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煤矿机电技术一体化应用论文
摘要随着现代科学技术的迅速发展,机电一体化技术在煤炭工业中的应用越来越广泛,对提升煤矿生产管理水平和提高经济效益,有积极有效的重要促进作用。
0引言。
机电技术一体化又被称为机械电子工程学,是微电子技术融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术的一门跨学科的综合性高科技术。
机电技术一体化在我国企业的广泛应用,推动了煤矿机械设备制造技术的快速发展,促进煤矿机电设备技术进入新的发展阶段,提高煤炭企业的经济效益和综合实力。
近些年来,随着现代科学信息技术的飞快发展,信息流成为机电技术一体化主流,在性能和功能方面,实现自动化、数字化、智能化性能。
机电一体化将机械与电子科学技术融为一体,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品,加强煤矿企业管理,促进经济发展的重要措施。
机电技术一体化是企业实现信息化管理的重要支撑技术,是煤矿行业全面实现综合机械设备自动化的前提与条件。
1)随着煤矿生产不断向深部水平发展,加速了机电一体化技术的发展和进步,促进机电一体化产品获得更强大功能、更优越性能,更高的智能化性能,促使企业获得更为先进的技术设备,进而谋求更大的生产小小。
机电一体化技术在煤矿开采和运输装备的应用和推广,展现了多功能、高质量、高可靠性、低能耗的功能价值,以及最优化的系统工程技术,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、可持续的煤炭工业生产发展提供重要保障。
2)煤矿机电一体化技术有效融合了机械、电子技术和液压控制技术,在一定程度上提高了煤矿机械设备的安全性能、经济效益性能、可靠性能、可操作性能等,同时,对于机械设备的作业精度、作业效率等也有了很大程度的改进,使得机械设备更方便进行安装拆除,便于日后的机器维护和现场在线监控,当机械设备发生故障时,可自动报警并实行故障自诊,优化了机械操作工作人员的工作环境和条件,不但提高了机器设备的工作效率,更达到了节能降耗,延长机械设备的使用寿命,提高生产效率的目的。
3)煤矿机电一体化产品在煤矿企业的应用,一方面能有效提高工作效率,改进落后的生产作业方式,降低操作人员的劳动量,大幅度提高劳动生产率和工作效率,另一方面也有利于提高作业人员安全操作质量和改善工作环境。
4)煤矿机电一体化技术的运用能促进煤炭产量的提高,提高企业的经济收益,积极推动企业经济快速发展的同时也增加矿工的劳动收入,改善矿工的生活质量。
此外煤矿机电一体化技术保障矿井安全生产监测监控系统实行,为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。
这些机械设备在煤矿生产过程中的广泛应用,不但能减轻技术操作人员的工作负担和降低操作难度,而且提高了煤矿的生产水平和管理能力,创造了不可估计的经济效益和社会效益。
1)引进国外先进煤矿机电技术一体化技术和设备,大力推广与使用机电一体化,不断提高设备的质量,改进和升级性能。
机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但是我国在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面基础薄弱,相对国外先进机电设备技术还是比较落后的,与世界先进技术水平也存在很大差距。
因此,必须掌握信息时代机电一体化技术能力操作,关注相关科学技术的发展趋势,适时引进国内应用实践。
同时国家要积极鼓励企业开发拥有自己知识产权的核心技术和专利产品以及装置技术设备;要关注国内外高新信息技术的发展,将那些先进的高新技术运用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化和科学先进化发展,达到煤矿自动化生产,适应企业综合自动化的需要。
2)大力加强我国煤矿机电一体化技术产品的规范化、标准化、系统化和通用化的提高;要选用开放性和可靠性的通信技术,促进企业煤矿机电一体化技术向着智能化、可视化、网络化发展,广泛的应用到我国煤矿安全监控体系中;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备好坏和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的信息进行自动分析,发出诊断结果;加强煤矿安全生产监控体系管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。
3)强化作业人员基础设备技术培训,提高职工职业素质道德。
企业组织鼓励职工学习技术、钻研业务,掌握机电技术一体化技能操作,精选技术骨干做导师,积极开展导师带徒活动,认真培训煤矿矿机电设备技术后备人才,提高了职工的安全思想和业务技能以及工作责任意识。
企业要建立全矿范围内营造尊重知识、尊重人才的良好氛围,提高技术人员待遇,稳定现有的机电一体化技术队伍;同时着手培养基础好、有事业心、敬岗爱业的技术作业人员,增强了技术后备力量。
3结论。
机电一体化技术具有性能先进、操作简便、准确可靠特点,是煤矿企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合现代科学自动化技术的最高水平,实现高产高效的最好选择。
煤矿机电一体化技术实践应用,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,使设备动作趋于协调统一,提高安全性、可靠性,完善操作性能,为煤炭企业带来了更高的经济效益。
而且,对有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术综合优势,提升煤矿企业生产管理水平,促进企业稳定高效发展,提高竞争力具有重要作用。
参考文献。
[1]张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[j].能源与节能网,.
