機(jī)測(cè)試耗人耗時(shí)且容易出現(xiàn)錯(cuò)漏的情況，本文提出了一種繼電保護(hù)裝置整機(jī)在線智能測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)首次在行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，并正式運(yùn)行了一年，解決了裝置轉(zhuǎn)運(yùn)問題、裝置型號(hào)智能識(shí)別問題、閉環(huán)測(cè)試環(huán)境智能構(gòu)建問題、整機(jī)智能測(cè)試流程控制問題，從而實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置的整機(jī)在線智能化測(cè)試，有效提高了繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)測(cè)試效率和企業(yè)的智能制造水平，并為智能制造在電力系統(tǒng)裝備生產(chǎn)測(cè)試領(lǐng)域的深入應(yīng)用做了有益探索。

本文下一步的工作重點(diǎn)是在線測(cè)試系統(tǒng)核心測(cè)試程序的優(yōu)化，確保整個(gè)測(cè)試更加高效；利用電氣檢驗(yàn)報(bào)告，尋找測(cè)試數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性；分析故障回路發(fā)生規(guī)律，采取措施防止批量問題的發(fā)生。