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篇1
1簡述接口、接口類型與接口連接方式
機電一體化系統,即是將機械系統與電子系統有機地聯系到一起,從而發揮機械電子的優勢,提高機電一體化產品的應用性能。而接口是機電一體化產品的重要組成部分,它是連接機械系統與電子系統各個模塊的重要組件,具有調節、匹配、緩沖等性質,可以有效地轉換電平、增加功率,使機電一體化產品的性能得到提高;一些技術人員將接口加設抗干擾材料,可以將電子系統與控制系統之間相互隔離,防止兩個系統之間的信號受到干擾,影響電子系統與控制系統運行的可靠性;接口的運用,還可以進行電路轉換,保證機電一體化產品中各個系統之間電流量的匹配,進而提高機電一體化產品的運行效率。
不同的機電一體化產品,其性能、工作原理等都存在差異,自然接口也不完全相同。也就是說,在運用接口技術連接子系統的各個模塊時,需要運用到不同的接口。技術人員根據實際情況將接口分成兩類,即機電接口與人機接口。機電接口是指執行機構驅動系統與傳感器之間的接口,它可以模擬信息的輸入與輸出,并為機電一體化系統提供平穩的電流,以保證機電一體化產品能夠保持一個有序的運行狀態;人機接口是指工作人員或者技術人員與計算機之間的接口,這種接口可以將工作人員的指令,利用計算機網絡進行編碼形成有效的信息數據,并通過接口在各個子系統之間相互傳遞信息,以滿足實際需要。
2接口技術在機電一體化中的運用
2.1概述接口技術
在機電一體化技術發展的過程中,接口技術是隨之發展起來的新型技術。顧名思義,它是將機電一體化中各個組件、系統相互連接,使其發揮最佳效用的技術。接口技術在機電一體化產品中的應用,可以更加有效地使機電一體化產品中各個復雜的子系統模塊之間有效地連接起來,促進其數據、信息的傳遞與轉換,使機電一體化產品的性能得到提高。而隨著接口技術的發展,機電一體化技術也將得到更快的發展,并將向著網絡化、綠色化、智能化、模塊化方向發展,機電一體化產品的性能也將越來越高,為人們生產、生活提供更多的便利。
2.2接口技術在機電一體化中的運用
眾所周知,接口技術在機電一體化中的應用,大大提高了機電一體化系統的性能,同時也促進了機電一體化技術的發展。那么,接口技術到底是怎樣運用到機電一體化系統中的呢?
(1)連接機電一體化系統中的各個子系統模塊,充當“開關通道”。在機電一體化系統中,各個子系統模塊相互連接,再通過電子系統進行智能化控制,將信息系統中的數據、信息進行傳遞與轉換,使各個系統模塊都能夠在電子系統的控制下運作。要想實現以上功能,就必須有連續的電流,而在接口技術運用下的接口可以充當“開關通道”,工作人員只需正確操作開關執行器,為系統模塊之間的連接提供連續的、平穩的電流,就可以有效實現以上功能。
(2)工作人員可以根據需要手動接口,滿足工作需求。工作人員在操作監控機電一體化系統運作時,通過人機接口使系統按照工作人員的需要進行運作,這種被稱為人機接口。人機接口主要分成輸入與輸出接口,工作人員只需按照需要將指令通過硬件輸入系統,系統就會按照需要將指令編碼成信息數據,并通過接口傳遞給各個系統模塊,輸出相應的狀態、運行參數等,以實現工作人員監控機電一體化系統的目的,滿足工作需要。
(3)運用接口技術,可以有效提高系統輸出信號的質量。傳統的機電一體化技術中,接口的運用還不是很成熟,導致系統顯示的數據、信息等質量不高。隨著接口技術的不斷發展,越來越多的機電一體化系統在運用接口技術之后,有效地提高了數據、信息輸出的質量。工作人員能夠有效控制輸出的數據、信息等運行參數,對這些數據、信息等進行有效的調整,就可以實現監控生產過程的目的。
2.3運用接口技術需要注意的問題
接口技術是在機電一體化技術上發展起來的,所以在運用接口技術的時候,需要注意以下問題。技術人員在運用接口技術將接口連接于各個子系統模塊之間,需要注意接口技術是否與機電一體化技術相匹配,是否能夠符合機電一體化產品在性能上的要求,這些都是技術人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用接口技術,才能為機電一體化產品的性能正常發揮起到基礎的作用;任何技術在運用過程中,都需要進行調試,以確保技術運用的科學性、合理性與可靠性。同樣,接口技術的運用也需要進行智能調試。一般來說,技術人員在運用接口技術連接各個子系統模塊之后,就要及時地進行系統測試與接口的智能調試,這樣才能在第一時間發現問題、解決問題,保證機電一體化產品的可靠運行,也可以為以后接口技術的發展提供參考;接口在使用過程中,人機接口是比較常見的,它是根據實際生產需要而進行的人工調整的接口,也就是f,這種接口是可調的。因此,技術人員運用接口技術必須積極思考機電一體化產品的實際生產效能,并注重接口技術的各項指標能夠按照要求合理調控,結合實際情況運用接口技術。這樣的接口技術才能保證機電一體化系統可以按照需要隨時進行調控,實現智能化、網絡化,提高接口技術的運用效果。
3結語
總而言之,隨著我國工業化進程的不斷深入,各種相關技術也在不斷發展。機電一體化技術作為促進工業化與機械化發展的重要技術之一,對我國社會建設與人們生活水平的提高有著重要的意義。而接口作為機電一體化產品的重要組成部分,接口技術的發展也影響著機電一體化技術的發展。所以,相關技術人員應該積極創新接口技術,從各個方面提高機電一體化產品的質量,進而促進機電一體化產品在社會建設中重要作用的發揮。
篇2
1機電一體化及工程機械性能概述
1.1機電一體化概述
伴隨著機電一體化技術的產生和發展,促使工程機械技術實現了機械、液壓、電子控制技術等多種技術的有效融合,從而顯著提升了工程機械的使用性能和經濟效益。現階段,機電一體化技術在工程機械中的應用主要是借助于微電子處理器的重要作用,通過全面優化、處理各種系統設備,從而推動工程機械行業的全面發展。例如各種工程設備能夠實現狀態監管和故障自檢等。此外,在科技水平的進一步推動下,機電一體化技術在工程機械上的應用范圍也越來越寬泛,并推動了工程機械朝向智能化和一體化的方向發展。
1.2工程機械的基本性能
隨著科技水平的逐步提高以及社會的逐漸發展,工程項目已經脫離了傳統單純以人力施工的方式,而逐漸轉變為采用機械化施工的方式。機械化施工能夠顯著提升工程項目的施工效率,降低勞動力的使用數量,節約了大量的施工成本。隨著目前工程項目數量和規模的擴大,以及各種機械設備的大量投入運用,為全面提升工程機械的使用效率,人們也在工程機械中逐步融入智能化和自動化等技術,并取得了較好的實踐效果,同時也進一步奠定了機電一體化技術的發展基礎。
2機電一體化技術的應用
第一,在線監控、自動報警及故障自檢。對于工程機械來說,機電一體化技術的具體應用是實現對所有設備系統的全程、動態電子監控。其能夠對運行中出現故障的設備系統進行監控和檢測,例如機械中的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統以及液壓系統等等,其不僅能夠實現對上述機械設備的在線監控,還能夠在機械設備出現故障的時候,自動報警并快速定位故障位置,進而全面提升機械設備的工作效率,簡化設備的維護檢查工作,節約設備的維修費用,延長機械設備的使用壽命。
第二,調整施工的精度,提升生產效率。機電一體化在機械加工領域中應用的典型特點就是高效和高精度。例如數控機床(含加工中心)能夠充分發揮現代刀具材料的性能,不僅能夠顯著提升加工效率,降低加工的成本,還能夠提升機械零件表面的加工質量和精度。例如目前我國普通級的數控機床的加工精度已經由之前的±10μm達到了±5μm,而精密級加工中心的加工精度已經由過去的±3-5μm達到了±1-1.5μm。可以說,目前運用數控機床來實現機械加工效率,是我國機械制造業進行技術改造以及技術更新的必由之路。
第三,節能降耗的作用。過去工程機械在實際運行中,為了確保機械設備能夠處于正常的運轉狀態中,通常需要消耗大量的能源。主要原因在于工程機械大部分情況是處于超載或者是未達到額定功率的現象,進而做了很多無用功。而通過機電一體化技術,能夠對機械設備的施工功率進行有效調節,確保機械設備在正常運轉的狀態下無需消耗過多的無用功,能夠實現節能的作用。例如對于井下作業而言,合理運用膠帶輸送機、通風機以及提升機等,并采用變頻起動和PLC控制系統,就能夠在全面提升生產效率的同時,實現大約30%左右的節電量。
3機械制造中數控技術的具體應用
3.1機械
伴隨著社會的日漸進步,機械制造行業的產品的種類也日漸繁多。例如在各種機殼的毛坯制造中更多地選用焊件,而若使用傳統機械加工方式則無法實現單價下料問題。因此綜合運用機電綜合技術的數控技術就能有效改善這種局面,運用數控氣割方式,代替傳統的仿型法,并運用龍骨板程序實現對采煤機葉片以及滾筒等的下料,可以實現快速切割并確保了切割質量。同時部分零件的焊接坡口可以直接割出,有效地提升了生產效率。此外,數控氣割機上配備的有能夠自動調整的切縫補償裝置,其可以通過程序來控制構件的實際輪廓,例如數控機床可以對銑刀的半徑進行補償。通過切縫補償裝置就能夠實現對毛坯件加工余量的精確控制。
3.2機床設備
在整個機械制造行業中,機械設備是其重中之重。尤其是伴隨著現代機械制造業的快速發展,更是對機床設備提出了更高的要求。現階段,綜合融入機電一體化技術的數控機床設備是機械行業中的重要產品之一。其主要是將計算機控制裝置運用在機床上,通過代碼來實現對機床控制的機電一體化產品。其在控制介質上記錄刀具和工件的相對位置、主軸轉速、刀具選擇、冷卻泵的啟停等操作及順序動作數字碼,進而發出相應的控制指令來要求機床的伺服系統或者其他相應的執行元件,最終實現機床制動加工零件的功能。總之,機電一體化在工程機械中的應用是科技水平發展和社會進步的必然要求,因此綜合運用先進的科技技術,融合國內外先進理論思想,不斷完善機電一體化技術,從而促使其和工程機械實現完美的融合是工程技術人員不懈的追求。
參考文獻
[1]趙耀輝.評析機電一體化技術在工程機械中的應用[J].門窗,2014,8:114.
[2]張彬.論機電一體化技術在現代工程機械中的應用與發展[J].現代商貿工業,2012,5:180.
篇3
1機電一體化技術在煤礦機械設備中的重要作用
近年來,隨著機械水平的發展和提高,煤礦行業的發展也獲得了極大的動力,從某個角度講,機電一體化技術的水平直接影響著煤礦企業的發展,近年來,煤礦企業也增強了對煤礦機械設備的升級和維護,這讓煤礦企業的機電設備的使用壽命有所延長,同時,也使機電設備的性能得以充分發揮。眾所周知,煤礦開采作業的環境都很惡劣,都是在復雜的地下進行的,導致煤礦機械設備長期處在這樣的環境中進行運作,地下的空氣、溫度、濕度等因素對電氣設備有很嚴重的影響,可能會讓煤礦機電設備出現各種各樣的安全隱患,而機電一體化技術可以弱化環境對煤礦機械設備的影響,解放人手,通過機電一體化技術在煤礦設備的應用不斷發展和進步,不但讓煤礦企業的勞動安全得到了很好的保障,還減輕了煤礦工人的工作量,同時還降低了礦井下的安全事故發生率,有效保障了煤礦工人的生命安全。對于那些應用了機電一體化技術的煤礦機械設備,其工作效率比傳統煤礦機械設備有非常明顯的改善,讓煤礦的生產質量和效率得到了非常大的提高,尤其是應用了自動化控制技術和計算機處理技術的煤礦機電設備,無論是工作性能還是運行效率都得到了很大的提升,這讓煤炭企業的產量得到了有效的提升,讓企業獲取了極大的經濟效益,同時使煤礦工人的勞動所得也有所增加,改善了他們的生活,煤礦行業的發展,也極大的促進了附屬行業和能源行業的發展,對周邊區域的市場經濟影響也較大。
2機電一體化技術在煤礦機械中的應用
2.1在煤礦掘進機控制系統中的應用
煤礦掘進機是近年普遍應用在煤礦作業中的一種機械設備,掘進機主要是依靠PLC(可編程控制器)技術進行控制的,可以對電路和元器件以及油泵進行有效的監控和保護。其內部的電氣系統是隔爆型的照明燈、安全型的操作箱以及煤礦專用的隔爆兼本質安全型開關箱等元器件共同組成。這樣結構的電氣控制系統設計理念還是比較超前的,也讓整個電氣系統的安裝變得更加的簡便。新型的煤礦掘進機的控制系統具備故障記憶功能,能夠有效地控制主控制器,并對其起到有效的保護作用,還可以將掘進機的實際工作電壓和運行數據通過隔爆兼本質安全型開關箱顯示儀表和操作箱的液晶屏顯示出來,就連故障信息也能夠被很好地顯示出來,因為在操作箱和開關箱之間采用的是動力載波技術。當PLC技術對回路進行控制時,主要是通訊器來操控操作箱對信號的收集進行控制,同時通過程序來控制繼電器的輸出,實現電機的開關控制,利用機電一體化技術讓掘進機的控制系統對機械設備的漏電檢測和電流互感器都實現了自動化控制,結合PLC技術對整個電氣控制系統實現了良好的保障。
2.2在煤礦生產監控系統中的應用
煤礦開采和生產最需要重視的就是安全問題,而機電一體化技術在煤礦生產監控系統中的應用,有效地解決了傳統安全生產監測工作中出現的問題,極大減少了煤礦生產過程中出現的安全隱患。有效地保障了煤礦工人的人身安全,降低了事故發生的概率,是現代煤礦生產中的一個重要里程碑,我國是從20世紀90年代初,機電一體技術才開始逐漸地被應用在煤礦的機械設備中,研究和發展的時間較發達國家來說相當短,而監控系統則是進入新世紀后才開始研發和應用的,雖然發展時間較短,但是隨著我國科學技術的發展,以及煤礦企業對安全生產的重視,加大了對煤礦安全生產監測和監控系統的研究和開發,隨著機電一體化技術的成熟和發展,我國煤炭監控系統的水平得到了很好的提升,逐漸靠近國際先進水平。
2.3在煤礦采煤機中的應用
煤礦采煤機是煤礦生產作業中最重要的機械設備,它的生產運行效率直接關乎著煤礦的產量和企業的經濟效益,將機電一體化技術應用在煤礦采煤機中,衍生出來的電牽引采煤機,無論是在生產效率上還是在機械性能上,都比傳統的煤礦采煤機提升了許多。電牽引采煤機采用的是電控制操作,在給采煤機提供牽引力時有效地突破了采煤機因為移動而產生的阻力,這種方式相比傳統的液壓牽引采煤機要先進的多,一點電牽引采煤機發生下滑現象,電制動就會馬上啟動,并將多余的電能回歸到電網中。在煤礦作業過程中,隨著開采的深度越來越深,煤層的傾斜角就會發生相應的變化,逐漸向50度角發展,應對這樣的情況就需要采煤機的制動性能非常強,而應用了機電一體化技術的牽引電動機在軸端就有較好的控制裝置,有效阻止了采煤機在實際工作中出現下滑現象。現階段,我國很多自主研發設計的采煤機,都可以很好的融合機電一體化技術,以后,隨著機電一體化技術的深入研究,會生產更多更高效的煤礦機電設備。
2.4在皮帶輸送機中的應用
在煤礦開采作業中,還有一種最常用的機械設備,那就是輸送機,皮帶輸送機因為其運輸能力強、工作效率良好及長距離持續性運輸的特點,被廣泛應用在煤礦開采作業中,皮帶輸送機的這些性能和優點對煤礦企業來說非常重要,是煤礦企業產業鏈中滿足生產運輸需求的重要組成機械設備,在皮帶輸送機中應用機電一體化技術,不僅讓這種機械設備的性能和優點更加的凸顯,還提高了皮帶輸送機的穩定性和高效性。現階段,我國煤礦開采中常用的就是這種機電液一體化的CST可控軟件啟動形式的皮帶輸送機,CST可控軟件可以對皮帶輸送機的驅動裝置進行有效的控制,使其能夠平穩地運行,從而保障了煤炭資源長距離平穩地輸送到指定地點。雖然我國的機電一體化皮帶輸送機還存在很多技術問題,在一定程度上還對輸送長度及能力有一定的限制,在啟動和監控以及控制等方面還存在著一些技術缺陷,這些導致輸送機的驅動點設置過多,相信這些問題通過機電一體化急速的成熟和發展可以得到很好的解決,并讓機電一體化技術在皮帶輸送機中有更加良好的改進和應用。
3機電一體化技術在煤礦機械中的應用發展分析
目前,隨著計算機技術和互聯網技術的高速發展和普及,讓人們實現了遠程交流,在煤礦企業中,利用這種遠程交互技術,讓中控人員實現了在陸地對礦井下作業進行遠程控制和監測,這種現代化的監控方式對煤礦現場安全作業有效開展以及各生產流程的順利進行具有非常重要的意義。未來,機電一體化技術會向細微化方向發展,會更加的便捷化、高效化、平穩化。這些都會給煤炭企業的發展注入強大的發展動力,這些機電一體化機械設備的操作和控制都會變得越來越簡單,并且機械設備的體積也會集中化,占用的空間會更少,對環境的要求也會越來越隨意,對操作人員來說,更容易操作。與此同時,也會讓煤礦開采工作實現全自動化控制,無須人員下井進行操作,大大降低了生產事故的發生。因此,在一定程度上提高了生命安全性和突發事故的應激性,并增強了自我保護措施。這種更加精細化的機電一體化技術發展和煤炭機械設備的融合,為煤炭企業的穩定發展提供了更加可靠的保障。
4結語
通過機電一體化技術在煤礦機械設備中應用的不斷深化,讓煤礦機電設備向自動化、信息好、智能化方向穩步的發展,在增強煤礦機械設備的生產效率的同時,還讓機械的性能得到了穩定的提升和發揮,不但提升了煤炭企業的經濟效益,還提升了礦工的收入,改善了他們的生活,另外,還保障了礦工的人身安全。
參考文獻:
篇4
一、機電一體化技術的概念分析
機電一體化技術是一門集合了電子計算機技術以及工廠機械電子操作生產為一體的綜合性學科,目前在計算機智能領域、自動化控制技術領域、電子傳感系統檢測領域以及傳動領域都有所涉及,在現代化生產當中的應用十分廣泛,尤其是在大型的水利工程項目建設中,應用了機電一體化技術以后,大大提高了工程建設的效率,在信息統籌及處理方面和過去相比都發生了較大的改進。就機電一體化技術未來發展的方向而言,會朝著更加智能化、微型化以及生物學化發展,在此技術的基礎上添加光電傳感技術,進而增加工程項目機電系統自身的柔和性,在每個工程項目中都有一個總操作系統,下面每個操作項目板塊中又分別有不同的子系統模塊,各個模塊之間的工作互不干擾,在人工智能化發展的過程中,大大提高了水利工程項目的經濟效益,在未來的機電一體化技術建設與發展中,它的應用途徑將會變得更加廣泛。
二、機電一體化技術在水利工程項目建設中的應用
(一)設備安裝
在水利工程項目的具體實施建設中,操作工人應當在按照科學的機電一體化技術要求在水利工程建筑項目當中對機電一體化設備進行正確的安裝,在安裝設備以前,操作工人必須到水利工程項目的施工現場進行實地考察,從而了解到施工現場的實際情況,包括工程所處環境的地質條件,氣候的變化情況等,然后再對所要安裝的機電一體化設備進行檢查,確認可以正常運行以后,對機電一體化設備進行整體的工程布局規劃,在涉及到施工場地以及施工通道時,操作工人要能夠及時清理干凈機電一體化設備所經過的地方,再對水利工程項目施工部位的混凝土基座采取正確的施工策略,按照水利工程項目的設計流程進行施工,在工程基座中添加機電一體化設備,需要注意的是,即使在安裝之前已經檢查過一遍機電一體化設備的安全使用性,在進行正式安裝時,還應當再重新檢查一遍,一定要確認機電一體化設備正確安裝了以后,才可以進行下一步的操作,有關機電一體化設備的安裝必須要由專業人士來進行,在涉及到高空作業的時候,一定要做好安全防范措施,避免操作工人在高空作業時候的人身安全受到威脅。
(二)設備調試
當機電一體化設備在水利工程建設項目中安裝完成以后,還要有相關的技術操作人員對所安裝的設備進行技術調試,再一次確認機電一體化設備的安裝是否正確的,能否正常地發揮出機電一體化技術的作用,同時也要保證機電一體化設備不會出現任何的安全問題,在設備調試的過程中,主要檢測設備的正常工作性能參數,工作的效率參數以及機電一體化設備所產生的工作效益,需要將每次設備調試的結果進行記錄,并輸入到計算機系統數據庫中,方便技術人員進行統一的操作和處理。
(三)水利工程建設中的機電一體化技術應用
在研究機電一體化技術在我國大型水利工程建設中的應用過程中,可以舉位于河南省境內著名的小浪底水利樞紐工程建設項目為例,小浪底水利工程項目在三門峽水利工程的下游,它每年能夠控制的流域面積大約在70萬平方公里左右,是黃河中游地區一段峽谷的出口部位,是黃河流域中非常重要的水利控制工程。在小浪底水庫的具體建設過程中,應用了大量的機電一體化技術設備,大大增加了黃河地區流域的抗洪防撈性能,同時機電一體化技術應用過程中,對于黃河流域的水資源也得到了有效的利用和開發,起到了科學的水資源保護作用,促進了小浪底水利工程地區的經濟發展。在計算機人工智能技術,自動化控制技術,以及開放式控制系統應用當中,將水利工程建設項目打造成為了一個綜合性的智能操作系統,由機電一體化技術專家來進行系統性的操作控制以及模糊性的操作控制,采用中央處理器的來進行核心操作,而在應用分布式的控制技術時,利用電子計算機設備對水利工程建設中的施工情況進行實時性的監控,及時發現水利工程施工中出現的問題并且及時加以控制,進而實現小浪底水利工程建設項目的檢測、控制及管理的一體化發展,分布式控制系統有著操作簡單,上手容易的優點,可以大大提高工程建設的安全性能。在施工現場操作總線技術和機電一體化技術融合發展中,通過開放式技術控制系統的密切配合,實現了水利工程建設項目之間的實時溝通,采用現代化的電子通訊設備能夠將施工現場當中的所有機電設備,生產設備以及電子設備進行連接,將這些設備在施工生產過程中所產生的數據通過現代化的電子通訊技術傳輸到水利工程建設項目中的核心總控制室,由計算機操作系統對各生產設備、機電設備進行統一的控制與管理,從而實現水利工程建設項目的控制操作一體化發展。
三、水利工程項目建設中機電一體化技術的未來發展研究
通過對水利工程建設項目中機電一體化技術的分析與應用研究中可以了解到,在未來的水利工程建設項目中,一定會朝向更加智能化的方向進行發展,生產效率會越來越高,機電一體化技術的發展可以說是我們國家生產力提高的一種表現,它融合了以電子計算機技術為核心的多方面生產技術,而且國家對于機電一體化技術的開發與創新項目高度重視,希望在未來的水利工程建設中,能夠繼續開發技術人員的自主創新能力,加強對機電一體化核心技術的人才培養力度,相信通過技術人員的不斷努力,未來的機電一體化技術發展一定會更安全,更綠色,更環保,既能夠提高水利工程的模塊化生產效率,同時也能夠對水資源進行合理保護和開發,在高效利用現有資源的基礎上,提高水利工程建設項目的生產產能,響應國家“節能減排”戰略的號召,促進工程建設中各環節的信息交流。
綜上所述,促進機電一體化技術在水利工程建設項目中的應用與發展可以說是現代化水利工程項目發展的大勢所趨,科學地應用機電一體化技術,能夠大幅度提高水利工程建設的工作效率和安全性,對水資源進行合理的開發和利用,在計算機智能化的機電一體化技術發展與應用過程中,未來的水利工程項目將呈現出一片大好趨勢。
作者:林品淵 單位:江西省海龍建設工程有限公司
參考文獻:
篇5
一、機電一體化的優勢
隨著機電一體化相關技術的快速發展,機電產品的外觀更加人性化、功能更加強大、體積和重量更加輕巧、可靠性更高等。與傳統的機電產品相比機電一體化產品具有以下優勢。
1、功能增強并且應用廣泛
機電一體化產品最顯著的特點就是突破了原來傳統機電產品的單技術和單功能的局限性,將多種技術與功能集成于一體,使其功能更加強大。而且能適應于不同的場合和不同的領域,滿足用戶需求的應變能力較強。
2、精度大大提高
機電一體化技術簡化了機構,減少了傳動部件,從而使機械磨損、配合及受力變形等所引起的誤差大大減少,同時由于采用計算機檢測與控制技術補償和校正因各種干擾造成的動態誤差,從而達到單純用機械技術所無法實現的工作精度。
3、安全性和可靠性提高
機電一體化產品一般具有自動監控、報警、自動診斷、自動保護、安全聯鎖控制等功能。這些功能能夠避免人身傷害和設備事故的發生,提高了設備的安全性和可靠性。
4、改善操作
機電一體化產品采用計算機程序控制和數字顯示,具有良好的人機界面,減少了操作按鈕及手柄,改善了設備的操作性能,減少了操作人員的培訓時間,從而大大簡化操作。
5、提高柔性
所謂柔性,即可以利用軟件來改變機器的工作程序,以滿足不同的需要。例如,工業機器人具有較多的運動自由度,手爪部分可以換用不同的工具,通過改變控制程序改變運動軌跡和運動姿態,以適應不同的作業要求。
6、生產能力和工作質量提高
基于虛擬原型的機電一體化設計建模與仿真技術研究 。
二、機電一體化的核心技術?
機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術,現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。
1、機械本體技術?
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質量除了在結構上加以改進,還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現驅動系統的小型化,進而在控制方面改善快速響應特性,減少能量消耗,提高效率。?
2、傳感技術?
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發展非接觸型檢測技術。?
3、信息處理技術?
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化,必須提高信息處理設備的可靠性,包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。?
4、驅動技術?
電機作為驅動機構已被廣泛采用,但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。?
5、接口技術?
為了與計算機進行通信,必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設計。目前,技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。?
6、軟件技術?
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本,提高生產維修的效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內機電一體化的發展現狀和科學技術的提升,機電一體化將朝著以下幾個方向發展:
一是智能化。智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化,有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。其產品可以模擬人類智能,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
二是系統化。系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意的剪裁和組合。表現特征之二是通信功能大大加強,遠程及多系統通信聯網的局部網絡正逐漸被采用。另外,機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
三是微型化。微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,其具有廣闊的應用前景。
四是模塊化。模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品,同時也可以不斷擴大生產規模。
五是綠色化。綠色化是時代的趨勢,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,報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
六是網絡化。網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響,使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多,面向網絡的方式也不同。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。?
四、結束語
綜上所述,機電一體化技術是眾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。它促使機械工業發生戰略性的變革,使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品,不僅是改造傳統機械設備的要求,而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
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我國建筑業長期處在以手工和原始機械設備的水平上,這種因素導致了我國建筑業效率低下、施工危險、費用高昂、質量低劣直到機電一體化的應用,才從讓這些問題有所緩解1 9 9 2 年,慕尼黑2 3 屆國際建筑機械和材料機械博覽會上就已經標榜了機電一體化將在建筑行業中發揮的作用機電一體化是高科技在建筑領域強大生命力的體現, 它實現了高效率、高產能的目標, 也是建筑業向著機械化、自動化發展的標志。
一、機電一體化在建筑工程中的運用
1.監控報警作用
監控系統已經是工程機械中成熟系統,這種監控系統已經廣泛應用于推土機、挖掘機、裝載機上它能夠對機械設備進行實時監控,并且對能夠診斷故障通過圖像傳遞機械施工狀態,然后自動報警當機械出現任何故障或者問題, 監控系統能夠準確判斷故障原因和故障部位維修人員可以及時根據故障提示進行機械維修,保證機械使用效率和壽命
2.節能減材
傳統的機械設備對燃料的浪費嚴重, 而且效率低下、故障頻發,占用了很多物力、人力、時間成本機電一體化能夠提高挖掘機、攪拌機等大型機械設備的利用率建筑施工大多是在露天戶外,施工程度很容易受到天氣影響如果使用機電一體化能夠遠程控制機器,在環境比較惡劣的條件下也能正常施工,避免不必要的勞力和時間浪費。
3.保證工作精度
手工作業很容易產生誤差, 即使是傳統機械的精確也會受到操作員的經驗值和熟練值不同的影響引入機電一體化,使控制系統都由電子掌控,這就完全避免了人為失誤,讓作業更為精確同時也能實現施工人員高效、快捷、準確的施工要求。
4.降低勞動強度
機電一體化中的快速零件制造技術(PPM) 在建筑制造業發揮著不可估量的作用它可以憑借CDA模型進行三維實體設計, 過程中只需要少量的人為控制即可達到工藝要求而且在設計之后還可以隨意更改模型,滿足不同的建筑施工要求對于建筑零件產品的創新設計,機電一體化能夠推進產品的智能化、自動化和快速化,提高產品開發能力在機械操作過程中,機電一體化可以實現機器的自動化或半自動化這種方式能夠大大降低勞動強度,提高工作效率而且自動化機械的控制系統更為精確,失誤較少, 比人為工作質量更高機械和勞力的完美結合, 既利用了機械的精準度和高效率, 又利用了人的控制性和防范性。
二、機電一體化的發展趨勢
1.智能化
智能化是以后機電一體化的主要方向,是人工智能、運籌學、計算學、模糊學、心理學、生物學、地理學、力學等多種學科的綜合運用,最大限度模擬人類智能現在模擬智能建筑機器人, 比如系統控制起重臂運動的液壓挖掘機等都是智能化的發展表現還有在建筑行業中經常運用的水下機器人、核工業機器人、建筑機器人、微型機器人等,都是智能化的體現。
在發達國家,建筑工程機械的智能化已經成為建筑行業研究的主要課題為起重機安裝微電腦、紅外線、超聲波等探測施工現場的人或者是障礙物,并且通過紅外線發送三維圖像到監視器上,讓操作人員能夠及時了解到現場狀況。
2.系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合, 同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理表現之二是通信功能的大大加強,特別是“ 人格化” 發展引人注目, 即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。一是機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性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含義是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品
3.網絡化
2 0 1 3 年4 G 的發展昭示著未來網絡技術是機電技術的核心, 它已經使各個領域的生活生產方式都發生了翻天覆地的變化網絡化將生產、生活都聯系在一起,建筑施工現場也能通過有線或者無線進行長距離的傳輸或者控制,給施工帶來便捷性。
4.微型化
現在納米、微米技術成為新的領導潮流更小、更精致、更靈活是機械設計一直追求的目標, 它促進了機械自動化和機器人化的發展。
5.模塊化
機電一體化設備眾多, 型號不一主要是因為研發廠家和生產廠家眾多,沒有相通的技術而在未來發展中,機電一體化必須是結合各個產品的特點和專長進行重組而產生更加優質的產品而且機電國際化的發展,勢必推動各個生產廠家互通有無,形成統一的標準或者型號,制定相應的行業規范這種模塊化的發展,勢必會推動機電一體化產品的大規模生產。
6.環保化
在傳統建筑工程中, 工業垃圾不僅是人為垃圾,還有傳統機械無法回收利用的殘留垃圾現代工業一直提倡保護環境、節約資源所以,機電一體化的環保特性也是將來發展的道路尤其是在機械設計中,會考慮到設計環保、使用環保和銷毀環保,讓人們回歸自然。
7.綜合化
未來建筑工程的機械設備和高科技的力量能夠使工程項目的物流信息、人員信息、環境信息融合在一起,形成系統、全面的信息網。
三、建筑業機電一體的困難
當然,機電一體化在進組工程中有其必要性,也有其局限性在建筑工程中應該具體問題具體分析, 不能在很大程度上都要依賴于機電一體化建造業由于自身的特性,很多時候難以使用機器人為生產或者施工作業服務比如每個建筑工程對于設備和零件的規格、質量有著不同的要求,建筑零件不能大批量生產; 建筑施工場地多是惡劣環境,機器人難以在工地中行走自如。
隨著機電一體化技術發展起來, 相應的管理理論也應該建立起來, 配套的管理體系能夠確保如期、順利、優質地完成工程項目我國機電一體化管理模式來源于英國的BS 標準體系, 只是一種技術、組織的純管理體系,很多都不適用我國國情為了我國建筑業更好的發展機電一體化,需要針對管理理論和實踐進行相應的分析和研究,組成一套適合我國國情的管理辦法。
四、結語
機電一體化已經從單純的機械和微電子組合發展成為各技術學科相互融合的整體。高科技的不斷發展,特別是微電子技術、計算機技術、軟件開發技術、傳感技術的不斷發展,給機電一體化的智能化、系統化、網絡化、微型化、模塊化、環保化、綜合化都提供了生長的肥沃土壤。
建筑機電一體化主要集中在特殊或者惡劣施工環境下的自動化施工,特別是建筑采、掘、運等方面的便捷和快速我國機電一體化化的運用需要結合我國工程條件和技術條件來進行,循序漸進以發達國家的先進技術和生產力為指導,制定適合我國機電的發展道路。
參考文獻
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1機電一體化的概述
1.1機電一體化的基本概念
首先我們先來看一下機電一體化的基本情況。機電一體化,即為將機械技術、電工電子技術、微電子技術等多種技術進行有機組合并且相互作用下,產生的一種綜合技術,這里的有機組合并非多種技術的簡單相加與拼湊,而是將各種相互區別又相互聯系的技術有機融合,并將其綜合運用到實際的生產過程中去。機電一體化涵蓋技術和產品兩個方面,值得一提的是機電一體化產品不僅是在功能上針對技術人員的手和肢體做了延伸,更是對行業人員提供智能化的幫助。甚至于我們可以這么說,在當今中國的生產生活中,機電一體化幾乎運用到了所有的現代化的自動生產設備。
1.2機電一體化的實際應用
我們從機電一體化的幾個運用領域進一步了解一下機電一體化——數控機床,自動線與自動生產線以及機器人。盡管近幾年我國在機床生產領域取得了一些成績,但是無論是技術水平還是整體實力,均差強人意。我國生產的數控機床僅僅只占國內市場份額的31%,其余實際運用中所涉及的數控機床均進口于歐美等發達國家,其別是高端數控機床,也已經被境外的產品所占領。而機電一體化的運用帶來的直接變化,就是可以使一臺機床同時完成多個獨立加工任務,或者同時控制多臺和多種機床。類似各種高速香煙/易拉罐生產線,各種印刷包裝生產線,2000~8000瓶小的啤酒自動生產線等等,這些在大家的生活中廣泛使用的各種自動機械/自動生產線以及各種自動化設備,都是當前機電一體化技術的廣泛應用。這些自動線或生產線中廣泛應用,比如說可編程序控制器/變頻調速器等現代電子技術與傳感技術。機器人也是機電一體化的典型應用。甚至可以說,機器人技術水平的高低能夠反映一個國家的綜合技術實力,甚至于綜合國力,而技術人員技術水平的高低,又會進一步影響到該國家的生產生活,進而反作用于綜合國力。如今機器人已經在工業領域得到了廣泛的應用,而且越來越多的應用在一些非工業的領域,比如說軍事、醫療、服務、娛樂。具有思維和行動能力的智能機器人,能夠獲取、處理和識別多種信息,自主完成很多復雜的操作任務,是機構學、自動控制、計算機等多種學科的綜合成果,比一般的工業機器人具有更大的機動性和靈活性,可以代替人完成多種工作,在制造領域和非制造領域擁有了越來越廣泛和重要的位置。
2機電一體化在瀝青拌合樓中的實際應用
一般來說,機電一體化系統是由傳感系統、信息處理系統、機械結構等組成的。而且現在的一體化系統,也在漸漸得朝著更具適應性,更具靈活性的方向發展,能夠更加有效的應付生產過程中的各種不同的突發事件。系統可以自主生成信息和附加信息,可以根據不同的環境做出不同的反應,促進生產過程的順利進行,同時提高機械設備或系統的運行效率,不僅能激發出更大的經濟效益,還能達到節能減排,控制成本的目的。機電一體化在瀝青拌合樓中的廣泛運用且運用方式逐步提高,針對包括除塵系統、粉料供給系統、干燥系統、操作控制系統,從提高系統運作效率,創造更大的經濟效益,實現節能環保的目標,提高設備的使用壽命等不同的角度進行了優化和提升。以下針對各個系統做詳細闡述。
2.1機電一體化在除塵系統中的應用
一般來講,瀝青拌合樓的基礎控制結構主要包括除塵系統控制、數據的采集和傳輸,各個子系統的分組設計和連鎖,人機交互(可完成自動和手動切換)。由于瀝青拌合樓中的除塵系統機構較大,其中的應用設備較多,所以技術人員很難實現電器設備與控制系統的有效配合。如何將機電一體化技術良好的應用到除塵系統中,是技術人員一直探究的問題。通過實踐,技術人員發現,想要讓機電一體化技術發揮最好的效果,必須首先對整個控制系統進行細致的劃分,除了考慮除塵系統的整體工藝參數之外,還要協調和考慮各個子系統的要求。而機電一體化技術的應用,完美的實現了電器設備與控制系統的有效配合。
2.2機電一體化在粉料供給系統中的應用
瀝青拌合樓中的粉料供給系統是由兩個半圓形的罐組合而成。在工作運行當中,首先由空壓機負責吹氣,從而讓粉料順利進入拌合系統,并完成配比,整個過程是由PLC進行控制。只有通過這樣的過程,才能夠順利完成對瀝青混凝土的生產,從而生產出符合生產質量標準的混凝土。
2.3機電一體化在干燥系統中的運用
在實際的生產過程中,干燥系統的存在意義,是將冷料系統中的冷粉加溫,以此來方便瀝青混凝土的攪拌。現在的干燥系統更多的采用摩擦輪驅動(相比于傳統的鏈條式驅動,更加平穩安全),機電一體化技術的應用,能夠讓干燥機使用更加先進的氣密技術,該技術的應用,使得輪圈與干燥筒之間始終保持一定的距離,便于干燥筒在受熱之后能夠均勻的膨脹,從而可以達到有效的延長干燥系統的使用壽命的效果。不僅如此,氣密技術在干燥系統中的應用,有效得提高了干燥系統的效率。因為該技術的使用大大減少了干燥機的外漏熱氣,使得干燥機的熱效率能夠達到90%以上。另外,干燥機的機電一體化,還實現了高壓噴霧及低壓氣流的混合,促進了霧化燃料及空氣的充分混合。這樣做的好處是,相比于傳統的燃燒器的工作模式,這樣的工作方式使得燃燒更加充分,釋放熱量的效率也就更高。其次,燃燒器外部的熱感設備還能夠準確的測量出干燥器出口的溫度,并將相關的數據傳輸回控制系統,相關的工作人員可以根據收到的數據做出準確的調整,從而很好的控制干燥器出口的溫度。
2.4機電一體化在操控系統中的運用
瀝青拌合樓中,設備控制系統的控制方式主要是通過PLC與工業控制計算機共同作用,利用多點接口實現控制站與操作站之間的數據通信,并且全過程/全時段得監控除塵系統,粉料供給系統以及干燥系統等。這樣,瀝青拌合樓在工作過程中的所有的運用過程都能通過一臺計算機顯示,方便技術人員進行監控。與此同時,不僅瀝青拌合樓各系統執行狀況,各個設備的運行情況能夠通過監視器進行顯示,包括溫度,壓力等具體數據,也可以完整的展現在工作人員的面前。綜上所述,機電一體化技術在操控系統中的應用,可以很好的實現對整個工作過程的監視和控制,從而達成預期的工作目標,大大提高了工作效率和工作質量。
2.5機電一體化在瀝青及導熱油系統中的運用
工作人員為了節能環保,一般會在瀝青罐上裝上熱度傳感器,從而能夠通過PLC對瀝青罐的加熱過程進行自動化控制。在瀝青的加熱過程中,瀝青罐上的液位計和傳感器能夠根據PLC發出的提示自動控制瀝青罐的排空和瀝青罐的加熱,這無疑能夠大大減少工作人員的工作量,也有效提高了工作效率。此外,瀝青存儲罐上的泵送裝置也能夠很好的發揮節能環保的作用。
3結語
機電一體化是當今社會科學技術發展的重大成果,也是我國社會經濟可持續發展對于科學技術發展水平的必然要求。而與此同時,隨著科學技術的進一步發展,各種技術將越來越廣泛的相互融合并彼此作用,作用于機械工業,必將能夠帶來更好的經濟效益和社會效益。總之,機電一體化有著深厚的實踐意義,更有著廣闊的發展前景。
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篇8
引言:機電一體化技術定義機電一體化又稱機械電子學,英語稱為Mcchatronics,它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。一般來說,現代機電一體化是當今目前自動化技術發展的相對較高級的階段。它同時也以計算機產業為基礎和主要特征的自動化技術,同時也是生產實踐對自動化技術進一步發展的需要。因此,根據整個行業的未來發展來看,整個工程機械的機電智能化和一體化將是今后的主要發展方向。
1.機電一體化概要
機電一體化技術的形成機電一體化技術是指在機構得主功能、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。機電一體化技術發展至今已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,綜合運用計算機技術、機械技術、自動控制技術、傳感測控技術、微電子技術、信息技術、電力電子技術、信息變換技術、接口技術、及軟件編程技術等群體技術,按優化組織目標與系統功能目標,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。所以,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是,機電一體化技術是基于上面訴述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術和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。機械工程技術有著純技術發展到機械電氣化,屬傳統機械,它主要功能依舊是代替和放大的體力。但發展到機電一體化之后,其中的微電子裝置除可以代替某些機械部件的原有功能之外,還可以賦予許多新的功能,比如自動處理信息、自動檢測、自動調節、自動顯示記錄和控制自動診斷與保護等等。所以機電一體化產品不僅僅是人的手和肢體的延伸,并且人的感官和頭腦的眼神,而具有智能化的特點是機電一體化和機械電氣化在功能上的本質區別。
2.機電一體化的核心技術
2.1機械本體技術
機電一體化的基礎是機械技術,在實踐中如何才可以能夠將機械技術與機電一體化技術進行有效的相互適應,是機械技術主要的著眼點。利用其他高新技術的更新概念,對結構、材料和性能實現有力的變更,能滿足重量的減小及體積的縮小與精度的全面提高等等。在機電一體化整體系統制造的過程當中,借助計算機輔助技術才能可以有效實現經典的機械理論及工藝,同時還需有效的采用過人工智能及專家系統等,把機械制造技術在當今年社會中進行有力的更新。
機械本體必須要將性能及重量和精度等進行綜合考慮,性能需進行總體的一個改善使之更加的有力,重要需進一步的給予有效減輕,精度更需全方位進行提高。現代社會中存在的機械產品,一般都是把鋼材當作主要材料,那在重量方面就需進行有效的控制,想要有效的減輕鋼材的質量,不僅需要在結構方面進行改進而且還要考慮利用非金屬的復合材料。只有機械本身的重量可以有效的控制從而減輕,對驅動系統的小型化才能夠得到有效的實現,從而在控制方面可有效的改善快速響應特性,有效的將能量消耗進行相應的減少,有效的提升了實際功效。
2.2信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化,必須提高信息處理設備的可靠性,包括模/ 數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。
2.3傳感技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。功能越強,系統的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器可以快速、精確地獲取信息并且能夠經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的一個保證。傳感器的問題集中在提高靈敏度、可靠性與精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為避免電干擾,當前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。而對外部信息傳感器來說,現在主要發展非接觸型檢測技術。
2.4驅動技術
電機作為驅動結構在社會當中已廣泛的被接受并且采用,但在快速響應及效率等諸多方面,仍然存在許多需要繼續有效的解決的問題。當前,我國針對內部裝有編譯器的電機及控制專用組件和傳感器,三位于一體的伺服驅動單元正在積極的發展當中。
3.機電一體化在工程機械中的應用
機電一體化技術從20世紀70年代中期開始在國外工程機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起.推動了工程機械制造技術的迅速發展,特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在工程機械上的應用,不但提高了施工工藝,還節約了大量的人力、物力和資源,使工程機械的性能得到了前所未有的提高,無論是在動力性、安全性、節能性和操控性上都有了極大的改善,充分滿足了現代社會與經濟發展的需求。從根本上改變了工程機械的面貌,極大促進了產品性能的提高,使工程機械進入了一個全新的發展階段。工程機械的機電一體化和智能化將是今后的發展方向現代工程施工中,工程機械的性能、自動化程度及其經濟性等可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技術水平的一個重要依據。
4..現代機電一體化在工程機械應用中的發展趨勢
4.1 高性能化的應用發展
這里面主要包含:高速的應用化模式、高精度的應用模式以及高效率的應用模式、高可靠性的應用。新一代CNC系統采用多CPU結構以多總線連接,就是以此“四高”為滿足生產而誕生的。這種系統采用精簡指令集機,可同時實時多任務操作系統并行處理,從而來保證該機電一體化的產品具有相對高性能。
4.2 微型化的應用發展
微型機電一體化系統是機電一體化的一個新發展方向,同時也是電子技術與機械技術在納米尺度上相融合的產物,國外稱微電子機械系統。微型機電一體化產品,泛指幾何尺寸向微米、納米級發展,其體積一般不超過1cm3的機電一體化產品,在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優越性,并且其耗能小、體積小、運動靈活,是近年和將來十大關鍵技術之一。
4.3 機電一體化智能化的應用發展
一般來說,現代機電一體化的發展和進步都主要體現在控制理論的基礎上,也就是當前機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一就是智能化技術,而且這種在實際中的區別表現就是表現在其產品的智能上。它是吸收計算機科學、人工智能、生理學等一系列智能的新方法、新思想,模擬人類智能,這樣的技術目前任然在探索和應用中,相信將來是有非常廣闊的應用前景。
5.結語
隨著新產品的研發及高精密等設備的發展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展,從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
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篇9
機電一體化專業是在傳統機械制造與自動化專業基礎上改進而來,集合了機械結構知識以及電路知識,更加適應現代社會對機械人才的需求。機電一體化教學開展目標是培養出大量優秀的具備機電設備使用、維修、維護以及設計的高技術型綜合人才。隨著現代科學技術水平的不斷發展,信息化技術在我國得到了迅速的發展,并衍生出了各種各樣基于信息技術的創新產品,信息化遠程教育就是其中的一員,突破了傳統教學方式中的局限性,讓課堂教學活動的開展不再受限于時間和空間上的限制,極大地提高了學生學習的便利性與積極性,顯著提高了機電一體化專業的教學效果[1]。舉例說明,在傳統的教學模式中,機電一體化教學流程是依據課本知識進行逐個講解,使得各個知識點之間沒有形成有效的鏈接,造成知識點之間的銜接能力不強,不容易被學生整體消化。通過信息化遠程教育模式的應用,可以方便、快捷地將機電一體化教學資源進行整合,并且能夠將課本上的理論知識轉化成立體的三維模型,從而為學生帶來不一樣的感官感受,幫助學生更好地理解課本知識。另外,信息化技術的應用還能夠很好地拓寬學生的知識面,調動學生的學習積極性,從而改善機電一體化教學效果。
2現階段機電一體教學中存在的問題
機電一體化專業教學不僅要關注學生對理論知識的掌握情況,同時還有重點培養學生實踐操作能力,鼓勵學生將理論知識運用到實踐操作中,實現理論聯系實際,促進理論知識和實踐能力的共同提升[2]。為此,在開展機電一體化專業教學活動中,必須要加強學生理論知識和實踐能力的練習。但是,在進行實際的機電一體化教學活動時,存在著較多的問題,主要表現在以下兩個方面。第一,機電一體化專業知識涉及范圍廣,不僅牽涉到機械結構原理、結構力學、材料力學、液壓原理等,還涉及到電路知識,在進行傳統教學過程中,老師僅僅是圍繞課本知識進行講解,沒有對課本知識進行向外擴散和延伸,同時也缺乏對學生實踐能力的培養,學生普遍存在動手能力差的問題,也不能夠很好地將理論知識應用到實踐操作中,更談不上用理論知識解決實際生活中的問題[3]。第二,機電一體化教學過程缺乏創新,這主要表現在教學方法和內容上。首先教學方法上,老師采用傳統教學方法,按部就班的進行課程講解;另外教學內容上,主要以教學大綱要求的課本知識為主,沒有進行有效的延伸,使得學生的學習積極性較差,影響機電一體化教學效果。
3信息化遠程教育在機電一體化教學中的應用策略
3.1提升學生對機電技術的應用水平
將信息化遠程教育引入到機電一體化教學改革中,必須要充分認識到機電一體化傳統教學中存在的問題,然后根據具體問題進行有針對性的整改。首先,大多數機電一體化專業學生存在著對知識應用能力不強的問題,為解決這一的問題,老師可以利用信息化遠程教育平臺提高學生的知識面,讓學生學習到更寬泛的機電一體化知識,提高學生的學習興趣以及積極性。另外,機電一體化專業是一門綜合性很強的學科,要求學生熟練掌握全面的理論知識,同時還有具有較強的實踐操作能力,而傳統的教學方式中,僅僅注重學生理論知識的傳授,而忽視了對學生實踐操作能力的培養,通過信息化遠程教育平臺,不僅可以突破傳統教學中時間和空間上的限制,讓學生能夠更加自由、便捷地進行專業知識的學習,同時信息化遠程教育平臺還可以將課本中枯燥的理論知識轉化成生動的三維模型,并以此創建教學情境,降低學生對知識的理解難度,完善具體化的學習過程,改變傳統教學中抽象、枯燥的教學內容,實現教學成績以及教學效果的共同提升[4]。
3.2促進老師對機電一體化教學進行創新
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智能控制,簡單來說,是指用機器來完成作業內容的一種新型技術,人類對智能控制的研究有很長遠的歷史,由于其帶來的多方好處,被人們廣泛的應用于工業生產之中,尤其是現代化進程的加快,推動了工業朝著科技、智能、先進的方向發展。機電一體化是社會發展的優秀結晶,將智能控制技術結合機電一體化,不僅提高了運作系統的效率和作業質量,它還能有效的減少工作誤差,節省人力、物力的耗費,其對我們的社會發展有著重要意義,它是現代化工業的重要標志,展現了我國的科學技術水平。
3智能控制的種類和優勢
3.1智能控制的種類簡析。智能控制可以同時對多個不同項目進行有效、合理的掌控,其可以確保系統運轉正常、穩定,各種系統控制要選擇合適的方法。智能控制系統的種類主要有:a.分級控制系統。分級控制的運行,主要受兩個條件的影響,其中一個是自適應的控制,另一個就是自組織的控制,在分級智能控制系統中通常包括三個不同的方面,前兩個是組織級和協調級,另一個就是執行級系統控制,這三個級都有各自的作用,相互獨立但是又相互聯系。b.學習控制系統。于人類的發展來說,對于事物最初的展現方法就是學習。學習控制系統,首先是識別以及調整內部的結構,其次,通過信號不間斷的傳輸,以及對程序中復雜數據的處理、運轉,這樣使系統正常工作,學習控制系統可以通過對所持有的信息進行識別和自我處理,進行自主判斷。c.專家控制系統。它是智能控制系統中的一種主要存在形式,應用于故障檢測、故障診斷分析、工業設計中較多,其意義是將工程控制論和專家系統結合,其中包含了大量的專業知識,為智能處理提供依據和基礎,在進行判斷工作時,有相對應的知識面供給參考和計算,使其結果較為準確合理,有很強的專業性。d.神經網絡系統。神經網絡系統是基于人工神經網絡的控制,通常神經網絡系統分為兩大功能,一個就是智能控制系統,另一個也就是所謂的模仿真人系統,此系統得到越來越多的重視,當前,已經成為研究熱門,與許多人參與到其中,深入的研究,加以利用。
3.2智能控制的優點
3.2.1模型優點。智能控制是對傳統控制系統的改進,智能控制較傳統控制來說,結構清晰、功能性強、處理信息能力較高、應用范圍廣。智能控制系統不再局限于傳統的確定模型,還能對結構和參數都是不固定的模型加以有效控制,運用范圍也比傳統控制的大,這也是智能控制的優勢所在。
3.2.2交換優點。智能系統的主體就是數據信號的正確處理,其數據處理能力是保障系統正常運行的基礎,機電一體化系統離開數據信號的指示,就不能夠正常運轉,傳統的控制系統會出現許多問題,在此方面上不夠細密,所以,智能控制系統通過提高送音器設備的精確度,確保傳輸準確無誤。
3.2.3線性優點。傳統控制雖然在線性問題的探究上取得一定的成績,但在重點領域還是沒有重要的突破,例如在高度非線性的控制效果還達不到滿意。而智能控制可以恰當處理這些問題,同時在功能上也可以起到兼容傳統控制的作用,讓控制效果達到最大化。
3.2.4控制效果。控制效果的差別也是兩種控制之間的內在區別,傳統控制不夠完善,在速度以及操作上都是較為低下的,這就影響了對系統整體的控制效果,而智能控制,其預先記憶了控制功能的優點,結構完整,其對整體系統的控制相對準確、高效、適用。
4智能控制在機電一體化中的應用
4.1提高精確度。機電一體化制造技術的重要指標就是精度,其精度要求較高,精度決定了所制造產品的質量,智能控制整合了有效資源,對數據控制較為準確,不僅實現了對CPU的控制,同時還具有數字交流的優點,通過小誤差,甚至于無誤差,使精準度最大化提升,保障了工業產品的質量。
4.2可以對效能進行優化。大多數系統采用的是模塊化設計的思維模式,總體而言,功能涉及面通常較廣,同時裁剪性也十分突出,這樣也可以保證系統的整個運行環節符合國家標準和行業要求。
4.3對程序的有效控制和對加工的改進。操作程序已經成為系統運行的重要考察點之一,我們一般主要參考加工產品的有關數據,這樣才能確保產品達到最佳智能的結果。智能控制方式的運用可以縮短加工的時間和簡化操作的流程,真正的有了復合加工的成效,加工的程序更加高效和簡單化。
5推動智能控制在機電一體化中的發展
5.1政府大力鼓勵企業創新。在機電一體化的建設路程中,要想買進邁進更加美好的前景,作為國家主體,政府部門應該鼓勵企業,勇于創新,讓企業在生產中,不只關注經濟效益,還要認識到科技帶來的力量,使科技推動生產力,生產力助力經濟,生成一個良性的循環。政府要大力倡導學習新技術,將智能化控制應用在機電一體化中,最大程度的實現高產量、高質量、低成本、低損耗的目標。
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近些年來我國的各方面技術的發展都已經進入了發達時期,很多技術已經取得了較為矚目的成就。而工程機械的發展一直都是我國工程行業發展的重要影響因素,并且隨著技術的不斷發展,機電一體化在工程機械中得到了更多領域的應用,讓其成為了工程機械發展的核心技術系統。無論是設備的管理、運用,還是實際的生產、工作,都對該技術進行了廣泛的應用。因為其系統獨特的功能和特點,使其有了非常強大的作用能力,在許多行業、企業當中,都迫切的需要相關技術人員能夠掌握這樣的技術,從而為自身的發展提供更加強大的助力。
1機電一體化技術概述
我國的發展離不開工業發展的推動,而工業的發展是對技術要求非常高的一個領域,機電一體化的誕生為工業發展提供了非常強大地推動力,無論是在技術方面還是實際的應用方面,都極大地提高了工業發展的效率。同時,由于工業發展涉及非常多的領域,但迫于技術的限制,長久以來工業的發展都處于較為緩慢的速度,而通過對機電一體化系統在各個工業領域內的運用,使得工業的發展速度得到了質的提升,并且這個效果在現代的工程機械當中尤為明顯。該系統具有很多優秀的功能以及特點,如安全系數高、處理速度快、生產效率高、操作簡單、穩定性極強等,這使得在工程機械的各個方面技術都得到了改進,通過對該系統的應用,能夠代替一些原本人工的生產程序,提高生產效率,節省人工成本,還可以代替多種生產器械進行工作,從而又能夠節省許多機械設備的購置費,讓工程機械的發展成本大大降低的同時,生產的效率還能得到提高,這無論是對企業自身還是社會來說,都是一項極為重要的技術突破。同時,由于該技術的應用,還使得我國工程機械的安全事故發生率得到了明顯的下降,對員工的人身安全提供了全面的保障。
1.1機電一體化技術概念
機電一體化是集中機械技術與電子技術為一身的綜合技術,機械技術與電子技術一直都是工程機械發展中最為核心的兩項技術,通過對這兩項技術的整合,讓這兩項技術中的有優點進行了有效的結合,并且還從中產生了新的優點,同時也摒棄了其各自的一些缺點,可謂是性能非常豐富、優秀的一項技術。其在我國現代工程機械中的運用,推動了該方面的發展。并且隨著我國信息化技術以及機械技術的不斷發展,使得該技術也得到了相應的發展,同時也獲得了很多領域專業人士的關注,因此讓其在很多領域內都獲得了不同程度的應用。通過近些年的發展,機電一體化也逐漸成為了一項專門的發展領域,國家也向其中投入了巨大的資金以及資源來幫助其進行更進一步的發展,并且還因此在許多高校中衍生了許多與該技術有關的專業課程,通過這樣的方式來培養相關的專業人才。
2機電一體化系統應用優勢
由以上所說,機電一體化整合了現如今工程機械發展中機械技術以及電子技術的優點,成為了一種全新的技術發展系統,所以通過對該技術系統的運用,能夠體現其非常多的優勢以及特點,具體如下:
2.1安全系數高
在工程機械的生產與施工過程中,往往都蘊含著一些危險的因素,而這些因素不僅對工程機械的發展有重要的關系,還會影響到相關工作人員們的人身安全,尤其是在施工方面,因為工人們經常要在較為危險的地方進行人工作業,所以在這個過程中就隱藏了安全事故發生的風險,若是真的發生了一些施工安全事故,那么不僅會對施工本身的經濟效應造成影響,更會對工人的施工安全造成重要的影響。而如今通過對機電一體化技術系統的應用,很好地改善了這一情況的發生。通過該技術系統,開發出以一些集聚機械技術以及電子技術的科學管理系統,不僅優化的相關的工作程序,還使得一些較為危險的人工操作變成了由機械系統代替進行,這不僅提高了相關工作方面的效率,更是提高了工程的安全系數,無論是對企業發展還是工作人員的個人安全,都是非常有利的。
2.2節能降耗
對于工業生產來說,能耗問題一直都是一個非常嚴峻的問題,因為能源的消耗也就代表著資源的消耗,如果能夠有效的減少生產能耗,那么就可以節省一大批資金的投入。然而現如今工程機械技術的發展,并不能做到生產零消耗的地步,所以人們所能夠做到的就是不斷地研發新技術,去減少生產能耗。而隨著機電一體化技術系統在工程機械中的應用,很好地實現了這一目標。通過對該技術系統的應用,能夠很好的改進一些機械設備的生產功能,通過消耗與以往同樣的能量,就能生產出比以往更多的產品。另一方面,還使一些設備能夠同時進行使用,簡單來說,就是消耗一份能量就能夠帶動兩臺不同的設備進行工作,并且其工作效率與以往并無差別,甚至是擁有更高的效率,從而達到了節能降耗的效果。
2.3提高作業精度
而在一般的生產工作當中,大多數的作業都對精度有著極高的要求,所以這就使得人們在生產中所使用的設備的精密度、人工操作的精準度都被要求盡量保持高精密、高精準的水平,因為一旦在作業精度方面出現了問題,那么所生產出來的產品也注定是不符合生產要求的,如果出現這樣的情況,就會對生產的材料造成大量的浪費,還會降低相關企業的經濟收益。而通過對機電一體化技術系統的運用,極大地改善這一生產缺點,如在對混凝土進行攪拌的過程中,由于添加的材料比例以及攪拌時間都會對最終所產出的產物質量與密度有較大的關系,而按照以往用人工操作的方式,很難保證在作業的精度方面達到標準的水平,而如今卻可以通過電子稱量計算系統,對這一生產過程進行精準的計算,包括材料的投入比例,攪拌時間等,都能夠進行準確的計算,從而使得在作業精度方面,能夠達到所規定的最高標準。
3現代工程機械技術
由于如今工程機械的現代化程度不斷提高,使得其在工作期間的標準不斷的提升,無論是一些處于前沿的科技技術,還是一些基礎的生產技術,其要求與標準都在一直提高,所以為了能夠趕上這種標準的提高,就必須要通過利用新的技術來代替以往的技術,實現生產方面效率的整體改進。而機電一體化作為工程機械的核心技術,主要分為以下幾種:
3.1機械技術
機械技術是工程機械生產中必不可少的一項技術,因為所有的機械設備的生產以及使用,都離不開與其相關的機械技術的支持,而通過機械技術的進步,讓一些機械設備有了新的進步,無論是從外觀、功能、內部結構、使用方法、效率等,都獲得了不小的進步。
3.2計算機與信息技術
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文獻標識碼:A
文章編號:1007-3973(2012)008-036-02
隨著社會經濟的快速發展,我們國家對于科學技術的發展也是在不斷更新的過程中有了較大的進步,人們的生產生活水平的提升,也更加大了對于社會發展的更大的需求。目前,在我國的現狀下,人們對于乳制品的需求量在擴增,對于其質量上也有更為嚴謹的要求,所以乳制品加工行業的技術性要求也要相應的有所提升。鑒于當前我國的乳制品加工技術還處在發展的初級階段上,所以本文要討論機電一體化在乳制品行業中的運用。
1 機電一體化相關概念的介紹
1.1 機電一體化概念
機電一體化,又被稱為機械電子學,就是指將機械技術、電子技術以及先進的信息技術等各種相關的技術手段進行有機的整合,并要運用在現實的工作中的一種技術手段。目前,機電一體化在全世界范圍內,在各行各業中都有非常廣泛的運用。隨著我國經濟的發展,機電一體化在很多行業和企業中也得到了較為廣泛的應用,例如在乳制品加工行業中,機電一體化的運用就比較普遍。現代化的自動生產的設備在乳制品加工業中對于提高乳制品的生產量和生產質量,都能有效地加強和提升。對于乳制品加工的生產環境的改善是直接影響乳制品加工業的發展有極為關鍵的影響,不但可以保障乳制品加工技術的深入,并且能夠保證其質量。所以研究乳制品加工行業中機電一體化的運用意義是非凡的。
1.2 機電一體化的原理與基本特點
在一個完整的機電一體化的系統中,要實現機電一體化必須要涵蓋五個方面的運用,這五個方面的有機結合和系統化的運作是實現機電一體化在行業中發揮作用的前提,這五個方面是結構構成方面,動力構成方面,運動構成方面,感知構成方面和職能構成方面,這五部分的相互配合與輔助是機電一體化在行業中運作的關鍵所在,只有五個方面相互作用,共同發揮效用,才能夠保證機電一體化系統正常運行,從而保證工作的照常進行。
機電一體化的廣泛運用對于機械加工和電子行業的發展提供很大的幫助,所以機電一體化對于乳制品加工的發展也是會起到相應的促進作用的。乳制品加工有著很復雜繁瑣的加工過程,在此過程中不但要最求乳制品的生產量同時最重要的還要保證乳制品的產品質量,無論是對乳品原材料的檢查還是乳品化學成分的分析上都能使得機電一體化的作用得以發揮運用。在乳品加工行業的復雜環節中,乳品加工企業的機電一體化的運用是能夠提升企業自身的生產效率和生產效果。
2 乳制品加工行業中機電一體化的重要性
隨著科學技術的發展,機電一體化的應用更加廣泛,在乳制品的加工中同樣需要機電一體化的大力應用。人們不斷提高的物質要求以及對乳制品質量的要求也更加嚴格,所以如何提高乳制品的產量和質量是乳制品加工企業需要加以重視的,而機電一體化正是能夠解決乳制品加工企業難題的主要手段。
機電一體化在乳制品加工過程中的運用,不但能夠提高乳制品的產量,因為機電一體化的本質特點就是使產品生產過程更加智能化和機械化,在大量減少人力成本的前提下,能夠使乳制品的加工過程更加簡單化和標準化。同時由于其加工過程更加簡單化和標準化,可以讓乳制品的加工過程更加科學化,所以生產出來的產品也就更有質量保證。這不但能夠保證乳制品加工企業的生產效率,同時也保障了人們的身體健康。對優化我國乳制品加工行業標準也能夠起到積極地促進作用,使我國乳制品加工行業的發展更加健康。
3 機電一體化在乳品加工業中的有效運用
現代化的乳品企業的的發展要求,要越來越多的采用全程的自動化的控制,因為在乳品行業的發展中要求在生產自動化的同時還要保證生產的高效與高質性。在乳品企業管理中實現機電一體化,不但能夠實現乳產品的質量安全,而且能夠增加乳品生產的穩定性,從而保證乳品符合HACCP與GMP的要求。
乳制品加工過程中,自動化、信息化手段的運用是乳品行業的發展趨勢,運用綜合的技術管理手段,并且與ERP等技術手段相互結合,不但可以實現生產技術與訂單管理以及乳品質量和乳品配方的生產信息的分析實現高效化、環保化和效益化,而且對于提高乳品加工的質量安全和乳品的市場銷售量也能夠起到非常好的影響作用。在乳制品生產包括很多環節,如儲奶、配料、均質、巴氏殺菌、冷卻、灌裝、CIP及倉庫的工業全自動化中,都可以有效實現封閉式的生產過程,從而能夠保證生產加工的過程中污染源的避免,從而保證了奶品供應的安全性。
機電一體化外化為自動控制技術,能夠應用在乳制品
生產線的控制系統中,通過自動化的生產控制系統,如采用PLC進行檢測、設置相關工藝參數,進行間接控制執行機構。通過對溫度和流量等參數進行實時監控,實現中央控制室的工控功能。然后將中央控制室與管理層的計算機進行聯網,實現互通,從而做到在遠程辦公室對生產現場的數據控制。對于酸奶發酵過程,也可以通過自動控制技術實現,主要是利用組態軟件,通過合理科學的控制算法進行計算。從而在QA的監控下,對每一步的配料過程進行嚴格控制,以確保每步配料過程的嚴謹性,最終生產出合格的乳產品。
在乳制品加工車間中,自動控制技術也能夠有效的應用。一般在乳制品加工車間內的控制室都設有操作員臺,主要是采用PLC進行控制,操作員臺通過對加工工藝的具體參數進行調節和控制,然后將調整控制信息及時上傳給中央控制室,中央控制室根據返回的信息進行監控,從而實現上下的信息互通,及時了解加工情況,對及時發現問題并解決問題起到了很好地幫助作用。而且這種PLC控制程序具有非常好地機動靈活性,其處理能力也比較突出。
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1PLC與機電一體化理論概述
1.1PLC的概念。PLC就是可編程邏輯控制器,能夠對內部程序進行快速的儲存、運算和控制,同時還具備定時計數等多項功能,利用執行指令能夠使得機械生產效率大幅度提高,可編程邏輯控制器,還具有非常顯著的優勢。首先,步進控制。在下一道工序開展之前,必須完成上一道工序。控制順序能夠提高各項工序之間的有效連接,確保在施工建設過程中,各個工序連接更加緊密,保證工程質量水平得到增強。其次,現實控制。可編程邏輯控制器能夠對定時器進行自動設置,隨意調用和改動,增強整個定時器的靈活效果。其三,條件控制。可編程邏輯控制器能夠對邏輯運算的指令進行構建,還能夠具有非常強靈活性特點,對整個設備繼電器進行串并聯、并聯或串聯等處理,可以發揮非常重要的作用。信息技術的迅速發展,使得網絡進行遠程操作成為可能,同時也促進了分布式控制網絡的分散控制效果。1.2機電一體化的概念。機電一體化就是利用計算機技術,對各個系統進行升級處理,有效取代人工操作,增強機械設備的整體利用效果,使得機電一體化設備真正實現智能操作管理,除了安全和環保理念之外,還能夠有效取代能源使用,提高機電一體化設備的運行可靠性。機電一體化技術具備智能化技術的優勢,隨著我國科學技術的不斷發展,智能數控機床技術以及機器人設備的應用范圍也在不斷擴大。
2PLC在機電一體化生產系統中的具體應用策略
2.1運動控制。運動控制就是PLC在機電一體化生產中的關鍵內容,能夠對整個生產的運動形態進行全面監控,確保運動的自動化處理,滿足機電一體化設備生產要求,在運動控制時PLC系統具有穩定性強、可靠性高等優勢,具有非常廣闊的發展空間。將PLC技術應用于一體化生產中,能夠顯著增強電氣性能和自動化水平,保證設備的平穩發展。PLC具備專門的運動控制模塊,所有的機械設備都具備運動功能,能夠顯著減少設備運行的故障增強效率,還能夠減輕能量消耗。數控編程作為整個數控加工的關鍵環節,編程技術能夠直接影響數控加工技術的質量。為了全面提高模具加工和零件加工的水平,最主要的就是提高加工質量,縮短加工時間,實現高速生產。模具作為母具,制造精度必須高于其他成型品的精度,模具精度直接影響成品的最終質量。數控加工模具制造,要盡可能保障模具的精度達到最佳。除了一些平面和回轉面之外,還有各種復雜的曲面,如果采用傳統的加工工藝無法對曲面進行加工。數控加工技術是模具制造行業發展的關鍵技術,可以避免加工過程中出現的各種問題,還能夠隨時進行調整。數控模具加工時必須注意每一個細節,保證設計工藝更加科學合理。數控工藝施工之前,要充分分析加工零件圖,提高數控機床的工作效率,將所有的錯誤提前找出,避免數控機床按照錯誤的指令運行引發各種事故。2.2過程控制。過程控制是PLC可編程控制器的重要應用方向,在PLC投入運行后,需要對整個設備的運行狀態進行全方位分析,同時內置信號接收裝置對存入的運行區進行處理,為后續工作做好準備工作,用戶還需要從存儲器中快速讀取有關程序內容。同時設計自動化指令,對邏輯和運算結果進行快速處理,將最終的輸出形態或者輸出寄存器中的數據進行傳遞,如此循環往復,能夠確保控制工作的快速執行。在電氣輔助系統之中運用順序控制,提高自動化控制的水平,將PLC技術應用在電氣自動化控制之中,保證工藝流程實現單向控制。同時也可以增強生產過程的整體協調性,使得電氣設備自動化控制效果大幅度提高。PLC技術在公路交通系統自動化應用,可以根據交通線路特點研發適用PLC技術管理指揮系統,還可以將PLC技術系統有機結合,形成全自動化的柔性裝配生產線,滿通運輸線路的發展要求。城市公交系統能夠解決人們出行問題,同時也能達到節能降耗保護環境的效果。傳統的交通控制系統很難適應交通秩序立交橋復雜化的趨勢。利用PLC技術能夠形成PLC型交通信號控制系統,極大的提高了對交通系統發展的適應能力,因為PLC控制系統的外部環境適應能力強,具有豐富的定時資源,能夠對城市交通發展進行漸進式信號控制,還可以對岔路口進行自動控制。2.3數據處理。在PLC技術運行中能夠對數據進行快速的邏輯計算、函數計算和矩陣計算,保證數據之間的快速轉換與傳輸,還能夠對數據進行查詢排序,加強數據的分析處理工作,確保數據處理的智能化水平,還可以對數據處理力度進行控制,對于執行數據的排列打印、傳輸發揮重要的作用。隨著我國人民群眾的生活質量顯著提高,促進我國汽車行業的快速發展。數控技術應用在汽車加工制造產業中能夠代替復雜重復的人工勞動,提高汽車組裝效率,還使汽車生產實現精細化發展,數控技術的激光檢測也對閥座輪軸等尺寸進行全面測量,確保汽車生產制造的精度得以提升。產業組織應學會在機電一體化生產系統中敏感地使用PLC技術,通過這種方式全面控制設施運營,生成特定數據,確保機電設施的順利運行。目前,社會上的人們越來越重視PLC過程,這使操作控制性能更強,機械設備的使用范圍更廣。在物理操作的指導下,可以最大限度地實現產業組織組裝的目的。同時,PLC工藝具有較強的抗沖擊性能、可靠性和高效率,因此在工業生產系統中起著重要的作用。另外,在磁選機上使用PLC操作控制技術,可以大大提高機電設備的穩定性和安全性,為磁選機的平穩運行和操作穩定性奠定非常堅實的基礎。在工業生產機構中,PLC技術在機電一體化生產系統中起著不可缺少的作用。在硬件設計和開發過程中,產業組織應盡最大努力選擇有保障的硬件創新過程,選擇科學合理的制造商生產的原材料。同時,在機電一體化生產系統中,應在利用PLC流程中使用大部分成熟技術,以確保產業組織PLC流程運行的安全性和穩健性,并滿足生產系統生成的要求。PLC具有可靠性高、穩定性強的優勢,能夠在工業控制領域發揮非常重要的作用,例如將PLC引入磁選機中增強電氣設備的整體運行效果,保證設備安全穩定運行,有效減少故障幾率的發生。通過專用的運動控制模塊,可以保證執行機構和位置傳感器連接更加的規范,實現直線運動和圓周運動的合理控制,降低能源資源消耗。2.4網絡通信。PLC工藝還主要利用于機電一體化生產體系的通信模塊之中,其主要是以外部通信設備和內部通信設備為基礎,來開展數據的傳輸,并且其已經在經濟快速發展的今天取得了很好的成效,使得我國社會中的大部分國民對其都有著一定的重視程度,并且有著一定的認知。在現階段的邏輯把控體系中,都部署有數據傳輸接口,可以飛速的達成通信目的,使得通信變得便捷化。2.5機械設計。在工業機械制造時設計是非常關鍵的環節,也是提高質量的重要基礎PLC技術能夠使得傳統生產過程發生改變,同時也能夠促進工業機械設計質量得到有效提高,尤其是對設計防護裝置、傳動裝置和自動排屑裝置中的防護效果,能夠提高生產的整體質量。目前PLC技術主要采取全封閉或者半封閉的形式,減少人為干預,也無需人工實時控制,就能夠根據不同的生產環境進行自動處理,避免飛屑飛出,提高了整個系統安全性,也可以優化生產環境。自動排屑裝置還能夠對生產中產生的大量碎屑進行及時清理,避免碎屑進入機械內部而導致系統運行受到損失。在傳動系統中可以分為主傳動和進給傳動,傳統模式主要機械或電氣系統進行協調處理,PLC技術能夠使得兩者相互分隔,使得運動效果更佳,增強整個系統控制的質量與水平。2.6自動控制。自動控制作為PLC機電一體化技術的重要組成,智能控制能夠對整個數控機床系統進行全面設計,但設計的原理基本相同,能夠發揮出協同效應,最終對數控機床進行全自動化控制。在實際操作時,需要按照工作參數進行快速調整,工作人員還能夠對相關的數據質量進行變更,使得通訊系統轉向單片機系統來進行數據信息的準確查找,也能夠向執行構件傳遞更改命令,對參數進行快速調節,利用輸出系統能夠使得數據參數更改更直觀地呈現,為工作人員提供準確的參考依據。在此期間需要進行快速高效的運轉,根據國內PLC機電一體化技術的具體應用情況進行判斷,使得整個機床運轉更加安全,避免因為振動而導致機械制造的準確性受到干擾,提高生產質量的控制效果。
3結語
隨著機電一體化系統的快速發展,能夠使得工業生產規模不斷擴大,但與此同時也會導致人工操作難度增加。運用PLC技術能夠有效簡化復雜的計算邏輯控制,優化生產結構,減少生產成本,取代人工操作,提高機電設備的運轉性能,減少機電設備控制和維護的次數,滿足機電設備的實際需求。
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