[2]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[j].学术探讨,.
摘要随着我国科学技术的不断发展,机电一体化的研究和应用已经取得了一定的成就,并在诸多领域得到了广泛的应用。
机电一体化在煤矿之中的应用,对减少煤矿安全事故产生和提高煤矿生产效率具有积极意义。
文章在机电一体化发展现状的基础上,对煤矿中机电一体化的应用进行探讨,并对煤矿中机电一体化技术今后的发展趋势进行展望。
我国煤炭资源丰富,煤矿产业比较发达,随着煤矿数量的增多和规模的扩大,煤矿安全事故也频繁发生,为企业的生产和工人带来巨大的损失,甚至危及矿工的生命安全。
面对如此严峻的煤矿安全生产形势,加强对煤矿企业的机电一体化建设也是减少安全事故发生的有效手段之一,所以要提高煤矿企业的机电一体化水平,切实保障工人的生命财产安全。
机电一体化技术是将多种现代化的技术进行综合的应用技术,其中包括机械技术、电工电子技术、信息技术、微电子技术、传感技术等,将这些技术进行有机的整合,并在实际的生产活动中进行应用。
机电一体化产品是在机械产品基础之上,利用机电一体化技术开发出的新型电子产品,矿业发展过程中需要应用机电一体化产品来提高生产效率。
煤矿中的机电一体化产品与计算机系统进行了有效的结合,为企业生产提供了更加强大的功能。
我国煤矿中的机电一体化产品是在借鉴国外先进经验的基础上进行自主研制的,是非常实用的安全管理监督系统,型号种类十分丰富。
机电一体化技术在煤矿企业中被广泛推广和应用,在煤矿的安全生产过程中发挥了重要作用,机电一体化技术的应用,促进了煤矿企业的快速发展。
在煤矿的矿井之中需要一种带式的输送机对煤炭等材料进行传送,带式输送机在煤炭生产中十分重要。
带式输送机也可以叫做胶带输送机,通过摩擦驱动的方式实现对材料的连续性运输。
煤矿中的带式输送机之中应用机电一体化技术,在很大程度上提升了带式输送机的技术水平,提高了运输数量和功率,为带式输送机的关键技术开发提供了很大的帮助。
我国带式输送机的研发与国外先进水平相比还具有很大的差距,特别是在长距离输送以及单位输送量上存在很大局限,今后的研究可以在这方面继续努力。
在煤矿生产之中必不可少的就是矿井提升机,矿井提升机的主要工作地点不止在井下,地面工作也承担一部分。
在矿井提升机之中应用机电一体化技术,可以将提升机的一体化功能得到充分的发挥,实现提升机的全数字化运行。
机电一体化技术的应用,可以对提升机的机械结构进行一定程度的简化,将驱动和滚筒等结构进行适当的结合,发挥机电一体化的效果。
提升机的数字化管理可以使通讯速度更快,并且能够实现机械诊断功能的`全自动化,使提升机的操作和控制更加的简单,在很大程度上提高了提升机的工作效率。
煤矿生产中的安全隐患对矿工的生命财产安全造成了严重的威胁,必须对煤矿企业的安全生产过程进行全方位的监控。
机电一体化技术在监控系统中的应用能够实现对故障的自动化诊断,对生产过程进行全方位的实时监控,并对安全事故进行自动报警等功能。
煤矿安全生产的实时在线监控是对生产设备、机械装置、电动机等机械的运行状态进行实时的监督和控制。
如果生产过程中的设备出现故障,就可以通过机电一体化技术对其进行自动报警,并且找到故障的准确位置,为维修人员进行设备维修节省了时间。
机电一体化技术对煤矿的生产方式和其机械设备的发展方向有着重大的影响。
煤矿地下开采的作业条件十分恶劣,作业空间狭窄、高浓度粉尘与潮湿的环境并存,导致煤矿工人劳动强度大、矽肺、风湿等职业病很难从根本上消除。
特别是水、火、瓦斯及粉尘的喷涌与爆炸以及顶板垮落等自然灾害会对款共的生命和安全造成严重威胁。
由于历史和现实的原因,具有较高文化素质的职工不愿意下井作业,井下职工的文化素质和知识结构偏低,严重影响采矿工业的现代化进程。
煤矿井下作业的劳动力来源日益减少。
因此,实现井下作业的机械化和自动化甚至无人化是世界各国采矿工作者奋斗的目标,机电一体化技术导引的工业机器人技术及相关技术是实现这一目标的关键。
井下机器人、智能化作业设备是煤矿一体化技术提供的完整的独立设备,是对采煤行业的一种巨大的贡献。
机电一体化技术也为煤矿开采提供了广泛的空间。
机电技术的典型应用论文
随着社会的不断进步,机电一体化拥有了更加广泛的应用环境,有效发挥在各个领域中的主导性功能,为社会的全面进步提供技术保障。本文系统阐述了机电一体化的涵义,对其应用领域和背景进行了探讨,大胆展望了其发展方向和趋势。
机电一体化技术是综合性技术类型,包含多种学科的知识,发挥各自优势,是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下,机电一体化在诸多领域中产生影响,在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此,要对机电一体化涵义进行深入分析和理解,对其应用环境进行深入探讨,明确发展方向,推动这一技术的可持续发展。
机电一体化技术凸显综合性的特征,融合多种学科的关键技术,主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性,具体分析,机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用,重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究,目的是更好地支持工业自动化的发展,为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中,重点集中在信息与产品的组成,主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术,主要是在传统生产技术的基础上,逐渐渗透在生产环节中,加快产品创新,促进改革,是工业自动化发展的必然。
2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下,整个生产操作的精度显著增强,功能更加多样化。另外,在结构方面,拥有紧凑的构造,模块化突出。在功能领域,开放性更强,推动数控机床向着智能化的方向发展,提升机床的精确度,为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。
