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關(guān)鍵詞:機(jī)電自動(dòng)化;技術(shù);發(fā)展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165
所謂機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),指的就是把機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)融合在一起的一種綜合技術(shù)。隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在日趨成熟,在工業(yè)領(lǐng)域上這項(xiàng)技術(shù)也在逐漸普及。任何技術(shù)都不可能是一成不變,都必須經(jīng)過不斷的改進(jìn),不斷的推陳出新,最終才能做到完善。所以,相關(guān)技術(shù)人員必須重視機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,提高生產(chǎn)力,加快工業(yè)發(fā)展的步伐。
1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)分析
1.1 提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量
目前人們所處的時(shí)代屬于信息時(shí)代,信息時(shí)代的特點(diǎn)就是,人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長,知識(shí)更新和技術(shù)發(fā)展的速度非???,人們的生活方式與過去產(chǎn)生了巨大的差異。同樣的,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也在進(jìn)行著快速的發(fā)展。比如說,現(xiàn)如今的對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的檢測和識(shí)別技術(shù)已經(jīng)不能和過去的技術(shù)同日而語,過去的技術(shù)要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間,而且檢測和識(shí)別的效果也比較差,而運(yùn)用最新的機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),不但大大的提高了檢測和識(shí)別的效率,而且檢測的效果非常好,極大的節(jié)約了人力資源和人力成本。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的好處就在于,這些機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備能夠同時(shí)采集并處理大量的信息,這是人力無法比擬的,而且處理這些信息的速度很快,處理完這些信息之后就能得到及時(shí)的反饋,可以及時(shí)的對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷做出分析和改進(jìn),另外,這些自動(dòng)化設(shè)備都是按照相應(yīng)的程序進(jìn)行工作的,只要程序正確一般不會(huì)出現(xiàn)任何工作失誤,因此機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的工作質(zhì)量非常高,對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)作用。
1.2 安全性極高,可靠性良好
機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還有一個(gè)巨大的優(yōu)點(diǎn)就是,機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備具有極強(qiáng)的安全性和可靠性。因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,如果設(shè)備出現(xiàn)了故障或者工作狀態(tài)不正常,那么自我監(jiān)測系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出提示信號(hào),并且會(huì)自動(dòng)采取相應(yīng)的設(shè)備保護(hù)措施。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的發(fā)生,但是即使發(fā)生了意外,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也能及時(shí)的阻止損失的進(jìn)一步擴(kuò)大。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性和可靠性,在此得到了體現(xiàn),這也正是機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的重要優(yōu)勢,其實(shí)不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)上需要機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),甚至在以后的日常生活里,機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)得到應(yīng)用,那時(shí)候的技術(shù)只會(huì)更加的智能化和人性化。
1.3 節(jié)約大量的資源
運(yùn)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),可以節(jié)約大量的資源。首先就是可以節(jié)約大量的能源,因?yàn)闄C(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的智能化程度很高,設(shè)備每一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)都是在監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)視之中的,如果設(shè)備處于低工作量的狀態(tài)時(shí),那么監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的信息就會(huì)及時(shí)的反饋到設(shè)備的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中,然后自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)馬上就會(huì)調(diào)節(jié)設(shè)備的工作功率,及時(shí)減少能源的消耗。其次,由于機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的自動(dòng)化程度很高,所以企業(yè)對(duì)于人力資源的需求就會(huì)大大減小,節(jié)約了企業(yè)的人力資源成本。人都是需要休息的,但是設(shè)備卻幾乎不需要休息,可以二十四小時(shí)的處于工作狀態(tài)而不會(huì)出現(xiàn)任何錯(cuò)誤,不但提高了生產(chǎn)力而且約了大量的資源。
2 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 向著智能化的方向發(fā)展
雖然機(jī)器具有很多人類難以比擬的優(yōu)點(diǎn),但是也有不足的方面。機(jī)器是不會(huì)進(jìn)行思考的,只能按照人類所編寫的程序去運(yùn)行,而人類最大的優(yōu)點(diǎn)就是會(huì)思考會(huì)創(chuàng)新。所以,以后的機(jī)電一體化技術(shù)一定要向著智能化的方向去發(fā)展。近年來,關(guān)于人工智能一直話題不斷,世界各國的高科技領(lǐng)域都在對(duì)人工智能進(jìn)行研究和開發(fā)。所謂人工智能,指的就是機(jī)器也可以像人類那樣思考,甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)相融合,那么對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言將是一個(gè)巨大的飛躍,工廠甚至不需要任何工人,極大的提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。
2.2 向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展
二十一世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代,更是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代,目前互聯(lián)網(wǎng)的普及程度與十年前相比已經(jīng)不可同日而語,各種電子產(chǎn)品幾乎都有上網(wǎng)的功能。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)而言,更要向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。如果機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,那么可以想象到的是:在將來只需要一臺(tái)手機(jī),就能夠操控整個(gè)工廠設(shè)備的運(yùn)行,任何一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都可以隨時(shí)隨地用手機(jī)查看,極大的提高了生產(chǎn)效率。
2.3 向著微型化的方向發(fā)展
我國目前的機(jī)電一體化技術(shù)大多是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,而這些進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大多比較龐大,運(yùn)輸困難而且占據(jù)了極大的空間,所以機(jī)電一體化技術(shù)有必要向著微型化的方向發(fā)展。微型化的設(shè)備可以極大的減少制造設(shè)備的成本,而且會(huì)為工廠節(jié)約更多空間,以前放置一臺(tái)設(shè)備的空間,可以放置多臺(tái)設(shè)備,極大的提高了生產(chǎn)力水平。
3 總結(jié)
總而言之,機(jī)電一體化技術(shù)是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的一項(xiàng)技術(shù),已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大放異彩,不但提高了生產(chǎn)力而且節(jié)約了大量的人力物力資源,對(duì)于整個(gè)社會(huì)的發(fā)展都存在著積極的意義。因此,相關(guān)研究人員要做出努力,將這項(xiàng)技術(shù)不斷完善。
參考文獻(xiàn):
[1]韋偉清.機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用前景分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(18):949-949.
[2]馬偉.關(guān)于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)及其發(fā)展[J].通訊世界,2015(05):191-191.
