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机电一体自动化技术范文1
中图分类号:TH-39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)09(a)-0224-02
我国经济形式在不断改革的新局势下,国民生产力及其相应的生产技术也得到了发展,因此,生产制造领域的规模也随之不断地扩大,这样以来自动化控制技术就得到了广泛的应用,同时自动化控制技术也是当今人类科学技术发展的基础。从目前的发展现状来看,自动化技术的应用程度很高,有很广阔的市场前景,基于此自动化技术愈来愈受到人们的重视。
1 机电控制系统与自动控制系统的概述
1.1 机电控制系统
机电控制系统是指没有人为的因素,只是凭借一些设定好的程序代码,让各个部位的机器顺利运转。对于机电控制系统来讲,整个系统中最重要的就是控制,主要包括控制形式及控制的作用。从机电控制系统的技术层面来讲,机电控制系统的技术主要包括计算机、微电子等先进技术[1]。总而言之,在整个机电控制系统中涉及着许多先进技术,同时把这些技术有效地结合在一起,最后构成了一套完整的机电控制系统。当机电系统工作时,主要依靠远程遥控来进行操作,操作人员只是利用计算机,在互联网上对相应的控制系统进行远程遥控即可。
1.2 自动控制系统
自动控制系统主要是依靠操作远程控制器对整个系统进行控制,系统整个工作形式是按照事先设置好的程序来运行。自动控制的主要形式可以分为系统的速度控制、自我诊断、系统校正等,对于整个机电控制系统中的自动控制技术来讲,自动控制系统是一个比较完善的应用系统,目前在科学技术领域受到了人们的广泛关注。因为它可以有效地把各个子系统联合起来,完成设定的工作任务,这也是自动控制系统中的主要技术。自动控制系统这一理论主要是由传统控制理论和现代控制理论相互结合而产生的新理论。传统控制理论主要是利用数学工具,计算传递函数,利用相关数据分析研究变量的线性变化。这些也在控制系统中得以体现。而现代控制理论主要是以线性代数为数学工具,并在传统的线性代数基础上发生了一系列变化,首先线性代数主要是以矩阵及集合作为分析数据的依据,其次求解的状态方程会在矩阵中表示出来,再构建相关的数据模型即可。现代控制理论的主要优点是可以寻找出最优的控制系统、适应控制及随机控制,控制目的也比较明确。
2 机电一体化设计构想
我国机械制造业在世界机械市场占据着巨大的份额,基于此,我国机械制造效率将面临着严峻的考验。随着一体化制造理念的产生,机械制造业随之也发生了重大的变革,利用机电一体化可以提高机械制造效率。所谓的机电一体化,最早是由日本人提出的,随后日本人以机电一体化为理论基础,研究制造出了功能一体化的机械设备,最具有代表性的一体化设备就是把软件、电子和装卸有效地联合起来,这样以来将会使得机电设备的功能更加强大。随着科学技术的不断发展,这个新理念也逐渐被各国科学家所认可,同时在此基础上还对这一理念作出了合理的改进,随后就形成了现在的机电一体化系统。科技工作者对机电一体化系统进行的逻辑分析,他们表示目前机电一体化系统具有智能化板块、模块化等基本功能,以这些基本功能为根本,随后再融入一些机械技术和自动化控制技术,这样以来就可以优化机电一体化系统,使得整个自动化控制系统变得更科学、更人性化。在建立机电一体化系统时,工作人员先要对机电一体化系统有一个全面的认识,随后按照相关的技术分析得出其方案的优缺点,再通过各种方案之间的对比选取一个比较合理的方案,确定方案之后还需要经过一段时间的实际应用,不断完善所选的方案,最后才使用此方案。所建立的新系统能不能满足工作需求,这还要看这个系统是不是实现了具体的目标,如果没有完成设定的具体目标那么这个系统还需要完善[2]。
3 机电一体化的设计
3.1 设计构想
目前,我国的产生模式不断地进行改革,政府部门开始重视科技创新的发展,机电一体化的设计思想也被人们广泛应用到绿色化、网络化及智能化的新兴产业之中,从而代表着“中国创造”的机电一体化系统正在制造出高质量的产品。
3.2 设计方案
机电一体化的设计根本就是设计方案,制定一个科学的设计方案是一项非常困难的事情。其方案的制定人员需要过硬的基础知识储备,同时还需要丰富的工作经验并且还要对机电产品技术、计算机技术、电力电子技术都要有一定的了解。
3.3 机电一体化共性关键技术
(1)机械技术。由于机电一体化技术主要是以机械基础为根本点,主要是根据机械技术的发展而做改进,因此,机电一体化技术在机械工程领域受到了工作人员的青睐。机电产品的许多功能都是由机械技术所决定,并且与电子技术相结合,从而推动科学技术的发展[3]。在新的经济发展格局下,随着生产水平的不断提升,对机械技术的发展提出了更高的标准。通过机电一体化领域的专家学者进行不断地探索,我国现代机械发展水平得到了快速的提升。(2)对于计算机辅助技术来讲。计算机辅助技术主要是对机电一体化系统中的信息数据进行全面的分析。主要是使用计算机来完成信息的交换及其数据分析运算。
3.4 产品的设计方法
(1)取代法是一种常见的设计方法,设计者们经常把电子线路取代为机械式控制机构,这是一种机械电子化的产品设计。比如:机械式调速机构和凸轮机构就可以用编程控制器或者微型计算机来代替,还可以替代液压控制系统、气动,也可以大体插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等控制器。这样不但可以使得整个机械结构变得简单,同时还可以提升产品的质量。按照这种方法所设计出来的产品与传统方法设计出来的产品结构相似,这种设计方法简单,可是依旧摆脱不了原产品的缺点,不利于产品的创新。(2)整体法。整体法可以让生产出来的产品具有不错的性价比,以便工作人员开发出更新的产品。当设计者利用整体法设计产品时,首先要把机械部分和电气部结合在一起,随后从整体上对改产品进行设计。比如:在电液比例控制系统中,比例电磁铁和液压控制阀组成一体化比例阀;当对伺服电动机设计时,定子绕组放置在机床导轨中这些都是采用了整体设计法。(3)组合法。这种方法主要是把产品的标准功能组合成为机电一体系统。比如:当把车床改造为数控车床时,首先购买一套车床数据设备、一套伺服动力系统、一整套位移测量设备及其主轴电机相配合变频设备,利用这些设备就可以改造出一台具备自动调速、自动给进,同时还可以完成多种切削的数控机床。利用组合法建立机电一体化,不仅周期很短、质量安全可靠、成本也比较低,而且还便于维修、容易生产。
4 结语
机电控制系统自动化技术是由电子技术、计算机技术等多种科学手段相结合的一体化系统,这一系统的诞生有效的促进了我国生产力的发展。该文主要介绍了机电控制和自动控制系统,简要的叙述了机电一体化这个新概念,并以这些为基础简要分析了三种机电一体化的设计方法。传统的机械结构由电子系统代替,这样以来完全实现了机电一体化、功能及模块的相互结合,有效的提升了我国机电一体化的发展水平。
参考文献
机电一体自动化技术范文2
摘 要:现代社会中,随着经济的快速发展带来了城市化进程的加快,城市中的建筑越修越高,电梯作为一种重要的通行技术被广泛应用于各类高层建筑。电梯的应用自然离不开一项非常重要的技术--电梯自动化技术,该技术的应用能够有效降低电能损耗,提高电梯的运行效率和质量。电梯自动化技术随着科技发展日新月异,尤其是变频器的应用,除了能够极大程度地降低电能损耗外,还具有极好的调速性能,是电梯驱动中必不可少的装置。本文从电梯的控制过程与要求出发,对电梯自动化控制系统中所使用的软硬件设施及配置进行详细分析,梳理了电梯自动化技术可行的一些应用策略。
关键词:电梯;自动化技术;应用
电梯是现代社会生活中一种非常普遍且重要的垂直运输工具,“制动-启动-正转-反转”是电梯循环往复的运行过程,在不断的循环中,从物理学的角度看,电梯运行过中不断产生势能和动能。因此,为了提高电梯的运行效率及安全性能,笔者认为应在速度高、载重大的电梯中积极推广应用自动化技术,通过装载自动化控制系统,进一步优化电梯运行状态,提高电梯的使用寿命和安全性。
1电梯控制过程和控制要求
1.1电梯控制过程
(1)无司机操纵
电梯的停车、平层、换速、加速、启动和开关门都由PLC控制器进行自动控制,整个运行过程无司机操纵,电梯开关门时间可结合实际情况进行设置。
(2)有司机操纵
由司机控制电梯的停车、平层、换速、加速、启动和开关门。
(3)停电保持
电梯处于正常运行状态时,如果突然发生停电,PLC自动保存电梯停电运行数据,当重新接通电源时,自动恢复电梯停电时的运行数据,自动控制电梯的稳定运行。
(4)检修慢车状态
在电梯系统检修过程中,可利用检修慢车开关进行自动控制,当检修慢车开关接通时,PLC控制检修程序运行,司机必须通过电梯按钮控制电梯运行。
(5)应急处理
电梯运行过程中,PLC控制器全面监控电梯运行状态,当安全保护装置发生动作或者发现异常信号时,及时采取安全措施,避免电梯发生运行事故。
(6)消防开关
消除电梯轿内、门厅的呼叫信号,关闭电梯门,断开开门回路,如果电梯处于上行过程中,自动控制电梯在最近楼层停靠,电梯门保持关闭,及时返回基站;如果电梯处于下行过程中,直接返回基站;对于开门的电梯,自动化控制系统控制电梯立即关门,返回基站。
1.2电梯控制要求
电梯自动化控制系统主要由逻辑控制和拖动调速两部分组成,可通过PLC控制器和变频器来实现系统功能,由直流电动机驱动电梯门机,由三相交流异步电动机实现电梯主拖动,电梯自动化控制系统具有维护方便、可靠性高、接线简单等特点。
2电梯自动化控制系统的软件和硬件配置
2.1设计良好的人机操作界面
电梯自动化控制系统的人机操作界面包括操作主界面、电梯运行参数设定界面、故障显示界面等。操作主界面可以全面监测电梯自动化控制系统的运行状态,根据不同单元电梯升降运行的特点,通过动画模拟方式显示出来,当电梯系统发生紧急状况时,控制室工作人员可根据界面显示对电梯采取应急处理,避免发生严重的安全事故,防止电梯事故扩大。电梯故障显示界面可全面反映电梯发生故障时的具体情况,在电梯检修时,工作人员可通过电梯故障显示界面,及时查看问题,通过标示标语或者指示灯显示来代表电梯故障类型,显示电梯运行故障参数,为电梯检修提供重要的数据依据。
2.2PLC和变频器控制
电梯自动化控制系统硬件设置应根据高层建筑的实际需求和电梯运行状态进行综合考虑。电梯自动化控制系统中的上位机通过分析和处理电梯运行数据,实现电梯管理和监控,确保电梯的安全、稳定运行。PLC控制器可实现高层建筑中各个电梯系统之间的调度、分配和连接,下位机必须能够实现对电梯运行数据进行储存、分析和处理的功能,利用PLC控制器高效的输入和输出功能,有效管理和控制电梯运行程序。
