南京南自三厂

单相电能表校验流水线

一、系统设计

1.设计依据标准

单相电能表全自动生产加工检测系统的设计功能和技术条件适用以下标准。

Q/GDW 1354-2013     《智能电能表功能规范》

Q/GDW 1355-2013     《单相智能电能表型式规范》

Q/GDW 1364-2013     《单相智能电能表技术规范》

Q/GDW 1365-2013     《智能电能表信息交换安全认证技术规范》

DL/T 614-2007       《多功能电能表检定规程》

DL/T 645-2007       《多功能电能表通信规约》

DL/T 585-1995       《电子式标准电能表技术条件》

DL/T 460-2005       《交流电能表检定装置检定规程》

DL/T 731-2000       《电能表测量用误差计算器》 

JJG1036-1993        《交流电能表检定装置试验规范》

JJG 597-2005        《交流电能表检定装置检定规程》

JJG 596-1999        《电子式电能表检定规程》

GB/T 11150-2001     《电能表检验装置》

   GB/T 16720 -1996    《工业自动化系统 制造报文规范》

ISO/IEC 11801      《信息技术-用户房屋的综合布线》

EN50173            《信息技术综合布线系统》

IEC 61131          《可编程逻辑控制器标准》

ISO/IEC 15693      《识别卡-非接触式集成电路卡-邻近卡》 ANSI/ASME B20.1-2006 《输送机及其相关设备的安全标准》

安全电压符合GB3805标准要求;

机构设备防护安全符合GB8196标准要求;

漏电保护符合GB3829标准要求;

环境卫生保护符合GB5083标准要求;

设备制造安装符合GB50231机械设备安装工程施工和验收通用规范等相关标准;

    设备制造安装符合GB50270连续运送设备安装工程施工通用规范等相关标准。 

2.设计依据

(1)生产加工检验对象及尺寸

兼容国网2013版标准单相远程表、国网2013版标准单相载波表、国网13标准单相载波卡表

单相国网智能电能表,外形尺寸(长×宽×高)为160mm×112mm×58mm或160mm×112mm×71mm。

(3)系统生产规模

产能:200台/小时。

整线实际稳定运行寿命≥10年

MTBF  (平均无故障时间) :  >144 h

MTTR  (平均故障维修时间) :≤10 min

MTBA  (平均无报警时间) :  >60 min

线体直通率>99% (合格电表流水线一次通过率)

线体平衡率>95% ([各工序时间总和/(工位数*CT)]*100%)

线体总体误判率<0.01%(指将不合格品误判为合格的比率)

 

二、系统功能描述

1.方案布置图


2. 系统性能

系统具有较高的可靠性、安全性、可扩展性。

2.1系统可靠性的保障:

使用成熟的压接机构

从整体考虑压接机构的合理性,如表针接线布置不合理也会导致压接可靠性变差。

控制软件的模块化与层次化,底层PLC控制软件需按照功能封装,明确各模块输入输出,避免上位机控制软件对底层控制软件的无规则调用。

电气设计时应充分考虑干扰问题,例如条码扫描等需要用串口通信的设备需原理电机等较强的干扰源,且串口通信线长度必须小于实用距离,并尽可能短。

2.2安全性的保障:

深刻理解安全的意义和范围,安全是项目顺利完成的必要条件;安全包括设备安全、人员安全、数据安全。

底层控制软件编写须考虑机械运行安全,例如机械手收起后平移的动作实现时,须加若机械手不在收起状态时,须停止伺服电机禁止机械手平移。

编写完善的设备维保手册保证机械运行安全

形成完善的规章制度并坚决执行保证实施人员的工作安全

编写完善的操作手册保证操作人员的工作安全

放置醒目的警示标识和隔离护栏等保证现场人员的安全

2.3可扩展性的实现:

可复制性:各功能模块机构均可复制、独立安装,各功能模块的控制程序均可独立运行。

可整合性:异地放置的检定单元可由上层控制软件统一控制。

网络结构合理设计,如采用以太网,需设计合理的网络结构,IP地址分配层次化,同类设备IP地址的集中化,要充分考虑预留

3. 系统技术特点

3.1模块结构、扩展便捷

自动化流水线生产系统内每个功能区域根据工艺流程要求规划设计成不同的模块,各个模块既能独立运行,也能集中控制,并每个模块的接口一致,可根据生产工作量的大小进行方便扩展。

