作为一家全球技术领导企业,ABB致力于通过领先的技术、负责任的运营和合作伙伴关系助推低碳社会持续健康发展,减缓全球变暖和减轻气候变化可能带来的破坏性后果。在世界环境日即将来临之际,ABB将展示一系列有助于打造低碳社会的最新技术、解决方案和应用案例,介绍ABB如何以技术创新推动行业的可持续发展。
基于130多年的创新经验,ABB运动控制业务提供世界领先的工业电机,以及用于确保这些电机以更优效率运行的变频器,让客户可提升能效、增强安全性和可靠性,并保持对其过程的精确控制。我们将丰富的运动控制产品与数字化解决方案及服务相对接,支持中国用户逐步优化性能、系统效率和节约能源的效果,推动各行业加速能源转型和实现绿色低碳的可持续发展。
政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会(IPCC)曾在2018年发出警告,温室气体排放量正在迅速上升,世界各地灾难性气候事件频发,生物种类持续减少。如何守住1.5摄氏度温控线,保护日渐脆弱的地球生态,亟需个人、企业和政府携手努力,共同应对。企业作为推动可持续发展的重要主体,要担负起自身使命,利用技术专长一同推动这项长期的全球性事业。
电机和变频器尽管很少出现在公众的视野中,但它们几乎无处不在。从制造业的工业泵、风机和传送带,到电气设备中的压缩机和建筑中的暖通空调系统,ABB电机和变频器为现代生活中的大量基础应用和场景提供了动力来源。同时,ABB还提供发电机、变流器和全功率配置解决方案,支持风电开发和清洁能源发展。
例如,在东方电气10MW级海上风力发电变流器开发与应用项目中,ABB结合多年积累的海上风电的知识和经验,为大型海上风电发电机组研发和提供了变流器产品。该项目全部达产后预计年产风力发电机组100台,每年可实现发电量约45亿度,相当于每年减少燃煤消耗约140万吨标准煤。ABB创新技术在支持客户获得经济效益的同时,也创造了巨大的社会效益。该项目在2020中国自动化产业年会上还被评为“年度最具影响力工程建设项目”。
《2021年全球风能报告》显示,作为全球最大的风能市场之一,中国在2020年的陆上和海上风电新增装机量分别为48940兆瓦和3060兆瓦,均居全球第一。ABB将继续提供领先技术,支持中国风电和其他清洁能源的加快速度进行发展,逐步提升非化石能源在能源消费中的比重,助力中国可持续发展和双碳目标的实现。
据估计,全球45%的电力被用于为建筑和工业应用的电机供电,因此使用高效电机有助于各行业节能减排和提升效益,大幅度减少工业和建筑领域的碳足迹。电机技术在过去十多年突飞猛进,实现了惊人的能源效率,但全球仍有约3亿台电机驱动系统存在效率低下或耗能过高问题,如果替换为高能效设备,可节省全球10%的电力消耗。
ABB从2013年开始生产销售IE3高能效电机,帮企业节能增效。在2018-2020年间,向用户交付IE3及更高能效电机178,017台,这些电机在运行过程中每年可节省286,508 MWh的电能,并减少251,323吨二氧化碳排放。今年6月1日起,中国最新版强制性国家标准《电动机能效限定值及能效等级》正式实施,低于IE3能效等级的电机不允许再生产销售,这必将逐步推动高效电机在中国的开发和应用。
面对市场对更高能效的需求,ABB持续创新,在全球推出同步磁阻电机并在中国于2020年推出了能效等级高达IE5的低压永磁电机。如果将当前全球80%的工业电机替换为IE5,每年将节省160太瓦时的电力,这相当于整个波兰的年用电量。
虽然通过电机升级可大幅度提高效率,但若将高效电机与变频器结合使用,则有可能实现更为显著的能源节省。变频器经过控制和调节电机的转速和扭矩,使之匹配系统负载需求,从而非常大地节省电力。当电机不被变频器控制时,许多电机在负载要求最低的情况下依然全速运行,过程中会导致能源的大量浪费。
