机电一体化技术及其应用研究论文(实用18篇)

时间:2023-12-04 19:00:26 作者:雅蕊

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机电一体化技术及其应用研究论文

[摘要]随着科学技术的飞速发展,不同学科的交叉融合越来越显著。机电一体化技术是一门融合了机械技术、电子技术、计算机技术、信息技术及其他技术的独立的交叉学科,它在生产实践中的应用,不仅提高了机械工业的生产效率,还使机械工业的生产方式、管理体系等发生了重大变革。通过对机电一体化技术的优势进行阐述,根据当前化工企业机电一体化技术的应用情况进行分析,指出了化工机电一体化技术的未来发展趋势,希望能为化工机电一体化技术的发展带来新的启示。

(一)增强设备安全性,保障安全生产。

应用机电一体化技术,不仅能够使机械的运行过程被全程监控,还会在设备运行出现异常时及时自动报警,既节省了检修和维护保养时间,也提高了设备运行的安全性。

(二)提高生产效率,保证产品质量。

机电一体化产品运用数字化程序进行控制,大规模的减少了操作按钮的数量,使操作过程更加简单方便,减少了人工操作环节,降低了人员主观因素的影响,提高了生产效率的同时降低了产品的不合格率。

(三)便于产品调整,养护维修方便。

在生产过程中,针对不同用户的产品需求,可以通过改变控制程序来改变工作方式,不需要变更其他生产条件,使操作既简单化又多元化。还可以通过自动预警系统,及时发现机械操作过程中的故障及问题,及时修复,降低了机械的检修支出,节约了成本。

20世纪60年代初,化工机电一体化技术作为一门新兴事物开始被应用于工业生产过程中。随着计算机科学、自动控制技术等的大力发展,不同学科技术间的融合更加紧密,推动着化工机电一体化技术不断的`创新,一些发达国家开发出了科技含量更高的化工机电一体化技术产品,使化工机电一体化产品逐步走上了历史的舞台,为未来的技术发展奠定了基础。到了90年代,微传感器、执行器等技术的迅速发展,人工智能、神经网络等技术的出现,在各国学者的努力研究下,使得化工机电一体化技术逐渐形成了完整的科学体系。

(一)模块化。

化工机电一体化产品的构成比较复杂,单元间通过不同接口进行对应,将接口集中起来实现区域模块化管理,实现多项功能的集合,不仅能够提高产品的可装配性,还能够满足不同的生产需求,同时也降低了维修成本。

(二)智能化。

人工智能作为当今科技发展的热门课题,也必将成为未来科技发展的主要方向,运用智能化技术取代人类从事更加危险复杂的工作,不仅能够使人们远离危险的工作环境,还能确保产品的质量和性能。智能化就是模拟人类智能,将判断和推理能力根植于化工机电一体化系统,通过人类对化工机电一体化设备的控制,达到对化工生产的控制目标。

(三)绿色化。

随着人们对环境问题的认识不断深入,绿色环保已经成为工业发展中必须要重视的问题,也将成为未来技术发展的目标之一。化工工业对人类社会的发展有着深远的影响,绿色环保观念已经深入人心,化工企业想要不断发展壮大,就必须加强对绿色环保化机电一体化产品的研究,以环境污染为代价的化工机电一体化产品必然会被社会所淘汰。

(四)网络化。

近年来,网络技术的发展为机电一体化技术带来了新的机遇,一是计算机网络技术与机电一体化技术可以相互推动,共同发展。二是网络技术的应用可以实现化工机电一体化产品的远程控制目标,真正突破时空限制。

(五)微型化。

随着人们对纳米技术的不断深入研究,微型化必将成为机电一体化技术的发展趋势。微型化机电一体化产品不仅能解决传统产品体积大、功耗高的缺点,也会拓展其应用和普及范围。随着科学技术的不断发展,诸学科的不断创新,化工机电一体化技术的发展也会越来越快,其产品在化工企业生产中的优势也会越来越显著,发展前景十分光明。

参考文献:

[2]杨卫平.关于机电一体化技术的应用及其发展趋势的探讨[j].电子技术与软件工程,20xx(12):124.

