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2024 / 07 / 23
摘要:机电一体化是一项复杂的,多学科综合的呈交叉形式的新型的学科,它是由微电子、光、机、电等方面的技术所组成的,它的发展不仅与农业的发展息息相关,也是实现机械智能化的关键。本文就农业机械机电一体化技术的运用进行一系列的分析探讨。
关键词:机电一体化技术;农业机械发展;运用
随着社会的快速发展,农业生产领域与高科技发展技术密切相连、更好的融合在一起,由于农机设备的智能化不仅提高了农业生产水平效率,减轻了农民的劳动负担,不再像以前是“耕、种、收三腰弯”的现状而是农业机械与机电一体化技术完美融合的新的现状。
1农业机械的优势
1.1操作人员的人身安全得到了保障
农业机械设备是否采用机电一体化技术,所呈现的效果是大不相同的,采用之后可以实现一系列高科技功能,例如电子监控、报警、自动诊断等等。如此便可进行实时监控,在发生故障的时候可以根据实际情况及时采取合理措施,这不仅便利了工作人员也保证了他们以及机械的安全。在生产工艺中,减少设备中的易磨损部件是非常重要的,因为现今工艺运用最多的便是电子元件,它的灵敏度高才能延长使用时间,从而降低出现故障的机率,实现农业机械与机电一体化技术的'有效完美的结合[1]。
1.2能够提高工作效率和产能
对于电子信息来说,农业机械设备与机电一体化技术相结合是非常必要的,它可以直接对信息自动采集,这样一来不仅实现了信息自动化,还很大程度的提升了机械作业的灵活性和精准性;同时机械的作业范围也可以合理有效的进行规划。在操作期间,如果合理运用所具有的自控系统,机械作业就能准确无误的进行,而且能很大程度的降低失误率。因此工作效率的提高也就带动了生产效率的提高。
1.3操作性能得以改善
农业机械机电一体化技术拥有两项特别的操作,既简易操作,能减化操作部件又可以满足人体学设计要求,这两项技术就是数字和程控。对于机械作业操作来说,越是简易越是方便。一般都是提前设定好程序,然后让其自控系统完成机械作业动作[2]。但是后期仍需要不断完善,完善之后便可以对准备好的对象数学模型进行处理,自动控制程序会达到最佳效果,最后就可以呈现出理想的作业效果。
1.4设备功能多样且适应性强
机电技术在不断地更新和完善,过去与如今的机电技术更是天差地别,技术从简单到高能,功能从单一到丰富。比起过去还拥有了一系列高科技新功能,如系统自动控制、电子信息自动校验等等。同样它的适应性也很强,它可以适用于大多数的工业行当中,并且不同客户的要求它也可以对此做出相应的调整。
2农业机械机电一体化的发展趋势
2.1农业机械的激光机电一体化
在融合传统的机电一体化技术的基础上,激光技术与计算机技术将会充分整合与优化农业机械的组成,这就是最佳的工作机制,从传感系统、动力系统与信息处理系统等多个方面全面提升农业机械的技术水平。
2.2农业机械的柔性化与智能化整合
既能独立工作又能为总体服务的系性,我们称之为自律分配系统化,也叫柔性化,它可以游刃有余的应对各种突发事件。一般这种情况子系统就算出现故障,也不会对整体工作造成大的影响,反而还能提高农业机械的利用率[3]。所以机电一体化技术的发展不仅推动了农业机械的发展,且两者的结合提高了信息技术与智能化的发展。
2.3农业机械的微型机电化与信息化
科技的发展也带动了纳米技术和蚀刻技术的发展,因此微型机电化技术的发展也得到了质的提高,机械元件的小型化不再困难而是越来越简单。然而传感器、处理器和执行元件等整合起来就会形成自律元件,提供了技术保障;不断利用新技术信息获得最佳生产方式。
2.4农业机械的人工智能化
因为农业机械实现了自动化,电脑智能技术也在不断提升,农业机械的人工智能化也发展的越来越好。在后期的发展中,农业机械控制技术逐渐活跃在各大人工智能系统中或者农业机器人,来更好的规划农业生产工作。人工智能化成为了不可取代的一项技术,因此相关技术人员时刻关注现代科技技术的发展情况,对于农业机械生产要结合实际情况合理的处理好期间所生产的矛盾,比如质量和成本、长期发展与短期效益之间的矛盾[4]。农业机械的人工化给人们带来了便利也提高了工作效率,同时也保证了产品质量。
3结束语
农业机械化不仅是能够提高农业生产水平的效率和质量,而且它是不断发展的一项应用机电一体化技术,既稳定又安全;既可以保证员工的人身安全,又可以改善操作使其工作的效率和产能都能达到一个新的高度。该设备不仅是全面的、多样的、丰富的,而且操作足够简易,设备安装调试都比较容易以及后期的维护也相对方便。这就要求相关工作人员对此工作要给予更高的重视,为了提高我国农业机械化生产水平而去不断地改进和发展。
参考文献:
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1我国机电一体化在工程机械中的功能
在机械工程中,有效利用智能化和机电一体化不仅可以提高机械工程中的生产效率、减小能量的损失、节约能源,而且可以有效地保证施工质量,提高自动化水平,使其具有较高的精度。广泛使用机电一体化不仅可以使机械工程有较好的经济性和较高的技术价格比,而且可以使操作更加简单、轻便,在当前,我国的机电一体化在工程机械中具有以下功能:
自动报警、电子监控以及故障自检功能
在工程机械中,电子监控就是对其传动系统、工作配件、制动系统、发动机以及液压系统等的工作状态进行监控,一旦在监控过程中发现了异常现象,自动报警系统就会对出现故障的部位进行准确地定位,然后便能有效改善工作人员的工作条件,迅速提高机械设备的效率,还可以使设备的维护检修工作变得更加简单,使停机维修的时间减少,降低维修使用的费用,尽量延长机械设备的使用寿命。
有效控制柴油机的功能
在工程机械中,有效利用电子油门的控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置以及电子调速器等机械设备可以真正实现控制柴油机的功能。
使作业精度提高的功能
在沥青以及水泥混凝土搅拌的现代设备中,为了能够提高成品料的作业精度,都广泛采用了微机控制的电子称量系统,而且实现了称量过程的自动化。因为应用了自动化的找平系统,所以大大提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量。另外,沥青混凝土摊铺机因为使用了有超声波技术的自动供料系统而完全实现了调节的自动化,进而在一定程度上提升了摊铺的质量。对铲运机铲斗刀刃、平地机刮刀以及土机铲刀进行机电一体化的控制,不仅可以有效减轻机械工作人员的劳动强度,而且真正提高了工程机械作业的精度和效率。
使生产率提高、降耗节能的功能
在传统的工程机械中,一般能量利用率比较低,比如液压挖掘机的燃料能量的利用率在30%左右,这样低的能量利用率使得工程机械必须注重节能发展。在发达国家,他们的挖掘机都已经采用新型的节能控制器,这种控制器不但有良好的节能效果,而且采用卡特电子效率的控制系统,通过综合控制泵和发动机,大大提高了工程机械的生产效率。
工程机械作业过程的半自动化或自动化功能
1.本课题的研究意义本课题的研究意义
本课题的研究意义
电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。
2.电气设备实施状态检修的发展前景
定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。
3 新技术在电气设备状态检修中的应用
发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。
由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。
①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。
②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。 ③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。 ④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。
注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.