电梯自动化控制系统的变频器可设置为交流电源,为电梯运行提供重要动力,变频器时序控制应先投入接触器KM,然后合理设置KM接通延迟时间,经过一定时间后,发出运行指令,当变频器的运行指令和输出信号有效后,考虑电梯制动器信号的投入延迟,实现电梯运行指令变更。
3电梯自动化技术的应用策略
为了提高电梯运行的安全性和稳定性,应在设计阶段就做好电梯自动化控制系统的设计,在投入运行后,应做好电梯运行状态的实时管理和监控,便于及时发现问题,及时采取有效解决措施,全面提高电梯运行效益。
3.1优化电梯自动化控制系统
电梯自动化控制系统是实现电梯智能化和自动化运行的重要基础,合理设置自动化控制系统框架,明确电梯的作用和功能,构建科学合理的层级管理体系,将电梯自动化控制系统划分的更加明确化和细致化,电梯自动化控制系统设计为外部环境控制层、电梯运行管理层、电梯运行状况监控层、机电设备养护层、数据管理层,在设计每层管理系统时,充分考虑到电梯运行标准和需求。
3.2选择合适的控制设施
电梯自动化控制系统的控制设施主要包括三方面内容:其一是中央控制设备,满足电梯运行的监控需求,并且还应满足电梯紧急情况下的调度和控制要求,确保电梯在紧急状态下能保持安全稳定,在最短时间内恢复正常运行状态;其二,信息数据采集设备,记录电梯运行情况,并且根据电梯运行要求,设计专门的数据库,优化电梯自动化控制系统的数据分析和整理系统,为工作人员了解电梯运行状态提供重要依据;其三,自动化控制作业设备,如制动系统操作设备、电梯升降等。
3.3加大环境监控力度
电梯运行的环境监控是确保电梯安全、稳定使用的重要基础,加大环境监控力度,包括电梯运行的管理环境和实际电梯运营环境两方面。电梯运行环境可以分为电量、电压、湿度环境、温度环境等方面,可结合电梯实际运行要求,预设标准值警戒线,不断提高电梯运行的监控效率,一旦发现电梯运行数据超过警戒限度,电梯控制中心及时发出调整指令,避免发生电梯安全事故。对于电梯运行的管理环境,主要是加大对电梯运行数据信息的采集、分析、整理和判断,工作人员可通过USP系统实现对电梯运行参数的显示和分析,充分利用计算机网络环境的共享性和便利性,实现电梯自动化系统控制系统的信息资源共享,全面提高电梯运行的自动化控制和管理水平。
3.4做好自动化系统的维护和管理
对电梯自动化控制系统,采用精细化的全过程维护和管理模式,实现对电梯运行的实时评估和监控,及时建模和分析电梯运行数据,准确判断电梯运行状态,为电梯故障检修提供可靠信息和数据支持。
4结束语
随着现代化科学技术的快速发展,城市高层建筑对电梯自动化控制运行要求越来越高,实现电梯自动化控制和管理已经势在必行。为了提高电梯自动化应用水平,必须结合电梯的控制要求和控制过程,M一步完善和优化电梯自动化控制系统配置,积极采用先进的科学技术,提高电梯的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]张振江,潘洋.关于电梯自动化技术的设计应用研究[J].科技资讯,2014(15).
机电一体自动化技术范文3
【 关键词 】 电力调度;自动化;一体化
Analysis of Integrated Technology of Electric Power Dispatching Automation
Wang Jin-tang
(Hubei Province Jiayu County Power Supply Company HubeiXianning 437200)
【 Abstract 】 With the continuous development of science and technology, power system reform of our country has also constantly move forward, toward the development direction of electric power system automation. Electric power automation technology is mainly for data acquisition and monitoring for operation of distribution network, the integration of power dispatching automation to ensure grid safety and stability, can control the electric power dispatching better. Application of integrated technology in power dispatch automation system, can provide better service for the power system, to provide protection for national economic construction. Analysis and Study on various automation technology and the integration technology we mainly on China's electric power dispatching automation problems.
【 Keywords 】 electric power; dispatching automation; integration
1 前言
电力调度自动化系统主要就是为配电网以及电力调度管理人员进行各项数据的采集,有效的管理和控制电网,确保电网安全顺利的运转,使得电网的经济运行和电力的质量得到大幅度的提高。随着经济的发展,电网也随之逐步前进,人民大众对电网的运行和管理需求在不断发生改变,要想电力系统安全有效地运行,这就需要电力调度自动化中的一体化技术适应未来电网的需求。本文主要是对我国电力调度自动化和自动化系统现状中出现的一些问题进行分析探究,主要分析研究电力调度自动化中一体化技术的应用,然后从平台一体化,应用功能一体化,接口一体化以及图模库一体化等方面进行解析。
2 电力调度自动化系统
2.1 电力调度自动化的内容
电力调度自动化系统是由调度总站、通信设备和厂站端三个部分组成的,厂站端又可以分为电厂综合自动化系统和变电站综合自动化系统。从另一方面来说,电力调度自动化系统又是最核心、最主要的调度总站系统。它的任务是保证电网安全可靠地运行,保障电力能量的质量,进而保证电网经济的运行。
2.2 电力调度自动化系统的框架
现在的电力调度自动化系统大多使用的是客户服务器分布式的体系架构。它的特点:提供系统开发运行一体化的运行环境;提供分布式系统的运行接口,扩大运行系统的范围;按照需求自动分配功能任务;多样化的功能任务;多元性和选择性的系统配置;统一透明的操作系统平台;配置的灵活性,保证电力调度自动化系统的可伸缩性;开发接口统一提供,支持二次开发和跨系统平台,缩短系统的开发进度。
2.3 电力调度自动化系统信息流向图
如图1所示。
2.4 电力调度系统中存在的问题
(1)我国在一开始进行电力调度时,电力调度的平台是在计算机平台的基础上建立起来的,所以,与现在的电力自动化系统有一些差别。目前的电力调度自动化系统更新的速度是非常快的,另外就是现在的一部分电力公司仍然处于传统的电力调度和电力调度自动化的转型过度时期。所以,系统仍会出现一些问题。电力调度自动化需要大量的硬件配合,并且系统都是全天不间断运行的,长时间的运作已经超过系统可以承载的负荷,还有就是一部分的外在因素也会对系统造成一定量的影响,这些因素都可以导致电力系统的设备出现老化,影响整个系统的安全运行。
在电力调度自动化系统中使用的是无人值班形式,这样可以节俭一部分的人力资源,但是在建立系统的时候,我们必须十分的耐心认真,稍有疏忽,就会在系统中留下安全隐患,从而就增加了安全事故的次数。另外就是也会出现其他一系列问题,如自动报警的信息很多,但是有些信息是没有用的,这样就会使工作人员忽略掉真正的安全事故信号,不能正常的监控到安全故障。
(2)在电网的电力调度系统中,电网模型的多变性问题对电力调度系统也有一定的影响。在构建电力调度自动化系统时,不断增加变电站和对变电站进行改造,这就需要我们对电力调度系统的数据和建模记录进行整合,减少在调度系统维护中的错误。在电力调度系统中,对变电站增加的过程中,需要对电力调度自动化系统进行建模和绘图,对电网进行监控;还要对电力调度系统进行日常维护,从而解决系统中存在的安全隐患。
(3)在对系统设备的调整中,对电力设备的集中控制功能有非常高的要求,要想使得电网模拟系统和电力系统达到同步,就应当实现电力在电网系统中的调度调整。目前的电力调度系统功能已经实现,要在各系统独立的基础上实现的,因此在电力调度的系统中,想要使得电网模拟系统和电力系统达到同步是比较困难,显得电力调度模型还是具备多边形,因此需要要求在电力调度系统方面要不断提高。
2.5 对电力调度系统中存在问题的解决措施
2.5.1加强管理,防患于未然
提高电力调度自动化系统安全有效地运行,就要加强管理人员的运行管理水平。第一,建立健全电力调度的管理制度,要根据制定的章法规范进行管理,实现规范化、制度化的管理。第二,责任落实到个人,清楚地划分岗位工作人员的职责,使得个人对自己的工作负责,确保工作能够及时认真的完成。最后,设备应当每天进行日常维护,应当定期全面地对系统进行检查,对于造成老化设备及时地更新、替换,减少在设备运行中的故障的发生。
2.5.2加强技术培训,提高综合素质
为减少在电力调度系统中工作人员由于技术问题而产生的系统故障,这就要求电力公司对工作人员定期的进行培训,这样不仅可以使工作人员掌握到最新最全面的理论知识,还可以提高工作人员实际操作的能力,能够在工作中灵活的运用所学到的知识。
3 电力调度自动化中一体化技术的必要性
为适应现代化电力发展的需要,电力调度自动化系统在不断更新与完善,这个时候一体化技术的出现体现了它的重要性,它是电力发展的产物,确保电力系统的安全运行。目前,在国内电力系统存在的问题是比较多的,一体化技术的应用研究有很高的实际意义,为我国的电力事业发展有重要贡献。
4 电力调度自动化的一体化技术分析
4.1 系统平台一体化
(1)电力调度系统可以按照自己的实际需要来选择不同的计算机硬件和操作系统,由于硬件和操作系统之间存在一定的差异,所以在电力调度系统中的数据底层、平台中的硬件和操作系统之间,利用中间件的分配方式来进行运行,用中间件的耦合方式来进行信息的转换。在电力调度系统中使用最多的中间对象是OMG和CORBA,这些中间件有很好的通信能力和较强的扩展能力,可以减少计算机硬件和操作系统之间的差异,从而实现电力调度系统平台的一体化。
(2)在电力调度系统中,中间件的特点有几个方面。中间件充分考虑了计算机操作系统之间的各类差异,对这种差异进行了处理和包装,使上层应用不用修改代码就可以应用到不同的操作系统上,从而实现在不同硬件和操作系统之间可以互相连接、互相通用、互相操作。中间件的发展,为电力调度一体化技术提供了一个统一的、虚拟的、可扩展分布的平台,由单一的系统转化为多种系统。在电力调度系统扩展或者将系统整合时,不会影响操作系统中已有的操作平台,利用完善的接口服务,完成系统的扩展和其他系统的无缝集合。