2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下,计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的,达到对目标的优化,突破传统模式的制约,保证信息的顺畅性。同时,实现诸多功能的融合,如开发、生产以及决策管理等,使得产品配置实现优化,集成度得到显著增强。
2.3机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍。对于柔性制造系统而言,涉及诸多部门,如机器人、数控等。要在装配要求的指导下,结合生产需要,对工件进行生产。整个系统的应用中,需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下,产品质量的增强成为必然,生产效率实现大幅提升。
2.4机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍。机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期,首先,机器人在得到相关指令之后,进行单一动作的重复,但是,对环境适应能力不强,也很难结合对象进行及时调整。其次,在工业机器人中加装传感系统,能够实现对工作环境的识别和适应,及时反馈相关状态,实现对信息的有效处理,同时,反馈功能比较突出,满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段,但是,实用性得到显著提升。再次,工业机器人紧跟时代发展步伐,向着智能化的方向发展,感知能力增强,能够完成复杂的逻辑思维,具备了决策能力,环境适应能力更强,独立运行特点更加突出。
3.1机电一体化在绿色化方面更加突出。在现代科技的发展下,整个社会发展水平不断提升,环境问题备受关注,更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势,追求绿色发展目标,发展绿色机电一体化,实现能耗的有效降低,在推动社会发展的同时,维护生态平衡。
3.2机电一体化的智能化不断完善。智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时代发展中,智能化与机电一体化融为一体,相互促进。在发展中,注重综合性思维方式的引进,以控制理论为基础,强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美,但是,借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解,在根本上推动机电一体化的飞速发展。
3.3机电一体化中网络化的分析。信息技术是网络技术发展的基础,使得整个社会的发展速度更加飞速。同时,网络技术在工业生产和科研领域发挥作用。网络化技术催生了多种技术类型,影响人们的生活。在远程终端监控设备中,机电一体化技术得到功能上的集中体现,尤其是计算机的支持下,其优势更加突出。为此,网络化在机电一体化中的发展成为其完善中的必然一环。
3.4模块化得到发展。机电一体化在不断完善中,模块化成为其必然选择。目前,机电一体化包含诸多类型,为了实现进一步开放的目的,需要将模块化作为发展方向,对技术进行单元划分,实现整体功能的强化。
3.5全息系统化得到推广应用。全信息系统的发展与完善受到智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下,采用了开放式总线结构和模式化结构,系统能够进行自由重组,同时,通信能力更强,为人机一体化的发展提供更多的支持。
综上,整个社会的生产力在发展到一定阶段之后,机电一体化成为必然趋势,也是科技进步的体现。在社会经济的发展中,机电行业实现技术的全面融合,凸显全面性与综合性的特征。因此,为了实现对机电一体化的全面的理解和掌握,要对其概念进行明确,明确其应用的主要方向,系统分析其发展趋势和方向,在根本上推动机电一体化的有序发展,为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。
[1]黄骏。机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[j].科技展望,2016(19):84.
[2]于秀娜,张茜铭。浅谈机电一体化技术的应用与发展[j].河南科技,2014(22):84.
[3]刘吉平。浅谈机电一体化技术的现状及发展趋势[j].科技与创新,2015(12):153.
煤矿机电技术一体化应用论文
随着微电子、计算机,网络、人工智能及生物工程等高新技术的飞速发展,机电一体化已成为与高新技术融为一体的代名词而且机电一体化技术对控制水平和规模的`要求日渐提高,在社会生产中,机电一体化技术的广泛应用能够获得更加显著的技术效益,经济效益和社会效益,这是一个循环促进不断发展的过程,在煤矿的现代化生产中同样起着举足轻重的作用.
作者:代魁作者单位:河南煤业化工集团永贵公司安顺分公司机电科刊名:中国科技财富英文刊名:fortuneworld年,卷(期):“”(10)分类号:关键词:煤矿机电一体化煤矿机电一体化产品
煤矿机电技术一体化应用论文
摘要:机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。
针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。
煤矿机电技术一体化应用论文
摘要:机电一体化又称机械电子学,日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,即结合应用机械技术和电子技术于一体。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术发展迅速,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前,机电一体化的系统构成已经越发的完善,应用也越发的广泛。
1.机械技术。
机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
2.计算机与信息技术。