4 结语
通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。
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摘要:机械制造的数控机床电气控制技术的应用范围越来越广泛,该技术的应用有效提高了企业产业化的生产效率和质量,但是技术控制系统运行过程中会出现系统故障问题而影响企业日常的生产效率,因此,技术人员对系统故障诊断与维修工作非常重要。
关键词:数控机床电气控制系统;故障诊断;系统维护
1电气系统保证数控机床正常运行的基本要素
保证系统的耐磨性。保证系统的耐磨性就是要提高电气系统整体的使用寿命,加强系统零部件的质量,数控机床在日常的生产当中会连续不间断的进行运作,系统中零件会有相应的消耗,因此要选用质量好、耐磨性强的零件,这样一方面提高电气系统的功能品质,使数控机床的生产质量得到提升,另一方面提高电气系统的耐磨性可以延长系统使用的寿命期限,降低系统出现故障的概率。
及时更新系统技术。现阶段数字信息技术的发展速度非常快,数控机床电气控制系统也在不断地研发和更新,更新后的技术运行效果会有很大提高,可以大幅度提升数控机床的生产效率和质量,因此企业要及时更新电气系统的技术,保证企业的生产效果,提高企业的核心竞争力。
保证电气控制系统运行的稳定性。保证数控机床正常运行最关键的就是电气控制系统的稳定性,数控机床运行的过程中会受到外界的各种干扰,例如在生产过程中有可能会出现供电系统异常,导致电子控制系统受到噪音干扰,如果系统不能自行对干扰元素进行调整就会使数控机床的生产出现问题,因此保证电气系统的稳定性是非常必要的。
2数控机床电气系统故障诊断措施分析
系统故障直观诊断法。系统故障直观诊断法就是根据系统运行当中直接表现出的故障现象来判断系统的故障原因。在系统运行的过程中如果出现故障一定会有相应的异常现象出现,比如系统灯光、设备运转的声音变化以及器械电路或其它部位发热产生烧焦气味等。故障诊断人员根据这些表征现象就可以大致判断故障出现的位置,然后对该范围进行系统的排查找出故障的具体原因。直观诊断法一般是诊断技术人员最初排查故障的方法,可以有效帮助技术诊断人员缩小系统故障的范围。
参数特征检查诊断法。参数特征检查诊断法是利用机电测得的相关特征参数,分析参数进而分析、判断故障可能存在的位置。数控系统发生故障而无报警时应及时核对系统参数,通常这些数值不允许修改。数控机床电气系统一旦由于外界干扰或电池电量不足,会使个别参数丢失或变化而引起混乱现象,使机床无法正常工作,通过核对修正参数,就能排除故障。
系统自动故障诊断法。随着现代数字信息技术的发展,数控机床的运行都是采用电子数字化的管理方式,在系统运行过程中一旦出现故障,系统就会自动发出警报,同时在显示器中的相应故障部位发出红色报警的标志,诊断人员根据警报显示就可以确定故障发生的部位或原因。在数控机床的各个部位零件的运行当中都会设有相应的指示灯和数码显示设备,当零件出现故障时相应的指示灯也会有变化,根据指示灯的变化也可以及时的诊断系统故障的零件部位,并根据数码设备显示的状态分析出故障原因。在系统故障时检测设备会根据故障情况自动停止数控机床的运行,故障的原因分为两种:一种是系统软件故障,另一种是系统硬件故障,在进行诊断排查时要根据系统自动诊断功能的显示来确定是软件还是硬件故障,软件故障一般都是由于操作不当形成的,硬件故障则需要对零件进行拆卸进一步确定故障原因。
3数控机床电气控制系统维护措施分析
提高操作维修人员的专业技术。大多数的数控机床系统故障都是由于人为操作不当而发生的,因此为了避免这种情况的发生,相关负责人员要重视系统操作人员和维修人员专业技术提高的工作。按照系统操作说明手册进行学习,严格按照规范要求进行操作,保证数控机床电器控制系统的正常运行。同时系统维护修理人员也要充分掌握系统的使用操作流程,定期对系统进行检查维护。
定期对系统硬件进行清理。外部的灰尘、杂物等进入系统硬件内部也会引起系统故障,维护人员要定期对系统的零件进行清洁工作。其中系统阅读机的使用是系统进入污染物的主要来源,要注重阅读机的清理工作,首先要增加阅读机的检查维护次数,一周进行一次清洁和维护,其次用酒精进行清洁阅读机表面及输入部位,并及时添满润滑油。维护数控设备的通风散热装置。定期清理数控装置的散热通风系统,经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。根据车间环境状况,一个季度应检查清扫一次,具体方法:拧下螺钉,拆下空气过滤器;在轻微振动过滤器的同时,用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘;如果太脏,可用中性清洁剂冲洗后置于阴凉处晾干。
参考文献
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交流工作接地,工作接地指的.是变压器中性点(N线)或中性线接地,其中N线必须使用铜芯绝缘线;其主要的作用是保持三相电压平衡,可以防止零序电压偏移。安全保护接地,是指将电气设备不带电的金属部分与接地体之间做好金属连接;在建筑内很多设备都要求使用安全保护接地,安装保护接地装置并降低它的接地电阻,既能保障建筑电气系统的安全,还能更好的保障其他设备及人身的安全。
屏蔽接地和防静电接地,在现代建筑中,屏蔽接地是防电磁干扰的最佳保护措施。防静电接地是指将可能产生静电的物体(非绝缘体)或带有静电的物体通过导体与大地构成电气回路;在干燥洁净的房间内,人的走步、移动设备,各自的摩擦都会产生大量的静电,所以防静电干扰也是必不可少的。
直流接地,在建筑内,有大量的通讯设备、计算机和带有电脑的楼宇自动化设备,这些电子设备在运行的过程中,是通过微电流或微电位快速进行的,并且设备通常利用互联网络进行工作;在确保其稳定性好、准确性高的前提下,除了必备稳定的供电电源外,还必须配备稳定的基准电位;我们可以用截面较大的绝缘铜芯线作引线,一端与基准电位连接,另一端与电子设备直流接地;值得注意的是该引线不能与PE线连接,严禁与N线连接,这才能保证有一个稳定的基准电位。
防雷接地,建筑内有大量的电子设备与布线系统,如火灾报警系统、通信自动化系统、消防联控系统、保安监控系统、闭路电视系统、楼宁自动化系统和办公自动化系统等,以及他们相应的布线系统,这些布线系统和电子设备大都属于防干扰要求高,耐压等级低,都是最怕受到雷击的部分。因此建筑的所有功能接地,都必须以防雷接地系统为基础,并建立严密完整的防雷机构,有效地防止雷击损坏高层建筑内的设备。
1功能
电气自动化控制系统在今天的社会中被广泛应用于各个领域,是随处可见的社会单元,而这一现象的实现与它自身的功能是密不可分的。一个事物的社会普遍化的背后一定潜藏着更深层次的原因。电气自动化控制系统的核心也是主要功能在于它的自动控制、保护功能。以实时监测为基础实现设备各个部件之间的联动,实现整体功能的开关、制动等功能,这就是所谓的自动控制的实现,这也是电气自动化的最为重要的功能。我们可以举一个简单的例子:在特定的触发机制下,实现整个系统的自动化操作,简单来说就是自动开启与关闭。一定的电气设备被我们通过各种各样的模拟信号、磁场信息、电流等外在刺激形成关联,当这些外在刺激达到一定程度后,会触发相应电气设备机制,从而带动设备完成既定的机械运动,这就是电气设备功能。而机械装置在整个运行的过程之中遇到问题,产生故障,进而导致整体的崩溃,这时装置能够自行检测出问题所在,进而发出警报信号然后完成对于装置整体的临时应对,是为保护。我们需要注意的是,上述的一切行为机制完成的前提是监视监测机制的健全无误。上述功能的实现是电气自动化控制系统得以正常运行的前提,正是凭借着这些功能,电气自动化控制系统才能够在借助动力控制系统和网络之后,实现与整个社会生产之间的链接,进而生成控制网,这种控制网是多种多样的。
2电气自动化控制系统的发展现状概述
我国近年来,随着改革开放程度的进一步推进,以及与国际接轨的日益加深,我国的经济发展水平不断攀升,经济是科学技术进步的源动力,在经济发展的刺激下,我国的电气自动化水平得到了长足的发展。但这只是纵向的比较,只是与我国过去的比较,同世界发达国家进行横向比较时,我们能够清晰的发现我国电气自动化水平的稚嫩。经济在发展,社会在进步,随之而来的是我国电气自动化技术的不断完善,但是我们同样能够清晰的感受到的是在这一领域竞争压力的扩大化。因此,我们在研究电气自动化控制系统是必须立足于实际生活,不可脱离实际,空谈理论,一切理论只有付之于实践才有意义。分布式自动化控制系统首先我们要认识一个名词DCS,这是一种分布式的电气自动化控制系统。它具有良好的实时性,并且结构可靠。但是也具有致命的缺陷,那就是维护难度高,而且企业生产标准难以达到要求。集中式自动化控制系统这一系统与分布式自动控制系统等其他控制系统相比,解决问题速度慢,这一缺陷归根是控制方式的问题,这一缺陷会影响整个控制系统的运行速度。
3电气自动化控制系统在日常生活中的应用
(1)交通领域的应用。电气自动化在交通领域应用很多,汽车自动化开关、安全气囊等都是这一技术的应用。(2)服务行业的应用。典型的应用就是POS机的推广应用,保障了资金安全、提高了交易效率。
4电气自动化的未来发展趋势
(1)标准的统一化。信息、制作规格等各个方面标准的统一化能够降低工程成本以及能够进一步促进电气自动化的发展。(2)智能化。全面提升电气自动化控制系统的智能化水平,使之能够更加便捷的接受外界的信号刺激,进而快速做出反应。
【摘要】机电一体化技术是当前制造企业生产中应用的最为广泛的一种先进技术,相比于传统的手工机械生产技术,该技术具有更高的效率和更高的精细度,大大提高了制造企业的生产效率。文中对机电一体化技术的应用及发展趋势进行了详细分析,希望能够为机电一体化技术的更好发展提供推动力。
【关键词】机电一体化;技术应用;发展趋势
机电一体化技术,是机械、电子、计算机和自动控制技术的有机结合,在未来的工业产品设计中,这种形式的机电一体化已经逐渐成为最主要的生产技术之一,逐渐走向人们的工业设计中;本文根据机电一体化技术的应用及发展趋势进行深入论述,在此基础上进行分析了我国机电一体化技术在未来工业设计中的深远发展和具有的深刻意义。
1、机电一体化技术对未来工业生产的具体应用优势
安全性高。众所周知,在进行工业生产的时候,对于工人来说很多工作都是具有一定的危险性的,所以这对工作机械的安全保障就是至关重要的;相对其他技术而言,机电一体化技术在安全性能方面具有明显优势,在产品自动监视报警、自动诊断、自动保护方面都比一般的技术功能更加强大[1]。例如:在进行工业制作的时候,遇到不可避免的电力故障问题时,可以自动启动保护措施,利用保护措施可以最大限度避免和减少人身和设备事故,使工人的生命的身体得到一定的安全保障,减少事故的发生,让工人在进行工作的时候可以更快更好的投入到生产中,在拥有安全保障的前提下可以大幅度的提升生产效率,使工业设备的安全性可以大幅度的提高。
使用性能高。在进行工作的时候,在工作步骤繁琐的基础上可以提高产品的使用性能;使用性能的提高可以为工作提高生产效率,在一定的时间内可以将生产效率达到最大化,减少工人的工作压力,利用最简单的生产步骤开始高性能的生产,在工人进行使用的时候可以更加方便的利用有限资源进行工业制造[1]。由于人类社会渐渐步入电子时代,很多操作业务都会被电子控制系统进行取代,机电一体化在此基础上实行了对全部动作的大量重复。而且在进行工作的时候,机电一体化的使用可以为工作程序找到最适合工作的工作程序,从而实现了最优化的工业技术。
2、机电一体化技术主要应用领域
数控机床。经过多年的不断进步,数控机床在创造方面的工作技术也渐渐提高;在发展中,数控机床在功能、结构、产品制造、控制力度上都有了一定的提高和改变;在高质量生产的技术引进机电一体化的技术,将产品技术更上升一个层次;而且在数控机床的应用上可以进行高质量的生产,一台机床已经具备了同时控制多台机床的性能并在此基础上同时完成多种任务加工的能力,在这样的工作基础上可以大大的减少工作时间,提高工作生产力,对于一些有问题的产品,机电一体化还可以对破损、物料搬运做出准确的判断,并通知工人进行修复。工业机器人。由于过去的科技技术不足,创造出来的小机器人只能做简单的重复动作,没有办法将其应用到实际的工作中,机器人的操作能力往往存在一定的局限性,不能全面的为生产做出贡献,面对不同种类的工作,将会有不同类型的工作方法,对于这些工作方式的改变,小机器人不能很灵活的适应多种不同方式的工作,功能性和灵活性明显存在不足;但是随着近些年来技术的不断改进,机器人的制作也一定程度上发生了改变,许多小机器人已经具备了多各种先进的传感软件,可以最大程度的帮助人类进行工作,也可以一定程度上通过不同的变换形式灵活的适应不同种类的工作,为工人分担不少的工作,机器人可以通过对作业环境和操作对象进行简单的信息获取、计算机处理与分析,根据不同的指令实现不同的工作制造,从而提高工作生产率,也为公司带来不可估量的效益[2]。
