[精]機電一體化論文15篇
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機電一體化論文1
1前言
中職教育的首要目標,就是根據社會發展的需要,向社會提供具有專業技術的職業人才。所以,教育策略不僅要注重對學生專業操作技能的培養,還應該注重學生綜合職業能力的培養。機電一體化教學是中職教學中的重要組成部分,主要是培養具有豐富的專業知識以及良好的操作技能的維修電工和編程控制師,既需要有獨立發現問題和解決問題的能力,還需要在熟練掌握專業知識的同時,加以應用和擴展,具有創新意識和創新能力。隨著現代信息技術的不斷發展,為職業院校的信息化教學提供了支持,也向職業院校如何提高教學效率提出很多新問題。積極探討和解決這些新問題,對于改變教師的教學方式和學生的學習方式,提高中職學校的教學水平,具有重要意義。
2機電一體化教學中存在的問題
機電一體化是將機械技術、電子工程技術、微電子技術、信息技術等多種技術進行有機結合,并綜合應用到實踐中去的一項綜合性技術。隨著社會的不斷發展,中職院校也越來越重視對這一類人才的培養。就目前而言,中職學校專業課教學中運用信息技術較少,對信息化教學的研究相對滯后,尤其是對于如何運用信息技術優化教學資源,建構符合學生發展需要的專業教學新模式尚待開展研究。教學中所存在的問題主要表現在以下幾個方面。教學設備缺乏進行機電一體化教學需要有完備的教學設備作為教學支撐。要想提高學生掌握知識的能力以及動手操作能力,就必須注重教學設備的更新,以跟上信息化時代發展的步伐。而現今一些中職院校的機電一體化教學仍然以傳統的電機電器為主,并且計算機主機也沒有進行相應的改革和創新,不能運用現代化教學設備和手段進行教學。教師的教學水平偏低對于中職學校的機電一體化建設,要想適應社會的需要,除了需要更新教學設備以外,還需要更新教師的頭腦,加大教師信息化教學培訓。不僅要具有良好的講授能力,還需要具備熟練操作信息技術的技能,這樣才能有效指導學生進行正確的實驗操作。現今不少中職院校的教師普遍素質偏低,有的教師只是掌握相應的專業知識,缺乏實踐和信息化教學經驗,不能從信息技術的`角度很好地幫助學生掌握操作技術,不能激發學生的學習興趣。教學方法單一教學設備的缺乏和教師教學水平的偏低,制約了教學方法的創新,致使不少學校的機電一體化教學依然采用傳統的教學模式,教師依然是教學的“主體”,學生只是被動地接受。教學過程中,教師主要是通過“模仿”的方式來進行教學,在講解中進行實際操作讓學生自行掌握,不需要學生進行創新和改造,只是“依樣畫葫蘆”。這種教學模式沒有一個良好的學習氛圍,學生學習沒有動力,最終使得教學效果偏差。此外,一些教師在進行實踐教學時,只是帶領學生進行實驗,而不是指導學生去進行實驗,更不是讓學生親自實踐后進行問題的探究。這樣不僅不利于學生自主學習實踐能力的發展,也不能很好地與企業接軌。
3機電一體化教學改革
機電一體化技術是應用型的跨學科技術,這就首先要求教學過程做到理論教學和實踐教學相結合,在學生掌握具體理論知識的基礎上,通過實踐強化專業技能的培養。其次,將未來工作內容和現今的學習內容結合,主要是指教師在進行教學時,應該注重學生的學習內容為今后工作的實際服務,以更好地增加課程實用性。所以,針對社會的新要求,提出下具體的改革方法:立足課堂、面向學生,崇尚實踐,把課堂教學與課題研究和專業實踐教學緊密結合,充分合理地把現代信息技術手段應用于專業實踐教學中,有效整合專業實踐教學資源,以“行動研究”為主,在專業實踐教學中不斷總結提高,豐富實踐經驗,形成初步的理論成果[1]。通過應用信息技術,提高學校專業實踐教學的質量和效益,提高學生的專業實踐技能和職業綜合素質,提高專業教師特別是專業實習教師的教學水平和科研水平。教學方法注重利用信息技術教學方法的創新直接影響到學生的學習興趣,影響到教學質量。因此,教師首先要打破原有的教學模式的束縛,注重應用信息技術進行教學。信息技術具有集圖像、文字、聲音、動畫等于一身的特點,能夠創設具體的教學情境,并能激發學生的學習興趣,通過形象生動的演示,提高教學效率。如“三相異步電動機的原理”的教學,如果用語言講清楚電動機是如何轉動起來的是非常困難的,學生不易明白;如果把其原理制成課件來說明,學生既有興趣,也容易理解了。其次,明確學生的學習目標,加快重視理論知識學習向重視專業技能培養的教學模式轉變。對課堂教學重新定位,確立起以向社會提供更多的適應職業崗位要求的技能型人才的目標戰略。注重將具體的社會需求和未來工作中的實際需要引進課堂教學中,注重對學生知識、技能、態度的綜合培養,并在教學內容上進行深刻體現,對學生進行有針對性的教學實踐,從總體上提高學生的整體水平。第三,要將虛擬教學和實際教學相結合。通過打造現代信息技術平臺,充分發揮信息技術的優勢,使學生能夠通過網絡強化自主學習。通過自主學習,充分加強學生對專業技能的了解,合理利用各方面的優勢資源來不斷加強自身的專業技能。在水平提高的過程中,樹立中職學校師生的良好形象。不斷優化教師隊伍建設在機電一體化教學中,要注重理論和實踐技能的雙重發展,就需要對教師進行具體的劃分,也應該劃分出具體的理論課教師和專業課教師,這樣不僅可以有效得將教師的自身優勢發揮出來,還可以提高教師上課的質量和水平。所以必須將教師隊伍進行優化和整合,使學生在學習過程中可以真正地對理論和技能進行良好把握并進行有效結合。例如,可以把機電一體化專業的電工技術基礎、電子技術基礎以及電工技能和電子技能有效地整合成電工技能與培訓和電子技能與培訓兩門課程,這樣不僅可以把理論和實踐進行整合,也有效地提高了教師理論教學的效率,也給學生減輕不必要的理論負擔。
4結語
國務院《關于大力發展職業教育的決定》中指出:“大力發展職業教育,加快人力資源開發,是落實科教興國戰略和人才強國戰略,推進我國走新型工業化道路、解決‘三農’問題、促進就業再就業的重大舉措;是全面提高國民素質,把我國巨大人口壓力轉化為人力資源優勢,提升我國綜合國力、構建和諧社會的重要途徑;是貫徹黨的教育方針,遵循教育規律,實現教育事業全面協調可持續發展的必然要求。”[2]由此可見,把發展職業教育的重要性提到了一個前所未有的新的高度。總之,中職院校機電一體化教學改革,是一個需要不斷深入發展的課題,在改革過程中一定要注重理論和實踐的結合,加強教師隊伍的信息化建設,加強學生自主探究能力培養,以適應社會對職業技能型人才的需要。
機電一體化論文2
機電一體化技術融合了自動控制技術、軟件編程技術、計算機技術、機械技術、微電子技術等先進技術,將其應用于煤礦行業,能夠在很大程度上促進煤礦行業的發展。
1機電一體化技術概述
二十世紀70年代,我國產生了機電一體化技術,它主要綜合了計算機技術、微電子技術、信號變換技術以及自動控制技術,融合了能量流與信息流、機械與電子技術,具有高精度、高功能、高精度以及高質量等特點,而且在實際工作中,能源消耗較低,因此被廣泛應用實際工作中。隨著我國科學技術的不斷發展,我國機電一體化技術也在不斷提高,特別在煤礦生產中,機電一體化技術能夠減輕工作人員的勞動強度,提高生產速度,改善煤礦生產的工作環境,同時還能降低能源消耗,保證煤礦生產的安全性,因此機電一體化在煤礦生產中具有重要作用。
2機電一體化技術在煤礦生產中的應用
2.1在采煤機中的應用分析
機電一體化在采煤機的應用過程中具有非常多的優點,主要表現在以下幾個方面:①具有良好的牽引力,在實際工作中通常用電來牽引采煤機,在前進時電牽引采煤機可以提供一定的牽引力,在下滑時,也可以進行發電制動;②適用于大傾角煤層中,為了防止機器下滑,可以在牽引電動機的軸端安裝停機,不需要安裝其他的防滑裝置,而且還能增加機器的使用壽命;③機器的動態性較好,反應靈敏,而且結構簡單輕便,其轉換的效率能夠達到99%,另外機電一體化與液壓牽引裝置相比,雖然會磨損整流子和電刷,但是不會磨損到其他元件,大大減小維修量,增加機器的使用壽命。
2.2在提升機的應用分析
在煤礦生產過程中,全數字化直流式提升機正在不斷提升自動化水平與一體化水平,特別是內裝式提升機,還簡化了機械的結構構成,將滾筒和高驅動融合在一起,體現出計算機技術、電力技術以及自動控制機三者的綜合。在實際工作中,全數字化提升機具有高度的可靠性,硬件設施也比較簡單,而且兼容性較好,我國成功研制的全數字化提升機,完全具有自主知識產權,核心部分就是雙CPU系統,操縱比較簡單,獲取信息也比較可靠。
2.3在帶式輸送機的應用分析
帶式輸送機是我國煤礦生產井下輸送系統的重要組成部分,具有運行可靠、輸送量大、效率高以及自動化等特點,并且帶式輸送機還可以實現長距離連續輸送。因此,機電一體化技術在帶式輸送機的應用應是我們研究的重點,在實際工作中,為了實現金屬礦石或煤炭的長距離運輸,設置專門的驅動裝置,這種啟動裝置通常用機電液一體化CST可控軟件來控制,并利用一臺或幾臺CST的驅動機來帶動一條皮帶運輸機。雖然,帶式輸送機中具有很多優點,但是也有一些問題需要解決,如動態分析、啟動延遲以及線監控技術等問題,同時由于我國帶式傳輸機是三點驅動,因此在一定程度上限制了輸送機的運量和單機長度。
2.4其他煤礦機電一體化設備的應用
目前,液壓支架正在逐步實現電液控制,計算機技術以及液壓控制技術在液壓支架中的應用越來越廣泛,煤礦機電系統中開始使用雙向的定壓鄰架和自動移架,有效減少了頂板和支架受到的沖擊負荷。
另外在煤礦行業的.生產作業中,對供電的要求較高,需要電能來滿足大功率機械設備的持續運轉,因此應該盡可能使用節能型產品,例如在高壓開關柜中采用真空開關,此類開關具有維護量小、壽命長等特點。再如,對于高低開關柜,可以采用微機保護,通過現代化網絡技術,對設備實施遠程遙控、遙信、遙測、遙調。
3機電一體化技術在煤礦生產中的發展趨勢
筆者認為,在未來的發展過程中,煤礦機電一體化技術還會不斷進步,世界各國都將大力研究機器人技術,機器人技術在煤礦機電一體化中的運用,將會降低煤礦開采所需要的人力,同時能夠避免工作人處于危險作業環境中,還可以大大提高工作效率。
另一方面,隨著社會發展水平的持續提高,人們生產、生活中對能源的需求量還會大幅提升,盡管世界很多國家都在積極研發新型綠色能源,但是在很長時間內,煤炭能源仍然會是無可取代的資源,在這種情況下,煤礦開采的力度的也會呈現增加趨勢,隨著開采力度的加大,煤炭資源的數量將會持續減少,想要獲取煤炭資源,未來將會主要依靠于深礦井開采,由此可見,未來深礦井開采活動將會越來越多,對此必須要認識到,深礦井開采的難度很高,開采活動需要面對地溫高、瓦斯含量高、地壓大等問題,在作業過程中很容易發生安全事故,因此在未來的煤礦開采作業中,機器人技術的應用前景十分廣闊,目前我國在機器人技術以及相關技術方面,與發達國家相比還存在差距,在以后的發展中,我國還要加大研發力度。
除此之外,通信功能在煤礦開采工作中具有重要作用,因此在未來,煤礦開采設備的通信功能將會成為一個研究焦點,煤礦開采設備的通信功能也會向著自動化的方向發展,通過完善的通信系統,地面控制端可以及時了解井下的情況,并且對井下的機器人以及其他設備進行控制。
煤礦開采是高危險行業,即使以后采用了機器人技術以及自動化技術,由于先進設備的使用,開采作業的成本投入很大,因此一旦發生事故,仍然會造成巨大的財產損失,同時會導致能源浪費。由此可見,對礦井健康工況的檢測顯得格外重要,以后我們應該充分運用微機處理器等技術,對礦井健康工況進行檢測,及時發現可能引發安全事故的因素,避免事故的發生。
4總結
煤炭資源在人們生活、生產中具有重要作用,很多領域都離不開煤炭資源的支持,由此可見,煤礦行業在社會發展中的地位十分重要。在煤礦行業的生產活動中,開采工藝對生產效率、生產安全、生產效益都具有關鍵性的影響,煤礦行業想要與時俱進,就必須要運用現代化先進技術,就目前來看,機電一體化技術在煤礦行業中的應用日益廣泛,大大促進了煤礦行業的進步。
機電一體化論文3
摘要:研究高職機電一體化專業怎樣從我國當前的實訓、實習基地運行的實際情況出發探索一條以現代學徒制培養模式的創新型實訓、實習基地的運行模式。與企業合作,重新審定實訓實踐教學內容,按企業需求制定教學計劃,制定實訓實習基地運行方案和規范操作流程;和企業溝通交流,商討訂單班培養協議以期實現校企合作。教學能夠按照企業的需求來開展,學生能夠接觸真實的工作環境,基本能夠勝任企業分配的工作,并且縮短了培養周期。有必要對當前粗放的實訓基地管理模式進行改革,學徒制的培養模式適合我國的國情需要;當然,國家也應出臺相應的制度和政策來協調在實踐過程中顯現的矛盾。
