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如何完整的做一个电气项目

对于初入自动化的新晋工程师来说,往往对项目的全部流程了解不深,

  • 下面九途的纪老师会结合工程案例,好好聊一聊项目是怎么从洽谈到验收再到尾款结算的,我们以中小型项目为例子,这类项目周期相对较短,难度相对低一些,对刚接触自动化项目的人来说,也比较建议先从小型自动化项目入手,毕竟刚入行项目,一是难度相对较小,更容易增强自信心,二是即使有一些这样那样的问题,后果也相对较小。毕竟咱们都是劳苦大众,有些责任真是担不起呢

下面进入正题:

前段时间接到黄老板电话,说要做一套自动化冲压项目需要配套电控,……在听到客户做具体项目的时候往往我们是有疑问的,

,这个时候我们对客户的设备肯定不了解,并且对这个行业不了解,我们尽可能的要让客户提供两样材料

1、设备图纸

2、动作说明

一般对于研发类的非标设备来说,可能设备实物还没有制作出来,客户想电气和机械同时进行,这个时候他肯定是有图纸的,因为一些保密原因,原图一般我们不能要求客户发的,可以让客户发一些主要部件的截图,还有另外一种情况是老设备改造,那这个情况一般客户也是没有图纸的,甚至是没有动作说明,我们只能去客户现场采集信息,拍照片,和客户反复沟通动作要求。

下图是黄老板要做的设备图:

对于一些运动控制的项目来说,我们一般要注意一下两点:

  1. 1、产品加工的速度
  2. 2、运动控制的精度

运动控制项目对设备的速度都是有要求的,客户张嘴就是越快越好,越精确越好,学过步进伺服运动控制的人都知道,精度和速度往往是矛盾的,对于步进来说,步距角越小,精度越高,但是PLC单位时间发的脉冲又是有极限的,速度总会受影响,但是你要是给客户娓娓道来这些东西,那你还是太年轻了,客户往往就会说,我不管,人家谁谁谁的设备就是这样的!

罢了……罢了……身体是自己的,咳咳!

其实很多运动控制设备的极限速度和精度都是在调试中才会不断测试得知的,就算电气元件能做到无限快,机械结构也会有临界点的,可以大体告诉客户一个区间速度和精度范围,给客户保证0.1mm的精度(对于运动控制0.1mm精度不算高了),尽量去达到0.01mm或更高,这个时候大部分客户都会欣然接收的。

然后就是要沟通具体的动作了,我们要把设备原理搞清楚,知道设备这样动作,还要知道设备为什么这样动作,有的客户思维方式偏机械一些,我们了解设备动作后可以给客户提一些电气方面的改进意见,比如我们要检测一个产品的有无,客户预留的是一个漫反射的传感器的安装孔,但是实际上这个产品的表面光泽度不够,导致信号不稳定,我们可以给客户建议安装红外线对射的传感器,这样避免后期调试的可能带来的时间损失或返工,对客户的自身都能节约时间,毕竟,时间就是金钱嘛,要时刻站在客户的角度考虑问题,把客户的产品放在第一位,满足客户设备的一切运行要求,竭尽所能的为客户…………好吧、好吧,我编不下去了……

到这一步设备的动作我们应该能整理出来了,以下是黄老板设备的动作流程:

(要求总共有八条,在这里只放一部分作为参考)

沟通完动作后那我们要理一下I/O点了

  1. 1、需要多少输入/输出
  2. 2、需要多少模拟量信号
  3. 3、有无外部通讯的需求
  4. 4、确定多少路高速脉冲输出

以上信息可以帮助我们确定具体的PLC型号,帮助我们选型,往往能实现相同功能的PLC不只一款,西门子、三菱、信捷、台达等等大部分都可以,具体我们做运动控制一般选台达、信捷、三菱系列的,因为这几款PLC定位指令使用比较好用,西门子系列的定位指令相比较而言不是这么好用。

如果轴数大于6轴或以上,我们可以考虑用总线的方式驱动,Can-bus,Profinet,EherCAT等等,但是总线方式需要选择伺服驱动器而不能选择步进了,而且伺服驱动器也需要同样支持总线功能,这样成本就会提高很多,这个具体需要定方案再和客户讨论确定。

