福禄克测试仪器在工业自动化方向的解决方案

全世界范围内的发达国家和新兴经济体都在探索工业自动化发展，即将自动化技术运用在制造环节中，实现自动加工和连续生产，提高生产效率。当前全球制造业正在经历数字化、网络化、智能化的转变，而大数据、人工智能、5G，机器视觉等技术的引入有望成为新的增长引擎。

工业自动化主要涵盖了控制、驱动、执行、反馈及网络五个层面?通过将先进制造技术与信息技术、人工智能技术相结合，并配备具有参数记忆、故障诊断和分析等功能的伺服系统；具备多维度在线检测电流、电压、温度、速度等功能的低压变频器和添加各类智能模块的PLC产品，整个工业自动化系统除完成正常的自动控制指令外，还能对自身的状态进行实时监测，提前预警可能出现故障的节点或区域，进行事先处理，保障系统连续无间断工作，提高整个系统的运行效率。

• 控制层 PLC、HMI人机界面、DCS系统、工控机、自动控制和机器人技术、数控系统、工业软件
• 驱动层 低压变频器、高压变频器、软启动器、伺服驱动器、行业一体化专机
• 执行层 伺服电机、直驱电机、永磁同步机、SSR电机、调节阀、接触器
• 反馈层 传感器、RFID系统、测试测量仪器仪表、安全开关
• 网络层 工业以太网、交换机、光纤模块、工业无线路由器

工业自动化的实现离不开通信系统及线缆的高质量运转，而高自动化生产对网络的稳定性提出了更高要求。福禄克（FNET）提供兼具网络认证、故障诊断和排除方案，以及各种安装工具，特别是线缆介质层的测试及维护，从根本保障工业通信及控制线缆系统的正常运转。

精准的测量是工业自动化高质量发展的基石，特别是对于一些生产环境严苛的情况，通过福禄克的测试测量仪器和技术进行在线检测，对生产设备进行预维护，为行业客户提供更具经济性的解决方案。

1 生产工艺设计

激光加热对金属进行热处理：激光加热是使工件表面产生一定的感应电流，迅速加热零件表面，然后迅速淬火的一种金属热处理方法，具有加热温度高（瞬间上升到1000°C-1500°C）、速度快（零点几秒或几秒为周期） 、目标灵活等优点，监测金属表面的温度变化对材料加工工艺非常重要。

推荐产品：RSE30H、RSE60H

• Fluke RSE30H 和 RSE60H 在线式红外热像仪
  • 最高分辨率640×480，摆脱朦胧，看清轮廓
  • 30Hz帧频，1.8Mb带宽视频输出，流畅观测体验，紧握细节变化
  • 专业软件搭配SDK，可以集成系统实现长期监测

铝合金精密部件压铸工艺模具测温：铝合金压铸件广泛应用在电子、汽车、电机、家电和通讯等行业，近年来其精细化程度在逐步提高，特别是模具中特定点和特定区域的温度决定着铝合金部件的整体品质，因此铝合金在进行压铸时的温度监测也备受重视，检测时需要克服目标小、距离远、温度高、温差小等困难。

• 目标小、距离远：2-3米外对高温压铸设备进行监测，看清其内部3-4毫米的细节构造；
• 温度高、温差小：模具表面温度170-200°C条件下辨认出需要特别标识的温度重点区域。

推荐产品：TiX580

• Fluke TiX580 红外热像仪
  • 640×480像素卓越成像质量
  • LaserSharp自动对焦功能，短短数秒即可准确完成对焦
  • IR-Fusion，红外可见光融合，观察更多测试细节

2 自动化产线

工业以太网传输时延/工业控制：高自动化智能产线非常依赖工业以太网的通信能力，即机器间通信（M2M）要求极短时延，稳定性强从而有效实现实时机器控制。
工业以太网的质量受到布线的影响，既需要考虑布线电缆的传输性能、屏蔽性能，其使用环境的温湿度等环境条件更为严苛，因此对线缆的温湿度、电磁干扰、静电、气体腐蚀、低频磁干扰、防雷接地等各个方面(MICE)要苛刻得多；另外由于大量采用双屏蔽电缆，提升了抗电磁干扰(EMI)的能力，因此对屏蔽层虚接地的测试尤须重视。
特别是自动机械手臂上使用的网线，处于高动态环境中，可能影响使用寿命，因此巡检时需要定期更换和测试机械手臂上的网线。

推荐产品：125B、773、DSX2-5000CH、DSX2-8000CH

• Fluke 125B 工业用手持式示波表
  • 万用示波表，集示波器、多用表、无纸记录仪于一身
  • 安全耐用，适合现场测试
  • 存储功能强大，可作为单相谐波、功率表、录波仪
• DSX2-5000 CH 和 DSX2-8000 CH线缆认证分析仪
  • 精度最高可达Level Ⅵ(2G)，测试到8类线缆
  • 图形化显示故障源
  • 支持POE/工业环境专业测试