煤礦機(jī)電自動(dòng)化應(yīng)用創(chuàng)新
1引言
煤礦機(jī)電技術(shù)及設(shè)備存在與煤礦生產(chǎn)的各個(gè)重要環(huán)節(jié),在煤礦生產(chǎn)過程中起著不可或缺的作用。隨著我國煤礦產(chǎn)能需求的增加,煤礦機(jī)電技術(shù)的革新以及設(shè)備的更新?lián)Q代的速度亟待加快。同時(shí),伴隨計(jì)算機(jī)以及微電子技術(shù)的發(fā)展,信息通訊技術(shù)的出現(xiàn),越來越多自動(dòng)化程度高的產(chǎn)品應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)上,加快機(jī)電技術(shù)改造速度的同時(shí),提高了煤礦生產(chǎn)的效率,加強(qiáng)了煤礦生產(chǎn)的可靠性,對(duì)于井下工作人員的人身安全提供越來越有力的保障,降低煤礦生產(chǎn)中的維護(hù)成本,提高經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于傳統(tǒng)開采中所存在的人工依賴性強(qiáng)以及能源浪費(fèi)率較嚴(yán)重的情況也有了極大的改善。
2煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)用
2.1煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品特點(diǎn)及發(fā)展
(1)集成化。以計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、可編程控制器以及嵌入式計(jì)算機(jī)作為核心處理器,以各種高精度傳感器作為底層設(shè)備信息采集和傳輸元件,采用人機(jī)界面作為顯示設(shè)備,對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行安全生產(chǎn)監(jiān)測與控制,實(shí)時(shí)監(jiān)控、采集參數(shù),了解生產(chǎn)動(dòng)態(tài),實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)監(jiān)控以及全方位保護(hù)。
(2)開放化。通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得各行各業(yè)在進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí)紛紛選擇可進(jìn)行生產(chǎn)信息通訊的開放化系統(tǒng),煤礦機(jī)電自動(dòng)化改造也不例外。煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品具有優(yōu)良的可通信聯(lián)網(wǎng)功能,中央處理設(shè)備具有多種通信接口以及通信模塊,與各底層設(shè)備以及各系統(tǒng)之間以雙絞屏蔽通信線和光纖進(jìn)行連接通信,實(shí)現(xiàn)信息交互、聯(lián)動(dòng)以及集中控制。
(3)多樣性。煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品的多樣性決定了與其配套的傳感器種類的多樣性,壓力傳感器、溫度傳感器、加速度傳感器以及位移傳感器等,在煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品中都有應(yīng)用。另外,多系統(tǒng)集成的應(yīng)用現(xiàn)狀同時(shí)也要求各系統(tǒng)設(shè)備間要具有多種通信接口以適應(yīng)多種通信協(xié)議。煤礦機(jī)電用傳感器應(yīng)用可靠性極為重要,同時(shí)具有相當(dāng)程度的可靠性。當(dāng)前,煤礦機(jī)電用傳感器將敏感元件與變送電路集成,可同時(shí)完成數(shù)據(jù)采集以及運(yùn)算處理等,求解未知數(shù),提高了傳感器智能化的水平。
(4)智能化。微處理器功能的日益強(qiáng)大給煤礦機(jī)電自動(dòng)化改造提供了更多的選擇。微處理器處理信息速度越來越快,處理信息量的能力也有很大提高,可供智能集成的選擇余量大。例如,數(shù)字交交變頻同步電動(dòng)機(jī)提升機(jī)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)矢量控制,電牽引采煤機(jī)可以實(shí)現(xiàn)記憶割煤以及負(fù)載控制等。
當(dāng)前信息時(shí)代的大背景下,計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)迅速發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度極快,如何利用飛速發(fā)展的先進(jìn)科技對(duì)傳統(tǒng)煤礦工業(yè)進(jìn)行改造,提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的安全性,將是我國新時(shí)期煤礦工業(yè)發(fā)展的重要課題。
2.2煤礦機(jī)電產(chǎn)品自動(dòng)化應(yīng)用發(fā)展趨勢
(1)高性能、低功耗、小體積的中央處理器技術(shù)應(yīng)用。目前市場上主流處理器更新?lián)Q代速度極快,多核心、多線程工作方式將為煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用帶來極大便利,運(yùn)算速度越來越快,貯存能力越來越強(qiáng),體積越來越小,更適合煤礦井下狹小工作空間內(nèi)的一體化產(chǎn)品應(yīng)用。同時(shí),新型處理器較之前相比,抗惡劣環(huán)境的能力有了很大提高,未來未必不會(huì)出現(xiàn)專門針對(duì)煤礦等惡劣環(huán)境下開發(fā)應(yīng)用的處理器。
(2)更好的開放性。新型煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品對(duì)于可交互通信能力要求越來越高,隨著系統(tǒng)之間的交互成為必然趨勢,更高通信能力與開放性更好的產(chǎn)品必將能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用,便于實(shí)現(xiàn)與主控系統(tǒng)的連接。
(3)更高的可靠性。新型產(chǎn)品的可靠性決定了其應(yīng)用的廣泛程度。鑒于煤礦機(jī)電產(chǎn)品工作環(huán)境的惡劣性,對(duì)于應(yīng)用其中的產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠性有不同于其他行業(yè)的更高要求,因此高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品應(yīng)用將會(huì)十分廣泛。
(4)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢。隨著越來越多自動(dòng)化產(chǎn)品涌入我國煤礦機(jī)電市場,尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該類產(chǎn)品進(jìn)行管理,以提高我國煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和通用化以及系列化的程度。
3煤礦機(jī)電系統(tǒng)自動(dòng)化
3.1綜合自動(dòng)化技術(shù)
綜合自動(dòng)化技術(shù),又稱數(shù)字礦山技術(shù),是隨著通信技術(shù)的發(fā)展、工業(yè)總線以及工業(yè)以太網(wǎng)的出現(xiàn)而應(yīng)運(yùn)而生的技術(shù),采用統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦眾多機(jī)電子系統(tǒng)的集成管理。該技術(shù)的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在單一的感知手段,感知網(wǎng)絡(luò)匱乏,忽視軟件平臺(tái)的集成,對(duì)于應(yīng)用層信息的融合技術(shù)缺乏,尚無統(tǒng)一建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。
3.2礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),是應(yīng)解決以上所述的綜合自動(dòng)化技術(shù)所存在的缺點(diǎn)而出現(xiàn)的。該技術(shù)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用拓展以及網(wǎng)絡(luò)延伸,采用智能裝置對(duì)礦山進(jìn)行物理感知和識(shí)別,通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸,利用中央處理器進(jìn)行處理,然后發(fā)出控制指令實(shí)現(xiàn)礦山整體系統(tǒng),人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接,對(duì)礦山機(jī)電設(shè)備以及整體進(jìn)行控制和監(jiān)控,確保科學(xué)合理的決策。2011年11月,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局鑒定和驗(yàn)收通過的徐州礦務(wù)集團(tuán)夾河煤礦礦山物聯(lián)網(wǎng)示范工程是我國首個(gè)礦山物聯(lián)網(wǎng)工程。
