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机电技术的典型应用论文篇一
机电一体化在煤矿各个生产环节的应用,不仅改善了设备的使用性能,延长了其使用寿命,更是在很大程度上提高了工人的劳动效率,降低了劳动强度,减少了同一时间段的作业人数,这对于高产高效矿井的实现具有重大意义。
3.2提高了矿山开采的经济效益。
机电一体化的出现及完善为煤矿带来了新一轮的改革,一方面取代了以前较为陈旧的设备,大大提高了煤炭开采的效率;其次,机电一体化技术在煤矿中的广泛应用,在很大程度上减少了人力、物力、财力的投入,使煤矿的总体经济效益得到大幅度提升,最后,机电一体化技术在煤矿上的逐渐应用推动了煤炭相关产业的进步,进一步的提高了矿山开采的经济效益。
3.3保证了煤矿开采较为安全的工作环境。
随着机电一体化技术在煤矿中的广泛应用,极大地改善了井下的安全状况,监测监控技术的应用能及时准确地将各个设备、巷道硐室的动态信息完整地呈现出来,如有设备故障或灾害事故能做出及时的报警,从而能为相关工作人员提供充足的时间做出准备工作,减少灾害的发生或降低事故的波及范围,为煤矿开采提供一个较为安全的环境。
参考文献:
[3]姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[j].煤炭技术,(8).
[4]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[j].商业文化,2008(3).
机电技术的典型应用论文篇二
尽管我国是能源大国,煤炭资源非常丰富,但由于我国的人口基数大,人均煤炭拥有量就相对较低,与世界平均水平仍有较大差距。因此,提高采煤效率就显得尤为必要。煤炭开采技术是影响采煤效率的重要因素,科技的发展加快了机电一体化技术在综合采煤设备中的应用,煤炭生产效率也因此大大提高。一体化技术在综合采煤设备中的应用也开始逐渐呈现出新的趋势,业内的关注度更是与日俱增。
机电一体化技术在综合采煤设备中的应用使得煤炭企业产煤效率大大提升,国内外不少煤炭企业对此技术的重视度也随之增加。但是,就目前实际情况而言,相较其他发达国家,机电一体化技术在我国广大煤炭企业中的应用相对较晚。这主要是因为我国的现代化进程起步较晚、发展缓慢,进而在一定程度上导致了煤炭开采技术落后于其他国家的局面。
20世纪50年代,电子科学技术取得了突破性的发展,为了使广大煤炭企业的采煤效率得到提升,机电一体化技术首次被应用于采煤设备当中。自那以后,采煤效率得以提升,但是该技术在综合采煤设备中出现的诸多问题仍旧不容忽略。在问题被不断解决的过程中,机电一体化技术在综合采煤设备中的应用也更加成熟。这一时期,计算机信息技术的发展也比较迅猛。到了七八十年代的计算机时代,对计算机信息技术的应用加快了综合采煤设备中机电一体化技术革新步伐,使得该技术在综合采煤设备中的应用层次更加深入。
计算机技术的发展使得综合采煤设备机电一体化迈入了一个新的发展时期。近年来,智能化技术的出现更是使得机电一体化技术在综合采煤设备中的应用愈发成熟,技术水平和层次都上了一个台阶。智能化技术与计算机技术的有机结合更是使得该技术的实施更加全面和高效。相信随着科技投入的增加以及我国经济实力的提升,我国机电一体化技术在综合采煤设备中的应用一定会有所突破和建树,与国际水平的差距也会逐渐减少。
2.1传感器。
传感器是综合采煤设备机电一体化技术的重要组成部分,特别是检测传感器,电压电流、牵引速度、功率测定、油液温度和压力、液压支架的支撑压力和高度、电压阀以及流量传感器等都被囊括其中。其中,有些部分仍旧还存在一定问题,需要加以改善,具体如下:首先,要加强研制关键部位的传感器,主要体现在以下三点关注:不仅要关注采煤机的机身倾角和摇臂摆角,还要关注其牵引速度和行走方向。另外,牵引力以及煤岩分离也不能忽略;关注刮板运输机推溜油缸和支撑油缸的行程;还要关注液压支架的压力与流量。其次,规范化和标准化信号输出。最后,优化传感器结构,提高其可靠性和测量精度。
2.2测控装置。
检测到的各工况参数在微机运算和处理之下,会根据之前设定好的动作值给出相应的保护动作。
另外,当机组发生状况时,应当结合井下工作的特点,利用声和光发出报警,也可以选择用一定的显示方式将故障点或者故障的性质显示出来。当然,这所有的过程都需要通过微机的控制实现。利用微机软件进行运算,不仅方便而且灵活,能够对采煤机的功率进行智能化的控制,再根据不同的过载程度,实现减速、停机或者倒退等功能。
2.3监测工况和诊断故障。
当前,造成我国应用机电一体化技术的综合采煤设备开机率低下的一个主要原因是综合采煤设备的可靠性失效,所以说,这应当成为该技术研究的重点。微电子技术和计算机技术的综合应用,能够对设备中所存在的故障进行检测,以实现采煤机的自我诊断和自我适应功能。对采煤机中微机处理故障的检测装置、采煤机的故障诊断装置、刮板运输机()的故障诊断和检测,以及采煤机故障诊断的专家系统等都是综合采煤设备中机电一体化技术在应用过程中应该关注的重点内容。
2.4变频器。
综合采煤设备中采煤机机电一体化得以实现的关键是变频器,所以在应用过程中应当将加强对变频器的研究。目前,我国已经研制出的全数字化提升机的相关经验和关键性技术,能够对我国综合采煤设备中采煤机的变频器研制提供部分参考借鉴经验。
3.1智能化趋势。
由上文可知,早在20世纪中期,智能化技术就作为一种新兴技术进入到人们视野当中。因为形成相对较晚,技术的实践及发展时间也不算长,所以存在缺陷和问题也是在所难免的。就目前看来,智能化技术的发展不够成熟和完善,但是可以预见的是,智能化技术在综合采煤设备中的广泛应用是必然的。如此一来,煤炭企业的煤炭生产量和产煤效率的提升也是必然的,该技术在综合采煤设备中的应用前景极为广阔。所以说,广大煤炭企业应当着力解决现阶段智能化技术中本身所存在的问题,而对于综合煤炭设备机电一体化技术中存在的各类衔接问题也不能忽视。
3.2系统化趋势。
当前,机电一体化技术在综合采煤设备中的应用愈发广泛,应用层次也愈发深入。与此同时,综合采煤设备中机电一体化所使用的技术类型也更加多样化。这些多样化的技术类型给操作人员的工作带来了新的困难,整合这些技术的差异性,使设备更加系统、完善,以方便设备管理人员的操作就显得尤为必要。就目前而言,要协调各种技术的运行仍旧还有一定难度,还没有较好的解决办法,也没有煤炭企业能够将多种类型不同的技术和设备应用于机电一体化的综合采煤设备当中,很难实现对采煤设备有效控制和高效操作的兼顾。但是,不可否认的是,科学技术的发展肯定会逐渐实现对二者的兼顾,系统化将会成为综合采煤设备机电一体化的重要发展趋势。
3.3环保化趋势。
传统的经济发展大多是在牺牲环境的基础上进行的,近年来,社会发展所取得的瞩目成就使得人们开始关注环境,环保意识逐渐深入人心,各个领域都开始提倡环保。煤炭行业本身就是一个对环境破坏较大的行业,为了实现自身及社会的可持续发展,理所应当更加关注环保。无论是在开采还是运输过程中,都应该竭力将煤炭开采对环境的危害程度降到最低,不能只注重生产效率,而忽视了对环境的保护。这对煤炭企业自身的可持续发展来说也是极为不利的,可持续发展是当今企业发展的重要指导思想,只有在可持续理念的指导下,企业才能实现长远发展。所以说,在保证综合采煤设备机电一体化技术性能的情况下,该技术的环保性也将成为其发展重点。
机电一体化技术在综合采煤设备中的应用能够在很大程度上提高我国各煤炭企业的煤炭生产量及其开采效率。在该领域,我国仍旧与国外其他发达国家存在较大差距,为了弥补这一差距,增强我国广大煤炭企业的竞争力,加大科研力度、引进先进的技术经验等措施就显得尤为重要。就我国的综合采煤设备中机电一体化技术而言,智能化、系统化和环保化是其未来发展的主要趋势。
机电一体化技术在综合采煤设备中的应用前景将会更加广阔,技术也将更加成熟。
[1]武国强。机电一体化技术在煤矿机械中的应用探讨[j].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(1):190.
[2]张锐。刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用[j].中国新技术新产品,2011(8):143.
[3]曹建。刍议煤矿综合采煤设备机电一体化的现状和发展[j].科技创新与应用,2015(25):121.
机电技术的典型应用论文篇三
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。
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。
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计算机集成制造系统(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。
机电技术的典型应用论文篇四
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.
机电技术的典型应用论文篇五
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。
机电技术的典型应用论文篇六
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.
机电技术的典型应用论文篇七
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。
机电技术的典型应用论文篇八
从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。
到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。
到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。
而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。
化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。
煤炭生产过程主要包括“掘进、采煤、装、运输、提升”等几大系统。
掘进作为煤矿开采的基础工作影响着后期煤炭开采及运输的效率,对于高效矿井有必要将机电一体化技术引入到掘进机械中,实现煤矿巷道的高效率掘进。
目前掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全性开关箱、操作箱、压扣控制按钮、照明灯、三相异步电动机等组成的掘进机电气系统,与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。
2.2在矿井运输提升产品中的应用。
煤炭的输送方式有矿车式、皮带式。
带式输送机相对于矿车运输具有长距离连续运输、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等优点,已经在我国煤矿井下运输中大量使用。
目前煤矿主要推广使用的cst可控软启动装置,是专门为煤矿长距离皮带运输机设计的集机、电、液为一体化的启动装置,不仅解决了带式输送机的大运量、长距离的驱动难题,而且兼具平滑启动运送大惯性载荷的特点。
矿井提升是将煤炭运送至地面的过程,提升效率及其安全性与煤矿效益密切相关。
为了使煤炭效益最大化,矿井采用的专用提升机整合了煤矿电机一体化和自动化技术,其中全数字化交直流提升机在结构上进行了简化,将滚筒和驱动合为一体,同时具有硬件配置简单、互相兼容的.特点,在各个技术环节均体现了机电一体化技术的应用。
我国的电牵引采煤机在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上,进行了相关的科技创新,拥有了许多具有自主只是产权的产品,取得了长足的进步。
在我国煤矿综合机械化采煤工作面,国产采煤机已经占据了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现。
机电一体化技术与采煤机的相关技能相结合能使采煤机的牵引、控制性能得到提升,同时能达到更好地发挥采煤机控制阻力的目的。
具体表现在一下几点:第一,在结合机电一体化技术的基础上,在采煤机运行下滑的过程中,采煤机的制动性能能得到更好的发挥,在煤层是大倾角的情况下,这一优势更为明显;第二,在机电一体化技术的控制体系下,通过对各类参数进行优化与调整,能实现对采场的综合控制,实行有效的实时监测,提高采煤机采煤过程中的安全性.
第三,机电一体化技术的应用能提高采煤机作业可靠性,能有效地减少故障的发生,尤其是提高采煤机在煤层赋存条件恶劣条件下的采煤效率;第四,通过对工作面刮板输送机装配监控装置,能够实现对采煤机整体的监控监测,完全实现自动化控制,大大提高了采煤作业的安全性、可靠性,大幅地提高了采煤效率,给企业的经济效益带来了实质性的提高。
2.4在矿井安全生产监测中的应用。
通过矿井的生产监测系统,如在线监控、自动报警及故障自诊等,可完成对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态的监控任务,能及时准确地找出故障部位并自动报警。
我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,我国引进了一批安全监控系统,如:dan6400等在部分煤矿中应用,并在引进的同时自行研制出kj2、kj4等系统并通过了鉴定。
同时在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。
煤矿监测监控系统的应用大大改善了矿井的工作环境和安全状况,比如,提高了机器的工作效率简化了设备的维护检查工作,降低了使用维修费用,延长了设备的使用年限等。
实践证明,安全监测系统为煤矿安全生产和管理起到了重要作用。
机电技术的典型应用论文篇九
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。
机电技术的典型应用论文篇十
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.
机电技术的典型应用论文篇十一
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。
机电技术的典型应用论文篇十二
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.
机电技术的典型应用论文篇十三
摘要:煤矿机电技术在提高煤矿生产效率和安全水平方面发挥着重要的作用,特别是电力电子技术、设备监测技术和煤矿机器人技术,我国这方面技术取得了一定的进步,但是,与世界先进水平相比仍存在着一定的差距,需要更加关注未来新技术的发展,使煤矿机电技术更加适应大功率、大容量和高安全性的要求。
关键词:机电技术电力电子技术设备监测煤矿机器人。
1.煤矿机电设备中的电力电子技术。
近年来,随着人们对生产效率的要求,煤矿机电设备呈现大型化、大功率化的特点,这些新的特点对于电力电子技术提出了更高的要求。随着电子技术和半导体技术的发展,当前电力电子技术也取得了较快的发展,与最初的电力电子器件相比,当前的电力电子器件已经有了质的变化。它已由50年代的scr、80年代的gtr、mosfet发展到现在的第三代电力电子器件igbt、sit。第三代电力电子器件还将高电压、大电流的功率器与控制电路集成在一起,形成智能功率控制集成模块[1]。
电动机是最主要的煤矿机电设备,当前矿井提升机主要采用交流机,主要采用交流变频技术,其主回路和磁场回路均采用电力电子器件,实现变频和整流,由于采用交流电机,没有电刷问题,提升机容量可以大幅度增加。
另外,煤矿的传送机、风机以及水泵的调速和软启动都需要采用电力电子技术,这样除了可以达到较高的调速性能还能达到较好的节能效果。开关磁阻电机(srd)因为其启动力矩很大,启动电流很小,并且维护很简单,适应煤矿矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等应用,用于刮板输送机的效果也很好,开关磁阻电机主要是以电力电子技术为基础的。
2.煤矿机电设备监测技术。
煤矿机电设备安全技术是煤矿安全的重要保障,一般来说,煤矿设备监测系统主要用于对煤矿中矿井提升机、通风机、空气压缩机、水泵等重要的煤矿机电设备的运行情况进行监测。
现在煤矿机电设备监测多采用网络分层结构,最底层是传感器层,主要是多种传感器(温度传感器、压力传感器、电量传感器等)采集通风机、提升机、空气压缩机、水泵等多种设备的运行数据。
传感器将采集到的数据通过通信电缆传到监测分站,监测分站自带本质安全电源,可通过液晶显示屏实时显示煤矿机电设备的监测数据,并在监测量超限时进行本地报警。监测分站主要包括核心处理器、数据采集模块、通信模块、显示模块、键盘模块、报警模块[2]。监测分站的主要作用是将传感器采集到的数据进行处理,然后通过液晶显示器显示出来,并且大部分的监测分站还具有报警功能,当设备数据出现异常的时候,报警模块进行报警,提示出现故障。监测分站的另一个主要作用是将采集到的数据通过通信线传到上位机,管理者可以通过internet访问上位机,达到远程实时了解煤矿现场机电设备工作运行状态的目的。
3.煤矿机器人技术。
煤矿的工作环境比较恶劣,危险性较高,煤矿机器人代替人在煤矿进行劳动,可以有效避免工作人员身体受到伤害。另外,煤矿传统的`工作环境使得矿工在潮湿、充满煤尘的环境里长时间、高负荷地工作,这严重影响到矿工的身体健康和生活质量,在异常情况下,会危及到他们的生命,因此,研制煤矿机器人具有十分重要的意义。
目前,国内外已经研制成功的煤矿机器人主要有凿岩机器人、采煤机器人、支护机器人和装载机器人等,这些机器人为煤矿工业的发展奠定了基础。煤矿机器人主要有三部分组成,分别是操纵机构、控制系统和驱动系统[3]。操纵机构是机器人完成煤矿作业的主要机构,不同的机器人具有不同的结构。控制系统是机器人的核心部分,主要用于控制机器人完成逻辑控制和运动轨迹等的控制。驱动系统是机器人的主要动力系统,有电机、液压和电气驱动等类型。
目前,还正在研制中的救灾机器人将具有比较完备的环境感知技术,能够探测出煤矿井下的灾害破坏程度或环境状态参数,并且可将数据传输到地面或井下安全地带,然后根据指令采取适当的救灾行动。
目前,煤矿机电技术正向着大容量、大功率、智能化、网络化的方向发展。我国煤矿机电技术虽然取得了一定的发展,但是,与世界先进水平仍然存在着较大的差距,未来煤矿机电技术将会有以下特点:一、通信功能加强,未来更加注重设备的网络化和智能化,因此,通信功能必然会广泛应用于未来煤矿机电技术。二、传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在井下恶劣的环境下能准确测量被测信号,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能。三、新技术将更加广泛地应用于煤矿机电设备,例如光纤、红外线、雷达等用于煤矿机电一体化产品,这些新技术将更加适应于井下环境[4]。
参考文献。
[1]刘振江.浅谈煤矿机电技术的现状与发展[j],河北煤炭,2005(3).
[2]丁青青,耿少博.煤矿机电设备监测系统的设计[j],工矿自动化,2011(6).
[3]岳巧珍.煤矿机电一体化及其发展方向初探[j],西安矿业学院学报,1999(9).
[4]谭得健,徐希康.我国煤矿机电一体化技术的发展与思考[j],煤矿机电,2003(5).
机电技术的典型应用论文篇十四
摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。
近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。
1.1技术原理。
机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。
1.2发展历程。
1.3特色优势。
随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。
煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。
随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。
煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。
交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。
3.1实现了煤矿开采的高效生产。
煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的`技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。
3.2提高了矿山开采的经济效益。
煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。
3.3提高了安全的煤矿开采工作环境。
良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。
4结语。
随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。
参考文献:
机电技术的典型应用论文篇十五
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:。
机电技术的典型应用论文篇十六
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。其主要功能是代替和放大的体力。发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70―80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
1、智能化。
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对及其行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2、模块化。
模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电器接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元,是一项十分复杂但又是非常重要的事。这需要制定各项标准,以便各部件单元的匹配和接口,由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电器产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3、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,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是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystemcias),是人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
4、微型化。
微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
5、绿色化。
绿色产品在其设计、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,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
6、系统化。
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除rs232外,还有rs485、dcs人格化。
1、我国“机电一体化”工作面临的形势。
我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度。机电一体化技术加速产品的更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一不够明显。这里面固然有上级领导部门的问题,有企业的“故土难离”“死守故业”的问题,但不可否定也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化。
2、我国“机电一体化”工作的任务。
我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入的用机电一体化技术改造传统的产业。另一句话是大张旗鼓的开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成,为我国产业结构和产品结构调整做贡献。总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和原动力,又是开启我国机电行业产品结构调整大门的钥匙。
五、我国发展“机电一体化”的对策。
目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点的限制,难免只考虑局部利益,各主管部门的有关计划和规划,也有考虑不足,统筹安排不够的问题,同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议各主管部门成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”的计划和规划,避免开发商重复,生产上撞车。
2、强化行业管理,发挥“协会”作用。
目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难题。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管结构,根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议:尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构,要加强办公室、秘书处的建设。要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织行业发展计划、战略规划的抑制,指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作。
3、优化发展环境,增大支持力度。
优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下,企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展机电一体化,为产业提供方便,尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。
4、突出发展重点,兼顾“两个层次”
机电一体化产业覆盖面非常广,要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使机械和电子技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使机械与电子密不可分,深度结合,生产出来的新产品做到机电一体化。
综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它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。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发张前景也将越来越光明。
机电技术的典型应用论文篇十七
机电一体化是多门科学多年的发展的成果,它是机电行业发展的必然产物,随着社会智能化发展的越来越快,机电一体化的技术应用也越来越广阔,下来让我们看看机电一体化应用的领域。
1、机床数控领域。
机电一体化在数控机床领域的发展已经有40年的历史,在技术领域有了进一步的.提高,无论是在结构上功能上还是在操作上都发展的比较完善。类型具有总线式、模块化、紧凑型的结构,在开放性设计中,这种设计硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性的,可以大大提高用户的使用效益和智能化的。在机电一体化的系统研究中分出多级的网络,这样能使复杂加工系统的作业能力的运行。可以数控机床可以装置单板、单片机以及控制中心等高新集成技术。
2、计算机集成制造系统的领域。
计算机系统的组合不是分散的子系统的组合,它是由全局的实践总结出最优的系统的组合,它需要各个部门加强沟通,围绕制造展开工作。当产品的集成度越高,就能够使各个生产要素间的配置更加合理和完善。
3、工业机器人。
工业机器人首先出现的是不够灵活的半机器人,它根据示范的动作进行重复的运动,在工作中,不会考虑工作环境和作业对象的变化。而现代的机器人,里面装有不同的传感元件,机器人可以作业环境和对象做出简单的信息判断,并能做出简单的分析。这是机电一体化发展的新成果,也是其发展的前景所在。
机电技术的典型应用论文篇十八
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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机电技术的典型应用论文篇十九
煤矿井下工作具有一定的危险性,所以煤矿生产始终需要秉承“安全第一”的原则。只有将煤矿安全工作当作工作的核心,才能有效地保证工人的生命财产安全,促进煤矿和谐发展。机电一体化技术的应用,能够提高煤矿安全生产的系数,避免国家一级煤矿企业遭受巨大的经济损失。
随着我国机电一体化技术的应用,煤矿生产效率得到很大的提升,机械化几乎已经普及,但煤矿工人工作压力仍然很高,每天的劳动量大,在传统的煤矿工作模式下存在一定的缺陷,正是由于机电一体化技术的出现,有效地解决了这些弊端,降低了工作的强度,提高了工作的效率。
机电一体化技术在煤矿矿井中的应用,大大提高了煤矿的生产产量,煤矿的经济效益也同步提升,这也就变相地提升了职工的工资待遇,使煤矿企业职工的生活水平得到改善,从而带动相关的产业发展。
近年来,我国科技水平得到了巨大的提升,机电一体化技术也得到了长足的发展,一些煤矿企业利用机电一体化技术,对煤矿生产相关机械的关键参数也实施了有效监控,并通过创新,降低了机电一体化系统安装的难度,提升了系统的抗干扰能力。但是我国的机电一体化技术仍然处在发展阶段,与国际先进水平还存在一定的差距,一些地方还有待提高。
如一体化系统中的线束繁多,影响机械各单元的复合控制、机械信息量大、自动控制功能很难扩充等。另外,在煤矿机电管理中也存在很大的问题,对煤矿机电一体化的应用以及煤矿安全生产造成很大的影响,具体表现在以下三个方面:
1.2.1为了保证煤矿安全生产,都制定了严格的安全管理制度,机电管理也有完善的管理制度以及具体管理规程。但是目前煤矿在实施管理中,存在重视程度不高、管理流于形式等缺点,并没有将规章制度落实到实处。有些安全检查员在工作过程中缺乏主动性,存在敷衍了事的心理,这样就很难及时发现安全隐患并消除隐患,这也是造成安全事故发生的原因之一。
1.2.2随着煤矿生产机械化以及自动化的发展,煤矿加大了机电设备的投入,机电设备对煤矿生产效益产生的影响也逐渐增大。但是目前煤矿机电设备存在一定的问题,主要包括:很多机电设备老化问题严重;煤矿生产过程中,机电设备长期超负荷运行;有些机电设备配制不合理,与煤矿实际生产不符;缺少对煤矿机电设备的养护维修,对设备的测试技术落后等。
1.2.3机电职工与机电技术管理人员的素质关系着整个煤矿机电技术管理的质量,关系着煤矿生产的安全性。目前煤矿生产过程中,一般一台机械有6人左右操作,但是如果操作人员技术不高、责任心不强等,又或者由于某些失误都可能对煤矿的生产带来安全隐患。另外,煤矿生产工作属于高危工作,并且工作环境比较差,存在一定的安全风险,相关人员在工作中如果长时间处于这种高度紧张的状态,也会导致失误操作等问题的发生。
针对上述问题,我国煤矿需要加大对机电一体化技术的应用,并加强机电管理,确保煤矿生产的安全与稳定。煤矿生产是一项存在危险性的工作,而机电技术管理又贯穿于煤矿生产的各个环节,这就需要制定一个煤矿生产安全管理的网络化、精准化的规划,编写机电设备操作手册、技术指导等手册,并且做好应急处理办法预案,加大对设备的在离线点检工作,包括对机电设备的工作环境以及运行状态的点检工作,利用先进的系统对点检工作产生的数据进行汇总与分析。
我国煤矿企业发展过程中,大型、特大型机械越来越多地应用到煤矿生产过程中,机械液压系统的输出功率也越来越大,这就需要机械液压系统向着高压方向发展。液压输出功率越高,对其安全性要求也就越高,在开发过程中,系统元件寿命以及人机安全问题成为了主要的制约因素。
机械化生产在我国煤矿生产中已经逐渐普及,煤矿机械生产也逐渐向着智能化、一体化、多元化的方向发展,这就要求机械对相关数据要有相对完善的处理系统。微处理器、传感器等原件,可以满足上述要求,还能增强机械的各项性能,提高运行效率,提高机械应对紧急情况的能力。
在机电一体化发展过程中,一定要坚持可持续发展的原则,对机械燃油功率实施自动化控制,保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时,还应该考虑提升机械的运行效率,充分地利用新技术、新工艺、新材料,保证运行效率在稳步提升的前提下,发挥节能效果。
电流变流体技术是机电一体化发展的可行性方向,电流变流体在自由状态下是液体状态,但其在电场作用下,就会迅速凝固成固体,并且固体的强度与电场的强度成正比。利用这种特殊的技能,可以将其运用到机械液压系统中,其能在极短的时间内完成固液状态的转变,不仅降低了能量消耗,在设计上也相对简单,容易操作,可以起到延长机械寿命的作用。
随着科技的发展,机械在人类发展过程中的作用也越来越大,并广泛地应用于各个行业,其中我国目前煤矿中已经基本上实现了机械化生产,大大提高了生产的效率,但煤矿机械需要进行一次又一次的更新与升级,保证机械运行效率以及状态符合当前时代的发展,增强其运行效率,提倡节能环保的应用。机电一体化技术是一种高新技术,实现了高自动化、高智能化等为一体的应用系统,能够满足煤矿安全生产的需求。我国机电一体化在煤矿中的应用还处在发展阶段,需要不断加大科研力度,利用先进的科技手段,缩短并逐渐赶上国际先进水平。
机电技术的典型应用论文篇二十
摘要:作为机电一体化系统工作中关键性技术,传感器与检测技术在机电系统化运行中具有至关重要的作用。如果没有传感器核心检测系统,那么机电一体化无法实现自动检测以及自动控制。本文分别从汽车、机器人、机械等角度着手,分析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用,为提升机电一体化检测有效性以及控制有效性打下良好的基础。
关键词:传感器与检测技术;机电一体化;系统;汽车;机器人;机械。
1前言。
传感器与检测技术在机电一体化系统中具有不可替代的作用。利用传感器与检测技术能够及时检测系统特征和系统状态,同时也能够为待测系统提供必要性信息。所谓机电一体化系统,实际上就是有效结合机械与电子,利用多学科的集成技术来设计出制造系统以及制造产品,提升产品更新换代有效性,实现机电一体化系统智能化以及有效性,利用传感器与检测技术能够有效转化温度、速度以及流量等物理量,转换成为对应电信号,做好点信号标度变化等工作,进而能够有效满足机电一体化系统对于信息快速化以及可靠性的需求,加大资金投入,提升传感器与检测技术控制效率。
2传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用。
2.1传感器与检测技术在汽车行业机电一体化中的应用。
新型技术以及传感技术日渐发展促使现代汽车工业进入到新型时代,汽车机电一体化发展取代了传统机械化控制部件,实现了自动化控制。实际上,不仅汽车发动机中应用了自动化控制技术,汽车其他部件也应用了大量检测技术以及控制技术。将传感器应用于汽车发动机中,能够应用多类别传感器装置,传感器与检测技术利用电子控制单元来有效掌握发动机实际工作状况,进而精确控制发动机实际工作状态,有效提升发动机实际工作性能。在汽车重点控制部分,主要应用了温度传感器、曲轴位置传感器以及压力传感器等等,对改善汽车性能具有非常重要的作用,为人们提供个性化服务,有效增强汽车行驶安全性。例如,目前汽车都配备了专业的.导航系统,利用汽车导航系统能够促使驾驶员掌握前方建筑物、车辆状态,实际上,不仅应用了gprs的定位系统,还应用了传感器与检测技术,利用传感器能够有效感知一定距离物质运动的状态,这样能够给予驾驶员更加准确的提示,促使驾驶员了解车辆行驶轨迹以及车辆行驶中的阻碍物,这样能够为汽车行驶安全提供有效保障。
2.2传感器与检测技术在机器人机电一体化系统中的应用。
在实际工作过程中,工业机器人之所以能够准确运行,主要是由于机器人身上具备传感器,这样能够有效感受自身状态,同时还能够有效掌握操作对象状态、工作环境状态等等,利用内部传感器来有效获取位置信息、速度信息以及位移信息等等,利用外部传感器能够有效感知外部环境、操作对象,通过内部传感器与外部传感器有效结合为机器人提供有效反馈信息,进而协助机器人能够更加顺利完成工作。由于机器人关节中安装了大量光电开关、微动开关等多形式传感器,利用传感器与检测技术能够有效检测机器人极限位置以及零位,进而有效保护机器人安全动作,为机器人轨迹精度、重复定位精度等提供保障。由于机器人关节安装了位移性质传感器,对机器人位置移动、位置工作具有非常重要的作用。在机器人抓手位置、手腕位置等都安装了触觉传感器,利用触觉传感器能够促使机器人准确定位对象位置,进而利用抓手传感器来抓取对象物体。
3传感器与检测技术在机械加工机电一体化系统中的应用。
机械加工机电一体化系统中,传感器与检测技术具有非常重要的作用。在开展机械加工工作之前,需要自动检查加工设备以及配件,这样能够保证机械加工运行有效性,诸如,自动调整以及判断配件夹持位置,同时确定上床之后装夹夹紧力大小以及变形情况。在完成机械加工之后,还需要检测工件是否合格,测量工件尺寸、工件粗糙度、工作形状、工件位置公差等等。例如,完成螺纹、齿轮等工件加工,需要及时检测工件齿距、工件节距半径、工件螺距、工件导程等等,这样能够自动进行检测工作,还能够将检测结果有效输入到下一道工序。在机械加工过程中,为了能够保证精密产品合格率,在实际加工过程中需要不断收紧加工条件,有效工作工件加工切削速度、切削扭矩、工件压力等等,有效调整和检测各项数据,保证机械加工能够达到最佳状态。在机械切削工作过程中,传感器与检测技术在其中具有非常重要的作用,有利于优化切削生产力以及材料切除率,进而优化实际制造成本。此外,利用传感器与检测技术能够有效确定切削力变化、颤振以及切削过程等等,保证加工精度,为机械加工设计以及切削工作提供精确切削数据,为刀架结构以及刀架材料提供重要依据。
4结语。
工业自动化日渐发展促使其不断提升自动检测系统要求,这就需要重视传感器与检测技术分析工作,实现瞬时检测传感器与连续检测传感器相兼容,实现传感器与检测技术智能化发展。在工业发展过程中,需要结合实际需求来重视新型传感器开发工作,不断扩大传感器性能以及传感器使用范围,促进传感器集成化、小型化发展,提升机电一体化系统工作效率,为机电一体化系统顺利运行提供保障。为了促使机电一体化系统能够获取更加准确信息,需要积极引进先进传感器与检测技术,提升信息获取与信息传播的有效性。
参考文献: