機電一體自動化技術范例6篇

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機電一體自動化技術

機電一體自動化技術范文1

關鍵詞:機電控制系統 自動控制技術 一體化設計

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)09(a)-0224-02

我國經濟形式在不斷改革的新局勢下,國民生產力及其相應的生產技術也得到了發展,因此,生產制造領域的規模也隨之不斷地擴大,這樣以來自動化控制技術就得到了廣泛的應用,同時自動化控制技術也是當今人類科學技術發展的基礎。從目前的發展現狀來看,自動化技術的應用程度很高,有很廣闊的市場前景,基于此自動化技術愈來愈受到人們的重視。

1 機電控制系統與自動控制系統的概述

1.1 機電控制系統

機電控制系統是指沒有人為的因素,只是憑借一些設定好的程序代碼,讓各個部位的機器順利運轉。對于機電控制系統來講,整個系統中最重要的就是控制,主要包括控制形式及控制的作用。從機電控制系統的技術層面來講,機電控制系統的技術主要包括計算機、微電子等先進技術[1]。總而言之,在整個機電控制系統中涉及著許多先進技術,同時把這些技術有效地結合在一起,最后構成了一套完整的機電控制系統。當機電系統工作時,主要依靠遠程遙控來進行操作,操作人員只是利用計算機,在互聯網上對相應的控制系統進行遠程遙控即可。

1.2 自動控制系統

自動控制系統主要是依靠操作遠程控制器對整個系統進行控制,系統整個工作形式是按照事先設置好的程序來運行。自動控制的主要形式可以分為系統的速度控制、自我診斷、系統校正等,對于整個機電控制系統中的自動控制技術來講,自動控制系統是一個比較完善的應用系統,目前在科學技術領域受到了人們的廣泛關注。因為它可以有效地把各個子系統聯合起來,完成設定的工作任務,這也是自動控制系統中的主要技術。自動控制系統這一理論主要是由傳統控制理論和現代控制理論相互結合而產生的新理論。傳統控制理論主要是利用數學工具,計算傳遞函數,利用相關數據分析研究變量的線性變化。這些也在控制系統中得以體現。而現代控制理論主要是以線性代數為數學工具,并在傳統的線性代數基礎上發生了一系列變化,首先線性代數主要是以矩陣及集合作為分析數據的依據,其次求解的狀態方程會在矩陣中表示出來,再構建相關的數據模型即可?,F代控制理論的主要優點是可以尋找出最優的控制系統、適應控制及隨機控制,控制目的也比較明確。

2 機電一體化設計構想

我國機械制造業在世界機械市場占據著巨大的份額,基于此,我國機械制造效率將面臨著嚴峻的考驗。隨著一體化制造理念的產生,機械制造業隨之也發生了重大的變革,利用機電一體化可以提高機械制造效率。所謂的機電一體化,最早是由日本人提出的,隨后日本人以機電一體化為理論基礎,研究制造出了功能一體化的機械設備,最具有代表性的一體化設備就是把軟件、電子和裝卸有效地聯合起來,這樣以來將會使得機電設備的功能更加強大。隨著科學技術的不斷發展,這個新理念也逐漸被各國科學家所認可,同時在此基礎上還對這一理念作出了合理的改進,隨后就形成了現在的機電一體化系統。科技工作者對機電一體化系統進行的邏輯分析,他們表示目前機電一體化系統具有智能化板塊、模塊化等基本功能,以這些基本功能為根本,隨后再融入一些機械技術和自動化控制技術,這樣以來就可以優化機電一體化系統,使得整個自動化控制系統變得更科學、更人性化。在建立機電一體化系統時,工作人員先要對機電一體化系統有一個全面的認識,隨后按照相關的技術分析得出其方案的優缺點,再通過各種方案之間的對比選取一個比較合理的方案,確定方案之后還需要經過一段時間的實際應用,不斷完善所選的方案,最后才使用此方案。所建立的新系統能不能滿足工作需求,這還要看這個系統是不是實現了具體的目標,如果沒有完成設定的具體目標那么這個系統還需要完善[2]。

3 機電一體化的設計

3.1 設計構想

目前,我國的產生模式不斷地進行改革,政府部門開始重視科技創新的發展,機電一體化的設計思想也被人們廣泛應用到綠色化、網絡化及智能化的新興產業之中,從而代表著“中國創造”的機電一體化系統正在制造出高質量的產品。

3.2 設計方案

機電一體化的設計根本就是設計方案,制定一個科學的設計方案是一項非常困難的事情。其方案的制定人員需要過硬的基礎知識儲備,同時還需要豐富的工作經驗并且還要對機電產品技術、計算機技術、電力電子技術都要有一定的了解。

3.3 機電一體化共性關鍵技術

(1)機械技術。由于機電一體化技術主要是以機械基礎為根本點,主要是根據機械技術的發展而做改進,因此,機電一體化技術在機械工程領域受到了工作人員的青睞。機電產品的許多功能都是由機械技術所決定,并且與電子技術相結合,從而推動科學技術的發展[3]。在新的經濟發展格局下,隨著生產水平的不斷提升,對機械技術的發展提出了更高的標準。通過機電一體化領域的專家學者進行不斷地探索,我國現代機械發展水平得到了快速的提升。(2)對于計算機輔助技術來講。計算機輔助技術主要是對機電一體化系統中的信息數據進行全面的分析。主要是使用計算機來完成信息的交換及其數據分析運算。

3.4 產品的設計方法

(1)取代法是一種常見的設計方法,設計者們經常把電子線路取代為機械式控制機構,這是一種機械電子化的產品設計。比如:機械式調速機構和凸輪機構就可以用編程控制器或者微型計算機來代替,還可以替代液壓控制系統、氣動,也可以大體插銷板、撥碼盤、步進開關、時間繼電器等控制器。這樣不但可以使得整個機械結構變得簡單,同時還可以提升產品的質量。按照這種方法所設計出來的產品與傳統方法設計出來的產品結構相似,這種設計方法簡單,可是依舊擺脫不了原產品的缺點,不利于產品的創新。(2)整體法。整體法可以讓生產出來的產品具有不錯的性價比,以便工作人員開發出更新的產品。當設計者利用整體法設計產品時,首先要把機械部分和電氣部結合在一起,隨后從整體上對改產品進行設計。比如:在電液比例控制系統中,比例電磁鐵和液壓控制閥組成一體化比例閥;當對伺服電動機設計時,定子繞組放置在機床導軌中這些都是采用了整體設計法。(3)組合法。這種方法主要是把產品的標準功能組合成為機電一體系統。比如:當把車床改造為數控車床時,首先購買一套車床數據設備、一套伺服動力系統、一整套位移測量設備及其主軸電機相配合變頻設備,利用這些設備就可以改造出一臺具備自動調速、自動給進,同時還可以完成多種切削的數控機床。利用組合法建立機電一體化,不僅周期很短、質量安全可靠、成本也比較低,而且還便于維修、容易生產。

4 結語

機電控制系統自動化技術是由電子技術、計算機技術等多種科學手段相結合的一體化系統,這一系統的誕生有效的促進了我國生產力的發展。該文主要介紹了機電控制和自動控制系統,簡要的敘述了機電一體化這個新概念,并以這些為基礎簡要分析了三種機電一體化的設計方法。傳統的機械結構由電子系統代替,這樣以來完全實現了機電一體化、功能及模塊的相互結合,有效的提升了我國機電一體化的發展水平。

參考文獻

機電一體自動化技術范文2

摘 要:現代社會中,隨著經濟的快速發展帶來了城市化進程的加快,城市中的建筑越修越高,電梯作為一種重要的通行技術被廣泛應用于各類高層建筑。電梯的應用自然離不開一項非常重要的技術--電梯自動化技術,該技術的應用能夠有效降低電能損耗,提高電梯的運行效率和質量。電梯自動化技術隨著科技發展日新月異,尤其是變頻器的應用,除了能夠極大程度地降低電能損耗外,還具有極好的調速性能,是電梯驅動中必不可少的裝置。本文從電梯的控制過程與要求出發,對電梯自動化控制系統中所使用的軟硬件設施及配置進行詳細分析,梳理了電梯自動化技術可行的一些應用策略。

關鍵詞:電梯;自動化技術;應用

電梯是現代社會生活中一種非常普遍且重要的垂直運輸工具,“制動-啟動-正轉-反轉”是電梯循環往復的運行過程,在不斷的循環中,從物理學的角度看,電梯運行過中不斷產生勢能和動能。因此,為了提高電梯的運行效率及安全性能,筆者認為應在速度高、載重大的電梯中積極推廣應用自動化技術,通過裝載自動化控制系統,進一步優化電梯運行狀態,提高電梯的使用壽命和安全性。

1電梯控制過程和控制要求

1.1電梯控制過程

(1)無司機操縱

電梯的停車、平層、換速、加速、啟動和開關門都由PLC控制器進行自動控制,整個運行過程無司機操縱,電梯開關門時間可結合實際情況進行設置。

(2)有司機操縱

由司機控制電梯的停車、平層、換速、加速、啟動和開關門。

(3)停電保持

電梯處于正常運行狀態時,如果突然發生停電,PLC自動保存電梯停電運行數據,當重新接通電源時,自動恢復電梯停電時的運行數據,自動控制電梯的穩定運行。

(4)檢修慢車狀態

在電梯系統檢修過程中,可利用檢修慢車開關進行自動控制,當檢修慢車開關接通時,PLC控制檢修程序運行,司機必須通過電梯按鈕控制電梯運行。

(5)應急處理

電梯運行過程中,PLC控制器全面監控電梯運行狀態,當安全保護裝置發生動作或者發現異常信號時,及時采取安全措施,避免電梯發生運行事故。

(6)消防開關

消除電梯轎內、門廳的呼叫信號,關閉電梯門,斷開開門回路,如果電梯處于上行過程中,自動控制電梯在最近樓層停靠,電梯門保持關閉,及時返回基站;如果電梯處于下行過程中,直接返回基站;對于開門的電梯,自動化控制系統控制電梯立即關門,返回基站。

1.2電梯控制要求

電梯自動化控制系統主要由邏輯控制和拖動調速兩部分組成,可通過PLC控制器和變頻器來實現系統功能,由直流電動機驅動電梯門機,由三相交流異步電動機實現電梯主拖動,電梯自動化控制系統具有維護方便、可靠性高、接線簡單等特點。

2電梯自動化控制系統的軟件和硬件配置

2.1設計良好的人機操作界面

電梯自動化控制系統的人機操作界面包括操作主界面、電梯運行參數設定界面、故障顯示界面等。操作主界面可以全面監測電梯自動化控制系統的運行狀態,根據不同單元電梯升降運行的特點,通過動畫模擬方式顯示出來,當電梯系統發生緊急狀況時,控制室工作人員可根據界面顯示對電梯采取應急處理,避免發生嚴重的安全事故,防止電梯事故擴大。電梯故障顯示界面可全面反映電梯發生故障時的具體情況,在電梯檢修時,工作人員可通過電梯故障顯示界面,及時查看問題,通過標示標語或者指示燈顯示來代表電梯故障類型,顯示電梯運行故障參數,為電梯檢修提供重要的數據依據。

2.2PLC和變頻器控制

電梯自動化控制系統硬件設置應根據高層建筑的實際需求和電梯運行狀態進行綜合考慮。電梯自動化控制系統中的上位機通過分析和處理電梯運行數據,實現電梯管理和監控,確保電梯的安全、穩定運行。PLC控制器可實現高層建筑中各個電梯系統之間的調度、分配和連接,下位機必須能夠實現對電梯運行數據進行儲存、分析和處理的功能,利用PLC控制器高效的輸入和輸出功能,有效管理和控制電梯運行程序。

電梯自動化控制系統的變頻器可設置為交流電源,為電梯運行提供重要動力,變頻器時序控制應先投入接觸器KM,然后合理設置KM接通延遲時間,經過一定時間后,發出運行指令,當變頻器的運行指令和輸出信號有效后,考慮電梯制動器信號的投入延遲,實現電梯運行指令變更。

3電梯自動化技術的應用策略

為了提高電梯運行的安全性和穩定性,應在設計階段就做好電梯自動化控制系統的設計,在投入運行后,應做好電梯運行狀態的實時管理和監控,便于及時發現問題,及時采取有效解決措施,全面提高電梯運行效益。

3.1優化電梯自動化控制系統

電梯自動化控制系統是實現電梯智能化和自動化運行的重要基礎,合理設置自動化控制系統框架,明確電梯的作用和功能,構建科學合理的層級管理體系,將電梯自動化控制系統劃分的更加明確化和細致化,電梯自動化控制系統設計為外部環境控制層、電梯運行管理層、電梯運行狀況監控層、機電設備養護層、數據管理層,在設計每層管理系統時,充分考慮到電梯運行標準和需求。

3.2選擇合適的控制設施

電梯自動化控制系統的控制設施主要包括三方面內容:其一是中央控制設備,滿足電梯運行的監控需求,并且還應滿足電梯緊急情況下的調度和控制要求,確保電梯在緊急狀態下能保持安全穩定,在最短時間內恢復正常運行狀態;其二,信息數據采集設備,記錄電梯運行情況,并且根據電梯運行要求,設計專門的數據庫,優化電梯自動化控制系統的數據分析和整理系統,為工作人員了解電梯運行狀態提供重要依據;其三,自動化控制作業設備,如制動系統操作設備、電梯升降等。

3.3加大環境監控力度

電梯運行的環境監控是確保電梯安全、穩定使用的重要基礎,加大環境監控力度,包括電梯運行的管理環境和實際電梯運營環境兩方面。電梯運行環境可以分為電量、電壓、濕度環境、溫度環境等方面,可結合電梯實際運行要求,預設標準值警戒線,不斷提高電梯運行的監控效率,一旦發現電梯運行數據超過警戒限度,電梯控制中心及時發出調整指令,避免發生電梯安全事故。對于電梯運行的管理環境,主要是加大對電梯運行數據信息的采集、分析、整理和判斷,工作人員可通過USP系統實現對電梯運行參數的顯示和分析,充分利用計算機網絡環境的共享性和便利性,實現電梯自動化系統控制系統的信息資源共享,全面提高電梯運行的自動化控制和管理水平。

3.4做好自動化系統的維護和管理

對電梯自動化控制系統,采用精細化的全過程維護和管理模式,實現對電梯運行的實時評估和監控,及時建模和分析電梯運行數據,準確判斷電梯運行狀態,為電梯故障檢修提供可靠信息和數據支持。

4結束語

隨著現代化科學技術的快速發展,城市高層建筑對電梯自動化控制運行要求越來越高,實現電梯自動化控制和管理已經勢在必行。為了提高電梯自動化應用水平,必須結合電梯的控制要求和控制過程,M一步完善和優化電梯自動化控制系統配置,積極采用先進的科學技術,提高電梯的社會效益和經濟效益。

參考文獻:

[1]張振江,潘洋.關于電梯自動化技術的設計應用研究[J].科技資訊,2014(15).

機電一體自動化技術范文3

【 關鍵詞 】 電力調度;自動化;一體化

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

電力調度自動化系統主要就是為配電網以及電力調度管理人員進行各項數據的采集,有效的管理和控制電網,確保電網安全順利的運轉,使得電網的經濟運行和電力的質量得到大幅度的提高。隨著經濟的發展,電網也隨之逐步前進,人民大眾對電網的運行和管理需求在不斷發生改變,要想電力系統安全有效地運行,這就需要電力調度自動化中的一體化技術適應未來電網的需求。本文主要是對我國電力調度自動化和自動化系統現狀中出現的一些問題進行分析探究,主要分析研究電力調度自動化中一體化技術的應用,然后從平臺一體化,應用功能一體化,接口一體化以及圖模庫一體化等方面進行解析。

2 電力調度自動化系統

2.1 電力調度自動化的內容

電力調度自動化系統是由調度總站、通信設備和廠站端三個部分組成的,廠站端又可以分為電廠綜合自動化系統和變電站綜合自動化系統。從另一方面來說,電力調度自動化系統又是最核心、最主要的調度總站系統。它的任務是保證電網安全可靠地運行,保障電力能量的質量,進而保證電網經濟的運行。

2.2 電力調度自動化系統的框架

現在的電力調度自動化系統大多使用的是客戶服務器分布式的體系架構。它的特點:提供系統開發運行一體化的運行環境;提供分布式系統的運行接口,擴大運行系統的范圍;按照需求自動分配功能任務;多樣化的功能任務;多元性和選擇性的系統配置;統一透明的操作系統平臺;配置的靈活性,保證電力調度自動化系統的可伸縮性;開發接口統一提供,支持二次開發和跨系統平臺,縮短系統的開發進度。

2.3 電力調度自動化系統信息流向圖

如圖1所示。

2.4 電力調度系統中存在的問題

(1)我國在一開始進行電力調度時,電力調度的平臺是在計算機平臺的基礎上建立起來的,所以,與現在的電力自動化系統有一些差別。目前的電力調度自動化系統更新的速度是非??斓?,另外就是現在的一部分電力公司仍然處于傳統的電力調度和電力調度自動化的轉型過度時期。所以,系統仍會出現一些問題。電力調度自動化需要大量的硬件配合,并且系統都是全天不間斷運行的,長時間的運作已經超過系統可以承載的負荷,還有就是一部分的外在因素也會對系統造成一定量的影響,這些因素都可以導致電力系統的設備出現老化,影響整個系統的安全運行。

在電力調度自動化系統中使用的是無人值班形式,這樣可以節儉一部分的人力資源,但是在建立系統的時候,我們必須十分的耐心認真,稍有疏忽,就會在系統中留下安全隱患,從而就增加了安全事故的次數。另外就是也會出現其他一系列問題,如自動報警的信息很多,但是有些信息是沒有用的,這樣就會使工作人員忽略掉真正的安全事故信號,不能正常的監控到安全故障。

(2)在電網的電力調度系統中,電網模型的多變性問題對電力調度系統也有一定的影響。在構建電力調度自動化系統時,不斷增加變電站和對變電站進行改造,這就需要我們對電力調度系統的數據和建模記錄進行整合,減少在調度系統維護中的錯誤。在電力調度系統中,對變電站增加的過程中,需要對電力調度自動化系統進行建模和繪圖,對電網進行監控;還要對電力調度系統進行日常維護,從而解決系統中存在的安全隱患。

(3)在對系統設備的調整中,對電力設備的集中控制功能有非常高的要求,要想使得電網模擬系統和電力系統達到同步,就應當實現電力在電網系統中的調度調整。目前的電力調度系統功能已經實現,要在各系統獨立的基礎上實現的,因此在電力調度的系統中,想要使得電網模擬系統和電力系統達到同步是比較困難,顯得電力調度模型還是具備多邊形,因此需要要求在電力調度系統方面要不斷提高。

2.5 對電力調度系統中存在問題的解決措施

2.5.1加強管理,防患于未然

提高電力調度自動化系統安全有效地運行,就要加強管理人員的運行管理水平。第一,建立健全電力調度的管理制度,要根據制定的章法規范進行管理,實現規范化、制度化的管理。第二,責任落實到個人,清楚地劃分崗位工作人員的職責,使得個人對自己的工作負責,確保工作能夠及時認真的完成。最后,設備應當每天進行日常維護,應當定期全面地對系統進行檢查,對于造成老化設備及時地更新、替換,減少在設備運行中的故障的發生。

2.5.2加強技術培訓,提高綜合素質

為減少在電力調度系統中工作人員由于技術問題而產生的系統故障,這就要求電力公司對工作人員定期的進行培訓,這樣不僅可以使工作人員掌握到最新最全面的理論知識,還可以提高工作人員實際操作的能力,能夠在工作中靈活的運用所學到的知識。

3 電力調度自動化中一體化技術的必要性

為適應現代化電力發展的需要,電力調度自動化系統在不斷更新與完善,這個時候一體化技術的出現體現了它的重要性,它是電力發展的產物,確保電力系統的安全運行。目前,在國內電力系統存在的問題是比較多的,一體化技術的應用研究有很高的實際意義,為我國的電力事業發展有重要貢獻。

4 電力調度自動化的一體化技術分析

4.1 系統平臺一體化

(1)電力調度系統可以按照自己的實際需要來選擇不同的計算機硬件和操作系統,由于硬件和操作系統之間存在一定的差異,所以在電力調度系統中的數據底層、平臺中的硬件和操作系統之間,利用中間件的分配方式來進行運行,用中間件的耦合方式來進行信息的轉換。在電力調度系統中使用最多的中間對象是OMG和CORBA,這些中間件有很好的通信能力和較強的擴展能力,可以減少計算機硬件和操作系統之間的差異,從而實現電力調度系統平臺的一體化。

(2)在電力調度系統中,中間件的特點有幾個方面。中間件充分考慮了計算機操作系統之間的各類差異,對這種差異進行了處理和包裝,使上層應用不用修改代碼就可以應用到不同的操作系統上,從而實現在不同硬件和操作系統之間可以互相連接、互相通用、互相操作。中間件的發展,為電力調度一體化技術提供了一個統一的、虛擬的、可擴展分布的平臺,由單一的系統轉化為多種系統。在電力調度系統擴展或者將系統整合時,不會影響操作系統中已有的操作平臺,利用完善的接口服務,完成系統的擴展和其他系統的無縫集合。

4.2 系統功能一體化

目前,我國的電力調度有了很大的進展,要實現電力調度自動化系統中的功能發展、智能化發展,這就要求在電力調度系統中的數據庫、界面和圖形等進行資源共享,從而達到功能的一體化。現在許多的電力調度自動化系統中,功能一體化已經有了很大的發展,其核心技術就是通信中間件的使用,它靈活的運用在電網配置中。我們可以在電網調度中的任何一個地方安裝節點機,也可以在集中的地方安裝節點機。電力調度系統的一體化也體現在界面的一體化,在實際的電力調度中,中間件對電力調度服務有一個完整的數據整合,實現系統應用的服務水平。中間件在電力調度系統中的合理應用,可以根據客戶的要求,在電網調度系統中靈活設置。在電力調度系統中,電力中間件是應用模塊的基礎,利用中間件模塊,可以使電力調度應用模塊的正常運行和通信。

4.3 數據一體化

通過實現數據錄入的一體化,進而實現各個系統功能、數據結構和應用系統的一體化。還有,在構建電力系統設備的圖模庫時,要為工作人員提供各種設備的信息,提供的設備信息要完整和準確,這樣在以后的工作中可以按照這些信息對設備進行維護。

數據維護一體化的內容是指在對子系統的電網建模和設備參數及進行瀏覽和編輯后實現統一,對數據庫的數據進行統一存儲,使得電力調度自動化系統中的數據和數據庫中的數據相統一。電力人員在對數據的掌握后進行對圖模的維護,從而實現對電力調度自動化工作的維護。

4.4 電力調度接口的一體化

電力調度系統可以通過數據的訪問對資源服務的接口進行查詢,從而提供訪問的服務,在訪問時可以選擇服務的接口,以及對訪問電力調度系統的次數和狀態作記錄。由于在訪問時可以選擇服務的接口,這樣客戶在查詢信息時,可以讓客戶對其感興趣的信息進行查詢,是查詢服務接口不斷更新,實現對電力調度進行服務的目的。因此,要實現對電力系統接口的一體化,要建立起它的開放性,用標準的圖模進行對數據接口的服務,實現電力調度中的隨插隨用。

5 結束語

一體化技術在電力調度中的廣泛運用,減少了勞動力,減少工作人員的勞動強度,使工作人員集中所有的精力進行對電網的監管和控制,提高電力的安全運行和電力的質量。健全完善電力調度自動化中的一體化技術,增加了電力的可靠性,節約資金,大大提升了社會經濟效益。

參考文獻

[1] 郭東強.一體化技術在電力調度自動化系統的應用研究[J].山東大學學報,2009(09).

[2] 向志紅.一體化技術在電力調度自動化系統的應用分析[J].電子制作,2013(12).

[3] 楊靜.電力調度自動化系統的一體化技術研究[J].中國新技術研究,2011(15).

機電一體自動化技術范文4

關鍵詞:機電自動化;技術;發展趨勢

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165

所謂機電自動化技術,指的就是把機械技術、電子技術和自動化技術融合在一起的一種綜合技術。隨著我國科技水平的不斷發展,機電自動化技術也在日趨成熟,在工業領域上這項技術也在逐漸普及。任何技術都不可能是一成不變,都必須經過不斷的改進,不斷的推陳出新,最終才能做到完善。所以,相關技術人員必須重視機電自動化技術的創新和發展,提高生產力,加快工業發展的步伐。

1 機電自動化技術優點分析

1.1 提高生產力和工作質量

目前人們所處的時代屬于信息時代,信息時代的特點就是,人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長,知識更新和技術發展的速度非常快,人們的生活方式與過去產生了巨大的差異。同樣的,機電自動化技術也在進行著快速的發展。比如說,現如今的對于工業產品的檢測和識別技術已經不能和過去的技術同日而語,過去的技術要耗費大量的人力和時間,而且檢測和識別的效果也比較差,而運用最新的機電自動化技術,不但大大的提高了檢測和識別的效率,而且檢測的效果非常好,極大的節約了人力資源和人力成本。機電自動化技術的好處就在于,這些機電自動化設備能夠同時采集并處理大量的信息,這是人力無法比擬的,而且處理這些信息的速度很快,處理完這些信息之后就能得到及時的反饋,可以及時的對產品產生的缺陷做出分析和改進,另外,這些自動化設備都是按照相應的程序進行工作的,只要程序正確一般不會出現任何工作失誤,因此機電自動化設備的工作質量非常高,對企業的發展有著巨大的推動作用。

1.2 安全性極高,可靠性良好

機電自動化技術還有一個巨大的優點就是,機電自動化設備具有極強的安全性和可靠性。因為機電自動化設備在進行設計的時候,就已經安裝了自我監測系統,這套系統可以對設備的工作狀態進行實時監測,如果設備出現了故障或者工作狀態不正常,那么自我監測系統就會立即發出提示信號,并且會自動采取相應的設備保護措施。機電自動化技術的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的發生,但是即使發生了意外,機電自動化技術也能及時的阻止損失的進一步擴大。機電自動化技術的安全性和可靠性,在此得到了體現,這也正是機電自動化技術的重要優勢,其實不僅僅是工業生產上需要機電自動化技術,甚至在以后的日常生活里,機電自動化技術也會得到應用,那時候的技術只會更加的智能化和人性化。

1.3 節約大量的資源

運用機電自動化技術,可以節約大量的資源。首先就是可以節約大量的能源,因為機電自動化設備的智能化程度很高,設備每一時刻的運行狀態都是在監測系統的監視之中的,如果設備處于低工作量的狀態時,那么監測系統監測到的信息就會及時的反饋到設備的自動調節系統之中,然后自動調節系統馬上就會調節設備的工作功率,及時減少能源的消耗。其次,由于機電自動化設備的自動化程度很高,所以企業對于人力資源的需求就會大大減小,節約了企業的人力資源成本。人都是需要休息的,但是設備卻幾乎不需要休息,可以二十四小時的處于工作狀態而不會出現任何錯誤,不但提高了生產力而且約了大量的資源。

2 機電自動化技術的發展趨勢

2.1 向著智能化的方向發展

雖然機器具有很多人類難以比擬的優點,但是也有不足的方面。機器是不會進行思考的,只能按照人類所編寫的程序去運行,而人類最大的優點就是會思考會創新。所以,以后的機電一體化技術一定要向著智能化的方向去發展。近年來,關于人工智能一直話題不斷,世界各國的高科技領域都在對人工智能進行研究和開發。所謂人工智能,指的就是機器也可以像人類那樣思考,甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術與機電一體化技術相融合,那么對于機電一體化技術而言將是一個巨大的飛躍,工廠甚至不需要任何工人,極大的提高了生產效率和生產力。

2.2 向著網絡化的方向發展

二十一世紀是一個信息化的時代,更是一個互聯網的時代,目前互聯網的普及程度與十年前相比已經不可同日而語,各種電子產品幾乎都有上網的功能。對于機電一體化技術而言,更要向著網絡化的方向發展。如果機電一體化技術實現了網絡化,那么可以想象到的是:在將來只需要一臺手機,就能夠操控整個工廠設備的運行,任何一臺設備的運行狀態都可以隨時隨地用手機查看,極大的提高了生產效率。

2.3 向著微型化的方向發展

我國目前的機電一體化技術大多是應用于工業生產領域,而這些進行工業生產的設備大多比較龐大,運輸困難而且占據了極大的空間,所以機電一體化技術有必要向著微型化的方向發展。微型化的設備可以極大的減少制造設備的成本,而且會為工廠節約更多空間,以前放置一臺設備的空間,可以放置多臺設備,極大的提高了生產力水平。

3 總結

總而言之,機電一體化技術是一項具有廣闊應用前景的一項技術,已經在工業生產領域大放異彩,不但提高了生產力而且節約了大量的人力物力資源,對于整個社會的發展都存在著積極的意義。因此,相關研究人員要做出努力,將這項技術不斷完善。

參考文獻:

[1]韋偉清.機電自動化技術的發展及其應用前景分析[J].建筑工程技術與設計,2014(18):949-949.

[2]馬偉.關于機電自動化技術及其發展[J].通訊世界,2015(05):191-191.

機電一體自動化技術范文5

【關鍵詞】建筑機電;一體化技術;發展趨勢

建筑施工機電一體化技術就是由機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合利用各種技術的產品,也是高科技中微電子技術向傳統建筑施工機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。建筑機電一體化技術順應了高科技發展的規律,顯示了高科技領域在建筑施工機電一體化中強大的生命力。由于建筑施工生產需要將數以百萬噸的建筑材料在平地上建筑高樓大廈。通過建筑動力機械將建筑材料運送到指定位置上,需要利用大量的建筑施工機電設備聯合工作才能完成這一目的,而建筑施工機電一體化的建筑施工機電產品則是實現高產量、高效率的最佳選擇。建筑施工機電一體化是將傳統的機械設備與高科技的電子技術融為一體,使建筑施工機電在物流、能流、信息流融為一體,成為適應建筑生產的最佳工具。

一、機電一體化是施工機械的主要發展方向

施工機械主要有以下幾種發展趨勢:

1、微電子技術進一步推廣應用,實行機電一體化

微電子技術是在傳統的電子技術基礎上發展起來的滲透性最強、影響面最廣的高技術。微電子技術,詞一算機技術與施工機械相結合促進了施工機械自動化、機器人化的發展。

2、施工機械的自動化趨勢日益增強,建筑機器人開始進入實用階段

目前已出現采用程序控制起重臂運動的液壓挖掘機;系統控制混凝土布料桿的自動化混凝上輸送泵;用于噴涂各種涂料的移動式多關節機械手;在施工現場進行混凝上地面磨光、建筑物立面檢修,以及鋼結構防火涂料噴涂等作業的建筑機器人等。

3、節約能源和環境保護,實現人類與自然的和諧

從高技術在建筑施工領域的應用和發展的角度來看,施工機械的機電一體化是一個核心問題。雖然自80年代以來國內相繼研制開發出多種機電一體化的建筑機械產品,但從整體看,建筑施工機械的技術進步仍然表現在從手工操作到采用機械,經半機械化到機械化的發展演變過程;而從世界范圍看則表現為建筑機械向機電一體化、自動化發展并以此為基礎,進一步向施工自動化方向發展的趨勢。這樣做可以節約資源,保護環境,實現人類與自然的和諧。

二、建筑施工與機電一體化的應用

建筑業在我國四化建設中有舉足輕重的地位,目前從業人員以干萬計,但絕大多數的施工作業仍以手工為主,至多不過是再配上一些原始的機械設備,因此,效率低下,施工危險,環境惡劣,質量難以提高等問題,長期困擾和制約著建筑業的發展。本文作者在參與主持"高技術在建筑施工領域中的應用與發展"的軟課題調研中,占有國內外大量的資料和信息,在此基礎上,從我國國情出發,探討了我國建筑業高技術發展的方向,可供有關方面參考。關于機電一體化,在"高技術在建筑施工領域的應用與發展"課題調研中曾提出過,它與電r討一算機在施工管理中的應用、建筑機器人、自動測量和檢測技術以及施工自動化等均應視為建筑施工領域的高技術。但在這當中,機電一體化是核心,它代表了施工機械的主要發展方向,而施工機械的機電一體化、機器人化同其他高技術的綜合應用又開辟了建筑施工高度機械化、自動化的發展前景。

三、建筑機械機電一體化的發展情況

(一) 機電一體化的土方機械

目前國外液壓挖掘機已基本實現自控,應用了電子控制的負荷傳感系統。它不僅能夠對發動機和油泵進行電子控制,而且整個機械的動力系統也全部由電子控制。推土機裝有"作業方式自動選擇系統",如履帶板滑動控制系統,能不斷檢測滑動率、發動機輸出功率和牽引力,當滑動率超過一定值時.可自動改變推上機牽引特性,保持最佳牽引力。翻斗車繼應用電子控制傳動機構,微電子監視系統之后,于80年代中期又出現了機電一體化的發動機系統和懸架系統(根據感覺行走狀態改變緩沖系統,提高操縱的舒適性)。目前國外已出現無人駕駛翻斗汽車。

(二) 機電一體化的起重機械

經濟發達國家正致力于智能型起重機的研究開發。智能型起重機裝有微電腦,紅外線和超聲波傳感器,能探測施工現場是否有人及其他障礙物。移動式起重機,采用電子控制式全自動傳動裝置,變速操作自動化,自動檢測外伸液壓支腿的伸出寬度,防止傾倒。現代的各類起重機均裝有電子力矩限制器,當吊重與.吊臂的合成力矩達到額定值的90%時,會及時發出警報;達到100%時,發出強警報,同時自動停止工作。在大型工地上同時使用多臺塔吊施工時,為防止吊臂相互碰撞,每臺塔吊均裝有防碰裝置,操作者通過電視監視器可看到與相鄰塔吊的三維圖像,遇有碰撞危險時能立即發出警報井自動減速和停止。

四、建筑機器人是機電一體化的最高體現

機器人的應用領域將由汽車工業向電子及其他工業部門擴展,現在除工業機器人外,已研制出應用于各種特殊作業的機器人,如水下機器人、核工業機器人、空間機器人、軍用機器人、建筑機器人、服務機器人以及微型機器人等。

建筑業由于自身的特點、開發應用建筑機器人要比一般工業機器入困難得多。建筑業與一般制造業比較,具有以幾個特點:

1、建筑業是按定貨進行單件生產的,每個建筑的設計和施工方法都不一樣,不能進行大批量生產。

2、倒建筑施工是露天作業,工作條件艱苦、危險且環境多變,因此很難保證機器人電子部件的可靠性和耐久性。

3、在制造業中,作業對象是移動到機器人附近的,機器人不需要行走機構,而建筑機器人則需要行走機構。要移動到作業對象附近,尤其是建筑工地凹凸不平,到處堆滿材料,還有高坡、臺階及障礙物,所以開發適合于建筑機器人的行走機構難度很大。

五、機電一體化為建筑施工自動化開辟了光輝前景

施工自動化是綜合應用自動化技術、機器人技術、部件化技術并利用電子計算機進行計劃和管理的綜合性機械化施工方法。施工現場的自動化并非簡單地由單功能機器人去代替技術工人的部分作業,這樣做的效果并不顯著,而是要重新建立一個建筑生產體系,使之能充分考慮到機電一體化的施工機械特性,就像制造業的工廠心動化生產一樣,把現場施工作為一個完整的體系,實現施工現場的工廠自動化。

國際上對施工自動化持兩種意見:一種意見認為施工白動化只能應用于特殊環境下和特殊工程的施工;另一種意見則認為未來的建筑工地可以實現全面的自動化施工,并描繪了一幅美妙的圖景,其實前一種意見比較實際,既需要也可能,而且在實際工程中已得到應用。而后一種意見比較浪漫,近似夢景。但是,隨著時間的推移,往往一種科學幻想到科學技術飛躍發展的未來,會成為現實,當然,這需要幾代人的不懈努力。

六、 結束語

改革開放以來,隨著高科技的發展,微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展,信息流成為機電一體化的主要特色。建筑機械機電一體化的產品實現了自動化、數字化、智能化,在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此,建筑機械機電一體化技術是建筑業信息化的重要高新技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在建筑采、掘、運裝備的應用和推廣方面極大地提升了我國建筑生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的建筑工業生產打下了扎實的基礎。

參考文獻:

機電一體自動化技術范文6

關鍵詞:機電一體化;應用;現狀;發展

中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A

引言:現代科學技術的發展極大地推動機械工業領域的技術改造與革命。在機械工業領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”的發展階段。迄今為止,世界各國都在大力推廣機電一體化技術。在人們生活的各個領域已得到廣泛的應用,并以蓬勃的生機向前發展,不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展,而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。

1.機電一體化的關鍵技術

1.1信息處理技術

所謂的信息處理技術就是指在生產基于機電技術的相關產品的過程中,對與產品生產過程相關的各種參數和狀態以及自動控制有關的信息所進行的處理。

1.2精密機械技術

精密機械技術作為實現大多數機電產品的核心和基礎技術,它是實現大多數機電產品的相關功能和構造功能的重要前提和首要的技術支撐。

1.3自動控制技術

自動控制技術主要包括精度較高的速度控制、定位控制、自適應控制以及補償和校正等技術。而且隨著自動控制技術的不斷發展以及功能的不斷增強,基于自動控制技術產品的質量在獲得不斷的提高。

1.4檢測與傳感器技術

檢測與傳感器技術主要用于實現各種基于機電技術產品運行時的相關參數、工作狀態以及其他相關信息的接受以及參數和相關信息準確度的檢測,通過檢測以后,將其接受的信息傳送給處理裝置,然后由處理裝置來實現產品運行過程的自動控制。

1.5伺服驅動技術

伺服驅動技術主要是基于機電技術產品的驅動裝置設計中的核心技術,它作為驅動設備執行操作的重要支撐技術,在很大程度上決定了基于機電一體化技術的產品質量。

1.6系統總體技術

系統總體技術是用系統的觀點和方法,從整體目標出發,將基于機電技術產品的總體功能劃分為若干個各功能模塊,然后結合各個功能模塊的實際情況,找出能夠有效解決各個功能模塊實際需求的可行技術方案,再把相應的技術方案進行匯總,從而設計出合理的功能技術方案。

2.機電一體化在建筑工程中的應用

建筑工程機械正處在一個機電一體化的發展時代。引入機電—體化技術,使機械、液壓技術和電子控制技術等有機的結合,可以極大地提高工程機械的各種性能,如動力性、燃油經濟性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業精度、作業效率、使用壽命等。目前以微機或微處理器為核心的電子控制裝置(系統)在現代工程機械中的應用已相當普及,電子控制技術已深入到工程機械的許多領域,如攤鋪機和平地機的自動找平,攤鋪機的自動供料,拌料設備稱重計量過程的自動控制,挖掘機的電子功率優化,柴油機的電子調速,裝載機、鏟運機變速箱的自動控制,工程機械的狀態監控與故障自診等。隨著科學技術的不斷發展對工程機械的性能要求不斷提高,電子(微機)控制裝置在工程機械上的應用將更加廣泛,結構將更加復雜。

建筑工程中,工程機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到施工工藝的好壞;而工程機械的電氣與電子控制系統部分質量與性能的優劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。電子控制系統已成為現代工程機械不可缺少的組成部分,同時也是評價現代工程機械技術水平的—個重要依據。

建筑工程施工要求工程機械具有以下性能:生產效率且能量損失小,節約能源;自動化程度高,施工質量好,精度高;性能穩定,工作可靠、安全,使用壽命長;具有較好的經濟性,即高的技術價格比和低的制造與使用成本;操作簡單、輕便,勞動強度低;具有運行狀態監視,故障自診及自動報警功能,能及時準確地指出故障部位,減少停機維修作業效率,自動化控制技術的發展為機電一體化技術的發展注入新的動力。

目前工程機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能:

(1)電子監控、自動報警及故障自診即對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態監控,工作中一旦出現異常現象,能自動報警并準確地指出故障的部位。提高機器的工作效率,簡化設備維護檢查工作,降低使用維修費用,縮短停機維修時間,延長設備的使用壽命。智能化自動駕駛,以及監控駕駛員的精神狀態,及時警示,杜絕安全事故的發生。

(2)節能降耗,提高生產率。傳統工程機械的能量利用率較低,例如液壓挖掘機的燃油能量利用率僅為20%左右,如此低的能量利用率迫使工程機械的發展必須著眼于節能。

(3)柴油機的控制如電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。

(4)提高作業精度。為保證成品料的級配精度,現代瀝青及水泥混凝土拌和設備廣泛采用了微機控制的電子稱量系統,并使計量過程實現了自動化。自動找平系統的應用,使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高,路面的平整度可達到0.127mm/3m。采用超聲波技術的自動供料系統,使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現了自動調節,進一步提高了攤鋪質量。

推土機鏟刀、平地機刮刀、鏟運機鏟斗刀刃的電子(微機)控制,不僅提高了作業精度和作業效率,而且也減輕了操作人員的勞動強度。

旋挖鉆機因其施工工藝較為復雜,且在施工過程中對精度要求較高,自動控制功能的實現大大提高施工效率和精度。常見的有兩種功能:鉆桅自動調垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。機械硬件方面,建筑工程機械基本上采用了的通用控制器、儀表,也有些廠家為提高自身競爭力,定制開發了具有公司特色的控制器、儀表,可謂百家爭鳴,各有各的特色,但殊途同歸,目標一致。

(5)作業過程的自動化或半自動化。工程機械實現自動化或半自動化控制,可以減輕操作者的勞動強度,提高生產率,并減少因操作者的經驗不足,對作業精度的影響,或操作不當,對作業質量的影響,保證工程質量。

3.機電一體化的發展趨勢

在未來,利用高新技術對機電一體化進行改造與提升,機電一體化涉及的學科領域很廣,是一門獨立的綜合性、交叉性學科,我國應更加注重對機電一體化產品的自主開發與技術創新,利用高新技術對機電一體化產品進行創新設計,推進產品設計的智能化,自動化和快速化,才能趕上或超過世界發達國家機電一體化水平,提高產品的市場競爭能力。

此外,新一代的機電一體化系統的開發,設計和研制各種性能優良、穩定高效的機器人和機電一體化設備,實現各種作業的柔性化和自動化,使機械設備具有更高的柔性。其具體表現在:

(1)計算機集成制造系統。在CIMS發展過程中,要注重人機一體化。在CIMS系統,中處于核心地位的過程控制級計算機,應配備必要的硬件和一定的軟件功能。在軟件方面,要做到計算輔助設計(CAD)和計算輔助制造(CAM)與硬件的有機結合,在發展過程中,要重視基本技術,不盲目追求高度自動化,數字化,逐步實現機電一體化的柔性、自動化、全局化。

(2)智能制造技術。智能制造系統(IMT)是由智能機器和人類專家組成的人機一體化系統,是在人類專家的指導下,做到人機的有機結合,而不是取代人,智能制造系統具有很強的自律能力。人機一體化能力,高水平的人機一體化(即虛擬制造技術),在軟件的支持下,有一定自組織能力,自我優化能力,自我修正能力,歐美各國都花費了很多人力物力在這方面的研究。

(3)綠色化也是機電一體化未來的一個研究熱點,綠色化是指產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。

4.結語

機電一體化是很多學科相互發展和相互促進的結果,隨著科學技術的不斷發展和進步,機電一體化相關技術所融合的技術將越來越廣泛,而以機械和微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術將成為機電一體化的必然發展趨勢,機電一體化的發展前景非常廣闊。

參考文獻:

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