關鍵詞:實訓實習基地;現代學徒制;運行機制
一背景
機電一體化是以集成電路和微型計算機為代表的,結合機械和電子技術,綜合了機械技術、自動控制技術、信息技術、傳感器技術、電力電子技術、信號系統以及軟件編程等技術的一個新興專業。機電一體化技術是當今和未來工業自動化生產的必然趨勢,也是我國工業發展的必經之路[1]。為了我國經濟發展和改革的需求,需要培養大量的高技術機電人才。而作為大有可為的高職教育踐行者,如何去探索一種高效的實踐教育培養模式,成為了高職教育工作者反復思考的難題。當前,衡量高職院校辦學條件的重要依據之一就是要求學校建設功能強大、設施齊全、具有真實企業化育人環境且能服務于人才培養全過程的生產性實訓基地。生產性實訓即“實訓與生產合一”,是指學校提供場地,企業提供技術、設備和兼課教師,企業和學校合作教學共同組織實訓教學的模式[2]。生產性實訓基地是生產功能與實訓功能的結合,以生產應用為目的開展實訓。目前,我國經濟正處于轉型的關鍵階段,中國不再僅僅是依靠人口紅利來締造市場的國家,我們的經濟需要創新、聯動,需要合作共贏。教育應該為國家經濟的發展提供大量高水平、高素質的人才。結合國家及高等職業教育改革的需要,可以在高職教育實踐教學環節試行現代學徒制[3]。
二生產性實訓基地運行機制建設
高職院校要建設產學結合的校企合作制度[4],要革新生產性實踐教學的組織開展模式,將基礎實驗、生產實訓和到企業定崗實習結合起來,構建學校教育和企業實習的實踐、實習教育體系,這對于學生在學校的學習和到企業實習工作具有重要的現實意義。實訓基地的運行機制建設包括:
(一)首先應該建立管理機構,制定管理規定細則文件,設立良好的溝通環節,為了保證實訓基地能夠高效的運作,最大的發揮作用。成立由學校、企業和其他相關方的工作小組或者是管理委員會,制定管理的細則以及負責基地的領導和決策權,簽訂校企合作的協議,明確雙方的責任和權利,建立有效的約束機制。為了處理實訓基地運作過程中難免出現的一些問題和意見分歧,要建立及時有效的溝通機制。比如定期走訪實習,企業派人到學校開展講座,開展交流協商會議。建立系部負責人和企業負責人之間的聯系會議制度,以及專業教師和企業兼課教員之間的日常溝通制度。
(二)要不斷改進教學模式,逐漸推進“教學做”一體化教學,教師要按照企業真實的生產環境去重新選取教學內容,可以和企業兼課教員商討實訓的開展。不能讓學生單純地上理論課,要結合生產實訓重新消化教材,將書本內容和生產實踐結合提煉實訓內容。要讓學生主動參與生產實踐教學過程,實訓和生產是一個延續,一個整體,要能讓學生不斷積累經驗,提高自身的適應能力,才能使學生與以后從事的工作無縫對接。
(三)建設“雙師型”的專兼任教師隊伍,注重年輕教師的培養,青年教師富有激情,可塑性強,要鼓勵教師到企業掛職鍛煉,制定計劃開展“雙師型”教師的培養。制定激勵機制和措施。定期派遣教師到企業進修與培訓,到企業由企業來對教師的培訓進行考核和評價,對表現優異者給予獎勵,對消極應對者予以適當懲罰。此外,應持續補充教師隊伍,優化教師隊伍,提高團隊的整體素質。
三生產性實訓基地的探索與實踐
高等職業院校的機電一體化專業在建設生產性實訓基地中要有效依托校企合作,要把教學過程和企業生產實際結合在一起,要著重培養學生的專業技能和職業素養。根據現階段一些擁有機電一體化專業的高職院校在與企業實施“校企合作”人才培養模式的成功經驗以及我校機電工程系在“校企合作”模式中的成功經驗可以探討一下建設的內容有:
(一)管理機構和制度的建設。建立機電工程系和企業負責人共同負責的管理機構,雙方簽訂合作協議,明確雙方的責任、權利和義務,以此作為雙方能長期有效合作的法律基礎,為了應對合作中可能出現的問題,雙方要嚴格履行各自的責任和義務,并且定時開展聯席會議及時調整解決中間出現的問題才能保證實訓基地的順利開展,才能推進教學效果的不斷改進。
(二)改革人才培養方案,校企雙方定期開展溝通會議,對教學過程的實施以及其中出現的問題進行評價和分析,商討教學內容的選取和教學環節的設定,不斷改進教學設計,開發新的教學項目。學校可以提出需求,主動調用企業資源幫助教學的.實施[5]。改革班級人數,實施小班教學,分階段實訓和分組實訓,保證教學效果。同時,專業教師要結合生產過程要進行教學改革,不斷完善教材建設,整理企業的技術和生產資料,按照企業生產規范和流程,編寫實訓教材和改革教學內容,可以作為學生的教材以及企業員工的培訓教材。
(三)突破傳統合作模式,讓校園教育與企業文化相互交融,相互學習。專任教師定期到企業走訪實習,了解實習生、畢業生的就業工作情況以及企業的最新發展動向。企業教員抽出時間到學校開展講座和宣傳企業的發展情況和取得的效益和成果,使雙方更加理解合作辦學的目的,只有加強了彼此之間的溝通才更有利于合作的進行[6]。
四機電一體化專業訂單班的建設
摘 要:成立專業學徒制工作小組,由學校和企業的領導總體負責,組織學校專任教師和企業教員成立學徒制工作小組,保障合作項目的實施[7]。校企共同制定培養方案。創新現代學徒制課程體系,確定適應需求的人才培養規格、制定
關鍵詞:機電一體化論文范文
成立專業學徒制工作小組,由學校和企業的領導總體負責,組織學校專任教師和企業教員成立學徒制工作小組,保障合作項目的實施[7]。校企共同制定培養方案。創新現代學徒制課程體系,確定適應需求的人才培養規格、制定相應課程標準、學徒驗收標準、學徒管理辦法等,以學生的實習工作表現和企業教員的意見作為評價學生的標準。(二)訂單班的實施首先讓學員清楚“學校學生、企業學徒”的雙重身份,在實習過程中要把學校所學理論知識和實際工作過程有機結合。實施“2+1”的人才培養模式,學生有2年的時間在學校進行理論知識學習和實踐操作培訓,1年的時間完全到企業實習工作。資源共享。包括技術力量、實訓設備、實訓場地等,特別是高素質的技能師傅和高水平的專業教師的互補。學生和教學過程管理。企業要共同全程參與訂單班的教學和培養,在校期間要指派技術專家來學校講座并派技術人員兼職授課,到企業實習期間要指派技術骨干擔任實習學生的師傅。④企業技能考核和學校考試并重,實行企業考核學校考試雙學分制,確保學徒滿足企業和校方的雙重要求[8]。
五結語
根據我院機電一體化實訓基地運行的情況表明,校內生產性實訓基地的實施使學生有更多動手操作的機會,鍛煉了學生的動手能力,提高了學生的學習興趣,不僅加深了他們對理論知識的探求,而且在提高實踐能力的同時也提高了他們的職業素養。同時,訂單班的實行,學生有很長的時間進入企業實習,近距離接觸實際生產和體驗職業人生。訂單班培養模式使更多的學生找到合適的工作單位并且能提前適應相應的崗位,從而有效地提高了學生的對口就業率,學生到企業的適應期也縮短了。生產性實訓基地以及現代學徒制的培養模式,是現階段創新型的人才培養模式,在實施過程中效果立竿見影,但是也存在著一些問題[9]。校企合作,必然受學校場地、企業設備規模和生產產品結構的設備限制,不能完全實現企業生產和學校教育的對接,無法全面覆蓋教學內容;企業的生產和學校的教學安排存在一定的沖突。在現代學徒制試行過程中,也遇到了諸如:與企業利益的矛盾,與現行學制的矛盾,經費問題,生源問題,社會認可度等的問題。當然,以上問題單靠學校或者企業是無法解決的,我們還要仔細研究,抓住主要矛盾,克服困難,只要對人才培養有實質的效果,我們就要不斷推進,同時希望國家能重視出臺相應的法律,給予相應的制度保障,這樣才能有效保證這種先進人才培養模式的實施。
參考文獻
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機電一體化論文4
摘要:隨著我國科技的不斷進步,我國機電領域逐漸向著自動化、一體化、智能化、集成化方向發展。機電一體化系統融合了機械、電子、信息等技術。機電一體化系統的應用顯著的提升了機電設備的自動化控制,隨著人們對機電運行要求的日益提升,機電一體化系統中智能控制的作用日益顯著,因此,文章將從機電一體化系統中智能控制的基本概念以及機電一體化系統的特點入手,淺析機電一體化系統中智能控制在多個領域中的應用。
關鍵詞:機電一體化系統;智能控制;機械制造;數控領域;交流伺服物器
當前我國工業正處于生產轉型的重要時期,隨著我國科學技術水平的不斷提升,智能化技術的應用越來越廣泛,智能化技術的應用使得機電一體化系統的智能控制水平得到了顯著的提升。機電一體化系統中智能控制的應用極大的提升了我國工業生產的效率,降低了工業生產運營的過程中其運行和生產的成本。提升了企業的經濟收益。本文將從機電一體化系統中智能控制的基本概念入手,淺析機電一體化系統中智能控制的實際應用。
1機電一體化系統中智能控制概述
1.1機電一體化系統。所謂的機電一體化系統,是指新興的微電子技術,機電一體化系統將機械、信息、電工、微電子、傳感器等技術進行有機的融合,以機械設備、電子元件、計算機設備為硬件構成,以電子技術、通信技術、微機技術為軟件構成,對設備和系統進行控制和管理[1]。機電一體化系統主要應用于機電一體化產品以及一體化執行系統,機電一體化系統的主要構成,可以分成信息處理構件、控制構件、電力供應構件、執行構件、機械構件等五大部分組成。機電一體化系統隸屬于綜合性功能化技術,機電一體化系統的應用能夠極大的降低能源消耗,提升生產精度。
1.2智能控制。智能控制,主要是指通過依賴計算機技術、通信技術等在非線性控制方面開展的智能化、自動化、無人化控制,智能控制是機電一體化系統的重要組成部分之一,由于智能控制性能的優異性使得智能控制越來越受到人們的青睞。機電一體化系統中智能化控制的應用日益廣泛。機電一體化系統中智能化控制的應用極大的降低了企業的`運營生產成本,提升了生產、管理、控制過程中的經濟收益。
2機電一體化系統的特點概述
從大體上而言,機電一體化系統的特點可以概括性的分成以下三點:一是,綜合性特點,機電一體化系統是以信息理論、控制理論、系統理論為核心的復合型技術,機電一體化系統包含了控制、管理、機械、檢測等功能,具體來說機電一體化系統是微處理技術和機械技術的融合利用。二是,智能性特點,機電一體化系統的應用轉變了機械處理的表象,通過微處理技術的應用轉變了傳統的控制方式,提升了控制的精度[2]。機電一體化系統中的機械結構主要由儀表、傳感器構成,通過對機電一體化系統中系統參數的調整和設置能夠讓機電一體化系統發揮出不同的性能,使得機電一體化系統的應用更為廣泛,通過機電一體化系統中的傳感器以及信號發射裝置,能夠將自身收集的數據以及參數反饋給中央處理器進行智能化處理。三是,完整性特點,機電一體化系統中主要包含有微處理器、傳感器、動力及、傳動系統、執行構件等等,機電一體化系統屬于完善的機械化系統,機電一體化系統通過對傳統的機械設備的結構改進,以傳統的機械設備為基礎融入了微處理技術、智能測量技術、通信技術等等高端技術,使得機電一體化系統能夠為設計行業、機械制造行業、控制領域等提供更有優質的服務。
3機電一體化系統中智能控制的應用概述
3.1機電一體化系統中智能控制在數控領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在數控領域中的運用,能夠彌補數控領域中的技術不足。在數控領域其追求的即是高效率、高精度、高安全性以及高可靠性,并且在數控領域還要求數控設備具有較高的智能化處理能力,如擴展性、延伸性、模擬智能等行為和特性。數控領域中的數控機床,會要求數控技機床以其編寫的代碼進行加工操作,要求數控機床對加工的構建進行規劃、調整、預測加工方式,并且數控機床系統不能對加工程序進行不良干擾[3]。機電一體化系統中智能控制在數控機床中的應用,對數控機床的性能進行了進一步的提升,使其具備了智能化監控能力以及智能化編程能力,使得數控機床真正的實現了自動調整、自動適應、自動識別、自動規劃等功能。對于數控領域需求來說,數控機床的控制需求主要是依賴于傳統的經典控制來建立部分模型,但是傳統的經典控制離亂并不能通過模糊信息進行建模,對信息的精準性要求歸于嚴格,機電一體化系統中智能控制的應用可以構建模糊推理規則,實行模糊控制,降低了數據的精確度,進一步的優化了加工程序,使得數控機床對周邊運行環境的要求進一步降低,基于機電一體化系統中智能控制的模糊理論,能夠對數控機床中數控系統的參數進行微量調節,提升了數控機床的適應性。插補計算是數控加工的核心算法之一,在實際的計算過程中,需要對加工信息進行取點,常見的加工信息為起點、終點、線型等,老式的加工系統的位置軟件增益調節控制功能的實用性較差,機電一體化系統中智能控制技術的應用,能夠通過人工神經網絡進行控制,可以實現逼近任意復雜程度的非線性函數。并且與此同時,機電一體化系統中智能控制技術中的專家系統,還能夠對數控加工過程中不明確的推理問題進行簡易推理,機電一體化系統中智能控制中的遺傳進化系統,還能夠提前預測、動態反饋以及優化加工路徑。
