河北保定一家机械加工厂,车间角落里摆着十几台老式车床,都是上世纪90年代的产品。车床的机械部分还很结实,导轨磨损不大,主轴精度尚可,但电气控制系统早已落后。
厂长老张看着这些老车床,心情复杂:“买一台新数控车床要十几万,我这十几台全换,得两百多万,拿不出这个钱。但不换吧,这些老床子加工精度跟不上,接不到好活,只能干些粗加工,挣点辛苦钱。”
老张的儿子小张学的是电气自动化,毕业后回家帮父亲打理工厂。他仔细观察了这些老车床,发现*大的问题是控制不精确。原来的继电器控制系统,触点磨损严重,动作时间不稳定,导致主轴启停、进给控制的精度很差。
小张想到了用固态继电器改造的方案。他解释说:“车床的控制其实不复杂,就是主轴启停、正反转、调速,还有进给电机的控制。原来的问题是继电器触点老化,动作不准。换成固态继电器,没有触点,动作时间始终一致,精度马上就能提上去。”
说干就干,小张先改造了一台车床。他买了几只固特固态继电器,把原来的电磁继电器全部替换掉,又加了一个简单的数字转速表。总共花了不到一千块钱。
改造完试车,效果立竿见影。老张亲自操作,发现车床启动平稳,停车准确,加工出来的零件光洁度明显提高。用千分尺量了量,尺寸精度从原来的0.1毫米提高到了0.03毫米。
老张高兴坏了:“这台床子跟新的一样!一千块钱,换了十几万的效果!”
现在,厂里的老车床陆续都改了。小张说:“下一步准备加装简易数控系统,用步进电机控制进给,配上固态继电器控制主轴,这些老床子还能再干十年。”
冲床是事故多发的设备,国家对冲床安全有严格规定。但很多小厂的冲床还是老式的,安全保护不完善,存在隐患。
广东佛山一家五金制品厂,有20多台老式冲床,生产各种五金件。这些冲床都是机械式离合器,靠脚踏开关控制,没有双手启动,没有光电保护,操作工的手就在模具下面,非常危险。
厂长老周一直想改造,但咨询了几家自动化公司,报价都要好几千一台,20多台下来要十几万,有点舍不得。
后来厂里来了个新电工小陈,年轻人脑子活,给老周出了个主意:用固态继电器自己做安全控制系统。
小陈的方案很简单:在每台冲床上加装双手启动按钮和光电保护开关,用固态继电器控制离合器的电磁铁。只有双手同时按下按钮,而且光电保护没有被遮挡,固态继电器才会导通,离合器才能结合。任何一只手松开,或者手伸入危险区遮挡了光电,固态继电器立即断开,离合器分离,同时制动器动作。
小陈解释说:“用固态继电器是因为它响应快,从信号触发到动作只要几毫秒。普通继电器要几十毫秒,这几毫秒的差距,可能就决定了手指是否受伤。”
材料费花了不到五百块一台,老周咬咬牙,让把所有冲床都改了。改完后测试,反应非常灵敏。老周说:“现在工人操作放心多了,我也放心了。五百块钱,买了个安心。”
注塑机的温度控制直接影响产品质量。很多老式注塑机用的还是位式控制,温度到了就断电,低了又通电,波动很大。
浙江台州一家塑料制品厂,有30多台老式注塑机,生产各种日用品。产品经常出现尺寸不稳、表面光泽差的问题,客户投诉不断。
设备科长王工分析后发现,问题出在温度控制上。原来的温控系统用接触器控制加热,温度波动±5℃。对于要求高的产品,这个波动太大了。
王工查阅资料,了解到可以用固态继电器实现精密温控。他先在一台机上做了试验:保留原来的温控仪,但把接触器换成固特调功型固态继电器。温控仪输出的是4-20mA模拟信号,固态继电器可以根据信号大小连续调节加热功率。
试验结果令人惊喜:温度波动从±5℃缩小到±1℃,产品质量明显改善。王工说:“原来做那种薄壁产品,十个里有三四个变形。现在基本没有变形的了。”
更重要的是节能效果。王工测了一下,这台机的加热电耗降低了15%。他算了一笔账:30台机全改,一年省下的电费就够改造投资了。
现在,全厂的注塑机都完成了改造。王工说:“老设备焕发了新生,产品质量上去了,电费降下来了,这个改造太值了。”
很多小工厂的锅炉还是老式的,靠人工看压力表、温度计操作,既不准确又不安全。
河北一家食品厂的锅炉用了快二十年,还是手动操作。工人要时刻盯着压力表,手动调节燃烧器,稍不注意就会压力超标,安全阀起跳。
厂长说:“我们想搞自动化,但咨询了几家公司,都说要换新锅炉,*便宜的也要十几万。一直下不了决心。”