机电一体化技术及其应用研究论文

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:

机电一体化技术及其应用研究论文

机电一体化是多门科学多年的发展的成果,它是机电行业发展的必然产物,随着社会智能化发展的越来越快,机电一体化的技术应用也越来越广阔,下来让我们看看机电一体化应用的领域。

1、机床数控领域。

机电一体化在数控机床领域的发展已经有40年的历史,在技术领域有了进一步的.提高,无论是在结构上功能上还是在操作上都发展的比较完善。类型具有总线式、模块化、紧凑型的结构,在开放性设计中,这种设计硬件体系和功能模块具有层次性和兼容性的,可以大大提高用户的使用效益和智能化的。在机电一体化的系统研究中分出多级的网络,这样能使复杂加工系统的作业能力的运行。可以数控机床可以装置单板、单片机以及控制中心等高新集成技术。

2、计算机集成制造系统的领域。

计算机系统的组合不是分散的子系统的组合,它是由全局的实践总结出最优的系统的组合,它需要各个部门加强沟通,围绕制造展开工作。当产品的集成度越高,就能够使各个生产要素间的配置更加合理和完善。

3、工业机器人。

工业机器人首先出现的是不够灵活的半机器人,它根据示范的动作进行重复的运动,在工作中,不会考虑工作环境和作业对象的变化。而现代的机器人,里面装有不同的传感元件,机器人可以作业环境和对象做出简单的信息判断,并能做出简单的分析。这是机电一体化发展的新成果,也是其发展的前景所在。

机电一体化技术及其应用研究论文

摘要:机电一体化是一门综合学科,它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术,在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展,传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求,而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本,降低工人的劳动强度,提高生产效率,保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。

近年来煤矿工业的产业升级越来越明显,它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下,机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望,成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业,在新产业迅速崛起的今天,若要稳定巩固自身的地位,就要不断改进生产运作模式,不断引入最先进的生产技术和设备,降低工人的劳动强度,提高工作效率和生产质量,进而提高企业的经济效益。

1.1技术原理。

机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合,同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华,实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶,以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势,广泛应用于煤矿企业的生产领域,并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时,将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中,还能节能降耗,实现可持续发展的生产目标。

1.2发展历程。

1.3特色优势。

随着新兴科技产业的蓬勃崛起,科学与技术之间的融合逐渐增强,传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要,因而实现技术体制的改革创新,促成机电一体化体制的构建,既是一种必要性的驱使,也具有得天独厚的特色优势。

煤矿安全生产监控系统是机电一体化技术的集中体现,但在我国起步很晚,1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用,其原因主要有两个方面,一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟,开始得到应用,另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生,对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。

随着机电一体化技术的逐步成熟,煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术,如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大,机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患,其核心技术也在实践中得到了广泛的发展,并能够实现大倾角、长距离的安全运输,相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。

煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率,也能大大降低安全隐患,为此,机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引,相比传统的液压牵引采煤机动力更强,煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时,自身也可以实现制动。同时,机电一体化的采煤机结构上更为简单,整机效率高,可靠性强,在煤矿生产中的应用也越来越广泛。

交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上,将驱动与滚筒的机械结构合二为一,总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装,也使其达到了高度可靠的效果。

3.1实现了煤矿开采的高效生产。

煤矿机械机电一体化技术的应用,在很大程度上提高了矿山开采效率,改变了以往落后的生产方式和作业模式,提升其中的`技术操作便捷性和安全性,极大降低了工作人员的劳动强度,同时提升了生产效率和劳动质量,实现了产业升级。

3.2提高了矿山开采的经济效益。

煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量,降低了矿山开采的生产费用,增加了煤炭企业的经济效益,并带动了相关经济产业的快速发展,推动了地方经济的蓬勃发展。