3.2機電一體化系統中智能控制在機器人領域中的應用。機電一體化系統中,智能控制在機器人領域中的應用十分廣泛,機器人技術的研究時間較晚,機器人研究領域是當前高端技術研究之一。動力學控制的實現,是控制機器人行為的核心,并且動力學理論大多是實時變化的、非線性的、高內聚的。以雙足行走的機器人為例,雙足行走的機器人可以看成動態二級倒立擺,動態二級倒立擺具有非線性特征。并且機器人研究領域中涉及到的傳感器信息數據十分繁雜,機器人控制系統自身的復雜性較高,其控制系統隸屬于多變量系統,要想保障機器人行動的平衡性就需要多個命令并行執行,例如,機器人自動躲避障礙命令、動作規劃命令、平衡調整命令、視覺處理命令等。傳統的控制算法,由于其自身的限制能難實現全方位的控制,因此,通過機電一體化系統中智能控制的應用,可以直接彌補傳統控制系統的不足。以機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡為例,神經網絡是典型的放生智能控制技術,神經網絡具有較強的非線性映射嫩里和較高的實效性,神經網絡是當前機器人研究的主要方向之一,神經網絡主要應用于機器人機械手臂的現場控制。機電一體化系統中,智能控制技術在機器人中的技術應用,還含有模糊控制技術等,多種不同智能化控制技術的綜合性應用,也是機器人研究的一大發展方向,上文中所述的神經網絡模擬控制技術,就彌補了控制思維神經元結構的相對任意性。
3.3機電一體化系統中智能控制在交流伺服物器中的應用。機電一體化系統中,智能控制在交流伺服系統中發揮著至關重要的作用,并且機電一體化系統中智能控制的過程中,也會涉及到交流伺服驅動裝置的運用,交流伺服驅動裝置主要是價格電子信號轉變為機械動作信號,促使機械設備接受到電子信號之后,能夠通過交流伺服驅動裝置來轉變為可讀的機械信號,進而進行機械設備運作,交流伺服驅動裝置的運行狀態會直接影響到整體機械運行的動態性,交流伺服驅動裝置的性能與機電一體化系統之間屬于相互依存相互影響的關系,兩者之間互為影響。矢量控制技術的應用,使得交流伺服驅動裝置實現了系統內部之間數據的共享,交流伺服系統其自身的復雜性較高,其不僅僅會涉及到負載擾動還會涉及到參數的實時變化,因此,控制參數也屬于非線性的、實時變化的參數,傳統的通用的PID控制方式已經滿足交流伺服系統的實際需求,因此,我國當前在使用交流伺服物器的過程中,主要采用機電一體化系統中智能控制,機電一體化系統中智能控制可以將非線性的控制方式直接運用到交流伺服物器之中,通過機電一體化系統中智能控制的應用,能夠實現參數的實時調賬,提升了交流伺服物器的實用性。
3.4機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用。機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的應用,提升了機械制造行業的智能性,機電一體化系統中智能控制的運用,主要是為了通過計算機技術來模擬人腦,進而帶代替部分人腦工作,降低機械制造過程中相關工作人員的工作壓力,使得其能夠將工作精力放到其他工作環節中去。與此同時,通過電腦來代替人腦的工作方式還能夠降低人工誤差,提升機械生產的精度。在機械制造領域中運用機電一體化系統中智能控制技術中的神經網絡系統,能夠對機械制造的生產狀況進行實時的監督和動態方針,通過加工生產過程中的傳感器來收集相關信息數據,在經由信號傳輸裝置將信息數據傳輸至中央處理器,對控制模式中的數據和參數進行實時的調整和修改,進而實現了機械制造和生產的智能化控制和實時控制。概括來說,機電一體化系統中智能控制在機械制造領域中的硬裝,主要是機械制造系統的智能檢測和監測、故障的實時監測。
4結語
隨著我國工業化建設進程的不斷推進,原有的傳統的控制方法、控制理念已經不能滿足人們的需求,引入和推行先進的技術理論成為必然。機電一體化系統中智能控制技術是在原有的非智能控制基礎的基礎上逐步的發展而言,機電一體化系統中智能控制相比傳統的非智能控制基礎而言,其融入了計算機技術、通信技術等,機電一體化系統中智能控制技術,彌補了傳統控制技術的不足之處,機電一體化系統中智能控制的應用,直接有效地解決了高級線性和非線性問題。
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機電一體化論文5
機械裝配偏差源和偏差傳遞綜合影響裝配功能的尺寸和形位精度、裝夾定位精度信息,對機械本身質量有很大的影響。以零件特征面為基本元素,建立一個統一的、多元化的偏差模型。根據裝配過程中是否存在裝配間隙,集成三維空間中的位置和質量特征信息。把裝配精度預測的基礎分為設計時的預測和裝配過程中的預測兩個不同的預測階段,并量化這些影響。將偏差流分為連續流和斷續流兩種,綜合傳統偏差模型的優點進行偏差傳遞分析。
一.機械裝配偏差源其偏差傳遞機理概述
在機械裝配過程中裝配偏差源和偏差傳遞分析都是機械裝配精度預測的基礎,是建立面向質量分析的零件模型數字化裝配技術的難點之一。加工各種零部件都有可能產生偏差,需要基于帶公差信息的零件和裝配模型對裝配過程進行模擬和仿真。一般來說機械裝配偏差源的種類有如下幾種:第一類偏差是零件功能幾何的位置偏差,需要基于帶測量尺寸和誤差的零件和裝配模型對裝配過程進行模擬和仿真。分為零件幾何定向偏差和定位偏差,通過偏差來預測產品的裝配精度和裝配成功率提高產品的裝配精度和一次裝配成功率。第二類偏差是零件功能幾何的形狀偏差,通過預測實現裝配零件裝調方案的優化。基于偏差源統一表達弧度等外型的偏差,建立零件模型和零件偏差模型。滿足產品裝配精度的要求,為裝配過程的偏差分析奠定了基礎。第三類偏差是零件裝配位置偏差,在虛擬裝配等數字化裝配系統中具有重要意義。
二.機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理研究
在機械數字化裝配過程中,建立偏差源的模型需要符合一定要求。從而對機械裝備的精度和成功率進行預測,為質量信息的定量表達提供了一種新方法。仿真模擬裝配過程,集成三維空間中的質量特征。對裝配精度和成功率進行預測,分析零件裝配位置偏差。
(1)零件裝配位置偏差分為兩種,以具備測量尺寸及誤差的零件和裝配模型為基礎裝夾定位偏差引入的零件位置的定向和定位偏差。其作為機械裝配過程中的重要環節對裝配成品的整體性能和質量有很大影響,若不能量化這些影響,就不能有區別地制訂零部件的精度要求。加強對偏差源及其偏差傳遞機理的研究和考慮,正確預測裝配質量參數和分析裝配過程偏差。解析功能幾何形狀偏差,奠定了用工程模型解決此領域問題的基礎。分析偏差在零件間、零件內兩特征間的偏差傳遞和相互作用,借鑒機器人末端精度分析方法建立的狀態轉換模型。就機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理進行分析,為整機綜合精度預測、分析以及質量偏差溯源等機械裝配精度預測打下良好基礎。
(2)在機械數字化裝配系統中運用有效的方法判斷偏差源的關聯,優化機械裝配方案。判斷偏差源的作用類型,提高偏差模型在計算機表達與裝配精度預測中的實用性。應用偏差矢量表達幾何變動的位置和方向,預測產品的裝配精度和裝配成功率。整機零部件質量及其相對位置精度是影響產品性能的重要因素之一,通過對機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理的分析建立一個多元的、統一的統計偏差模型。應用虛擬邊界實體造型方法表達域邊界信息和域大小形狀信息等幾何位置偏差域,進一步建立面向三類偏差源統一表達和評價的多元統計學模型。當零件裝夾發生定位偏差時以一個常量來看待零件位置偏差,并建立面向整個產品偏差傳遞及裝配功能表達的裝配偏差有向圖模型。基于偏差流的應用研究奠定理論基礎模型,增加機械裝備的精確度和首次裝配成功的機率。
(3)從偏差傳遞的角度,偏差值評價和偏差作用評價構成了偏差源評價。建立面向質量分析的零件模型和零件偏差模型,研究機械裝配偏差傳遞和累積的規律。包括幾何位置偏差評價、幾何形狀偏差評價和零件裝配位置偏差評價的`偏差源評價目的是便于偏差累積分析,深入到偏差根源診助于零件尺寸的設計和裝配方案的調整。建立多元的、統一的統計偏差模型,計算偏差源對裝配精度的影響因子。提出零件基準偏差和配合基準偏差概念,注重偏差源和偏差傳遞機理分析。考慮機械裝配過程中的力變性和熱變形產生的偏差源信息,為基于偏差流的應用研究奠定理論基礎。
三.機械裝配偏差源及偏差傳遞機理深度解析
相比較而言,偏差傳遞指的是偏差在零件直接的傳遞。表達整個裝配體中任意零部件特征之間的相對位置精度,有助于更好的分析偏差積累、裝配功能評價以及裝配方案等的反饋信息。以零件特征面為基本元素的傳遞方式主要包括兩種,在零件與零件間隙配合時通過偏差幾何和零件裝配位置偏差進行傳遞。在產生的位姿變動可以與后一零件的裝配幾何偏差產生耦合現象的幾何偏差與裝配位置偏差的傳遞中,通過分析建立偏差傳遞有向圖構建一個多元的、統一的統計偏差模型。通過零件之間的配合約束,來分析偏差累積并預測裝配精度。零件之間的裝配在偏差的不斷傳遞過程中實現偏差的積累,進行計算機表達以及構建偏差傳遞有向圖。在建立這兩類偏差模型以及單個零件裝配模型的基礎上,分析偏差傳遞機理。為機械零件精度預測打下良好的基礎,盡量減小偏差并提高裝配產品的質量。
四.結束語
綜上所述,在機械裝配過程中研究和分析機械裝配偏差源及其偏差傳遞機理對裝配精度預測模型具有重要的意義和價值。通過針對零件的精度預測前的偏差源和偏差傳遞分析,進行綜合精度分析。影響產品質量的偏差源的類型主要包括位置偏差、幾何位偏差和幾何形狀偏差三種,通過集成三維空間中的位置和質量特征信息對偏差累積做出準確判斷,確保機械裝配在裝配質量預測和裝配過程偏差分析上的有效性。
機電一體化論文6
1概述
現如今我們處在一個信息爆炸時代,機電一體化作為現代技術的發展核心力量,在工程領域中占有重要地位,并推動了工程領域的發展。它的發展從根本上改變了傳統的固有模式,在引領行業發展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發展。
2機電一體化的描述
隨著機電一體化技術的逐漸深入,工程機械在機械、液壓、電子控制技術等方面實現了不同程度的等級提高,使其更加經濟可靠。且目前的機械制造工程中往往采用微電子處理器進行工作。合理配置、整合、處理并優化各項系統模式。且隨著經濟的不斷發展,其應用范圍越來越廣泛。以處理器為核心的電子管理設備的發展尤為廣泛。例如:攤鋪機的自動找平、自動供料、優化挖掘機的電子功率、自動調節裝載機的變速機箱、檢修和排查故障等。這些技術的發展勢必促進今后工程項目的發展,并對機械性能提出了更高的要求,使其能夠更好地運用在復雜的工程中,因此,如何更好地開發和利用這一技術,并使其發揮到最大的作用,是當前急需考慮的問題之一。
3機電一體化的優勢
3.1安全系數較高
在工程機械中合理地開發和利用機電一體化技術能有效地提高產品的性能,在保證其功能運行正常且齊全的同時也能做到全面的監視和報警,對產品有自動保護作用。若是設備在使用過程中出現異常狀況,系統就會進行自動保護,確保操作人員和系統不會遭到傷害。因此,綜上所述,機電一體化擁有安全系數較高的`優勢,且可信度較高。
3.2生產效率高
使用機電一體化設備實現工程生產的流水線作業,在實現操作系統智能化、自動化地處理接受到信息的同時也能進行高精度的控制和高靈敏度的監測。當操作人員開啟操作按鈕時,系統就會自動識別,在最大限度內產生出較多的成品。從而提高了工作效率。加之自動技術的熟練應用,機電一體化技術的使用能夠提高一個企業的市場競爭力,并具有更大的價值。
3.3使用性價比較高
機電一體化設備是用程序直接控制,并從數據反映設備使用情況的高端機器,且操作方便、簡單。此外,將機電一體化技術加以廣泛的應用,選擇不同的程序結構,可以擴大其工作范圍,從而大大減少操作人員的工作量。與其它應用相比較,機電設備技術融合了其他技術,使其功能更加完善,從而滿足更多生產的需求。