3、机电一体化技术发展趋势
高性能化。社会发展的进步,许多公司对生产力的要求越来越高,为了快速的适应社会的发展,企业也要做出一定的改变;应用先进的机电一体化中的要求进行生产技术的.革新,将公司的生产率提升到最高,以最新的生产方式进行高质量高速度的发展;新型的机电一体化技术在产品的创新、能力方面都有一定程度的发展,为实现高效率的高性能生产提供了保障。
网络化。人类社会已经慢慢的步入信息时代,无论是在生活中还是工作中,都离不开网络;所以在为未来的工业制造中也要与网络相互融合,在工作引进机电一体化的同时也要将机电一体化融入到网络中,实现可给予工业共同发展的新型理念;随着网络的不断普及,应用网络进行工业改革也渐渐地深入到各大企业中[3]。而且很多工业生产都离不开网络的远程操控,很多制作流程、销售渠道都需要网络进行实现;另外,由于科技的发展,大量的生成工作和技术管理都会慢慢走向网络化,实现程序化和远程化控制,也为生产生活提供了便利。绿色环保化。当今时代很多地方的环境开始恶化,对人类的生存环境也造成了一定的影响;所以倡导绿色环保便成为了当今时代的主题,在提高生活质量的同时也要将保护环境放在首位,呼吁人们绿色环保,所以这种与环保相关的产品必须要符合当今时代人们的要求,才会和人们产生共鸣。
4、结束语
随着人类发展的进步,在工业生产中引进先进的机电一体化技术是非常有必要的;在提高工业生产率的基础上也会为公司带来更高的生产效率,为未来的市场经济的进步做出了应有贡献。
参考文献
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摘要:随着科技的发展和进步,机电一体化逐渐成为了发展的趋势,并被广泛地应用在了不同的行业当中。与此同时,传感技术作为机电一体化系统的主要支撑技术也受到了人们的重视和关注。本文详细介绍了机电一体化的相关定义,并阐述了机电一体化系统当中传感技术的实际应用情况,展望了未来机电一体化系统的发展趋势。
关键词:机电一体化;传感技术;电子化时代
随着科技的发展,人类逐渐进入了电子信息化时代,研究数据显示截止到目前,全球的传感器市场营业额已经超过了200亿美元,并且还在持续增长。现在已经出现的传感器种类已经超过了2万种,涉及能源、钢铁、交通等不同的行业。我国作为传感器生产和使用的大国,未来也是促进传感器技术发展的重要组成,所以分析机电一体系统具有重要的现实意义。
1传感器、机电一体化定义
1)传感器。传感器指的是能够直接对工程进行测量、转换输出量的一种器件,需要按照规律完成相关的工作,转换量值既可以是同种类型也可以是不同类型,通俗地来说就好比是人体的感知器官和对应的延伸。
2)机电一体化。机电一体化即在机械当中引入微观电子技术,从而更新系统的主功能、信息功能、动力功能以及控制功能,因此,机电一体化属于机械装置和电子装置之间实现融合的中间介质。机电一体化包含微电子、机械制造、自动控制以及人工智能等技术,其中传感技术属于机电一体化的基本技术。传感技术在机电一体化当中的应用主要是用来检测系统、工作环境和操作对象等的状态,并对系统的运行起到重要的辅助作用,帮助系统在相对恶劣的条件下能够快速、高效地得到信息工作,因此,我们可以认为机电一体化会对自动化技术的形成情况产生影响,而传感技术会对系统的自动化程度产生影响。随着社会的快速发展,人们对信息的需求逐渐增大,对此需要不断提升信息处理能力,所以传感技术在未来具有很好的发展前景。
2机电一体化系统中的传感器技术
正如前文所述,传感器对于机电一体化系统而言,就好像器官对于人体一样,能够获得待测对象的实际情况和特征。对于典型机电一体化系统而言,重点内容就是测量模块,其主要包含传感器和测量电路等部分,主要负责收集系统的行为和运行状态的信息,能够输入相关的参数,分别代表着系统的机械结构模块性能的物理参数,即力矩、强度等等。系统的输出参数指的是待测量的特征参数,即电压、频率、电流等,测量模块要将参数与时间之间的变化曲线展示出来,即分辨率和线性范围等技术指标。实际上,大部分机电一体化系统难以满足设计要求,这主要是因为实际当中检测传感技术会起到一定的限制作用,难以在高效获取信息的同时对经济成本进行有效地控制,因此,需要人们进一步进行改进和提升。
3机电一体化系统中传感器技术的应用
3.1传感技术在机械加工中的应用。在开展机械加工时,需要借助检测工作确保机械加工的产品满足要求。在开始加工产品之前,需要对坯件以及设备进行自动检查,从而确保后续工作的正常开展。传感技术在机械加工过程中的应用主要体现在以下几个方面:
①通过检测能够对坯件的夹持方位进行自动的判断和调整,并预估上床之后产品装夹的形变情况和夹力大小;
②完成加工之后,对产品的合格情况进行评估,在测量评估过程中需要掌握产品的形状、尺寸和平面度等参数,部分特殊工件除了上述检测内容之外,还需要对导程、齿距等进行测量,机电一体化系统的实施,能够使上述的工序都能够自动完成;
③加工产品时,要借助传感检测技术对加工条件进行把控,即控制振动、切削速度等,系统能够自行监测从而使系统达到最佳的加工状态,从而提高产品的合格率。以切削过程为例进行详细说明,利用传感检测优化系统的生产率,使得切除率实现最佳,准确掌控机床的动态特征。同时还需要找到影响精度的因素,并对其进行优化处理,不但能够辅助加工,还可以对刀架结构和材料进行评估。
3.2传感技术在汽车行业的应用。随着科技的发展,汽车逐渐成为了人们出行的重要工具,因此,更多的技术被广泛地应用在了汽车制造当中。近年来,汽车行业逐渐向着轻型化和智能化发展,汽车行业使用的`电子控制系统需要传感技术的支撑,该技术的使用不但能够提升汽车的使用舒适度,还能够方便人们的出行。机电一体化系统中机械式控制部件被自动控制系统取代,逐渐把控制和检测技术应用在汽车生产当中,想要完全实现,需要引入可靠度和性能高的传感器类型,具体要求包含以下几点:
①适应性强:汽车需要在恶劣环境下行驶,因此,传感器需要具备密封性,能够抵抗潮湿、易腐蚀的环境,保证汽车能够正产运行;
②抗干扰性能好:传感器一般应用在汽车发动机舱当中,运行过程中需要抵抗强震、高温、高压和电磁波等的影响;
③稳定、可靠性高:汽车一般具备较长的使用年限,因此,汽车零部件需要耐用,各项指标需要满足高频率运行需求;
④经济成本要合适:在生产汽车的过程中,不但需要满足上述的要求,还需要对经济成本进行控制。在开始实现大批量生产之前,需要保持产品的一致性,这和自动化生产要求是一致的。
3.3传感技术在数控机床上的应用。将传感技术应用在机床当中,即采用数字信号对机床运动加工进行控制,实际上就是借助数字代码的形式把加工信息记录在程序介质当中,其中包含移动轨迹,然后系统需要经运算、译码等环节发出相应的指令信息,使机床工作,从而生产出满足要求的产品。在数控机床当中使用的传感器主要有电压传感器、光电编码器等,主要用于位置检测,掌握机床的运行状态。传统机床在使用过程中会受到技术的影响,从而出现轴转动过位问题,这样一来就很容易出现机床使用故障。若把红外、超声波等传感器运用在机床当中,不但能够有效地检测机床是否存在轴转动过位问题,还能够及时处理出现的问题,这就有效地解决了常规机床生产过程中存在的人工检测盲点,能够有效地控制数控工作,提高产品的质量和精度,还能够有效地降低各项成本,这对于企业的长远发展而言是非常有利的。
4发展趋势
随着传感技术的发展,其被广泛地应用在了不同的行业和领域,并受到了广泛的关注。传感技术能够把非电量变成电量,整个过程都满足物力定律以及相关物质的物理性质。近年来,科技进步很快,人们研究出了越来越多的新材料和技术,将这些新的研究成果和传感技术进行有机的结合,能够促进传感技术的更新和完善。针对传感技术的发展现状,未来传感技术可以朝着以下各个方面发展:
①研发新型材料,并将光电子和微电子等技术逐渐应用在传感技术上,从而提高传感器的整体性能,增加传感器的工作时间,降低检测所需的时间;
②引入新技术、新物理效应,研发新型的传感器,将传感器的应用领域拓展到更大的范围,新技术和新材料的使用不但有助于新型传感器的研究,还能够对现有的传感器进行优化,提高传感器的应用范围,完善各项功能,降低施工过程中的消耗;
③提高传感器的精度,随着社会的发展,人们对传感器的精度、灵敏度和反应速度等的要求都在提高,部分要求超精度检测,因此,可以把数学计算方法和数学模型引入其中,从而降低传感器出现故障的几率;
④向着智能化和数字化的方向发展,现在使用的传感器输出的信号为微电脑处理之后的数字信号,未来会朝着在线监测控制的方向发展。
5结束语
随着科技的发展,机电一体化系统逐渐进入了人们的生产和生活。传感器技术作为机电一体化系统的重要技术,被广泛地应用在了各行各业当中,并且取得了广泛的关注和重视,相信未来传感器技术会向着更好的方向发展,从而为人们的工作和生活带来更多的帮助。
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摘要:在现如今社会经济作用力的推动下,各项民用或公用的经济建筑相关工程行业也随之兴起,而机电安装工程作为工程行业中不可或缺的重要手段,也在社会进程的推动下不断发展着。而一个行业的发展就意味着对全行业的技术水平,都要随之不断更新从而更加高效地开展建筑工程。文章主要通过对机电安装工程电气施工工序进行整理分化并对分部的工序控制进行阐述,并根据所对应管理措施的合理性和需注意的部分进行详细规整,望能对同行业者提供些许帮助。
关键词:机电工程;电气工程;工序管理
1、机电安装工程概述
机电安装工程一般多为各种工业用工程、自用工程、民用工程及环保建设工程所使用,在各类机电工程项目计划中都占有很大的比重。机电安装工程的施工范围基本包括了工程中大部分的工业类工程项目,例如、变压器、配电柜、电缆与电线的安装、防雷接地、电机等完整系统设备的安装工序。机电工程安装的广泛性决定了其工种的复杂度和难度,也增加了许多安装前后会产生的涵盖各个方面的问题。要想让机电安装工程在完成工程后正式发挥其效用,其操作人员就必须在操作开始前针对每一个方面的操作特点进行记录并推算其合理性,从而避免在产品后期使用过程中出现原则性的问题。争取将谨慎认真的工作态度和安全质量有保障的工作结果传达到区域市场中,并引起正面的市场回馈反应。
2、机电安装工程电气施工关键工序控制与管理措施
电气工程的施工阶段属于是比较复杂的操作型工种。为达到其标准质量结果,电气施工过程中对于衡量工艺水准的技术要求特别严格。除工艺水准外,其所涵盖了多种技术操作控制要求的特点也是非常难以掌握。机电安装工程并不是单一反复的体力技术操作性工种,它拥有十分复杂的操作工序和各种操作设备。而且其施工材料也并不会具有唯一性,其所涉猎到的操作设计、工程用料以及基础层面都在科技的不断发展下逐步随之更新。在工程实行阶段中,越是复杂难控制的步骤就越容易出错。换句话说,操作复杂涵盖范围广的电气施工,在决定机电安装工程质量检测中,占有极大的比重。
机电安装工程电气施工材料的控制与管理
相关工程所需设备和预购工程用材料是机电安装工程中最基本的开展要素。在工程开始运作的前期准备阶段,假设相关准备工作的负责人没有提前对工程所包含范围内的设备及采购或与采购的用料进行调查的话,就会引发一系列阻碍工程进度的后果。例如前期准备负责人对自身责任所在不重视,在准备前期没有对施工用具能否正常使用进行逐一排查,导致在工程运行初期阶段出现问题的话,不仅会耽误整个工程的前期铺设时间,严重的还会影响整个前期准备计划,现有的所有预备条件都要被推翻重新计算,极大程度地浪费原定的工程预算。这种行为不但对工程进度有影响,在社会层面上看来,这是一种极其不负责任的行为表现,如果这种最基础的保障质量的原则都不能被完整实行的话,那么这种行为结果在同行业间传达开来,负责该工程的所属单位将会失去其立足于行业中最重要的诚信地位,严重影响企业发展的长远利益。所以,在工程实际实行过程中,前期准备工作人员一定要严格排查相关设备的完好程度,仔细把关预购材料的质量,要做到从多方面全面详细地调查,对于不确定的使用因素要尽量多考虑。在材料运到时仔细检查是否与预购时卖方提供的相关标准相符。等经过一系列详细确认后再投入到工程使用中去。