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、技术均属于计算机信息处理技术。
3.系统技术,即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。
4.自动控制技术。
煤矿机电技术一体化应用论文
现代科学技术的发展进一步完善了机电一体化技术,随着其在煤矿生产中的应用,在提高煤矿生产安全系数的基础上,减少了煤矿人力、物力、财力的投入,提高了煤矿的经济效益。
文章首先简要分析了我国煤矿机电一体化技术的发展现状,并探讨了煤矿机电一体化的一些关键技术,阐述了煤矿机电一体化在未来的发展方向及趋势,并提出了相关对策。
引言。
机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,同时,将机械装置和电子设备以及软件有机结合起来。
机电一体化是将机械和微电子技术紧密集合,并融计算机技术、信息技术为一体的新兴综合技术。
煤矿机电一体化技术是矿山综合自动化的基础,为煤矿企业信息化提供了重要的科技支撑。
为了提升我国煤矿生产的综合实力,全面提高煤矿企业效率,达到煤矿生产的安全、高效、绿色的目的,必须加大煤矿机电一体化技术在煤矿采、掘、运当中的应用和推广。
煤矿机电技术一体化应用论文
引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。
若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。
一、干扰源。
从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。
据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起cpu误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。
2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。
当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。
3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。
这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
二、抗供电干扰的措施。
1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。
另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。
2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。
因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。
电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供cpu接受的复位信号及中断信号等功能。
三、过程通道抗干扰措施。
抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。
1、光电隔离。
利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。
由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。
4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。
5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。
四、场干扰的抑制。
防止场干扰的'主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。
须注意以下问题:。
1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。
2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。
3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。
4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。
五、软件抗干扰技术。
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。
因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:。
1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
3、ram区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。
抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。
作者单位:国投新集能源股份有限公司。
参考文献:。
[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社.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。
3结束语。
机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。
随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景将更为广阔。
参考文献:
[1]王咏莉.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[j].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,,7.