气动机械臂：广泛应用于自动化分拣流程中，使用压缩空气作为起重设备的动力源，在气体传输过程中，由于设备老化造成压缩空气泄露，对产线造成影响，需监测产线气体情况。

推荐产品：II900、729 Pro、TiS75+

• Fluke II900 系列 声学成像仪
  • 7英寸LCD触摸屏，更大显示面积，让问题点无遗漏
  • SoundMap™技术让超声图像覆盖在可见光图像上，快速视觉定位问题点
  • 轻松上手，无需培训4.比传统耳听式超声波泄漏仪更高效便捷

点、线、面多种红外非接触式测温传感器：各行各业在生产过程中对于温度非常敏感，因此温度控制的要求也越来越高，自动化和智能化成为现代温度控制系统的主流发展方向，因此各种测温传感器的应用愈发广泛。福禄克的点、线、面多种红外非接触式测温传感器（自动化流程中反馈层）能够通过多种数据接口将数据发送至上位机（自动化流程中控制层），化繁为简，为您的自动化过程工艺提供宝贵的温度数据，从而更好辅助生产流程的自动化。例如，在汽车轻量化发展趋势下，工程塑料应用于汽车内饰件（包括仪表板、门内板、座椅、顶棚、门手柄等）、外饰件（包括保险杠、散热器格栅、档泥板、侧防撞条及灯类），其注塑和成型过程中对于精准控温的要求非常高，直接影响终端产品品质，因此广泛应用各类测温传感器。

推荐产品：Compact 4.0、MP

• Compact 4.0 红外测温仪
  • 耐受高温性能好，无需冷却耐受高达180°C环境温度
  • 多种输出信号方式可供选择， 4-20mA模拟量、Modbus RTU、RS485 ASCII
  • 体积小巧、重量轻、安装方便

3 生产环境监测

高度自动化的工厂内，机电设备终端、网络终端、智能终端、各类型的温湿度传感器等设备越来越依赖网络，这些设备的增减和安装位置不确定性强，因此以太网供电（PoE）?借助于通信线缆的常见远程直流输电方法，成为重要的供电策略，但许多人对于其标准不甚了解，设计方案缺少计划，施工时没有考虑PoE系统的特殊性，系统测试与验收方案的缺失等原因值得关注。

推荐产品：LinkIQ、DSX2-5000CH、DSX2-8000CH

• LinkIQ智能链路通 线缆+网络测试仪
  • 链路性能鉴定测试 识别常见故障
  • 深度测试POE等级和功率
  • 网络测试：交换机配置信息和Ping测试

4 自动化控制柜

自动化控制柜是自动化流程中的核心组件，集成了高密度的电气元件，包括PLC电源侧和处理器、PLC输入/输出模块，以太网交换机、电源、主电路开关、继电器、断路器和保险丝、变压器、电机启动器（或软起动）、过载继电器、变频器、接触器、终端模块、人机界面（HMI）、面板开关和按钮、数字过程显示、单回路控制器、紧急停机（E-stop），需要快速监测和评估自动化控制柜的健康状况，以保证机柜控制和所有设备都处于更佳工作状态，从而保障产线持续正常运行。

推荐产品：773、789、MDA-550、125B、Ti480 Pro、174X、378 FC、725S、1587C FC、709H

• Fluke 773 毫安级过程钳型表
  • 在执行 4-20 mA 信号测量时不用断开回路
  • 0.2% 准确度，0.01 mA 分辨率和灵敏度
  • 测量 PLC 和控制系统模拟 I/O 的 mA 信号
• Fluke MDA-550 电机驱动分析仪
  • 电机驱动分析、波形分析、记录仪强大的3合1运维工具
  • 检测变频器输入输出、直流母线纹波、轴电压、捕捉瞬态过电压
  • 谐波和三相不平衡测试
  • 轴电压测试避免轴承电腐蚀
• Fluke Ti480 Pro 红外热像仪
  • 专为应对恶劣环境而打造，可满足用户对热成像的严苛需求
  • 随附强大、全新易用的 Fluke Connect®SmartView® 桌面软件

连接自动化设备的工业以太网线缆：验证缆是否连线正确以及是否有损伤，找到线缆中线对断开的位置。

推荐产品：LinkIQ、MS-POE、DSX2-5000CH、DSX2-8000CH

• MS-POE线缆测试仪
  • 图形显示线缆长度、线序图、开路/短路和故障距离。
  • 检测 802.3 at、 af 和 bt交换机的POE等级 (0-8),以及可用电压
  • 识别连接线缆的活动交换机及其速度
  • 测试 RJ45 连接

5 运营维护

预测性维护（Predictive Maintenance，简称PDM）是以状态为依据的维修，在机器运行时，对它的主要部位进行定期/ 连续的状态监测和故障诊断，判定装备所处的状态，预测装备状态未来的发展趋势，包括巡检（一般检测）和点检（精确检测）两种方法。
检测类型包括电气设备、旋转类设备、管道即加热设备的温度；电机、轴和轴承的振动情况；电气设备绝缘电阻；接地系统的接地状况；蓄电池内阻等。