4.2 系统功能一体化
目前,我国的电力调度有了很大的进展,要实现电力调度自动化系统中的功能发展、智能化发展,这就要求在电力调度系统中的数据库、界面和图形等进行资源共享,从而达到功能的一体化。现在许多的电力调度自动化系统中,功能一体化已经有了很大的发展,其核心技术就是通信中间件的使用,它灵活的运用在电网配置中。我们可以在电网调度中的任何一个地方安装节点机,也可以在集中的地方安装节点机。电力调度系统的一体化也体现在界面的一体化,在实际的电力调度中,中间件对电力调度服务有一个完整的数据整合,实现系统应用的服务水平。中间件在电力调度系统中的合理应用,可以根据客户的要求,在电网调度系统中灵活设置。在电力调度系统中,电力中间件是应用模块的基础,利用中间件模块,可以使电力调度应用模块的正常运行和通信。
4.3 数据一体化
通过实现数据录入的一体化,进而实现各个系统功能、数据结构和应用系统的一体化。还有,在构建电力系统设备的图模库时,要为工作人员提供各种设备的信息,提供的设备信息要完整和准确,这样在以后的工作中可以按照这些信息对设备进行维护。
数据维护一体化的内容是指在对子系统的电网建模和设备参数及进行浏览和编辑后实现统一,对数据库的数据进行统一存储,使得电力调度自动化系统中的数据和数据库中的数据相统一。电力人员在对数据的掌握后进行对图模的维护,从而实现对电力调度自动化工作的维护。
4.4 电力调度接口的一体化
电力调度系统可以通过数据的访问对资源服务的接口进行查询,从而提供访问的服务,在访问时可以选择服务的接口,以及对访问电力调度系统的次数和状态作记录。由于在访问时可以选择服务的接口,这样客户在查询信息时,可以让客户对其感兴趣的信息进行查询,是查询服务接口不断更新,实现对电力调度进行服务的目的。因此,要实现对电力系统接口的一体化,要建立起它的开放性,用标准的图模进行对数据接口的服务,实现电力调度中的随插随用。
5 结束语
一体化技术在电力调度中的广泛运用,减少了劳动力,减少工作人员的劳动强度,使工作人员集中所有的精力进行对电网的监管和控制,提高电力的安全运行和电力的质量。健全完善电力调度自动化中的一体化技术,增加了电力的可靠性,节约资金,大大提升了社会经济效益。
参考文献
[1] 郭东强.一体化技术在电力调度自动化系统的应用研究[J].山东大学学报,2009(09).
[2] 向志红.一体化技术在电力调度自动化系统的应用分析[J].电子制作,2013(12).
[3] 杨静.电力调度自动化系统的一体化技术研究[J].中国新技术研究,2011(15).
机电一体自动化技术范文4
关键词:机电自动化;技术;发展趋势
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165
所谓机电自动化技术,指的就是把机械技术、电子技术和自动化技术融合在一起的一种综合技术。随着我国科技水平的不断发展,机电自动化技术也在日趋成熟,在工业领域上这项技术也在逐渐普及。任何技术都不可能是一成不变,都必须经过不断的改进,不断的推陈出新,最终才能做到完善。所以,相关技术人员必须重视机电自动化技术的创新和发展,提高生产力,加快工业发展的步伐。
1 机电自动化技术优点分析
1.1 提高生产力和工作质量
目前人们所处的时代属于信息时代,信息时代的特点就是,人们每天接收的信息量的都在呈几何式增长,知识更新和技术发展的速度非常快,人们的生活方式与过去产生了巨大的差异。同样的,机电自动化技术也在进行着快速的发展。比如说,现如今的对于工业产品的检测和识别技术已经不能和过去的技术同日而语,过去的技术要耗费大量的人力和时间,而且检测和识别的效果也比较差,而运用最新的机电自动化技术,不但大大的提高了检测和识别的效率,而且检测的效果非常好,极大的节约了人力资源和人力成本。机电自动化技术的好处就在于,这些机电自动化设备能够同时采集并处理大量的信息,这是人力无法比拟的,而且处理这些信息的速度很快,处理完这些信息之后就能得到及时的反馈,可以及时的对产品产生的缺陷做出分析和改进,另外,这些自动化设备都是按照相应的程序进行工作的,只要程序正确一般不会出现任何工作失误,因此机电自动化设备的工作质量非常高,对企业的发展有着巨大的推动作用。
1.2 安全性极高,可靠性良好
机电自动化技术还有一个巨大的优点就是,机电自动化设备具有极强的安全性和可靠性。因为机电自动化设备在进行设计的时候,就已经安装了自我监测系统,这套系统可以对设备的工作状态进行实时监测,如果设备出现了故障或者工作状态不正常,那么自我监测系统就会立即发出提示信号,并且会自动采取相应的设备保护措施。机电自动化技术的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的发生,但是即使发生了意外,机电自动化技术也能及时的阻止损失的进一步扩大。机电自动化技术的安全性和可靠性,在此得到了体现,这也正是机电自动化技术的重要优势,其实不仅仅是工业生产上需要机电自动化技术,甚至在以后的日常生活里,机电自动化技术也会得到应用,那时候的技术只会更加的智能化和人性化。
1.3 节约大量的资源
运用机电自动化技术,可以节约大量的资源。首先就是可以节约大量的能源,因为机电自动化设备的智能化程度很高,设备每一时刻的运行状态都是在监测系统的监视之中的,如果设备处于低工作量的状态时,那么监测系统监测到的信息就会及时的反馈到设备的自动调节系统之中,然后自动调节系统马上就会调节设备的工作功率,及时减少能源的消耗。其次,由于机电自动化设备的自动化程度很高,所以企业对于人力资源的需求就会大大减小,节约了企业的人力资源成本。人都是需要休息的,但是设备却几乎不需要休息,可以二十四小时的处于工作状态而不会出现任何错误,不但提高了生产力而且约了大量的资源。