[2]何建新,黄丽.机电一体化技术应用与发展探讨[j].思茅师范高等专科学校学报,,6.
煤矿机电技术一体化应用论文
引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。
若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。
一、干扰源。
从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。
据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起cpu误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。
2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。
当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。
3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。
这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
二、抗供电干扰的措施。
1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。
另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。
2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。
因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。
电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供cpu接受的复位信号及中断信号等功能。
三、过程通道抗干扰措施。
抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。
1、光电隔离。
利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。
由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。
4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。
5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。
四、场干扰的抑制。
防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。
须注意以下问题:。
1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。
2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。
3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。
4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。
五、软件抗干扰技术。
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。
因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:。
1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
3、ram区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。
抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。
作者单位:国投新集能源股份有限公司。
参考文献:。
[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社.
机电一体化技术及其应用研究论文
摘要::分析了人才培养质量评价体系在高职教育中应用的必要性,阐述了传统评价模式的弊端,进而引入企业的先进理念,构建了基于工作过程的高职机电一体化技术专业人才培养质量评价体系。
关键词::高职院校;人才培养质量;职业岗位能力评价。
一、人才培养质量评价体系在高职教育中应用的必要性。
高等职业院校,承担着服务社会经济发展,为企业输送高素质技术技能人才的重要任务,因此,如何满足企业的人才需求成为了高职院校的核心任务。工学结合是实现专业与职业岗位对接的有效途径,即培养职业岗位所需的人才。现阶段,大部分院校都能够将企业的真实工作任务引入人才培养过程中,但如何对于所培养的人才从企业的角度进行客观公正的评价是各个高职院校需要解决的共同问题。只有企业的评价才能够真正的评判人才培养的质量,也只有企业的评价才对人才培养具有指导意义,因此,引进企业管理理念建立合理客观公正的人才评价体系,对于现代高职的'教育质量提升具有积极的意义。
二、传统人才培养质量评价的弊端。
高职院校传统的人才培养质量评价主要从学生综合素质、学生学业水平两方面进行评价。
(一)考核模式单调、方法单一。
考核主要以期末考试成绩、平时成绩按比例构成。其主要表现为:理论考试多,素质能力考查少;终结性考核多,过程性、诊断性考核少;无法准确考核出学生真实的知识结构、能力和素质。
(二)考核内容片面呆板,缺乏科学性。
考核内容多以理论知识为主,只注重对基础知识、基本理论和基本原理的检测,忽视了对学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题能力的考核。
(三)试题库建设滞后欠完备,考核质量难以控制。
试题缺乏科学规范的质量标准,难以形成保证教学质量和符合学业考核要求的试题库,起不到优化教学内容、改进教学方法、提高教学质量和激发学生学习积极性的作用。
(四)考核评价机制失衡,定位不当。
考核评价机制陈旧落后,一般通过平时成绩、期中成绩、期末成绩测评学生学业。忽视技术能力评价,缺乏诊断性评价,只重终结性评价的单一评价机制,限制了教学质量的提高和学生创新精神的培养。
三、基于工作过程的人才培养模式中人才培养质量评价体系。
(一)基于工作过程的人才培养模式。
通过深入的企业调研发现,机电行业从业人员主要从事的岗位是机电设备操作、机电产品安装调试、机电系统运行维护维修、生产工艺人员等。按照高职人才培养的特点,结合各类岗位的职业能力要求,按照能力递进和岗位升迁的规律,对人才培养过程进行合理的序化,基于工作过程(岗位)进行设计。具体为:第一学期主要培养机电设备操作、维护人员;第二学期主要培养机电设备安装调试人员;第三学期培养机电设备改造、维修人员;第四学期培养机电生产工艺人员。第五、第六学期学生进入企业顶岗实习。
(二)基于工作过程的高职机电一体化技术专业人才培养质量评价体系。
