智能化技術范例6篇

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智能化技術

智能化技術范文1

【關鍵詞】樓宇智能化 系統 技術

1 樓宇智能化的內涵

筆者認真分析不同國家的樓宇智能化定義,并綜合考慮到我國樓宇建設的實際情況,把樓宇智能化定義成:擁有綜合計算機、信息通信等方面的最先進技術,使建筑物內的電力、空調、照明、防災、防盜、運輸設備等協調工作,實現建筑物自動化(BA)、通信自動化(CA)、辦公自動化(OA)、安全保衛自動化系統(SAS)和消防自動化系統(FAS)的樓宇,就是智能化樓宇。

2 樓宇智能化系統的構成

樓宇智能化系統一般包括以下系統:綜合布線系統、計算機網絡系統、電話系統、有線電視及衛星電視系統、安防監控系統、一卡通系統、廣播告示系統、樓宇自控系統、酒店管理系統、物業管理系統、智能樓宇管理系統(集控平臺)及數據中心機房建設等。

2.1 綜合布線系統

結構化綜合布線系統是整幢大樓的"神經系統",是網絡、通訊等系統的基礎。大樓結構化布線采用光纖作為主干(電話主干使用大對數線纜)、超五類或六類雙絞線到房間,提供網絡接入。

2.2 網絡系統

在綜合布線基礎上構建網絡系統,提供系統桌面100/1000Mbps接入,在公開區域部署無線網絡,可以提供整個樓宇內無死角的網絡覆蓋。在網絡系統上可以部署多種網絡應用,如辦公系統等。

2.3 電話系統

利用綜合布線的基礎設施,配置大容量程控交換機,可以為樓宇內用戶提供電話、傳真等通訊服務。樓宇內移動信號覆蓋一般由移動公司在樓道內安裝信號放大器來實現。

2.4 電視系統

整個大樓接入有線電視網絡,并建設自己的衛星電視接收系統,可以為樓宇內用戶(酒店、公寓等)提供電視服務,如需收費,可配套建設衛星電視計費系統。

2.5 安防監控系統

安防監控系統包括視頻監控系統、入侵檢測系統和巡更系統。視頻監控系統在重要部位(樓宇出入口、電梯、樓道等)安裝攝像機,實時監控并錄像,建設安防監控中心,派專人進行監控和管理。入侵偵測系統是在重要部位部署入侵探測器,防止非法入侵。巡更系統是安保人員定期按照計劃線路進行巡更,記錄巡更情況和結果。

2.6 一卡通系統

一卡通系統包括門禁、考勤、消費、身份管理等多重功能,可根據需求進行部署。一卡通系統還可以和酒店管理系統、停車場管理系統、電子巡更系統等相結合,實現業務的拓展。

2.7 停車場管理

停車場管理系統用于車輛進出停車場及停車收費管理,可與一卡通系統相結合。

2.8 廣播告示系統

廣播系統可用于播放背景音樂、通知和應急廣播。告示系統用于視頻信息,在門廳、大堂、電梯間等地配置告示屏,播放宣傳材料、廣告和公告信息等。

2.9 樓宇自控系統

本系統對建筑物大多數機電設備進行全面、有效的監控和管理,如對空調系統、冷凍機組、變配電高低壓回路、給排水回路、各種水泵、照明回路等等的狀態監測和啟??刂?,對變配電高低壓回路、電梯系統的狀態監測和故障報警。

2.10 物業管理系統

實現對公寓住宅、商場部分進行房產管理、客戶管理、綜合服務、安全管理、服務管理、租賃管理、車輛管理、入住管理、資產管理等一系列操作,大大的提高了物業的工作效率,現能體現出現代化公寓小區的智能化管理水平和先進的管理思想。

2.11 智能樓宇管理系統(集控平臺)

智能化集成管理系統可將樓宇各個智能化系統進行集成,實現資源的優化配置和信息共享,實現對整個智能化系統的全局管理,最大限度地實現各個子系統之間的聯動控制功能。

2.12 中心機房

中心機房是指存放各系統核心設備(核心網絡設備、安全設備、服務器和存儲等)的專用安裝場所。其對溫度、濕度、空間等有較高的使用要求。

3 樓宇智能化的技術要求

智能化樓宇的基本要求是,有完整的控制、管理、維護和通信設施,便于進行環境控制、安全管理、監視報警,并有利于提高工作效率,激發人們的創造性。簡言之,樓宇智能化的基本技術要求是:辦公設備自動化、智能化,通信系統高性能化,建筑柔性化,建筑管理服務自動化。

