机电一体化论文
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机电一体化论文1
1 煤矿机电一体化技术的特点及应用现状
1.1 煤矿机电一体化技术的优势
煤矿井下工作具有一定的危险性,所以煤矿生产始终需要秉承“安全第一”的原则。只有将煤矿安全工作当作工作的核心,才能有效地保证工人的生命财产安全,促进煤矿和谐发展。机电一体化技术的应用,能够提高煤矿安全生产的系数,避免国家一级煤矿企业遭受巨大的经济损失。
随着我国机电一体化技术的应用,煤矿生产效率得到很大的提升,机械化几乎已经普及,但煤矿工人工作压力仍然很高,每天的劳动量大,在传统的煤矿工作模式下存在一定的缺陷,正是由于机电一体化技术的出现,有效地解决了这些弊端,降低了工作的强度,提高了工作的效率。
机电一体化技术在煤矿矿井中的应用,大大提高了煤矿的生产产量,煤矿的经济效益也同步提升,这也就变相地提升了职工的工资待遇,使煤矿企业职工的生活水平得到改善,从而带动相关的产业发展。
1.2 我国煤矿机电一体化技术的应用现状
近年来,我国科技水平得到了巨大的提升,机电一体化技术也得到了长足的发展,一些煤矿企业利用机电一体化技术,对煤矿生产相关机械的关键参数也实施了有效监控,并通过创新,降低了机电一体化系统安装的难度,提升了系统的抗干扰能力。但是我国的机电一体化技术仍然处在发展阶段,与国际先进水平还存在一定的差距,一些地方还有待提高。
如一体化系统中的线束繁多,影响机械各单元的复合控制、机械信息量大、自动控制功能很难扩充等。另外,在煤矿机电管理中也存在很大的`问题,对煤矿机电一体化的应用以及煤矿安全生产造成很大的影响,具体表现在以下三个方面:
1.2.1 为了保证煤矿安全生产,都制定了严格的安全管理制度,机电管理也有完善的管理制度以及具体管理规程。但是目前煤矿在实施管理中,存在重视程度不高、管理流于形式等缺点,并没有将规章制度落实到实处。有些安全检查员在工作过程中缺乏主动性,存在敷衍了事的心理,这样就很难及时发现安全隐患并消除隐患,这也是造成安全事故发生的原因之一。
1.2.2 随着煤矿生产机械化以及自动化的发展,煤矿加大了机电设备的投入,机电设备对煤矿生产效益产生的影响也逐渐增大。但是目前煤矿机电设备存在一定的问题,主要包括:很多机电设备老化问题严重;煤矿生产过程中,机电设备长期超负荷运行;有些机电设备配制不合理,与煤矿实际生产不符;缺少对煤矿机电设备的养护维修,对设备的测试技术落后等。
1.2.3 机电职工与机电技术管理人员的素质关系着整个煤矿机电技术管理的质量,关系着煤矿生产的安全性。目前煤矿生产过程中,一般一台机械有6人左右操作,但是如果操作人员技术不高、责任心不强等,又或者由于某些失误都可能对煤矿的生产带来安全隐患。另外,煤矿生产工作属于高危工作,并且工作环境比较差,存在一定的安全风险,相关人员在工作中如果长时间处于这种高度紧张的状态,也会导致失误操作等问题的发生。
针对上述问题,我国煤矿需要加大对机电一体化技术的应用,并加强机电管理,确保煤矿生产的安全与稳定。煤矿生产是一项存在危险性的工作,而机电技术管理又贯穿于煤矿生产的各个环节,这就需要制定一个煤矿生产安全管理的网络化、精准化的规划,编写机电设备操作手册、技术指导等手册,并且做好应急处理办法预案,加大对设备的在离线点检工作,包括对机电设备的工作环境以及运行状态的点检工作,利用先进的系统对点检工作产生的数据进行汇总与分析。
2 我国煤矿机电一体化技术的发展方向
我国煤矿企业发展过程中,大型、特大型机械越来越多地应用到煤矿生产过程中,机械液压系统的输出功率也越来越大,这就需要机械液压系统向着高压方向发展。液压输出功率越高,对其安全性要求也就越高,在开发过程中,系统元件寿命以及人机安全问题成为了主要的制约因素。
机械化生产在我国煤矿生产中已经逐渐普及,煤矿机械生产也逐渐向着智能化、一体化、多元化的方向发展,这就要求机械对相关数据要有相对完善的处理系统。微处理器、传感器等原件,可以满足上述要求,还能增强机械的各项性能,提高运行效率,提高机械应对紧急情况的能力。
在机电一体化发展过程中,一定要坚持可持续发展的原则,对机械燃油功率实施自动化控制,保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时,还应该考虑提升机械的运行效率,充分地利用新技术、新工艺、新材料,保证运行效率在稳步提升的前提下,发挥节能效果。
电流变流体技术是机电一体化发展的可行性方向,电流变流体在自由状态下是液体状态,但其在电场作用下,就会迅速凝固成固体,并且固体的强度与电场的强度成正比。利用这种特殊的技能,可以将其运用到机械液压系统中,其能在极短的时间内完成固液状态的转变,不仅降低了能量消耗,在设计上也相对简单,容易操作,可以起到延长机械寿命的作用。
3 结语
随着科技的发展,机械在人类发展过程中的作用也越来越大,并广泛地应用于各个行业,其中我国目前煤矿中已经基本上实现了机械化生产,大大提高了生产的效率,但煤矿机械需要进行一次又一次的更新与升级,保证机械运行效率以及状态符合当前时代的发展,增强其运行效率,提倡节能环保的应用。机电一体化技术是一种高新技术,实现了高自动化、高智能化等为一体的应用系统,能够满足煤矿安全生产的需求。我国机电一体化在煤矿中的应用还处在发展阶段,需要不断加大科研力度,利用先进的科技手段,缩短并逐渐赶上国际先进水平。
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一、机电一体化技术在工程机械中的应用
通过目前的资料以及时间研究,机电一体化在工程机械中的应用主要体现在下列几个方面,对机械运行过程的监控、节约能源、效率等方面。
(一)监控作用
主要是在机械的工作过程中,使用机电一体化技术,可以实现对机械运行的电子监控,当遇到系统或者机器故障时能够发出警报,甚至有些时候还能自己排除问题,恢复系统正常运行。这极大降低了机械运行故障带来的损失和影响
(二)节能作用
在传统的工程机械运行中,常常会出现较大的能源浪费现象,这种现象的原因大都是因为机械时并不是满负荷运行的,所以额定功率与运行效率不匹配造成机械的无用功增大。但是如果实现机电一体化,能够使机械根据实际需求进行效率调节,实现节能效果。
(三)保证产品的作业精度
将电子控制设备应用到机械上可以使机械在量化方面更加精确,减少人为的`失误,这就直接作用于后期的成品,使其的误差大量减少。另外这种方式很大程度是节约了人力资源,高效快捷的作业方法符合现在的工程企业的发展。
二、机电一体化未来发展趋势
(一)智能化趋势
智能化是对于机器行为的描述,在能够完全控制机器的上,吸收人工智能、计算机科学、心理学、运筹学等等学科融合贯通的新思想、新方法,从而拟人化,让它具有像人类大脑一样的判断推理以及自主决策能力,得到控制的更高目标。
(二)微型化趋势
对于微型化,是指从大体积发展到集成的小体积,与计算机的发展是同步的。在机电一体化中主要针对微型机器和微观领域的发展。在国外通常会把它称微电子机械系统,一般是指其几何尺寸没有超过1立方厘米的机电一体化产品,同时向微米以及纳米发展。
(三)网络化趋势
现代社会,信息技术高速的发展促进了网络化的发展。在机电一体化发展的今天更需要网络这个大平台来作为推广以及普及,同时当机电一体化产品被研发出来时它还可以通过网络的各种远程以及监视技术来对终端设备进行调试,以及监控,利用急停网络将及用电器与计算机中心进行连接建立一个计算机集成的家电系统,可以让很多人们足不出户就来享受高技术带来的便利,所以这也是未来机电一体化的发展趋势。
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机电一体化机械设备在实践中应用具有记忆、运转以及信息处理的功能与作用,可以在根本上满足机械产品的性能以及功能要求,其整体结构较为简单便捷,具有轻巧、便捷的发展趋势,始终坚持系统标准化以及模块化的标准。可以基于实际状况及时调整以机械设备的负荷状态,控制其运转状态,进而在根本上提升资源的利用效率,节约各种资源。而机电一体化设备在煤矿生产作业中具有故障诊断以及自动监测的功能,可以在根本上保障系统运行的稳定性。
1煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用价值
1.1提升效率,规避不足
在煤矿机械中应用一体化技术手段,可以在根本上提升煤炭企业的工作效率与质量。在生产过程中其自动化的程度越高就可以提升工作效率,进而减轻劳动的强度,可以在根本上提升资源的利用效率,进而有效的避免了传统工作模式的问题与不足。
1.2减少费用,提升经济效益
煤矿机电一体化技术在实践中应用可以在根本上提升开采效率,也可以有效的降低开采的费用支出,进而在根本上提升了其整体的经济效益。而煤矿机电一体化技术的应用可以提升煤矿行业的核心竞争能力,推动了其持续发展。
1.3保障安全,提升工作质量
在传统的煤矿生产作业中,工作环境较为恶劣、工作设施与制度也较为落后,无法在根本上保障煤矿开采的效率与质量,也无法保障员工的安全性。而应用机电一体化技术与手段,可以在根本上提升煤矿机械化的程度,在根本上保障了工作人员的生命安全,提升了其开采效率与经济收益。
2煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用是现阶段煤矿产业发展以及机械技术升级的重要环节,也是现代煤矿机械产品发展的关键技术。在煤矿生产作业中,煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用主要就是在以下几个方面。
2.1掘进机中煤矿机电一体化技术的'应用
