浅析等离子旋转电极雾化制粉设备的工业云平台
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摘 要 工业云平台与原有的自动化技术、工业软件结合，正在创造全新的工业未来。除了GE、西门子、ABB、施耐德这四大工业巨头，三一重工、海尔等次重量级选手也在纷纷布局工业云平台。工业云平台正在成为工业巨头角逐的新战场。西安赛隆金属材料有限责任公司在增材制造领域的工业云平台建设方面也制定了自己的发展战略。本文主要介绍PREP等离子旋转电极雾化制粉设备的工业云平台的设计。
关键词 制粉设备;工业云平台;共享工业云
1 国内外发展现状
工业云平台凭借其高效、彈性等特性，正逐步渗透到不同行业的不同角落。一个个形态各异，功能各具特色的云平台应运而生。尤其是在“工业4.0”和“中国制造”2025的大背景下，各大工业巨头及制造行业的龙头企业们纷纷开始打造具有自身行业特色的工业云平台。在这样的环境中，共享工业云平台集众智、汇众力，在新时代、新业态、新技术、新模式中探索着工业云平台的发展道路[1-3]。
2 主要内容
PREP等离子旋转电极雾化制粉设备的工业云平台系统集工业互联网与传统的电气自动化技术于一身。该云平台上存储着以下程序包：制粉工艺程序包、数据在线记录及分析程序包、设备维护保养程序包、设备报警记录程序包、设备培训操作程序包等。
上述程序包均为PLC开发出来的自动化控制程序包，这些程序包与PREP等离子旋转电极雾化制粉设备的机械结构、电气硬件及接线等相配套。其中制粉工艺配方即为某种特定金属棒料的制粉工艺，其中包含了自动抽真空程序、自动充放氩气程序、自动旋转电主轴、进给、配置该金属棒料所需的融化电流等程序。
金属合金棒料融化电流的自动计算程序：根据制粉环境中氩气的含量及氩气的电阻率、电离率等物理特性，通过PLC程序的编写，程序自动计算出可以将金属金属棒料融化成球形粉末的最小电流，并将该电流自动配置到等离子电源中，以实现在制备球形粉末过程中的最佳热量匹配，避免能量浪费，提升球形粉末品质[4-6]。
（2）自动抽真空程序：通过PLC程序编程，自动控制机械泵、罗茨泵、扩散泵及相关气缸元件的动作，以完成PREP等离子旋转电极制粉设备的自动抽真空作业，为自动充放氩气提供基础，为粉末生产制备创造环境。
（3）金属合金棒料自动旋转计算程序：通过PLC程序编程，实现金属棒料转速的自动最佳匹配。PREP等离子旋转电极制粉设备所制粉末的粒径与棒料转速成正比，即棒料转速越高，所制粉末粒度越小。但是，由于机械结构的限制，棒料转速有最大值，因此，实际生产中，棒料转速不可超过该值。此外，在制粉过程中，设备震动大小、棒料转速的高低，均会随着金属棒料的变短而变化，因此，通过转速自动配置程序，将根据棒料的实际融化过程中相关因素的变化，实现转速的最佳配置，从而实现所制粉末的品质提升。
（4）自动充放氩气程序：制备金属粉末过程中，氩气含量的多少直接决定是否可以引燃主弧、维弧，以及主弧引燃后，融化电流的大小。而氩气的电离率，电阻率等参数，并未有相关资料可供参考。基于多次实验计算的基础上，我们已计算出与PREP等离子旋转电极制粉设备相匹配的氩气电离率、电阻率。通过将上述参数，编入氩气自动充放程序中，可以实现较为重要的功能。
（5）金属合金棒料自动进给计算程序：该程序块将自动识别，金属金属棒料的转速、融化电流、氩气压力等参数，始终确保金属棒料融化端面与等离子枪之间的距离保持相对恒定，以确保进给速度与转速、融化电流保持匹配，防止棒料过融或者融化不足等问题，从而保证所制粉末的品质。
上述所有的工艺包，均按定期更新，客户在采购设备时，可根据自己需要选购相应的程序包。在后续的使用中，如需未订购的程序包，可及时在工业云平台上进行订购后下载。
由上可见，通过PREP等离子旋转电极雾化制粉设备的工业云平台的建设，极大地颠覆了现有设备制造厂家的商业模式。实现了设备的全生命周期的检测和监护，通过程序包的升级和更新，将同一台设备的固定硬件系统的潜能发挥到极致，从而使备可以为购买其的客户创造最大的价值[7-9]。
3 结束语
PREP等离子旋转电极物化制粉设备的工业云平台设计和开发为我司的发展战略提供了宝贵经验和技术，做出了众多有益的探索，我们有理由相信，随着时间的推移，这套云平台系统会为公司创造的价值会越来越大。毕竟，工业云平台的浪潮正在袭来。
参考文献
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