和普通建筑相比,智能化樓宇有如下幾個方面的具體特性:

(1)具有良好的信息接收和反應能力,提高工作效率。

(2)提高建筑物的安全、舒適和高效便捷性。

(3)具有良好的節能效果。對空調、照明等設備的有效控制,不但提供了舒適的環境,還有顯著的節能效果(一般節能達15~20%)。

(4)節省設備運行維護費用。一方面系統能正常運行,發揮其作用可降低機電系統的維護成本,另一方面由于系統的高度集成,操作和管理也高度集中,人員安排更合理,從而使人工成本降到最底。

(5)滿足用戶對不同環境功能的需求。

(6)高新技術的運用能大大提高工作效率。

4 樓宇智能化發展建議及對策

我國每年新增的建筑面積約20億平方米,加之政府對樓宇智能化建設規范化、科學化的引導,業內普遍看好樓宇智能化的發展。

(1)系統集成度更高。

(2)外觀更加美觀。

(3)操作更加簡便。

5 結語

目前我國的智能建筑在建筑領域所占比例較少,對比一些發達國家,普及比率較低。商業樓宇(如寫字樓、酒店、城市綜合體)、公共性建筑的智能化程度也只是處于發展中階段,所以存在很大的市場增量空間,樓宇智能化的市場前景非常廣闊。

參考文獻

[1]呂景泉.樓宇智能化系統安裝與調試[J].[M].北京:中國鐵道出版社,2011(07).

[2]丁季丹.論智能樓宇的發展趨勢[J].考試周刊,2010(46).

作者簡介

顧鋒(1976-),男,江蘇省蘇州市人?,F為蘇州工業園區機關事務管理中心工程師,主要從事辦公樓宇智能化系統管理及設備管理。

智能化技術范文2

關鍵詞:智能;測控技術

虛擬儀器是計算機技術與儀器技術深層次結合產生的全新概念的儀器,是對傳組儀器概念的重大突破,是儀器領域內的一次革命。虛擬儀器是繼第一代儀器――模擬式、儀表器二代儀器――分立元件式儀表、第三代儀器――數字式儀器、第四代儀器――智能化儀器之后的新一代儀器。虛擬儀器是在計算機的顯示屏上虛擬了傳統儀器面板的計算機化儀器,它盡可能多的將原來由硬件電路完成的信號調理和信號處理的功能,代替為計算機的程序來完成。這種硬件功能軟件化,是虛擬儀器的一大特征。操作人員在計算機的屏幕上利用指點設備操作虛擬的儀器,就像操作真實的儀器一樣,完成對被測量的采集、顯示、分析、處理、存儲及數據生成。

現有的虛擬儀器系統按硬件工作平臺主要可分為基于PC總線的虛擬儀器、基于VXI的虛擬儀器、基于PXI的虛擬儀器,所應用場合不同各有其特點。

虛擬儀器技術就是利用高性能的模塊化硬件,結合高效靈活的軟件來完成各種測試、測量和自動化的應用。靈活高效的軟件能幫助您創建完全自定義的用戶界面,模塊化的硬件能方便地提供全方位的系統集成,標準的軟硬件平臺能滿足對同步和定時應用的需求。這也正是NI近30年來始終引領測試測量行業發展趨勢的原因所在。只有同時擁有高效的軟件、模塊化I/O硬件和用于集成的軟硬件平臺這三大組成部分,才能充分發揮虛擬儀器技術性能高、擴展性強、開發時間少,以及出色的集成這四大優勢。

一、總線技術

1.儀器總線

(1)基于PC總線的虛擬儀器內置PC總線(如ISA、PCI)的通用數據采集卡DAQ 。

(2)基于GPIB通用接口總線的虛擬儀器國際標準(IEEE488.1和IEEE488.2),技術成熟;但其數據傳輸速度一般低于500Kb/s。

(3)基于VXl總線的虛擬儀器具有模塊化、系列化、通用化、“即插即用”及VXI儀器的互換性和互操作性。但價格相對較高,適合于高端的測試領域。

(4)基于PXI總線的虛擬儀器兼容PCI總線產品。集CompactPCI的高性能和VXI可靠性,性價比最好。

2.計算機總線

ISA總線是一種8位或16位非同步數據總線,工作頻率為8MHz,最高數據傳輸率在8位時為24MBps,16位時為48MBps。這種總線對于低速數據采樣與處理來說是有效的,但對于基于高性能PC機的多任務操作系統和高速數據采集系統來說,ISA總線由于其帶寬、位數等的限制,故不能滿足系統工作的要求。

USB通用串行總線和IEEE 1394總線是被PC機廣泛采用的兩種總線,它們已被集成到計算機主板上。USB總線能以雛菊鏈方式連接127個裝置,需要一對信號線及電源線。USB 2.0標準的數據傳輸率能達到480Mbps。該總線具有輕巧簡便、價格便宜、連接方便快捷的特點,現在已被廣泛用于寬帶數字攝像機、掃描儀、打印機及存儲設備。IEEE 1394總線是由蘋果公司于1989年設計的高性能串口總線,目前傳輸速率為100、200、400Mbps,將來可達3.2Gbps。這種總線需要兩對信號線和一對電源線,可以用任意方式連接63個裝置,它是專為需要大數據量串行傳送的數碼相機、硬盤等設計的。

二、虛擬儀器軟件技術

1.軟件開發平臺

LabVIEW是目前國際上唯一的基于數據流的編譯型圖形編程環境,它把復雜、煩瑣、費時的語言編程簡化成用簡單或圖標提示的方法選擇功能(圖形),并用線條把各種圖形連接起來的簡單圖形編程方式,使得不熟悉編程的工程技術人員都可以按照測試要求和任務快速“畫”出自己的程序,“畫”出儀器面板,這大大提高了工作效率,減輕了科研和工程技術人員的工作量,因此,LabVIEW是一種優秀的虛擬儀器軟件開發平臺。

2.儀器驅動程序

儀器驅動程序是測試系統中最重要的組成部分之一,用來實現儀器硬件的通信、控制功能。傳統的儀器驅動程序由于在更換儀器硬件時不得不修改測試代碼。為了能自由互換儀器硬件而無需修改測試程序,即解決儀器的互操作問題,VXI plug&play聯盟開發了儀器驅動標準VISA。VISA用G語言(圖形語言)或ANSIC語言寫成,它可以用于多種虛擬儀器開發環境和多種操作系統。

三、虛擬儀器技術的發展

由IT產業特征決定了VI技術必須走標準化、開放性這條技術路線 ,目前VI已發展成具有GPIB、PC-DAQ、VXI和PXI四種標準體系結構的開放技術。1998年NI公司又了虛擬硬件和可互換虛擬儀器(IVI)的概念,與此同時產生IVI技術開發規范。此規范使程序的開發完全獨立于硬件,提高了程序代碼的復用性,大大降低了應用程序的維護費用,必將成為測控技術的主要基礎技術之一。然而VI的外延由于VI技術以計算機為平臺,具有方便、靈活的互聯能力,因而支持諸如CAN、DeviceNet、FieldBus、PROFIBUS等各種工業總線標準且有大量適應于工業現場的分布式I/O。盡管Internet技術最初沒考慮如何將嵌入式智能設備連接一起,不過NI等公司已通過Web瀏覽器觀測嵌入式設備的產品,使人們可以通過Internet操作儀器設備,進而形成遍布家庭、辦公室和工業現場的分布式測控網絡。而有關MCN方面的標準正在積極進行,并取得了一定進展。隨著測量、控制過程的進一步網絡化,一個真正虛擬化的測控時代即將到來。

智能化測控技術設備作為智能測控的必要用品,在智能測控中起到很到的決定性作用。它同時涉及到了許多學科,這使它仍然具有強大的生命力。隨著現代測控技術、電子信息技術和計算機技術等的進一步發展,它迎來了一個創新發展的新機遇,必將在各領域產生更多更關鍵的應用。

參考文獻:

智能化技術范文3

停止招生。我們明確了專業發展,在課程設置上與改革之前還是有銜接的。經過調研首先明確市場上樓宇智能化工程技術專業與建筑電氣工程技術專業的工作范圍區別,樓宇智能化工程技術專業在市場上是主要從事消防與安防、電視電話、網絡、門禁等系統的安裝與調試。而建筑電氣工程技術專業在市場上主要從事水電安裝,有配電、照明、防雷、接地、進水、排水等安裝與維護。這兩個專業都是根據社會經濟、市場需求而發展起來的,該院是由建筑電氣工程技術專業向樓宇智能化工程技術專業轉變而來的,專業發展與電力工程系的發展歷史、硬件軟件都有不可分割的關系,這個專業有自己的特色,最主要的是適應于市場需求,培養學生技能。發展到今天,亞洲成為世界最大的建筑業市場,而我們的國家又成為亞洲最大的建筑業市場。這幾年,我國建筑業的迅速發展和建筑業智能化的逐步提高,建筑施工企業、監理工程公司、四星級或五星級賓館、高檔酒店、大型商場、高檔寫字樓、醫院、物業管理公司、停車場等企事業單位急需要大量從事樓宇智能化工程技術專業的施工人員、監理人員、管理人員、測試及推銷產品人員,并且對樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才的需求增長速度與建筑智能化發展速度保持同步。建筑專家委員會對78家企業的調查結果顯示:對樓宇智能化專業本科畢業生、高職畢業生、中專畢業生的用人比例為1∶6∶3,高職生是樓宇智能化工程技術專業技能型緊缺人才需求主流。

國家教育部在2005年頒布執行的《高等學校高職高專指導性專業目錄(試行)》中,把樓宇智能化工程技術專業列入其中;2005年,國家人事部、勞動保障部聯合了樓宇智能化工程施工和工程監理持證上崗的規定。樓宇專業技術較高,工藝精,難度較大,不是一般的普工能完成的,要求有專業技術基礎,要能懂得專業相應的法律法規、工程規范和技術要求的專業技能型人才來擔當。至2005年,湖北省各類建筑業施工企業1910多家,建筑業從業人數90多萬人,其中大中型建筑業占60多萬人。湖北具有樓宇智能化專業資質專業技術人才只占建筑業從業人數的極少部分,樓宇智能化專業資質的專業技術人才很缺乏,很多公司由于沒有專業的樓宇智能化專業管理和施工隊伍,不能進行專業的管理和施工,或憑經驗管理和施工,造成工程質量不能保證。武漢有近500家消防公司,但是專門學習消防技術的高職生非常短缺,安防就更缺了,安防比消防發展前景更好。掌握樓宇智能化工程技術的技工人員,月工資收入比普通工程師要高1000元左右。預期未來10年內這類技術人才的收入將有20%的增長幅度。湖北人才交流中心的信息及近年高職院校畢業生招聘情況也可充分說明,樓宇智能化專業市場需求與人才緊缺的矛盾非常突出。

2同類專業比較調查

我們對湖北2所高職院校的樓宇智能化工程技術專業進行了調研,了解了他們學校的硬件設備和師資隊伍的專業構成、最主要調研了他們開設的課程和就業方向。

2.1湖北城市建設職業技術學院

2013年招生:共計100人,其中文史22,理工41,單招37。主要課程:計算機輔助設計、電子技術、供電與照明、電氣控制、網絡工程、弱電技術、樓宇設備安裝與調試、綜合布線與消防報警及聯動、可編程控制器與直接數字控制器、安全防范工程、微機原理及應用、樓宇智能化技術、智能化管理系統、電氣施工、電氣工程預算、課程訓練、認知實習、專項訓練、綜合訓練、頂崗實習、職業資格認證培訓等。

2.2武漢工業職業技術學院

2013年招生:共計100人,其中文史38,理工42。主要課程:電工技術、工程制圖及CAD、電子技術、電氣控制及PLC、樓宇自控技術、傳感器與調節閥技術、樓宇設施使用及維護、安裝系統規范與技術、綜合布線技術、建筑智能化技術、樓宇設施安裝與調試等。

3畢業生跟蹤調查

我們對建筑電氣0801班、建筑電氣0901班、建筑電氣1001班的畢業生進行了調研,統計了一些學生的就業單位,并對學生就業能力要求和人才需求進行訪問,整理要點如下:

①企業對畢業生要求:具有吃苦耐勞的敬業精神;有良好的道德品質與團結協作的精神;普遍強調的還是基礎知識、理論和基本技能,因為這是畢業生可持續發展的基礎;一定的實踐操作能力;具有一定的組織管理能力。從畢業生公司負責人那里了解到從事本行業的學生剛開始上崗都需要師傅帶上半年,然后可以獨立從事相應崗位工作。

②畢業兩到三年的學生在本行業工作的,幸福指數相對要高,因為學到了技術,有的學生兩年就當上了技術管理人員,收入相對也高些。大多數的學生對這一行業還是很有信心,再過兩年就可以帶徒弟了,可以成為技術骨干或工程管理人員,并且從事工程的學生都有自己的理想:要考注冊資格證書,有三位學生已經拿到了二級建造師證書。

③學生提出要根據行業國家標準或規范來學習專業知識,不懂相應的國家標準或國家規范,工作中容易走入誤區。

④畢業生提出要加強學生能力培養,在學校要做職業規劃,不浪費時間,認真學習專業技術知識,加強實訓基地建設。

智能化技術范文4

[關鍵詞]電氣工程;自動化;智能化技術;

中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0376-01

一、前言

電氣自動化中的智能化技術受到了人們的廣泛重視,應用領域也被不斷的推廣,有比較好的發展前景,作為前沿技術領域,有效的結合了計算機技術和人工只能理論。

二、智能化的理論基礎分析

智能化技術主要體現在計算機技術上,精密傳感技術,GPS定位技術的綜合應用。產品的智能化能夠大大改善操作者的作業環境,減輕了工作強度;提高了作業質量和工作效率;一些危險場合或重點施工應用得到解決;環保、節能;提高了機器的自動化程度及智能化水平等。

智能化技術的綜合性很強,它的理論基礎涵蓋了信息論、控制學、仿生學、語言學、生物學、心理學、數理邏輯、醫學、哲學等學科。智能化技術主要就是如何讓沒有意識的機器具備人工智能,能夠通過一些程序指令而完成一些高危、難度大的工作。智能化技術的研究是與計算機技術的發展緊密聯系的。

智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用在很早的時候就已經有實例了,具有適應性和可操作性,它的研究主要表現在:電氣技術、信息的收集和分析處理。智能化技術運用于電氣工程自動化控制,可以提高電氣自動化控制的工作效率,降低成本投入,減少人力資源的投入,降低了作業人員的危險度。

三、智能技術的應用是電氣自動化發展的新突破

電氣自動化程度是衡量一個國家工業科技水平高低的標尺,是電氣工程發展的必由之路和最終目的。電氣自動化應用可以減少電氣工人勞動強度、提高電氣控制的精確度和電氣設備設計速度等。電氣自動化發展要依靠計算機科學技術發展,計算機科學技術發展是電氣自動化發展的基石:電力系統信息采集、信息數據分析計算、電力系統管理控制無一不用到計算機技術。所以,作為計算機科技的新分支――人工智能技術的出現在一定程度上刺激了電氣自動化發展,而隨著人工智能技術的發展,電氣自動化技術也有了突破性的發展。

四、人工智能控制器的特點

AI控制器是人工智能技術在電氣自動化控制中的主要形式,通過AI控制器,可以將模糊、神經、模糊神經、遺傳算法等看做非線性函數近似器。此分類可以較好的進行理解,在控制策略的開發上,也比較統一。與常規函數估計器相比,AI函數近似器具有以下特點:

1.在許多場合,對于實際控制對象的動態方程很難得到,在模型控制器的設計階段,就存在諸多不確定因素,如非線性、參數變化等,都不清楚,所以,在設計時,不需要控制對象的模型;

2.其性能可以通過適當的調整來提高;

3.相比常規控制器,AI控制器容易調整;

4.不需要專業知識,可以通過響應數據來設計,也可以通過響應信息及語言來設計;

5.一致性較強,和驅動器的性質沒有關系。盡管未使用人工智能控制算法在對特定對象進行控制時,呈現出較好的效果,但是對其它控制對象而言,效果不顯著,所以,在設計時要具體對象具體分析;

6.能夠很好的使用新信息和新數據,常規方法不能解決的問題,人工智能技術可以很好的解決;

7.抗噪聲干擾能力較強;

8.人工智能技術的實現比較容易,尤其是在最小配置時,價格比較低廉;

9.擴展性較好,比較容易修改。

五、智能化技術的優點

在電氣化控制中應用智能化技術,智能化控制器就是主要的表現形式,相對于傳統的控制器來說,智能化控制器有著很多的優點,主要從這些方面可以體現出來,智能化控制器具有很強的一致性,主要表現在處理不同數據的時候,即使輸入的數據并不熟悉,也能對其產生正確的估計,并且可以將驅動器對它的影響給完全的忽略掉;但是需要注意的是,控制對象的不同,會產生不同的效果。因此,設計人員在設計的時候需要充分的進行考慮,將一些設計的原則和應該遵循的標準給充分的遵循和落實下去。。智能化控制器對于性能的提高很有幫助,如果在自動化控制中采用的是傳統控制器,那么如果控制對象有著十分復雜的動態方程,那么就不能夠精確的掌握,從而導致一些不可預測和估量的因素來對其結果產生影響。而智能控制器可以不用對對象的模型進行有效的控制,只需要將下降和相應的時間以及魯棒性的變化充分的納入考慮的范圍即可,然后依據這些方面進行調整,就可以達到自身性能提高的目的。智能控制器讓調整和控制變得更加的方便:智能化控制器在進行調整控制時,是可以進行自行調節的,它只需要依據相關的信息,然后再結合一些語言方式等等即可,那么就不需要設置專門的人員在旁邊來進行操作。

六、智能化技術在電氣工程自動化控制中的具體應用

1.智能化技術在電力系統中的應用

在電力系統的工作過程中,智能化技術可以說是滲透到該系統的方方面面,其中應用最為廣泛的是專家系統。所謂的專家系統本身就是一個比較復雜的工作系統,不僅對相關知識進行收集,還有著絕對的工作經驗和系統工作過程中的一系列規定,從而在遇到問題時可以有針對性的對其進行解決等,因此,將智能化技術應用到專家系統中是非常有效的措施,不僅可以確保工作過程中的安全性、可靠性,還能夠在一定程度上更好地適應社會發展的需要。

2.技術在智能控制中的應用

電氣工程自動化控制中會存在一些高難度、高危險的工作,將智能化技術應用于電氣工程自動化控制工作中,讓人工智能操作代替人為操作,實現電氣工程自動化控制的無人操作、遠程操作,達到智能操作的高效化和自主化的目的,智能化技術為智能化控制提供了良好的發展空間。

3.智能化技術在故障診斷中的應用

電氣工程系統的運行過程中,電氣設備發生故障的情況不可避免,而在故障發生前必定會有一系列與故障本身存在一定聯系的征兆出現,利用智能化技術,就可以對其進行全面、準確的診斷。比如,變壓器在電氣設備中具有十分重要的作用,因此電氣設備監測人員對它的運行狀況格外的重視,經常對其進行不定時的檢測、維修,不過這樣做也不能完全避免電氣故障的出現,為了及時地將故障診斷出來,把電氣故障造成的損失降到最低,引入智能化技術無疑是最佳的選擇。

4.智能化技術在優化設計中的應用

在電氣工程自動化控制過程中,經常會涉及到電氣設備的設計,而設計的過程又相當的繁瑣,它不僅要求設計人員對磁力、電氣、電路等學科的知識要有足夠的認識并能恰當的運用到設計工作中,而且它對設計人員的工作經驗也有比較高的要求。傳統的設計方式是利用實驗與經驗相結合的手工設計來完成的,因此方案的達標率低,修改的難度較大;而現在的方案設計是利用CAD技術以及計算機輔助軟件來完成的,不僅減少了設計所需的時間,而且設計出來的方案無論是質量還是使用性能都相對較好。遺傳算法是優化設計的過程中智能化技術應用的具體形式之一,它具有非常強的實用性和先進性,它的使用在一定程度上對設計進行了優化。

七、結束語

電氣工程自動化的智能技術,對提高工作效率起到決定性的作用,也關系到了安全性。它為企業提高了經濟效益,也加快了我們從體力向腦力勞動發展的速度,為社會可持續發展做出了貢獻。

參考文獻

[1] 王曉峰.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2012(19).

智能化技術范文5

【關鍵詞】機械制造 1 機械制造技術的發展

在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上,CAD/CAM與數控系統集成為一體。機床聯網,實現了中央集中控制的群控加工。

2 智能化技術發展趨勢

2.1 性能發展方向 。

2.1.1 高速高精度高效化。

速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化。

包含兩方面:數控系統本身的柔性,數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大。可裁剪性強,便于滿足不同用戶的需求;群拉系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。

2.1.3 工藝復合性和多軸化。

以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。

2.1.4 實時智能化。

早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境,其作用是如何調度任務,以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為??茖W技術發展到今天,實時系統和人工智能相互結合,人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展,而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展。由此產生了實時智能控制這一新的領域。

2.2 功能發展方向。

2.2.1 用戶界面圖形化。

用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術,也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。

2.2.2 科學計算可視化。

科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據,使信息交流不再局限于用文字和語育表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息??梢暬夹g與虛擬環境技術相結合,進一步拓寬了應用領域,如無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域,可視化技術可用于CAD/CAM,如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

2.2.3 插補和補償方式多樣化。

多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。

2.2.4 內裝高性能PLC。

數控系統內裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級語言編程,具有直觀的在線調試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側,用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應用程序。

2.2.5 多媒體技術應用。

多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域。應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

2.3 體系結構的發展 。

2.3.1 集成化。

采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規??删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度,應用LED平板顯示技術,可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點??蓪崿F超大尺寸顯示。應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格,改進性能,減小組件尺寸,掘高系統的可靠性。

2.3.2 模塊化 。

硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化,根據不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減,構成不同檔次的數控系統。

2.3.3 網絡化 。

機床聯網可進行遠程控制和無人化操作,聯網,可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行。不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。

智能化技術范文6

【關鍵詞】數控機床;智能化;操作界面

0.引言

進入21世紀,世界機床技術快速向前發展,在精度、效率、自動化、智能化、網絡化、集成化方面,都出現了新的飛躍。在2006年9月6日到13日美國舉辦的展覽會上,日本MAZAK公司第一次展出了智能機床,這是一個重大突破。在今后一段時間內,這種類似的綜合性智能化機床引領世界機床技術進入了一個新的發展領域。

1.智能機床具有的六大特色

1)數控系統具有特殊的人機對話功能,在編程時能在監測畫面上顯示出刀具軌跡等,進一步提高切削效率。

2)有自動防止刀具和工件碰撞的功能,能大大減少突發事故,提高機床工作的可靠性。

3)機床故障能進行遠距離診斷。

4)有自動抑制振動的功能,在高速加工過程中,該機能自動抑制振動,大大提高了加工精度。

5)有自動補充油和抑制噪音的功能,能大大改善工作條件。

6)能自動測量和自動補償,減少高速主軸、立柱、床身熱變形對機床的影響,使機床加工精度大大提高。

2.“第七屆中國數控機床展覽會”的智能成果

2012年4月16日至20日,“第七屆中國數控機床展覽會”在我國南京“國際博覽中心”隆重舉行。本屆展會,智能化技術應用越來越廣泛,機床制造商二次開發能力都有了很大的提高,很多公司都展示了最新的智能化產品。從普及的結果可以看出,數控機床智能化技術的研究方向有以下幾點:

2.1智能化加工技術

智能化加工技術主要包括虛擬機床技術,工藝參數修改與選擇以及自動加工生產線等技術。

(1)哈斯智能化的控制系統能夠監控刀具的主軸負載,當主軸負載超過設定的數值時,機床能夠自動調整進給率。友嘉通過分析和比較不同種類CNC數控機床的加工方法,也開發出了自動進給率的調整功能。當刀具磨耗或者破損時,可以通過主軸負載與切削進給率的調變達到保護工件、刀具和機臺的作用。切削進給率會依據主軸負載的不同設定,自動做速度上的調整。每一把刀具可以設定5段不同的主軸負荷,此功能也可以設定主軸的最大負荷量,當主軸達到設定的最大負荷量時,機臺會即時停止并且產生警訊。

(2)哈斯控制器的頁面簡潔并且易于理解,使用極為簡單,所有的機床設置操作都可以在此頁面完成。三一集團的設計人員也改善了此設計頁面,為其定制了一套專用的界面,對于不同零件的加工,用戶只需要選擇不同的參數配置方案即可。

2.2智能化狀態監控與維護技術

智能化狀態監控與維護技術包括振動檢測與抑制、刀具檢測、故障自診斷和智能化維護系統等。

(1)大河數控通過分析和比較不同類別CNC數控機床加工技術與設備的功能,在CNC數控機床診斷類和故障排除類增加了相應的功能。機臺保養通知功能:機臺周保養、月保養以及半年保養的項目說明和時間到達提醒通知,可以保護設備并且延長使用年限。換刀中斷故障排除導航:平時當換刀途中,緊急停止或者突然斷電卡刀,大約需要15分鐘的故障排除時間,而通過導航指示可以在30秒內完成。

(2)友嘉在自我開發的人機界面中,增加了智能主軸動平衡檢測與控制系統,可以在線實時檢測主軸熱、位移、振動、力等物理信息,根據動平衡理論進行在線實時控制,以保證主軸平穩、安全可靠地運行。

(3)沈陽機床在智能化故障診斷系統方面也有了新的改進,根據客戶需要,開發出了機床診斷系統,該系統可對機床進行全面診斷,并進行可視化處理,使用者可以在診斷系統主頁面清楚地看出故障的具置,根據故障區域選擇對應的子菜單。

2.3智能化誤差補償技術

智能化誤差補償包括智能主軸熱漂移補償、反向間隙補償、絲杠螺距誤差補償、測量系統誤差補償等多種補償技術。三一精機、杭州友嘉等企業在展會上展示出了智能化補償技術在實際生產中的應用。

(1)三一精機開發了反向間隙補償、絲杠螺距誤差補償、測量系統誤差補償等多種補償技術。通過調用激光干涉儀檢測的數據,將其數據進行螺距補償值和垂度補償值計算,然后將補償參數按照數控補償表的格式要求自動生成補償表,最后將補償表通過軟件直接發送到補償表應該放置的指定位置,這樣大大省去了手動輸入補償數據、拷貝補償表格的時間。

(2)友嘉和GF阿奇夏米爾在原有系統的基礎上,建立了自動溫升熱變位補償系統。此功能具備三軸即時之熱伸長動態補償功能,讓精度的加工更加優質化。可以通過友嘉的專屬人機界面和GF的智能加工技術,自行建立加工時間常數與溫度升熱變化模態,依據主軸的熱變位預設建立熱補償模態,經A/D訊號轉換后自動做熱伸長補償。

2.4智能化操作界面與網絡技術

智能化操作界面與網絡技術包括具有語音提示功能的操作輔助系統和遠程訪問與監控等功能。

(1)北一大隈在原始操作界面上,設計開發了對話式功能的操作。此頁面淺顯易懂,在一個畫面上顯示現在位置、模擬、加工準備表等,可節約40%的程式攥寫工時。友嘉和哈斯在原有的操作界面上,建立了多功能刀具表,將刀具表、刀具壽命、大徑刀、刀長等,集中于同一個畫面顯示,方便操作者對刀具的管理以及設定,可以節約30%的操作時間。

(2)哈斯有著自己專屬的控制系統和專用鍵盤的“一鍵”特征,一直在致力于打造機床行業內最人性化的CNC控制器。在此次展會上,哈斯在操作界面上,又有了新的突破和進展。

哈斯直觀的編程系統是一個人機對話式的操作系統,通過淺顯易懂的彩色圖示界面,引導操作者完成加工工件的所有必要工序。系統會根據輸入的信息自動提供主軸速度,切削深度和進給速率等數值,操作人員也可以根據需要更改這些數值。屏幕上有幫助菜單,模擬加工圖示可以讓操作人員在工件加工執行前對所要進行的操作進行檢查。

3.總結

智能機床的出現,為未來裝備制造業實現全盤生產自動化創造了條件。智能機床的開發,是在納米化、高速化、復合化、五軸聯動化等浪潮之后的一個新的發展,對將來發展工廠自動化具有很大的影響和促進作用。數控機床智能化的發展前景,非常廣闊。

目前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理。

【參考文獻】

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