在多数的煤矿掘进作业中其均应用了机械设备。掘进机主要就是通过隔爆照明灯、安全型操作箱以及矿用隔爆兼本质安全型开关箱等组件形成。在掘进机中将电气系统与液压系统进行整合,可以完成各项生产作业。在掘进机中的控制系统中具有一定的故障记忆功能,其主要就是保护以及控制主控制器。而整个设备在运行过程中的状态,主要就是在矿用隔爆兼本质安全型开关箱的显示仪器上显示,其主要应用的通讯系统就是动力载波技术。整个电气系统能够在操作中具有安全简单的特征。在掘进机中可编程控制器是核心技术,通过监控油泵以及短路保护等草丛中,将电机中的工作电压以及运行状态信息内容进行限制。对其进行回路控制作业过程中,将可编程控制系统作为重点内容,利用RS485通讯获得操作箱的各项信号,在通过内部程序控制器继电器输出方式对各个电机设备进行启动与停止作业。其中可编程控制器在实践中可以通过接收漏电检测模块以及电流互感器模块输出信号,综合程序保障其电控系统的各项功能。而基于煤矿机电一体化技术为主的变成控制器可以及时判断分析各种故障问题。
2.2煤矿机电一体化技术在监控系统中的应用
煤矿机电一体化技术在煤矿的安全生产监测以及监控系统中应用,可以加强对整个煤矿生产作业的监督,了解生产过程中的各项状况,进而综合实际状况,及时处理,这样才可以有效的规避各种问题与不足。
2.3采煤机中煤矿机电一体化技术的应用
在煤矿生产作业中,采煤机是较为重要的机械设备,其直接关系到整个煤矿生产的效率与产量,对于煤矿企业的经济效益有着直接的影响。在采煤机中应用煤矿机电一体化技术较为典型的就是电牵引采煤机。在实践中应用此种机械设备,可以有效的避免因为移动生产而导致的阻力问题,进而避免在煤矿生产过程中出现的各种问题,通过发电制动操作,将部分电能拉回到电网之中。例如,在某矿开采作业中,因为其开采深度的不断加深,在开展中煤层倾斜角会成为40°~50°角的时候,就要通过机电一体化技术的牵引电动机,利用其良好的制动性能,通过轴端停电设置功能有效控制设备,进而避免在开采作业过程中出现下滑现象的问题。
2.4带式输送机中煤矿机电一体化技术的应用
带式输送机是在煤矿运输系统中较为关键的设备,可以满足煤矿的实际生产需求。在实践中带式输送机必须要具有良好的运输性能,其运输效率要高且具有长距离运输的优势,将带式输送机与煤矿机电一体化技术进行充分的融合,可以在根本上提升其整体性能指标。在煤矿生产过程中,主要应用的就是机、液、电一体化的CST可控类型的软件启动模式的带式输送机。这种设备可以在长距离运输中应用,保障其驱动系统的稳定性,进而提升运输效率与质量。在整体上来说,我国的带式输送机在研发与制造过程中,在启动延迟领域、在线监控与控制等领域中还是存在各种技术缺陷与问题,在今后的发展中必须要加强研究分析,对其进行完善优化,进而提升运输效果与质量。
3煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的发展趋势
相对的来说,我国的煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用与发达国家来说还是存在一定的距离,在实践中必须要加强研究分析,不断的提升我国煤矿机电一体化设备的质量与性能。在今后的发展过程中,必须要加强对具有自主产权特征的,基于煤矿开采技术一级级相关配套装备为主的技术手段,要对具有自主产权的核心装置进行系统研究分析,进而提升煤矿机电一体化技术在煤矿机械中的应用效果与质量;同时,必须要完善产品通信工功能,推动其智能化、自动化发展,要加强对微处理器设备为基础的基础设备以及简况监测设备的研究,加强对专家系统的研发;而在煤矿机电一体化技术在煤矿机械中研发过程中最为关键的就是煤矿机器人,这也是今后煤矿行业发展的关键内容。要想在根本上推动煤矿产业发展,必须要加强对煤矿机电一体化技术的研究分析,在机械生产中合理应各种技术手段,进而提升其生产效率与质量。
4结语
煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用,推动煤矿机械设备的信息化、智能化发展,可以在根本上提升煤矿企业的生产效率与质量,保障煤矿生产作业的安全性,进而在根本上提升其经济效益。加强对煤矿机电一体化技术在煤矿机械中应用分析探究,对于环境保护以及节能减排来说也有着积极的作用,在今后的发展过程中必须要提升对煤矿机电一体化技术的重视,对其进行系统的、深入的研究,进而在根本上推动煤矿行业的持续发展。
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我国的机电一体化技术越来越成熟,在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但在实际的生活中,很多机电一体化应用中的农业与工业对象具有多层次、不确定性、非线性等特征,给机电一体化的发展带来了很大的难题。智能控制系统的出现及应用,为机电一体化的长远发展创造了良好的外部环境。本文将从智能系统与机电一体化的角度出发,着眼两者的融合应用,研究机电一体化系统中智能控制的应用。
一、关于机电一体化的概述
1.1 机电一体化的含义
所谓机电一体化,又称机械电子学,是指将电工电子技术、信息技术、接口技术、机械技术、微电子技术、传感器技术、信号变换技术等多支技术进行有机地结合,并综合应用到实际生产生活中去的一项综合性的技术。
1.2 机电一体化的基本内容与组成要素及原则
机电一体化的基本内容包括以下几个方面:一是机械技术,二是计算机与信息技术,三是系统技术,四是自动控制技术,五是传感检测技术,六是伺服传动技术。机电一体化的组成要素包括:一是结构组成要素;二是运动组成要素;三是感知组成要素;四是职能组成要素。机电一体化的四大原则包括:一是结构耦合;二是运动传递;三是信息控制;四是能量转换。
二、关于智能控制
2.1 智能控制的含义
所谓智能控制,就是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域,主要面向比传统控制更为复杂、多样的控制任务和控制目的,为当今社会的发展带来了更为广泛的适应空间,解决了传统控制无法实现的复杂系统的控制。传统的控制只是智能控制中的一个组成部分,是智能控制最底层的阶段。智能控制是由多个学科相互交叉所形成的学科,它的理论基础包括信息论、自动控制论、运筹学及人工智能等内容。
2.2 智能控制的特征
智能控制具有以下特征:一是智能控制的核心在高层控制,即组织级;二是智能控制器具有非线性特性;三是智能控制具有变结构特点;四是智能控制器具有总体自寻优特性;五是智能控制系统应能满足多样性目标的高性能要求;六是智能控制是一门边缘交叉学科;七是智能控制是一个新兴的研究领域。
2.3 智能控制的类型
一是集成或者混合(复合)控制;二是分级递阶控制系统;三是专家控制系统(Expert System);四是人工神经网络控制系统;五是学习控制系统;六是进化计算与遗传算法;七是组合智能控制方法等。
2.4 智能控制发展的趋势
智能控制系统具有极强的学习功能、组织功能及适应性功能,其在机电一体化方面的广泛应用是当前智能控制的一大发展趋势。遗传算法、专家系统及神经网络是应用在机电一体化系统中的最常见的四种技术,它们之间存在着相互依存、相辅相成的关系。近年来,智能控制技术在国内外已有了较大的发展,己进入工程化,实用化的阶段。但作为一门新兴的理论技术,它还处在一个发展时期。然而,随着人工智能技术,计算机技术的迅速发展,智能控制必将迎来它的发展新时期。
三、智能控制在机电一体化系统中的应用
从20世纪90年代后期,机电一体化技术向智能控制发展,开辟了机电一体化技术发展的新篇章。机电一体化的未来发展必将是以智能化作为主要方向,智能控制的优劣直接决定机电一体化系统的整体水平。
3.1 智能控制在机械制造过程中的应用
机械制造是机电一体化系统中的重要组成部分,当前最先进的机械制造技术就是将智能
控制技术与计算机辅助技术有机结合,向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动,从而模拟人类制造机械的活动。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括:机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。
3.2 智能控制在数控领域中的应用
随着科学技术的发展,我国的机电一体化技术的发展对数控技术提出了更高的要求,不仅需要完成很多的智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说,利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理,再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理,从而获得维修数控机械的一些指导性建议。
3.3 智能控制在机器人领域中的应用
机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。
3.4 智能控制在建筑工程中的应用
智能控制在建筑工程中的`应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。
3.5 智能控制在机电一体化中的效果
