智能制造，兩化融合，工業(yè)4.0，中國制造2025，這些沸沸揚(yáng)揚(yáng)的討論已經(jīng)持續(xù)了兩年多，人們關(guān)注的焦點(diǎn)也逐漸從智能制造的方向和愿景逐步轉(zhuǎn)移到如何執(zhí)行和實(shí)施。于是我們開始看到了越來越多的信息化項(xiàng)目的上馬。這是智能制造從上往下的實(shí)施，主要解決的是從訂單到生產(chǎn)的流程組織和安排的問題，還有很多的智能制造問題是要靠更廣泛的基礎(chǔ)，用物聯(lián)網(wǎng)自下而上的部署，用來幫助解決生產(chǎn)過程更加精細(xì)化和智能化控制的問題。幫助提高生產(chǎn)率，資產(chǎn)利用率及大批量定制和柔性生產(chǎn)的目標(biāo)。這不可避免的就要涉及工廠無處不在的電機(jī)控制問題。
自從第一次工業(yè)革命瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，人類不光把自己從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來，也解放了大量的牲口。當(dāng)年的蒸汽機(jī)的作用現(xiàn)在主要被各種不同的、無數(shù)的電機(jī)所取代。今天的制造業(yè)，基本可以說有機(jī)器和生產(chǎn)線的地方都離不開電機(jī)，即便是用氣動(dòng)液壓的地方，背后的動(dòng)力也來自電機(jī)。各種電機(jī)成為驅(qū)動(dòng)各種運(yùn)動(dòng)部件完成生產(chǎn)動(dòng)作的主要直接動(dòng)力。電機(jī)之多，大概消耗了工業(yè)領(lǐng)域50%的能源。既然電機(jī)在生產(chǎn)過程的必不可少，提高電機(jī)控制的智能化水平就可以大大提高整個(gè)制造業(yè)的智能化的基礎(chǔ)水平。
我們說到智能制造時(shí)總是伴隨著提到信息化，是的，信息是智能的必要條件。沒有信息，智能化就沒有基礎(chǔ)，同理電機(jī)的智能控制也是要從信息化開始的。當(dāng)前電機(jī)還未能實(shí)現(xiàn)智能化和直接連網(wǎng)，電機(jī)的信息主要靠來自與電機(jī)相連的電機(jī)控制電路。電機(jī)的控制簡單地可以大致分為3種，直接啟動(dòng)（DOL和星三角啟動(dòng))控制，軟啟動(dòng)及變頻器（含伺服）控制。為了更好的控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，首先要了解電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況數(shù)據(jù)，當(dāng)有軟啟動(dòng)或者變頻器的時(shí)候，可以通過軟啟動(dòng)和變頻器來獲取電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)從而了解電機(jī)的電流，電壓，功率，功率因素及溫度等等運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通過軟啟動(dòng)器和變頻器的通訊接口可以傳送到數(shù)據(jù)中心或者生產(chǎn)線控制器進(jìn)行記錄比對，及時(shí)發(fā)現(xiàn)任何微小的變化及可能的非正常狀況。也能用于生產(chǎn)線控制器的控制信號(hào)輸入啟動(dòng)相應(yīng)動(dòng)作。對于用接觸器直接啟動(dòng)的電機(jī)，可以用帶智能的電機(jī)保護(hù)熱繼電器如羅克韋爾自動(dòng)化的E300來獲取這些資料，用同樣的方式對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。在直接啟動(dòng)和軟啟動(dòng)的工況下不能對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行直接的調(diào)節(jié)，但至少可以提前采取措施幫助減少和避免非計(jì)劃的停機(jī)。此外，對于機(jī)械部件的磨損，還可以通過振動(dòng)檢測手段來了解電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)及軸承的壽命情況。振動(dòng)監(jiān)測部分也可以通過物聯(lián)網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心和控制器來統(tǒng)一監(jiān)控。
隨著物聯(lián)網(wǎng)迅速普及，估計(jì)不久的將來，電機(jī)本身很快也會(huì)變成智能電機(jī)，或者簡單的加裝智能傳感器就能把電機(jī)聯(lián)網(wǎng)并把它的狀態(tài)信息傳遞到必要的控制部件。其實(shí)羅克韋爾自動(dòng)化智能馬達(dá)控制解決方案就是用這樣的概念在今天就實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的智能控制。結(jié)合羅克韋爾自動(dòng)化集成架構(gòu)，智能馬達(dá)解決方案可以實(shí)現(xiàn)在控制系統(tǒng)中直接調(diào)用各種電機(jī)參數(shù)用于控制邏輯。使得電機(jī)智能控制方案輕松實(shí)現(xiàn)，既可以滿足工藝要求控制也可以實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約?？刂葡到y(tǒng)還能幫助保存下載變頻器參數(shù)，在遇到故障需要更換變頻器時(shí)，無需技術(shù)人員參與設(shè)置，自動(dòng)下載參數(shù)，大大縮短停機(jī)時(shí)間。
智能制造的實(shí)施，今天就可以用互聯(lián)企業(yè)的解決方案來實(shí)現(xiàn)。互聯(lián)企業(yè)并非一蹴而就，必須在制造企業(yè)內(nèi)逐步采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)的一種形式），采用可聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備，利用集成架構(gòu)，智能馬達(dá)控制再加上服務(wù)及解決方案這三大支柱來完成。其中大量的基礎(chǔ)工作要從電機(jī)的智能控制開始！
發(fā)布 July 21, 2016 作者 李仲杰, 市場推廣經(jīng)理, 羅克韋爾自動(dòng)化（中國）有限公司