關(guān)鍵詞:煤炭機(jī)電自動(dòng)化;實(shí)用技術(shù);發(fā)展前景
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.171
1 煤炭機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)
1.1 機(jī)電自動(dòng)化
在機(jī)械設(shè)備技術(shù)中結(jié)合微電子技術(shù),就形成了機(jī)電自動(dòng)化,它是在不斷發(fā)展的科技條件下產(chǎn)生的自動(dòng)化產(chǎn)品。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)中有各種高科技技術(shù)融合,并且不僅僅是簡單地在微電機(jī)和機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行疊加,而是不斷的進(jìn)行融合、發(fā)展和更新,進(jìn)一步完善煤礦機(jī)電自動(dòng)化的發(fā)展,提高其科學(xué)性。目前中國都已經(jīng)將自動(dòng)化診斷系統(tǒng)安裝在了煤礦機(jī)電開采機(jī)械設(shè)備上,同時(shí)還安裝了工程監(jiān)測管理系統(tǒng),進(jìn)行全過程的管理并且處理、轉(zhuǎn)換、傳輸并保存相關(guān)的數(shù)據(jù),準(zhǔn)備了充分的信息和依據(jù)對(duì)機(jī)械設(shè)備工作人員進(jìn)行指導(dǎo),使煤礦機(jī)電設(shè)備具有了更好的自行診斷效果,幫助維護(hù)工作的順利進(jìn)行。
1.2 控制計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步可謂是日新月異,目前煤礦機(jī)電設(shè)備需要有良好的安全技術(shù)保障來對(duì)其運(yùn)行進(jìn)行保護(hù),相關(guān)的檢測管理系統(tǒng)也在慢慢增加,在發(fā)展中形成了各自的運(yùn)行體系,在設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候如果沒有及時(shí)并且順暢的進(jìn)行信息溝通,就可能會(huì)增加項(xiàng)目的投資成本,影響維護(hù)工作的順利開展,需要進(jìn)一步對(duì)煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)進(jìn)行研究、強(qiáng)化發(fā)展,才能真正解決這種問題。煤礦井下使用的各種單獨(dú)機(jī)械設(shè)備以及數(shù)據(jù)測量點(diǎn)等都需要處于網(wǎng)絡(luò)之中,可以順利聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)算,不管用哪臺(tái)現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備都可以查閱到相關(guān)的信息,這樣一來現(xiàn)場工作人員就有更多的機(jī)會(huì)來對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行控制或者進(jìn)行信息發(fā)送了,煤礦機(jī)電也因此實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的調(diào)度運(yùn)行管理和統(tǒng)一控制。
1.3 煤礦機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是煤礦機(jī)電應(yīng)用系統(tǒng)中相對(duì)完整并且實(shí)用性高的,這項(xiàng)技術(shù)擁有智慧能化和柔性化兩個(gè)最大的特點(diǎn),智能化指的是機(jī)電設(shè)備一體化在運(yùn)行的時(shí)候,提前安裝一些程序,就可以檢測機(jī)電設(shè)備每個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)作的真正情況了,作用是在煤礦機(jī)電機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候可以自我進(jìn)行管理和監(jiān)控,出現(xiàn)故障自我診斷以及自我檢查,維護(hù)人員就不需要再負(fù)擔(dān)繁重的工作了,同時(shí)自動(dòng)化的信息處理以及保存過程,使煤礦機(jī)電設(shè)備獲得了更高的運(yùn)行效率,從整體上改善了中國煤炭企業(yè)的發(fā)展。
2 中國煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的發(fā)展前景
2.1 應(yīng)用在礦井安全生產(chǎn)和安全檢測方面
煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)在今后的日子里還會(huì)得到不斷的發(fā)展,并且在礦井安全生產(chǎn)和檢測方面得到廣泛的應(yīng)用。中國的煤炭企業(yè)中絕大多數(shù)都是以自動(dòng)化集約管理方式來進(jìn)行生產(chǎn)的,煤礦企業(yè)因此具有了更高的安全運(yùn)行效率,例如各種遠(yuǎn)程操控技術(shù)的使用,這種非常實(shí)用的自動(dòng)化技術(shù)通過無人監(jiān)管解放了人力資源,而且可以有效的監(jiān)督和管理礦井運(yùn)行的安全,完成記錄工作,在獲取和收集數(shù)據(jù)的時(shí)候作用也是比較明顯的,管理人員從繁瑣的工作中擺脫了出來,工作效率也得到了提升。
2.2 應(yīng)用在煤礦提升機(jī)方面
煤礦提升機(jī)在工作的時(shí)候,為了保證開采煤礦的過程中提升容器往來工作都能安全的實(shí)施下去,設(shè)備必須具有良好的運(yùn)行安全效率,在煤礦提升機(jī)工作過程中必須要加強(qiáng)應(yīng)用自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)是提升機(jī)運(yùn)行機(jī)制的有效保障,使用信息技術(shù)我們可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理和監(jiān)控工作自動(dòng)化的進(jìn)行,提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,并且科學(xué)的調(diào)節(jié)信號(hào)變頻。這種自動(dòng)化全數(shù)字的管理方式可以保證控制和調(diào)節(jié)的有效性,使用那些控制性能好的儀器來對(duì)程序運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)節(jié),強(qiáng)化主動(dòng)控制,做好監(jiān)控管理以及調(diào)節(jié),真正為煤礦提升機(jī)的運(yùn)行打好基礎(chǔ),使其變得更加安全且高效,同時(shí)提升信號(hào)方面煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)的應(yīng)用效果也得到了有效的提高。
2.3 應(yīng)用在煤礦采掘方面
采掘工作是非常危險(xiǎn)的,煤礦工人需要在煤礦井下進(jìn)行采掘作業(yè),一旦有事故出現(xiàn)很可能會(huì)帶來人身傷害,而且我們無法事先監(jiān)測這種事故并做錯(cuò)預(yù)防措施。如今應(yīng)用了煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù),在對(duì)采煤機(jī)進(jìn)行牽引的過程中自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)發(fā)揮了很大的作用,特殊情況下可以做到發(fā)電制動(dòng)管理,對(duì)牽引機(jī)進(jìn)行同時(shí)的牽引制動(dòng),這樣在50°傾斜角煤層環(huán)境中作業(yè)的工作就能更加的安全,并且采掘的效率也能得到提升。
參考文獻(xiàn):
[1]張和平.淺述煤礦機(jī)電自動(dòng)化實(shí)用技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(18):152.
[2]李孟,吳富如.淺談我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及管理[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè),2010(28):44-45.
