机电一体化技术应用现状及发展方向论文

时间:2022-11-28 13:51:54 作者:白桃黑子 综合材料 收藏本文 下载本文

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篇1:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

摘要:在科技发展的推动下,机电一体化技术应运而生,该技术结合了微电子技术和机械技术两大技术,这也是科学技术大发展的必然结果。在工程领域,广泛应用电子技术与计算机技术,促使工业生产逐渐转向机电一体化方向发展。就当前这一阶段的发展,工控技术中机电一体化技术是其中最快捷、可靠、方便的应用技术。文章分析了机电一体化的主要技术以及机电一体化技术的应用现状,在此基础上对机电一体化技术的发展方向做了深入研究。

关键词:机电一体化技术;电子技术;机械技术;信息处理

1引言

现代科学技术的不断发展,在一定程度上推动了不同学科的交叉与渗透,实现了工程领域的技术革命。机电一体化技术始于电子技术的发展,并在此基础上紧密结合了机械技术,尤其是在大规模集成电路出现后表现的更为突出,由此也推动了机电一体化技术持续向前发展,并被广泛的关注。新问世的数控机床为机电一体化技术续写了新篇章;机电一体化技术在其发展过程中是以可编程序控制器的发展为其基础;机电一体化技术在微电子技术带动下有了新生机;信息技术、激光技术等多种高新技术的发展推动了机电一体化技术的新飞跃。目前,在计算机和网络技术的影响下,不仅加快了机电一体化技术的发展,同时也扩大了机电一体化技术的应用范围,应用前景也更为广阔。总之,通过深入的研究机电一体化技术,有利于促进机电一体化技术的创新应用以及融合其他技术的发展。

2机电一体化的主要技术

机电一体化指的'是将电子技术渗透到主功能、控制功能、信息处理功能上,有机结合起机械设备和电子化设计与软件,将其组建起来就是系统的统称。软件与硬件技术是常规的机电一体化两个组成部分。硬件主要包括:机械自身、传感设备、驱动模块、参数处理模块等。此外,还要保证传输标准化、规格化的参数,这也才能与计算机达到有效传输的目的。在接口处要选取相同规格和指标,这样就便于传递信息,也能方便设计。此外,软件和硬件一定是相互制衡、统一发展的。因此,我们就要尝试着对软件予以指标化处理,将软件程序固化、程序模块化,软件工程也要大范围应用。从宏观角度上分析,机电一体化技术是一种拓展性技术,并不只是简单的结合起微电子技术或机械技术,而是融合进群体技术。同时,机电一体化技术还能替代体力劳动,这是其核心功能。

2.1机械技术

在机械技术基础上,经过演变形成机电一体化技术。两者的不同之处在于机械技术要迎合机电一体化技术的需求,运用其他高新技术,可以更新概念,进而不断的优化机械结构、材料及其性能,最终达到提高机械精度和刚度、减轻体积和重量的目的。

2.2系统技术

机电一体化包含了多种复杂技术,系统技术是一项关键技术,对于各项技术的相互作用,形成有机整体具有重要意义。将系统技术应用其中,用整体概念来组织起各种相关技术,对这些技术合理应用。从整体上看,应用系统技术可以从根本上避免进入误区。在整个系统中,可以按照不同的功能来对其划分,分成各具功能又相互联系的若干单元,并采用接口技术连接起系统中的个各部分。

2.3计算机信息处理技术

对于计算机信息处理技术来说,其涉及面是很广的,它主要涵盖以下技术:信息交换、存取、运算、人工智能技术、判断与决策、专家系统技术。

2.4自动控制技术

自动控制技术主要是以控制理论为基础和源头,控制理论可以扩大其应用范畴。所以,自动控制技术的应用及发展需要由控制理论来指导。自动控制系统即自动控制技术的物质体现,系统经过自动控制系统的设计之后还要对系统做现场调试,并按要求完成所有的控制任务,确保按照设计的预想进行,最终达到某个特定的目的。