机电安装工程防雷接地技术要求及管理
(1)严格贯彻并执行防雷接地技术的相关规定。一般来说,制作接地体时,角铁要求为×,每根长,角铁与角铁之间是约间距,将角铁垂直打入地下,顶部和地面之间距离大概是,最后,顶部用大约×的扁铁全部焊接起来,这便是一个接地系统。
(2)采取等电位连接。为了构建一个合理的电位连接网络,需充分利用工程本身所有可利用的资源,如设备所在建筑的金属构架、金属管道等,采取等电位连接时,电子设备本身的金属外壳、机柜、机架、计算机直流地、安全保护地、屏蔽线外层及各种电压保护器接地端等均应以最短的距离就近与之相连接,进行等电位连接有利于设备设施不受损坏和工作人员的人身安全。
机电安装工程变压器的调试及管理
变压器就位以后,需要用汽车吊将变压器搬至变压器室,或者通过用道木搭建出临时轨道,用三步搭等设备将变压器吊至轨道上,然后再使用吊链将变压器拉入室内。而当变压器安装好后在送点运行之前,还应进行全面的检查,以确保变压器符合运行条件,这种检测必须由专门的质量监督部门来进行。变压器交接试验主要就是测量线圈与套管的直流电阻,并检查全部的分接头变压器的变压比,以及三项变压器的接线组别,测试线圈与套管的绝缘电阻等等。而变压器在投入运行之前必须检查变压器的各项试验单据是否齐全、数据是都符合要求,投入运行之前应将变压器清理干净,保证无杂物附着,准确确定一、二次引线相位,保证其绝缘性。而变压器应防止在接地线良好,通风设施好的地方,并标志好,最后锁好变压器室门。
机电安装工程管线铺设的控制与管理
在工程中的大部分情况下,管线铺设中出现的问题基本可以归为两类:一是工程所服务的相关企业所给的线路分布定稿设计图中所确定的线路走向,经分析后存在不全面不具体等无法施工的不合理现象;另一类是管道类工程在施工时没有完全按照提前设定好的设计图纸进行施工,导致管道在施工过程中出现严重的错位或无路线可行的问题,造成无法扭转的结果。为了规避这两种现象的发生,施工技术人员可在管道线路铺设开始前,做出准备:在拿到相关单位所给的线路与建筑对比设计图纸时,要严格按照真实的建筑再一次进行对比,对有疑问或不合理的部分详细标注,并且要在管道线路施工前对所有显性和隐性的问题再进行仔细的确认工作,力求做到最完善、最彻底。对于此部分中要特殊注意的点是,在正式开展预埋活动前,一定要仔细确认工程相关文件的具体规定要求,对比工程所服务的工程所属单位负责规整的管道图纸进行最后的合理性确认和工程项目对应的材料的选择。相关材料的选购也要控制在所对应工程区域项目的金额预算中。
机电安装工程预留洞的控制与管理结合工程的施工实际分析
机电安装工程是一种建立在实体建筑基础上的机械类工程。预留洞则是机电安装工程施工人员为了方便对主体结构中各个分区小工程进行随时的调整控制而采用的一种常见的施工手段。重要的是,预留洞的相关详细数据的采集和推算,都对日后的工程进行有着十分重要的作用。而预留洞的位置坐标、预留洞预留周围所涉及的管线路线以及预留洞日后使用的具体用途,都应该在工程人员考虑预留洞开工设立位置的考虑因素范围内。如果在预留洞设置前期工程人员对预留洞周边环境及连锁效用调查不完善、设计不严谨的话就会导致在铺设管线气道过程中管道的偏移变形、所在位置无法正常使用等一系列严重问题。管道便宜歪曲情况严重时还会破坏电线的外部绝缘层,产生严重的使用安全问题。而问题的不断产生不仅会提升工程区域预算水平,还会很大程度的浪费人力物力进行抢修,耽误正常的工程进度。
机电安装工程电气施工过程的控制与管理
电气施工过程对于相关操作人员的技术水平、操作严谨性都有着非常高的硬性要求水准。其实不只是电气工程,任何一项与其他任务结果相关联的工程的进行都必须特别注重在开展前期的准备工作。而电气施工工程自身所涉及的技术及文化程度都很大限度的决定了前期准备存在的重要性。于是在电气工程开展前期,相关准备人员为了确保该项目的万无一失就要从最基本的加工设计图稿开始,就要进行严格的合理性和可实行性检查的相关准备工作,以确保耽误不必要的整改时间。在确认图纸内容完整可行后,工程实行人员就要进行一系列使用项目的分区支出的预算。尽量做到在合理的范围内对电气施工过程所包含的各方各面的运行成本降到最低。此外,在书面整改过程外,也就是电气施工正式进行时,也要随时根据工程的详细施工状况进行一定程度的调整,尽可能在可实行范围内配合各项目部门的工作顺利进行。当然,最主要的控制目的还是要节约使用成本,避免资源浪费或资金用途不当等行为。
3、结束语
从上文中对机电安装工程电气施工的关键工序控制的具体细化我们可以看出,在机电安装工程开始前期的各项准备工作尤其是即将使用的设配及工程材料的严格把关最为重要。除却前期准备的部分,机电工程与其他施工工序之间的调节作用也非常重要,只有把工序内所有准备工作和衔接工作都做好,才能保证建筑工程在预期中顺利开展进行。所以,在施工过程中要做到把各方面做到万无一失,就能在原有范围内极大地提升施工效率、缩小施工时间。提高工程所属企业在全行业中的公信力度。
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摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。
集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。
带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:
智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的.功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