目前,我國煤炭的生產(chǎn)主要呈多層次技術(shù)結(jié)構(gòu),大部分的大型煤礦還處于綜合開采階段,而中小型煤礦更是處于普通機(jī)械化的開采階段,而一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中依然以最為傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式。煤礦的機(jī)械自動(dòng)化程度、生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家,且技術(shù)水平與機(jī)械設(shè)備均不能滿足實(shí)際的煤炭需求。相比之下,一些發(fā)達(dá)國家的煤炭行業(yè)在先進(jìn)技術(shù)的支持下,煤炭的整體技術(shù)水平、生產(chǎn)條件及生產(chǎn)效率等方面都得到了極大的改進(jìn),目前已成為發(fā)達(dá)國家的一個(gè)高效率、高安全及高技術(shù)的行業(yè)。其中,以自動(dòng)化控制技術(shù)為主的新技術(shù)在煤炭行業(yè)中應(yīng)用的越來越成熟,通過運(yùn)用綜合機(jī)械化與自動(dòng)化機(jī)電設(shè)備等,從而提升了煤炭機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此,在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)大力引進(jìn)新技術(shù),全面運(yùn)用在機(jī)電設(shè)備中。
2自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用
2.1煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用
作為現(xiàn)階段煤礦中自動(dòng)化程度比較高的設(shè)備,礦井提升機(jī)在煤礦中的作用就是提升煤炭、矸石與下放材料、設(shè)備及升降人員等。在礦井井筒中,提升容器長收稿日期:2013-12-26作者簡介:高軍(1986-),陜西神木縣人,畢業(yè)于西北大學(xué)機(jī)電自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)在神東煤炭集團(tuán)布爾臺(tái)煤礦工作。期、高速地進(jìn)行著往復(fù)運(yùn)動(dòng),是材料、設(shè)備、人員進(jìn)出礦井的重要設(shè)施,因此提升機(jī)的安全、可靠運(yùn)行對(duì)煤礦具有舉足輕重的作用。而控制提升機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的電控系統(tǒng)則顯得更加重要,其中電控系統(tǒng)所應(yīng)用的技術(shù)就是自動(dòng)化技術(shù)?,F(xiàn)階段我國煤礦中的全數(shù)字化提升機(jī)就是技術(shù)最為先進(jìn)的提升設(shè)備,該提升設(shè)備采用全數(shù)字化控制系統(tǒng)作為其電控系統(tǒng),其控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)控、輔助等功能都是由性能非常高的PLC可編程控制器所承擔(dān),其控制方式為分布式控制,并對(duì)主控、調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)監(jiān)控及制動(dòng)等設(shè)備都分別設(shè)置獨(dú)立的控制器,而不同的控制器之間則采用總線通訊的控制方式。因此,在礦井提升機(jī)電控系統(tǒng)中控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)測等方面應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),大大提升了各系統(tǒng)的工作效率與可靠性。
2.2在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用
由于礦井中的生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜,在生產(chǎn)中不僅要求較高的生產(chǎn)效率,還要兼顧地下水、瓦斯等不良因素,從而加大了生產(chǎn)與需求之間的矛盾。在現(xiàn)代化礦井中,主要是采用大型采掘設(shè)備進(jìn)行采掘面的作用,以實(shí)現(xiàn)綜合開采的自動(dòng)化,從而不斷減少綜采面的人員作用。目前,在煤礦采掘中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)比較成熟的設(shè)備則是電牽引采煤機(jī)。該采煤機(jī)的牽引特性非常好,這也是普通采煤機(jī)不具備的優(yōu)點(diǎn)之一。因該采煤機(jī)應(yīng)用了自動(dòng)控制系統(tǒng),因此在其前進(jìn)的過程中,其能提供比較大的牽引力,當(dāng)其在下滑的過程中,又可以通過發(fā)電制動(dòng),并在牽引電動(dòng)機(jī)軸端設(shè)置預(yù)防下滑的制動(dòng)器,因此該采煤機(jī)在40°~50°的傾角煤層上作用,且不用配備其他的防滑設(shè)備,因此,通過應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),不僅使采煤機(jī)能更好地適應(yīng)礦井中的地質(zhì)環(huán)境,還大大提高了機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。
2.3在煤礦監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用
煤礦開采具有較高的危險(xiǎn)性,因此需要對(duì)開采的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在現(xiàn)代礦井中,已建立了安全監(jiān)測、電網(wǎng)監(jiān)控及跟蹤定位系統(tǒng)等監(jiān)控系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井生產(chǎn)的全過程實(shí)時(shí)監(jiān)控。而監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控的范圍主要有提升、傳輸、防爆等系統(tǒng),對(duì)保證礦井各個(gè)環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)具有重要的意義。因此,需要提高煤礦監(jiān)控設(shè)備的可靠性與準(zhǔn)確性,而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井全過程的實(shí)時(shí)控制。自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括以下幾點(diǎn):①能通過自動(dòng)通信技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示出具體的地理與生產(chǎn)信息,且能實(shí)時(shí)查詢井下情況;②可針對(duì)井下的地理情況進(jìn)行井下坑道分布圖的制作,以更加了解井下情況,使調(diào)度工作更加方便;③能實(shí)現(xiàn)對(duì)員工的自動(dòng)考勤,提高人力資源管理的效率;④若出現(xiàn)事故,能快速查詢井下人員的人數(shù)、位置及身份等,以為救援工作提供信息支持;⑤在救援過程中,能對(duì)井下人員進(jìn)行快速的定位,從而提高救援工作的效率。因此,在煤礦監(jiān)控設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)井下工作的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)的監(jiān)控,更加有利于煤礦的生產(chǎn)與管理。
3結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】煤礦機(jī)電技術(shù);自動(dòng)化;創(chuàng)新應(yīng)用
隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國自動(dòng)化煤礦機(jī)電技術(shù)逐漸趨于集成化、可靠化、多樣化及智能化發(fā)展,其在未來的發(fā)展十分可觀。利用自動(dòng)化技術(shù)能夠全面優(yōu)化煤礦機(jī)電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了煤礦機(jī)電系統(tǒng)與外界互聯(lián)網(wǎng)的相互連接,大大降低了煤礦企業(yè)在生產(chǎn)操作中的人工成本,在一定程度上能夠促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 自動(dòng)化基本概述
煤礦機(jī)電技術(shù)中的自動(dòng)化主要是指煤礦機(jī)械設(shè)備或者生產(chǎn)過程及相關(guān)管理工作在無人直接參與的狀況下,利用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)整個(gè)煤礦生產(chǎn)過程進(jìn)行自動(dòng)化檢測、信息傳輸、處理、分析判斷及控制操縱等,從而達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo)?;谧詣?dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中所發(fā)揮的作用上來看,可以說自動(dòng)化是以一項(xiàng)綜合性技術(shù),主要是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)等多種技術(shù)融合在一起的交叉技術(shù)。自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的影響,強(qiáng)化了煤礦機(jī)電技術(shù)的功能性,在很大程度上帶動(dòng)了我國煤礦業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。