3.3提高了安全的煤矿开采工作环境。

良好的开采环境是安全生产的有力保证,随着机电一体化技术的大量推广应用,煤矿机械的效率大大提高的同时,在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代,将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来,降低了发生危险事故的几率,使矿工的人身安全得到了保证,防止了职业病与工伤的发生。

4结语。

随着经济的发展和社会的不断进步,煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求,这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术,在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性,确保煤矿企业健康稳定的发展。

参考文献:

机电一体化技术及其应用研究论文

摘要::分析了人才培养质量评价体系在高职教育中应用的必要性,阐述了传统评价模式的弊端,进而引入企业的先进理念,构建了基于工作过程的高职机电一体化技术专业人才培养质量评价体系。

关键词::高职院校;人才培养质量;职业岗位能力评价。

一、人才培养质量评价体系在高职教育中应用的必要性。

高等职业院校,承担着服务社会经济发展,为企业输送高素质技术技能人才的重要任务,因此,如何满足企业的人才需求成为了高职院校的核心任务。工学结合是实现专业与职业岗位对接的有效途径,即培养职业岗位所需的人才。现阶段,大部分院校都能够将企业的真实工作任务引入人才培养过程中,但如何对于所培养的人才从企业的角度进行客观公正的评价是各个高职院校需要解决的共同问题。只有企业的评价才能够真正的评判人才培养的质量,也只有企业的评价才对人才培养具有指导意义,因此,引进企业管理理念建立合理客观公正的人才评价体系,对于现代高职的'教育质量提升具有积极的意义。

二、传统人才培养质量评价的弊端。

高职院校传统的人才培养质量评价主要从学生综合素质、学生学业水平两方面进行评价。

(一)考核模式单调、方法单一。

考核主要以期末考试成绩、平时成绩按比例构成。其主要表现为:理论考试多,素质能力考查少;终结性考核多,过程性、诊断性考核少;无法准确考核出学生真实的知识结构、能力和素质。

(二)考核内容片面呆板,缺乏科学性。

考核内容多以理论知识为主,只注重对基础知识、基本理论和基本原理的检测,忽视了对学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题能力的考核。

(三)试题库建设滞后欠完备,考核质量难以控制。

试题缺乏科学规范的质量标准,难以形成保证教学质量和符合学业考核要求的试题库,起不到优化教学内容、改进教学方法、提高教学质量和激发学生学习积极性的作用。

(四)考核评价机制失衡,定位不当。

考核评价机制陈旧落后,一般通过平时成绩、期中成绩、期末成绩测评学生学业。忽视技术能力评价,缺乏诊断性评价,只重终结性评价的单一评价机制,限制了教学质量的提高和学生创新精神的培养。

三、基于工作过程的人才培养模式中人才培养质量评价体系。

(一)基于工作过程的人才培养模式。

通过深入的企业调研发现,机电行业从业人员主要从事的岗位是机电设备操作、机电产品安装调试、机电系统运行维护维修、生产工艺人员等。按照高职人才培养的特点,结合各类岗位的职业能力要求,按照能力递进和岗位升迁的规律,对人才培养过程进行合理的序化,基于工作过程(岗位)进行设计。具体为:第一学期主要培养机电设备操作、维护人员;第二学期主要培养机电设备安装调试人员;第三学期培养机电设备改造、维修人员;第四学期培养机电生产工艺人员。第五、第六学期学生进入企业顶岗实习。

