PLC裝備自動化模塊設計

發(fā)布于2022-10-20 14:02 67 2 標簽：PLC

模塊化設計把機器分割成多個子模塊部件，每一個子模塊部件是標準的、可替換的。整個產(chǎn)品的重復生產(chǎn)、銷售中，成熟的模塊不需要再測試，節(jié)省了設計費用以及測試帶來的資金占用、材料、人工、場地、能源、管理等費用。

高成熟度、標準的部件重復使用，也避免了隱藏的產(chǎn)品質(zhì)量風險，提高組裝效率，降低組裝錯誤，同時也避免了測試過程中可能出現(xiàn)的人員傷害、設備損壞風險。

另外，成熟子模塊部件多次重復使用中，一些缺陷得到消除，功能得到改進和完善，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，使客戶更滿意。

裝備自動化的模塊化設計

裝備的模塊化設計分三個方面機械模塊化、電氣模塊化和軟件模塊化，三者緊密關聯(lián)，電氣模塊化與機械模塊化進行匹配，而軟件模塊化與電氣模塊化進行匹配，共同構成了裝備的模塊化設計。裝備模塊化的三個方面如圖4.1所示。

圖4.1 裝備模塊化的三個方面

機械模塊化需要考慮每個部件的功能、性能、材料、尺寸、相對位置、安裝等。機械模塊的劃分結(jié)果影響各電氣模塊之間的接口。機械、電氣模塊的模塊化設計影響軟件的功能分布。機械、電氣、軟件模塊化不是獨立的，而是相互影響和支持的。

需求分析及模塊劃分

設計一種類型自動化裝備之初，需要充分收集客戶需求，確定該裝備的功能、特性及性能指標。在進行模塊化設計時，需要考慮如何分割各個功能模塊，設立功能子模塊的接口。模塊分解實際上就是考慮了重用和設備整個生命周期中的使用情況，對產(chǎn)品功能重新分配，將原有設備結(jié)構的零部件分解后重新組合的過程。對于某些功能模塊，可以設計多種成本、性能各異的方案，供客戶選擇。

功能模塊自身功能獨立，具有標準連接接口和I/O接口。另一方面，功能模塊又是整個產(chǎn)品的一部分，不理解模塊在產(chǎn)品中的作用和位置，就無法定義模塊。這種既強調(diào)自身功能的獨立性，又強調(diào)系統(tǒng)結(jié)構的歸屬性，就是功能模塊的二元性。因此，模塊的劃分在實際劃分中可能會經(jīng)歷多輪的迭代才能形成滿意的劃分方案。

各功能模塊對外的接口的標準化可以保證同一功能的不同方案可以互換。部件互換性對于用戶端就是配置可選擇性，是個性化和柔性化的體現(xiàn)。以汽車為例，汽車變速器有自動檔方案，也有手動檔方案，標準化接口使這些變速器與發(fā)動機、車輪之間具有統(tǒng)一的對外接口，便于大規(guī)模差別化組裝。

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