后来厂里来了个新电工,小伙子有想法。他说:“锅炉自动控制不难,买个压力变送器、温度变送器,再买个调节器,用固态继电器控制燃烧器,几千块钱就能搞定。”
说干就干,他们自己动手改造。压力变送器检测蒸汽压力,温度变送器检测水温,调节器根据设定值输出控制信号,固态继电器根据信号控制燃烧器的点火和熄火。
改造完一试,锅炉能自动运行了。压力稳定在设定值±0.02MPa,温度稳定在±1℃,再也不用工人时刻盯着了。
厂长高兴地说:“花了不到八千块钱,锅炉就实现了自动控制。蒸汽压力稳了,产品质量也好了,煤还省了20%。这个改造太值了。”
很多实验室、工厂里的老式烘干箱,用的是机械式温控器,温度波动大,噪音大,还费电。
江苏一家电子厂的元器件老化车间,有20多台老式烘干箱,用来做产品老化试验。每台箱工作时都“咔嗒咔嗒”响,噪音很大。而且温度波动大,有时设定100℃,实际能冲到110℃,影响试验准确性。
设备管理员小李一直想换新的,但20多台下来要十几万,预算不够。后来在网上看到可以用固态继电器改造,就试着改了一台。
他买了固特的调功型固态继电器和数字温控仪,把原来的机械温控器和接触器替换掉。改造很简单,拆掉旧的,装上新的,接线就行,一台箱半小时搞定。
改造完一开机,安静了,“咔嗒”声没有了。用温度计测了测,温度稳定在设定值±0.5℃以内,比以前好太多了。
小李又测了测电耗,发现还省电了。“原来接触器频繁通断,本身也耗电。现在固态继电器连续调节,加热平稳,总加热时间反而短了。测下来,这台箱省电15%。”
现在,20多台烘干箱全改了。小李说:“花了不到两万块,解决了噪音问题,提高了试验精度,还省了电费,一举三得。”
很多工厂的空压机还是单机运行,用气量波动时,要么压力不稳,要么空压机频繁启停,浪费电。
山东一家机械加工厂的空压站,有3台老式空压机,都是工频运行。用气量少的时候,空压机还在全速运转,多余的气体从泄压阀排掉,浪费严重。
设备科长老李想搞联控,让空压机能根据用气量自动启停。但咨询下来,一套联控系统要好几万,有点犹豫。
后来厂里一个电工说可以自己搞。买了个压力变送器,买了个PLC,再用固态继电器控制空压机的启停,总成本不到一万。
老李问:“为什么用固态继电器?普通的不行吗?”电工解释说:“空压机启动电流大,普通继电器触点容易烧。固态继电器没有触点,不怕大电流冲击,寿命长。”
系统装好后,效果很好。压力稳定在设定值±0.02MPa,空压机根据用气量自动启停,再也不会空转了。老李测了测电耗,降了25%。
老李说:“一年省下的电费就把改造投资收回来了。以后这套系统就是白赚的。”
一些老式行车还是驾驶室操作,司机要在几十米高的驾驶室里待一天,视线不好,工作强度大。加装无线遥控,可以让司机在地面操作,既安全又舒适。
江苏一家钢厂的成品库,有5台老式行车,用来吊运钢材。原来每台行车都有专职司机,在驾驶室里操作。夏天驾驶室像蒸笼,冬天像冰窖,司机很辛苦,而且视线不好,吊运效率低。
厂里想加装无线遥控,但咨询下来,一套进口遥控系统要好几万。后来发现国产的便宜,但控制柜需要改造,原来的接触器响应慢,跟不上遥控信号。
电气工程师小周想了个办法:用固态继电器做控制元件。固态继电器响应快,遥控信号一来,几毫秒就动作,完全跟得上。而且没有触点,不会因为频繁动作而磨损。
他们先改了一台行车。把原来的控制柜拆了,重新做了个柜子,里面全是固态继电器模块。配上国产遥控器,总成本不到两万。
改完一试,效果出奇的好。司机在地面遥控,视野开阔,操作精准,吊运效率提高了30%。而且不用爬高,安全多了。
现在,5台行车都改了。厂长说:“两万块一台,换了新设备的效果,这个账划算。”
这些改造故事,每天都在中国成千上万的工厂里上演。老设备机械部分还好,电气控制落后,扔掉可惜,留着又不中用。固态继电器,用*小的投入,让这些老设备重新焕发生机。
它不是*贵的方案,却是*聪明的方案。它不需要更换整台设备,不需要复杂的安装调试,甚至不需要专业工程师,普通电工就能操作。但它带来的效果,却是立竿见影的——精度提高、能耗降低、故障减少、安全提升。
固特电气,愿做千千万万中小企业设备改造的“点睛之笔”,用*可靠的产品,帮助更多老设备重获新生,为中国制造业的转型升级贡献一份力量。