(二)基于工作过程的高职机电一体化技术专业人才培养质量评价体系。

根据企业需求,结合机电一体化专业人才培养实际情况,将机电一体化技术专业人才培养质量评价标准设计成为三部分组成,分别是学生综合素质测评、阶段学业成绩、职业岗位能力测评。1.学生综合素质测评标准主要从学生的政治表现、思想品德、组织纪律、社会实践、集体活动、日常表现、奖惩情况等方面对学生进行评价。2.阶段学业水平评价该项成绩为阶段所学课程的平均成绩*40%。每门课程的成绩由专业任课教师负责评定。其中包含学生课堂表现(课程项目完成情况)、作业完成情况、课堂考勤、课程考试等几部分构成。3.职业岗位能力评价通过与企业各个岗位的工作人员交流、座谈,项目组遴选了四个具有代表性的综合性工作任务作为职业能力评价的载体,第一阶段是车刀刃磨机的零部件更换,第二阶段是x/y轴简单搬运装置的安装与设备调试,第三阶段是普通车床的plc控制改造,第四阶段是柔性生产线物料分拣单元的设计。每个培养阶段,学生自主完成阶段测评任务,引进企业生产技术评价标准,从安全生产、职业素养、技能水平等方面对学生在完成任务过程中的表现进行评价,从而反映出学生职业能力培养的水平。

四、基于工作过程的人才培养模式中人才培养质量评价体系的优点。

(一)全员参与。

在运行过程中,参与学生培养的每位成员都参与其中(包括企业技术人员),从不同的角度对学生进行全面客观的评价。

(二)多方位评价。

在人才培养过程中的每个阶段,对学生综合素质、职业素养、职业能力、知识水平、学习能力等多方面进行综合性评价,评价更加全面。

(三)量化的评价标准。

结合企业人才需求情况,按照高职教育的先进理念,构建了量化的学生综合素质测评标准、学生阶段学业成绩评价标准、职业岗位能力评价标准。评价结果更加客观,结果更便于进行分析。

五、结束语。

企业和社会的需求应该是高职专业才培养关注的核心,是否满足企业和社会的需求应该作为人才培养质量的最终评判标准。建立一套符合企业和社会需求的人才培养质量评价标准,对于人才培养质量的提升具有深刻的意义。

参考文献:。

机电一体化技术及其应用研究论文

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(microelectronicmechanicalsystems,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)。

煤矿机电技术一体化应用论文

“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。

煤矿机电技术一体化应用论文

从1970年我国自行设计制造和装备的第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局试验起,我国的机电一体化技术开始萌芽。

到上世纪80年代后期,我国综合机械化采煤取得了空前的发展,大大推动了我国的煤矿机电一体化技术的进程,采煤机已由液压牵引向电牵引发展。

到了上个世纪90年代中期,在原有的研究成果上,又开展了采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究,并研发了大功率电牵引采煤机。

而进入21世纪后,我国煤矿机电一体化技术的研究和应用领域均有重大突破,在煤矿安全生产监控、大型固定设备的后备保护等方面已取得了喜人的成绩。

化工、铁道、冶金等行业起步晚基础薄弱,在开发水平、应用范围、投资规模、技术人才和管理水平方面均有较大差距。

煤炭生产过程主要包括“掘进、采煤、装、运输、提升”等几大系统。

掘进作为煤矿开采的基础工作影响着后期煤炭开采及运输的效率,对于高效矿井有必要将机电一体化技术引入到掘进机械中,实现煤矿巷道的高效率掘进。

目前掘进机的电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全性开关箱、操作箱、压扣控制按钮、照明灯、三相异步电动机等组成的掘进机电气系统,与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。

2.2在矿井运输提升产品中的应用。

煤炭的输送方式有矿车式、皮带式。

带式输送机相对于矿车运输具有长距离连续运输、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等优点,已经在我国煤矿井下运输中大量使用。

目前煤矿主要推广使用的cst可控软启动装置,是专门为煤矿长距离皮带运输机设计的集机、电、液为一体化的启动装置,不仅解决了带式输送机的大运量、长距离的驱动难题,而且兼具平滑启动运送大惯性载荷的特点。

矿井提升是将煤炭运送至地面的过程,提升效率及其安全性与煤矿效益密切相关。

为了使煤炭效益最大化,矿井采用的专用提升机整合了煤矿电机一体化和自动化技术,其中全数字化交直流提升机在结构上进行了简化,将滚筒和驱动合为一体,同时具有硬件配置简单、互相兼容的.特点,在各个技术环节均体现了机电一体化技术的应用。

我国的电牵引采煤机在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上,进行了相关的科技创新,拥有了许多具有自主只是产权的产品,取得了长足的进步。

在我国煤矿综合机械化采煤工作面,国产采煤机已经占据了主导地位,完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现。

机电一体化技术与采煤机的相关技能相结合能使采煤机的牵引、控制性能得到提升,同时能达到更好地发挥采煤机控制阻力的目的。

具体表现在一下几点:第一,在结合机电一体化技术的基础上,在采煤机运行下滑的过程中,采煤机的制动性能能得到更好的发挥,在煤层是大倾角的情况下,这一优势更为明显;第二,在机电一体化技术的控制体系下,通过对各类参数进行优化与调整,能实现对采场的综合控制,实行有效的实时监测,提高采煤机采煤过程中的安全性.

第三,机电一体化技术的应用能提高采煤机作业可靠性,能有效地减少故障的发生,尤其是提高采煤机在煤层赋存条件恶劣条件下的采煤效率;第四,通过对工作面刮板输送机装配监控装置,能够实现对采煤机整体的监控监测,完全实现自动化控制,大大提高了采煤作业的安全性、可靠性,大幅地提高了采煤效率,给企业的经济效益带来了实质性的提高。

2.4在矿井安全生产监测中的应用。

通过矿井的生产监测系统,如在线监控、自动报警及故障自诊等,可完成对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态的监控任务,能及时准确地找出故障部位并自动报警。

我国监测监控技术应用较晚,20世纪80年代初,我国引进了一批安全监控系统,如:dan6400等在部分煤矿中应用,并在引进的同时自行研制出kj2、kj4等系统并通过了鉴定。

同时在“以风定产,先抽后采,监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款指导下,规定了我国大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。

煤矿监测监控系统的应用大大改善了矿井的工作环境和安全状况,比如,提高了机器的工作效率简化了设备的维护检查工作,降低了使用维修费用,延长了设备的使用年限等。

实践证明,安全监测系统为煤矿安全生产和管理起到了重要作用。

煤矿机电技术一体化应用论文

机电一体化在煤矿各个生产环节的应用,不仅改善了设备的使用性能,延长了其使用寿命,更是在很大程度上提高了工人的劳动效率,降低了劳动强度,减少了同一时间段的作业人数,这对于高产高效矿井的实现具有重大意义。

3.2提高了矿山开采的经济效益。

机电一体化的出现及完善为煤矿带来了新一轮的改革,一方面取代了以前较为陈旧的设备,大大提高了煤炭开采的效率;其次,机电一体化技术在煤矿中的广泛应用,在很大程度上减少了人力、物力、财力的投入,使煤矿的总体经济效益得到大幅度提升,最后,机电一体化技术在煤矿上的逐渐应用推动了煤炭相关产业的进步,进一步的提高了矿山开采的经济效益。

3.3保证了煤矿开采较为安全的工作环境。

随着机电一体化技术在煤矿中的广泛应用,极大地改善了井下的安全状况,监测监控技术的应用能及时准确地将各个设备、巷道硐室的动态信息完整地呈现出来,如有设备故障或灾害事故能做出及时的报警,从而能为相关工作人员提供充足的时间做出准备工作,减少灾害的发生或降低事故的波及范围,为煤矿开采提供一个较为安全的环境。

参考文献:

[3]姚桂玲.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[j].煤炭技术,(8).

[4]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[j].商业文化,2008(3).

