淺析等離子旋轉電極霧化制粉設備的工業云平臺
來源:用戶上傳
作者:
摘 要 工業云平臺與原有的自動化技術、工業軟件結合，正在創造全新的工業未來。除了GE、西門子、ABB、施耐德這四大工業巨頭，三一重工、海爾等次重量級選手也在紛紛布局工業云平臺。工業云平臺正在成為工業巨頭角逐的新戰場。西安賽隆金屬材料有限責任公司在增材制造領域的工業云平臺建設方面也制定了自己的發展戰略。本文主要介紹PREP等離子旋轉電極霧化制粉設備的工業云平臺的設計。
關鍵詞 制粉設備;工業云平臺;共享工業云
1 國內外發展現狀
工業云平臺憑借其高效、彈性等特性，正逐步滲透到不同行業的不同角落。一個個形態各異，功能各具特色的云平臺應運而生。尤其是在“工業4.0”和“中國制造”2025的大背景下，各大工業巨頭及制造行業的龍頭企業們紛紛開始打造具有自身行業特色的工業云平臺。在這樣的環境中，共享工業云平臺集眾智、匯眾力，在新時代、新業態、新技術、新模式中探索著工業云平臺的發展道路[1-3]。
2 主要內容
PREP等離子旋轉電極霧化制粉設備的工業云平臺系統集工業互聯網與傳統的電氣自動化技術于一身。該云平臺上存儲著以下程序包：制粉工藝程序包、數據在線記錄及分析程序包、設備維護保養程序包、設備報警記錄程序包、設備培訓操作程序包等。
上述程序包均為PLC開發出來的自動化控制程序包，這些程序包與PREP等離子旋轉電極霧化制粉設備的機械結構、電氣硬件及接線等相配套。其中制粉工藝配方即為某種特定金屬棒料的制粉工藝，其中包含了自動抽真空程序、自動充放氬氣程序、自動旋轉電主軸、進給、配置該金屬棒料所需的融化電流等程序。
金屬合金棒料融化電流的自動計算程序：根據制粉環境中氬氣的含量及氬氣的電阻率、電離率等物理特性，通過PLC程序的編寫，程序自動計算出可以將金屬金屬棒料融化成球形粉末的最小電流，并將該電流自動配置到等離子電源中，以實現在制備球形粉末過程中的最佳熱量匹配，避免能量浪費，提升球形粉末品質[4-6]。
?。?）自動抽真空程序：通過PLC程序編程，自動控制機械泵、羅茨泵、擴散泵及相關氣缸元件的動作，以完成PREP等離子旋轉電極制粉設備的自動抽真空作業，為自動充放氬氣提供基礎，為粉末生產制備創造環境。
?。?）金屬合金棒料自動旋轉計算程序：通過PLC程序編程，實現金屬棒料轉速的自動最佳匹配。PREP等離子旋轉電極制粉設備所制粉末的粒徑與棒料轉速成正比，即棒料轉速越高，所制粉末粒度越小。但是，由于機械結構的限制，棒料轉速有最大值，因此，實際生產中，棒料轉速不可超過該值。此外，在制粉過程中，設備震動大小、棒料轉速的高低，均會隨著金屬棒料的變短而變化，因此，通過轉速自動配置程序，將根據棒料的實際融化過程中相關因素的變化，實現轉速的最佳配置，從而實現所制粉末的品質提升。
（4）自動充放氬氣程序：制備金屬粉末過程中，氬氣含量的多少直接決定是否可以引燃主弧、維弧，以及主弧引燃后，融化電流的大小。而氬氣的電離率，電阻率等參數，并未有相關資料可供參考?；诙啻螌嶒炗嬎愕幕A上，我們已計算出與PREP等離子旋轉電極制粉設備相匹配的氬氣電離率、電阻率。通過將上述參數，編入氬氣自動充放程序中，可以實現較為重要的功能。
?。?）金屬合金棒料自動進給計算程序：該程序塊將自動識別，金屬金屬棒料的轉速、融化電流、氬氣壓力等參數，始終確保金屬棒料融化端面與等離子槍之間的距離保持相對恒定，以確保進給速度與轉速、融化電流保持匹配，防止棒料過融或者融化不足等問題，從而保證所制粉末的品質。
上述所有的工藝包，均按定期更新，客戶在采購設備時，可根據自己需要選購相應的程序包。在后續的使用中，如需未訂購的程序包，可及時在工業云平臺上進行訂購后下載。
由上可見，通過PREP等離子旋轉電極霧化制粉設備的工業云平臺的建設，極大地顛覆了現有設備制造廠家的商業模式。實現了設備的全生命周期的檢測和監護，通過程序包的升級和更新，將同一臺設備的固定硬件系統的潛能發揮到極致，從而使備可以為購買其的客戶創造最大的價值[7-9]。
3 結束語
PREP等離子旋轉電極物化制粉設備的工業云平臺設計和開發為我司的發展戰略提供了寶貴經驗和技術，做出了眾多有益的探索，我們有理由相信，隨著時間的推移，這套云平臺系統會為公司創造的價值會越來越大。畢竟，工業云平臺的浪潮正在襲來。
參考文獻
[1] 張永昌.急冷微晶合金[J].自然雜志，1985，（6）：405-408.
[2] 張鳴遠，景思睿，李國君.高等工程流體力學[M].西安：西安交通大學出版社， 2006：92-94，154-156，229-232.
[3] John E Finnemore，Joseph B Franzini. Fluid mechanics with engineering applications[M].北京：清華大學出版社，2003：376.
[4] 丘繼存.選礦學[M].北京：冶金工業出版社，2003：225-232.
[5] 丘玉圃.FORTRAN程序設計[M].北京：科學出版社，1979：211-215，176-177，200-206.
[6] 譚浩強，崔武子，田淑清.Fortran 程序設計（二級）教程[M].北京：清華大學出版社，2001：9-22，203-212.
[7] Frank M White.Fluid mechanics [M].北京：清華大學出版社，2003，Table 5.2，Fig7.16，TableA.2，A.4.
[8] 楊永強，劉洋，宋常輝.金屬零件3D打印技術現狀及研究進展[J].機電工程技術，2013，42（4）：1-7.
[9] 崔庚彥，王哲，劉保軍.淺談金屬粉末的研究進展[J].材料導報，2011，（10）：185.
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14900383.htm