4機電一體化技術在工程機械中的廣泛應用
現如今,科技實力的不斷提高帶動了各種機械設備的性能提升,機電一體化設備作為其中的“佼佼者”必然得到了廣泛的應用。
4.1電子控制中的應用
在機器使用中難免會存在磨損、儀器失靈、機器老化等問題。而這些問題稍不注意就會引發更大的危機。因此,及時做好監控工作是很有必要。若是監控系統出現故障,則檢修人員很難找出問題所在,對以后整個工程機械運行造成極大的影響。工程機械中的電子監控主要是對發動機、傳動系統、工作裝置等進行監控,將各系統的數據及時傳遞給維修人員,以便其及時發現故障并解決問題,從而確保整個系統能夠穩定持續工作。
4.2節約能源
傳統的機電設備中能量的過度浪費一直是一個很嚴重的問題。隨著科技的發展,機電設備的自動化和智能化在不斷提高,使用微機控制系統能夠大大降低人為產生誤差的影響,提高精確度。此外,使用自動一體化功能可以節省人力、財力、物理等資源,降低工人的工作強度并確保施工的高效進行。這一發展也符合現如今“可持續發展”理念。
4.3機電設備在自動化或半自動化作業中的應用
機電設備向著自動化和智能化的方向發展,避免缺乏經驗的工人在操作中產生失誤。例如:在對挖掘機的挖掘軌跡進行控制的過程中,通過耗鏟斗的軌道設定和微機自動控制動臂桿及鏟刀,從而規范挖掘機的使用范圍,提升了工作效率和工作精確度。
4.4其他方面的應用
外國在推土機、鏟運機以及裝載機中加入了自動變速器,對傳動系統的傳輸比進行調控,提高了發動機的工作效率,能源得到了充分地利用,且操作步驟較少,是一種合理簡單的設備。
5未來發展趨勢
5.1個性化發展
隨著社會的發展,人們的生活水平得到廣泛地提高,隨之而來的是對電子機械設備要求的提高。因此,機電一體化設備不僅要保證高質量,相應的也要實現功能多元化、人性化、個性化。這也是未來機電設備發展的一大趨勢。
5.2智能化發展
自動化、智能化是機電設備發展的一大典型特點,且更符合現代發展特性。該技術需要以人工智能為基礎,計算機技術、心理學、運籌學等新興學科為輔助作用,對人類智能進行效仿,自動實現診斷、人機對接、自動編程等地分析、判斷、整理、推斷及決策等過程。通過程序的直接控制使其有別于傳統的機電設備。機電一體化設備代替人腦繼續工作,從而提高了生產的工作效率。另外,機電設備的發展,離不開控制理論的基礎。
5.3微機化發展
微機化是機電設備又一大發展方向。在高性能化的基礎上,逐漸實現應用模式的:高效率化、高可靠性、高速化、高精度。這里以新一代的CNC系統為例:新一代的CNC主要采用連接多個CPU和總線,實現多個任務系統的同時操作,體現產品的高性能。其采用納米或微米級別的產品。具有小巧性、耗能低、靈活性強等特性,使其在社會生產、生活、軍事、科技研究等方面得到了廣泛地應用,在今后很長一段時間內成為支持社會經濟發展的一大有力武器。
5.4綠色化發展
任何大功率機器在使用工程中都會伴隨著污染的排放,而機電一體化綠色化發展是指在產品在生產及使用過程中不會出現對環境造成污染的情況,且當產品到達無法使用階段時能夠被回收利用。隨著人們環保意識的逐漸加強和國家“可持續發展”模式的提倡,機電設備一體化向著綠色方面的發展是必然趨勢。
6結束語
綜上所述,隨著社會的發展,科技的進步,機電設備一體化應用前景十分廣泛,合理把握好其發展趨勢并加以運用,對整個機械行業的發展有很大的幫助和重要意義。而當下如何才能降低能耗并提高生產效率仍是我們需要研究的重點。
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機電一體化論文7
摘要:科學技太在快速地發展,機械市場需求也在多樣化地發展,各種機械產品已經將先進科學技術綜合,并且已投入市場,在一定的程度上,機械市場已經成為科學技術的競爭。在這種市場形勢下,作為生產機械的企業,若想在市場上立足,既要將各種先進技術引入,使機械產品換代升級得到促進,又要將機械產品科技性能提升。
關鍵詞:機電液一體化;工程機械;應用
0前言
應用機電液一體化屬于新型的機械運行系統,是最近幾年發展起來的。在工程機械中,應用機電液一體化,是從根本上將傳統機械性改變了,并不是簡單地進行應用[1]。從當前來看,機械市場產品競爭力最大的就是機電液一體化機械產品,主要是由于機電液一體化工程機械的性能非常優越。
1機電液一體化技術的優越性
1.1很強的生產能力
在工程機械中,機電液一體化設備既能夠自動控制和處理信息,又能夠高靈敏度地進行檢測和高精度地進行控制。由于機電液一體化設備具備控制的系統,設備在運行時,操作者只要將控制系統啟動,根據設計的要求,設備能夠將全部規定性動作有效地完成,既能夠將產品性能所要達到的要求實現,又能夠使生產產品的效率得以保證[2]。
1.2很高的安全性能
在工程機械中,有效運用機電液一體化技術,生產的產品性能都非常高,具有齊全的功能,無論是報警和監視功能,還是自動保護功能都具備。設備運行中,若有異常的現象出現了,機電液一體化產品能夠自動進行保護,致使設備和操作者都不會受到損傷,從而使設備的安全性得以保證。
2機電液一體化技術的現狀
我國的壓路機點液一體化技術發展,屬于剛起步階段,許多的性能也沒有達到完善和成熟,很難實現自動控制的系統。長時間實踐的過程中,研制壓路機的自動駕駛作業系統也初步地成功了,已投入進行使用。此外,已經普遍應用壓路機聲光的報警系統,此報警系統具有單獨系統和比較特別的工作方式,無論是維護,還是安裝都比較簡捷,抵抗能力比較強,能夠對外界干擾進行有效地抵抗,但是,具有較多的線束,控制整體復合很困難,對于傳感器的利用很不利,對自動控制的效果影響比較大[3]。
3工程機械存在的主要技術問題及解決的方法
我國的壓路機不但耐用度和可靠性都比較差,而且監測的手段也比較落后,人為因素對作業質量影響比較大,控制壓實技術的智能化程度也比較低,操作的舒適性很差,從當前來看,改進操縱和控制系統,是筑路機械技術集中的難點。從液壓和機械兩個方面來對控制問題進行解決,將傳感器技術、電子技術、液傳感技術以及良好的控制性能引入。在極限調節功率系統和傳統負荷系統中,將執行回路和電子傳感元件引入,有效地改善液壓系統的功能和調節品質。也就是氣動和液壓裝置來承擔切換功率流和轉換能量以及保護主系統的過載;電子裝置來承擔系統的邏輯功能;通過比例閥的.引入。低成本控制閉環系統可以由數據總線技術和控制PLC可編程以及可靠且廉價的高速電磁閥構成;結合電子元件所反饋的參數值,將診斷分析故障的功能和監測在線的狀態建立健全[4]。
4我國工程機械機電液一體化發展的趨勢
4.1邁進高壓化的方向
最近幾年,液態系統的大型和特大型工程機械發展很快,特別是應用礦山機械,致使大幅度地增加液態系統的功率和力矩。所以,在現代化社會,液態系統應該邁進高壓化的方向。從當前來看,無論是元件壽命,還是人機安全等許多因素對液態系統邁進高壓化都有一定的阻礙。例如,增加系統壓力,就會增加人機安全的風險;高壓的的環境下,嚴重磨損腐蝕物質的情況就會出現;壓力加大,泄漏也會相應地加大,從而減小了工作的面積[5]。
4.2敏感元件和高速微處理器以及傳感器的應用
根據施工的要求,有些通用機械對于智能化和多功能也應該實現,因此,必須嚴格要求處理能力。為了達到這個目的,應該將敏感元件和高速微處理器以及傳感器等相關的設備引入,整機動態的性能也應該提升,將響應的速度加快,從而在突發的事故中,通用機械也能夠將正確的反應盡快做出。
4.3節能型方向
在節能方面,社會很重視,時代主體就是可持續的發展,針對于機電液一體化而言,應該將這一方向遵循,為了將節能的效果有效地實現,應該有效運用電噴發動機,自動控制功率和燃油。節能增效通常應該同時達到,因此,對于新型的材料也應該不斷地研制,致使裝配零部件的工藝不斷地提升,從而使增效目的得以有效地實現。
4.4電流變流體的技術
在自由的狀態下,電流變液體是能夠自由進行流動的混懸液體,如果在電場的作用下,就會迅速地固定化,并且電場的強度與固化度是成正比例的。在液體系統中,這一特性的促使,能夠將重大的作用充分地發揮出來,由于能夠迅速地影響電信號,1秒內就能夠將狀態變化實現,并且運用PWM進行控制,對于消耗能量的降低非常有利,為了將其的使用壽命延長,將設計簡化。
5發展工程機械機電液一體化,應該注意的相關問題
其一,在工程機械中,應用機電液一體化技術應該大力地推廣,對于追求低成本機械產品的生產觀念必須要改變,將傳統且落后的生產觀念拋棄,與時俱進,才能夠使廣泛推廣機電液一體化技術得以促進。此外,雖然常識上認為機械產品元件少,可靠性才會更高,但是,這種可靠性會使開發產品多功能失去。國外針對于故障的必然性,有效運用機電液一體化技術來及時發現和防止故障,并且將故障盡快地解決,電子元件質量優良,價格低廉,這項技術已經被開發和利用[6]。其二,若想將機電液一體化技術合理進行運用,不但要吸收和引進,而且還要開發。針對于沒有力量進行開發的技術,就應該投入資金引進,吸收和消化引進的技術以后,我國科研部門應該聯合開發技術。可以直接將成熟的技術嫁接。例如,我國全液壓壓路機,已經將進口發動機、馬達以及振動泵廣泛地采用。我國獨資公司和合資公司將挖掘機進行生產,發動電子控制系統能夠自動控制發動機的停車和轉速等,將液壓泵自身所配備的壓力和轉速等傳感器接口廣泛地運用。
6總結
綜上所述,生產機械企業,如果想要發展和生存,機械生產的技術必須要提升,針對優越性比較大的機電液一體化技術必須要有效地應用和大力地推廣,使用工程機械的性能應該不斷地增大,從而使機械產品智能化水平得以提升,企業競爭力得以增強,致使機械產品能夠為用戶更好地進行服務。
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機電一體化論文8
1 控制系統的總體方案
(1)系統控制分為三部分: 鍋爐運行、保護控制和公共設備控制(包括: 出渣機、補水泵控制、軟水控制) 。
(2)鍋爐控制系統能實現自動控制和手動操作兩種控制方式。自動與手動控制為獨立雙線制,可互相切換。鍋爐的自動控制按照預先編制的控制程序進行控制,并可在鍋爐房集中控制室通過鼠標、鍵盤進行控制。手動控制由設在開關柜和集中控制室操作臺上的按鈕進行操作。
(3)系統自動控制部分采用集中控制方式,鍋爐鼓風、引風、水泵、爐排采用智能控制,各自相互獨立,運行協調。
2 控制系統的具體技術要求
2.1 給水系統
(1)鍋爐的給水為一臺水泵對應一臺鍋爐的供水方式,水位根據設定要求自動調節,實現恒液位供水。
(2)鍋爐水位實時監測、監控。
2.2 鍋爐爐排給煤
爐排根據壓力、流量、爐膛溫度的變化以及風煤比的設定,實現給煤量和鼓風量的自動控制。
2.3 鼓、引風系統
(1)安裝微壓差變送器檢測爐膛負壓,并以此控制引風量,保證爐膛負壓相對穩定。
(2)鼓、引風系統與給水實現聯鎖控制。
2.4 排渣控制
排渣控制與鍋爐運行狀態連鎖,可實現自動(手動) 開停。
2.5 鍋爐安全聯鎖保護
鍋爐安全聯鎖保護主要考慮三個因素:
(1)汽包水位的安全保護: 鍋爐汽包水位過低,應停鼓風機、引風機、爐排,并聲、光報警。鍋爐汽包水位過高發出聲、光報警。
(2)超壓: 應停鼓風機、引風機、給煤機,并聲、光報警。
(3)鼓風機、引風機、爐排電動機的聯鎖保護: 鼓風機、引風機、爐排電動機出現任何電氣故障,均應聯鎖停止工作。
3 單臺鍋爐參數檢測點設置
(1)壓力: 共設計 3 個壓力檢測點,分別是:①壓力; ②爐膛負壓; ③給水壓力。
(2)液位: 汽包水位連續測量 (電極信號和電感信號兩種參數) 。
(3)電流: 顯示共 3 點: ①引風機電流; ②鼓風機電流; ③水泵電流。
(4)溫度: ①爐膛溫度; ②排煙溫度; ③省煤器出口水溫; ④省煤器出口煙溫。
(5)流量: 對每臺鍋爐的流量檢測。
4 公共部分參數檢測點設置
(1)軟水池液位檢測、爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位(兩種顯示) 、爐排轉速、流量、爐膛溫度、排煙溫度、鼓風機電流、引風機電流、水泵電流等信號在儀表盤上可以直觀地顯示出來。
(2)爐膛負壓、壓力、給水壓力、汽包液位、蒸汽流量、爐膛溫度、排煙溫度、省煤器出口水溫、省煤器出口煙溫、引風頻率、鼓風頻率、爐排轉速、水泵頻率、軟水池液位,也在計算機顯示屏顯示出測量數據。
5 具體控制方案
5.1 鍋爐機電一體化燃燒控制系統