根据企业需求,结合机电一体化专业人才培养实际情况,将机电一体化技术专业人才培养质量评价标准设计成为三部分组成,分别是学生综合素质测评、阶段学业成绩、职业岗位能力测评。1.学生综合素质测评标准主要从学生的政治表现、思想品德、组织纪律、社会实践、集体活动、日常表现、奖惩情况等方面对学生进行评价。2.阶段学业水平评价该项成绩为阶段所学课程的平均成绩*40%。每门课程的成绩由专业任课教师负责评定。其中包含学生课堂表现(课程项目完成情况)、作业完成情况、课堂考勤、课程考试等几部分构成。3.职业岗位能力评价通过与企业各个岗位的工作人员交流、座谈,项目组遴选了四个具有代表性的综合性工作任务作为职业能力评价的载体,第一阶段是车刀刃磨机的零部件更换,第二阶段是x/y轴简单搬运装置的安装与设备调试,第三阶段是普通车床的plc控制改造,第四阶段是柔性生产线物料分拣单元的设计。每个培养阶段,学生自主完成阶段测评任务,引进企业生产技术评价标准,从安全生产、职业素养、技能水平等方面对学生在完成任务过程中的表现进行评价,从而反映出学生职业能力培养的水平。
四、基于工作过程的人才培养模式中人才培养质量评价体系的优点。
(一)全员参与。
在运行过程中,参与学生培养的每位成员都参与其中(包括企业技术人员),从不同的角度对学生进行全面客观的评价。
(二)多方位评价。
在人才培养过程中的每个阶段,对学生综合素质、职业素养、职业能力、知识水平、学习能力等多方面进行综合性评价,评价更加全面。
(三)量化的评价标准。
结合企业人才需求情况,按照高职教育的先进理念,构建了量化的学生综合素质测评标准、学生阶段学业成绩评价标准、职业岗位能力评价标准。评价结果更加客观,结果更便于进行分析。
五、结束语。
企业和社会的需求应该是高职专业才培养关注的核心,是否满足企业和社会的需求应该作为人才培养质量的最终评判标准。建立一套符合企业和社会需求的人才培养质量评价标准,对于人才培养质量的提升具有深刻的意义。
参考文献:。
煤矿机电技术一体化应用论文
“机电一体化”(mechatronics)这个名词起源于日本。日本《机械设计》杂志1984年增刊文章中指出:“机电一体化就是利用微电子技术,最大限度地发挥机械能力的一种技术”。日本机械振兴协会经济研究所1981年3月的解释是:“机电一体化乃是机械的主要功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置相关软件有机结合而构成系统的总称”。概括地讲:机电一体化是机械工程学与电子学在机械产品设计开发中的有机结合,是微电子技术和信息处理技术最大限度地融入机械本体的结果。由于微电子技术的迅速发展和应用,产生了第三次技术革命,出现了一系列具有各种优异功能的技术和产品,使机电设备的面貌一新。国内外大量实践证明:发展机电一体化,是开发新产品、改造老设备行之有效的技术措施。
机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律,显示了强大的`生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而采用机电一体化产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。例如,英国、日本、美国和我国煤机厂生产的电牵引采煤机,都装备了以计算机为核心的控制和工况检测与故障诊断系统。它是由安装在采煤机上的计算机,配合多种传感器,对采煤机的运行工况及参数进行采集、处理、显示、存贮和运输,提供操作指导或控制采煤机作出相应的处理,并对电机、轴承等部件进行故障自动诊断。这不仅大大提高了采煤机的开机率,而且可以保证设备在最佳状态下工作。液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6-8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。此外,引进的工作面供电设备采用了微机控制技术,实现故障查寻、闭锁、先导保护和控制功能,也是一种典型的机电一体化产品。
煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速。由于带式输送机已成为我国煤流运输的主要设备,因此,近几年来带式输送机的机电一体化成为重点研究对象,并取得可喜的成绩。引进的电液控制软启动(cst技术),在机电一体化技术的应用方面达到很高水平。它利用计算机与液压技术相结合,不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能,而且能检测设备各部分的工况,对不正常状态进行保护,显示故障类型,该设备在大柳塔矿应用效果良好。
我国研制成功的钢丝绳带式输送机全数字控制系统,具有完善的保护和自诊功能,已有十余套在全国高产高效矿井中应用,良好的性能受到用户的欢迎。带式输送机配合传感器形成完整的带式输送机自动化装置,其中kj42-1型带式输送机控制装置还具有显示和通信功能,在兖州兴隆庄矿实现了地面远程集中控制井下胶带机运输。该系统投入使用后,减少了33名岗位工,带式输送机运力从1000t/h提高到1200t/h,取得了良好的经济效益和社会效益。矿井提升机是实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,机械结够大大简化,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。“九五”期间,国产全数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统。
此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。该系统11月在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。由于采用了计算机技术,提升机的安全保护系统更为完善。其特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。它们同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此提升机安全性能大大提高。
此外,机器人也是一种典型的机电一体化产品。世界各国都十分重视煤矿机器人的研究,例如美国、英国研究的无人工作面,其设备操控均实现机器人化;日本研究的带式输送机巡检机器人,我国研究的喷浆机器人和机器人化自动钻机等等,都是先进的研究成果。由于煤矿工作环境恶劣、自然条件复杂,上述煤矿机器人达到实用阶段,还需要做许多工作。尽管如此,煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。
机电一体化产品是综合各项高新技术于一体的复杂产品,而其主要支撑技术:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,都是当今迅速发展的学科。
机电一体化技术及其应用研究论文
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。
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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5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。
1.6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(microelectronicmechanicalsystems,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)。