自動(dòng)化技術(shù)是在70年代中期逐漸開始在國外煤礦機(jī)械中應(yīng)用,80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)興起,它的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的創(chuàng)新應(yīng)用,其在煤礦企業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用價(jià)值也開始逐漸顯露,該技術(shù)的應(yīng)用提高了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的整體性能。目前自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在國外煤礦機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)發(fā)展中逐漸普及,為了提升我國綜合實(shí)力,我國煤礦企業(yè)應(yīng)積極投身于煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化創(chuàng)新中,充分發(fā)揮自動(dòng)化在煤礦機(jī)電技術(shù)中的作用。
2 煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化產(chǎn)品特點(diǎn)
煤礦機(jī)電技術(shù)中的自動(dòng)化其所產(chǎn)生的作用主要是由自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)用體現(xiàn)的,隨著我國煤礦業(yè)的迅速發(fā)展,我國煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展也開始注重煤礦機(jī)電技術(shù)革新,目前已有部分煤礦企業(yè)在煤礦機(jī)電技術(shù)中加入自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性,逐漸開始在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化產(chǎn)品。煤礦機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品與傳統(tǒng)煤礦機(jī)電產(chǎn)品存在較大的區(qū)別,自動(dòng)化產(chǎn)品具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
2.1 自動(dòng)化產(chǎn)品具有開放性
煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作中所應(yīng)用的自動(dòng)化產(chǎn)品具有通信聯(lián)網(wǎng)功能,其中中央處理設(shè)備具有多種通信模塊及通信接口,其與各底層的設(shè)計(jì)及雙絞屏蔽通信線進(jìn)行連接通信,能夠達(dá)到生產(chǎn)信息交互、聯(lián)系及集中控制等目的。
2.2 自動(dòng)化產(chǎn)品具有多樣性
煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中包含了諸多方面的內(nèi)容,不同的工作環(huán)節(jié)對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品有不同的要求,為了滿足煤礦企業(yè)發(fā)展需求,現(xiàn)今我國已經(jīng)涌現(xiàn)了多種多樣的自動(dòng)化產(chǎn)品。隨著自動(dòng)化產(chǎn)品的不斷增多,與其配套的傳感器種類也越來越多,這一狀況給煤礦企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來了一定的機(jī)遇。
2.3 自動(dòng)化產(chǎn)品趨于集成化
以往煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中所使用的煤礦機(jī)電產(chǎn)品功能較為單一,而現(xiàn)今煤礦企業(yè)所運(yùn)用的自動(dòng)化產(chǎn)品大多都融入了多種先進(jìn)技術(shù),具有較強(qiáng)的功能性,自動(dòng)化產(chǎn)品逐漸趨于集成化。目前煤礦企業(yè)所使用的自動(dòng)化產(chǎn)品主要是以計(jì)算機(jī)、可編程控制器、單片機(jī)及嵌入式計(jì)算機(jī)等設(shè)備作為核心處理器,將高精度傳感器作為煤礦機(jī)電信息采集及傳輸元件,將人機(jī)界面作為顯示設(shè)備,從而合理控制煤礦企業(yè)整個(gè)安全生產(chǎn)操作。
2.4 自動(dòng)化產(chǎn)品趨于智能化
煤礦企業(yè)中所使用的自動(dòng)化產(chǎn)品內(nèi)部基本上都有微處理器設(shè)備,現(xiàn)如今微處理器功能日漸強(qiáng)大,從而使自動(dòng)化產(chǎn)品的功能性也越來越強(qiáng)大。目前我國自動(dòng)化產(chǎn)品逐漸趨于智能化,原因在于微處理器處理信息的能力及速度不斷提高,可供智能集成選擇的余量也不斷加大。
3 煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化創(chuàng)新應(yīng)用
上述已經(jīng)全面闡述了煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化產(chǎn)品獨(dú)有的特點(diǎn),由此可見自動(dòng)化給我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展帶來了寬廣的空間,現(xiàn)今我國自動(dòng)化技術(shù)也隨著煤礦業(yè)的發(fā)展在不斷更新與進(jìn)步,以下是對(duì)煤礦機(jī)電系統(tǒng)應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)分析:
3.1 綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用
綜合自動(dòng)化技術(shù)是隨著我國通信技術(shù)及以太網(wǎng)發(fā)展起來的,該技術(shù)還稱之為數(shù)字礦山技術(shù),其在應(yīng)用中主要運(yùn)用統(tǒng)一工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)煤礦企業(yè)中所應(yīng)用的電子系統(tǒng)進(jìn)行集成化管理,但是該自動(dòng)化技術(shù)存在一定的局限性,其感知手段較為單一,感知網(wǎng)絡(luò)較為貧乏,在應(yīng)用中忽略了軟件平臺(tái)的集成,對(duì)于我國多種先進(jìn)技術(shù)缺乏有效融合,因此我國綜合自動(dòng)化技術(shù)還需要進(jìn)一步改進(jìn)與創(chuàng)新。
3.2 礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以說是綜合自動(dòng)化技術(shù)的補(bǔ)充,該技術(shù)主要針對(duì)綜合自動(dòng)化技術(shù)中匱乏的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及通信技術(shù)進(jìn)行了延伸與拓展。其利用智能裝置對(duì)煤礦所在位置進(jìn)行物理感知識(shí)別,然后再通過互聯(lián)網(wǎng)的形式進(jìn)行傳輸,運(yùn)用中央處理器對(duì)互聯(lián)網(wǎng)所傳輸?shù)男畔⒓拔鲗幪幚?,從而以信息為依?jù)對(duì)煤礦整個(gè)操作系統(tǒng)發(fā)出控制指令,實(shí)現(xiàn)了人與人、物與物、人與物之間的相關(guān)信息交流及連接,確保了煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中進(jìn)行各項(xiàng)決策的合理性與科學(xué)性。
4 我國煤礦機(jī)電技術(shù)中自動(dòng)化創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展趨勢
現(xiàn)今,我國經(jīng)濟(jì)市場中煤礦機(jī)電主流處理器的更新速度較快,多線程多核心的自動(dòng)化產(chǎn)品在煤礦企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)操作中帶來了極大的便利。其運(yùn)算速度越來越快,儲(chǔ)存煤礦生產(chǎn)操作相關(guān)信息的能力逐漸提高,而相反的其體積卻越來越小,滿足了煤礦井下工作需要,其在煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作中的應(yīng)用將越來越廣泛。諸多煤礦企業(yè)在生產(chǎn)操作中所處的工作環(huán)境十分惡劣,且工作空間較為狹小,需要具備這些優(yōu)勢的主流處理器。煤礦生產(chǎn)操作具有一定的復(fù)雜性,若無法確保其安全生產(chǎn)操作,那么會(huì)對(duì)工作人員造成一定的安全隱患及生命威脅,因此在未來自動(dòng)化技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品研究中,要更加注重自動(dòng)化技術(shù)及自動(dòng)化產(chǎn)品的安全性與可靠性,從而為煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作提供強(qiáng)有力的自動(dòng)化技術(shù)支持與安全保障。
5 總結(jié)
正所謂有創(chuàng)新才有發(fā)展,煤礦企業(yè)要想在激烈的斗爭中占據(jù)重要地位,就要與時(shí)俱進(jìn),對(duì)煤礦機(jī)電技術(shù)不斷改革與創(chuàng)新。自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)給煤礦機(jī)電技術(shù)帶來了創(chuàng)新源泉,煤礦企業(yè)合理應(yīng)用自動(dòng)煤礦機(jī)電技術(shù)不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)效率,同時(shí)還能夠確保煤礦生產(chǎn)的安全性,對(duì)煤礦企業(yè)的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]侯睿.淺談自動(dòng)化技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備方面的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化,2010(02).