鍋爐機電一體化燃燒控制系統首先需要進行引風,調節其風量以及爐排對煤的需求量,一般都是借助調節變頻技術、自動調節儀表和PID的運算公式來進行,以使鍋爐的氣壓值保持在標準的值區間也就是 -20 ~ -40Pa 之間。此外,可還需要借助壓力的作用,調節鍋爐的燃燒系統,盡可能的降低鼓風量,進而實現刁姐鍋爐燃燒狀態的目標。但是因為控制系統的制作基于自動化理念,因此鍋爐燃燒和煤量的控制都是借助壓力和鍋爐膛的負壓值來調控的,這并不需人的干預,工人唯一需要做的事情就是查看煤的質量,并作出判斷制定爐排轉動的速度以及爐膛的壓力值,這樣鍋爐就會自動的.進入鍋爐燃燒的最好的狀態,已達到鍋爐燃燒控制系統創建的目的。
5.2汽包水位控制
采用最新PID模糊控制理論,并借助自動基于恒頻控制系統技術開發新產品它接受鍋爐電平信號,并將該信號被轉換為一個標準的PID運算和延遲補償器,產生一個新的信號,以控制泵的運轉頻率,實時調節泵的轉速。當鼓電平低于一定的水平時,PID調節器將自動調節迅速增長的水泵,相反當級別高于一定水平的高度時,PID控制器將自動降低速度泵,以減少水量,達到水的恒定水平。
當變頻器發生故障時,系統使用兩個頻率控制模式,這樣可以立即切換到原來的操作模式頻率,以保證鍋爐的正常運行。
5.3水池液位控制
檢測池水的具體水位,制定集水池的水位低于水的最低水平,或者高于最高水平時,發出警報,并保持軟水池水位在一定的標準范圍內。
6 上位控制系統
(1)鍋爐機電一體化上位控制系統具有良好的人機接口,包括總體狀況的顯示,分組的顯示,參數的顯示,電動屏幕,屏幕故障報警,報告顯示,參數設定畫面。
(2)收集并實時監測的實際參數鍋爐運行的系統,該系統將出現的相關頁面上。
(3)按照預定的程序監控數據,并在設定好的系統的基礎上,調節鍋爐設備的操作。
(4)鍋爐機電一體化上位控制系統提供了相應的處理算法,基于測得的運行參數,可以自動生成和打印報告。
(5)使用TCP / IP協議的遠程監控計算機通信,集成訪問控制端口的信息平臺,可以與控制室聯網,鍋爐房操作將被實時傳送到控制中心。
(6)設置權限系統注冊表,實施嚴格區分操作員的職責。尤其是運用固定的口令區分系統的操作人員和工程師。
接線員:只能用剛剛設置好的屏幕,功能和外觀,無權更改設置并退出,這樣可以并最大限度地降低系統的權利。
工程師:可以對被配置,參數設置,退出系統設置。由于RTC的工程師們改變了一些控制結構,更改會立即生效,并且可以存儲在控制器聯機。
7 鍋爐機電一體化節能控制系統的優點
(1)具有友好的界面,保護功能。由于使用電腦控制,通過電腦屏幕操作者可以及時了解鍋爐燃燒工況,鼓風量,爐壓,水位,實時的風速以及其它參數,水在極高或極低水平的超壓聲光時報警,也可以運行聯鎖鼓。
(2)減輕操作者勞動強度,還可以穩定壓力。
(3)電動機的起動電流,起動轉矩大,具有良好的柔軟啟動性能,從0到額定100實現無級轉速范圍。
(4)由于水供給的恒定電平的結果,提高了鍋爐操作的效率和可靠性以及使用頻率。
(5)系統設計和變頻調速兩種方式,采用DCS頻率控制方式,在系統出現故障時可以立即切換工作模式。
(6)節能效果非常棒。經過專門的測試系統,鍋爐機電一體化節能控制系統最大能節電20%,節煤約5%,效果非常好。
機電一體化論文9
摘要:機電一體化技術是我國工業生產企業發展的核心技術,有效提高了生產效率,并且能夠大幅降低生產成本。隨著智能制造的發展,機電一體化技術在智能制造中也得到了廣泛的應用,為促進我國工業的發展創造了有利的條件。文章對機電一體化技術在智能制造中的應用進行分析,對于推動我國工業企業的發展具有重要的意義。
關鍵詞:機電一體化;智能制造;應用
機電一體化技術是將電子信息技術、機械技術、信息、光學、控制等各項技術進行有機結合,在實際生產中進行應用的綜合技術。在激烈的市場競爭環境下,機電一體化技術在工業生產企業中的應用有效的提升了企業的競爭力。隨著計算機信息技術的快速發展,智能化制造系統出現在人們的視野中,通過信息技術的有效利用,可對機械設備進行無人操控就能夠實現自動化生產,這是工業生產中的一項全新改革。在這種形式下,機電一體化技術與智能制造的結合應用,會再次打破傳統的工業生產模式,在提高生產效率的同時,降低生產成本,降低安全事故的發生幾率。現階段,機電一體化技術在智能制造中已經實現了廣泛的應用,這對我國工業生產的發展起到了重要的促進作用。
1機電一體化技術在智能制造中的應用
1.1傳感技術在智能制造中的應用
傳感技術是信息技術中的重要組成部分,也是機電一體化技術中的重要技術。傳感技術主要是通過傳感器來獲取自然信息,經過信號的預處理、后置處理、特征提取以及選擇等信息處理,最終提取出有效信息。傳感器具有敏捷性和精準性的特點,所以在實際應用的過程中能夠有效的避免外界因素對設備產生的干擾,可以確保信號傳輸的可靠性和精準性。因為傳感器具有這些優點,所以在智能制造中應用可提升智能制造技術,通過遠程操控可以實現自動化和智能化的目的。傳感技術在智能制造中應用,能夠構建傳感器網絡系統,可以確保信息傳輸的連續性,而且能夠實現信息的共享,從而為制造中心下發智能化生產命令提供有力的依據,提高智能制造的效率。在結合計算機技術后能夠對信息進行整合與分析,從而增強對智能制造過程的控制力度,有效降低安全事故的發生幾率。傳感技術在智能制造設計中的應用,可降低設計難度,提高設計的效率,降低設計成本。
1.2數控技術在智能制造中的應用
數控技術是機電一體化技術中的重要組成部分,也是將機電一體化技術進行完美升級的重要技術,利用數據控制技術進行機械生產,極大提高了生產效率和質量。數控技術在智能制造中的應用,對促進智能制造系統的發展起到了重要的作用。數控技術在智能制造中的應用主要表現為以下幾點,第一,數控技術中數據模擬和信息處理技術在智能制造中應用,能夠有效提高智能制造的精準性和高效性。第二,數據技術通過信息處理、數據模擬和感應技術等能夠及時發現智能制造過程中出現的異常,通過對數據的'分析處理能夠對異常情況進行處理,從而保證智能制造生產的順利進行,提高智能制造的管理水平。第三,在智能制造中,數控技術與計算機技術、功能軟件技術相結合,可以形成三維仿真動態畫面,能夠更加明確的掌控生產流程和各項數據信息,實現可視化生產,提高對智能制造生產過程操控的精準度,提高生產的安全性和精準性。
1.3自動化生產技術在智能制造中的應用
自動化機械和自動化生產線是機電一體化生產技術的主要表現形式,通過對人機界面裝置、光電控制系統以及可編程控制裝置的利用,即可實現自動化生產。比如印刷包裝生產線,電子產品組裝生產線等,都是利用了自動化生產技術。與自動化相關聯的柔性制造的系統技術,通過計算機信息化技術來實現智能化制造,把計算機、自動倉庫、數控技術及工業化機器人等基本的生產要素,進行完整的生產網格構建,以實際的生產力需求為基準,進行隨機的、實時的自動化操控。確保智能制造能夠滿足產品多樣化的生產需求,快速高效的完成生產。
1.4智能化機器人在智能制造中的應用
現階段,智能化、信息化、數據化等先進技術被廣泛應用于工業生產領域中,有效促進了工業生產的效率和可持續性發展。工業智能機器人是機電一體化技術中比較高級的技術,其在智能制造中也得到了廣泛的應用。智能機器人融合了多項技術,包括傳感技術、人工智能技術、計算機信息技術等,所利用的理論和學科包含了仿生學、機構學、信息及控制基礎理論等。工業智能機器人的智能技術水平較高,在智能制造中可有效提取數據信息和資料,為智能制造的管控提供有力的依據。因為生產效率高,所以能夠在較短的時間內高質量的完成復雜的工藝流程制造,確保智能制造生產流程的有序運行。智能機器人的應用,為產品的更新換代提供了基礎條件,同時也大大的降低了生產過程中因人為操作失誤而產生的安全事故。因為智能機器人制造的產品精準度高,所以在建筑、軍事等諸多領域中都得到了廣泛的應用。所以,智能機器人在智能制造中的應用具有重要的現實意義。
2結語
機電一體化是現階段我國工業生產中應用的主要生產技術和方式,在促進我國工業生產的發展中起到了重要的作用。隨著科學技術的快速發展,機電一體化技術有不斷的成熟,逐漸向模塊化、智能化方向發展,機電一體化中很多先進的技術具有的優勢應用于智能制造中,可有效促進智能制造的發展,在提高智能制造生產水平的同時,還可降低生產成本,減少安全事故發生的幾率。機電一體化技術在智能制造中的應用,是科學技術發展的必然結果,同時各種技術水平也會不斷的完善,為促進我國工業生產的發展創造有利的條件。
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機電一體化論文10
在以前,我國在煤礦產業傳統的是生產方式,就是利用人工開采,這樣不僅效率低,還要投入大量的人力成本,所以很難維持煤礦產業的發展。直到機電一體化數控技術的出現,才彌補了這一缺點,機電一體化數控技術在機械設備中發揮了重要的作用,它成功的使生產方式由傳統的人工作業,轉變到現在自動化生產。數控技術不僅使煤炭行業的工作效率有所提高,同時也減少了工人在工作時發生危險的概率,促進了整個煤炭行業的發展。
一、機電一體化數控技術概況
機電一體化數控技術包括機械工程技術、電子信息技術等多方面的先進科學技術,它可以跟煤炭產業中的機械設備實現無縫結合,打破傳統的生產手法,提高行業的生產力度。現如今隨著我國世界人口的不斷增長,我國的資源消耗也越來越大,再加上我國煤炭資源屬不可再生資源,所以國家資源需要進一步進行開發。現在我國處于,人口不斷增多,資源消耗量越來越大,而可再生資源雖然得到開發,但是卻沒有普及到千家萬戶,所以像一些交通閉塞的偏遠山區,還是需要靠煤炭這些原有的資源來維持生產。這時,市場上供大于求,所以人們給煤炭的生產行業所來來的開發壓力前所未有的大,這種情況要求企業去迫切的找到可以代替人力的`機械設備。機電一體化數控技術適時的彌補了企業的這一個空缺,帶動了企業整體生產力,同時也調節了市場需求平衡。
二、煤礦機械中機電一體化數控技術的具體應用
首先,機電一體化數控技術在煤礦機械綜合運行過程中的引用。由于煤炭開采,挖掘,運輸等這一系列的生產過程都是大工程,再加上煤炭體積比較大,所以會有開采設備都非常大,并且功率消耗也是很厲害。因為,煤炭本身經過數千年的沉淀,非常堅硬,回經常導致設備在開采過程中遭到損壞,因為設備體積也是非常大,再加上挖掘的時候設備需要高功率的通電,所以維修起來也是非常棘手。所以引進數控技術,完美的解決了這一問題,不僅提高了開采效率,也保證了機械設備的壽命,令設備可以更加安全和靈活的。第二,機電一體化數控技術在提升運輸方面的具體應用。在煤炭行業中,不僅是挖掘煤炭是一項大工程,同樣的,開采煤炭也是企業特別犯愁的一件事,因為煤炭挖掘出來時,是體積非常大的,所以在運輸的時候,傳統的人工搬運會因為體積過大,不好搬運而需要額外投入很多運輸成本。再加上煤炭運輸在整個煤炭作業中所占比重非常大,所以想要使煤炭行業整體發展,提高行業經濟,就要對數控技術大加利用,融合機械設備,使其可以自動化搬運,然后形成一個完整的運輸體系,從而升級改造煤炭行業的運輸體系,在一定程度上促進煤炭行業的可持續發展。第三,煤礦機械掘進過程中的機電一體化數控技術應用。現如今,雖然人們在不斷尋找可再生的新能源,但是在人們還沒有找到一個可以徹底取代煤炭的新能源之前,煤炭仍然是我國現代社會發展的基礎能源,并且在國民經濟中占有非常重要的戰略地位的工業依然是煤炭工業。但是傳統的煤炭挖掘方式對于勞動工作者來說非常危險,煤炭開采分為露天開采和礦井開采。所謂露天開采,也叫作“剝離法開采”,這種開采是比較簡單的,并且危險性小。但是隨著我國煤炭的需求量越來越大,這種露出地面的煤已經被我們開采完了,所以為了保證市場的煤炭供應量,我們必須開埋藏在地下的煤炭,在這種情況下開采煤層時,就要采用礦井幵采法了,這是一種非常危險的開采方式,因為在礦井挖煤喪失生命的勞動工作者不在少數。所以為了減少這種事故的發生,國家整頓煤炭行業,在挖掘設備上增加科技技術,一方面降低開采難度提高生產力,一方面保證工作者的生命安全。
隨著社會經濟的不斷進步,我國的科技實力也不斷增強,所以作為目前的新興科技產物——機電一體化數控技術,自然尤為受到社會各界的關注。機電一體化數控技術跟煤炭產業的機械設備完美融合,不僅帶動了我國煤炭行業的整體發展,更在一定程度上,調節著市場上的供求平衡,憑借著高效率的生產,滿足了偏遠地區人們的需求。所以說,研究并且深化機電一體化數控技術,不僅可以實現企業全自動生產,還可以減少人力成本,并且降低企業員工在進行生產工作的時候會受到的危險指數。總之,通過進一步完善機械一體化數控技術,不僅加快了煤炭行業的現代化建設進程,也是煤炭生產鏈條變得越來越智能化。
