配电网工程预装工厂自动化升级的 研究

配电网工程预装工厂自动化升级的 研究

王雷 鲁大勇 裴富中 黄桥林 孟凡众

国网河南省电力公司濮阳供电公司 河南濮阳 457000

摘要：针对目前配电网预装工厂存在的效率低和标准化程度低的问题，本文提出一种配电网工程预装工厂自动化升级方案，采用流水线模式的思路，通过PLC将预装工厂各设备联系并控制，实现配电网柱上不同的台区自动化制造，满足标准化施工要求和工厂化预制的要求。

关键词：自动化；流水线；PLC；标准化

0引言

近年来，国家大力发展经济建设，配电网作为国家重要的基础建设，投入了大量资金对城乡电网进行建设改造。但是，在实践中我们也发现，在大规模改造任务下达后，现有的预制车间在效率、标准化方面还有进一步改进的空间，为了落实“中国制造2025”发展战略，实施智能制造工程，在电网开展智能建设装备，实现电工装备产品智能制造和工厂互联互通，提高生产效率和产品质量；推动电网建设与“互联网+”技术深度融合，构建施工装备管理平台及信息采集分析平台，实现远程与现场施工管控的有效统一^[1]。本文提出一种配电网工程预装工厂自动化升级方案，采用流水线模式的思路，通过PLC将预装工厂各设备联系并控制，实现配电网柱上不同的台区自动化制造，满足标准化施工要求和工厂化预制的要求^[2]。

1预装工厂设备介绍

1.1全自动引下线放线机

该设备负责自动输送各种型号引下线的工作。

1.2全自动引下线剥线机

绝缘导线从全自动放线机上直接输送至剥线机，该设备自动切、剥各种型号引下线的工作，切、剥线长度根据需求长度可以调节。

该设备生产前要仔细检查剥线机内有无杂物，剥线机是否正常，将所需型号的引下线放入剥线机内至刀口处；打开剥线机电源，在电脑操作屏上设定需剥线切断的长度和所需生产的数量，按开始键开始生产。

1.3全自动智能切断机

主要在切断平台上自动切断各种型号相色热缩管。该设备生产前要仔细检查压接机内有无杂物，压接机是否正常，将导线管形铜與、相序热缩管及工具摆放到位；检查剥好的导线有无提伤情况，导线和对应型号的管形铜扇是否吻合；把相序热缩管穿入导线并移至中间，然后把对应型号的管形铜鼻套入导线一端，并放入压缩机内；注意送料需平稳，切入要慢，手部要远离刀口。踩下脚踏开关，压接机机口压缩，将管形铜鼻与导线压接；再次踩下脚踏开关，压接机机口松开，然后把导线取出；按照以上步骤对导线另一端进行压接；机器器四周保持整洁，工作材料料妥善堆放，边角料要及时清除^[3]。

1.4全自动端子压接机

通过数控对已切断，剥好的绝缘线进行自动压接。

1.5全自动折弯机

该设备主要对引下线进行自动折弯加工。

1.6引下线组装工作台

在“五点一绑扎”工作台主要是完成瓷瓶，穿刺线夹，避雷器，跌落保险变压器处的固定及绑扎工作。

1.7全自动钢绞线放线机

自动输送各种型号钢绞线的工作。

注意事项：

（1）生产前要仔细检查钢绞线放线机内有无杂物，钢绞线放线机是否正常。

（2）将所需型号的钢绞线放入放线机内，通过调整手轮长短把钢绞线盘固定在放线机内。

（3）打开放线机电源，通过上升、下降按钮调整好线轮的高度，按启动按钮开始工作。

（4）机器四周保持整洁，工作材料妥善堆放。

（5）在生产过程中做好防护措施，防止受伤。

（6）设备发生异常或者故障时，应立即停止并切断电源后方可维修，修复后方可使用。

1.8数控钢绞线切线机

通过回力架缓解钢绞线的缠绕力，直接输送至数控钢绞线切线机，根据拉线的长度进行自动切割各种型号高脚线。

注意事项：

（1）生产前要仔细检查切线机内有无杂物，切线机是否正常，将所需型号的钢绞线放入切线机内。

（2）打开切线机电源，在电脑操作屏上设定需切断的长度和所需生产的数量，按开始键开始生产。

（3）机器四周保持整洁，工作材料妥善堆放，边角料要及时清除。

（4）在生产过程中做好防护措施，防止受伤，操作过程中手禁止接近切线机口，对切线机的启动必须由操作本人进行。

（5）设备发生异常或者故障时，应立即停止并切断电源后方可维修，修复后方可使用。

1.9拉线制作工作台

快速扳手安装钢线卡，固定钢绞线，两边对拉，使楔形线夹无间隙。

注意事项：

（1）工作前必须穿就好劳保用品。

（2）生产前要仔细检查拉线制作工作台上有无杂物，液压设备、固定卡线槽使用是否正常，固定螺丝齐全，将相关的钢绞线、线夹等材料及工具摆放到位。

（3）选择钢绞线时，应避免钢绞线松断、交又、折叠、断裂破损等缺陷，配件镀锌良好，无锈蚀。

（4）将剪切好长度的钢绞线穿入线夹，要确保牢固、无缝隙、弯曲处无散股现象。

1.10数控接地扁铁加工机

对扁铁进行剪切，折弯，打孔，并按照尺寸进行喷漆。

1.11扎线绕制机

该设备主要生产铜扎线的绕制和切断的工作。

2实施方案

提出四个最好的工作总基调，满足“统一规划、统一标准；安全可靠，坚固耐用”的方针，全面推进配网标准化建设智能技术提升创建活动，要求按照“三能三不”即“能在地面做的不在高空做、能在车间做的不在现场做、能在开工前做的不在施工时做”的思路，通过分析研究全自动引下线放线机、全自动引下线剥线机、全自动智能切断机、全自动端子压接机、全自动折弯机、引下线组装工作台、全自动钢绞线放线机、控钢绞线切线机、拉线制作工作台、数控接地扁铁加工机、扎线绕制机等设备的功能及工作方式，根据各台区制造工作流程，设计PLC控制程序，将所有设备连接起来，实现台区制造流水线自动化制造^[4]。

预装工厂自动化设计示意图如下图1所示。PLC控制面板与PLC人机交互通过交换机相连接，使得在PLC人机交互输入的控制程序作用于PLC控制面板，交换机通过以太网与预制工厂各设备都连接起来，这样控制程序将能够控制预制工厂的每一个设备^[5]。

图1.预装工厂自动化设计示意图

为了满足不同台区的自动化制造要求，通过对预装工厂不同的台区加工工序、加工要求、检验标准、施工工艺的了解，设计可行的程序及流程。车间不同台区与人机界面联系模拟图，通过在人机交互界面输入不同的参数，例如截切长度、数量等参数，完成不同台区的制造。

3结语

根据对十一种设备功能的分析和研究，以及对不同的台区加工工序、加工要求、检验标准、施工工艺的了解，设计一种预制工厂自动化升级方案，通过PLC控制与各设备连接，能够实现不同台区制造的自动化操作，满足了标准化施工要求，实现了工厂化预制的要求，保障了配电网建设质量及标准化。

参考文献：

［1] 李纪东.浅谈配电网标准化建设改造创建活动［J]，电力设备,2017

［2]王浩.分布式光伏接入系统的继电保护改进方案研究[D]，西安理工大学，2017

［3]何海平.配电网配电台区的工厂化装配和标准化施工［J],安徽电力，2018

［4]涂源镜.配电网自动化技术及其应用［J]，电力设备,2017