推荐产品：1587C FC、1625-2 KIT、810、802、TiS75+、754、BT510、376、190-204

• Fluke 1625-2KIT 接地电阻测试仪
  • 支持四种接地电阻测试方法，一台仪器胜任不同场景测试需求
  • 操作提示和丰富配件避免错误链接，节省测试时间
  • 自动选择频率，避开干扰信号，得到更为准确的测量结果
• Fluke 754 多功能过程校验仪
  • 以一抵三，可测量/输出温度、电学、压力参数信号
  • 支持同时读取输出参数和测量参数，一屏满足双需求
  • 支持Hart通讯，校准、调试皆满足
• Fluke 802 振动点检仪
  • 四种测试模式，满足现场复杂的测试环境
  • 高重复性，保证连续测试准确度
  • 一键测量，6秒得到评估数值
• Fluke TiS75+ 红外热像仪
  • 384*288像素，提供优秀画质
  • -20至550°C量程，适用于大多数设备维护及研发品管场合
  • 免调焦+手动对焦，远距离扫描大目标/近距离检测小目标，快速切换
• Fluke BT500系列 蓄电池内阻分析仪
  • 主要测量值包括电池内阻、直流和交流电压、直流和交流电流、纹波电压、频率和温度。
  • 序列测量模式，自动测量存储功能

基础电能测量：谐波、电压事件、无功补偿

• 谐波可能会导致电机/变压器烧坏，而其初期的变化很难发现；
• 电压暂降等常见电能质量事件可能会导致设备宕机，影响运营效率；有效的预维护排查和解决电能问题，可以防止设备损伤和非计划宕机。
• 无功功率是不消耗电能的用电设备所消耗的功率，进行无功功率补偿的目的是为了提高功率因数，改善用电质量。

推荐产品：1775、378 FC

• Fluke 1770系列 三相电能质量分析仪
  • 自动测量功率和电能质量参数
  • 轻松查看 V/A/Hz、功率、骤降、骤升和谐波数据
  • 捕获高达 8 kV 的高速瞬变

6 质检

车载以太网是一种用以太网连接车内电子单元的新型局域网技术。汽车智能化、联网化发展，ADAS技术不断革新、推进了车载网络容量需求的爆发。车载以太网在单对非屏蔽双绞线上可实现10/100/1G/2.5G/5G/10Gbps, 甚至25Gbps数据传输，同时还满足汽车行业对高可靠性、低电磁辐射、低功耗、带宽分配、低延迟以及同步实时性等方面的要求。稳定、低时延的以太网数据传输是实现汽车智能化的基础与先决条件，车载以太网线束已成为车载高速传输的主要发展方向，以太网线束的质量保证是重中之重。

推荐产品：LinkIQ、DSX2-5000CH、DSX2-8000CH

• DSX2-5000 CH / DSX2-8000 CH 线缆认证分析仪
  • 精度最高可达Level Ⅵ(2G)，测试到8类线缆
  • 图形化显示故障源
  • 支持POE/工业环境专业测试

气密性检查：充气性配件，如汽车油箱、汽车轮胎、或者空调热水器的水箱等器件在出厂前需要进行气密性检测，而现有的检测手段非常耗时，且效果不佳，可通过声学成像技术将听泄露转化为看泄露，实现泄漏点的快速排查。

推荐产品：SV600

• SV600 在线式声学成像仪
  • 7x24全天候局放/泄漏监测及定位
  • 自动触发功能帮助捕获异常事件
  • 可通过现场总线联接器进行I/O扩展

7 智能仓储

许多工厂的仓库中存储着大量的电子元器件、电池设备等，存在着短路引起发热着火的问题，高价值的电子元件发热、着火可能非常迅速，造成严重损失，需要完善的防火监测系统，在电气元件、电池等设备温度异常早期即可进行声光报警，同时启动防火措施。

推荐产品：RSE30H、RSE60H、TiS75+、1587C FC、125B、810

• Fluke 1587C FC 绝缘万用表
  • 高至1000V绝缘测试电压，满足各种场景绝缘电阻测试需求
  • 具备绝缘电阻测试仪与多种数字万用表功能，一表十用
  • 简洁的图表，助您迅速发现潮湿和污染绝缘问题

伴随互联网信息化技术的发展，仓储管理也走向自动化、智能化的发展，自动化仓储设备和技术，如无人车、AGV机器人等应用场景愈发广泛，而机器人控制、连接系统以及仓库的智能监控也需得到重视。

推荐产品：LinkIQ、DSX2-5000CH、DSX2-8000CH

更多方案详情 及 设备常规检测及维护 内容，请见《福禄克测试仪器工业自动化行业应用产品手册》文档。