【關(guān)鍵詞】機(jī)電工程;技術(shù)應(yīng)用;機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展前景
當(dāng)前,計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展,開始廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域之中,并逐漸發(fā)展形成機(jī)電一體化局面,改善機(jī)械工業(yè)的同時(shí)加速了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。本文就機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電工程的核心技術(shù)以及機(jī)電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行分析,加速機(jī)電工程一體化發(fā)展。
1機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1.1機(jī)器構(gòu)造
就機(jī)電工程技術(shù)而言,其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機(jī)器,而生產(chǎn)機(jī)器自身有發(fā)動(dòng)機(jī)、配器、行駛以及制動(dòng)等較多的組成部件,想要確保機(jī)械的運(yùn)行效率,需要進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時(shí),進(jìn)行機(jī)械效率優(yōu)化期間,僅考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性,還需要對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行考慮以及改進(jìn)。一般傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品的原料為鋼鐵,但是隨著傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品市場競爭力的下降,開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料,通過新型生產(chǎn)原料的選擇,不但成功降低了機(jī)器自身的重量,還降低了能力方面的消耗,在提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率的同時(shí)提高機(jī)器效率。
1.2技術(shù)的優(yōu)化
想要進(jìn)行機(jī)電工程技術(shù)的應(yīng)用,最為行之有效的方法就是進(jìn)行弱電控制線路的提高,在提高的同時(shí)保證工作的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機(jī)、微型計(jì)算機(jī)等方面的綜合性能展開分析,提高弱電控制線路,內(nèi)容如下。
1.2.1電機(jī)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)的代表,應(yīng)用期間電機(jī)響應(yīng)速度、工作效率存在問題,想要進(jìn)行電機(jī)綜合性能的提高,可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動(dòng)單元,并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1.2.2傳感器
就傳感器而言,科技含量低會(huì)影響信息精準(zhǔn)度、敏銳性以及信息傳入的及時(shí)性,所以想要提高傳感器工作效率,前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準(zhǔn)度。當(dāng)前,光纖傳感器是最為常用的傳感器類型,非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質(zhì),能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1.2.3微型計(jì)算機(jī)
微型計(jì)算器作為信息處理設(shè)備之一,在機(jī)電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計(jì)算機(jī)的綜合性能,前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準(zhǔn)確、可靠,并對(duì)干擾等相關(guān)問題進(jìn)行處理。另外,要進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)人才的培養(yǎng),達(dá)到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式,確保機(jī)器運(yùn)作效果。
2機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化涵蓋兩方面技術(shù),即軟件、硬件(機(jī)械本體以及傳感器等),為了確保機(jī)電一體化發(fā)展,需要從機(jī)械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)等5個(gè)方面進(jìn)行分析,內(nèi)容如下。
2.1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體需要綜合考慮幾個(gè)方面,包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機(jī)械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料,想要減輕質(zhì)量,前提是進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),并考慮材料的替代,在堅(jiān)強(qiáng)機(jī)械本體重量的情況下實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)小型化,并最終達(dá)到機(jī)械本體優(yōu)化的目的。
2.2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個(gè)方面,即可靠性、靈敏度、精準(zhǔn)度,并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器,外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
當(dāng)前,信息技術(shù)的發(fā)展與普及,直接促進(jìn)了機(jī)電一體化,所以想要更好的帶動(dòng)并發(fā)展機(jī)電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況,提高處理速度。
2.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
基于電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)使用期間的快速響應(yīng)、效率問題,所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動(dòng)單元替代傳統(tǒng)的電機(jī)。
2.5接口技術(shù)
想要實(shí)現(xiàn)和計(jì)算機(jī)之間的通信,需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標(biāo)準(zhǔn)化以及規(guī)格化,利于實(shí)現(xiàn)信息傳遞、維修處理,并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。當(dāng)前,技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟(jì)成本的條件下進(jìn)行高效接口的研發(fā),以解決接口中所涉問題。
3機(jī)電一體化技術(shù)前景分析
就當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,未來機(jī)電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個(gè)發(fā)展方向,內(nèi)容如下。
3.1智能化
當(dāng)前,智能化儼然已經(jīng)成為21世紀(jì)機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向,智能機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠有效的進(jìn)行人類智能的模擬,有一定的判斷、推理、思維、決策能力,在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動(dòng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個(gè)方面,即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強(qiáng)通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下,能夠進(jìn)行裁剪、組合,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言,機(jī)電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展,盡可能的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能,包括智能、情感等,趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3.3微型化
微型機(jī)電一體化涵蓋微機(jī)械、微電子、軟件技術(shù),成為機(jī)電一體化發(fā)展方向之一。當(dāng)前微電子機(jī)械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機(jī)電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢,包括體積以及耗能小、靈活性等,能夠進(jìn)入一般機(jī)械都無法達(dá)到的空間中,利于精細(xì)化操作,且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中,未來發(fā)展前景更為廣闊。
3.4模塊化
在機(jī)電一體化中,產(chǎn)品的種類豐富多樣,生產(chǎn)廠家繁多,進(jìn)行機(jī)械接口(電氣以及動(dòng)力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事,需要經(jīng)歷較長的時(shí)間,并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言,可以借助標(biāo)準(zhǔn)單元進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā),并合理的進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大化。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
就當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言,網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中,對(duì)于機(jī)電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響,使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多,所以網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)方式以及形式也會(huì)有所不同,網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