篇2:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

要实现计算机集成制造系统就要打破常规系统的限制,采用全局动态手段,控制物流和信息流,而不是对现有的分散模式做随机的排列,其目的是顺利完成经营决策到产品开发管理的全过程。企业集成水平得到提高后,促使生产要素间的配置被全面深化,使生产要素的潜能被挖掘出来。而柔性制造机制即为计算机化的制造模式,该模式的构建因素为:数控机床、计算机、机器人及自动运行车等。柔性制造机制是以装配系统的实际需要为基础的,被规定到柔性制造机制范围内的工件可以随意的生产,生产中小批量零件及繁杂类型的零件时可以将其应用到生产过程中。不仅如此,机电一体化技术在研发机器人领域中也得到广泛应用。目前,微电子技术和电子技术都得到快速发展,在这一形势驱使下,交流传动技术也被全面应用。由于交流传动具有一定优势,这就使交流传动技术取代了电气传动技术,实现了数字化目标,更有利于提高系统功能的有效性。对开放式控制系统而言,其基本是支持一类指标信息交换规程,在此基础上达成共识,同时还能实现共享资源的目标。开放式控制系统利用的是工业通信网络实现各控制设备、管理计算机互联的集成,通过连接控制室控制设备和现场总线仪表,实现控制与测量的一体化。从分布式控制系统的角度来看,该系统利用一台中央计算机对若干台面指挥智能控制,在工作生产过程中,监视管理一直到完成生产都离不开计算机。与集中式控制系统进行多方面对比后可以发现,分布式控制系统的功能更为强大,也更稳定,这是今后大型机电一体化系统发展的一个主要内容。近年来,煤炭企业中也在应用机电一体化技术,能够实时监控设备的在线运行情况,如电动机、传动机制及制动系统、工作设备等,发生故障后可以指出故障区域并自动报警。总之,应用机电一体化技术可以提高设备的工作有效性,能改善操作人员的工作环境,使相关装置的维护检查工作量降低,由此便可以延长装置的使用周期。很多被引进的机械工程都择取了电子控制的自动变速技术,该技术能使传动参数自行调节,促使最大限度的利用发动机功率,不仅使燃油的利用率得到提高,还更便于操作,工作者的劳动强度降低。

篇3:机电一体化技术应用现状及发展方向论文

近年来,我国越来越重视机电一体化技术,并优先发展数控机床、工业自动化控制等十五个机电一体化项目,重点研究六项共性关键机电一体化技术。通过对机电一体化技术的多方面深入研究,机电一体化技术也将朝以下方向发展:

4.1机电一体化技术向智能化方向发展

尽管传统的机械自动化模式已无法适应科学技术发展的需要,但是仍能起到一定作用。在传统模式的基础上,形成了新的智能化发展模式,21世纪也将其作为机电一体化技术发展的必然趋势。通过计算机的应用不仅能使中央处理器的运转速度加快,还提高了计算机的整体工作性能。经过不断的改进这几个主要方面,为智能化模式创立提供了技术支持,在此基础上机电一体化产品也实现了新发展,能真正的模拟人类智能,获得更高的控制目标。

4.2机电一体化技术向网络化方向发展

计算机技术在20世纪9O年代最突出的成就是网络技术,网络技术的兴起让我们充分体会到它的巨大优势,给科学技术、工业生产、教育等方面都带来了巨大的变革。目前,全球经济、生产因网络的存在而联系在一起,各企业间的竞争也呈现出全球化趋势。机电一体化加入了网络技术,使机电一体化技术能远程进行操作,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,使操作更为便捷。因此,在网络技术的支持下,机电一体化技术必将会朝着网络化方向发展,生产更安全,效率也更高。

4.3机电一体化技术向微型化方向发展

微型化于2O世纪80年代末兴起,微型化是指机电一体化开始向微型机器和微观领域发展,国外将其称之为微电子机械系统。能量耗费少、体积小、运动较灵活是当前微机电一体化产品具备的特点,其优势主要体现在医疗、信息、军事方面。另外,微机电一体化产品需要由精细的机械技术来加工,这也是微机电一体化的发展进程中的一个阻碍,可以将精细加工技术分两类:一个是光刻技术;另一个是蚀刻技术。

4.4机电一体化技术向模块化方向发展

受技术革新的影响,模块化发展模式已经成为必然发展的趋势,也是未来的重要工程。如今科技发展水平不断提高,机电一体化产品也研发出很多,并且对机械的接口等方面提出了新要求,产品的可装配性也随之提高。同时,为了各产品能达到相互兼容的要求,还要求所有的信息接口都能按照当前新标准的规定进行统一,在此基础上可以进一步开发新产品。

4.5机电一体化技术向绿色化方向发展

工业技术的进步彻底改变了人们的生活,而人们的自身会影响到自己所产生的生活资源和生态环境,严重的污染还会降低生活质量。因此,人们考虑到今天和未来的生活状况,开始呼吁回归自然,保护环境资源。基于这一事实,绿色产品概念应运而生,绿色化也成为时代的发展趋势。因此,机电一体化的绿色环保产品成了各个工业企业的研究重点,为此不惜花费投入重金。设计、制造这些绿色环保产品时,不会危害到生态环境,满足环保要求,也不影响人类健康,这样就使资源得到更好的利用。由此可见,工业企业为了更好发展,有必要在设计绿色机电一体化产品上下功夫。

参考文献

[1]孙涛.试论机电一体化的创新及发展[J].现代经济信息,2015(8).

[2]张冬梅.机电一体化技术在机械工程上的应用[J].机床与液压,2016(2).

[3]康丽丽.机电一体化技术的发展趋势分析[J].微电机,2013(3).

[4]崔慧.机电一体化技术在我国的应用及发展[J].科技风,2016(8).

篇4:机电一体化技术应用

摘要:机电一体化是在机械的主功能、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用相关软件有机结合而构成的系统。

针对机电一体化系统在工业应用环境运行时,系统受到的干扰问题,进行了一定的分析,并提出了一些具体的解决办法。

篇5:机电一体化技术应用

引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。

若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。

一、干扰源

从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。

1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。

据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。

2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。

当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。

3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。

这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。

二、抗供电干扰的措施

1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。

另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。

2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。

因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。

电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。

三、过程通道抗干扰措施

抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。

1、光电隔离

利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。

2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。

由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。

3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。

4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。

5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。

四、场干扰的抑制

防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。

须注意以下问题:

1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。

2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。

3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。

五、软件抗干扰技术

各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。

因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:

1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

3、RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。

抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。

作者单位:国投新集能源股份有限公司

参考文献:

[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社.

篇6:机电一体化技术应用

引言:机电一体化系统投入工业应用环境运行时,系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。

若系统抵御不住干扰的冲击,各电气功能模块将不能进行正常的工作,微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”,传感器模块将会输出伪信号,功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号,使执行机构动作失常,最终导致系统产生故障,甚至瘫痪。

一、干扰源

从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。

1、供电干扰大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。

据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。

2、过程通道干扰过程通道干扰主要来源于长线传输。

当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。

3、场干扰系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通信发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。

这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。

二、抗供电干扰的措施

1、配电系统的抗干扰抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施,其次可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。

另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。

2利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。

因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。

电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。

三、过程通道抗干扰措施

抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。

1、光电隔离

利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。

2、双绞线传输在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。

由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。

3、阻抗匹配长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。

4、电流传输长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。

5、合理布线强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。

四、场干扰的抑制

防止场干扰的'主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。

须注意以下问题:

1、消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地,接地时要防止形成接地环路。

2、为了防止电磁场干扰,可采用带屏蔽层的信号线,并将屏蔽层单端接地。

3、不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

4、在布线方面,不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线,也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线,以免互相串扰。

五、软件抗干扰技术

各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。

因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:

1、在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

2、系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

3、RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。

抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。

作者单位:国投新集能源股份有限公司

参考文献:

[1]魏俊民,周砚江.机电一体化系统设计.北京:中国纺织出版社. 具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。

DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。

分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

3结束语

机电一体化的出现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。

随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的发展前景将更为广阔。

参考文献:

[1]王咏莉.浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,7.

[2]何建新,黄丽.机电一体化技术应用与发展探讨[J].思茅师范高等专科学校学报,2009,6.

篇7:机电一体化技术及其应用

一、机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1 数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。

数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。

数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2 智能化 即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。

例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。

随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3 模块化 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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。

如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。

这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4 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方兴未艾。

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使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络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,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6 微型化 微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。

微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。

1.7 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。

为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。

首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。

1.8 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。

由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。

带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

二、机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。

机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:

2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。

智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。

分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。

利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。

随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。

不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。

DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。

DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。

分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。

“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。

开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。

2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。

未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。

为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。

美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

篇8:机电一体化技术及其应用

摘要:机电一体化又称机械电子学,日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念,即结合应用机械技术和电子技术于一体。

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术发展迅速,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前,机电一体化的系统构成已经越发的完善,应用也越发的广泛。

关键字:机电一体化 组成要素 发展状况 技术应用

一、机电一体化的研究方向

1.机械技术。

机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。

2.计算机与信息技术。

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、技术均属于计算机信息处理技术。

3.系统技术,即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。

4.自动控制技术。

篇9:浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势

浅谈机电一体化技术的应用现状及发展趋势

机电一体化是一种复合技术、是机电工业发展的'必然趋势和现代科学技术发展的必然结果.本文讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并从对机电一体化的认识出发,概述了机电一体化在国内外的发展情况以及未来的发展趋势.

作 者:李丽  作者单位:江苏省联合职业技术学院南京工程分院 刊 名:中小企业管理与科技 英文刊名:MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年,卷(期):2009 “”(25) 分类号: 关键词:机电一体化   技术   应用   发展方向  

篇10:煤矿机电技术一体化应用论文

煤矿机电技术一体化应用论文

煤矿机电技术一体化应用论文【1】

摘 要 随着现代科学技术的迅速发展,机电一体化技术在煤炭工业中的应用越来越广泛,对提升煤矿生产管理水平和提高经济效益,有积极有效的重要促进作用。

本文就煤矿机电一体化技术应用重要性以及加强其应用途径展开探讨。

关键词 煤矿机电技术;一体化;重要性

0 引言

机电技术一体化又被称为机械电子工程学,是微电子技术融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术的一门跨学科的综合性高科技术。

机电技术一体化在我国企业的广泛应用,推动了煤矿机械设备制造技术的快速发展,促进煤矿机电设备技术进入新的发展阶段,提高煤炭企业的经济效益和综合实力。

1 煤矿机电技术一体化应用的重要性

近些年来,随着现代科学信息技术的飞快发展,信息流成为机电技术一体化主流,在性能和功能方面,实现自动化、数字化、智能化性能。

机电一体化将机械与电子科学技术融为一体,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品,加强煤矿企业管理,促进经济发展的重要措施。

机电技术一体化是企业实现信息化管理的重要支撑技术,是煤矿行业全面实现综合机械设备自动化的前提与条件。

1)随着煤矿生产不断向深部水平发展,加速了机电一体化技术的发展和进步,促进机电一体化产品获得更强大功能、更优越性能,更高的智能化性能,促使企业获得更为先进的技术设备,进而谋求更大的生产小小。

机电一体化技术在煤矿开采和运输装备的应用和推广,展现了多功能、高质量、高可靠性、低能耗的功能价值,以及最优化的系统工程技术,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、可持续的煤炭工业生产发展提供重要保障。

机电一体化的发展降低生产煤矿劳动难度和提高安全系数,为传统的机械行业注入新鲜血液,实现文明生产;

2)煤矿机电一体化技术有效融合了机械、电子技术和液压控制技术,在一定程度上提高了煤矿机械设备的安全性能、经济效益性能、可靠性能、可操作性能等,同时,对于机械设备的作业精度、作业效率等也有了很大程度的改进,使得机械设备更方便进行安装拆除,便于日后的机器维护和现场在线监控,当机械设备发生故障时,可自动报警并实行故障自诊,优化了机械操作工作人员的工作环境和条件,不但提高了机器设备的工作效率,更达到了节能降耗,延长机械设备的使用寿命,提高生产效率的目的。

有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术全方位优势,不但提高机电技术生产制造水平,增加产品的多功能性质,还节约能源资源和减少材料消耗,降低煤矿企业成本支出,而且在更新煤矿企业机械设备系统,改造陈旧老化的机器设备以及引入新技术产品方面取得突出的成效;

3)煤矿机电一体化产品在煤矿企业的应用,一方面能有效提高工作效率,改进落后的生产作业方式,降低操作人员的劳动量,大幅度提高劳动生产率和工作效率,另一方面也有利于提高作业人员安全操作质量和改善工作环境。

除外,通过机电一体化设备在煤炭的采掘、运输过程的应用,更有利于减轻矿工繁重的体力劳动,降低事故发生率,避免工伤事故的发生,保证了矿工的人身安全;

4)煤矿机电一体化技术的运用能促进煤炭产量的提高,提高企业的经济收益,积极推动企业经济快速发展的同时也增加矿工的劳动收入,改善矿工的生活质量。

此外煤矿机电一体化技术保障矿井安全生产监测监控系统实行,为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

这些机械设备在煤矿生产过程中的广泛应用,不但能减轻技术操作人员的工作负担和降低操作难度,而且提高了煤矿的生产水平和管理能力,创造了不可估计的经济效益和社会效益。

2 探索加强煤矿机电技术一体化应用的途径

1)引进国外先进煤矿机电技术一体化技术和设备,大力推广与使用机电一体化,不断提高设备的质量,改进和升级性能。

机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但是我国在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面基础薄弱,相对国外先进机电设备技术还是比较落后的,与世界先进技术水平也存在很大差距。

因此,必须掌握信息时代机电一体化技术能力操作,关注相关科学技术的发展趋势,适时引进国内应用实践。

同时国家要积极鼓励企业开发拥有自己知识产权的核心技术和专利产品以及装置技术设备;要关注国内外高新信息技术的发展,将那些先进的高新技术运用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化和科学先进化发展,达到煤矿自动化生产,适应企业综合自动化的需要。

2)大力加强我国煤矿机电一体化技术产品的规范化、标准化、系统化和通用化的提高;要选用开放性和可靠性的通信技术,促进企业煤矿机电一体化技术向着智能化、可视化、网络化发展,广泛的应用到我国煤矿安全监控体系中;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备好坏和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的信息进行自动分析,发出诊断结果;加强煤矿安全生产监控体系管理,确保煤矿机电设备的持续良好运行,并为煤矿机械设备使用寿命、矿工生命安全提供完善保障。

提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度,做好煤矿安全管理工作,确保煤矿工人的安全,推动我国煤矿事业的发展;

3) 强化作业人员基础设备技术培训,提高职工职业素质道德。

企业组织鼓励职工学习技术、钻研业务,掌握机电技术一体化技能操作,精选技术骨干做导师,积极开展导师带徒活动,认真培训煤矿矿机电设备技术后备人才,提高了职工的安全思想和业务技能以及工作责任意识。

企业要建立全矿范围内营造尊重知识、尊重人才的良好氛围,提高技术人员待遇,稳定现有的机电一体化技术队伍;同时着手培养基础好、有事业心、敬岗爱业的技术作业人员,增强了技术后备力量。

3 结论

机电一体化技术具有性能先进、操作简便、准确可靠特点,是煤矿企业信息化的重要支撑技术,是矿山综合现代科学自动化技术的最高水平,实现高产高效的最好选择。

煤矿机电一体化技术实践应用,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,使设备动作趋于协调统一,提高安全性、可靠性,完善操作性能,为煤炭企业带来了更高的经济效益。

而且,对有效解决实践应用管理问题,发挥机电一体化技术综合优势,提升煤矿企业生产管理水平,促进企业稳定高效发展,提高竞争力具有重要作用。

参考文献

[1]张五计.机电一体化在煤矿中的应用与分析[J]. 能源与节能网,2013.

[2]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨,2008.

[3]周俊丽.煤矿机电一体化技术应用及发展研究[J].中国新技术新产品,2012.

煤矿中机电一体化的应用【2】

摘 要 随着我国科学技术的不断发展,机电一体化的研究和应用已经取得了一定的成就,并在诸多领域得到了广泛的应用。

机电一体化在煤矿之中的应用,对减少煤矿安全事故产生和提高煤矿生产效率具有积极意义。

文章在机电一体化发展现状的基础上,对煤矿中机电一体化的应用进行探讨,并对煤矿中机电一体化技术今后的发展趋势进行展望。

关键词 煤矿;机电一体化;智能化

我国煤炭资源丰富,煤矿产业比较发达,随着煤矿数量的增多和规模的扩大,煤矿安全事故也频繁发生,为企业的生产和工人带来巨大的损失,甚至危及矿工的生命安全。

面对如此严峻的煤矿安全生产形势,加强对煤矿企业的机电一体化建设也是减少安全事故发生的有效手段之一,所以要提高煤矿企业的机电一体化水平,切实保障工人的生命财产安全。

1 机电一体化发展现状

机电一体化技术是将多种现代化的技术进行综合的应用技术,其中包括机械技术、电工电子技术、信息技术、微电子技术、传感技术等,将这些技术进行有机的整合,并在实际的生产活动中进行应用。

