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微電子技術論文范文1
在配電自動化系統中,故障區段定位是核心內容。其主要作用是:當線路發生故障時,在最短時間內自動判斷并切除故障所在的區段,恢復對非故障區段的供電,從而盡量減少故障影響的停電范圍和停電時間。選擇科學合理的故障區段定位模式,大大提高配電自動化系統的性能價格比及對供電可靠性的改善程度。當前的配電自動化故障區段定位手段主要是有信道模式、無信道模式以及兩者相結合的混合模式三種。
(一)有信道的故障區段定位模式
有信道的故障區段定位模式是指在故障發生后,依靠各分段開關處具有通信功能的柱上開關控制器FTU(FeederTerminalUnit,饋線終端單元)之間或FTU同配電主/子站之間通過通信設備交換故障信息,判斷故障區段位置。這種模式包括基于主/子站監控的集中(遠方)判斷方式和基于饋線差動保護原理的分散(就地)判斷模式。基于主/子站的集中判斷方式是以配電自動化監控主站/子站為核心,依靠通信實現整個監控區域內的數據采集與控制。基于饋線差動保護原理的分散判斷方式是當故障發生時,各保護開關上的FTU利用高速通信網絡同相鄰開關上的FTU交換是否過流的信息,從而實現故障的自動判斷與隔離。
(二)無信道的故障區段定位模式
無信道的故障區段定位模式是通過線路始端的重合器同線路上的分段開關的配合,就地自主完成故障定位和隔離功能,它包括重合器同過流脈沖計數型分段開關配合、重合器同電壓時間型分段開關配合以及重合器間配合等實現方式。重合器同過流脈沖計數型分段開關配合的方式:過流脈沖計數型分段器不能開斷短路電流,但能夠在一定時間內記憶重合器備開斷故障電流動作次數。重合器同電壓時間型分段開關配合的方式:故障時線路出口處的重合器跳閘,隨后沿線分段器因失壓分閘,經延時后重合器第一次重合,沿線分段器依次順序自動加壓合閘,當合閘到故障點所在區段時,引起重合器和分段器第二輪跳閘,并將與故障區段相連的分段器閉鎖在分閘位置,再經延時后重合器及其余分段器第二次重合就可以恢復健全區段供電的目的。重合器配合的方式:重合器方式延續了配電網電流保護的原理,自線路末端至線路始端逐級增加啟動電流和延時的整定值,實現逐級保護的功能。
(三)有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式
有信道集中控制與無信道就地控制相結合的混合模式是結合前面兩種模式的特點,對于以環網為主的城市配電網,當系統通信正常時,以集中判斷方式為主,當通信異常時,可以在配電終端就地控制;對于農電縣級配電網,一次網絡既有環網供電,更多的是輻射型供電方式,因此放射形網絡的故障定位選用無信道的就地判斷方式,環路網絡采用集中判斷方式。
二、目前配電自動化中故障區段定位手段的特征比較
基于有信道故障區段定位模式的配電自動化系統由于采用先進的計算機技術和通信技術,正常情況下可以實時監控饋線運行情況,實現遙信、遙測、遙控功能及平衡負荷;故障情況下可以綜合全局信息,快速完成故障的志別、隔離、負荷轉移和網絡重構,避免了出線開關多次重合對系統的影響,適用于配電網絡結構復雜、負荷密集地區的配電管理系統。但它的缺點是故障的判斷和隔離完全依賴通信手段,對通信速率和可靠性要求高,需投入資金較多;通信設備或主站任何一個環節出現問題都有可能導致故障緊急處理的全面癱瘓。
無信道的故障區段定位模式將故障處理下放到設備層自動完成,根本上消除了通信設備可靠性環節對定位功能的影響,具有原理簡單,功能獨立,封裝性好的特點,并且投資比有信道的方式少。重合器同分段開關配合方式的缺陷在于判斷故障所需的重合閘次數較多,故障產生的位置距離電源越遠,重合閘次數和故障判斷時間很長,難以達到饋線保護功能對故障處理快速性的要求;重合器配合的方式通過各開關動作參數整定配合判斷并切除故障,無需出線重合器的多次重合閘,但由于配電網存在線路短,故障電流差別不大的特點,容易引起故障時的越級跳閘;并且越靠近出線側的重合器故障后延時分閘時間很長,不符合故障處理快速性的要求。
有信道和無信道混合模式結合了兩者的優點,可以根據地區配電網的時間情況進行有效組合;但它的缺點是存在著控制實現困難、結構復雜的問題,并且不經濟。配電自動化系統中,無信道的故障區段定位模式由于減少了通信環節,在故障處理的可靠性和經濟性方面都要優于有信道的模式;但故障區段定位過程需要多次投切開關的缺點限制了它進一步提高供電可靠性的能力。
三、基于暫態保護的配電網故障區段定位方法研究進展
目前配電自動化系統所采用的故障區段定位方法延續了電力系統繼電保護中電流保護的核心理念,其構成原理建立在檢測故障前后工頻或接近工頻的穩態電壓、電流、功率方向、阻抗等電氣量的基礎上,此領域的研究工作也是圍繞著如何提高這種原理的性能展開的。實際上,由于輸電線路具有分布參數的特性,當電網發生短路故障時,線路在故障的初始時刻一般都伴隨著大量的暫態信號,故障后的初始電弧以及在電弧最終熄滅前的反復短暫熄滅和重燃會在線路上產生較寬頻帶的高頻暫態信號;行波由色散產生的頻率較集中的高頻信號發生偏移和頻率分散,會產生頻帶較寬的高頻信號。這些在故障過程中產生的暫態高頻電流電壓信號含有比工頻信號更豐富的故障信息,如故障發生的時刻、地點、方向、類型、程度等。但由于故障暫態信號具有頻帶寬,信號幅度較工頻微弱,且持續時間短的特點,受信號提取和分析手段的限制,在傳統的保護方法里被當做高頻噪聲濾除掉。但是,隨著信號提取及分析技術的快速發展,基于暫態保護原理的故障處理技術越來越受到人們的重視。
參考文獻:
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微電子技術論文范文2
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微電子技術論文范文3
論文摘要:光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備,預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。
如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展,改變了人們的生活方式,使得知識經濟初見端倪,那么隨著信息技術的發展,大容量光纖通信網絡的建設,光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出:“90年代,全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展,誰在光電子產業方面取得主動權,誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論:“21世紀具有代表意義的主導產業,第一是光電子產業,第二是信息通信產業,第三是健康和福利產業……”,可以斷言,光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。
1世界光電子技術和產業的發展
光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料,光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介,現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸,到20世紀末將達到85%,但從目前光纖通信的整體水平來看,仍處于初級階段,光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前,各種新技術層出不窮,密集波分復用技術(DWDM,在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號,以提高單根光纖的傳輸能力)、摻鉺光纖放大器技術(EDFA,可將光信號直接放大,具有輸出功率高、噪聲小,增益帶寬等優點)已取得突破性進展并得到廣泛的應用?,F在DWDM系統和光傳輸設備中,光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”,由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展,也日趨成熟,將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用,給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業,對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計,到2003年,光電子產業的總產值將達2000億美元。
Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求,為滿足需求的增長,人們可以鋪設更多的光纖,或靠提高單路光的信息運載量(現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps,并已有40Gbps的演示性設備)。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術,增加光纖內通光的路數(光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps)。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出:“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元,比去年增加23%;1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元,比去年增加33%;980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元,比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元,預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司(CIR)的研究預測,北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元,約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化,但是全光交換將在幾年內成為市場主流,報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據,但仍有創新性公司進入的可能。
2我國的光電子技術和產業
近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展,在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離,個別領域還處于世界領先地位。國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統(如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件)等已經占領了國內較大的市場份額,初步具備同國外大公司競爭的能力,在毫無市場保護的情況下,靠自己的力量爭得了一席之地,市場營銷逐年有較大的增長,個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白,打破國外產品在市場上的壟斷地位,同時爭取進入國際市場。
摻鉺光纖放大器(EDFA)是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件,國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器,670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件,90%使用國產器件,國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件,占領了100%的國內市場。
但是,我們應當認識到在我國光電子技術發展中,光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分,但在整個系統和設備成本中所占的比重較小,其產值較低,目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段,光電子產業所需的規?;?、產業化生產技術目前還未有實質突破;國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求,導致國外器件占據國內市場相當多的份額;在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。
微電子技術論文范文4
論文摘要:機電一體化是現代科學技術發展的必然結果。此簡述機電一體化技術的基本情況和發展背景,綜述國內外機電一體化技術的現狀,分析機電一體化技術的發展趨勢。
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域,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、產品結構、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”邁入以“機電一體化”為特征的發展階段。
1機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術,根據系統功能目標要求,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體系。但是,發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還被賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說,機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸,智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段:(1)20世紀60年代以前為第一階段,這一階段稱為初級階段。在這一時期,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間,戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合,這些機電結合的軍用技術,戰后轉為民用,對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時,研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平,機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。(2)20世紀70-80年代為第二階段,可稱為蓬勃發展階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受,大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認;機電一體化技術和產品得到了極大發展;各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。(3)20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入深入發展時期。一方面,光學、通信技術等進入機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組,并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作,取得了一定成果。但與日本等先進國家相比,仍有相當差距。
3機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面:
3.1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能,則是完全可能而且必要的。3.2模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的,還需要制定各項標準,以便于各部件、單元的匹配。
3.3網絡化
由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?,F場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem,CIAS),能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3.4微型化
微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小,耗能少,運動靈活,在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3.5環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、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,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
3.6系統化
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
綜上所述,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
微電子技術論文范文5
微電子論文3100字(一):微電子控制機電設備在工業中的具體應用論文
摘要:在科學技術快速進步的背景下,工業自動化水平取得了比較明顯的提升,在機械制造方面表現的更加明顯,基于各種因素的影響,微電子技術得到了相對廣泛的應用?;诖耍疚脑敿毞治隽宋㈦娮涌刂茩C電設備在工業中的應用,希望能夠為實際提供良好的借鑒意義,以供參考。
關鍵詞:微電子;機電設備;工業;應用探討
信息技術的發展以及先進電子設備的產生催生了機電一體化時代的到來,所謂的機電一體化技術是把電工電子技術、機械技術、信息技術、微電子技術、接口技術、傳感器技術、信號變換技術等一系列技術結合,再綜合應用于實際的綜合技術,現代化自動生產設備可以說為機電一體化的設備。微型計算機在機電一體化系統的作用能夠總結成如下三點:第一,直接控制機械工業生產過程;第二,機械工業生產期間加強各物理參數的自動測試,進行測試結果的顯示記錄,在計算、存儲、分析判定并處理測量參數或指標;第三,進行機械生產過程的管理與監督。機電一體化系統里微電子控制機電設備怎樣進行適宜計算機選擇,怎樣設計硬件系統,怎樣組織軟件開發,怎樣對現有計算機系統等進行維護與使用是相當關鍵的,也是值得探索的
課題。
1微電子控制機電設備系統的組成和原理
在某微電子控制機電系統當中,主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設備組成的。在控制系統當中,管路壓力變送器主要是檢測控制輔助沖量、管路水壓、蒸發量等三個變量,接著將數據信號向PLC當中傳送,并且通過PLC進行分析和計算,將信號發送信號控制器,通過信號控制器來控制水泵運轉,在設計系統的過程中需要與實際情況合理的進行結合,并且對變頻器的輸出頻率進行確認,輸出頻率在整個系統設計過程中具有非常重要的意義,和系統的控制息息相關,在確定系統輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚程參數等。在整個系統當中控制流程的用水量變化,主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進行分析和計算,可以有效的調節循環泵的頻率,合理的分配能源,讓工作的效率提高,起到節約資源的
作用。
2微電子控制機電設備在工業中的具體應用
1)可編程序控制器(PLC)的應用。從PLC的角度進行分析,其主要優勢在于具有很強的控制能力,而且穩定性較高,機身體積相對較小,可以有效的和其他的配件進行組合。在工業生產的過程中,因為機電設備往往會占據一定的面積,如果想讓其廠房中的占比較高,就一定要注意讓廠房的空余面積加大,盡量讓控制器的數量減少,讓機電設備的數量增多,與此同時還需要注意PLC的節能性較高相比,其他的控制系統可以節約資源,讓工業生產的成本支出降低,讓企業的經濟效益增加,由于PLC設備可以有效的和其他設備之間進行組合,可以靈活方便的在廠房當中進行布設,讓一機多用??梢詫崿F讓廠房的設備結構進一步得到簡化,對設備維護中耗費的人力物力進行控制,減少人力輸出,可以將人力有效的分配到工業生產當中,讓生產資料的利用效率提高。PLC的另一大優勢在于可以通過現場總線和生產設備之間
進行連接,有效的監控工業生產,可以動態化的監控生產的全過程,確保在生產過程中,第一時間解決生產時產生的故障,避免由于機械故障而導致生產進度停滯,讓設備的維護開支得到控制,PLC的計算速度很快,可以輕松的對生產時的任何變動進行管理和控制,有效的防止由于設備變化控制器無法及時應對而產生的問題,PLC還可以進行相關的升級,伴隨當前經濟快速發展,就算生產線當中的產品產生了變動,只需要正確的調整,控制程序也可以符合新產品生產的具體需求。
相比于其他編程操作,PLC控制器在編程的過程中較為方便,員工通過短時間的訓練就可以熟練的掌握編程的技巧,在實際操作的過程中工作步驟相對較為簡單,可以很容易的掌握設備的維修安裝以及操作,由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言,就可以對其進行熟練的掌握。對控制器的工作語言進行了解,當出現故障的時候可以及時的調整和處理控制器。
2)變頻器調速器的作用。變頻器工作狀態分作自動與手動兩類,手動工作狀態即在PLC結束工作后展開的人工操作行為,經電位器調節能對變頻器輸出頻率進行給定。自動工作狀態實質是PLC輸出信號為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統調節閥控制方式相比,PLC控制可節電,更好進行水泵磨損控制,在延長設備壽命與實現系統自動化水平提升中發揮了重要作用。
第一,和傳統正弦波控制技術相比,因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術,先進性和獨特性在性能上得到充分凸顯,同時因其特有的低速轉矩大、運行穩定性強、諧波成分小等特征,這對我國電網而言輸出電壓自動調整功能能充分進行優勢發揮。第二,變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可輸入多種模擬信號(如電流、電壓、頻率等效范圍檢測,轉速追蹤等);并且變頻器可實現擺頻運行與程序運行等一系列模式。第三,因變頻器全系列元件應用的是西門子產品,有極強的保護性能,可靠穩定,能很好的避免過流、短路、過壓等問題,確保本機能正常運行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性,產品質量好,設定簡單等使得其有更強的適用性。
3)電路發揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時候,保證電路的穩定是保障工作的必要。電路在安裝過程中,應該采取邊安裝邊測電的方式,這樣更能使電流穩定,這同樣屬于工作期間需引起重視的關鍵環節。在電路安裝完畢之后,不要急著通電,應該先再次檢查電路是否安裝正確,查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外,測量一下接觸元器件的連接點,這樣可以發現一些接觸不良的地方,若有漏電情況應該及時對此進行維修。電路在工業中也是起到了很大的作用,在安裝電路的時候,一定要小心謹慎,綜合考慮多方面因素,不要遺漏一些小問題,有時一些小問題也可能出大錯,保證電路的穩定才能更好地協調其他設備的安裝穩定。應認真復查電路,查看電路有無正確安裝,或存在設備多安裝或少安裝的現象,同時應認真檢測每個接觸元器件連接點,明確有無接觸不良或短路現象,若發生漏電務必要及時維修與處理。電路調試的具體流程總結如下:
第一,應認真查看明確電路整體狀況,了解電路面板線有無準確連接,有無看似連接實際并未連接的線,或易短路的線;是否存在兩條或多條線混淆的情況;此后,使用最小量程檔的萬用表對電路面板進行檢查,查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路,地線是否漏接,電源連線連接的安全性等,同時需測量電源有無短路現象。測量期間可直接進行元器件連接點測量,如此可明確有無以上情況的同時又弄清楚是否存在接觸點不良現象。第二,電路調試過程的關鍵環節之一即硬件電路調試。調試期間務必要注意細小環節的把控,根據電路功能原理做好各個單元電路的調試,再作整體調試,后進行整個電路的調試。電路在工業生產里發揮的作用是相當大的,電路安裝過程里務必要綜合考量多方因素,認真謹慎,切不可遺漏或放過存在的小問題,確保電路穩定性得到保障。
3結束語
微電子控制機電設備的組成包括變頻調速器、可程序控制器等,由于操作相對簡便、效果好,在工業中發揮了不可忽視的作用。微電子控制機電設備在實踐中不斷完善,將理論與實踐相互結合,明確各個方面的要點,有效提升生產效率,在工業領域發揮出最大化價值,推動社會進步和發展。推動電子設備的可持續發展也是當今社會經濟發展所提出的必然要走的道路,順應經濟發展的趨勢,才能不落后于其他國家的工業化改革。
微電子畢業論文范文模板(二):關于現階段國家示范性微電子學院建設的幾點思考論文
[摘要]文章淺述了國家示范性微電子學院的建設背景及歷程。借鑒示范性軟件學院建設經驗并結合現階段浙江大學示范性微電子學院建設經驗,從學科劃分、考核體系、校企合作、平臺建設和國家支持等方面進行思考和總結,闡述如何圍繞“以人才培養為中心”和“產學協同育人”這兩個核心問題,進行國家示范性微電子學院建設。
[關鍵詞]示范性微電子學院;集成電路;人才培養;產學協同
[中圖分類號]G64[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2020)07-0001-04
回顧整個中國特色社會主義建設歷程,作為高等教育中至關重要的一部分,工程教育在國家現代化進程中發揮著不可替代的作用。在國家經濟改革和世界范圍產業變革的過程中,我國的工程教育也在不斷改革創新。從工程教育專業認證制度的建立,到PBL和CDIO理念的引入,實施卓越工程師計劃和建立國家示范性軟件學院、微電子學院,再到加入《華盛頓協議》和新工科的提出,中國的工程教育一直在實踐中發展。在中國工程教育改革中,2001年開始的國家示范性軟件學院建設作為教育改革的“示范區”,發揮著重要的作用。本文在借鑒示范性軟件學院十多年建設經驗的基礎上,結合現階段示范性微電子學院的建設情況,對2015年開始實施的國家示范性微電子學院建設進行思考與總結。
一、示范性微電子學院成立背景
21世紀初,信息化在世界范圍內開始普及,軟件產業在世界社會發展中的地位和重要性開始顯現。軟件產業作為當時的新興產業,呈現出向發展中國家大規模轉移的趨勢,國內外巨大的軟件市場導致對軟件從業人員需求量的劇增。國家從當時國內外行業背景及國家發展戰略出發,于2001年由教育部正式設立國家示范性軟件學院,首批試點35所(后增加至37所),均由國家重點高校負責建設;2004年教育部針對高職類學校又設立了36所高職示范性軟件學院。其后,各省、市結合自身地方產業成立了省級示范性軟件學院50多所,對軟件人才進行儲備。從2001年至今,示范性軟件學院經歷了十多年的建設與發展,在人才培養和產業促進上都取得令人矚目的成就。在此期間,我國的軟件產業獲得了長足的發展,其中尤以華為、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯網企業為代表。
經過十多年的積累和追趕后,我國不但解決了軟件產業發展初期規模弱小、產業單一、人才技術短缺等諸多問題,而且在部分領域超過了發達國家,并形成了中國特色的“互聯網+”新型經濟模式。接下來,國家開始效仿軟件產業發展模式,對信息領域更基礎、更關鍵但更薄弱的“卡脖子”短板——集成電路產業發起沖鋒。特別是近年來,在國際貿易保護主義抬頭和美國對華貿易戰的背景下,從晉華、中興到華為、大疆,以集成電路為代表的高科技產業形勢尤為嚴峻,發展變得刻不容緩。
2014年國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》(以下簡稱《綱要》),指出“集成電路產業是信息技術產業的核心,是支撐經濟社會發展和保障國家安全的戰略性、基礎性和先導性產業”。現階段我國集成電路產業主要面臨核心技術缺乏、產業鏈不完善、資金投入不足、創新人才短缺4個核心問題。參考軟件產業發展模式,為解決集成電路產業4個核心問題中的人才短缺問題,示范性微電子學院應運而生。
二、示范性微電子學院的成立
《綱要》從組織領導、資金政策、金融稅收、人才保障等8個方面采取了保障措施,指出“加大人才培養和引進力度,建立健全集成電路人才培養體系,支持微電子學科發展,通過高校與集成電路企業聯合培養人才等方式,加快建設和發展示范性微電子學院和微電子職業培訓機構”。這是繼2011年國務院《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策》后,國家再次對高校示范性微電子學院建設提出的明確要求。
2014年教育部《關于試辦示范性微電子學院的預通知》。2015年六部委《關于支持有關高校支持建設示范性微電子學院的通知》(以下簡稱《通知》),明確支持清華、北大、浙江大學等9所高校建設示范性微電子學院,支持北京航空航天大學、南京大學等17所高?;I備建設示范性微電子學院,示范性微電子學院建設序幕自此開啟。
三、示范性微電子學院定位及現狀
《通知》指出:示范性微電子學院的建設要以人才培養為中心,深入開展產學合作協同育人,加快培養集成電路產業急需的工程型人才。可以看出,“以人才培養為中心”和“產學協同育人”是示范性微電子學院建設的兩個核心要求,“工程型”人才是示范性微電子學院培養人才的根本目標。
自2015年第一批示范性微電子學院成立至今,各個示范性微電子學院的建設歷程和辦學模式各不相同,有的是在原有信息學院或微電子學院的基礎上進行建設,有的是新設立微電子學院掛靠其他成熟學院運行,有的是整體新建并單獨運行。由于處于建設初期,不同學校都因地制宜、因時制宜地進行摸索,或大刀闊斧,或小步慢跑。目前,各個學校的微電子學院都在人才培養、師資規模、校企合作等方面都取得了一定的階段性成果。
與此同時,示范性微電子學院在建設的過程中,也都面臨一些共性的難題,如示范性微電子學院與一般學院的定位區別、如何進行“工程型”人才培養、如何擴大招生規模與影響、如何更好地與企業結合,以及如何對示范性微電子學院建設進行評價等,這些都是示范性微電子學院面臨或將要面臨的問題。
四、對示范性微電子學院建設的幾點思考
當然,示范性微電子學院建設也并非無樣板可以參考,2001年開始建設的示范性軟件學院就是很好的借鑒,特別是在辦學模式、人才培養、師資管理等諸多具體、常規問題上。然而,軟件行業和集成電路行業相差較大,而且當今的時代背景和2000年也完全不同,如何圍繞“人才培養為中心”“產學協同育人”這兩個核心來建設微電子學院,需要全體高等教育工作者進行與時俱進地思考和探索。本文從浙江大學(以下簡稱“浙大”)示范性微電子學院建設的實踐出發,分享一些經驗與思考。
(一)學科劃分與評估體系
學科劃分和評價問題是微電子學院建設能否成功的核心問題,關乎微電子學院的建設方向和結果。單獨的學科設置及評估體系,不僅能加強微電子學院的獨立性辦學,也能更有效地促進微電子學院建設的展開。
1.設置微電子一級學科
人才作為第一資源以及集成電路產業的核心,微電子學院成立的根本目的就是為產業培養急需的“工程型”人才。然而受招生名額等條件的限制,現階段我國高校每年培養的集成電路高級專業型人才不足萬人,而且缺口仍在擴大,可見,擴大集成電路招生名額勢在必行。以浙江大學為例,2014年以前學校集成電路每年碩士、博士的招生人數在30人左右,即使示范性微電子學院成立以后,新增了微電子本科專業,微電子學院每年本碩博招生也不足200人,以如此培養速度,根本不足以填補產業人才需求的缺口。由于我國大學招生名額是與學科劃分掛鉤的,這就涉及一級學科設置的問題。
目前,浙大微電子所在的一級學科是電子科學與技術,其下含有電路與系統、微電子學與固體電子學、電磁場與波、物理電子學四個二級學科,其中與微電子學院直接對應的兩個二級學科是:電路與系統、微電子學與固體電子學。研究領域分別對應集成電路的軟件部分和硬件部分,前者主要包括集成電路設計,后者主要涉及集成電路產業中的制造、封裝測試。
此外,微電子一級學科問題,除了與擴大招生名額相關外,也和微電子學院的建設成敗有關,因為這涉及微電子學院與高校原有信息學院的定位問題,以及在學校的學科地位問題。其實在建設示范性軟件學院時,由于學科劃分的問題,就存在著軟件學院與原有傳統計算機學院的“瑜亮之爭”,學科資源配置之爭。最終,2011年教育部將軟件工程提升為一級學科,這才在一定程度上解決了上述問題。從軟件學院的建設經驗來看,將微電子學與固定電子學、電路與系統等二級學科重整、提升為一級學科十分必要,且宜早不宜遲。
2.修訂學科評估體系
微電子學院建設要求以“人才培養為中心”,而傳統學科評估體系以“學科建設為中心”。因為“中心”的不一樣,在進行微電子學院建設時,學校在資源配置時就必須考慮效益比問題。如果微電子學院建設的投入無法對學校的學科發展形成促進作用,甚至因為分流限制了已有學科的建設,學校不僅不會支持微電子學院的建設,甚至可能還會限制其發展。因此,在現有學科評估體系下,示范性微電子學院很難做到完全以“教學”為中心,只能“教學科研”兼顧,最終微電子學院在很大概率上將會和傳統的信息學院同質化。上述情況在軟件學院建設時出現過,且仍未得到有效解決,這也是很多軟件學院選擇異地發展的原因,其目的是避免與本校原有的計算機學院分流資源。
在現有學科評估體系下,即使能做到以“教學”為中心,也很難滿足微電子學院“產學協同”的人才培養要求。因為現有學科評估體系偏向于理科化,重理論而輕實踐,無論是“教學”還是“科研”,學生注重“卷面”,教師注重“文章”。而微電子學院的建立要求緊貼產業,注重實踐,產學協同,因此培養“工程型”人才在現有體系下很難做到。
其實,2016年教育部提出新工科建設,其本質也是針對現有“理科化”學科評估體系與工科建設要求不相匹配的問題??梢源竽懺O想對現有學科評估體系進行必要的改革,如對基礎性學科依舊使用現有“理科性”評估體系;對應用性學科,如新工科,則在原有的體系上建立新的“工科性”評估體系。這樣或許能從根本上改變我國“寫論文的太多,做應用的太少”、應用研究和理論研究比例失衡的現狀。為體現示范性,上述設想甚至可以率先在示范性微電子學院進行試點,實踐可行后再逐步推廣到新工科乃至其他工程性學科。
(二)師生考核體系
示范性微電子學院要求“堅持人才培養為中心”,在國家層面需要解決的是學科問題,具體到學校和學院操作時,就要考慮內部的考核與評價問題,其中主要涉及兩個方面,一是教師的考核,二是學生的考核。
1.教師考核體系
以人才培養為中心,要求教師的工作重心應該是教學,因此微電子學院教師在考核上應該與傳統學院有明顯區別,比如加大教學在考核中的比重。微電子學院培養的人才要強調工程性,所以在教學考核中,要突出工程實踐的教學內容。另外,在引進師資時,可以效仿軟件學院偏向引進有企業經驗或者工程項目經驗的教師,形成本校專職教師、企業兼職教師、適當比例外教的格局,這一點浙江大學微電子學院在人才引進時就尤為注重教師的行業或工程背景。
為了保證公平性,調動教師的積極性,可以實行聘崗制和聘期制,不同崗位考核不一樣、聘期不一樣,如在浙江大學,對不同類別的教師設置有:教學科研并重崗、工程教育創新崗、社會服務與技術推廣崗等,其中工程教育創新崗就是浙江大學針對工程教育改革新設置的崗位。
2.學生考核體系
微電子學院要培養“工程型”人才,因此針對學生的培養過程、考核過程、評價過程要緊緊圍繞“工程”來設置。微電子學院學生與傳統學生培養最本質的區別是“工程實踐”能力。在此之前,要提前區別一下其與動手能力的差別。“工程實踐”能力與傳統工科學生在實驗室環境下的動手能力不同,是要在工業生產的背景下,通過“做中學”和“基于項目學習”,進而培養學生的“工程師式思維和行為”。這要求學校必須為學生提供企業的工程環境而非簡單的高校實驗室環境,兩者有著本質的區別。
正是因為微電子學院培養的人才需要工業生產背景,這就要求企業參與培養,這從源頭上保證了學生培養會緊貼產業。通過設置新的學生評價體系來保證和監督學生“工程實踐”能力的獲得,這一點至關重要。也只有這樣,學生畢業后進入企業才能立即上手,無須企業的再熏陶和培訓。
浙江大學微電子學院對于學生“工程實踐”能力的培養是根據學生的不同階段分步進行的。首先,針對低年級的本科生,加大培養方案中實驗課程的比例和學分,以此來培養學生的“動手操作”能力。其次,對于高年級的本科生,則是通過到企業實習、參與導師企業課題(學業導師制)、科創實驗(SRTP)、參加創新創業競賽等來初步熏陶學生的“工程實踐”能力。最后,到研究生階段,通過企業、導師聯合制定課題,學生選題并到企業培養或參與企業橫向課題等方法來完成“工程能力”的塑造。
(三)校企合作
校企合作是微電子學院建設的重點也是難點之一。傳統高校教學以學校為主,這在一定程度上導致了高校研究與產業發展脫節、高校培養的學生與企業需求脫節。高等工程教育改革的目的之一就是如何將高校與企業聯系緊密,互相促進,“如何引入企業參與到高校的人才培養”,從而達到“產學協同”。
校企合作的目的是互利共贏。中國高校以育人為宗旨,具有一定的公益性,而企業以利益為根本,公益性只是其附帶屬性,只投入不計回報的企業少之又少。如何讓兩個不同的主體做到有機結合,使得“企業愿意參與,高校愿意放開”是困難所在。從需求來看,高校育人,企業用人,高校和企業合作的紐帶在人——學生,解決好“如何以學生為紐帶將企業和高校緊密聯系在一起”是校企合作的關鍵所在。
從軟件學院的經驗看,多是通過校企理事會、共建實驗室和實踐基地、共建師資隊伍、共設課程等方式來開展校企合作。無論是以何種合作方式,想要長久有效就必須做到互惠互利,純粹的一方投入不可持續。從浙江大學專業學位研究生的培養經驗來看,比較有效的手段之一是:通過導師與企業的橫向合作為依托,以項目的形式將學生的培養參與其中。這是一種“基于項目的培養模式”,企業提出技術需求和課題資金,學校再給予學生名額、教學工作量等支持。通過一個個的具體項目,將學校、學生、企業串聯起來,形成規模效應后再以創建聯合實驗室、研發中心、實踐基地等方式進行深化。浙江大學成立工程師學院就是希望從學校層面來推進和引導校企合作。此外,不同地區的微電子學院在專業設置上也應針對當地企業需求開設專業,面向企業培養人,甚至可以對重點企業進行定向培養,吸引企業深度參與學院建設。
校企合作不僅僅是學校和企業的問題,政府的作用也尤為重要,因為政府掌握著核心的生產資料和分配政策。比如政府在審批、稅收減免、經濟補助、教育資金、就業引導等各方面都能非常有效調動企業和高校的積極性,促進雙方的結合。日本20世紀70年代半導體產業的興起,就是通過高校(實驗室)、企業、政府三方的共同發力,成立“VLSI技術研究組合”,從而打破美國的壟斷。20世紀80年代韓國三星的崛起也與韓國政府的大力扶持密不可分,所以在這一點上值得我們國家借鑒和學習。
(四)硬件建設及平臺共享
集成電路產業人才培養對硬件設施要求極高,這是其與軟件產業最大的不同之一。如小型工藝操作、流片、實訓等都需要高昂硬件和財力的支撐,因此微電子學院建設要格外重視大型共享平臺建設,并以共享平臺建設為契機將校企合作、校地合作、學生實踐培養進行有機連接。然而一般平臺投資都十分巨大,很難靠一己之力來進行建設,如浙江大學微納加工中心一期投入6000萬、工程師學院微電子實訓平臺投入近3500萬,紹興微電子研究中心投資近1億。微電子學院建設更應注重開放式辦學,嘗試通過國家出資、政府出地、企業出技術、學校出人等多重模式,把握本地發展機遇以產業園、孵化器、共享平臺的形式來共贏發展。
(五)國家和學校支持
從軟件學院的建設經驗來看,建設成功與否與國家和學校的支持息息相關。因為軟件學院建設經費自籌,所以從建立之初,就面臨著資金的壓力。從十多年后的評估結果來看,發展得好的軟件學院與學校的長期支持密不可分;純粹依靠企業、學費等來進行市場化運作則很難實現。以浙江大學軟件學院為例,軟件學院之所以能在寧波辦學,首先與寧波市政府給予啟動資金、場地、師資、經費等全面的支持分不開,此外,與浙大持續的師資、運營等投入也密不可分,可以說寧波市政府和浙大的支持二者缺一,浙大軟件學院就不會有今天的規模。從產業性質來看,因為集成電路行業對硬件的要求要比軟件行業高很多,這就決定了微電子學院的硬件投入要比軟件學院投入要大得多,所以微電子學院勢必更需要從國家、從學校爭取更多可持續的資金,如專項經費、低息貸款等,這樣才有可能實現跨越式的發展。
微電子技術論文范文6
論文摘 要: 概括說明機械電子控制產業發展的情況,重點介紹計算機技術在機械電子控制產業領域以及工業生產制造和人們日常生活中的廣泛應用。
0 引言
現代科學技術的發展極大地推動了機械工業領域的變革,同時給相關生產產業帶來了巨大的影響,提高了生產水平和技術。隨著各種技術之間相融合的發展,以計算機電子技術、機械技術為核心的機電控制領域將給工業及科研等領域帶來更多的實際應用。
1 計算機技術與機電控制技術的發展概況
1.1 計算機控制理論的形成與技術的發展
忽略數字信號的量化效應,可以將計算機控制系統看成采樣控制系統,在這一系統中,將其中連續的環節離散化,則整個系統又可看成由不同的離散系統構成。計算機控制理論的發展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態空間理論和系統辨識自適應控制等理論綜合應用到控制技術中,使計算機控制系統有了初步發展。對于結構復雜、時變的非線性系統,控制系統則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業過程控制系統的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產過程的過程參量并進行相關的數據處理,同時也研究了計算機的開環控制。到二十世紀六十年代,出現了用于過程控制的計算機,實現了直接數字控制。后經集中式計算機控制系統發展到現在的以微處理器為核心的分層式控制系統控制,通過計算機對生產過程進行集中監視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術的發展,計算機控制技術也隨之發生相應的變革,最終應用到工業生產中并對其產生巨大影響。
1.2 機械和電子控制技術的發展和現狀
在生產、科研等諸多領域里,有大量的物理量需要按某種變化規律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業生產多處于手工操作的狀態。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內,初步有了對工業生產的機械控制實踐。隨著電子技術的迅速發展和計算機控制系統的出現,直接實現了工業生產中各參量和過程的數字控制。計算機的微型化使控制技術更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術和控制技術有機結合的機電一體化技術也得到迅猛發展,且越來越被廣泛的應用到各生產領域。目前主要形成并應用的機電控制技術主要有PID控制,PID是經典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優勢,形成了自適應PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結構控制等,均隨著計算機領域的發展在不斷地拓寬。
2 機電一體化的發展及在工業上的廣泛應用
2.1 機電一體化的簡介和生產應用
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及計算機軟件系統集合起來所構成的系統總稱,綜合運用機械技術、微電子技術、計算機技術、電力電子技術等對各生產領域的控制過程進行監督操作。它主要應用領域有數控機床,通過相應的數控技術,在工業操作上結構、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結構,豐富了數控功能,也提高了生產效率。
柔性制造系統的應用是計算機技術和制造系統在機電控制工業的應用,是計算機化的制造系統。它主要由計算機、數控機床、自動化倉庫等組成。在工業上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產其能力范圍內的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產。
交流傳動技術的發展也是隨著電子技術和計算機技術的發展在工業上有了重要的應用,尤其是在鋼鐵工業中,使復雜的矢量控制技術得以實現,無論是大容量電機還是小容量電機現均可使同步電機或者異步電機實現可逆滑調速。也使交流傳動系統在軋鋼生產中得到廣泛的應用。
可編程控制器(PLC)是集計算機技術和自動控制化技術于一體的新型控制系統。這一系統解決了工業控制系統中大量開關控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統。隨著PLC技術的進步,其應用領域更是不斷擴大,可采集存儲數據,還可對控制系統進行監控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。此外,隨著工廠網絡自動化的發展,PLC可實現通信及聯網功能,更有助于工業生產的控制過程的監控。如今,PLC技術已經被廣泛應用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環保以及文化娛樂等各行各業。
2.2 計算機在機械和電子控制產業的應用實例
計算機技術和機械電子控制技術一體化的有機結合,不斷使相關的新技術應用到更多的領域中去,這些應用到的領域已經不再局限于工業的生產,更多技術是切身關系到我們日常的工作和生活。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術和機電控制相結合的實際應用。
PLC實現了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經濟和技術的發展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應用正迅速向社會生產和生活的各個領域擴展,并從制造領域轉向非制造領域,各種各樣的機器人產品隨之出現。隨著機器人的生產和大量應用,很多領域,許多單一、重復的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業機器人,不僅可提高產品的質量與產量,而且對保障人身安全,改善勞動環境,減輕勞動強度,提高勞動生產率,節約原材料消耗以及降低生產成本有重要意義。與計算機及網絡技術相結合應用的工業機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產和生活方式。
農業方面,機械作業過程中駕駛室內的儀表盤正迅速由電子監視儀表取代并逐步由單一參數顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調用數據庫信息,顯示數據、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數據信息動態存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數據存儲卡,將農業作業過程的數據信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現自動控制農機的操作。
PLC在自動售貨機中的應用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關,投入的硬幣值由PLC驅動數碼管顯示,經過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經過PLC的系統控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術和機電自動控制在自動售貨機中的這項應用極大方便了人們的生活,也使PLC的應用更加廣泛。
交通信號燈系統也是微機軟件應用到電子控制系統中的典型實例。通過主要應用PLC技術控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應用更是極大方便了人們日常生活工作的出行。
電腦橫機中計算機技術的應用給機械編織行業帶來了巨大的變革?,F在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域的復雜系統。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術應用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設計人員可對編織花型進行數字化設計,通過計算機數字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應的機械編織動作,由計算機指令控制系統完成整個設計的編織,極大地提高了工業生產效率。
與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術、微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢。
3 總結
在機械生產領域,電子技術和計算機技術的融入發展,機電一體化的形成是機械工業中的重要變革。通過不斷發展的計算機技術,使機電一體化相關的技術在諸多領域中得到了廣泛的應用。
參考文獻
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