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機電一體化論文11
一:前言
機電一體化技術在水利領域中的應用,不但解決了很多實踐難題,而且還推動了水利事業的發展。當前在水利設計與施工中所存在的諸多問題還需要機電一體化技術的嬗變與更新,這需要借助機電一體化的發展趨勢得以實現。
二、機電一體化概述
機電一體化技術是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物,是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展,微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用,對各個領域的發展起了很大的推動作用,正因電子技術的快速發展,進而帶動了機電一體化技術的發展,科技的進步更是依賴于其發展,因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。
三、機電一體化的核心技術
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。
四、機電一體化在水利應用中存在的問題
1、涉及的行業、部門太多,缺乏整體協調配合的機制。
由于機電的綜合性很強,機電設備都是由很多零部件組成,零部件的設計、加工、試驗、檢測等都由不同的行業、不同部門的不同專業來完成。大多數水利工程的規劃、設計、建設和管理都是由水利和電力行業來完成,機電技術的主要標準也來源于水利和電力行業標準,但機電工程中大量的產品質量控制和安全鑒定涉及到冶金、機械、消防、電子等多行業、多部門。如何協調各行業、各部門在制訂使用功能一致的機電設備標準上還缺乏強有力的協調機制,造成同一種功能的產品因為使用單位的不同而采用不同的標準設計制造的情況,既不利于產品的規范化、系列化,也會使設計、制造、運行成本增大,造成不必要的資源浪費。
2、安全評價和鑒定的指標不夠明確。
機電專業的安全評價和鑒定除了按照設計、制造、試驗、驗收、運行、檢修等規程規范和標準執行外,更重要的措施就是借助于強制性標準。我國機電專業的強制性標準比較少。近年來,我國加大了對工程建設強制性條文的擬定、發布力度,極力保障工程建設的安全可靠性和直接涉及人民生命財產安全、人身健康、環境保護和公共利益的各個方面,起到一定的效果。實踐證明,強制性條文的制訂和發布對于工程安全性評價和鑒定是十分重要的,但是機電專業安全評價和鑒定的指標體系尚未完全建立,評價和鑒定指標不明確,強制性條文所規定的強制標準還停留在某些具體零部件的.工藝過程控制中,缺乏對機電工程整體性的考慮。
3、設備的更新不利。
水利工程的特殊性和管理原因所造成的使用、維護不當,受修理能力和條件限制致使設備隱患消除不及時與不徹底等原因,使得部分設備無法達到預期的使用周期而損壞限制,在一段時間后被淘汰。再加之設備國有資產管理的特殊性,設備的處置受一定管理制度的限制和約束,施工企業實際的設備擁有量和設備的水平比例失調。
4、設備基礎尺寸、標高、位置出現偏差。
這種偏差大多是由于工程施工圖紙所標注的設備尺寸與設備實際安裝時的尺寸有偏差。例如,土建施工圖紙與機電安裝圖紙中機組標高存在誤差,機電安裝圖紙上表明了基礎板的高度和墊板、可調墊鐵的厚度,而土建施工圖沒有標注墊板和可調墊鐵的厚度,在進行機組承重梁配筋布置時也沒有考慮到相關因素,結果導致機組安裝就位時不能按設計高程進行,通常只有放棄使用可調節墊鐵來保證機組的安裝高程。
五、機電一體化技術的發展趨勢
1、智能化
21世紀機電一體化的技術發展的重要方向是智能化,機電一體化的建設研究逐漸的重視人共智能,其一個重要的應用就是機器人與數控機床的智能化,智能化指的是對機器行為的一個描述,它是在控制理論的基礎上,充分的吸收各個學科的新思想與新知識,使得它能夠具有一定的判斷推理與邏輯思維自主決策的能力。但是,我們要做到使機電一體化的產品與人有完全相同的智能與邏輯判斷是不可能實現的,但是,較高性能的高速微處理器能夠賦予機電一體化一些較為低級的智能是完全有可能實現的。
2、模塊化
機電一體化的模塊化是一項非常重要而且艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。這樣,可利用標準單元迅速開發出新產品,同時也可以擴大生產規模這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業,規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3、網絡化
隨著網絡技術的逐步普及,帶動了一大批現代網絡科技的發展,其中以網絡為基礎的遠程控制與監視技術逐漸興起與飛速發展,而這些新技術的終端設備就是機電一體化產品,所以,機電一體化會隨著網絡技術的發展而逐漸的發展。
4、微型化與綠色化
20世紀80年代后期,微型化逐漸興起,機電一體化開始朝著微觀領域發展,我們稱之為微電子機械系統。微電子機械系統指的是其幾何尺寸不超過1cm,并且其有逐漸朝著納米級發展的趨勢。微型的機電一體化其產品的特點是體積很小且耗能很少機動靈活,微型的機電一體化在現代化的醫療與軍事方面有巨大的優勢。當前資源利用率較高且對生態環境無危害的綠色的機電一體化產品具備更大的發展前途。綠色的機電一體化產品主要指的是其在使用的時候不會污染環境,且報廢后能夠最大化的回收與利用。
六、結束語
綜上所述,水利設計與施工要想達到科學而高效,更好的滿足人類的生產生活實際,需要機電一體化技術伴隨其發展趨勢而不斷發展,這需要實踐應用與理論創新的共同跟進。
機電一體化論文12
摘要:以煤礦行業作為分析對象,探討其在中國的應用現狀,對煤礦機電一體化技術的應用做相關分析與研究,以期對相關工作有所助益。
關鍵詞:機電一體化;產品;煤炭行業;應用
引言
隨著機電一體化技術不斷發展及其在煤炭行業中的應用,衍生出一大批煤礦機電一體化產品。從整體上看,煤礦機電一體化產品對中國煤炭行業的意義至關重要,一方面,煤礦機電一體化產品對促進煤炭行業生產效率及生產過程中安全性能的提升作用明顯;另一方面,隨著煤礦機電一體化產品在煤炭行業中的應用不斷擴大,對降低煤炭企業成本、增加企業經濟效益和社會效益都大有助益[1]。因而近幾年,中國煤炭行業開始大力推廣煤礦機電一體化產品,并通過煤礦機電一體化產品在生產中的運用,切實有效地實現煤炭行業生產模式由傳統粗放型到現代化集約型轉變。1機電一體化機電一體化是一門集微電子技術、接口技術、自動控制技術、信號轉變技術、計算機信息技術、機械技術、光學技術、編程技術、自動化控制技術等多學科交叉綜合的技術。機電一體化技術的發展與進步既跟隨這些與之相關技術的發展與進步,同時又反過來促進這些技術取得更大的發展和進步。在中國,機電一體化技術的發展最早可追溯至20世紀80年代。當時,中國成立了機電一體化領導小組,制定了“863”計劃。自此之后的30a多,機電一體化技術經歷了一段高速發展的時期。到今天,機電一體化技術在智能化、系統化、網絡化、微型化等方面已取得長足發展與進步。不僅如此,機電一體化技術的進步還給煤炭行業帶來巨大變革,煤炭行業在利用機電一體化技術及其衍生產品后,極大地改善了行業生產的工作環境,降低了煤礦生產過程中工人所需負擔的勞動強度,有效保障了生產過程中的安全性。與此同時,在降低能源消耗和保障生產安全方面,機電一體化技術也體現出特有的價值,煤炭企業在生產中不需要更換各種設備,只需要及時調整生產過程和產品結構,就能有效實現生產模式的轉變,為傳統機械工業注入新活力,達到煤炭行業文明生產的目的。2煤礦機電一體化產品及其應用現狀煤礦機電一體化產品是在機電一體化技術基礎上研發而成的產品,同時煤礦機電一體化產品也是煤礦機電一體化技術在煤礦生產中的直接應用體現。從當前中國煤炭行業生產形勢上看,煤炭機電一體化產品在中國煤炭生產行業應用已經十分廣泛,煤炭企業也已掌握了嫻熟的煤炭機電一體化技術應用能力和煤炭機電一體化產品使用水平。其中,尤以全數字提升機和電牽引采煤機等這些以計算機為核心的機電一體化產品在中國國內煤炭市場占據較大比重。與此同時,中國也具備了生產礦井供電設備、膠帶運輸機、監控掘進機的能力,基本實現了礦井生產過程的信息化管理和控制、煤礦安全監管系統、工作地點的圖像監控、膠帶機控制系統、調度室裝備管理的數字化,并且廣泛將計算機管理系統運用到煤礦企業生產調度、辦公室管理、銷售、設備、人力資源、財務管理中。由此也可以看出,煤炭機電一體化產品在中國基本上已經實現了自動化、智能化及信息化發展,同時依靠煤炭機電一體化產品,還有效保障了中國煤炭企業高效率、高效益生產,為煤炭企業走現代化發展提供一條可0引言隨著機電一體化技術不斷發展及其在煤炭行業中的應用,衍生出一大批煤礦機電一體化產品。從整體上看,煤礦機電一體化產品對中國煤炭行業的意義至關重要,一方面,煤礦機電一體化產品對促進煤炭行業生產效率及生產過程中安全性能的提升作用明顯;另一方面,隨著煤礦機電一體化產品在煤炭行業中的應用不斷擴大,對降低煤炭企業成本、增加企業經濟效益和社會效益都大有助益[1]。因而近幾年,中國煤炭行業開始大力推廣煤礦機電一體化產品,并通過煤礦機電一體化產品在生產中的運用,切實有效地實現煤炭行業生產模式由傳統粗放型到現代化集約型轉變。
1機電一體化
機電一體化是一門集微電子技術、接口技術、自動控制技術、信號轉變技術、計算機信息技術、機械技術、光學技術、編程技術、自動化控制技術等多學科交叉綜合的技術。機電一體化技術的發展與進步既跟隨這些與之相關技術的發展與進步,同時又反過來促進這些技術取得更大的發展和進步。在中國,機電一體化技術的發展最早可追溯至20世紀80年代。當時,中國成立了機電一體化領導小組,制定了“863”計劃。自此之后的30a多,機電一體化技術經歷了一段高速發展的時期。到今天,機電一體化技術在智能化、系統化、網絡化、微型化等方面已取得長足發展與進步。不僅如此,機電一體化技術的進步還給煤炭行業帶來巨大變革,煤炭行業在利用機電一體化技術及其衍生產品后,極大地改善了行業生產的工作環境,降低了煤礦生產過程中工人所需負擔的勞動強度,有效保障了生產過程中的安全性。與此同時,在降低能源消耗和保障生產安全方面,機電一體化技術也體現出特有的價值,煤炭企業在生產中不需要更換各種設備,只需要及時調整生產過程和產品結構,就能有效實現生產模式的轉變,為傳統機械工業注入新活力,達到煤炭行業文明生產的目的。
2煤礦機電一體化產品及其應用現狀
煤礦機電一體化產品是在機電一體化技術基礎上研發而成的產品,同時煤礦機電一體化產品也是煤礦機電一體化技術在煤礦生產中的直接應用體現。從當前中國煤炭行業生產形勢上看,煤炭機電一體化產品在中國煤炭生產行業應用已經十分廣泛,煤炭企業也已掌握了嫻熟的煤炭機電一體化技術應用能力和煤炭機電一體化產品使用水平。其中,尤以全數字提升機和電牽引采煤機等這些以計算機為核心的機電一體化產品在中國國內煤炭市場占據較大比重。與此同時,中國也具備了生產礦井供電設備、膠帶運輸機、監控掘進機的能力,基本實現了礦井生產過程的信息化管理和控制、煤礦安全監管系統、工作地點的圖像監控、膠帶機控制系統、調度室裝備管理的數字化,并且廣泛將計算機管理系統運用到煤礦企業生產調度、辦公室管理、銷售、設備、人力資源、財務管理中。
3煤礦機電一體化產品的具體應用