机电一体化产品是在机械产品基础之上,利用机电一体化技术开发出的新型电子产品,矿业发展过程中需要应用机电一体化产品来提高生产效率。

煤矿中的机电一体化产品与计算机系统进行了有效的结合,为企业生产提供了更加强大的功能。

我国煤矿中的机电一体化产品是在借鉴国外先进经验的基础上进行自主研制的,是非常实用的安全管理监督系统,型号种类十分丰富。

2 煤矿中机电一体化的应用

机电一体化技术在煤矿企业中被广泛推广和应用,在煤矿的安全生产过程中发挥了重要作用,机电一体化技术的应用,促进了煤矿企业的快速发展。

1)机电一体化在带式输送机中的应用。

在煤矿的矿井之中需要一种带式的输送机对煤炭等材料进行传送,带式输送机在煤炭生产中十分重要。

带式输送机也可以叫做胶带输送机,通过摩擦驱动的方式实现对材料的连续性运输。

煤矿中的带式输送机之中应用机电一体化技术,在很大程度上提升了带式输送机的技术水平,提高了运输数量和功率,为带式输送机的关键技术开发提供了很大的帮助。

我国带式输送机的研发与国外先进水平相比还具有很大的差距,特别是在长距离输送以及单位输送量上存在很大局限,今后的研究可以在这方面继续努力。

2)机电一体化技术在提升机中的应用。

在煤矿生产之中必不可少的就是矿井提升机,矿井提升机的主要工作地点不止在井下,地面工作也承担一部分。

在矿井提升机之中应用机电一体化技术,可以将提升机的一体化功能得到充分的发挥,实现提升机的全数字化运行。

机电一体化技术的应用,可以对提升机的机械结构进行一定程度的简化,将驱动和滚筒等结构进行适当的结合,发挥机电一体化的效果。

提升机的数字化管理可以使通讯速度更快,并且能够实现机械诊断功能的`全自动化,使提升机的操作和控制更加的简单,在很大程度上提高了提升机的工作效率。

3)机电一体化技术在监控系统中的应用。

煤矿生产中的安全隐患对矿工的生命财产安全造成了严重的威胁,必须对煤矿企业的安全生产过程进行全方位的监控。

机电一体化技术在监控系统中的应用能够实现对故障的自动化诊断,对生产过程进行全方位的实时监控,并对安全事故进行自动报警等功能。

煤矿安全生产的实时在线监控是对生产设备、机械装置、电动机等机械的运行状态进行实时的监督和控制。

如果生产过程中的设备出现故障,就可以通过机电一体化技术对其进行自动报警,并且找到故障的准确位置,为维修人员进行设备维修节省了时间。

3 煤矿中机电一体化应用发展趋势展望

机电一体化技术对煤矿的生产方式和其机械设备的发展方向有着重大的影响。

煤矿地下开采的作业条件十分恶劣,作业空间狭窄、高浓度粉尘与潮湿的环境并存,导致煤矿工人劳动强度大、矽肺、风湿等职业病很难从根本上消除。

特别是水、火、瓦斯及粉尘的喷涌与爆炸以及顶板垮落等自然灾害会对款共的生命和安全造成严重威胁。

由于历史和现实的原因,具有较高文化素质的职工不愿意下井作业,井下职工的文化素质和知识结构偏低,严重影响采矿工业的现代化进程。

煤矿井下作业的劳动力来源日益减少。

因此,实现井下作业的机械化和自动化甚至无人化是世界各国采矿工作者奋斗的目标,机电一体化技术导引的工业机器人技术及相关技术是实现这一目标的关键。

井下机器人、智能化作业设备是煤矿一体化技术提供的完整的独立设备,是对采煤行业的一种巨大的贡献。

机电一体化技术也为煤矿开采提供了广泛的空间。

篇11:机电一体化技术应用和发展

机电一体化技术应用和发展

机电一体化是现代科学技术发展的必然结果,本文简述了机电一体化技术的基本概要,综述了国内外机电一体化技术的`现状,分析了机电一体化技术的发展趋势.

作 者:韩丽丽 毛焱  作者单位:韩丽丽(安徽省淮北市矿业集团)

毛焱(安徽省淮北市排水公司)

刊 名:城市建设与商业网点 英文刊名:CHENGSHI JIANSHE YU SHANGYE WANGDIAN 年,卷(期):2009 “”(26) 分类号: 关键词:机电一体化   技术   应用  

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