煤矿机电技术一体化应用论文

现代科学技术的发展进一步完善了机电一体化技术,随着其在煤矿生产中的应用,在提高煤矿生产安全系数的基础上,减少了煤矿人力、物力、财力的投入,提高了煤矿的经济效益。

文章首先简要分析了我国煤矿机电一体化技术的发展现状,并探讨了煤矿机电一体化的一些关键技术,阐述了煤矿机电一体化在未来的发展方向及趋势,并提出了相关对策。

引言。

机电一体化技术是在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,同时,将机械装置和电子设备以及软件有机结合起来。

机电一体化是将机械和微电子技术紧密集合,并融计算机技术、信息技术为一体的新兴综合技术。

煤矿机电一体化技术是矿山综合自动化的基础,为煤矿企业信息化提供了重要的科技支撑。

为了提升我国煤矿生产的综合实力,全面提高煤矿企业效率,达到煤矿生产的安全、高效、绿色的目的,必须加大煤矿机电一体化技术在煤矿采、掘、运当中的应用和推广。

微课在中职机电技术应用教学中研究论文

设备操作间是体现设备管理是否合理的最直接的方式,设备管理制度能否有效落实在设备的操作间上可以很直观地看出,所以设备操作时设备管理是相对重要的环节。设备出现的故障是多种多样的,造成故障的原因也是不同的,在以往的'设备维修时都是把设备拆卸之后对设备进行维修,这样不仅耗费了大量的时间,还对设备造成了一定的伤害,同时还会使企业的经济效益损失严重。故障诊断技术是一种迎合设备管理的新技术,对现代企业的设备管理有着重要意义,其在设备的故障处理方面的应用是非常广泛的。南水北调中线干线工程建设管理局河南分局主要采用的是牵引式电焊机林肯sae-400和全自动电焊机m300,这些自动化的设备主要都是由集成电路板来控制的,在设备管理中对设备的故障处理时,可利用电焊机来判断故障发生的原因。一般引起电流过小的原因是次级电源线太长太细、次级电源线盘成圈状或次级电源线接触不良等,所以当发现焊接电流过小时就可以从这几个方面来处理故障;在焊接电流过大时,其原因是起感抗作用的绝缘发现了损坏现象或者是磁回路产生涡流等,这时就可以找到故障发生的原因进而更及时地维修设备;当焊接电流大小不定时,也就是电流出现忽大忽小的现象时,可以从动铁心焊接时的位置不稳定这方面着手;根据电流的不同情况来判断故障发生的原因,进而使排查故障的时间减少,能够更及时地排除故障,减少因设备停机造成的生产效率降低,影响企业的经济效益。也可以通过观察焊接时的异常现象来判断设备故障点,在了解故障发生的原因之后,就可以有目的的去查找故障点,使维修工作更及时的进行。另外,也可以从观察排气道、听设备运转声音、有无滴漏油状况、机油颜色、防冻液定期冰点测定等等来进行事前保养、从而达到延长设备使用寿命的目的。

4结束语。

在机电设备管理中应用故障诊断技术能够减少设备维修时的时间,而且在维修过程中不用拆卸设备,这为机电设备的维修工作省去了拆卸工序,节省了维修时间,减少了设备发生故障对企业造成的经济损失。故障诊断技术和状态监测的结合能够使机电设备的管理更方便,管理效果更明显,进而促进企业的生产和发展,提高企业的生产效率和经济效益。

论机电一体化技术的应用论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展论文

智能化是机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究领域日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。智能化是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、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。高性能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是完全可能的。

2.2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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品十分复杂。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。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。规模化将给机电一体化企业带来前所未有的机遇。

2.3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。国外称其为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

2.4绿色环保化。

绿色环保产品在其设计、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。设计绿色环保的机电一体化产品,具有广阔的发展前途。

2.5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,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,除常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。

2.6网络化。

2.7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。

2.8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。

煤矿机电技术一体化应用论文

随着微电子、计算机,网络、人工智能及生物工程等高新技术的飞速发展,机电一体化已成为与高新技术融为一体的代名词而且机电一体化技术对控制水平和规模的`要求日渐提高,在社会生产中,机电一体化技术的广泛应用能够获得更加显著的技术效益,经济效益和社会效益,这是一个循环促进不断发展的过程,在煤矿的现代化生产中同样起着举足轻重的作用.