1.7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。
1.8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。
1.9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。
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:
2.1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。
2.2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。
2.3开放式控制系统(ocs)。
开放控制系统(opencontrolsystem)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。
2.4(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。
2.5现场总线技术(fbt)。
现场总线技术(fiedbustechnology)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(programmablelogiccontroller)和现场就地控制站等的发展。
2.6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。
参考文献。
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2唐立新.钢铁工业cims特点和体系结构的研究[j].冶金自动化,(4)。
3王俊普.智能控制[m].合肥:中国科学技术大学出版社,1996。
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5殷际英.光机电一体化实用技术[m].北京:化学工业出版社,20xx。
6芮延年.机电一体化系统设计[m].北京:机械工业出版社,20xx.。
机电技术应用毕业论文机电技术应用毕业证
引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。
若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。
一、干扰源。
从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。
据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起cpu误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。
2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。
当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。
3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。
这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
二、抗供电干扰的措施。
1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。
另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。
2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。
因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。
电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供cpu接受的复位信号及中断信号等功能。
三、过程通道抗干扰措施。
抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。
1、光电隔离。
利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。
由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。
4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。
5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。
四、场干扰的抑制。
防止场干扰的'主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。
须注意以下问题:。
1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。
2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。
3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。
4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。
五、软件抗干扰技术。
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。
因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:。
1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
3、ram区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。
抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。
作者单位:国投新集能源股份有限公司。
参考文献:。
[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社.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。
3结束语。
机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。
随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景将更为广阔。
参考文献:
[1]王咏莉.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[j].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,7.
[2]何建新,黄丽.机电一体化技术应用与发展探讨[j].思茅师范高等专科学校学报,2009,6.