确定好PLC选型后其他的就是外部电气元件了,触摸屏确定好尺寸,有没有额外要求,比如数据存储、打印、报表等等,一般小型项目很少去用这些特殊功能,毕竟数据处理是上位机(Wicc、组态王等)的强项嘛,触摸屏的这些功能都比较鸡肋。其他像接触器、热过载保护器、继电器、空气开关等等需要大体估算耗电功率和各自电流,像每种品牌都会有相对应能满足要求的元件的,差距就是质量和价格了,一线品牌有ABB、施耐德、西门子等等,国产品牌正泰、天正、人民电气等等,还是要看预算,提前和客户确定好,或是做几个方案供客户选择。在选型的时候还要考虑使用环境,像潮湿、酸性、碱性等腐蚀性环境我们一般要求坚持用一线品牌,常用环境下使用那就无所谓了,污水处理、电镀厂、电池生产厂对元器件的腐蚀真的非常大,一般品牌往往一年都很难撑得住,这个钱还是有必要去花的,不要用高仿、不要用高仿、不要用高仿……

到这里那材料表大体就可以出来了:

(这个一个西门子项目报价表,并非黄老板项目用,大家只是做做参考就可以了,含税不含税,含运费不含运费一定要口头或书面交代清楚)

当把价格表发给黄老板后,黄老板条件反射性的回复:高了,高了,这个价格绝对高了,咱们合作也不是一天两天了……你这价格……至少……降一半差不多…………巴拉巴拉…十分钟,这个时候我一般很难能插进话去,理性思维一直在阻止着我挂断电话,最后在大(huang)家(lao)都(ban)满意的价格中,开始起草合同进行下一步的推进了。

以下下为合同模板:

(以上合同仅作参考,并非黄老板项目合同)

一般合同要主要明确以下几个问题:

  1. 1、合同金额及付款方式
  2. 2、项目工期
  3. 3、设备动作要求及验收标准
  4. 4、售后期限及超出期限后的有偿服务费用

其他还有一些额外条款,大家可以自行补充,因为都是些老客户,合同条款并不完善,仅仅是起到部分心理约束,在共同的法制环境下,口头承诺的也是一定要履行的。

合同签订后,严格意义上是收到客户预付款后,就要开始准备做了。

做电控的第一步是先画图纸:

(有用EPlan画的)
(有用CAD画的)

这两种都差的不是太多,标准规范的画还是EPlan画电气图更规范一些。

一般图纸包含这么几个部分:

  1. 1、控制柜面板开孔图
  2. 2、电气布置图
  3. 3、主电路图
  4. 4、PLC图
  5. 5、二次回路图
  6. 6、端子接线图

图纸部分和编程同样关键的,设计一旦出现偏差,后期时间损失和经济损失往往会翻倍,而且会带给客户不好的体验,这个时间投入是不能吝啬的。

一个小型设备的图纸花费时间大约在2天左右。

(这是黄老板实际设备的配套图纸)

图纸完成后经过审核没有问题后,就可以实施采购和编程部分了,

采购和编程一般可以同步进行的

元器件大家当然可以在某宝上采购,一般品牌本地都会能找到代理商,价格其实差不太多的,我们一般为了更好的售后服务,主要元器件都会选择本地代理商。而且设计到开票问题,某宝开票走对公比较麻烦的。

先说电气柜部分:

因为图纸已经比较完善了,电气元件的摆放等等都是按图纸来的,除非临时改动。配盘具体步骤:

  1. 1、元器件摆放到固定板后拿记号笔做标记
  2. 2、一般都是用直径4.2mm的钻头打眼
  3. 3、固定元器件,一般选择4*10或4*15的镀锌螺丝固定
  4. 4、按照图纸打线号
  5. 5、按照图纸接线,每根线需要有线号、端子,根据用处区别选择是管型端子 还是U型端子,以及规格及颜色。
  • 6、配好以后安装在配电柜里,面板如果有按钮或元件再把面板上元件接好,按钮和指示灯要加标牌,接完后用轧带或缠绕管做下固定。
  1. 7、接好面板和柜体的接电线,一般用黄绿地线,电气元件的接地线原则不能串联,接地线要按最大消耗电流选择。
  2. 8、最后就是上电测试了,此时PLC是没有程序的,只是简单的测试下输入信号,或各个指示灯能不能正常亮,或是拿万用表简单测量一下,起码保证能正常上电。
(以上是制作部分过程和调试部分过程)

PLC编程部分的一般步骤:

1、先整体布局,确定程序分为哪几个部分,一般运动控制我们可以分为以下几个部分:

①手动部分

②自动部分

③回原点部分

④报警部分

⑤急停/暂停部分

2、编写手动部分

3、编写回原点部分

4.编写自动部分

5、编写急停部分

6、编写报警部分

因为手动部分编写完成后可以让设备手动运行了,我们可以检测线路和信号有没有问题,客户也着急检测机械装配有没有卡死,运行是否灵活,一般都是要把手动放在第一位。

编写程序往往每个人思路是不一样的,而且相同的思路应用到不同设备中所反映的现象也不一样,这个只能看自己平时程序的积累量,多看,多想,多测试,同样的一个程序不同的人写出来所用的程序步以及所花的时间也是不一样的,看似仅仅是差在这一时半会上、一步半步,其实差的是日常的程序积累程度上,那就不是一个级别的了。

有的程序编写可能真是无从下手,别怕!有口诀:

指令千万条,常开第一条……

(黄老板的其中一个程序,信捷PLC编写的)
(黄老板的另一个程序,三菱PLC编写)

平时看似使用率不高的跳转循环、间接寻址、编码译码,在实际项目中都是会用到的。

注意事项:

  1. 1、程序要分子程序编写
  2. 2、程序一定要加注释
  3. 3、双线圈和存储区重复是最常犯的错误
  4. 4、养成一个按Ctrl+S的好习惯……

都是趟过来的路了,这些注意事项往往告诉大家后,大家就是不注意,毕竟亲身体验要比冷冰冰的看文字印象要深得多。

下一步是组态触摸屏画面了,因为触摸屏画面的风格是和工程师的审美有直接关系的,仁者见仁,在这我也是仅仅提个建议,尽量颜色不要大红大绿,太过鲜艳的话会给人一种很乱的感觉,当然如果客户喜欢,那就当我没说咯

一般触摸屏画面可以分为以下几个画面:

  1. 1、自动画面
  2. 2、手动画面
  3. 3、参数设置
  4. 4、报警查询
  5. 5、I/O监控

(参数设置一般根据级别分为操作员参数和厂家参数)

应黄老板强烈要求,还加上以下画面:

这是设备加密功能,黄老板做事还是一个“稳”字当头啊,我和黄老板之间应该还差着一个马云吧……

程序和画面到这里就做完了,初稿大约会花费5-10天左右,剩下的就是去现场调试了。

客户现场条件往往是各不相同的,有的环境非常好,有的环境就一般了,因为黄老板事业也是处在刚刚起步阶段,所以工厂的环境就不做过多赘述,但是人是很热情的,也感谢客户的热情款待,毕竟都是合同之外的额外付出,我们能做的就是全力配合好客户,把程序及设备调试到最完美。

(我和同事赵工在现场调试设备

调试过程中可能出现各种各样的问题,也可能客户会临时增加一些要求

“纪工呀,把这个动作改成先上升后右移”

“好的,稍等”

三十分钟改好后…

“不对啊,纪工,还是得改成先右移后上升”

“……好吧”

又过三十分钟……

“错了错了,还是要改成先上升才对,纪工来再改一下”

“黄老板,改动这个也挺麻烦的……”

“哎呀!不就是动动鼠标的事,改完后就不改了”

“……”

又过三十分钟……

“纪工啊……”

实际上在现场是会发生和客户争论的事情的,这个也很难避免,主要是互相不理解,在调试阶段也出现过因为程序不稳定而导致设备损坏的情况,黄老板也没有追究,我们不太懂客户的工艺和机械,客户肯定是想把产品做的更好,这个我们最终肯定是要配合客户完善好产品,互相理解,正常的讨论是不会引起客户争吵的,客户也大部分是领导或老板级别的,心胸和眼界都是比较可以的,都会做到就事论事,把握好沟通方式,往往会起到积极的作用。

终于,大约经过了N次的更改,在黄老板的严苛的测试后,顺利通过验收

(这就是简单的修改后的成果)
(黄老板带着设备参加展会)

黄老板并没有扣我们的质保金,尾款几天后全部结清了,人是比较痛快的,当然,就算结清尾款,电气出了问题,我们还是会一样负责到底的。

现在也有很多尾款难收的情况,这个行业里的常规做法就是程序加密了,但是到这一步双方已经是接近最后一步了,针对不同客户我们也是要采取不同的办法了,如果客户确实是很困难我们在能力范围内,我们能退那还是要退一步了,但是有的客户故意拖着不给,第一次发催款函警告,第二次就要考虑通过法律途径维护权益了,这也是最后一条路了,物以类聚,这种客户不要也罢。

以上就是小型电气项目的全部过程了,希望能给初入行业的人员带来一些帮助,如果能帮助到你,希望能多多转发分享,也能为我们的推广出一份力,谢谢大家!

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