3.1MGD150-NW采煤機當前,MGD150-NW采煤機是中國煤炭行業采用煤礦機電一體化技術最常用的`設備,在大部分煤炭企業中都可以見到。在具體的應用過程中,MGD150-NW采煤機以高效且應用范圍廣著稱。MGD150-NW采煤機的作業原理主要是通過對不同環境的煤炭采集環境進行科學化、合理化分析,并根據具體分析結果做出相應的作業技術調整,有效保障煤炭采掘、生產過程中的效率和安全質量。對于煤炭企業而言,使用MGD150-NW采煤機的主要出發點有兩個:a)通過MGD150-NW采煤機來提升煤炭采集的產量和生產效率;b)通過MGD150-NW采煤機采集原煤,減少煤炭開采過程中的人工消耗,降低企業生產人力成本,提高企業生產整體效益。3.2綜采液壓支架綜采液壓支架是一種綜合機械化工作面設備,在煤炭生產中的主要作用是對工作頂板起支撐和控制作用。眾所周知,煤礦資源是大自然對人類的饋贈,主要存在于地下。因此,煤炭開采的主要工作場所也在地底下,這就要求在進行生產作業時,需要支起一個工作空間,而綜采液壓支架的作用正是在此。在煤炭開采過程中,通過使用綜采液壓支架支撐工作頂面的重力,以提供作業空間。同時通過運用綜采液壓支架,一方面能夠保證煤炭采集工作更加合理、科學,另一方面通過對工作面的強有力支持,能夠使煤炭采集作業更加安全。當然,綜采液壓支架除了運用于支撐工作頂板重力,為煤炭地下作業空間提供安全支撐這一用途以外,還可以用于機械化地推移其它礦采設備和回采工作面,也可以用于配合可彎曲輸送機、采煤機、順槽轉載機等設備的工作,以增強煤炭開采設備的靈活性和機動性。綜上所述,煤炭生產中使用綜采液壓支架十分必要。3.3自耦減壓起動控制柜自耦減壓起動控制柜是一種配置在風扇機上的機電一體化產品,主要用于提升風扇機的工作性能,維護風扇機正常、穩定工作,從而使風扇機整機工作運轉良好。從事過煤炭開產或深入過煤炭開產場所的人都知道,煤炭開采過程中容易生熱,而煤炭本身就是易燃物質,如果通風渠道不暢,散熱效果不良,則很容易引發事故。所以在進行煤炭采集作業中,做好場所的通風散熱十分重要。而由于特殊的地下工作環境,煤炭采集通道的主要通風渠道就是運用風扇機散熱,由此也可看出在礦采過程中風扇機的地位和重要性。在風扇機性能和特性受到影響時,通過自耦減壓起動控制柜能夠有效提升風扇機的運轉效率,同時改變風扇機的運行狀態,幫助實現礦采工作所要求的低環境污染、低噪音污染及節約能源等目的,促進礦采工作安全順利開展[2]。3.4鋼絲繩損傷定置檢測系統在機電一體化技術充分運用到煤炭開產之前,中國礦難事故頻發,其中關鍵的環節之一就在于缺乏鋼絲繩損傷定置檢測技術。早期檢測鋼絲繩損傷的主要方法較為簡單,通常所采用的方式是由檢測工人人工目視及用手觸摸這兩種。這兩種方式不僅效率低,耗費大量人力和工作時間,而且檢測結果偏差明顯,精確度低,這也是導致長期以來中國礦采工作中鋼絲繩存在安全系數低、效率低及危害大等問題的根本所在。鋼絲繩定損方法的缺失嚴重制約了中國煤礦生產行業的進一步發展。不僅如此,在回顧中國煤礦安全事故中,還出現過不少因為鋼絲繩損壞而未能及時有效地替換,最終釀成嚴重煤礦生產安全事故。實踐發現,鋼絲繩損傷定置檢測系統不僅能夠很好地檢測和判斷鋼絲繩的柔韌性和強度,而且也能精確檢測出鋼絲繩有無磨損、斷絲、銹蝕及疲勞等問題,檢測耗時短,檢測結果精確度高,有效地保障了煤礦生產過程中因鋼絲繩斷裂而引發的各種安全事故。3.5提升機交流電控系統提升機是煤礦生產系統中極為重要的組成部分,主要用途是用于各種工作人員和運送開采出的煤炭。對于煤炭生產企業而言,提升機工作效率的高低直接影響到整體工作效率的高低,而提升機電控系統又直接決定了提升機的工作效率,這就為提升機交流電控系統奠定了廣泛推廣和運用的基礎。提升機交流電控系統可以大幅提高提升機的運轉效率,有效控制提升機的能源消耗,加之當前電子信息處理模塊在提升機交流電控系統中得到集成處理,更是促成提升機交流電控系統成為當前最為理想的提升機設備之一。除此之外,提升機交流電控系統還具有參數調整快捷、系統安裝簡單和維護工作量小的優勢。未來,提升機交流電控系統必將在煤礦行業生產中得到更廣泛地運用。4結語通過使用煤礦機電一體化產品,使得煤礦行業的生產效率大幅提升,經濟效益不斷增加,更有力地保障了煤礦生產的安全性。因此,煤礦生產企業在生產過程中,要結合自身生產實際需要,因地制宜、因時制宜,選擇最合適的煤礦機電一體化產品,提升企業經濟效益,并保障生產安全。
參考文獻:
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機電一體化論文13
摘要:本文以機電一體化在煤礦機械中的應用為研究主題,分別對機電一體化技術概述、煤礦機械中機電一體化應用意義以及我國煤礦機械機電一體化技術的具體應用和未來發展方向進行了分析與闡述。
關鍵詞:機電一體化;煤礦;煤礦機械;應用
機電一體化是基于信息技術、計算機技術、電子通信技術、工程機械技術以及自動化技術不斷發展與應用的基礎上得以實現。因此,機電一體化是一門綜合性、技術性較強的學科,具有功能多樣性的特點,在我國眾多領域尤其是制造業、工業以及煤礦機械中具有重要應用價值。就我國煤礦機械而言,機電一體化的有效應用,在一定程度上提升了煤炭企業生產與管理的效率與科學水準,加大了煤炭企業的綜合競爭優勢,是煤礦企業現代化發展的必然趨勢。但是,目前由于我國機電一體化技術研究與應用相對較晚,在實踐應用中存在一定缺陷,因此對煤礦機械中機電一體化應用的研究具有重要現實意義。
1機電一體化技術概述
機電一體化技術的概念最早起源于1970年前后的日本,是結合應用機械技術與電子技術為一體的綜合性技術。隨著科學技術的不斷發展與應用,機電一體化技術已成為以“微計算機”為主體的微電子技術、信息技術向機械工業滲透與機械電子技術相結合而形成的涵蓋自動控制技術、傳感測試技術、接口技術、微電子技術、信息技術、機械工業技術特征與功能為一體的綜合技術。因此,機電一體化在一定程度上具有功能多樣性、集成性、信息化、自動化等特點。基于機電一體化的完善與發展,機電一體化技術在我國煤礦企業中得到了廣泛應用,在一定程度上提高了煤礦企業生產環節的安全性、穩定性,促進了煤礦企業機械化與自動化的建設與發展。
2機電一體化在煤礦機械中的應用意義
(1)機電一體化技術的應用是煤炭企業發展的必然需求。隨著社會經濟一體化進程的深化以及企業組織結構的改革發展,機電一體化技術的應用已成為煤炭企業現代化發展的必然需求,促進了煤礦現代化建設整體結構的優化發展。隨著機電一體化技術在國際發展中的不斷完善以及我國對其重視程度的提升,在煤礦機械工程中的應用已成為煤礦企業機電一體化技術應用的典型代表。
(2)機電一體化技術的應用有利于提高煤礦機械生產效率。目前,在我國煤炭企業生產過程中,雖然已經逐漸實現了機械化生產的.全面覆蓋,但機械生產仍存在整體水平低下、工人勞動強度大、機械作業環境差、機械生產安全性不高等問題。而實現煤礦機械機電一體化技術的有效應用,如傳送機、生產安全監控系統等方面的應用,可有效改善煤樣企業煤礦機械工程生產問題,有利于提升企業生產效率,降低企業生產成本,降低企業人力資源的浪費。
(3)機電一體化技術的應用有利于煤炭企業的安全生產。機電一體化技術在煤礦安全監督系統、后備保護設備等方面的應用,有效提升了煤炭企業機械生產的安全性,降低了煤炭企業工作環境對員工的影響與傷害,推動了煤炭企業安全生產理念的落實與優化。
(4)機電一體化技術的應用有利于煤礦企業綜合效益的提升。機電一體化技術在煤礦企業中的廣泛應用,有效提升了企業綜合效益。例如,煤礦機械機電一體化生產,改善了傳統多粉塵、潮濕、暗冷環境下的人工作業;降低了工人的勞動強度,自動化操作提升了機械生產的安全性;改善了企業員工薪資待遇;為煤炭企業地方經濟的發展提供了條件,如信息化維修、自動化操作、系統集成等行業得到了建設與發展。
3機電一體化在煤礦機械中的具體應用
(1)煤礦機械安全監控系統中的應用。煤礦開采、運行與管理安全問題已成為煤炭企業關注與思考的重點,近年來,隨著社會經濟的發展以及科學技術的應用,我國大多數煤炭企業結合自身實際情況,已經安裝了煤礦機械安全監控系統,利用機電一體化技術,實現了各安全監控系統與采礦系統、運輸系統、動力系統、監管制動系統的連接,進一步實現了系統故障檢測與報警的自動化發展,有利于提高設備使用年限,提高維修人員的工作與管理質量,強化煤礦生產安全性。
(2)輸送機中的應用。輸送機是我國煤炭企業生產與運行中較為常用的一種煤礦機械設備,它具有半自動化、長距離連續運輸、高機械工作效率、大容量運輸等特點,對我國煤炭企業機械化工程建設與發展具有重要促進作用。近年來,隨著煤礦機械自動化、信息化、系統化的發展,煤礦機械帶式輸送機實現了機電一體化技術的有效應用,有效提升了輸送機故障定位、安全預警、抗干擾、操作簡便等性能。其中可編程型PLC控制器的應用,進一步提升了輸送機整體工作性能,實現了不同環境下的長期作業,有效減輕了工作勞動負擔,提升了煤礦機械生產效率。
(3)采煤機與提升機中的應用。煤礦開采是煤炭企業生產工作中的核心環節也是首要任務,其開采環境多數比較惡劣,工作強度較大。因此,采煤機的應用對煤炭企業煤礦開發具有重要意義。在目前煤炭企業競爭日益加劇、煤炭企業開采事故頻發的背景下,采煤機的工作質量與工作效率的提升具有重要研究價值。目前,我國應用最廣泛的采煤機主要是電牽引采煤機,基于機電一體化技術的電牽引采煤機相對于傳統液壓牽引采煤機而言,其牽引作用更強,同時所需要的電能資源更小,操作控制性與工作效率更高,機械設備磨損性較小,是功能性與適用性較高的煤礦機械產品。提升機也是煤炭企業煤礦機械生產過程中,最具有應用價值的機械產品。隨著我國煤礦機械機電一體化技術的應用與革新,數字化交直流提升機已成為我國煤礦機械生產中提升機應用的典型代表,并得到廣泛的重視與使用。數字化交直流提升機集合了包括電子通訊技術、計算機技術、自動化控制技術等多項新技術與高新科技成果,有效提升了煤礦機械生產的安全性、機械操作的簡便性,推動了我國煤炭企業綜合效益的提升,強化了煤炭企業生產的安全性。
(4)煤礦機械工程在節能減排功能中的應用。隨著“可持續發展”、“綠色生產”、“低碳生產”等科學發展觀念的提出,我國煤炭企業在生產與管理中進行了改革與創新發展,在煤礦機械生產中,通過利用機電一體化技術的信息編程,有效降低了煤礦機械工程中帶式輸送機、液壓機、烘干機、提升機、傳送機對電能資源的消耗,實現了低能耗、高效率產業結構的改革發展,為我國煤炭企業的優化生產創造了有利條件,又提升了企業競爭優勢。
(5)煤礦機械其他方面的應用。機電一體化在煤礦機械中具有廣泛的應用,除上述提到的安全監控系統、輸送機、采煤機、提升機等方面的應用外,在計算機技術與液壓控制技術融合體系、在除塵機、煤礦機等機械設備自動變速系統,以及挖掘機安全系統中,同樣具有發揮著重要作用,用以提升煤炭企業的機械生產質量與生產效率。
4機電一體化在煤礦機械中應用的發展方向
(1)智能化發展方向。基于社會對煤炭企業機械生產的要求以及科學技術的不斷創新,機械工程自動化以及機電產品智能化的要求不斷提高,從而促進了機電產品的智能化發展。基于計算機機器人技術發展基礎上的智能化技術的研發與應用,將進一步實現煤礦機械機電一體化的完善,為煤炭企業機械化的發展提供全新的方向。
(2)微型化發展方向。微型化主要是指煤礦機械中機電一體化技術向微觀領域以及微計算機方向的發展。機電一體化微型化系統的構建,有利于進一步簡化機械操作程序,減少能源消耗,改變系統應用元件體積,強化信息管理。
(3)網絡化發展方向。互聯網技術的應用已成為當今時代發展的主流趨勢,使人們的生活需求與企業生產需求之間產生了密切的聯系。在煤礦機械生產中,實現網絡化的發展已成為新時期煤炭企業研究與思考的重點,有利于提升企業生產安全性,提高煤炭企業管理與經營效率。(4)人性化發展方向。人文精神以及人文理念的要求是我國企業改革發展的核心內容,在煤礦機械生產中,對于機電產品的應用應在“為人民服務”的基礎上,進行不斷創新與完善,營造良好的工作環境,提升企業競爭優勢。
(5)綠色環保發展方向。“綠色生產”、“生態環境保護”已成為我國煤炭企業機械化生產建設的重要內容,其中煤礦周邊環境的保護、水資源的再利用以及能源的節約是新時期煤礦機械機電一體化發展的必然需求,具有重要意義。
5結語
總而言之,機電一體化技術在煤礦機械工程中的應用具有重要意義,不僅有效提升了煤炭企業生產、運行與管理的工作效率,也促進了煤礦機械工程自動化與機械化進程的深度發展,提升了企業在市場中競爭的優勢。基于經濟全球化以及科技的不斷發展,為達到國際標準,煤礦機械機電一體化技術將得到進一步的創新發展,智能化、微型化、人性化的發展,將進一步推動煤炭企業安全、穩定與可持續競爭發展的優化。
參考文獻:
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作者:郎建棟 單位:河南省許平煤業有限公司機電處
論文題目為機電一體化得的范文2
摘要:從機電一體化的概念與本質出發探討機電一體化技術在煤礦機械中的具體應用,為提高煤礦生產的安全性與自動化水平提供借鑒。
關鍵詞:機電一體化;煤礦機械;應用;PLC技術