机电一体化是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在,因此智能控制在机电一体化中的作用不可估量,智能控制应用于机电一体化中有以下几点作用:优化效能:多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式,有着较为广阔的功能涉及面,裁剪性也非常好。如果是群控系统,对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程,进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;提高精度:精度对于数控机床而言是衡量机电一体化制造技术的重要指标,直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比,智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统,促使机床的精度得以大大的提高;程序控制:操作程序是系统运行的主要指令,根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;改进加工:智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果,数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要,可以有效地减少人工操作次数,加工程序得到了优化和改进。
参考文献
[1]董勇,谢士敏,机电一体化系统中智能控制的应用体会[J],数字技术与应用,20xx,(10)
[2]刘祥斌,智能控制在机电一体化系统中的应用[J]煤炭技术,20xx,(7)
机电一体化论文5
摘要:机电一体化技术即机械电子学技术,是具有综合性和跨学科性质的科学技术。机电一体化技术主要包括电子技术、现代信息技术、现代电子计算机技术等。熟练运用和掌握机电一体化技术,可以推动现代工程机械的发展。文中分析了机电一体化技术在现代工程机械中的运用。
关键词:机电一体化;现代工程;工程机械
在国家建设与发展中,工程建设发挥着重要作用。而现代工程机械又是工程建设的关键环节。伴随科技的进步与发展,机电一体化技术逐渐用于工程的建设之中,与工程机械相互结合,促进了现代工程机械的自动化及智能化,实现对工程机械的人性化管理。
1机电一体化技术在现代工程机械中的发展目标
机电一体化技术的发展应从硬件和软件入手,为现代工程机械营造自动化生产条件,使现代工程机械生产具有PLC自动化的功能。要想实现机电一体化技术,宏观上是要依靠现代机械工程,微观上则是依靠电气自动化技术。机电一体化技术应努力实现发展目标:(1)通过集成化思想促进工程机械设备的一体化。目前,工程机械生产设备虽然都带有PLC设备,但其目的主要通过集成化思想来对工程机械生产设备进行集中控制。(2)为了实现工程机械设备生产的智能化,使设备运行过程中能够大批量的自动生产,应在机械设备中设置故障检修机制与自动保护措施,一旦生产过程中出现故障,设备能够自行解决问题,使生产效果达到最佳,这是一个对人工依赖性较弱的智能化措施[1]。(3)应努力做到工程机械生产可视化管理,使操作人员能够利用相关监控设备观察整个机械生产过程。通过对工程机械设备的监控,第一时间掌握故障原因,快速解决故障问题,恢复设备的生产运行。
2机电一体化技术在现代工程机械中的具体运用
对机械工程机电一体化进行有效利用,可以在一定程度上提高工作效率,减缓能源的消耗速度,节约大量的能源。而且,随着自动化程度的增高,精度便会提高,施工的质量也有保证。机电一体化的性能相对稳定和安全,寿命比较长,从而降低了操作人员的工作难度,在实际工作中比较方便,可以更好地对工程机械的故障加以诊断并及时上报和处理。继而找到发生故障的位置,缩短维修人员维修的时间,在现代工程机械中发挥了重要作用。(1)自动化作业过程机电一体化技术使工程机械在一定程度上完成机械作业的半自动化与自动化,减少了操作人员的工作难度,使机械作业效率得到明显改善,也降低了操作人员业务能力不足对机械作业精度的负面影响。例如,三菱挖掘机可以自由控制轨迹系统,在操作人员设置好铲斗的运动轨迹与形状后,对应的系统就会依据各个传感器显示的信号,自行控制斗杆、铲刀及动臂的运动,做到了斜坡、开口、沟槽等断面的准确作业,从而实现自动化作业过程。(2)提高工程机械作业精度当前水泥、混凝土、沥青等都采用了机电一体化系统来控制称量系统,做到了称量的自动化,使成品作业得以提高。自动化找平的有效运用,极大提高了沥青和混凝土机器的施工质量,也提高了其工作效率[2]。通过运用自动供料系统,有效调节了沥青和混凝土机器的用料,使摊铺的质量与效果得到增强。并且,电子化操控推土机铲刀、平地机刮刀与铲运机铲斗刀,不仅能减轻操作人员的工作压力,也使作业的精确度和准确度得到了加强。(3)提高工程机械生产效率传统工程机械对能量使用的不够充分,利用率较低。例如,液压挖掘机对燃料的利用仅为30%,浪费了一大半的能量。当前我国面临着能源紧缺的状况,使工程机械需要不断地节能降耗。例如,小松挖掘机就利用了最新的控制节能器,能够节约四分之一的燃料,有效实现了节能降耗。日立挖掘机运用卡特节能控制方法,全面操控发动机和泵,对燃料的利用高达90%以上,提高了能量利用率和机械生产效率。(4)加强机械工作装置监控对工程机械的相关工作装置进行自动报警、故障自诊与电子监控,如液压系统与传动系统等。如果这些系统在运行时出现异常,就会自动找到出现问题的位置,并对问题故障报警处理。机电一体化技术的发展运用,不仅改变了操作人员的工作方式,提高了工程机械设备的生产效率,也使维修人员对机械的检查工作更为简单,一定程度上降低了机械设备维修的资金消耗,缩短了维修时间,有效延长了工程机械设备使用寿命。(5)机床中的发展应用机电一体化技术在具体应用过程中,Z80的CPU应用软件相对较多,其开发系统难度较低,因此适用于国内大部分的数控机床。国内数控机床通常使用的是Z80微机、I/O接口、光电隔离电路等。Z80的`CPU应用软件和对应芯片相对廉价,应用范围也比较大,并且维修方便、实用性强。I/O接口硬件也相对容易,Z80类型的计算机包含独有的I/O指令,计算机运行时间相对较短,值得注意的是,其格式指令特别短,极大地减少了工程机械设备的扫描周期。同时,机电一体化技术在机床的应用中,由于大部分机床对工作台和工具刀有较高的要求,需要工作台与工具刀按照固定路线进行移动,因此,在应用机电一体化技术时,应仔细分析控制方式,判断是否需要设置插补功能。需要副传动高效运转,降低滚珠摩擦造成的损失,防止工程机械操作过程中的爬行现象,使用氟塑贴面轨,增强其预紧、平稳和耐磨的效果,最大限度地降低摩擦系数,反向消除死去区,定位准确性相对较高。为了消除螺母与螺纹之间的缝隙,多数机床传动方式与执行机构都采用滚珠丝杠副传动方法。
3机电一体化技术在现代工程机械中的运用方向
(1)智能化通常来讲,智能化是现代工程机械和传统工程机械的主要区别,而该区别主要表现形式就是智能化的产品。这种智能化技术结合了生理学、人工智能与计算机智能的思想与方法,成功对人类智能进行了模拟。该智能化技术正在不断的发展和探索中,以后将会有很广阔的发展空间。(2)微型化机电一体化技术在长期的发展和运用过程中,逐渐出现了微型机电一体化的操作系统,这是机械技术和电子技术深度结合而得到的产物,通常也被称为微电子机械技术。微型机电一体化技术相关产品,其体积向着纳米和微米方向发展,体积低于1cm3的机电一体化技术产品,在各个领域发挥着突出作用,如政治、军事、医疗等。其运动方式灵活、体积与耗能极小的特点,受到科学技术行业的广泛关注。(3)高性能化高性能化包括可靠的应用、高效的应用模式、高精度应用模式、高速度应用模式等。最新的CNC系统运用的CPU就是多总线连接机构,满足高性能化进行生产。该系统采用简单集机指令,能同时处理和操作多任务、多系统,确保机电一体化技术产品拥有较高的性能[3]。
4结束语
总而言之,机电一体化技术在现代工程机械领域中得以广泛应用。机电一体化技术有着广阔的发展前景和应用空间,不但提高了现代工程机械的工作效率,降低了现代工程机械能源的使用量,为现代工程机械各方面的工作都提供了便利,还增加了作业精度,完善了各方面的应用,从而推动现代工程机械飞速发展。
参考文献:
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[3]李珂.信息技术在机电一体化教学中的应用探微[J].科学大众(科学教育),2018,(01):
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【摘要】机电一体化技术是当前制造企业生产中应用的最为广泛的一种先进技术,相比于传统的手工机械生产技术,该技术具有更高的效率和更高的精细度,大大提高了制造企业的生产效率。文中对机电一体化技术的应用及发展趋势进行了详细分析,希望能够为机电一体化技术的更好发展提供推动力。
【关键词】机电一体化;技术应用;发展趋势
机电一体化技术,是机械、电子、计算机和自动控制技术的有机结合,在未来的工业产品设计中,这种形式的机电一体化已经逐渐成为最主要的生产技术之一,逐渐走向人们的工业设计中;本文根据机电一体化技术的应用及发展趋势进行深入论述,在此基础上进行分析了我国机电一体化技术在未来工业设计中的深远发展和具有的深刻意义。
1、机电一体化技术对未来工业生产的具体应用优势
1.1安全性高。众所周知,在进行工业生产的时候,对于工人来说很多工作都是具有一定的危险性的,所以这对工作机械的安全保障就是至关重要的;相对其他技术而言,机电一体化技术在安全性能方面具有明显优势,在产品自动监视报警、自动诊断、自动保护方面都比一般的技术功能更加强大[1]。例如:在进行工业制作的时候,遇到不可避免的电力故障问题时,可以自动启动保护措施,利用保护措施可以最大限度避免和减少人身和设备事故,使工人的生命的身体得到一定的安全保障,减少事故的发生,让工人在进行工作的时候可以更快更好的投入到生产中,在拥有安全保障的前提下可以大幅度的提升生产效率,使工业设备的安全性可以大幅度的提高。