当与现有的泵、风机或压缩机中的电机结合使用时,变频器通常能够更好的降低25%的电力消耗。据估计,目前全球仅有23%的工业电机配备了变频器,未来仍有巨大的应用空间和增长潜力。在中国,截至到2020年年底,ABB已经向客户交付了超过1000万台变频器和高效电机,累计节能超过4750亿度电,相当于减少二氧化碳排放约4.7亿吨。变频器和高效电机成为ABB支持中国用户节能减排的利器。
进入“工业物联网”时代,ABB运用数字化和智能化技术对电机和变频器产品做扩展、升级,帮助用户提升设备性能、运营效率并减少相关成本。2016年,ABB 就推出了可应用于绝大多数低压电机的智能传感器,它能够更好的降低近70%电机故障停工时间,延长30%有效期,同时减少近10%的能耗。ABB开创性的状态监测解决方案将数以万计的低压电机转变成智能、互联的机器。
ABB采用智能传感器的先进数字化解决方案—ABB Ability™ Digital Powertrain数字化传动链,能够在一定程度上帮助工厂实现更高效、更具可预测性、更安全的运营。该解决方案将传感器和变频器的数据与针对工业系统中所有组件的云分析相结合;通过评估来自变频器、电机、泵、轴承及其他部件的数据,生成深入的数据洞察,以帮助客户优化过程和绩效,以此来实现效率提升和节能。
2020年,北京ABB电气传动系统有限公司成功入选国家工信部第五批绿色制造名单,成为国家级“绿色工厂”。
该公司在运营中采取多项节能增效的措施,例如在楼顶建立1500平方米太阳能光伏发电系统;在楼房暖风空调、恒压供水、空气压缩机等设备中使用ABB变频器来控制;在变频器测试中采用电感替代异步电机,节约50%以上能耗;利用工厂测试电机房的余热,用于冬季供热采暖;此外还通过碳交易买卖平台,购买绿色能源指标等。
上海闵行开发区ABB电机园区3.1兆瓦分布式光伏绿色能源项目建成于2017年。并网发电以来,该项目年发电量超过300万千瓦时,每年节约1050吨标准煤,相当于植树30万棵,减少二氧化碳排放2616吨,二氧化硫排放78吨,减少氮化物排放39吨,带来了可观的社会效益和环境效益。
随着节能成为全世界范围关注的焦点, 电机 设计的能效也日益成为一个引人关注的问题。 电机 驱动产品不断配合行业发展的趋势,帮助设计人员提升能效、降低能耗、提高可靠性、减少元件数量等等,在实现节能方面发挥着积极的作用。 电机市场发展的新趋势 历经百年的发展,电机的应用领域已十分普遍。安森美半导体的 电机 驱动产品覆盖的汽车及 工业 等领域的应用,正是电机市场主要趋势的一个缩影。 首先是汽车电气化的趋势,即汽车制造商用集成的高能效电机替代传统内燃引擎动力,通常是用无刷直流(BLDC) 电机 替代皮带和齿轮驱动,用于引擎盖下的辅助元件,如泵、阀、供暖及空调、风扇等。由于BLDC电机具有相当优异的性能,也开始步入传统上采用有刷直流(BDC)
节能发挥积极作用 /
伴随着计算机的普及,PC的性能、可靠性及应用环境也已经今非昔比,在工业领域方面PC拥有大量的支持软件用以改善用户界面、图形显示、动态仿真、故障诊断、网络通讯等诸多功能,此外,在总线的开发也因PC丰富的接口资源和模块化设计而变得简单。因此,基于PC的开放式数控系统绝对是未来控制管理系统主流主流方向,发展开放式和形成具有自主产权软件型数字控制管理系统,是我国数控发展迈出实质性突破和赶超世界领先水平的一次良机。因此,文中研究课题主要对数控系统实际要求出发,结合PC和超高的性价比的ARM系列芯片,利用模糊控制算法,设计一款稳定性很高,高精度的伺服控制器,为推进伺服技术的发展具备极其重大意义。 1 系统结构 本系统采用的是“PC+运动控制卡”形式。其
卡的设计 /
机器人 正逐渐渗透到人们的生活中,各职位被机器人取代的言论不胫而走,就连“男女朋友”都出现了机器人。这让机器人行业一时间走在风口浪尖上,不过机器人达到人类“假想敌”级别还需要一段时间,因为他们还不够智能。 机器智能工分为三个维度:分别是运算智能、感知智能/运动智能和认知智能。这样一些方面都需要机器人 控制器 的配合,它是机器人的大脑,控制器的水平决定了机器人的上限。工业机器人是机器人发展最快的一个分支, 随着从中央到地方相关扶持政策的陆续出台,中国工业机器人产业受到了前所未有的热捧,机器人控制器即将迎来一波高速增长。 控制器操控方法 按照控制量所处空间的不同,机器人控制可大致分为关节空间的控制和笛卡尔空间的控制。对于串联