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【摘要】随着我国建筑业的不断发展与进步,智能化建筑也得到了相应的发展,其中自动化控制系统在其中扮演着极其重要的作用。本文主要就智能建筑,简要分析自动化控制系统在其中的应用。
【关键词】智能建筑;楼宇自动化控制系统;空调系统管理
1前言
建筑中的自动控制系统在其中占有着非常重要的组成部分。它有着以下几方面的优点,第一能够有效的节约能源,第二能够确保设备的运行处于安全的范围,第三能够创造安全的工作环境。以上的这些优点使得当代的建筑已经发展为智能的建筑,发展为会为人类思考的建筑。
2自动控制系统的发展历程
随着自动控制技术的不断发展与进步,建筑内的自动控制系统也随之发展而来。在我国建筑行业的发展过程中,楼宇的自控系统经历了以下几个阶段的发展。第一个阶段是集中式控制系统,第二个阶段是集散式控制系统,第三个阶段是现场总线控制系统,第四个阶段是网络集成系统[1]。
3自动控制系统的发展趋势
智能化的自动控制系统,尤其是有着集成能力的自控系统这一概念出现的时间较短。故此,在系统的选型讨论时往往存在着一些争论。自动控制系统主要是由以下两方面结合产生的,第一方面是计算机的控制技术,第二方面是通信技术。所以,建筑的自动控制系统必定是会采用计算机领域的最新研究技术。
4自动控制系统在建筑工程中的应用
4.1工程概况苏州的南溪江路商务中心地处苏州吴中区,总建筑面积在十二万平米左右,建筑高度高大85.3米。主要有以下几方面的功能,第一就是商业功能,第二就是作为办公写字楼的功能,第三就是作为五星级酒店功能,第四可以作为地下停车场。其中该建筑采取了自动控制系统以达到能够对建筑进行智能管理的目的,下文主要介绍空调能耗管理系统在建筑中的应用。4.2设计依据采用国家规范标准进行建筑设计,如建筑设计防火规范、防雷设计规、智能建筑设计标准规范、低压配电设计规范等。4.3设计目标4.3.1一次设备的运行能够达到设计的标准“一次设备”指的是能够体现其使用功能的设备,如锅炉、电梯、路灯等能够直接方便用户使用的设备,建筑的自动控制系统就是控制类似以上的设备来为用户进行服务的,故此我们也可以称自动控制系统的设备为“二次设备”。楼宇的自控系统最主要的目的是能够保证“一次设备”的运行达到设计的要求,确保南溪江路商务中心获得舒适的工作环境。4.3.2降低设备的使用能耗在当代建筑工程中,为了尽最大可能的去满足用户的需求,机电设备在建筑中占据着越来越重要的地位,而这些机电设备的能耗也是建筑运行所要支出的主要部分。据调查研究发现,仅仅中央空调的能耗就在建筑中占据其中的百分之四十以上,在楼宇内采取自动控制系统有助于节约能约能耗,节省运行资本。4.3.3方便物业的管理为了给南溪江路商务中心大楼提供一个较为舒适的工作环境,那么其中的机电设备必然数量较多,然而由于这些设备分布较为分散,那么就会使得这些设备的管理非常困难,采用自动控制系统有助于物业管理者能够采用远程控制的方法来减轻工作人员的劳动强度,实现物业管理的现代化。对于那些使用较为规律的设备,我们可以用电脑时间程序管理来进行控制。4.4设计原则4.4.1合理性合理的自动控制系统不但能够满足用户的需求,更是以系统的实用为主要目标来对南溪江路商务中心进行控制。4.4.2先进性采用最为先进的技术来进行设计,方便日后的使用过程中能够跟踪行业的发展。4.4.3开放性不但能够兼容其他的设备监控,并且用户能够自主的选择其他的系统来进行更新维护。4.4.4友好性有些系统较为复杂那么就需要专业的操作人员来进行操控管理,而该软件的友好性则是使用较为简单,方便工作人员操控管理。4.5系统原理此次设计运用的是新型的集散控制系统,将其中的控制功能进行分配,分配到每个控制回路,并体现在现场的仪表之中,进而提升系统的可靠性,从而达到分布式的控制。本系统分为以下三个层面,第一层是设备层,第二层是控制层,第三层是管理层。主要的监控对象大体分为以下几类,第一是PAU空调系统,第二是水泵设备,第三是电梯设备等。南溪江路商务中心大楼的BA系统的监控设置在一楼的监控中心之内,大楼_设有30多台空调机组,当中有5台采取了变频机组。一般而言,变风量空调的原理是送风传感器或者回风传感器来进行冷水、热水调节阀的控制,于此同时可以依据需要来进行风管电加热的分级调节,然后设置高温保护开关,当开关动作时,就需要对电加热器进行关闭操作,当风机停止运转时,要对电动二通阀进行关闭操作。对组装式空调器进行控制时,由室内温度来进行控制调节,调节冷水、热水的电动二通调节阀。然后设置高温保护开关,开关的设置在电热器后面。当开关动作时,就需要对电加热器的电源进行关闭处理,当风机处于停止的状态时,要将电动二通阀进行关闭处理。需要注意的是,风机开,电加热器才能进行开启处理。随着过滤器的阻力发生改变时,可以通过控制变频器来维持风量,以达到保证换气的稳定,进而延长过滤器的使用期限。4.6供电电源系统电源是由及控制室的配电箱引接进来,容量为三相5kw。DDC数字控制器安装在各空调机房内部,电源就通过最近的配电箱进行引出,容量为单向0.5kw。4.7电气接地在一栋建筑物中,其供电配电的设计至关重要,影响整个建筑物的有效使用。在其中,接地系统在其中占据着非常重要的组成部分,因其能够对供电系统的安全运转有着最直接的影响。尤其是近些年来,随着科技的不断进步与发展,建筑内的自动控制系统在给我们带了了巨大的方便的同时也产生了一些问题。在南溪江路商务中心大楼的工程中,采用的是TN-S系统。在进行系统的设置时,要注意以下几点问题,第一是它的工作零线,第二是其专用的保护线,第三是它们相连接的位置,以达到保证智能化建筑的安全。
5结语
建筑内的自动控制系统在智能化建筑中扮演着极其重要的角色,它能够实现整个建筑的智能化服务。智能化建筑的设计施工需要许多单位进行协调配合,如施工单位、业主、设计单位等。通过在建筑内设置自动控制系统,有助于实现整个建筑的节能效果。在今后的建筑业的发展过程中,建筑内的自动控制系统的发展也将会越来越成熟。
参考文献:
[1]李颖.浅谈智能建筑楼宇自动控制系统[J].中国科技信息,20xx,04:142~143,145.