3.2配置高端、品质保障

自动化流水线生产系统的硬件和软件平台,选用了具有良好容错能力和高可靠性的国内外著名品牌。 

4. 系统噪音控制

    4.1检定系统在传输和检定过程中,系统噪音不超过65分贝,在装置自动压接表时,由于气缸和相关机械部件动作,

       噪音可能超出65分贝,为达到降低噪音的目的,在检定装置上方加装防护隔音罩,防护隔音罩和线体考虑安装衔接,

       采用铝合金框架,玻璃密封,一方面达到降噪目的,另一方面起安全防护目的。

   4.2在检测过程因气动单元产生的排气噪音解决方案,可接入现场排气管、不直接往室内排,从而减小噪音。

   4.3气缸及气动元件采用亚德客的产品,密封性好,噪音低。

 

5. 系统安全防护和紧急状况处理

   5.1所有电气设备的外壳均可靠接地

   5.2机械运动部件如上下表机构、定位接线系统等,均加防护罩。

   5.3上电和调校等测试线均加防护罩。

   5.4关键计算机控制系统采用磁盘镜像。

   5.5各关键部位有必要的感应红外、光电、位移感应检测,确保系统安全可靠运行,出现异常时自动保护。

   5.6采用自动上电启动管理系统,系统设置一个总启动开关,启动后各设备依次上电、自检、初始化,系统可自动关闭。

   5.7系统设置报警系统,当有异常状态系统会自动停机,报警,并指示出故障位置。

   5.8系统的各个单元模块设置是分控的硬开关,可以对各个单元模块进行单独手动控制,以便进行系统维护、调试时使用。

   5.9系统在总控室设置一个急停控制器,可以对系统进行紧急停止。



三、技术指标

(1).装置准确度等级及标准配置:

Ø  装置准确度:0.1级; 型号:DJ-101

Ø  装置标准表:0.05级; 型号:DSB-101

(2).量程及容量:

Ø  输出电压量程:220V;

Ø  输出电流量程:(0.05、0.1、0.25、0.5、1、2.5、5、10、25、50、100)A;

Ø  最大输出电压容量:每表位15VA;

Ø  最大输出电流容量:30表位:2000VA(压接最大电流100A);

(3).输出调节范围

Ø  电压、电流调节范围:0~120%;

Ø  相位调节范围:0°~360°;

Ø  频率调节范围:45Hz~65Hz;

(4).输出调节细度:

Ø  电压、电流调节细度:0.002%;

Ø  相位调节细度:0.01°;

Ø  频率调节细度:0.001Hz;

(5).监视表精度:

Ø  电压、电流表精度:0.5%;

Ø  相位精度:0.5°;

Ø  频率监视表精度:0.01Hz;

(6).输出功率稳定度:优于0.05%/2min;

(7).电压、电流波形失真度:优于0.5%;

(8).电压、电流相位差:优于0.5°

(9).标准偏差估计值(S):优于0.02%

(10).时间基准NZ2903型:

Ø  频率:1Hz、500kHz(TTL电平);

Ø  稳定度:2×10-8/日;

Ø  准确度:2×10-7;

(11).绝缘:

Ø  输出电压、电流回路对外壳:>5MΩ;

Ø  输出电压回路对电流回路  :>5MΩ;

Ø  电源对外壳:>5MΩ;

(12).耐压:

Ø  输出电压、电流回路对外壳:2000V/1min 50Hz;

Ø  输出电压回路对电流回路  :2000V/1min 50Hz;

Ø  电源对外壳:2000V/1min 50Hz;

(13).供电电源:单相交流 220V/5A±10%;

(14).使用环境:

Ø  温度:20℃±2℃;

Ø  湿度:<85%;

Ø  无明显粉尘和腐蚀性气体;

(15).装置预热时间:30 分钟;

 

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