2 机电自动化技术的发展趋势
2.1 向着智能化的方向发展
虽然机器具有很多人类难以比拟的优点,但是也有不足的方面。机器是不会进行思考的,只能按照人类所编写的程序去运行,而人类最大的优点就是会思考会创新。所以,以后的机电一体化技术一定要向着智能化的方向去发展。近年来,关于人工智能一直话题不断,世界各国的高科技领域都在对人工智能进行研究和开发。所谓人工智能,指的就是机器也可以像人类那样思考,甚至可能超越人类的智能。如果将这一技术与机电一体化技术相融合,那么对于机电一体化技术而言将是一个巨大的飞跃,工厂甚至不需要任何工人,极大的提高了生产效率和生产力。
2.2 向着网络化的方向发展
二十一世纪是一个信息化的时代,更是一个互联网的时代,目前互联网的普及程度与十年前相比已经不可同日而语,各种电子产品几乎都有上网的功能。对于机电一体化技术而言,更要向着网络化的方向发展。如果机电一体化技术实现了网络化,那么可以想象到的是:在将来只需要一台手机,就能够操控整个工厂设备的运行,任何一台设备的运行状态都可以随时随地用手机查看,极大的提高了生产效率。
2.3 向着微型化的方向发展
我国目前的机电一体化技术大多是应用于工业生产领域,而这些进行工业生产的设备大多比较庞大,运输困难而且占据了极大的空间,所以机电一体化技术有必要向着微型化的方向发展。微型化的设备可以极大的减少制造设备的成本,而且会为工厂节约更多空间,以前放置一台设备的空间,可以放置多台设备,极大的提高了生产力水平。
3 总结
总而言之,机电一体化技术是一项具有广阔应用前景的一项技术,已经在工业生产领域大放异彩,不但提高了生产力而且节约了大量的人力物力资源,对于整个社会的发展都存在着积极的意义。因此,相关研究人员要做出努力,将这项技术不断完善。
参考文献:
[1]韦伟清.机电自动化技术的发展及其应用前景分析[J].建筑工程技术与设计,2014(18):949-949.
[2]马伟.关于机电自动化技术及其发展[J].通讯世界,2015(05):191-191.
机电一体自动化技术范文5
【关键词】建筑机电;一体化技术;发展趋势
建筑施工机电一体化技术就是由机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合利用各种技术的产品,也是高科技中微电子技术向传统建筑施工机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。建筑机电一体化技术顺应了高科技发展的规律,显示了高科技领域在建筑施工机电一体化中强大的生命力。由于建筑施工生产需要将数以百万吨的建筑材料在平地上建筑高楼大厦。通过建筑动力机械将建筑材料运送到指定位置上,需要利用大量的建筑施工机电设备联合工作才能完成这一目的,而建筑施工机电一体化的建筑施工机电产品则是实现高产量、高效率的最佳选择。建筑施工机电一体化是将传统的机械设备与高科技的电子技术融为一体,使建筑施工机电在物流、能流、信息流融为一体,成为适应建筑生产的最佳工具。
一、机电一体化是施工机械的主要发展方向
施工机械主要有以下几种发展趋势:
1、微电子技术进一步推广应用,实行机电一体化
微电子技术是在传统的电子技术基础上发展起来的渗透性最强、影响面最广的高技术。微电子技术,词一算机技术与施工机械相结合促进了施工机械自动化、机器人化的发展。
2、施工机械的自动化趋势日益增强,建筑机器人开始进入实用阶段
目前已出现采用程序控制起重臂运动的液压挖掘机;系统控制混凝土布料杆的自动化混凝上输送泵;用于喷涂各种涂料的移动式多关节机械手;在施工现场进行混凝上地面磨光、建筑物立面检修,以及钢结构防火涂料喷涂等作业的建筑机器人等。
3、节约能源和环境保护,实现人类与自然的和谐
从高技术在建筑施工领域的应用和发展的角度来看,施工机械的机电一体化是一个核心问题。虽然自80年代以来国内相继研制开发出多种机电一体化的建筑机械产品,但从整体看,建筑施工机械的技术进步仍然表现在从手工操作到采用机械,经半机械化到机械化的发展演变过程;而从世界范围看则表现为建筑机械向机电一体化、自动化发展并以此为基础,进一步向施工自动化方向发展的趋势。这样做可以节约资源,保护环境,实现人类与自然的和谐。
二、建筑施工与机电一体化的应用
建筑业在我国四化建设中有举足轻重的地位,目前从业人员以干万计,但绝大多数的施工作业仍以手工为主,至多不过是再配上一些原始的机械设备,因此,效率低下,施工危险,环境恶劣,质量难以提高等问题,长期困扰和制约着建筑业的发展。本文作者在参与主持"高技术在建筑施工领域中的应用与发展"的软课题调研中,占有国内外大量的资料和信息,在此基础上,从我国国情出发,探讨了我国建筑业高技术发展的方向,可供有关方面参考。关于机电一体化,在"高技术在建筑施工领域的应用与发展"课题调研中曾提出过,它与电r讨一算机在施工管理中的应用、建筑机器人、自动测量和检测技术以及施工自动化等均应视为建筑施工领域的高技术。但在这当中,机电一体化是核心,它代表了施工机械的主要发展方向,而施工机械的机电一体化、机器人化同其他高技术的综合应用又开辟了建筑施工高度机械化、自动化的发展前景。
三、建筑机械机电一体化的发展情况
(一) 机电一体化的土方机械
目前国外液压挖掘机已基本实现自控,应用了电子控制的负荷传感系统。它不仅能够对发动机和油泵进行电子控制,而且整个机械的动力系统也全部由电子控制。推土机装有"作业方式自动选择系统",如履带板滑动控制系统,能不断检测滑动率、发动机输出功率和牵引力,当滑动率超过一定值时.可自动改变推上机牵引特性,保持最佳牵引力。翻斗车继应用电子控制传动机构,微电子监视系统之后,于80年代中期又出现了机电一体化的发动机系统和悬架系统(根据感觉行走状态改变缓冲系统,提高操纵的舒适性)。目前国外已出现无人驾驶翻斗汽车。
(二) 机电一体化的起重机械