分散控制系统,即以多个微处理器为核心的过程控制采集站。分散控制系统之所以能够广泛应用在我国的火电厂自动化控制中,主要得益于分散控制系统较为成熟的应用经验和运行业绩。人们对分散控制系统的特性有了越来越多的认识,并且逐渐接受和认可。火电厂对分散控制系统的应用,有利于火电厂的单元机组热工自动化水平的提高,能够适应如今电力需求连年增大的发展需要。
1分散控制系统的现状及发展
1)分散控制系统的起源。DSC应用试点最早出现在美国,1985年的时候,那时选用的是网厅电厂300MW机组,这就是分散系统控制的开端。经过20多年的不断发展,分散控制系统在不断地改进实践中积累了许多成熟经验,更是推陈出新,打破了DSC的应用只局限在锅炉和汽轮机的热工监视的局面,相关供应商掌握了愈加成熟和系统的经验和技术。经过充分的实践经验证明,分散控制系统是可行并且科学的。我国通过对DCS的不断改进,最终也达到了国际的DCS水平,在火电厂得到广泛应用。2)分散控制系统的应用。分散控制系统的实际运用价值比较高,功能相对分散、数据可共享、可靠性较高等优点让其在与其他控制技术相比之下有明显优势,被电厂和变电厂所广泛接受。我国火电厂使用过的DCS数以百计,至今,使用过的DCS可大概分成3类:多功能控制器型、可编程序控制器基础型、PC机总线基础型。我们也不排除今后可能产生其他分散控制系统,比如以现场总线为基础的控制系统,或者以电厂信息监控管理为基础的控制系统,这也将进一步扩大DCS应用的功能。3)分散控制系统的发展。分散控制系统目前有两个功能性的扩展,现场总线技术的出现,就是其在纵向扩展上面的体现。开放性、数字化、多借点是现场总线的几个显著特点。为避免只靠电缆单一传输的弊端,现场总线技术还可以帮助现场的设备实现在运行中的数字量信息交换,达到双方的共享和控制。现有的现场仪表模拟技术弊端日益凸显,主要是速度慢、精准度低、成本高,不仅不能准确监控,而且浪费大量的物资,得不偿失,在此时,现场总线技术的出现就自然而然了。并且现场仪表的模拟技术与计算机控制的数字技术不符,还可能会出现使用问题,而现场总线技术则能有效改善这方面的问题,但现场总线技术发展还不够稳定成熟,还需进一步的改进和推广。
2分散控制系统特点
1)高可靠性。分散控制系统是建立在分散结构的理念上的,这能够对系统的可靠性形成一个保障。分散结构不仅包含系统功能的分散,还包含地理位置的分散。采用分散结构的分散控制系统可以分散系统的危险性。如果一个设备的某一个部分发生了故障,并不会对该设备的其他部分的正常运行造成影响。并且运用分散控制系统还可以对关键设备进行冗余配置,这也在一定程度上保障了系统的运行的可靠性。在DCS系统中,也不乏一些旧有的模块化、标准化的软件,也帮助系统的可靠性形成一道屏障。2)监视性能好。分散控制系统能够运用高智能操作站来监视和操作过程现场,并且分散控制系统的人际交互界面比较友好,操作员完全可以进行直观观测,监控性能较好。3)扩展性能好。分散控制系统在一般情况下都是采用递阶数据通信网络,可以实现通信的分层化。分散控制系统的系统构成灵活,硬件高度集成化,设备接口模块化、标准化,这都给分散控制系统提供了较好的扩展性能。4)编程容易。分散控制系统采用控制图形界面和功能码控制组态来编程的,这样可以自动生成执行文件。这种编程方法对用户的编程能力要求不高,用户只需要掌握填表、作图等进行组态的方法就能编程,并且这种编程应用程序的质量还是比较可靠地。5)系统维护方便。分散控制系统的微处理器具有自诊断功能,应用程序在执行的时候还可以同时运行自侦段程序,扫描硬件的运行状态。发现异常现象时可以及时发出警报,对出现异常的部位和异常性质作出提示,并且系统维护的时间比较短,模件是可带电插拔、接插结构,磨剑种类少,维护较简便。
3分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用分析
1)火电厂电气自动化的功能及特点。火电厂电气自动化是一种能够保持主控室机、炉、电的协调一致,并且便于集中的管理控制和信息数据共享的多方位系统,火电厂电气自动化能够有效提高火电厂的工作效率,当前面临的问题是,电气自动化的运行管理水平跟不上火电厂电气自动化技术的发展速度和电力市场的不断推进的速度。如何运用分散控制系统提高电气自动化的运行管理水平,是各方专家讨论研究的重点。监控和控制设备是火电厂电气自动化系统的主要功能,并且这个系统还能反馈信号在数据交换中的变化和提供部分特殊数据。这种系统的设备数量较多,布置也较为复杂。2)火电厂电气自动化的现状及趋势。火电厂电气自动化的发展也在跟随着科学技术的步伐不断向前。在数据的采集方面有了新的突破,火电厂的电气监控自动化开始纳入信息化管理。因为计算机技术和网络技术的发展,ESC系统开始取代传统操作系统,间隔层的保护和测量以及控制装置,电气自动化都能够实现独立化操作,整个系统的控制单元正在朝着一体化的方向发展。在未来,我们可以预见的是:电气自动化将不再只满足于这些基本功能,相互操作性和强大的扩展性、高度的可靠性是其新的发展方向和目标。这种突破,极有可能在商业和工业领域都得到极大规模的应用。3)分散控制系统在火电厂电气自动化中的应用。火电厂的电气运营管理必须要走电气自动化的必由之路,电气自动化系统不仅提高了火电厂的自动化水平,促进火电厂的发展,并且在相关领域也有运用空间。而分散控制系统可以提供综合化自动技术,是自动化系统的一个典型代表。火电厂实现电气自动化扩展了分散系统的纵向延伸空间,将电厂所有过程和环节纳入管控之下。电力企业只有不断地补充DCS的内容才能帮助实现科学化管理,推动整个行业的生产管理与发展。
4结论
通过本文的研究探析,我们深入了解了分散控制系统,分散控制系统是一项发展日趋成熟的技术,将其与电厂的电气自动化的功能与特点有机结合,以实现二者的整合运用,能够推动电气自动化系统进一步改进升级,优化电厂的系统管理和经济发展。