1.2使用性能高。在进行工作的时候,在工作步骤繁琐的基础上可以提高产品的使用性能;使用性能的提高可以为工作提高生产效率,在一定的时间内可以将生产效率达到最大化,减少工人的工作压力,利用最简单的生产步骤开始高性能的生产,在工人进行使用的时候可以更加方便的利用有限资源进行工业制造[1]。由于人类社会渐渐步入电子时代,很多操作业务都会被电子控制系统进行取代,机电一体化在此基础上实行了对全部动作的大量重复。而且在进行工作的时候,机电一体化的使用可以为工作程序找到最适合工作的工作程序,从而实现了最优化的工业技术。
1.3生产能力高。对于一个企业而言,生产效率一直都是最为关注的问题;只有将企业的工作效率提升到最高,这个企业才能在竞争激烈的生意场上占据一席之地;在企业中引进机电一体化技术,有效的实现了这一点;由于机电一体化本身已经具备了较强的信息自动处理和自动控制功能,所以在进行工业制造的时候,机电一体化在很多方面都存在着优势,在产品的制造中、控制中、监测中都拥有很大程度的提高,对未来的工业技术进行了有力的改革;通过引进机电一体化技术,在工作中可以确保工作的完成效率,每个设计者都拥有自己独特的设计,这种高科技技术可以将每个设计者的`真实想法进行创新并很好地展现在工作者的面前;在提高生产率的基础上工业的制造质量也得到了应有的保障,从而实现公司在市场经济中的稳步发展。
2、机电一体化技术主要应用领域
2.1数控机床。经过多年的不断进步,数控机床在创造方面的工作技术也渐渐提高;在发展中,数控机床在功能、结构、产品制造、控制力度上都有了一定的提高和改变;在高质量生产的技术引进机电一体化的技术,将产品技术更上升一个层次;而且在数控机床的应用上可以进行高质量的生产,一台机床已经具备了同时控制多台机床的性能并在此基础上同时完成多种任务加工的能力,在这样的工作基础上可以大大的减少工作时间,提高工作生产力,对于一些有问题的产品,机电一体化还可以对破损、物料搬运做出准确的判断,并通知工人进行修复。2.2工业机器人。由于过去的科技技术不足,创造出来的小机器人只能做简单的重复动作,没有办法将其应用到实际的工作中,机器人的操作能力往往存在一定的局限性,不能全面的为生产做出贡献,面对不同种类的工作,将会有不同类型的工作方法,对于这些工作方式的改变,小机器人不能很灵活的适应多种不同方式的工作,功能性和灵活性明显存在不足;但是随着近些年来技术的不断改进,机器人的制作也一定程度上发生了改变,许多小机器人已经具备了多各种先进的传感软件,可以最大程度的帮助人类进行工作,也可以一定程度上通过不同的变换形式灵活的适应不同种类的工作,为工人分担不少的工作,机器人可以通过对作业环境和操作对象进行简单的信息获取、计算机处理与分析,根据不同的指令实现不同的工作制造,从而提高工作生产率,也为公司带来不可估量的效益[2]。
3、机电一体化技术发展趋势
3.1高性能化。社会发展的进步,许多公司对生产力的要求越来越高,为了快速的适应社会的发展,企业也要做出一定的改变;应用先进的机电一体化中的要求进行生产技术的革新,将公司的生产率提升到最高,以最新的生产方式进行高质量高速度的发展;新型的机电一体化技术在产品的创新、能力方面都有一定程度的发展,为实现高效率的高性能生产提供了保障。
3.2网络化。人类社会已经慢慢的步入信息时代,无论是在生活中还是工作中,都离不开网络;所以在为未来的工业制造中也要与网络相互融合,在工作引进机电一体化的同时也要将机电一体化融入到网络中,实现可给予工业共同发展的新型理念;随着网络的不断普及,应用网络进行工业改革也渐渐地深入到各大企业中[3]。而且很多工业生产都离不开网络的远程操控,很多制作流程、销售渠道都需要网络进行实现;另外,由于科技的发展,大量的生成工作和技术管理都会慢慢走向网络化,实现程序化和远程化控制,也为生产生活提供了便利。3.3绿色环保化。当今时代很多地方的环境开始恶化,对人类的生存环境也造成了一定的影响;所以倡导绿色环保便成为了当今时代的主题,在提高生活质量的同时也要将保护环境放在首位,呼吁人们绿色环保,所以这种与环保相关的产品必须要符合当今时代人们的要求,才会和人们产生共鸣。
4、结束语
随着人类发展的进步,在工业生产中引进先进的机电一体化技术是非常有必要的;在提高工业生产率的基础上也会为公司带来更高的生产效率,为未来的市场经济的进步做出了应有贡献。
参考文献
[1]李晶.机电一体化技术的应用探讨[J].价值工程,20xx,(9):82.
[2]谢佳.略论机电一体化技术的发展[J].综合研究,20xx,(3):152.
[3]张童,王明军.浅谈机电一体化技术的现状和发展趋势[J].承钢技术,20xx,(5):18.
机电一体化论文7
摘要:机电一体化是一项复杂的,多学科综合的呈交叉形式的新型的学科,它是由微电子、光、机、电等方面的技术所组成的,它的发展不仅与农业的发展息息相关,也是实现机械智能化的关键。本文就农业机械机电一体化技术的运用进行一系列的分析探讨。
关键词:机电一体化技术;农业机械发展;运用
随着社会的快速发展,农业生产领域与高科技发展技术密切相连、更好的融合在一起,由于农机设备的智能化不仅提高了农业生产水平效率,减轻了农民的劳动负担,不再像以前是“耕、种、收三腰弯”的现状而是农业机械与机电一体化技术完美融合的新的现状。
1农业机械的优势
1.1操作人员的人身安全得到了保障
农业机械设备是否采用机电一体化技术,所呈现的效果是大不相同的,采用之后可以实现一系列高科技功能,例如电子监控、报警、自动诊断等等。如此便可进行实时监控,在发生故障的时候可以根据实际情况及时采取合理措施,这不仅便利了工作人员也保证了他们以及机械的安全。在生产工艺中,减少设备中的易磨损部件是非常重要的,因为现今工艺运用最多的便是电子元件,它的灵敏度高才能延长使用时间,从而降低出现故障的机率,实现农业机械与机电一体化技术的有效完美的结合[1]。
1.2能够提高工作效率和产能
对于电子信息来说,农业机械设备与机电一体化技术相结合是非常必要的,它可以直接对信息自动采集,这样一来不仅实现了信息自动化,还很大程度的提升了机械作业的灵活性和精准性;同时机械的作业范围也可以合理有效的进行规划。在操作期间,如果合理运用所具有的自控系统,机械作业就能准确无误的进行,而且能很大程度的降低失误率。因此工作效率的提高也就带动了生产效率的提高。
1.3操作性能得以改善
农业机械机电一体化技术拥有两项特别的操作,既简易操作,能减化操作部件又可以满足人体学设计要求,这两项技术就是数字和程控。对于机械作业操作来说,越是简易越是方便。一般都是提前设定好程序,然后让其自控系统完成机械作业动作[2]。但是后期仍需要不断完善,完善之后便可以对准备好的对象数学模型进行处理,自动控制程序会达到最佳效果,最后就可以呈现出理想的作业效果。
1.4设备功能多样且适应性强
机电技术在不断地更新和完善,过去与如今的机电技术更是天差地别,技术从简单到高能,功能从单一到丰富。比起过去还拥有了一系列高科技新功能,如系统自动控制、电子信息自动校验等等。同样它的'适应性也很强,它可以适用于大多数的工业行当中,并且不同客户的要求它也可以对此做出相应的调整。
2农业机械机电一体化的发展趋势
2.1农业机械的激光机电一体化
在融合传统的机电一体化技术的基础上,激光技术与计算机技术将会充分整合与优化农业机械的组成,这就是最佳的工作机制,从传感系统、动力系统与信息处理系统等多个方面全面提升农业机械的技术水平。
2.2农业机械的柔性化与智能化整合
既能独立工作又能为总体服务的系性,我们称之为自律分配系统化,也叫柔性化,它可以游刃有余的应对各种突发事件。一般这种情况子系统就算出现故障,也不会对整体工作造成大的影响,反而还能提高农业机械的利用率[3]。所以机电一体化技术的发展不仅推动了农业机械的发展,且两者的结合提高了信息技术与智能化的发展。
2.3农业机械的微型机电化与信息化
科技的发展也带动了纳米技术和蚀刻技术的发展,因此微型机电化技术的发展也得到了质的提高,机械元件的小型化不再困难而是越来越简单。然而传感器、处理器和执行元件等整合起来就会形成自律元件,提供了技术保障;不断利用新技术信息获得最佳生产方式。
2.4农业机械的人工智能化
因为农业机械实现了自动化,电脑智能技术也在不断提升,农业机械的人工智能化也发展的越来越好。在后期的发展中,农业机械控制技术逐渐活跃在各大人工智能系统中或者农业机器人,来更好的规划农业生产工作。人工智能化成为了不可取代的一项技术,因此相关技术人员时刻关注现代科技技术的发展情况,对于农业机械生产要结合实际情况合理的处理好期间所生产的矛盾,比如质量和成本、长期发展与短期效益之间的矛盾[4]。农业机械的人工化给人们带来了便利也提高了工作效率,同时也保证了产品质量。
3结束语
农业机械化不仅是能够提高农业生产水平的效率和质量,而且它是不断发展的一项应用机电一体化技术,既稳定又安全;既可以保证员工的人身安全,又可以改善操作使其工作的效率和产能都能达到一个新的高度。该设备不仅是全面的、多样的、丰富的,而且操作足够简易,设备安装调试都比较容易以及后期的维护也相对方便。这就要求相关工作人员对此工作要给予更高的重视,为了提高我国农业机械化生产水平而去不断地改进和发展。
参考文献:
[1]张风琴.机电一体化技术对农业机械化发展的影响[J].农机使用与维修,20xx(8):21.
[2]周修金.机电一体化技术在农业机械上的应用研究[J].中国农业信息,20xx(23):176.
[3]李琦.机电一体化技术助力农业机械现代化[J].农业与技术,20xx,33(5):11.
[4]赵志强,卢昕,林甦君.机电一体化技术对农业机械化发展的影响[J].农民致富之友,20xx(20):132-133.
机电一体化论文8
摘要:关于机电一体化专业毕业设计的探讨毕慧明毕业设计是电视大学工科专业教学内容的一个重要环节,近年来,电视大学普遍开设了机电一体化专业。如何搞好机电一体化专业的毕业设计工作。这是我们各级电大面临的一个新的课题。
关键词:机电一体化大专毕业论文
尤其在当前高校学生就业压力增大,结构性矛盾突出的严峻形势下,让学生在毕业实习和毕业设计阶段接触社会,面向生产实际,在生产实际环境中提高素质,培养能力,增长才干,就显得尤为重要。在企业进行毕业实习,是工科学生实现这一过程的有效措施。但最近几年,毕业实习难度较大,一方面由于市场经济作用,接受实习单位难找;另一方面,在校学生数量增加,同时需要实习的学生较多,很难找到一个既能支持重视大学生的实习又有适合学生实习的条件和氛围的企业。因此,经常出现在实习阶段放“鸭子”的现象,无法保证毕业实践教学的正常开展。毕业实习的教学改革已是当务之急,势在必行。应该大胆探索、勇于创新,充分利用可用的条件,创造机会,寻找新的出路。在此,笔者提出以下几点思路。
一、以“顶岗实习”为基础,建立多个相对稳定的毕业实习基地
只有建立了稳定的毕业实习基地,相应的毕业实习教学工作才能得到开展和深入。毕业实习基地选择的原则是:
(1)要符合专业培养目标和方向;
(2)现场条件良好、工艺先进,设备齐全,管理规范;
(3)企业领导和相关部门重视,生产现场管理人员、技术人员等相关人员热心支持;
(4)有良好的食宿和学习条件。
毕业实习基地符合专业培养目标和方向,可使学生直接接触专业一线。良好的现场条件、先进的工艺设备、规范的管理、良好的企业工作氛围,适合教育人培养人,可使学生受到良好的现代企业教育,是学生取之不尽的宝贵财富。
选择合适的毕业实习基地,前提是企业对合作教育有积极性,重视大学生的实习,产学双方有互惠关系。可采用顶岗实习、工读结合等方式。企业从战略高度看待大学生的实习,把实习看作是考察挑选未来雇员的重要环节,能为学生提供良好的学习生活条件。
建立稳固的实习基地不是靠一纸协议或靠关系可以维持下去的,必须建立在扎扎实实的工作基础上。
(1)广泛收集信息,掌握业内动态,建立良好人际关系,选择合适的友好合作实习基地。
(2)互惠互利。产学双方互惠关系是搞好顶岗实习、工读结合的基础,这种互惠关系包括:企业的人才需求,通过顶岗实习获得廉价劳动力;学校获得校外实习基地;学生通过顶岗实习提高自己的专业技能,并在毕业后转为公司正式员工;形成学校、企业、学生三方共赢的局面。
(3)加强管理。学生到社会企业中实习,在一定程度上加大了学校对学生的监管难度,因此学校对学生从严管理,加强安全纪律教育,显得尤为重要。通过签订学生实习安全保证协议书,确保实习期间的人生和企业设备安全消除企业的.隐患,赢得他们的信任。
二、健全学生自主实习的毕业实习模式
目前我校的机电一体化专业还没有建立起稳固的实习基地,毕业实习大多由学生自找单位,自主联系实习地点,完成实习环节的教学内容。学生自主实习已成为当前大多高校学生毕业实习的主要模式。学生自主实习化整为零,变集中为分散,确实是解决当前实习“难”的有效办法。但自主实习如何组织管理,保证毕业实践的教学效果,是学校必须要面对的问题。
由于客观条件的多变性,学生自主实习往往存在较大的随意性,从而使实习的要求和效果难于保证。为此需要进行毕业实习、毕业设计的配套改革,健全毕业实习、毕业设计等教学法文件及相关管理制度,如毕业实习、毕业设计教学纲要、外出实习若干制度、组织领导与指导、课题选择与做法要求、成绩评定及组织纪律等。使毕业实习、毕业设计规范化、制度化,同时又给学生以正确导向,确保教学质量。
三、将毕业实践教学与学生就业结合起来,实现专业开放教学
笔者认为,根据社会用人单位情况及专业现实需要,学校应采取务实的态度,把毕业生就业工作纳入毕业实习教学工作中来,大力推行“顶岗实习”、“工读结合”模式。以稳定的校外实习基地为基础,将毕业实践教学与学生就业结合起来,实现专业开放教学。
这种模式的核心就是把企业实际的工程或实际存在的问题当作毕业实习题目,真题真做,充分锻炼学生。让学生带着题目、带着问题到企业去,通过一段时间顶岗实习、现场学习、调查、收集资料等,在企业技术工程师和指导教师的指导下,运用专业理论和技能,分析探讨专业实际问题,熟悉专业领域,对照毕业实习要求,提出解决问题的办法。
“顶岗实习”模式,是针对性很强的学生就业前演练,是学校、学生、企业三方利益的结合点,也是教育与生产相结合的切入点,同时也为学生就业创造了条件。这一新的模式是解决毕业实践环节教学的好形式。
(1)有利于教学与生产实际相结合,增强了理论联系实际的意识,使师生对生产实际问题的了解认识更加深刻。并可或多或少为企业做些实事,解决了企业的问题。
(2)有利于调动学生的积极性。“走马观花、抄抄写写”式的一般实习,引不起学生的兴趣,也难于提高教学质量,“顶岗实习”模式,给学生学以致用、表现自己、检验自己的机会。
(3)有利于培养锻炼学生的专业能力。“专题顶岗实习”模式要求学生以企业员工身份直接参与生产活动,运用所学知识,真刀真枪演练,提高了学生的专业水平和职业能力,使学生毕业后能较为顺利地适应工作岗位的要求。
四、结束语
毕业实习是一个复杂的教学系统,是一个多层次、多内容、多影响因素的跨地区的动态过程,实习的好坏受诸多因素的制约影响。面对现实和未来,只有大胆探索、勇于创新,实践教学改革才能闯出新路子。我们必须尽快研究、探讨,寻求对策,才能最终解决“实习难”等问题。
机电一体化论文9
摘要:现阶段,机电一体化技术在工程机械领域中得到了较好的发展前景。一体化技术的出现与普及应用极大程度上有效规避了机电技术存在的不足之处,进一步促进了我国工业化进程的发展脚步,具有一定的应用价值。针对于此,文章主要结合机电一体化技术的应用特性,阐明机电一体化技术在工程机械运行中的实际应用。并在此基础上,结合机电一体化技术的发展前景,说明其未来的发展走向,以供参考。
关键词:工程机械;机电一体化技术;自动化;发展趋势
0前言
所谓的机电一体化主要是指结合机械功能设计理念与具体应用特性,在机械结构信息处理方面引入电子信息技术,致力于将控制装置与电子化集成设备或者相关控制软件进行有效结合,形成一个统一的管理体系。机械系统在应用电子技术的基础上,可以利用系统内部程序预定功能,完成机械技术与微电子技术的工作内容,确保各个系统结构得以实现智能化控制,即辅助各个单元完成协调运行工作,规避以往运行力度或者系统失误等情况。经过多年的实践与发展,国内机电一体化技术体系基本已经初步形成,并向着多功能化、高质量化的方向发展。
1机电一体化技术的应用特性
1.1自动检测功能
自动检测功能主要针对机械运行过程中的检测工作而言。机械正式运行的过程中,机电一体化技术自带的自检属性会作用于机械各个子系统当中,操作人员可以第一时间了解到当前工程机械的运行状况。如果在自检过程中,工程机械出现运行异常等隐患情况,自动检测装置将会第一时间启动自动报警系统识别故障点位置,辅助操作人员进行决策,便于后期维护。
1.2高精度、实效性
机电一体化技术具备高精度以及实效性等应用优势,能够最大限度地规避以往工程机械运行不足等方面的问题。在正式应用的过程中,机电一体化技术可以全面提升机械工作效率与精准度,无论是在运行时间,还是运行效率方面,均得到显著提升。举个例子来说,在混凝土搅拌设备中安装电子称量系统可以确保混凝土摊铺均匀,有效提升施工质量与施工效率。
1.3自动化运行功能
在实际操作过程中,机电一体化技术可以解决传统手工工程机械存在的不足情况,并适当地将工程机械完全转化成为半自动化或者自动化状态,目的在于减轻建设成本以及工作量,最大限度地降低操作难度。以往人工操控机械往往会受到操作人员技术能力的影响,而出现人为操控失误等情况,给工程机械的平稳运行带来不利影响。而机电一体化技术的普及应用基本上解决了上述问题,并实现自动化运行,降低人工操作的压力,且便于企业实现经济效益最大化。
2机电一体化技术在工程机械运行中的实际应用
2.1确保施工准确度
从某种程度上来说,机电一体化技术有效融合多项技术内容,如自动化技术、机械化技术等,并于大体上初步实现机械自动化。如此一来,使得工程机械运行效率大大提升,施工准确度也得到相应提升,对于机械设备寿命的有效延长具有重要意义。除此之外,机电一体化设备在实际操作方面,不需要配以较多的技术人员进行完成,全程只需要技术人员启动开关或者关闭开关即可,运行过程由自身体系进行合理控制,有效节省运行成本。
2.2实现自动监控目标
机电一体化设备可以全面作用于工程机械运行当中,通过控制执行装置、传动系统以及制动系统等结构实现全程自动化控制。除此之外,还包括液压系统。一旦系统内部出现异常情况时,机电一体化设备可以第一时间完成自动报警工作,并准确识别故障点发生位置,并结合故障点的实际情况给操作人员提供科学决策。可以说,将机电一体化技术实践于工程机械当中,能够最大限度地缩短维修时间,从根本上提升工程机械设备的运行效率。
2.3半自动化与自动化机电一体化技术的应用
工程机械通过实现半自动化及自动化作业基本上可以达到减轻工作量、降低劳动强度的目的。与此同时,引入自动化技术可以最大限度地规避异常问题,确保精度。举个例子来说,某些厂家在挖掘机生产方面,选择应用挖掘轨迹控制系统等类型的自动化系统,预先设定好铲斗运行轨迹,并利用计算机技术或者微机控制进行直接操控,如自动化地控制铲刀与动臂杆的运行效率,以便更好地提升作业准确率。
3机电一体化技术在工程机械中的发展趋势
3.1可持续化、智能化与系统化
从实际角度上来说,我国工业化进程在不断推进的同时,存在的污染问题不容小觑,对国内的.生态环境造成了严重破坏。因此在未来的发展中,机电一体化技术应该秉持可持续发展理念,在实际设计过程中应该降低资源浪费情况,确保生产过程生态化、合理化。与此同时,研究人员应该适当提升自动化技术的应用力度,结合信息化技术以及互联网技术,确保机电一体化技术向着智能化与系统化方向驶进。
3.2网络化、区域化
综合人工智能、计算机科学以及生理学等理论研究,全方位提升机电一体化技术的实践性与综合性,确保机电一体化技术向着网络化的方向发展。另外,机电一体化技术应该适当增加工程技术的融合效果,确保自动化技术得以合理应用。如此一来,我国工程机械将会获得长足发展,并领先于世界其他国家,实现预期应用目标。
4结论
综上所述,机电一体化技术具有较好的发展前景和应用价值,能够有效地推进我国工业机械领域的建设与发展。针对于此,相关人员应该及时明确现阶段机电一体化技术应予以改进的地方,树立正确的发展方向。并在此基础上,利用现代化的科学技术和网络结构,完善机电一体化技术在工程机械领域中存在的不足之处,推进机电一体化技术向着节能化、网络化以及智能化的方向发展,从根本上推进我国工业进程的快速发展。
参考文献:
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[3]马永薪,许永行.工程机械中机电一体化技术的应用研究[J].山东工业技术,20xx(08):110.
机电一体化论文10
自动化与机械自动化技术
目前,我国自动化技术发展速度非常快,在机械领域中的作用也日趋明显。应用自动化技术能够降低人力劳动成本,工作人员只需要进行简单的操作就能够实现大型机械的自动化作业,甚至能够完成人们无法完成的工作。计算机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障,人们打破了对传统机械行业的认识,以自动化设备来实现对机械的调用和装配,不仅降低了人力成本,同时还能够有效降低产品的报废率,是整个机械装配流程形成连续化,使产品的生产周期大幅缩短,保质保量的完成机械装配任务,为企业创造出更为丰厚的经济效益。
自动化技术在机械制造中的应用
信息自动化。信息自动化主要是依托于计算机技术而形成的,其中主要包括辅助制造、辅助设计、工艺辅助设计、数据库系统管理等。辅助制造指在产品生产过程中采用数值控制技术来实现自动化应用,进而完成产品的生产,也被称为数控技术;辅助设计是指采用计算机设计软件来完成对产品的创意、设计、建模、参数值评测等,并且对机械构件实现精确测量;工艺辅助设计则是辅助制造和辅助设计的纽带,能够有效提高工艺生产的效率,并使之实现优化和提升;产品数据库系统管理则是采用计算技术来实现对储入库,进而实现信息数据的系统化管理。
物资供输自动化。物资供输是对供产品生产的原材料进行运输和调配的过程,其物资供输自动化则是采用自动化手段来完成物资的运输和调配,是自动化在机械领域中得到应用的细分体现,其中涉及自动化设备、自动化装置、自动化物资输送、自动化软件等。
生产自动化。生产自动化能够从机械制造加工方面得以体现,可以实现机械组件的自动化装卸,这种自动化装卸在系统不发生故障的情况下可以循环重复进行,有效降低人力使用成本,并且能够降低由于人为因素所造成的失误,提升产品的合格率,大幅提升了产品的质量。
设备装配自动化。设备装配自动化是将整个装配流程输入到数控设备中,通过计算机来完成对机械的操作,按照特定的规格、形状制成配件,同时还能够完成一系列组装、调试、验收等工作,是一条能够自动完成机械装配的自动化流水线。在机械制造业中,设备装备拥有比较重要的地位,而自动化设备能够协助完成接卸装配,使很多繁琐的人工装配能够用机械替代完成,极大地提高机械生产效率,是现代化机械制造的重要组成部分。
检测自动化。自动化装配完成的零件或设备需要对其进行检测,而自动化检测则能够很好的完成这项工作。针对新型材料、零部件和复杂的工艺加工产品,在机械制造也中采用人工进行检测难度非常大,而且效率极低,已经不能满足当前机械制造与生产的要求,检测自动化被应用到机械制造是一种必然趋势,采用多种检测技术来对机械制造出的产品进行检测,其中包括电流信号、时序错排、人工神经网络和其他更为智能的设备诊断技术。
自动化技术在机械制造中的应用发展趋势
高度集成化。将自动化应用在机械制造领域,首要解决的问题就是实现制造技术的高度集成化。集成化是一种生产模式,能够将多种生产内容按照一定的顺序来形成流水作业,对制造生产工作进行整合,并在计算机技术的基础上来实现和完成机械制造的自动化,并将其细分到各个子系统中,如自动化信息系统、自动化制造系统、自动化管理系统等,相互子系统之间分工协作,形成一套拥有高集成度的机械制造自动化系统。
智能化。机械制造是由手工制造发展转变而来的,传统简单的机械制造技术无法满足新时代的要求,依托于先进的计算机科学所构建的智能化系统能够实现机械加工的集成化、系统化、流程化作业,打破传统机械生产的局限,引入高效能的功能体系,结合计算机信息技术来实现系统的集成和整合,使之成为一个整体,力求实现全自动的智能化生产。智能制造就是将人工智能技术引入到机械制造中,同时在自动化基础上实现更加现代化的机械制造,使相互之间的'技术能够相互渗透和共融,能够运用计算机来对机械制造进行分析和决策,模拟人的思维来模仿和代替人的工作。此外,相较于专家智慧,智能化机械制造能够完成专家无法完成的对自身进行监视,及时发现错误并进行调整和改进,同时还能对任务进行预设,不断调节自身参数获得最佳状态,不受情绪的影响等优势。可见,智能化系统相较于人工智能要更高一层。
虚拟化。虚拟化指采用计算机技术来使机械产品能够在现实中完成完全模拟,进而提升产品质量,提高工作效率。比如,机械制造过程中应用计算机模拟仿真技术和信息控制技术,能够更好的对计算机的控制过程进行模拟,发现其中所存在的问题,进而在实际工作中避免出现类似错误。利用虚拟化能够大幅提高产品设计和研发的周期,保证产品质量,进而提升在市场中的竞争力。
结束语
综上所述,自动化技术在机械制造中的效果逐渐凸显,能够直接影响到我国未来机械制造的发展。可见,应用自动化技术来对机械制造业形成有力支撑非常重要,能够保证产品质量的同时,提升作业效率,进而提高企业总体效益,使机械制造企业实现低投高产,运用自动化技术来增强企业的市场竞争力,促进企业获得更好的发展。
机电一体化论文11
1、机电一体化专业生产实习存在的问题
随着学生临近毕业,越来越多的学生需要进行生产实习方面的实践工作。但是学生在生产实践的过程中,总会存在不少的问题,影响学生正常的实习工作。其中主要表现为:
(1)随着我国经济快速发展,我国大部分大中型企业也随之进行了改革。改革的进行,导致部分大中型企业已经不具备支持大学办学的义务,因此,接受学生实习的企业已经越来越少。并且部分接受的企业,也在实习薪酬方面,不能够给学生满意的答复。而且部分企业对学生所采取的实习方式,仅仅是进行一部分参观式的学习,实质上并不给学生生产劳动方面的机会。这已经违背了生产实习的初衷,从而无法达到生产实习的目标,不利于学生今后的发展。
(2)在传统生产实习的过程中,主要的实习方式是在老师的带领之下,通过企业工程师对企业文化等方面进行讲解,进而带领学生对企业进行参观。但是,学生在整个过程中,对于生产工作都没有进行任何形式的触碰。学生无法进行实际的生产工作,从而导致学生对于这种实习形式缺乏理解,无法进行主动配合,学生的生产实习无法取得良好的效果。
(3)虽然在工程实践训练的过程中,高校普遍安排了各种实践课程,学生虽然学习了专业的`实践知识,但是在进行生产实践方面,却变得越来越少。这是由于部分高校本身对于实习教学工作的重视程度不够而导致的。因此,对于学生的生产实践,没有起到良好的促进效果。
2、生产实习的改革措施
2.1 做好生产实习前的准备工作。
(1)对需要进行教学的课程做好规划。大部分高校学生进行实习的时间,一般都是在结束了基础课程和专业课学习之后开始的,需要进行的社会实践为半年左右。因此,学校为了能够让学生进行充分的实践活动,必须将所需教学的课程做好安排。而大多数机电一体化专业的生产实习都会安排在大三下学期即将结束之时,只有这样,学生才能够拥有充足的知识和技术,进行实践工作。
(2)做好相应的社会考察工作。在学生进行实习之前,学校必须对所需要进行实习的企业进行充分的准备工作。只有进行充足的准备,才能促进实习效果的提升。在学生进行实习之前,必须对企业的生产工艺、技术装备和管理做好相应的考察工作,以避免企业与学校所需要进行实习的工作不相符,不仅浪费时间,也无法提升学生的生产实践水平。进而根据所考察的情况,为每一位学生准备好相应的实习大纲,让学生根据实习大纲,根据自身的实际情况,进行相应的实习工作。通过这种方式,有利于学生主动投入到实践中去,从而进一步促进学生的发展。
2.2 做好生产实习基地的建设工作。
学校在选择实习单位的过程中,必须选择大中型企业作为实习基地。大中型企业拥有先进技术装备,并且岗位众多,人才需求量大,对学生的生产实践工作,有着良好的条件。而为了能够让学生们进入企业进行实习工作,学校必须和企业进行良好的合作关系,通过技术合作以及人才培养的方式,从而构建生产实习多元化教学模式。同时,为了能够提高学生对于生产实习的参与度,让学生们积极主动地投入到实践中去,学校必须充分尊重学生的个人意见,让学生在选择实习单位方面,有着良好的自主性。这样在进行生产实践的过程中,学生才能够在自己感兴趣的地方进行相应的实习工作,才能够帮助学生提高实习的时效性。
2.3 对学生的实习过程做好相应的管理工作。
(1)做好学生的思想工作。部分学生在进行生产实践的过程中,由于对于生产实践工作没有一个全面的认识,无法理解实习对于学生的重要性,因此在进行实践的过程中,无法积极地投入进去,部分学生还为了能够不进行这方面的实践而逃离,从而无法达到预期目标,影响进入社会之后的发展。为了能够让学生在实践的过程中认识到实习内容来自应用第一线,必须进一步加强学生在知识与技能方面的指导工作。其中不仅包含书本中的知识与技能,还包括在生产过程中所获得的知识与技能,让其领略到实践的真正内涵,从而帮助其进一步促进其职业能力和综合素质的提升,为后续的学习和毕业设计做好坚实的基础工作。藏地区的经济。借助企业平台,职业学校与企业相互合作,可在未损害企业的利益甚至可获得更大利益基础上增强了企业的社会影响力、知名度;加强与企业合作,能为师生创设更好的教学实践和科研活动场所及实习基地。当然,这一过程的实现还需要政府协调和国家政策调控,对那些对职业教育发展工作有突出贡献的企业给予奖励,更好的增强已参与企业的主动性、积极性,同时,已参与的企业也可带动其他企业积极参与到校企合作中,以促进校企合作更好地发展。借助高校平台,积极拓展与内地省份职业院校合作办学,加快改革职业学校办学方式、教学模式,创新人才培养的思路、体制、资源、评价等,逐步形成西藏与内地省份职业教育多方位、多层次互动的“源头”与“活水”格局,做到从外部引“源”入藏与从内部引“流”出藏相结合,不断提高西藏职业教育的现代化、国际化程度。
(2)加强职业基础教育,深化职业教育教学改革,提高职业教育办学水平与质量。加强对职业教育基础设施建设,重点建设一批骨干职业院校、建设一批实验实训基地以及加强重点学科专业的建设工作,从而实现西藏地区职业教育的资源共享。并且通过对教学模式、办学模式、人才培养模式、评价模式的改革来提高办学质量和活力,进而推动西藏职业教育特色及品牌专业的形成,为西藏的发展培养一批有素质、有能力的技术人才,为西藏职业教育的稳定、快速发展奠定良好基础。
(3)加大经费投入,建立职业教育投入保障机制。增加对西藏教育的投入和建立多元化的投资机制是发展职业教育的必要手段。因此,要加强政府、社会以及个人等多渠道的经费投入,例如:鼓励民办院校引进民间资本,吸引社会闲散资金运用到职业教育发展中,亦或是以其他合作方式参与职业教育的建设发展中等方式来加大职业教育经费的投入,为职业教育的稳定发展奠定良好的财力报账。对此,西藏应不断完善和健全经费投入保障机制,制定合理的生均教育经费标准。当前,西藏初等、中等以及职业教育实行的是“三包”政策,高等职业教育中的畜牧、机电、农林等学科专业实行的是免费教育政策。
(4)引导人们转变传统观念。在各机关单位、企事业单位、社会各界共同努力下推进西藏职业教育现代化发展,做好各项宣传工作,转变传统观念,包括以下两个方面的转变,一是转变广大农牧民传统的教育观念,降低传统宗教教育的负面影响,加大教育的宣传力度,使农牧民家长逐渐认识到现代职业教育的重要性,提高农牧区学生的专业素质,使农牧区文化水平整体上有所提高,促进农牧区职业教育现代化事业的发展。二是转变农牧民对技术性工作人员的社会偏见,使职业教育培养出来的专业型人才得到社会各界的认可,多样化的人才为满足多样化的行业需求,西藏职业教育培养人才有了用武之地,同时,观念的转变也会极大地激发职业教育现代化发展的动力,使其能更好、更长久地发展下去。
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机电一体化论文12
1实践教学条件存在问题
由于机电一体化专业所开设的实验与实训课程,往往由于相关设备体积比较庞大,集成度高,价格昂贵,因此,许多院校对于机电一体化专业实验实训所配置的设备都相对比较陈旧、简陋。很多实验台或者实验设备都只能完成演示性实验,整个过程对学生动手能力的锻炼极其有限,且缺乏创新性的实验台供学生动手实践,重复性的实验无法激发学生的创新能力。
2机电一体化教学模式改革策略分析
2。1调整理论教学内容,改进教学方式
在教学内容方面,制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化。在课程设计方面,除了安排专业必修课外,还适当设置专业选修课,以便学生根据个人的实际需要制定相应的课程学习计划。在教学方式方面,运用多媒体教学进行直观教学,可以提高教学效率,充分调动学生的学习积极性。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并将其传授给学生,从而提高学生的兴趣、求知欲和学习的动力。
2。2加大实践教学比重,增强学生的实际动手能力
实践教学内容体系是以生产(加工、设计)过程为主线,分阶段制定实践教学内容,内容包括实训大纲、实训教材、实训教学规范、实训考核标准、题库等。以能力培养为核心,以精工艺、善施工、懂数控、会操作为目标。制定各阶段实践性教学总体计划和要求。形成与理论教学相互配合,以基本技能为基础,专业技能为重点,注重技术应用和创新能力的培养,开放式管理,产、学、研、培一体化的体系。实践教学计划与大纲要明确各阶段学生做什么、怎样做、完成什么、达到什么标准等具体量化的内容。实践教学方式可采取实验室操作和工厂实训相结合的方式进行,在安排传统实验的基础上,还可设置创新实验室,以便学生开展创新设计实验,充分发挥学生的.主动性和创造性。
2。3建立产学研合作基地,定期输送学生进行专业实训
高职院校可与当地相关的事业、企业单位建立产学研合作基地,针对相关企业目前急需的人才方式设定特殊人才培养模式,实现互动教学。定期向产学研单位输送学生进行实际工厂训练,加强学校和企业之间的互动培养,有助于学生今后的进一步发展。
3结语
随着科技的不断进步,教学内容和教学方式也应顺应时代的需求,专业教学的合理设置有助于提高学生的实践和动手能力,拓展学生的思维方式。在合理的教学内容设置、先进教学方式以及合理实践教学模式建立的基础上,在相关企业的支持下,机电一体化专业的教学必定会与时代接轨,教学效果必将取得大幅的提高,使此专业为社会主义现代化建设培养出更优秀的人才。
机电一体化论文13
摘要:随着社会的不断进步,机电一体化拥有了更加广泛的应用环境,有效发挥在各个领域中的主导性功能,为社会的全面进步提供技术保障。本文系统阐述了机电一体化的涵义,对其应用领域和背景进行了探讨,大胆展望了其发展方向和趋势。
关键词:机电一体化技术;应用;发展趋势
机电一体化技术是综合性技术类型,包含多种学科的知识,发挥各自优势,是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下,机电一体化在诸多领域中产生影响,在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此,要对机电一体化涵义进行深入分析和理解,对其应用环境进行深入探讨,明确发展方向,推动这一技术的可持续发展。
1对机电一体化涵义的阐述
机电一体化技术凸显综合性的特征,融合多种学科的关键技术,主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性,具体分析,机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用,重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究,目的是更好地支持工业自动化的发展,为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中,重点集中在信息与产品的组成,主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术,主要是在传统生产技术的基础上,逐渐渗透在生产环节中,加快产品创新,促进改革,是工业自动化发展的必然。
2对机电一体化技术应用状况的分析
2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下,整个生产操作的精度显著增强,功能更加多样化。另外,在结构方面,拥有紧凑的构造,模块化突出。在功能领域,开放性更强,推动数控机床向着智能化的方向发展,提升机床的精确度,为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。
2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下,计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的,达到对目标的优化,突破传统模式的制约,保证信息的顺畅性。同时,实现诸多功能的融合,如开发、生产以及决策管理等,使得产品配置实现优化,集成度得到显著增强。
2.3机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍。对于柔性制造系统而言,涉及诸多部门,如机器人、数控等。要在装配要求的指导下,结合生产需要,对工件进行生产。整个系统的应用中,需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下,产品质量的增强成为必然,生产效率实现大幅提升。
2.4机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍。机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期,首先,机器人在得到相关指令之后,进行单一动作的重复,但是,对环境适应能力不强,也很难结合对象进行及时调整。其次,在工业机器人中加装传感系统,能够实现对工作环境的识别和适应,及时反馈相关状态,实现对信息的有效处理,同时,反馈功能比较突出,满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段,但是,实用性得到显著提升。再次,工业机器人紧跟时代发展步伐,向着智能化的方向发展,感知能力增强,能够完成复杂的逻辑思维,具备了决策能力,环境适应能力更强,独立运行特点更加突出。
3对机电一体化发展趋势和方向的介绍
3.1机电一体化在绿色化方面更加突出。在现代科技的发展下,整个社会发展水平不断提升,环境问题备受关注,更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势,追求绿色发展目标,发展绿色机电一体化,实现能耗的有效降低,在推动社会发展的同时,维护生态平衡。
3.2机电一体化的智能化不断完善。智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时代发展中,智能化与机电一体化融为一体,相互促进。在发展中,注重综合性思维方式的引进,以控制理论为基础,强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美,但是,借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解,在根本上推动机电一体化的飞速发展。
3.3机电一体化中网络化的分析。信息技术是网络技术发展的基础,使得整个社会的发展速度更加飞速。同时,网络技术在工业生产和科研领域发挥作用。网络化技术催生了多种技术类型,影响人们的生活。在远程终端监控设备中,机电一体化技术得到功能上的集中体现,尤其是计算机的支持下,其优势更加突出。为此,网络化在机电一体化中的.发展成为其完善中的必然一环。
3.4模块化得到发展。机电一体化在不断完善中,模块化成为其必然选择。目前,机电一体化包含诸多类型,为了实现进一步开放的目的,需要将模块化作为发展方向,对技术进行单元划分,实现整体功能的强化。
3.5全息系统化得到推广应用。全信息系统的发展与完善受到智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下,采用了开放式总线结构和模式化结构,系统能够进行自由重组,同时,通信能力更强,为人机一体化的发展提供更多的支持。
综上,整个社会的生产力在发展到一定阶段之后,机电一体化成为必然趋势,也是科技进步的体现。在社会经济的发展中,机电行业实现技术的全面融合,凸显全面性与综合性的特征。因此,为了实现对机电一体化的全面的理解和掌握,要对其概念进行明确,明确其应用的主要方向,系统分析其发展趋势和方向,在根本上推动机电一体化的有序发展,为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。
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机电一体化论文14
绪论
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化概要
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。
20世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。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。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。
20世纪90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崭露头脚,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,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20世纪80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20xx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.
三、机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:
3.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。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。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的'。
3.2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、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,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。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.3网络化
20世纪 90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。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是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliance system, CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。
机电一体化论文15
摘 要:本文主要通过分析机电一体化,探讨 PLC 在机电一体化生产设备中的应用,旨在为我国生产制造业提供参考。
关键词:PLC 机电一体化 生产系统
计算机和微电子技术的发展直接促进了机电一体化生产时代的到来,在机械制造中应用 PLC 技术可以最大程度地减少劳动成本,提高机械制造和机电一体化生产效率,最终促进机械工业产品结构、技术结构和生产方式的升级。对机电一体化进行分析,针对 PLC 在机电一体化系统的应用展开讨论具有重要的现实意义。
1、机电一体化的发展方向
机电一体化最早在日本的《机械设计》杂志上被提出,随着计算机应用技术的不断发展,机械一体化技术逐渐成熟,得到机械制造行业普遍的认可。机电一体化是将计算机应用技术引入机构动力、信息处理和控制等。使机械生产过程中的各个环节能够有机结合,推动机电一体化呈现多种方式的发展。机器人及数控机床智能化有力地证明,当下机电一体化正朝着智能化的方向发展。在模块化的基础上,产品的研发速度会得到很大幅度的提升,还能在一定程度上扩大机电生产的规模,机械制造企业应根据机电一体化的实际需求,制定相关的标准,保证机电一体化逐渐走向模块化。绿色节能已成为时代的主题,所以机电一体化产品也必须符合绿色环保的理念,保证机电一体化产品在使用的过程中,不会对环境造成不良影响,最终还要保证机电一体化产品在使用寿命终结时,能够有效地回收利用。此外机电一体化产品的体积越来越小成为趋势,不但可以最大程度降低能源的消耗量,还能有效提高产品使用的灵活性,机电一体化产品正朝着微型机器和微观领域发展。
2、PLC 在机电一体化生产中的应用分析
2.1、PLC 在机电一体化生产中的运动控制
PLC 系统的组成主要包括硬件结构、软件结构、现场拓展结构,PLC 机电一体化生产系统中的应用主要依靠各个部分的组合作用,使控制性能充分发挥。PLC 进行输出和输入模块设计时,为方便进行模块的替换,要配置相似的模块。
PLC 对设备连接主要是利用远程的 I/O 柜,并且系统的备用容量要达到一定标准。开关量 I/O 模块实现对执行机构和位置传感器的连接,选择专用的控制模块对直线运动或圆周运动进行有效控制。从目前的生产状况来看,PLC 的生产厂家对 PLC 的运动控制功能格外的重视,在具体机械制造过程中,机器人、电梯和装配机械等十分重视对 PLC 运动控制的应用。
以电梯为例,设置4层电梯自动控制演示板。
在上行的过程中,电梯上行的要求是当电梯停于 1 楼(1F)、2F 或 3F 时,4 楼呼叫,则上行到 4F 行程开关后停止;电梯停于 1F 或 2F,3F 呼叫时,则上行到 3F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F 呼叫,则上行到 2F 行程开关控制停止;电梯停于 1F,2F、3F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F 停止;电梯停于 1F,3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、4F同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 4F 停止;电梯停于 1F,2F、3F、4F 同时呼叫,电梯上行到 2F,停 5s,继续上行到 3F,停 5s,继续上行到 4F 停止。这里的呼叫、行程开关的控制都是通过 PLC 来实现的。
2.2、PLC 在机电一体化生产中开关量逻辑控制
PLC 的硬件结构可变,软件程序可编辑,应用于控制时十分灵活。必要时,可编写多套或多组程序,依需要调用。PLC 适应于工业现场多工况、多状态变换的需要,所控制的逻辑问题可以是多种多样的,组合的或时序的、即时的或延时的、不需计数的或需要计数的、固定顺序的或随机工作的等均可进行。随着 PLC 在机械制造生产中的广泛应用,PLC控制系统逐渐取代了继电器控制系统,对机械制造生产过程中的运输带、机床、冲床等机械设备实现了逻辑性控制。随着 PLC 控制技术的不断发展,化工领域中电磁阀控制、冶金工业高炉上料系统都得到了科学有效的控制。在机械制造的CNC 机床数控系统中引入 PLC 可提高数据处理的性能,能利用可编辑控制器提高逻辑处理任务的有效性。可编程控制器可以连接数据系统微处理器和机床强电控制,保证机电一体化产品生产的可靠性和稳定性,为机械制造产业中的经济型数控机床和普通型机床数控改造提供发展的空间。例如,针吸式穴盘自动播种机引入 PLC 控制系统可实现对电气系统的有效控制,最大程度降低了针吸式穴盘播种机结构的复杂性,保证系统运行稳定和高效,当设备出现故障时可及时发现故障的.所在位置,并进行维修管理。
2.3、PLC 数据处理技术
随着计算机应用技术的发展,可编程逻辑控制器的功能实现多样化,可实现包括矩阵运算、函数运算和逻辑运算在内的一系列数学运算。引入PLC 控制系统还能进行有效的数据转换和传输,在计算机信息技术的基础上实现对数据的存储。当机械设备出现故障造成数据丢失或损坏时,备份数据能及时解决数据问题。在PLC 系统的功能中,控制功能可根据已经获得的数据,进行数据的调节和数据的反馈,使得调节后的数据能够实现预期功能对数据参数信息的要求。设备根据设定的时间顺序运行或停止工作,实现时间顺序的控制首先要对 PLC 程序进行设置,然后对连锁顺序采取一定的保护措施,保证设备可安全可靠的运行。
例如,近来发生多起电梯安全运行事故,其中门系统事故占80%左右,冲顶或蹲底事故占15%左右,其他事故占5%左右。门系统事故占电梯事故的比重最大,发生也最为频繁。门系统事故发生率最高是由电梯系统的结构特点造成的,电梯的每一次运行过程中开门动作两次,关门动作两次,使门锁工作频繁,老化速度快,久而久之,造成门锁机械保护装置动作不可靠。门系统可以利用 PLC 的计数功能在达到使用寿命时实现从技术上提醒更换、复位,否则系统会停止运行,即可减少多起事故。
2.4、过程控制和通信网络
过程控制需要以模拟量作为一个重要的指标,机械制造产业中,设备的通电电压、电流等物理量就是模拟量。模拟量的输出可保证控制系统有效地展开相关作业。机电一体化生产中,可编程逻辑控制器通信是一个重要的组成部分,可编程逻辑控制器通信又可分为可编程逻辑控制相互间的通信和可编程逻辑控制器和其他智能设备间的通信。在计算机控制技术发展的基础上,可编程逻辑控制器通信已在机电一体化系统中出现专属的网络系统,对 PLC 在机电一体化生产设备统中的应用发挥着积极作用。
3、结语
PLC 技术能够提高机械制造和机电一体化生产的效率,促进机械工业产品结构、技术结构、和生产方式的升级。所以机械制造产业应抓住 PLC 的发展方向,在控制设备中积极引入 PLC 技术,加快机电一体化的进程,为我国生产制造业水平提供有效的技术支撑。
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