机电一体化技术及其应用研究论文
[摘要]随着科学技术的飞速发展,不同学科的交叉融合越来越显著。机电一体化技术是一门融合了机械技术、电子技术、计算机技术、信息技术及其他技术的独立的交叉学科,它在生产实践中的应用,不仅提高了机械工业的生产效率,还使机械工业的生产方式、管理体系等发生了重大变革。通过对机电一体化技术的优势进行阐述,根据当前化工企业机电一体化技术的应用情况进行分析,指出了化工机电一体化技术的未来发展趋势,希望能为化工机电一体化技术的发展带来新的启示。
(一)增强设备安全性,保障安全生产。
应用机电一体化技术,不仅能够使机械的运行过程被全程监控,还会在设备运行出现异常时及时自动报警,既节省了检修和维护保养时间,也提高了设备运行的安全性。
(二)提高生产效率,保证产品质量。
机电一体化产品运用数字化程序进行控制,大规模的减少了操作按钮的数量,使操作过程更加简单方便,减少了人工操作环节,降低了人员主观因素的影响,提高了生产效率的同时降低了产品的不合格率。
(三)便于产品调整,养护维修方便。
在生产过程中,针对不同用户的产品需求,可以通过改变控制程序来改变工作方式,不需要变更其他生产条件,使操作既简单化又多元化。还可以通过自动预警系统,及时发现机械操作过程中的故障及问题,及时修复,降低了机械的检修支出,节约了成本。
20世纪60年代初,化工机电一体化技术作为一门新兴事物开始被应用于工业生产过程中。随着计算机科学、自动控制技术等的大力发展,不同学科技术间的融合更加紧密,推动着化工机电一体化技术不断的`创新,一些发达国家开发出了科技含量更高的化工机电一体化技术产品,使化工机电一体化产品逐步走上了历史的舞台,为未来的技术发展奠定了基础。到了90年代,微传感器、执行器等技术的迅速发展,人工智能、神经网络等技术的出现,在各国学者的努力研究下,使得化工机电一体化技术逐渐形成了完整的科学体系。
(一)模块化。
化工机电一体化产品的构成比较复杂,单元间通过不同接口进行对应,将接口集中起来实现区域模块化管理,实现多项功能的集合,不仅能够提高产品的可装配性,还能够满足不同的生产需求,同时也降低了维修成本。
(二)智能化。
人工智能作为当今科技发展的热门课题,也必将成为未来科技发展的主要方向,运用智能化技术取代人类从事更加危险复杂的工作,不仅能够使人们远离危险的工作环境,还能确保产品的质量和性能。智能化就是模拟人类智能,将判断和推理能力根植于化工机电一体化系统,通过人类对化工机电一体化设备的控制,达到对化工生产的控制目标。
(三)绿色化。
随着人们对环境问题的认识不断深入,绿色环保已经成为工业发展中必须要重视的问题,也将成为未来技术发展的目标之一。化工工业对人类社会的发展有着深远的影响,绿色环保观念已经深入人心,化工企业想要不断发展壮大,就必须加强对绿色环保化机电一体化产品的研究,以环境污染为代价的化工机电一体化产品必然会被社会所淘汰。
(四)网络化。
近年来,网络技术的发展为机电一体化技术带来了新的机遇,一是计算机网络技术与机电一体化技术可以相互推动,共同发展。二是网络技术的应用可以实现化工机电一体化产品的远程控制目标,真正突破时空限制。
(五)微型化。
随着人们对纳米技术的不断深入研究,微型化必将成为机电一体化技术的发展趋势。微型化机电一体化产品不仅能解决传统产品体积大、功耗高的缺点,也会拓展其应用和普及范围。随着科学技术的不断发展,诸学科的不断创新,化工机电一体化技术的发展也会越来越快,其产品在化工企业生产中的优势也会越来越显著,发展前景十分光明。
参考文献:
[2]杨卫平.关于机电一体化技术的应用及其发展趋势的探讨[j].电子技术与软件工程,20xx(12):124.
机电一体化技术及其应用研究论文
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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5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。
1.6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(microelectronicmechanicalsystems,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)。