经济发达国家正致力于智能型起重机的研究开发。智能型起重机装有微电脑,红外线和超声波传感器,能探测施工现场是否有人及其他障碍物。移动式起重机,采用电子控制式全自动传动装置,变速操作自动化,自动检测外伸液压支腿的伸出宽度,防止倾倒。现代的各类起重机均装有电子力矩限制器,当吊重与.吊臂的合成力矩达到额定值的90%时,会及时发出警报;达到100%时,发出强警报,同时自动停止工作。在大型工地上同时使用多台塔吊施工时,为防止吊臂相互碰撞,每台塔吊均装有防碰装置,操作者通过电视监视器可看到与相邻塔吊的三维图像,遇有碰撞危险时能立即发出警报井自动减速和停止。
四、建筑机器人是机电一体化的最高体现
机器人的应用领域将由汽车工业向电子及其他工业部门扩展,现在除工业机器人外,已研制出应用于各种特殊作业的机器人,如水下机器人、核工业机器人、空间机器人、军用机器人、建筑机器人、服务机器人以及微型机器人等。
建筑业由于自身的特点、开发应用建筑机器人要比一般工业机器入困难得多。建筑业与一般制造业比较,具有以几个特点:
1、建筑业是按定货进行单件生产的,每个建筑的设计和施工方法都不一样,不能进行大批量生产。
2、倒建筑施工是露天作业,工作条件艰苦、危险且环境多变,因此很难保证机器人电子部件的可靠性和耐久性。
3、在制造业中,作业对象是移动到机器人附近的,机器人不需要行走机构,而建筑机器人则需要行走机构。要移动到作业对象附近,尤其是建筑工地凹凸不平,到处堆满材料,还有高坡、台阶及障碍物,所以开发适合于建筑机器人的行走机构难度很大。
五、机电一体化为建筑施工自动化开辟了光辉前景
施工自动化是综合应用自动化技术、机器人技术、部件化技术并利用电子计算机进行计划和管理的综合性机械化施工方法。施工现场的自动化并非简单地由单功能机器人去代替技术工人的部分作业,这样做的效果并不显著,而是要重新建立一个建筑生产体系,使之能充分考虑到机电一体化的施工机械特性,就像制造业的工厂心动化生产一样,把现场施工作为一个完整的体系,实现施工现场的工厂自动化。
国际上对施工自动化持两种意见:一种意见认为施工白动化只能应用于特殊环境下和特殊工程的施工;另一种意见则认为未来的建筑工地可以实现全面的自动化施工,并描绘了一幅美妙的图景,其实前一种意见比较实际,既需要也可能,而且在实际工程中已得到应用。而后一种意见比较浪漫,近似梦景。但是,随着时间的推移,往往一种科学幻想到科学技术飞跃发展的未来,会成为现实,当然,这需要几代人的不懈努力。
六、 结束语
改革开放以来,随着高科技的发展,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。建筑机械机电一体化的产品实现了自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,建筑机械机电一体化技术是建筑业信息化的重要高新技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在建筑采、掘、运装备的应用和推广方面极大地提升了我国建筑生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的建筑工业生产打下了扎实的基础。
参考文献:
机电一体自动化技术范文6
关键词:机电一体化;应用;现状;发展
中图分类号: TH-39 文献标识码: A
引言:现代科学技术的发展极大地推动机械工业领域的技术改造与革命。在机械工业领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”的发展阶段。迄今为止,世界各国都在大力推广机电一体化技术。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用,并以蓬勃的生机向前发展,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。
1.机电一体化的关键技术
1.1信息处理技术
所谓的信息处理技术就是指在生产基于机电技术的相关产品的过程中,对与产品生产过程相关的各种参数和状态以及自动控制有关的信息所进行的处理。
1.2精密机械技术
精密机械技术作为实现大多数机电产品的核心和基础技术,它是实现大多数机电产品的相关功能和构造功能的重要前提和首要的技术支撑。
1.3自动控制技术
自动控制技术主要包括精度较高的速度控制、定位控制、自适应控制以及补偿和校正等技术。而且随着自动控制技术的不断发展以及功能的不断增强,基于自动控制技术产品的质量在获得不断的提高。
1.4检测与传感器技术
检测与传感器技术主要用于实现各种基于机电技术产品运行时的相关参数、工作状态以及其他相关信息的接受以及参数和相关信息准确度的检测,通过检测以后,将其接受的信息传送给处理装置,然后由处理装置来实现产品运行过程的自动控制。
1.5伺服驱动技术
伺服驱动技术主要是基于机电技术产品的驱动装置设计中的核心技术,它作为驱动设备执行操作的重要支撑技术,在很大程度上决定了基于机电一体化技术的产品质量。
1.6系统总体技术
系统总体技术是用系统的观点和方法,从整体目标出发,将基于机电技术产品的总体功能划分为若干个各功能模块,然后结合各个功能模块的实际情况,找出能够有效解决各个功能模块实际需求的可行技术方案,再把相应的技术方案进行汇总,从而设计出合理的功能技术方案。
2.机电一体化在建筑工程中的应用