作者:代魁作者单位:河南煤业化工集团永贵公司安顺分公司机电科刊名:中国科技财富英文刊名:fortuneworld年,卷(期):“”(10)分类号:关键词:煤矿机电一体化煤矿机电一体化产品

机电一体化技术应用

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。2世纪6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。

2世纪7年代~8年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

2世纪9年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的。新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从2世纪8年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和21年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

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。

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。

煤矿机电技术一体化应用论文

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,,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,,6.

微课在中职机电技术应用教学中研究论文

故障诊断技术也就是设备状态诊断技术,它是通过对设备基本参数进行监测,发现设备运行中的异常情况,并根据发现的异常情况对设备的故障原因进行分析,最后根据分析结果对设备以后的运行状态进行预测。故障诊断技术的最大优势就是了解和掌握设备的运行状态时不用拆卸设备,还能实现对设备的所承受的应力、性能、可靠性的预测等状态进行定量的监测和评价。在设备发生故障时,找出发生故障的部位,分析设备发生故障的原因及危险程度,并设计出正确的维修方法。故障诊断技术改变了传统的设备维修方式,在设备出现故障时能够更及时更有效地对设备进行维修,能有效地避免突发性故障的发生,实现动态维修的全新的设备维修模式。

2机电设备管理的重要性及创新。

2.1机电设备管理的重要性。

机电设备管理,是把企业经营作为目标,以机电设备为具体的研究对象,提高机电设备的综合效率,结合理论与方法,通过特殊的技术和组织措施,对机电设备的运动进行全程的管理。机电设备的管理阶段本身就是企业的重要管理部分,现在的生产基本是依靠机电设备来完成的,也可以说,现代企业在生产和运营中已经离不开机电设备,机电设备在很多企业已经代替了人工操作。机电设备能够节省劳动力、节约企业的资金投入、提高企业的生产效率和经济效益,所以机电设备在企业中所占的比重是十分重要的。机电设备占有企业不少的固定资产,对企业的生存和发展都有很大的影响,而且在一定程度上决定着企业的生产效率和效益,所以对机电设备的管理应该加以重视。机电设备管理在企业中的作用是非常重要的,如何高效安全的管理机电设备就成了机电设备管理的重中之重。因为机电设备管理是综合性的,所以在机电设备管理时要实行工作人员参与机电设备工作全程的全面的管理,更有效地保证机电设备的正常运行;在机电设备遇到故障时,要根据维修计划和规程,有计划地对机电设备进行维修,还要保证机电设备部件的质量和检修质量;在处理机电设备事故时,要查清事故原因,采取一定防范措施。

2.2机电设备管理的创新机制。

机电设备的改革是设备管理长期存在的一项重要任务,其目的就是更大程度地提高设备的生产效率和性能。所以,在设备改革时要结合企业的实际情况,明确设备的改革方向,从最关键的部分着手,注意设备维修时的具体要求。管理设备的创新不仅体现在设备本身的改造和更新上,还体现于对设备的全程管理方法的科学性和有效性上。所以在更新和改造设备时还要注意设备管理方法的改革,要根据企业的发展趋势设计合适的设备管理方法,健全设备管理制度,提高设备管理人员的综合素质。另外,还要认真管理设备的账目,因为设备占有的固定资产是一笔不小的数目,对企业的生存和发展影响都是极大的,所以设备账目管理人员要具备认真负责的态度和基本的专业知识。

机电一体化技术应用

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。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。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、模糊数学、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。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。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。

(二)模块化趋势。

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。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。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。

(三)网络化趋势。

(四)微型化趋势。

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(mems),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。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。

(五)绿色化趋势。

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。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。

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