日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角,并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。 通过满足具有国际性竞争力的汽车、电子/电机产业等企业使用者之严苛的要求,以及销售实绩与专门技能的累积,日本工业机器人产业慢慢的变成了全球的领导者。而在经过了日本国内市场激烈的价格竞争后,也获得了国际性的价格竞争力。目前家用机器人也处于优势地位。 欧州工业机器人和医疗机器人领域已居于领头羊。美国积极致力于以军事、航天产业等为背景的开发或创投企业,体现在系统集成领域,医疗机器人和国防军工机器人具有主要优势。 从全球角度来看,目前欧洲和日本是工业机器人主要供应商,ABB、库卡(KUKA)、发那科(FANUC)、安川电机(YA
虽说我国近年来在 工业机器人 领域做出了许多努力,国产机器人的进步也是有目共睹的,然而就综合竞争力来说,国产工业机器人依旧比不过发那科、 ABB 、安川、 库卡 这些“四大家族”,这到底是为何呢? 未掌握核心算法 “大脑”不够聪明 曾有人在2015年将国产机器人与ABB在2005年生产出的产品做比较,得出的结果是:两者并不能说旗鼓相当,ABB产品在某些方面更突出。由于我国始终未能掌握工业机器人核心控制器的核心算法,导致国产工业机器人“大脑”不够聪明,在稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如四大家族。 业内人士将核心控制器称作是工业机器人的“大脑”。因为核心控制器是影响机器人稳定性的核心部件,而软件相当于语言,把“大
2018年9月,安川将在南欧起用欧洲首个机器人工厂。据悉,安川电机的欧洲销售额占整体的逾1成,2017年4~9月达到279亿日元,比上一年同期增长18%。同一期间的增长率低于中国(增长34%),但高于日本国内(增长13%)。考虑到欧洲的市场规模,增长空间巨大。 日本安川电机将在欧洲工业机器人市场发动攻势。2018年9月,安川电机将在南欧起用欧洲首个机器人工厂,意图是作为“欧洲企业”争取当地客户。 “将进军竞争对手的欧洲根据地”,在2017年底在东京办的记者座谈会上,安川电机高管如此表示。视线瞄准的是欧洲巨头的德国库卡。在库卡进入中国美的集团的旗下,加快进入中国的背景下,安川电机将进攻其力量薄弱的欧洲市场。首先是在斯
ABB机器人为用户更好的提供了大量便捷的二次开发及应用工具,PCSDK就是这里面一项。 1) 首先,机器人使用PCSDK,必须要有pc interface选项。 2)此处举例使用C#编写简单界面,实现与机器人数据的读取和写入。 3)pc连接上机器人后,点击显示,如下图,显示内容为reg6的值。 4)对机器人reg7写入数值98,如下图:
在编程的灵活性方面相比,ABB机器人比一般国产和日系机器人要方便很多,比如用PE前缀声明任意类型的变量,甚至自定义数据类型变量,就可以将数据永久保存,保存的数量基本没限制,再如获取位置数据的指定方向分量异常方便,p1.trans.z就可表示p1位置在z轴方向距离工件坐标系原点的距离。本文粗略地介绍ABB机器人指令开发过程,其实就等于编写附带了参数的程序。 在编程之前需要弄清几个基本概念。 任务与模块 RAD应用被称作一项任务。一项任务包括一组模块。一个模块包含一组数据和程序声明。 数据类型: Atoc(内置原子型/基本数据类型)数据类型: bool为枚举类型,其值为真或假,提供了一种开展逻辑计算和关联计算
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