建筑工程机械正处在一个机电一体化的发展时代。引入机电—体化技术,使机械、液压技术和电子控制技术等有机的结合,可以极大地提高工程机械的各种性能,如动力性、燃油经济性、可靠性、安全性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命等。目前以微机或微处理器为核心的电子控制装置(系统)在现代工程机械中的应用已相当普及,电子控制技术已深入到工程机械的许多领域,如摊铺机和平地机的自动找平,摊铺机的自动供料,拌料设备称重计量过程的自动控制,挖掘机的电子功率优化,柴油机的电子调速,装载机、铲运机变速箱的自动控制,工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展对工程机械的性能要求不断提高,电子(微机)控制装置在工程机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂。
建筑工程中,工程机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到施工工艺的好坏;而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械不可缺少的组成部分,同时也是评价现代工程机械技术水平的—个重要依据。
建筑工程施工要求工程机械具有以下性能:生产效率且能量损失小,节约能源;自动化程度高,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠、安全,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;操作简单、轻便,劳动强度低;具有运行状态监视,故障自诊及自动报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修作业效率,自动化控制技术的发展为机电一体化技术的发展注入新的动力。
目前工程机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
(1)电子监控、自动报警及故障自诊即对工程机械的发动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的运行状态监控,工作中一旦出现异常现象,能自动报警并准确地指出故障的部位。提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。智能化自动驾驶,以及监控驾驶员的精神状态,及时警示,杜绝安全事故的发生。
(2)节能降耗,提高生产率。传统工程机械的能量利用率较低,例如液压挖掘机的燃油能量利用率仅为20%左右,如此低的能量利用率迫使工程机械的发展必须着眼于节能。
(3)柴油机的控制如电子调速器、电子油门控制装置、自动停机装置、自动升温控制装置等。
(4)提高作业精度。为保证成品料的级配精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使计量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高,路面的平整度可达到0.127mm/3m。采用超声波技术的自动供料系统,使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节,进一步提高了摊铺质量。
推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子(微机)控制,不仅提高了作业精度和作业效率,而且也减轻了操作人员的劳动强度。
旋挖钻机因其施工工艺较为复杂,且在施工过程中对精度要求较高,自动控制功能的实现大大提高施工效率和精度。常见的有两种功能:钻桅自动调垂直功能和钻孔工程中自动回位功能。机械硬件方面,建筑工程机械基本上采用了的通用控制器、仪表,也有些厂家为提高自身竞争力,定制开发了具有公司特色的控制器、仪表,可谓百家争鸣,各有各的特色,但殊途同归,目标一致。
(5)作业过程的自动化或半自动化。工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响,或操作不当,对作业质量的影响,保证工程质量。
3.机电一体化的发展趋势
在未来,利用高新技术对机电一体化进行改造与提升,机电一体化涉及的学科领域很广,是一门独立的综合性、交叉性学科,我国应更加注重对机电一体化产品的自主开发与技术创新,利用高新技术对机电一体化产品进行创新设计,推进产品设计的智能化,自动化和快速化,才能赶上或超过世界发达国家机电一体化水平,提高产品的市场竞争能力。
此外,新一代的机电一体化系统的开发,设计和研制各种性能优良、稳定高效的机器人和机电一体化设备,实现各种作业的柔性化和自动化,使机械设备具有更高的柔性。其具体表现在:
(1)计算机集成制造系统。在CIMS发展过程中,要注重人机一体化。在CIMS系统,中处于核心地位的过程控制级计算机,应配备必要的硬件和一定的软件功能。在软件方面,要做到计算辅助设计(CAD)和计算辅助制造(CAM)与硬件的有机结合,在发展过程中,要重视基本技术,不盲目追求高度自动化,数字化,逐步实现机电一体化的柔性、自动化、全局化。
(2)智能制造技术。智能制造系统(IMT)是由智能机器和人类专家组成的人机一体化系统,是在人类专家的指导下,做到人机的有机结合,而不是取代人,智能制造系统具有很强的自律能力。人机一体化能力,高水平的人机一体化(即虚拟制造技术),在软件的支持下,有一定自组织能力,自我优化能力,自我修正能力,欧美各国都花费了很多人力物力在这方面的研究。
(3)绿色化也是机电一体化未来的一个研究热点,绿色化是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
4.结语
机电一体化是很多学科相互发展和相互促进的结果,随着科学技术的不断发展和进步,机电一体化相关技术所融合的技术将越来越广泛,而以机械和微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术将成为机电一体化的必然发展趋势,机电一体化的发展前景非常广阔。
参考文献: