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【集合】机电技术一体化的应用论文15篇
在社会的各个领域,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文可以推广经验,交流认识。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?下面是小编为大家整理的机电技术一体化的应用论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
机电技术一体化的应用论文1
机电一体化机械设备在实践中应用具有记忆、运转以及信息处理的功能与作用,可以在根本上满足机械产品的性能以及功能要求,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,始终坚持系统标准化以及模块化的标准。可以基于实际状况及时调整以机械设备的负荷状态,控制其运转状态,进而在根本上提升资源的利用效率,节约各种资源。而机电一体化设备在煤矿生产作业中具有故障诊断以及自动监测的功能,可以在根本上保障系统运行的稳定性。
1煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用价值
1.1提升效率,规避不足
在煤矿机械中应用一体化技术手段,可以在根本上提升煤炭企业的工作效率与质量。在生产过程中其自动化的程度越高就可以提升工作效率,进而减轻劳动的强度,可以在根本上提升资源的利用效率,进而有效的避免了传统工作模式的问题与不足。
1.2减少费用,提升经济效益
煤矿机电一体化技术在实践中应用可以在根本上提升开采效率,也可以有效的降低开采的费用支出,进而在根本上提升了其整体的经济效益。而煤矿机电一体化技术的应用可以提升煤矿行业的核心竞争能力,推动了其持续发展。
1.3保障安全,提升工作质量
在传统的煤矿生产作业中,工作环境较为恶劣、工作设施与制度也较为落后,无法在根本上保障煤矿开采的效率与质量,也无法保障员工的安全性。而应用机电一体化技术与手段,可以在根本上提升煤矿机械化的程度,在根本上保障了工作人员的生命安全,提升了其开采效率与经济收益。
2煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用是现阶段煤矿产业发展以及机械技术升级的重要环节,也是现代煤矿机械产品发展的关键技术。在煤矿生产作业中,煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用主要就是在以下几个方面。
2.1掘进机中煤矿机电一体化技术的应用
在多数的煤矿掘进作业中其均应用了机械设备。掘进机主要就是通过隔爆照明灯、安全型操作箱以及矿用隔爆兼本质安全型开关箱等组件形成。在掘进机中将电气系统与液压系统进行整合,可以完成各项生产作业。在掘进机中的控制系统中具有一定的故障记忆功能,其主要就是保护以及控制主控制器。而整个设备在运行过程中的状态,主要就是在矿用隔爆兼本质安全型开关箱的显示仪器上显示,其主要应用的通讯系统就是动力载波技术。整个电气系统能够在操作中具有安全简单的特征。在掘进机中可编程控制器是核心技术,通过监控油泵以及短路保护等草丛中,将电机中的工作电压以及运行状态信息内容进行限制。对其进行回路控制作业过程中,将可编程控制系统作为重点内容,利用RS485通讯获得操作箱的各项信号,在通过内部程序控制器继电器输出方式对各个电机设备进行启动与停止作业。其中可编程控制器在实践中可以通过接收漏电检测模块以及电流互感器模块输出信号,综合程序保障其电控系统的各项功能。而基于煤矿机电一体化技术为主的变成控制器可以及时判断分析各种故障问题。
2.2煤矿机电一体化技术在监控系统中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿的安全生产监测以及监控系统中应用,可以加强对整个煤矿生产作业的监督,了解生产过程中的各项状况,进而综合实际状况,及时处理,这样才可以有效的规避各种问题与不足。
2.3采煤机中煤矿机电一体化技术的应用
在煤矿生产作业中,采煤机是较为重要的机械设备,其直接关系到整个煤矿生产的效率与产量,对于煤矿企业的经济效益有着直接的影响。在采煤机中应用煤矿机电一体化技术较为典型的就是电牵引采煤机。在实践中应用此种机械设备,可以有效的避免因为移动生产而导致的阻力问题,进而避免在煤矿生产过程中出现的各种问题,通过发电制动操作,将部分电能拉回到电网之中。例如,在某矿开采作业中,因为其开采深度的不断加深,在开展中煤层倾斜角会成为40°~50°角的时候,就要通过机电一体化技术的牵引电动机,利用其良好的制动性能,通过轴端停电设置功能有效控制设备,进而避免在开采作业过程中出现下滑现象的问题。
2.4带式输送机中煤矿机电一体化技术的应用
带式输送机是在煤矿运输系统中较为关键的设备,可以满足煤矿的实际生产需求。在实践中带式输送机必须要具有良好的运输性能,其运输效率要高且具有长距离运输的优势,将带式输送机与煤矿机电一体化技术进行充分的融合,可以在根本上提升其整体性能指标。在煤矿生产过程中,主要应用的就是机、液、电一体化的CST可控类型的软件启动模式的.带式输送机。这种设备可以在长距离运输中应用,保障其驱动系统的稳定性,进而提升运输效率与质量。在整体上来说,我国的带式输送机在研发与制造过程中,在启动延迟领域、在线监控与控制等领域中还是存在各种技术缺陷与问题,在今后的发展中必须要加强研究分析,对其进行完善优化,进而提升运输效果与质量。
3煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的发展趋势
相对的来说,我国的煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发达国家来说还是存在一定的距离,在实践中必须要加强研究分析,不断的提升我国煤矿机电一体化设备的质量与性能。在今后的发展过程中,必须要加强对具有自主产权特征的,基于煤矿开采技术一级级相关配套装备为主的技术手段,要对具有自主产权的核心装置进行系统研究分析,进而提升煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用效果与质量;同时,必须要完善产品通信工功能,推动其智能化、自动化发展,要加强对微处理器设备为基础的基础设备以及简况监测设备的研究,加强对专家系统的研发;而在煤矿机电一体化技术在煤矿机械中研发过程中最为关键的就是煤矿机器人,这也是今后煤矿行业发展的关键内容。要想在根本上推动煤矿产业发展,必须要加强对煤矿机电一体化技术的研究分析,在机械生产中合理应各种技术手段,进而提升其生产效率与质量。
4结语
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用,推动煤矿机械设备的信息化、智能化发展,可以在根本上提升煤矿企业的生产效率与质量,保障煤矿生产作业的安全性,进而在根本上提升其经济效益。加强对煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用分析探究,对于环境保护以及节能减排来说也有着积极的作用,在今后的发展过程中必须要提升对煤矿机电一体化技术的重视,对其进行系统的、深入的研究,进而在根本上推动煤矿行业的持续发展。
机电技术一体化的应用论文2
引言
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。
1 综合采煤设备机电一体化现状
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[1].
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[2].
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[3].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 综合采煤设备中机电一体化技术的应用
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 综合采煤设备机电一体化发展趋势
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[4].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。
4 结语
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。
参考文献
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[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,20xx(25):121.
[4]刘菊青,方斌.浅谈机电一体化技术在煤矿生产的应用及推广[J].山东工业技术,20xx(9):175-176.
机电技术一体化的应用论文3
摘要:针对机电一体化技术在煤矿生产中的广泛应用展开探究,通过实践经验证明,发展机电一体化产品和技术是实现高效、安全、采煤机械化、煤矿机电产品推陈出新的重要途径。
关键词:机电一体化技术;煤矿生产;应用;开采
引言
我国煤矿生产中利用机电一体化技术对煤炭系统旧设备进行改造,研发新产品,同时结合各种先进技术进行生产,现阶段已取得了较为可观的生产效益和经济效益,煤矿生产已逐步由老旧的传统企业朝着智能化、自动化的现代化企业转变。在煤矿生产中应用机电一体化技术具有安全性、可靠性、实用性等特点,同时,还具有记忆、运转、处理信息的功能,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,生产效率显著高于传统机械。因此,机电一体化技术被广泛的应用到我国煤矿开采企业当中。但与发达国家相比,我国煤矿机电一体化技术发展和应用跟发达国家还有一段差距,为了促进我国煤矿机电一体化技术的进一步发展,结合我国煤炭生产中的现实发展需求,充分吸收和借鉴国外先进技术经验,对机电一体化技术的在煤炭生产中的应用作分析,以推动煤炭企业在提升机、监控系统、采煤机械设备等方面的优化发展。
1机电一体化技术的相关概述
机电一体化技术是由自动控制技术、计算机技术、机械技术、电子技术等多种技术组合成的一门综合技术,自动化控制技术就是在这几个技术的相互作用下形成的,能够实现机械装置与电子设备的紧密结合与相互渗透。机电一体化不仅是指利用新兴的信息技术与计算机技术等手段来代替机械设备,而是指将信息技术与计算机技术融入到机械设备中,使得机械设备可以更加的智能化,优化其原来性能中不足的地方[1]。机电一体化技术在煤炭生产中的应用优势主要体现在这几个方面:增强了机械设备使用的安全性与稳定性,优化机械设备的性能;能够以实现控制信息的目的,在运用机体一体化技术的过程中,能够实现对相关机械设备的自动监控与报警,还能对相关机械设备的故障进行诊断,加强了相关工作人员对机械设备的控制,有利于节约人力资源成本;机体一体化技术含有复合技术与复合功能,可对工作过程中出现的故障进行技术的补救措施,使得其正常、有序的进行工作。
2机电一体化技术在煤矿生产中的应用意义
2.1提高经济效益
传统的煤矿开采,大多都是利用人工开挖的方式来进行,煤矿开采的环境相对较为恶劣,安全系数相对较低,造成在煤矿开采的过程中频繁出现安全事故,其主要原因是煤矿在开采的过程中由于支护技术差,导致在煤矿开采的过程中频繁性的发生一些坍塌事故,增加了煤矿开采的危险性[2]。基于20xx年我国煤矿事故数据的显示,重庆市与湖南市发生煤矿事故的频率性较高,其中最主要的原因之一就是由于支护技术性差而导致安全事故的发生。机电一体化技术应用在煤矿开采机械设备上以后,煤矿开采的安全性大大提高了,只需工作人员对机械设备进行控制就可实现机械设备自行开采的工作,在煤矿开采过程中减少了人力资源的使用,大大提升了安全系数,确保了开采工人的生命财产安全。节约了煤矿开采过程中不必要的成本支出,提高企业的经济效益,增加企业在煤矿开采行业中的竞争力。
2.2提高劳动效应
机电一体化技术运用在煤矿机械设备中,不仅能有效降低煤矿机械设备出现故障的机率,而且还会减少人力资源对煤矿机械设备的操控,对于煤矿机械设备检查中发现的问题及时采取一些补救措施来弥补故障。在煤矿生产中对机电一体化技术的应用,优化了传统机械设备进行工作的相关性能,极大地提高了煤矿开采的劳动效率。
3煤矿生产中机电一体化技术的应用
3.1机电一体化技术在煤炭采掘过程的应用
3.1.1掘进机
掘进机掘进和回采是煤矿开采的重要生产环节,国家的方针是:采掘并重,掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。因此,机电一体化技术在掘进工作中的应用是一种必然的发展趋势。在目前这个阶段中,可以从下面三个方面体现机电一体化技术在我国掘进机上的应用:一是负载反馈调速技术。二是掘进机行走调速技术。三是离机遥控技术和工况监测及故障诊断技术[3]。因此,应将以上三种技术的高水平应用作为我国掘进机机电一体化技术的研发重点,目的是为了最大程度的提升煤矿工作效率,将掘进速度提升到最大化。
3.1.2采煤机
牵引特性较好,可以在采煤机进行前进工作时提供牵引力,帮助采煤机克服阻力而进行移动,一旦电牵引机有出现下滑的情况时可进行发电制动,将电能信息及时反馈到电网;运行可靠,使用寿命长,电牵引采煤机的工作可靠性高,发生故障少,维修工作量小,使用寿命长;可用于急倾斜煤层,其牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,其电动机额定转矩的1.6~2.0倍,能够辅助于电牵引机在进行50%~60%度之间的倾斜角煤层的作业工作,可以节约去其他的.防滑装置;反应敏捷,动态特性好,电牵引采煤机的电控系统能够及时调整各种参数,避免采煤机超载运行。构造结构简单且工作效率高,其机械传动重量轻、尺寸小、结构简单,仅仅只需要做一次转换便能把电能转换为机械能,最主要的是效率可高达99%。
3.2机电一体化技术在煤炭运输过程中的应用
3.2.1带式输送机
井下输送系统的主要运输设备装置就是带式输送机,现阶段将机电一体化技术应用在带式输送机上的现象也相对较多,将机电一体化技术运用在带式输送机中主要是以电液一体化、采用机的启动装置来进行对带式输送机设备的优化的,从而提高带式输送机的灵敏度与可靠性。为了进一步更好的将机电一体化技术在带式输送机中进行运用,应加在矿井主运煤皮带顺煤流启动的应用研究工作。将机电一体化技术运用在矿井主运煤皮带顺煤流启动上,采用传感器加PLC程序内部控制实现顺煤流启动,对传感器的装置加工与程序进行内部修改,以及上位机组态王的修改,同时对每台皮带进行传感器的安装、程序的调试,上位机组态王的修改设定等工作。经实践证明,能实现顺煤流启动的有效控制。
3.2.2煤矿运输提升机
说到煤矿运输系统中耗能最大的设备,首先想到的是煤矿运输提升机,其耗电量比较大,传统的TKD系统稳定性不太好、耗能还很大。伴随着机电一体化技术和产品的快速发展,目前的提升机中广泛应用到数字化技术,这大大改良了煤矿提升机的系统性能。3.2.3斜井装置机电一体化技术应用到煤矿生产中,斜井乘人装置得到了大大的改良优化,降低了动力消耗量,也提升了运行的稳定性及安全性。应用PLC控制信号系统,使操作方法简单化,设备的检修和维护变得方便快速,更重要的是运输人数效率提升了。
3.3机电一体化在其他装置中的应用
3.3.1矿井安全监测控制
检测技术和传感技术是机电一体化技术中的组成部分,煤矿开采机械设备上应用这两者技术,可以实现对煤矿机械设备运作的无人操作,使之能自行的进行对机械设备故障的检测与排查工作,同时,将机电一体化技术运用在矿井安全监督方面能及时发现机械设备的故障,并进行处理,以防问题扩大化。
3.3.2支护设备
支护设备作为煤矿开采过程中的一项基础性工作,我国的煤矿企业在煤矿开采的过程中一般情况下都是采用液压支架设备来进行工作,但目前已用电液控制代替了液压装置,电液控制是机电一体化技术运用在支护设备上的体现,为保障煤矿开采过程中的安全,我国的煤矿开采企业也应将机电一体化技术运用在支护设备上,以防突然出现的冲击荷载对支护设备造成一定的破坏,影响煤矿开采的安全性[6]。
4结语
由于煤矿开采地区的环境相对较为恶劣,加之煤矿开采的机械设备容易发生故障,在煤矿开采中应大力应用机电一体化技术,能有效地避免这些问题。在煤炭开采过程中,机电一体化技术的应用还能对煤矿生产环节进行优化,使其生产更加科学合理,能够从根本上推动我国煤炭企业的长远健康发展。
参考文献
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[6]陈玄,柴国运.浅析煤矿生产中机电一体化技术的应用[J].房地产导刊,20xx(30):28-29.
机电技术一体化的应用论文4
一、机电一体化概要
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。
二、机电一体化的发展状况
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。
三、机电一体化的发展趋势
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(home net)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(computer integrated appliance system CIAS),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。
四、我国发展(机电一体化)面临的形势和任务
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
1、加强统筹安排,协调发展计划
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。
机电技术一体化的应用论文5
1机电一体化技术的概念
现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科——机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。
对于机电一体化的定义,各国是不一致的。其中有德国的“机械、电工与电子、光学及其它技术的组合”,美国的“由计算机信息网络协调与控制的,用于完成包括机械力、运动和能量流等多动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统”,日本则认为是“将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统”。但无论是各种技术的组合,还是部件有机的结合,里面总是体现了一个思想,就是系统的、整体的、交融的和综合性的。因此,我们可以这样认为:在机构的主要功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,并且以系统的、整体的思想来考虑机电系统综合性的技术问题,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统就是机电一体化系统,而其中所形成的技术就是机电一体化技术。
2机电一体化技术的意义
2.1功能增强
机电一体化产品具有多种复合功能,如加工中心可以将多台普通机床的多道工序在一次装夹中完成,并自动检测工件和刀具精度,显示刀具运动轨迹。
2.2精度提高
机电一体化技术简化了机构链,使机械磨损、配合间隙及受力变形等引起的误差大大减少。由于采用计算机检测与控制技术补偿和校正因各种干扰造成的动态误差,从而达到纯机械技术手段所无法实现的工作精度。
2.3结构简化
由于机电一体化技术采用微处理器、大规模集成电路、电力电子器件代替了原来的电器控制柜和传动装置,使机电一体化产品零部件数量减少、体积变小,结构得到简化。
2.4可靠性提高
随着集成电路的集成度越来越高,材料性能越趋稳定,机电一体化产品可靠性不断增强,同时由于具备了安全连锁控制、过载及失控保护、断电保护的功能,进一步提高了机电一体化产品的安全可靠性。
2.5改善操作
由于机电一体化产品采用了计算机技术,从而提升了产品的自动化程度,减少了操作按钮及手柄,改善了设备的操作性能,构建了良好的人机界面。
2.6提高柔性
由于软件技术的引入,从而实现了机器工作程序的可修改性,能够通过软件的修改来满足工作情况改变的需要。
3机电一体化技术的构成
3.1机械技术
机电产品的功能和作用大部分都是由机械本体来体现的。本体材料的优良、结构的新颖、精密的加工技术,能够使机械结构重量减轻、体积变小,改善其快速响应特性,提高零部件的精度、刚度和可靠性。
3.2传感技术
传感技术是机电一体化技术的关键技术,它将所测得的各种参数量如位移、速度、加速度、力等信号转换为统一格式的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式。
3.3信息处理技术
信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术。机电一体化产品的工作是受控于信息处理装置的,因此信息处理是否正确及时,将直接影响到产品工作的质量和效率。
3.4自动控制技术
自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的'规律运行。自动控制技术范围很广,包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。而机电一体化系统中自动控制技术包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。
3.5接口技术
机电一体化系统通常由许多要素和子系统构成,为了确保各个要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和交换,必须在它们之间建立一定的联系条件,而这些条件统称为接口。这些接口既可能是硬件,也可能是软件,或者是两者的结合。
3.6驱动技术
驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等,机电一体化产品中多采用电动式执行元件,驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路,其主要以采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。
3.7系统总体技术
系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干相互联系的功能单元,找到能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用技术。
4机电一体化技术的应用
在人们的日常生活当中,自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。
对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量,如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。
当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作,也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。若工作联动内容经常变化,就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。
上述机电一体化技术的应用,仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合,各部件都是以模块形式搭建的,而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以,在机电一体化技术应用中,以全局最优的观念去设计机电一体化产品,并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题,是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。
5机电一体化技术的发展方向
由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
5.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,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方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。
5.2模块化
机电一体化产品种类繁多,让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。
5.3网络一体化
由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。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(ComputerIntegratedApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电一体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
5.4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
5.5绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、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。
6结束语
综上所述,机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。它们之间相互发展,相互促进,从而不断地形成新的技术,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。在广泛的应用于医疗、制造、交通运输、航空航天和能源设施领域期间,不断地促进国民经济的发展,同时给人们带来了安全舒适的工作生活环境。因此,机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。
机电技术一体化的应用论文6
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:
[1]俞晓春.传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用分析[J].电工技术:理论与实践,20xx(4):159-160.
[2]冯占营.对机电一体化系统中的传感器与检测技术研究[J].消费电子,20xx(6):100-100.
[3]刘峥.关于机电一体化系统中的传感器与检测技术探究[J].信息系统工程,20xx(2):71-72.
机电技术一体化的应用论文7
摘要:随着我国科技水平的进步,我国在矿业数控机床生产中对PLC机电一体化技术进行了广泛的应用,不仅使矿业的生产质量得到提高,还使数控机床不断朝着智能化的方向发展,有助于实现我国的现代化建设目标。当下,如何将PLC机电一体化技术广泛地应用到数控机床的生产中,是当今社会普遍关注的话题。本文对PLC机电一体化技术在数控机床中的应用展开探讨,希望对相关的研究人员提供一定的借鉴意义。
关键词:PLC机电一体化技术;数控机床;机械设计
机电一体化技术是一种先进的生产技术,在数控机床生产中的应用较为广泛。PLC是一种具有自动化特征的设计运算操作系统,可编程存储器是PLC运行的核心部件,凭借着系统内部强大的记忆存储功能实现对不同元件传达相应的控制指令,使PLC机电一体化技术具有先进性的特征。目前,我国的数控机床中以及广泛的应用PLC机电一体化技术,极大地减轻了劳动人员的工作量还在一定程度上提高了数控机床的先进化、智能化以及数字化的发展水平,对今后我国的工业发展成以及社会经济发展具有一定的推动作用。
1我国数控机床发展中存在的问题
1.1数控化水平较低
机床的数控化比率可以很好地体现出一个国家的数控化水平,就目前我国的机床数控化比率而言,较一些发达国家还有一定的差距,我国的数控化比率在生产方面占30%左右,消费方面占50%左右,而发达国家的生产已经高达70%,因此还有很长的一段距离。据不完全统计,我国的经济型数控机床占据国产机床品种的一半,平均转速为20xx转/秒,而一些大型的、精度较高的机床却不足国产机床的3%,不足一些先进国家的1/20,造成此种现象的主要原因是我国没有先进的核心部件开发,且开发时间较长,所以导致其核心零部件都是依靠进口,对我国的数控化水平造成严重的影响。
1.2严重缺乏核心技术据资料显示
在20xx年到20xx年间,我国的机床出口及消费水平均在世界排名的第一位,看似机床业的`发达程度较高,实际利润却很低,经济型机床是主要的出口来源,而一些大型的高端的机床利润较低。出现这种现象的主要的原因是我国缺乏对机床研究的核心技术,核心部件的制造研发能力较低,无法实现技术产业互,与发达国家存在着明显的差距。且我国现目前的中高端的机床产业主要是对部件进行制造,还无法真正的掌握核心技术,一些高端的技术需要依靠国外的进口,其价值就占据机床成本的60%,对我国的数控机床的发展带来严重的阻碍[1]。
1.3产品性能不高
决定数控机床产品性能的主要因素是零部件的精度、以及转速等等来决定的。但当下我国数控机床零部件的精度普遍较低,一些零部件加工厂所制造出的精度还满足不了客户的要求,特别是重复定位精度上,仅有一小部分产品可以达到欧洲国家的标定位精度。还有就是在转速方面,我国的产品在移动速度、换刀刀速度以及轴转速方面同发达国家还有一定的差距,如一些国外的加工中心的速度均可达到40米/分钟,最高达到90米/分钟,而国内的平均水平却在30米/分钟,极少部分可以达到60米/分钟,与数控机床相比无论在进给速度还是轴转速以及连续工作时间上都有很大的差距。
2数控机床对机械设计技术的广泛应用
机械设计技术可以为PLC机电一体化技术的实施提供一定的基础保障,随着电子信息技术的进步,实现了同PLC机电一体化技术的高度融合,极大的提升了使用效率。新形势下也对机电设备提出了更高的要求,使机械设备逐渐朝着精度准确、材质更轻盈的方向发展,因此,应不断的对传统机械设计技术进行升级更新,以满足当下我国对工业发展的需要。数控机床可以对零件进行加工,对我国的工业生产有着重要的作用,但随着我国工业化的发展,一些较为老旧的数控机床生产已经无法与现代工业发展相适应,而数控机床中对PLC机电一体化技术的广泛应用,不仅提高了数控机床的功能、质量还实现了对数控机床坐标轴以及主传动的合理控制,使机床本体的运行效率得到极大的提高,为今后的生产活动奠定基础。数控机床中对机械设计技术的应用主要表现在以下几方面:①为了避免切削液的外溅而产生的浪费现象,应将应用功能添加到数控机床的防护装置上,使工业生产的安全性得到极大的提高;②将自动排屑装置安装在数控机床上,使机床的生产效率得到了极大的提高,对数控机床的稳定运行提供一定的保障;③将机械设计技术广泛的应用到数控机床中,极大的提高了主轴的运转速度,使数控机床运行的安全性与稳定性得到极大的提高,生产质量也得到一定的保障;④将数控机床中广泛的应用机械设计,可以对自动换刀功能进行广泛推广,不仅提高了矿业加工效率还实现了数控机床的连续加工,还使得数控机床的工作质量得到进一步提高,为我国矿工业的发展创造有利的条件;⑤数控机床中广泛的对机械设计进行应用,使主传动与进给传动可以独立运行,大大提高了数控机床的工作效率[2]。
3数控机床中对自动化技术的广泛应用
在数控机床中广泛的应用自动控制技术,不但可以使提高数控机床的自动运行能力,还极大的降低了工业成本的支出,大大提高了数控机床的运行成本以及运行效率。同时,PLC机电一体化需要计算机技术的辅助运行,有助于实现数控机床的自动化功能,如自动查询、自动输入等,极大的提高了数控机床的信息化、智能化的程度,还有助于提高了数控机床的工作效率。如果电器机床中广泛的应用PLC机电一体化技术,不仅可以拓展电器机床的发展空间还有助于获得良好的运行效果,对生产工艺有着一定的促进作用,使电气机床运行的可靠性以及安全性得到一定的提高。因此,在应用过程中,矿业生产企业应与机床的实际生产环境相结合,对其进行科学的开发,使其PLC的控制系统具有很强的智能性以及兼容性等特征,提高数控机床的工作效率以及使用单位的经济效益[3]。
4执行与驱动技术在数控机床中的应用
驱动装置以及执行元件作为驱动技术中的两个重要的运行载体,在PLC机电一体化技术以及数控机床中的应用具有一定的现实意义。数控机床在运行的过程中,数控装置与执行原件会自动连接,进而能够有效的接收控制系统所发出的指令,有助于提高机床的工作效率。同时,执行原件还可通过机械外接口与执行机构进行合理连接,保障了使数控机床的主传动与进给传动功能,对动作的完成具有一定的规范作用。由此,我们可以得出合理的应用驱动技术,不仅可以提高数控机床的整体操作效果,还可以对数控机床的控制能力进行加强,提高了系统的运行能力。在数控机床中,伺候系统主要对中心系统进行传达与接收,进而可以很好的规范数控机床的运行能力。提高数控机床完成工作的效率,使工业生产质量得到有效的保障,为我国社会经济的发展奠定基础[4]。
5结语
综上所述,在数控机床中广泛的对PLC机电一体化进行应用,不仅丰富了数控机床的应用能力,提高机床的生产质量,还使得机床的运行效率得到极大的提高,为我国工业的发展创造有利的条件。因此,应将PLC机电一体化技术在矿业数控机床生产中进行大力的推广应用,加强对技术人员能力的培训,不断的规范生产流程,使我国现代工业得到快速发展。
参考文献:
[1]李玉.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工程技术(全文版),20xx(08):237.
[2]琚爱云,王忠利.浅析机电一体化技术在数控机床上的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报,20xx,20(01):18-19.
[3]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,20xx,35(07):1-4.
[4]李瑞琴,邹慧君.机电一体化产品概念设计理论研究现状与发展展望[J].机械设计与研究,20xx,19(03):10-13.
机电技术一体化的应用论文8
一:前言
机电一体化技术在水利领域中的应用,不但解决了很多实践难题,而且还推动了水利事业的发展。当前在水利设计与施工中所存在的诸多问题还需要机电一体化技术的嬗变与更新,这需要借助机电一体化的发展趋势得以实现。
二、机电一体化概述
机电一体化技术是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。
三、机电一体化的核心技术
1、机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
2、传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
3、信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
4、驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
5、接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
6、软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
四、机电一体化在水利应用中存在的问题
1、涉及的行业、部门太多,缺乏整体协调配合的机制。
由于机电的综合性很强,机电设备都是由很多零部件组成,零部件的设计、加工、试验、检测等都由不同的行业、不同部门的不同专业来完成。大多数水利工程的规划、设计、建设和管理都是由水利和电力行业来完成,机电技术的主要标准也来源于水利和电力行业标准,但机电工程中大量的产品质量控制和安全鉴定涉及到冶金、机械、消防、电子等多行业、多部门。如何协调各行业、各部门在制订使用功能一致的机电设备标准上还缺乏强有力的协调机制,造成同一种功能的产品因为使用单位的不同而采用不同的标准设计制造的情况,既不利于产品的规范化、系列化,也会使设计、制造、运行成本增大,造成不必要的资源浪费。
2、安全评价和鉴定的指标不够明确。
机电专业的安全评价和鉴定除了按照设计、制造、试验、验收、运行、检修等规程规范和标准执行外,更重要的措施就是借助于强制性标准。我国机电专业的强制性标准比较少。近年来,我国加大了对工程建设强制性条文的拟定、发布力度,极力保障工程建设的安全可靠性和直接涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和公共利益的各个方面,起到一定的效果。实践证明,强制性条文的制订和发布对于工程安全性评价和鉴定是十分重要的,但是机电专业安全评价和鉴定的指标体系尚未完全建立,评价和鉴定指标不明确,强制性条文所规定的强制标准还停留在某些具体零部件的工艺过程控制中,缺乏对机电工程整体性的考虑。
3、设备的更新不利。
水利工程的特殊性和管理原因所造成的使用、维护不当,受修理能力和条件限制致使设备隐患消除不及时与不彻底等原因,使得部分设备无法达到预期的使用周期而损坏限制,在一段时间后被淘汰。再加之设备国有资产管理的特殊性,设备的处置受一定管理制度的限制和约束,施工企业实际的设备拥有量和设备的水平比例失调。
4、设备基础尺寸、标高、位置出现偏差。
这种偏差大多是由于工程施工图纸所标注的设备尺寸与设备实际安装时的尺寸有偏差。例如,土建施工图纸与机电安装图纸中机组标高存在误差,机电安装图纸上表明了基础板的高度和垫板、可调垫铁的厚度,而土建施工图没有标注垫板和可调垫铁的厚度,在进行机组承重梁配筋布置时也没有考虑到相关因素,结果导致机组安装就位时不能按设计高程进行,通常只有放弃使用可调节垫铁来保证机组的安装高程。
五、机电一体化技术的发展趋势
1、智能化
21世纪机电一体化的技术发展的重要方向是智能化,机电一体化的建设研究逐渐的重视人共智能,其一个重要的应用就是机器人与数控机床的智能化,智能化指的是对机器行为的一个描述,它是在控制理论的基础上,充分的吸收各个学科的新思想与新知识,使得它能够具有一定的判断推理与逻辑思维自主决策的能力。但是,我们要做到使机电一体化的产品与人有完全相同的智能与逻辑判断是不可能实现的,但是,较高性能的'高速微处理器能够赋予机电一体化一些较为低级的智能是完全有可能实现的。
2、模块化
机电一体化的模块化是一项非常重要而且艰巨的工程。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、电气接口、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。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。显然,从电气产品的标准化、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
随着网络技术的逐步普及,带动了一大批现代网络科技的发展,其中以网络为基础的远程控制与监视技术逐渐兴起与飞速发展,而这些新技术的终端设备就是机电一体化产品,所以,机电一体化会随着网络技术的发展而逐渐的发展。
4、微型化与绿色化
20世纪80年代后期,微型化逐渐兴起,机电一体化开始朝着微观领域发展,我们称之为微电子机械系统。微电子机械系统指的是其几何尺寸不超过1cm,并且其有逐渐朝着纳米级发展的趋势。微型的机电一体化其产品的特点是体积很小且耗能很少机动灵活,微型的机电一体化在现代化的医疗与军事方面有巨大的优势。当前资源利用率较高且对生态环境无危害的绿色的机电一体化产品具备更大的发展前途。绿色的机电一体化产品主要指的是其在使用的时候不会污染环境,且报废后能够最大化的回收与利用。
六、结束语
综上所述,水利设计与施工要想达到科学而高效,更好的满足人类的生产生活实际,需要机电一体化技术伴随其发展趋势而不断发展,这需要实践应用与理论创新的共同跟进。
机电技术一体化的应用论文9
摘要:近些年来,我国计算机技术呈现出良好的发展趋势,并且在各个领域的应用中取得了极为显著的效果,特别是在机电一体化专业中的应用取得了极佳的效果,在实际应用过程中,计算机技术促使机电一体化专业更能突显自身的价值性,本文中具体阐述了机电一体化专业中计算机技术应用的必要性,同时阐述具体应用效果。
关键词:计算机技术;机电一体化;应用
计算机技术在机电一体化专业中的应用是全新的尝试,从实际反馈可知效果非常显著,这与计算机技术自身的优势性有着必然的联系,推动机电一体化专业能够达到更好的应用成效,并且推动机电一体化专业呈现出最佳的使用状态。本文中重点探究了机电一体化专业中计算机技术的具体应用情况,以促进专业有效性的提升。
一、信息及系统控制在机电一体化专业中的应用
机电一体化专业在实际应用过程中,计算机技术的应用已经是非常普遍的情况,对专业的实际效能能够起到极大的帮助作用,并且改善了当前应用现状,优化该专业自身的有效性。这其中信息及控制系统在机电一体化中的应用效果是非常显著的,而机电一体化信息单元,实质是指可以将来源不同传感器的信息,予以有效的加工与整理,然后进行深层次的分析,与此同时,还需在系统命令的指引下,进行有效的运转。针对系统单元控制而言,主要是由以下部分构成的:电路、转换器。这两个主要方面则是极为关键性的因素,如果其想要更有效的运转,则必须借助计算机技术的支撑。因而从目前形势分析,机电一体化专业发展进程逐步加快,在对其进行变革过程中,计算机信息处理技术,还有计算机应用技术,这两者已经成为其发展进步不可或缺的元素,成为其发展的有效的动力。从目前情况来看,机电一体化研究系统中,系统控制单元发挥了非常关键性的作用,特别是在软件及硬件设备的双重配合下作用更为显著,能够有效予以数据准备采集与分析,同时还需要做好决策和判断工作,继而能够促进信息最有效控制。现阶段而言,高程度智能化已经实现,在这部分系统之中,具有信息控制内容,这主要是以知识驱动为主。例如:在对知识自学及获取,再到推理的不同过程,这些都需要信息控制系统中的知识驱动来完成的。计算机技术,还有信息护理技术,在实际应用过程中,具体应用环节如下:信息运算、决策判断、存取交换等等,因而这两者之间具有非常密切的联系。计算机技术本身蕴含着诸多内容:具体来说是硬件及软件的应用,还有网络与发达通信技术,再到处理数据技术等等,这些技术对机电一体化专业的发展起到了推波助澜的功效,因而在未来的发展中仍然需要不断将计算机技术应用到机电一体化专业之中,推动该专业具有更好的.发展前景。
二、PLC技术在机电一体化专业中的应用
针对PLC技术本身而言,是目前计算机领域应用较为广泛,同时也属于比较先进的技术类型,这种技术在机电一体化专业中的应用发挥了非常关键性的作用,为该领域的进一步发展做出了极为巨大的贡献。具体来说主要表现在以下几个方面:第一,模拟量控制。PLC技术本身具有一定的优势性能,其能够按照其需要控制机电一体化的具体事物,全面且灵活对其进行有效的控制。PCL技术于模拟系统控制中的应用可谓是起到了极大的推动功效,这其中主要表现在自动化系统控制的维护,还有在设计方面具有极大的便利;第二,针对PLC技术来说,其在开关量控制方面的应用也是全新的挑战,从某种角度分析,能够给予自动化系统开关控制量极大的稳定性能,同时兼具可靠性。与此同时,还需要注意的是,这种技术在实际应用过程中能够借助中间继电器,按照相关公式予以检查,这对自动化系统设计的完善性具有非常重要的意义,能够保障其自身的有效性,同时兼具规范性。值得注意的是,PLC技术在该专业中的应用还体现在以下方面:位置控制、系统集中控制,从实际应用效果反馈可知效果极为显著。总而言之,PLC技术在机电一体化专业中的应用效果极为显著,促使该专业在未来的发展中具有更为广阔的空间。
三、软件新技术在机电一体化专业中的应用
计算机技术呈现出日异月新的发展步伐,新的软件技术可谓是层出不穷,软件新技术的应用促进社会的发展进步,也带来新的技术变革时代。从目前情况分析,软件新技术还在持续开放中,从而推进计算机技术发展迈上新的高峰,软件新技术主要包含嵌入式JAVA、IP构件等等,这些新软件在机电一体化专业中的应用可谓是全新的尝试,同时也是极大的挑战,具有一定的发展机遇。近些年来,市场竞争可谓是日趋激烈,只有存在市场竞争力的软件新技术,不仅能够提升自身在市场中的竞争价值,同时也为企业与社会发展带来极大的福音,为他们带去巨大的经济收益,与此同时,从机电一体化领域中可以看出,逐步实现NU,多种嵌入式Linux原型,还有工具性等软件研制,做好相应的开发,这对于机电一体化专业的发展是非常有利的因素,提供发展的便利条件。特别是IP技术研发和大面积推广应用,促使这种技术在市场的比例正在逐步递增,具有极大的进步空间,进一步推动机电一体化软件开发未来具有更广阔的发展前景。
综上所述,计算机技术自身的优势性促使其在机电一体化专业的应用中起到了非常关键性的作用,促进了该专业的应用领域更为宽广,同时增加计算机技术的知名度及实用性。本文中具体阐述了机电一体化专业中计算机技术的具体应用情况,进一步促进机电一体化未来发展趋势更好。
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机电技术一体化的应用论文10
随着我国经济社会的进步,工程机械也得到了快速发展,机电一体化技术得到了广泛的应用。在工程机械运行中应用机电一体化技术,可大大提高工程机械运行效率,为经济效益提升提供保障。因此,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用具有重要意义。而且,机电一体化技术属独立学科,涉及信息技术、电子计算机技术、微电子技术及自动控制技术等,探讨机电一体化技术在工程机械中的应用,有助于促进工程机械的发展。
1机电一体化技术及其应用现状
机电一体化即机械电子学,属于新兴边缘综合学科,涉及微电子技术、计算机技术、机械技术及信息技术,等等。在工程机械中利用机电一体化技术,将微电子技术应用到工程机械中,可将微电子技术中的动力、控制与机械主功能等加以充分发挥,从而提高工程机械的利用技术。而且,在工程机械中利用机电一体化技术,也可大幅改善工程机械面貌,促进工程机械的智能化、自动化。随着施工的变化,工程机械性能的要求也在不断发生改变,需要逐步提高工程机械的性能。在使用性能上,工程机械应做到以下几点:第一,提高生产效率,降低能耗;第二,提高工程机械的自动化水平,严格控制施工质量与精度;第三,实现工程机械设备操作简单化和稳定性,降低工作人员的劳动强度,提高作业安全性;第四,延长工程机械使用的.寿命。在工程机械中利用机电一体化技术,有助于实现上述几个目标。
2工程机械机电一体化技术的应用分析
2.1工程机械与机电一体化的关系
与传统工程机械相比,目前的工程机械中应用机电一体化技术,可改善工程机械各方面性能,比如操作舒适性的提高,且机械功效增加;工程机械的耗能大幅下降,且安全性与可靠性不断提升;工程机械的作业效率与精度也有所增加。
2.2机电一体化技术对工程机械的改进
现代工程机械对性能要求比较高,主要表现在以下几个方面:工程机械的功效高,且能耗下降;系统具备监测运行状态的功能,可自动诊断与报警,提高运行的安全性;实现工程机械的自动化与精度的提升。在现代工程机械中,与电子控制相关的内容包括以下几个方面:
2.2.1控制柴油机促进柴油机技术的发展,必须解决最低耗油量与发动机排放量之间的关系。在工程机械中利用电子节能液压泵系统,可降低系统能耗。在这种情况下,电子控制自动变速,可根据负荷条件,实现柴油机油门的自动调节,同时满足经济指标、排放量指标,对于节约能源、提高效率及实现净化排气等均有重要意义。
2.2.2提高生产效率,降低能耗现代工程机械的发展,对高能量利用效率有了更高的要求。传统工程机械的燃料利用率较低,仅仅有20%左右。如果在新型挖掘机上利用日本小松生产公司生产的新型节能系统(OLLS系统),可提高节能效果,与传统工程机械相比,节约能源约为23.0%。这一OLLS系统可利用发动机功率,满足发动机转矩与泵吸收转矩最佳性能的要求,提高工程机械的生产效率。
2.2.3提高成品的作业精度在某些工程机械设备中,引入电子控制系统,可满足系统对于称量精度的要求。同时,在工程机械中引入电子控制系统,可降低工作人员劳动强度,并提高工作效率,从而减少人工称量的误差。比如在混凝土拌合机械设备、沥青拌和机械设备中,引入电子控制系统基本实现计量功能的自动化。在电子计量系统中,微机控制技术也得到了良好的应用。
2.2.4电子监控、自动报警与故障自诊工程机械的发动机、液压系统与传统系统等运行状态,经常发生机件或设备损坏事故,在系统运行中,利用电子监控与故障诊断专业系统设置各种类型传感器,可进一步保证作业人员与机械设备的安全性,并在故障发生之前自动报警,可提醒工作人员及时解决故障。
2.2.5作业过程的半自动化与自动化为了提高工程机械运行的水平与效率,在工程机械中利用半自动化或自动化方式,可降低操作者的工作强度,并保证作业精度不受操作人员技术、生产经验的影响。
3工程机械一体化技术的前景
3.1电子控制理论
利用以电子为核心的高新技术,是工程机械现代化的重要标志之一,通过应用与推广高新技术,在参考相关控制理论的基础上,可满足系统智能化设计要求,实现设计后的系统仿真,等等。
3.2传感器技术的应用
在现代工程机械中,传感器技术的应用比较广泛,在发动机上利用机油压力传感器、冷却水温度传感器,等等,可检测并控制发动机运行状态;在沥青摊铺机上利用传感器技术,可提高作业精度,满足平整度、厚度与坡度要求。随着传感器技术的不断发展,在未来的工程机械上,高性能与稳定性的传感器将越来越多地得到应用。
4结语
在工程机械中利用机电一体化技术,可提高工程机械的效率与安全性,降低工作人员的劳动强度。本文从机电一体化技术及其应用现状、在工程机械中的应用及发展前景等三个方面进行了分析,以期为该技术在生产中的应用提供参考与借鉴。
机电技术一体化的应用论文11
“机电一体化”(Mechatronics)这个名词起源于日本。日本《机械设计》杂志1984年增刊文章中指出:“机电一体化就是利用微电子技术,最大限度地发挥机械能力的一种技术”。日本机械振兴协会经济研究所1981年3月的解释是:“机电一体化乃是机械的主要功能、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相关软件有机结合而构成系统的总称”。概括地讲:机电一体化是机械工程学与电子学在机械产品设计开发中的有机结合,是微电子技术和信息处理技术最大限度地融入机械本体的结果。由于微电子技术的迅速发展和应用,产生了第三次技术革命,出现了一系列具有各种优异功能的技术和产品,使机电设备的面貌一新。国内外大量实践证明:发展机电一体化,是开发新产品、改造老设备行之有效的技术措施。
机电一体化技术就是机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而采用机电一体化产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。近年来,随着微电子技术、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。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。例如,英国、日本、美国和我国煤机厂生产的电牵引采煤机,都装备了以计算机为核心的控制和工况检测与故障诊断系统。它是由安装在采煤机上的计算机,配合多种传感器,对采煤机的运行工况及参数进行采集、处理、显示、存贮和运输,提供操作指导或控制采煤机作出相应的处理,并对电机、轴承等部件进行故障自动诊断。这不仅大大提高了采煤机的开机率,而且可以保证设备在最佳状态下工作。液压支架则向电液控制方向发展,将计算机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6-8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。此外,引进的工作面供电设备采用了微机控制技术,实现故障查寻、闭锁、先导保护和控制功能,也是一种典型的机电一体化产品。
煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速。由于带式输送机已成为我国煤流运输的主要设备,因此,近几年来带式输送机的机电一体化成为重点研究对象,并取得可喜的.成绩。引进的电液控制软启动(CST技术),在机电一体化技术的应用方面达到很高水平。它利用计算机与液压技术相结合,不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能,而且能检测设备各部分的工况,对不正常状态进行保护,显示故障类型,该设备在大柳塔矿应用效果良好。
我国研制成功的钢丝绳带式输送机全数字控制系统,具有完善的保护和自诊功能,已有十余套在全国高产高效矿井中应用,良好的性能受到用户的欢迎。带式输送机配合传感器形成完整的带式输送机自动化装置,其中KJ42-1型带式输送机控制装置还具有显示和通信功能,在兖州兴隆庄矿实现了地面远程集中控制井下胶带机运输。该系统投入使用后,减少了33名岗位工,带式输送机运力从1000t/h提高到1200t/h,取得了良好的经济效益和社会效益。矿井提升机是实现机电一体化较好的矿山大型设备,全数字化,交、直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,机械结够大大简化,是典型的机电一体化设备,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠,具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能,以及简单而快速的通信功能;采用总线方式,大大简化电气安装;硬件配置简单,互相兼容,零备件少;可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。“九五”期间,国产全数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化直流提升机,其核心部分ASCS是由双CPU构成的计算机系统。
此外,我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。该系统20xx年11月在焦作古汉山矿投入运行,情况良好。由于采用了计算机技术,提升机的安全保护系统更为完善。其特点是:采用两台计算机装置,每台都有自己独立的测量、传感装置和数据处理系统。它们同步工作,互相检测,互为备用,对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式,对两者进行比较、校正,实现行程自动控制。由于采用了计算机对安全回路、制动回路、电源和驱动回路进行实时检测,实现故障记忆,因此提升机安全性能大大提高。
此外,机器人也是一种典型的机电一体化产品。世界各国都十分重视煤矿机器人的研究,例如美国、英国研究的无人工作面,其设备操控均实现机器人化;日本研究的带式输送机巡检机器人,我国研究的喷浆机器人和机器人化自动钻机等等,都是先进的研究成果。由于煤矿工作环境恶劣、自然条件复杂,上述煤矿机器人达到实用阶段,还需要做许多工作。尽管如此,煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。
机电一体化产品是综合各项高新技术于一体的复杂产品,而其主要支撑技术:微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,都是当今迅速发展的学科。
机电技术一体化的应用论文12
根据相关资料研究结果显示,我国大部分的煤矿生产都实现了机械化,煤炭的产量也日益升高。在现有的基础上有效提高煤矿的生产质量以及效率是相关工作人员最为关心的一个问题,而此时出现的机电一体化技术能够有效解决煤矿的生产质量以及效率问题。
1机电一体化技术的相关概念以及重要作用
机电一体化技术主要是将电子技术以及机械有效结合起来,对机械设备进行自动化以及信息化的具体操作。机电一体化技术能够将电子技术以及机械技术两者相互和谐统一,继而加大超大集成电路以及集成电路的相关应用,使得机电一体化技术在自动化控制中能够发挥出更大的优势。
机电一体化技术的重要作用主要表现在以下三个方面:①调整以及维护比较方便;②应用的范围比较广;③具有极高的安全性。从调整以及维护比较方便的角度来看,绝大多数的机电一体化产品都结合了电子技术以及机械技术,不用再收以往产品的单一性限制。通过对现阶段一些基本技术的升级与有效整合,能够具有强大的自动化功能。与此同时,在安装的以及调试产品的过程中,操作人员只需要改变一些简单的程序就可以满足不同用户的需求,因此大大节约了成本。另外,机电一体化产品一般都具有自动监视功能,能够对设备的.实际运行状态进行有效监测,一旦发现相关问题即可以采取自动化的措施来加以控制,在短时间内恢复正常。从应用的范围比较广的角度来看,由于机电一体化产品具有调节以及自动控制等功能,因此能够被广泛应用。机电一体化产品本身具有比较高的灵敏度,应用的范围能够相应的扩大,继而在各个场合以及范围内提供条件。从具有极高的安全性的角度来看,机电一体化产品在安全方面的功能比较多,例如自动报警以及自动保护等功能。机电一体化产品还拥有程序程序控制系统,所以有效减少了操作手柄,提高了机电设备的安全性。
2机电一体化技术在煤矿生产中的具体应用
2.1在井下输送机中的相关应用
机电一体化系统应用于井下输送机中,首选需要满足地底下的环境发展要求,既能够延长井下输送机的使用寿命,又能够防止水分的侵袭,继而有效减少电磁干扰,确保井下输送机的安全,与此同时能够有效降低井下输送机的能量损耗,提高工作效率。
2.2在采煤机中的相关应用
机电一体化技术在采煤机中的典型应用就是电牵引采煤机,机电一体化技术具有液压牵引采煤机所不具备的优势。机电一体化技术的主要优势表现在:①优良的牵引特性;②运行比较可靠,使用寿命延长;③广泛用于大倾角煤层。从优良的牵引特性优势来看,在采煤机前进时,机电一体化技术能够提供牵引力,一旦采煤机发生下滑情况是,机电一体化系统能够发电制止。从运行比较可靠,使用寿命延长优势来看,机电一体化技术下电牵引采煤机除了会磨损整流子以及电刷之外,元件没有收到磨损,在运行的过程中比较靠谱,使用的寿命也比较长。从广泛用于大倾角煤层优势来看,牵引电动机有防止下滑的制动器,可以被用于50~60°的倾斜角煤层,并且不需要靠其他的防滑装置。
2.3在矿井安全监督方面的相关应用
安装监测系统主要是为了保证煤炭生产的安全性,机电一体化技术中的感应技术以及检测技术能够实现无人操作。机电一体化技术的相关应用能够在很大程度上降低安全监测的;工作压力,与此同时机电一体化技术具有快速的反应能力以及自动处理能力,避免了安全隐患的再次扩大。
3结束语
综上所述,机电一体化技术的相关应用既能够有效降低维修成本,又能够提高安全生产成本,在一定程度上提高煤矿生产的速度以及效率。随着生产效率的提高以及相关工作人员对机电一体化技术的掌握能够让煤炭生产企业赢得经济效益以及社会效益。
机电技术一体化的应用论文13
1.机电一体化技术在煤矿机电中的应用
1.1电控牵引采煤机煤矿生产过程中,电控牵引采煤机的应用十分普遍。它具有一些显著特点,比如牵引性能,可以为采煤机移动提供牵引助力,减少工人劳动量,使得采煤机消除大部分阻力,轻易向前移动,同时也可以在不同地形下产生滑动助力,依靠发电实现制动,同时荧幕会反映出所剩电能与续航时间。电控牵引的操作系很高,能够适应连续工作,不易损坏,使用周期长,它与液压牵引不用,电控牵引只需电能支持,比液压牵引易于成本控制,损耗部件只有整流器和电刷,可随时更换,在其余零件没有受到严重损坏的情况下,仍然能坚持工作,并且系统故障几率低,工作寿命长,维修简单快捷。电控牵引采煤机的反应速度快,制动灵敏,机动性高,可以在采煤作业中随时对系数进行调整或设定,操作难度低,作业效率高。在机械制动方面,电控牵引采煤机具有结构简单的特点,重量轻便,体积适中,制动效率接近100%,高出液压采煤机近30%。现阶段,国产采煤机在我国煤矿机电一体化进程中占有很大比重,长期处于应用主导地位,像太原矿山机械厂、鸡西煤机厂、西安煤机厂等国内采矿及生产企业,正不断对电控牵引采煤机进行技术更新与研发。1.2网带输送机网带输送机是煤矿机电技术中的重要组成部分,现有许多国产品牌专门为煤矿行业提供网带输送机,根据不同价格定位以及项目实际需求,网带输送机的传导方法与安装拆卸性能不尽相同,为煤矿承包方提供了更多选择。井下煤矿,由于项目自身特点,对网带输送机的要求主要是距离长、功率大,各机械企业针对各类煤矿项目做出了周密的分析,新产品的应用价值趋于多元化,定制研发能力持续攀升。比如大倾角网带输送机,它的距离长度可以适应大部分井下作业,整套设备易于运输和安装,传送带可伸缩,传递速度均匀。我国在输送机领域内投入很大,以至于改变了缺乏相关技术的现状,并且自主生产研发网带输送机所需的一系列配件和制动理论,切实有效地研制出了多款起动和制动装置,另外还有以PLC为核心的数控编程装置,以自动化为前提的驱动系统以及齿轮减速器、调速型、液力耦合器等。目前煤矿采集领域大范围应用具有调速功能的网带输送机,以软起动方式运行的液力耦合器性能发挥全面,解决长距离材料输送难题的同时,也促进了机电一体化在煤矿机电技术中的应用。1.3其他煤矿机电一体化设备除上述机电一体化设备外,还另有一些机电设备也在投入使用。比如供电设备,煤矿需要稳定的电能支持,对供电的要求非常高,除了质量、连续性、稳定性外,还要能够符合大功率设备使用要求,因此供电设备选择显得尤为重要。节能型供电设备具有就地补偿和集中补偿同时运行的特点,对增强功率因数、降低供电系统浪费效果显著,高压控制装置连续作业时间长、维护投入少、寿命长,并且可以兼容电子计算机技术,具有网络通信功能,煤矿外的工作人员能够远程对设备进行监控和微调,在发生矿难时,又可以发挥重大作用,为搜救工作提供位置信息。
2.机电矿井提升设备
矿井提升机设备正字向数字化发展,尤其是内装提升机,如今它已形成了滚动和驱动合二为一的结构整体,极大程度上对机械结构实现了简化,可以说矿井提升机是机电一体化设备中的经典类型。数字化提升机可以进行故障自检,重复搜寻故障原因,生成系统日志,给维修人员提供准确的故障诊断,并且具有一定通信能力,可以在故障初期发出预警,对工作人员发出提示。现阶段提升机内部多采用总线方式,降低了电气安装难度,硬件配置兼容性强,选择面广泛,易损耗部件少,工作人员可以轻易对其进行软启动或者软件控制,甚至瞬间改变速度,当前全数字化提升机已经作为各煤矿首选提升机类型,我国对数字化提升机拥有知识产权,成功研制了多款全数字化直流提升机,它的核心部分是由ASCS计算机系统组成,配以双CPU架构。数字化提升机充分利用了计算机技术,让系统保护工作更加完备,具体特征表现为两台计算机装置同时运行,每台都有各自独立的传感装置和测量装置,两台计算机装置共享数据处理系统,实现了数据同步、相互检测、为对方备用等,提升路径采取间接测量与直接测量相结合的位置探测模式,两台计算机互相进行比对和校准,完全展现了自动化提升效果,因此安全性能充分得到加强,对制动回路、电源驱动回路、安全回路可以全过程检测。
3.煤矿安全作业监控系统
随着矿井安全要求越来越高,煤矿机电一体化技术开始引入了安全作业监控系统,更加贴合相关法律法规对矿井作业的约束。安全作业监控系统在我国应用的时间还不长,经过多次矿难伤亡教训,国家煤炭部门开展了多次大规模整改,处理了许多安全保障低下的黑煤窑,数量之庞大、惩罚之严厉前所未见,与此同时组织专家学者远赴欧洲交流学习,引入了大量国际先进监控技术,逐步建立起了符合我国煤矿业特点的.监控体系,从波兰、英国、德国、日本先后邀请了多支专业煤矿监控队伍,从根本上扭转了国内煤矿安全监控系统缺失的现状。经过大量经验总结与丰富的实践,我国煤矿安全作业监控系统趋于完善,紧随国际发展趋势,自主研发了大量具有国际尖端水平的监控设备,并且当即投入试运行,收效颇丰,时至今日,90%以上的煤矿都已经具备了煤矿安全作业系统,和国家监管部门对接,为煤矿作业安全提供了保障。
4.结语
总之,我国煤矿机电一体化应用已经迈上了新的高度,在智能化、信息化领域中摸索出了一条符合自身发展的路径。机电一体化设备拥有安全可靠、性能卓越、维修简单、操作性强等特点,在煤炭生产中得到了广泛应用,减轻工作人员劳动量的同时,也为煤矿工人提供了可靠的安全保障,促进了煤矿生产能力以及经济效益。
机电技术一体化的应用论文14
1 煤矿机电一体化技术的特点及应用现状
1.1 煤矿机电一体化技术的优势
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。
1.2 我国煤矿机电一体化技术的'应用现状
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。
2 我国煤矿机电一体化技术的发展方向
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。
3 结语
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。
机电技术一体化的应用论文15
摘要:机电一体化融合计算机、信息技术及机械等各种技术优势,在很大程度上提高了工业企业的竞争力。本文针对机电一体化发展现状以及在智能制造中的应用展开了分析。
关键词:机电一体化;智能制造;传感技术
当前,智能制造已经逐渐成为我国工业发展的主要目标,智能制造不断进步,推动了我国工业朝着科技化、智能化、数字化的趋势发展。对机电一体化在智能制造中应用的探讨与研究,对于智能制造行业的发展有着极为重要的意义。
1智能制造概念及机电一体化发展现状分析
智能制造是由智能制造系统与智能制造技术组合而成。智能制造技术就是采用计算机技术、模拟智能制造系统,对系统的某一部分进行分析与研究,有效缩减了投入成本。相关研究人员只要通过简单操作,就能实现对整个系统动态的全面掌握,确保了系统的有效性和稳定性。智能制造技术是智能制造系统的基础,而智能制造系统则是智能制造技术的应用载体,体现智能制造模式。近年来,计算机技术和信息技术普遍发展,推动了机电一体化技术的发展。机电一体化技术在智能制造领域的应用,促进了我国机械行业的发展和进步,使生产管理工作更加自动化、智能化。伴随着科技的进步,机电一体化技术融合了更多新型技术。机电一体化技术采用电子技术,在运用人工智能技术的基础上,通过计算机系统实现对机械设备的自动化控制和管理,从而使整个生产流程更加高效、便捷,提高了生产活动的规范性。
2机电一体化技术在智能制造中的实际应用
2.1传感技术的具体应用。在机电一体化技术中,传感技术是一种较为基础的技术,但是传感技术以其敏捷性和精准性的优势,能够在最大程度上避免外界信号对于机器设备的干扰。从当前的发展趋势来看,普通传感器已经无法满足人们对于高精度制造的要求,通常来说,都是需要建立一个系统的传感器,收集计算机信号。目前人们最常用的就是非线性的接触手段与光纤电缆传感器,这类传感器有着标准的`接口,能够在很大程度上降低开发成本,提高产品的性价比。
2.2数控生产中的具体应用。在我国机电一体化技术发展早期,数控加工技术显著提升了机械制造的质量和效率,发挥了机电一体化技术的优势。在数控生产中应用机电一体化技术,能够有效提升机械加工的准确度和速度。应用机电一体化技术的主要目的就是提高加工的精度,因此必须重视对系统的智能控制。当前,我国数控机床的智能控制系统,主要就是通过总主线和CPU来实施控制,而且在智能控制技术与在线诊断技术上都有较快发展,能够实现数控生产的三维仿真,满足当前智能制造的生产需求,为我国工业水平的提高奠定了良好的基础。
2.3工业智能机器人方面的具体应用。智能制造技术逐渐呈现出多样化的发展趋势,而其中工业智能机器人有着明显的先进性。工业智能机器人主要由计算机系统技术、仿生学以及人工智能技术等各种先进技术融合而成的新型成果。研发工业智能机器人,促进了传感技术、信息技术以及控制论的有效结合。将工业智能机器人应用于部分生产领域,能够有效改善产品的质量,降低工人的劳动强度。工业智能机器人在应用中的优势主要有:
(1)能够实现对信息资料的辨别、分析与整理;
(2)对于一些复杂的工作流程也能迅速完成;
(3)生产的速度快、精确度高、产量大,广泛应用于军事生产领域,而且在出口制造方面也得到一致好评。
2.4自动生产线和自动机械方面的具体应用。自动生产线和自动生产机械就是通过光电控制系统,实现对人机界面装置的控制,从而掌控整个生产流程。现阶段,自动生产线和自动生产机械在我国很多大规模的企业中都得到了广泛应用。如在手机、电脑等精密设备的生产过程中,均采用自动化生产线,其原理就是利用计算机控制系统对生产中使用到的设备进行融合,对计算机设备、数控设备等实行一体化管控,从而形成网络化与集约化的生产模式。
3结束语
通过融合机电一体化技术与智能化技术,将其应用于各领域,节约了大量的人力,降低了企业生产成本,显著提高了生产效率与产品质量。因此必须加强对机电一体化技术在智能制造中的应用和研究,进一步促进我国工业的可持续发展。
参考文献:
[1]杨再生.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].南方农机,20xx,49(06):103.
[2]胡志耀.机电一体化技术在智能制造中的应用[J].机械管理开发,20xx,32(12):104-105.
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