1機電一體化技術簡介
機電一體化技術是一門綜合機械、電子、自動控制學科于一身的現代科學技術,與電氣自動化技術側重于整體電氣產品控制有所區別,機電一體化技術是從機械基礎出發,結合邏輯控制和微電子技術對機械進行控制,目前正朝著數字化、智能化、網絡化、系統化等方向發展。PLC控制技術是機電一體化技術其中的一個重要分支,在煤礦能源的生產建設中,它在煤礦機械中比如膠帶運輸機、礦井提升機以及結合傳感器實現在礦井下輔助運輸時對道路岔口進行判斷等實例中均有重要的應用。
2機電一體化在煤礦機械中的應用
從目前的煤礦生產領域來看,機電一體化技術在煤礦機械中的應用是最基礎也是最為重要的,對煤礦的開采、輸送、提升過程中的各種機械設備,正是由于機電一體化技術的綜合應用才得以高效而安全地發揮其良好的性能。
2.1機電一體化技術在提升機中的應用
提升機是現代煤礦生產中最不可或缺的機械設備,機電一體化技術與提升機的`結合效果也是最為顯著的,在要求提升量大、提升速度快的現代重工場合中,基于機電一體化技術發展的礦井提升設備在煤炭產業中得到廣泛的應用。目前國內較為先進的提升機是基于數字化技術研制出的大容量全自動提升機,這對于煤礦企業節約生產成本、加快生產速度提供了極大的幫助。傳統中對電動機的啟停通常采用接觸器、繼電器等進行控制,使得控制系統體積過大,而且接觸器中觸點的機械動作可能存在不穩定性,對礦井提升機的控制工作會產生影響。但是通過機電一體化中的PLC控制技術在礦井提升機中的結合,使得該控制系統的可靠性大大提高,與此同時,對提升機中每個操作點的控制是通過控制輸入輸出量的邏輯來實現的,通過與觸摸屏、變頻器等工控設備的結合使用,可以使操作現場真正做到智能化,減輕了操作人員的工作量并降低了某些設備的配置成本。
2.2機電一體化技術實現煤礦機械的在線監控、自動報警以及故障診斷
煤礦生產的環境復雜,而且在井下有難以在現場實施監控的盲點區。因此,綜合機電一體化技術實現在礦井地下在線監控、自動報警以及故障判斷就有著重要的現實意義。對礦井的在線監控主要是指對機械設備的制動、液壓等系統以及對地下情況如道路岔口的監控工作。當發現問題時,由于機電一體化技術的自動功能實現響鈴報警,告知工作人員解決問題。與此同時,實施監控能及時發現煤礦機械的故障,有助于保證煤礦的安全生產
2.3機電一體化技術在帶式輸送機中的應用
在礦井實現原煤開采之后的運輸離不開帶式輸送機,以DTL120/150/2×250X型帶式輸送機為例,該款帶式輸送機由于輸送功率大、輸送過程穩定可靠,得以在煤礦生產中被大量引進作為適應特殊地質條件的原煤輸送機械.通常來說,帶式輸送機主要包括三個部分:輸送帶、繞經傳動滾筒和機尾換向滾筒.系統進行集中控制和監控,通過將多臺PLC連接組成數據傳輸網絡,使得地面上位機系統能夠較好地觀察礦井地下帶式輸送機與給煤機之間的工作情況。同時,變頻啟動方式實現了帶式輸送機的平穩運行,在輸送過程中的速度調節一般是通過變頻器控制電機來進行功率平衡控制。
3結語
機電一體化技術的發展水平隨著時代的技術變革在不斷地提升,在各行各業中都有廣泛的應用,煤炭行業中由于兼具生產環境惡劣、生產安全性能要求高等特點,使得機電一體化在其中扮演著重要的角色,實現井下生產情況的在線監控、報警,礦井提升機、帶式輸送機等煤礦機械設備的自動化水平提升。所以,機電一體化技術在煤礦機械中的應用,很好地提升了煤礦生產的安全性與自動化水平的提高。
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機電一體化論文14
職業技術教育的根本目的是培養具有較強能力的高素質、高技能型人才,素質高、懂技術、會操作、動手能力強已成為職業教育教學目標的核心。因此,在職業技術教育中,應加強動手操作能力的訓練,注意培養學生的職業素質及實踐能力。
機電一體化技術是一門實踐性較強的專業課,它融合了機械技術、動力及驅動技術、檢測技術、控制及信息處理技術等方面的內容,該課程的學習將為學生畢業后的工程設計與研究打下良好的基礎。因此,機電一體化技術課程建設的總體目標是:以能力培養為中心,以機、電、液結合的交叉學科教學為主線,應用現代化教學手段,強化實踐性教學,提高學生綜合運用所學知識的能力及創新設計能力。
1 項目導向教學模式的含義
項目導向教學模式是指在教學過程中,將理論知識與實際技能結合起來,以項目貫穿整個教學過程,使學生在做項目的過程中,掌握理論知識,學生分組圍繞各自的項目任務進行討論、協作學習,最后以共同完成項目的情況來評價是否達到教學目的一種教和學的模式。項目導向教學模式融合了探究教學法、任務驅動教學法與案例教學法的特點,所提倡的育人宗旨傾向于調動學生的主觀能動性,著力于培養學生的學習能力,讓學生積極地學習、自主地進行知識的建構,滿足學生自身發展的要求。
2 項目導向教學模式的優越性
將機電一體化系統的相關知識融入到工作任務當中,以項目化為載體講解相關知識,讓學生在各個項目中動手實踐和操作,學生對知識的理解更加深入和透徹。結合我校實際情況和教學任務,我們總計安排了機電一體化入門項目、機電一體化主導項目和機電一體化綜合項目3大模塊。通過模塊之間的結合訓練,將學生所學“機”與“電”的知識與技能,在微電子控制手段下高度“融合”,全面提升學生機電一體化知識與技能。具體表現在以下幾個方面:
(1)將傳統的以教師為主體轉變為以學生為主體。教學中注重以項目為主載,積極推行項目化教學,從工程實例或生活實際方面選擇適合的綜合項目,通過布置任務→提出工程實例項目→講解相關知識→分析解決方案→設計控制系統→調試→討論總結經驗等環節,以項目為導向,以任務驅動組織教學。教師的任務是引導和指導學生,使學生自覺地融入課堂的教學活動中。
(2)充分采用“實踐-理論-再實踐”的一體化教學模式。以實訓室為第一課堂,實施現場教學,首先給出任務書,讓學生帶著問題有的放矢地實施,并用多媒體課件講解理論,最后指導學生完成項目,使實踐教學與理論教學同步進行,既保持理論知識的系統性,又貫徹理論知識的應用性,使其所學的理論知識得到驗證,培養學生的初步操作技能,實現理論和實踐的有機結合。
(3)在教學過程中,學生的實際動手操作能力大大提高,充分調動了學生的學習積極性和創新性,逐步培養了學生良好的學習習慣。
(4)突出了高等職業技能的培養,使學生具有提出問題—分析問題—解決問題的能力,達到了高素質、高技能的人才培養標準。
3 項目導向教學模式的實踐
項目導向教學模式就是將“教與學”融為一體,把以教師為中心轉變為以學生為中心、把以課本為中心轉變為以項目為中心、把以課堂為中心轉變為以項目實踐為中心。在教學過程中,教師通過創設學習情境,項目設計實施過程中以學生為主體,教師起主導作用,重點是關注學生完成項目的過程。
教學中采用項目化的教學方法,結合機電專業的理論知識和實際情況,教學中共涉及9個項目,依次是以“燈”為對象開發的項目舞臺燈光控制、天塔之光、閃光燈系統、交通紅綠燈控制,以“氣缸”為對象開發的項目雙作用氣缸自動往返控制、雙缸順序控制、自動分揀裝置PLC控制,以“電動機”為對象開發的項目異步電動機控制、步進電動機控制、變頻器調速系統。
項目的編排和設計采用“梯度化”,難度逐步加大,旨在將機電液一體化知識全面覆蓋。學生可以根據理論知識內容填寫第一部分“知識準備”,在具體的任務實施過程中,學生根據具體的項目內容,以學習小組為單位實施,并填寫項目學習工作頁。教師根據學生實施情況予以指導,批改學生填寫的學習工作頁,并給出成績。
項目導向式教學模式對培養學生的綜合能力非常有用,但在實施中也提出了較高的要求,主要表現在以下幾個方面:
(1)對師資的要求。教師必須具備完成項目所涉及的所有專業理論知識和專業技能,以應對學生的'各種未知問題。
(2)對課程體系的要求。機電一體化課程項目化教學模式一般安排在學生畢業實習之前,是建立在學生對PLC理論、傳感器理論和電機與電氣控制理論性學科之上的綜合性學科。要求學生對這些學科有充分的掌握,這樣在機電一體化課程實踐中才能做到有的放矢。
(3)對小組人數的要求。項目化教學模式要求小組人數不能太多,否則不便于教師指導, 實驗設備數量也要求與人數相匹配,一般一個學習小組2~3人為最佳。
(4)對教學進度的要求。項目導向式教學模式主要以學生工作為主,由于學生的知識結構不同,對內容的掌握程度和實際操作動手能力也不同,因此實施的進度往往不一致,工作任務完成的結點難于控制。
(5)對考核體系的要求。采用項目化的教學模式要求教師要有效監督和管理學生,對于學生完成的每一項任務均有相應的考核指標,這樣才能保證學生任務的完成質量。
4 結束語
機電一體化技術是高職機電專業設置的核心課程之一,是一門“機電”高度結合的課程。在教學實施中,主要以技能培養和工程應用能力培養為主線,突出實際應用,通過項目化的教學模式與機電一體化系統的分析與裝調實際工作任務相結合,使學生了解本專業的知識與技能,建立機電一體化技術的知識體系。學生通過完成具體的工作任務,學會分析和處理工程問題的基本理論和基本方法,提高實際動手能力和針對崗位的職業技能和職業素養,從而為將來勝任機電一體化技術崗位群職業,具備優良的職業素養和突出的崗位創新能力奠定基礎。
參考文獻
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機電一體化論文15
一、機電一體化技術發展歷程及其趨勢
自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后,"機電一體化"技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機電一體化"的發展歷程
1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;
2.微電子技術為"機電一體化 帶來勃勃生機;
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.
(二)"機電一體化"發展趨勢
1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.
2.自律分配系統化――柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發事件,被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中,各個子系統是相互獨立工作的,子系統為總系統服務,同時具有本身的`“自律性”,可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統的適應能力(柔性),又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
3.全息系統化――智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外,其系統的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
4.“生物一軟件”化―仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定,但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物――軟件”或“生物系統”,而生物的特點是硬 件(肌體)――軟件(大腦)一體,不可分割。看來,機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨,但有一段漫長的道路要走。
5.微型機電化――微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執行機構、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
二、典型的機電一體化產品
機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、cad/cam系統等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。
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