當(dāng)前,工業(yè)的興盛發(fā)展,在降低資源的同時(shí),更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題,綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時(shí)展的主要趨勢,所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報(bào)廢期間不進(jìn)行回收,目的是在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期(包括設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低,并且最大程度上提高資源的利用效率。另外,綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容,機(jī)電一體化已經(jīng)成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會(huì)所需、是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)變革所需,在推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的同時(shí),振興機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。另外,機(jī)電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向,也對(duì)相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求,以利于機(jī)械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:排澇泵站;機(jī)電自動(dòng)化
中圖分類號(hào):TV675文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
隨著近期大中型泵站工程建設(shè)的迅速發(fā)展,給泵站工程的管理積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn),取得了一定的成績。但是,長期以來受“重建輕管”思想的影響,管理工作中也存在著一些問題,影響著工程效益的充分發(fā)揮。
一、泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)需求分析
泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)要能滿足泵站的運(yùn)行、管理需結(jié)合泵站的運(yùn)行、檢修和管理要求,機(jī)電自動(dòng)化的需求可以按其功能、性能需求分別進(jìn)行分析。
1、功能需求
1.1 基本功能:機(jī)組控制功能;報(bào)警功能;數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、存儲(chǔ)、分析、查詢、報(bào)表等功能。
1.2 高級(jí)功能:自動(dòng)調(diào)節(jié)功能、自診斷功能與自恢復(fù)、遠(yuǎn)程維護(hù)功能、運(yùn)行管理功能、設(shè)備安全保障功能、音像功能、應(yīng)急功能。
1.3 修飾:人機(jī)交互的科學(xué)性、操作的方便程度、視覺效果。
這三大類功能不是完全分開的,隨著技術(shù)進(jìn)步、管理進(jìn)步是可以從高到低進(jìn)行層次轉(zhuǎn)換的。
2、性能需求
2.1 可靠性需求。可靠性需求是泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)以及其他設(shè)備的基本性能需求,其中包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、抗電磁干擾、抗雷擊、防誤操作的能力,具有長平均無故障時(shí)間和短故障恢復(fù)時(shí)間。
2.2 適用性需求。機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)是為泵站的運(yùn)行和管理服務(wù)的,自動(dòng)化系統(tǒng)要能適用于泵站人力資源狀況、一次設(shè)備狀況、管理模式。
2.3 先進(jìn)性需求。一套優(yōu)秀的泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)不僅僅要適應(yīng)泵站本身的運(yùn)行和管理的需要,還要具備一定的先進(jìn)性和前瞻性,能夠?qū)Ρ谜镜倪\(yùn)行和管理水平進(jìn)行適度的提升和改革,甚至是次革命。
2.4 節(jié)能需求。泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能通過對(duì)設(shè)備狀況的判斷以及運(yùn)行時(shí)間、啟動(dòng)次數(shù)、耗能情況、抽水效率等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,并按照一定的算法進(jìn)行計(jì)算,選擇工作方式和操控對(duì)象,以達(dá)到節(jié)能提效的性能需要。再者,自動(dòng)化系統(tǒng)本身就應(yīng)該是能耗低、電磁輻射小的系統(tǒng)。
二、水泵的管理與維護(hù)
定期檢修,可及時(shí)排除水泵缺陷,保持水泵良好的技術(shù)狀態(tài)。水泵除日常維護(hù)管理外,在灌排結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行一次小修,經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行后進(jìn)行大修。
1、水泵的小修
經(jīng)過一個(gè)灌排季節(jié)的運(yùn)行,一般歷時(shí)1年,累計(jì)運(yùn)行1000h,如果水泵運(yùn)行正常,效率沒有顯著降低,不必將水泵拆卸,僅進(jìn)行水泵小修。小修是指不拆卸水泵轉(zhuǎn)輪,對(duì)水泵進(jìn)行小的保養(yǎng),對(duì)易磨、易損零部件進(jìn)行清洗檢查、維護(hù)修理和更換調(diào)試等。一般包括以下內(nèi)容:
1.1 全調(diào)節(jié)水泵頂部的受油器及配壓閥的調(diào)整檢查或零件更換。
1.2 油及全調(diào)節(jié)水泵壓力油的檢驗(yàn)、過濾或更換。
1.3 檢修并清洗軸承、油槽、油環(huán),更換油或?qū)S承進(jìn)行修刮。檢查軸流泵橡膠軸承磨損及軸和軸承的間隙,必要時(shí)更換橡膠軸承。
1.4 處理或更換變質(zhì)硬化的填料。
1.5 檢查軸流泵葉片及葉輪外殼氣蝕與損壞情況,并測定其間隙,必要時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。
1.6 檢查并調(diào)整水泵葉輪間隙,檢修葉輪松動(dòng)情況或修補(bǔ)損壞的葉輪。
1.7檢查并緊固水泵及傳動(dòng)裝置各部分的連接螺絲。
1.8 根據(jù)運(yùn)行中反映的問題,在不抽出水泵傳動(dòng)軸情況下對(duì)有關(guān)部位進(jìn)行檢查。
2、水泵的大修
根據(jù)水泵的技術(shù)狀態(tài)和零部件的磨損、腐蝕、老化程度以及運(yùn)行維護(hù)條件等確定大修周期。一般運(yùn)行3—5年,累計(jì)運(yùn)行2500—15000h后安排大修(多泥沙河流1500-2500h)。大修內(nèi)容包括:水泵主軸軸頸檢查或修理;全調(diào)節(jié)水泵的受油器及其附屬設(shè)備或零件更換;全調(diào)節(jié)水泵輪殼內(nèi)部的檢查;規(guī)定的預(yù)防性試驗(yàn)等。在保養(yǎng)中如發(fā)現(xiàn)由于技術(shù)、配件以及經(jīng)營等問題無法解決,或在運(yùn)行中因發(fā)生事故必須抽出轉(zhuǎn)輪檢修時(shí),均列入大修理項(xiàng)目。
三、保護(hù)、監(jiān)控系統(tǒng)工作與控制技術(shù)
泵站綜合保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)可以方便的實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種工作方式。因?yàn)槊颗_(tái)機(jī)組配置了單獨(dú)的微機(jī)型電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置,裝置安裝在開關(guān)柜上,獨(dú)立完成測量、控制、保護(hù)、信號(hào)功能,可對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制、保護(hù)和監(jiān)測。
1、手動(dòng)方式
開機(jī)臺(tái)數(shù)視進(jìn)水池水位而定,機(jī)組的啟動(dòng)或停止由操作人員在電機(jī)出線柜前或中控臺(tái)按鈕進(jìn)行操作。選擇要啟動(dòng)的機(jī)組號(hào),首先檢查開機(jī)條件是否具備,冷卻水有無指示。如果正常,有燈光指示,對(duì)應(yīng)的繼電器得電;此時(shí)將工作方式選擇開關(guān)打至“手動(dòng)”位置,使得手動(dòng)操作系統(tǒng)電源接通;然后將電容補(bǔ)償柜的斷路器打到“合閘”位置;最后一步是按下機(jī)組控制柜合閘按鈕,則合閘線圈得電吸合,斷路器合閘。但這一過程仍處于電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置的監(jiān)測之下,因?yàn)楹蠑嗦菲髑?,必須將斷路器手車推到工作位置,同時(shí)保護(hù)裝置還需檢測手車開關(guān)位置、斷路器狀態(tài),接地刀狀態(tài)、儲(chǔ)能電機(jī)開關(guān)位置等開關(guān)量,符合要求后才能正常合閘。機(jī)組的停機(jī)操作比較簡單,選擇要停機(jī)的機(jī)組號(hào)并按下分閘按鈕,分閘線圈得電,斷路器分閘,同時(shí)必須將斷路器手車搖回原位,把選擇開關(guān)打至“停止”位置,并將電容補(bǔ)償柜的斷路器打到“分閘”位置。
2、自動(dòng)方式
當(dāng)工作方式選擇開關(guān)打到“自動(dòng)”位置時(shí),系統(tǒng)處于自動(dòng)運(yùn)行方式。機(jī)組的啟動(dòng)與停止由前池水位決定,要使機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)或停止,部分工作還必須借助于人工,即:必須具備開機(jī)條件;斷路器經(jīng)常性處于熱備用狀態(tài)。自動(dòng)合閘、分閘回路可以看出,機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)或停止,是由中間繼電器來控制的。設(shè)于中控臺(tái)的數(shù)字顯示控制儀根據(jù)采集到的進(jìn)水前池的水位信號(hào),來控制中間繼電器的狀態(tài)。
數(shù)字顯示控制系統(tǒng)由多個(gè)控制器組成。水位設(shè)置應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求,設(shè)置停機(jī)水位、最低運(yùn)行水位、起排水位、最高運(yùn)行水位。除停機(jī)水位外,其余統(tǒng)一稱作開機(jī)水位。控制系統(tǒng)設(shè)置了停機(jī)水位、開機(jī)水位,這幾個(gè)數(shù)值之間要有水位差,這樣才能自動(dòng)按順序投入各臺(tái)機(jī)組,工作原理簡要分析如下:
當(dāng)汛期外河水位達(dá)到關(guān)閘水位時(shí),雨水、生活污水進(jìn)入前池,前池水位不斷上升。當(dāng)檢測達(dá)到開機(jī)水位時(shí),根據(jù)進(jìn)水池水位及進(jìn)水流量控制系統(tǒng)發(fā)出指令使相應(yīng)機(jī)組觸點(diǎn)閉合,繼電器吸合,其常開觸點(diǎn)接通相應(yīng)機(jī)組自動(dòng)合閘回路,使機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行。隨著排水總量的不斷增大,前池水位逐漸下降,機(jī)組就會(huì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置按順序停機(jī)。自動(dòng)方式工作過程在正式投入運(yùn)行前必須通過各項(xiàng)試驗(yàn)和模擬調(diào)試。為確保安全,調(diào)試時(shí)各機(jī)組的斷路器手車應(yīng)推至試驗(yàn)位置,斷路器手車在試驗(yàn)位置時(shí),斷路器可進(jìn)行合、分閘操作,但由于與母線是隔離的,電動(dòng)機(jī)不會(huì)帶電。
結(jié)束語
泵站機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)形式多樣,各用電負(fù)荷的安排、機(jī)電設(shè)備的選擇、自動(dòng)化保護(hù)程度、監(jiān)控等等也有多種設(shè)計(jì)形式。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),需要結(jié)合工程具體情況,征求各方面的意見,對(duì)系統(tǒng)中各設(shè)備的設(shè)置進(jìn)行必要的補(bǔ)充和修正,從而保證泵站機(jī)組的安全運(yùn)行。
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關(guān)鍵詞:機(jī)電工程技術(shù);應(yīng)用及其自動(dòng)化;問題
中圖分類號(hào):TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言:
機(jī)電一體化是當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段。也是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計(jì)算機(jī)為主要特征的自動(dòng)化技術(shù)。如果說機(jī)械系統(tǒng)處理的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對(duì)象是信息和知識(shí),則機(jī)電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識(shí)的能力。
1.機(jī)電技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容含義
1.1機(jī)器的構(gòu)造及工作原料
生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)造一般都是由主體部位的發(fā)動(dòng)機(jī)、曲柄連桿、配氣、起動(dòng)、傳動(dòng)、行駛、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等構(gòu)成,要提高機(jī)器的工作效率,必須從其主體部位改善性能、減輕質(zhì)重和提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度等方面考慮。而傳統(tǒng)機(jī)器產(chǎn)品一般以鋼鐵材料為主,已經(jīng)不具備很強(qiáng)的市場競爭能力。要想改進(jìn)機(jī)器的效率不但要從結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)該多考慮利用非傳統(tǒng)鋼鐵材料為主的生產(chǎn)概念,如用非金屬復(fù)合材料,或者更高層次的金屬材料。當(dāng)機(jī)器主體重量減輕了,方能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率的最大化,減少不必要的能量消耗,提高機(jī)器的工作效率。
1.2提高弱電控制線路
提高弱電控制線路關(guān)鍵在于提高部件間的綜合性能,可從電機(jī)、傳感器、信息處理設(shè)備、軟件等方面進(jìn)行提高。
驅(qū)動(dòng)機(jī)最為廣泛使用的是電機(jī),但其工作效率及響應(yīng)速度還存在著諸多間題。我們面對(duì)此類問題要更為全面的發(fā)展新型的驅(qū)動(dòng)單位,如驅(qū)動(dòng)單元中裝了編碼器的電機(jī)以及控制專用組件、傳感器等多位一機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
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(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。目前,對(duì)外部信息傳感器來說主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
微型計(jì)算機(jī)作為信息處理設(shè)備的主要設(shè)備,大大推進(jìn)了機(jī)電技術(shù)應(yīng)用與微電子學(xué)的進(jìn)步。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電技術(shù)應(yīng)用,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性、準(zhǔn)確性、快速性等特點(diǎn),最大程度的提高處理速度,并解決好抗干擾及其它可能出現(xiàn)的問題。除此之外,在與信息處理設(shè)備進(jìn)去通信時(shí),必須規(guī)范數(shù)據(jù)傳遞的格式,采用同一標(biāo)準(zhǔn),這樣不僅有利于信息傳遞和后續(xù)維修,而且可以簡化設(shè)計(jì)流程。培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才,除低開發(fā)成本、開發(fā)高速傳遞方式,以便解決日后更為大容量化的機(jī)器運(yùn)作能力。
2.機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此,為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手:
2.1機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?,F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化,進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
2.2傳感技術(shù)
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(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對(duì)外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計(jì)算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
2.4驅(qū)動(dòng)技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動(dòng)單元。
2.5接口技術(shù)
為了與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計(jì)。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號(hào)電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
2.6軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
3.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,機(jī)電一體化將朝著以下幾個(gè)方向發(fā)展:
3.1智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一,也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進(jìn)行任意的剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng),一般除RS232等常用通信方式外,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3.3微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級(jí)方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn),可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。
3.4模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢,是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時(shí)代的趨勢,其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)生命周期中,對(duì)生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
4.結(jié)束語
綜上所述,機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求,而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:配電自動(dòng)化; 基本原理; 主要功能; 應(yīng)用效果; 注意問題
中圖分類號(hào):TM421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、配電自動(dòng)化技術(shù)的基本原理
配電自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)管理、配電運(yùn)行自動(dòng)化,以信息技術(shù)為基礎(chǔ),綜合利用各項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)。發(fā)展好配電自動(dòng)化,運(yùn)行管理人員就能從繁忙的事務(wù)中減輕任務(wù),一些人為操作失誤所引起的事故也能夠在很大程度上得到避免,能夠大幅提高配電穩(wěn)定性、可靠性以及安全性。配電系統(tǒng)的自動(dòng)化控制,既可以提高電能的利用率,也能提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,能耗也能大幅降低,在經(jīng)濟(jì)上也能帶來很大利益。而且由于配電系統(tǒng)的模塊化、集成化設(shè)計(jì),在管理運(yùn)行的維護(hù)上更加方便,成本也更低。
配電自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)在沒有人或較少人的參與下,電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)所承擔(dān)的功能很好地實(shí)現(xiàn)。配電自動(dòng)化跟大多數(shù)的其他自動(dòng)化技術(shù)一樣,都主要是信息的自動(dòng)處理、傳輸,而后實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)配電部分的控制。相比普通的配電系統(tǒng),配電自動(dòng)化系統(tǒng)在控制、管理以及運(yùn)行方面都有巨大的優(yōu)勢,能夠更好地應(yīng)對(duì)負(fù)荷增加、電力網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化以及節(jié)能減排等因素帶來的挑戰(zhàn),以實(shí)現(xiàn)配電持續(xù)低耗、高效、可靠運(yùn)行。在實(shí)現(xiàn)的可能性方面,通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù),以及自動(dòng)控制技術(shù)的飛速發(fā)展,為配電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了技術(shù)支持。所以,配電自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜科學(xué)。
配電自動(dòng)化系統(tǒng)有三個(gè)發(fā)展階段,第一階段是基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動(dòng)化階段,第二階段是基于通信網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和饋線終端單元的配電自動(dòng)化系統(tǒng),第三階段的配電自動(dòng)化系統(tǒng)是伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。配電自動(dòng)化經(jīng)過發(fā)展,其內(nèi)容大致可以分為以下幾個(gè)方面: 一是饋線自動(dòng)化,即配電線路自動(dòng)化; 二是變電站自動(dòng)化,此處僅指其與配電有關(guān)的變電站; 三是配電管理自動(dòng)化; 四是用戶自動(dòng)化。
二、配電自動(dòng)化技術(shù)的主要功能
配電自動(dòng)化最主要的功能可以概括為利用自動(dòng)化技術(shù)綜合全面管理配電系統(tǒng),改善普通的配電系統(tǒng)的不足之處,完善普通配電結(jié)構(gòu)的功能,使整個(gè)電力系統(tǒng)更好地運(yùn)行,為用戶可靠供電。
配電自動(dòng)化功能很多,主要是采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行控制,監(jiān)控配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中存在的問題,管理好配電設(shè)備,維護(hù)好設(shè)備安全,根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果,做好檢修管理,停電管理,負(fù)荷管理,通過對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的建設(shè),完善計(jì)量計(jì)費(fèi)功能,將數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)絡(luò),并在網(wǎng)絡(luò)分析,使配電系統(tǒng)的工作管理,網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),營業(yè)管理及相關(guān)系統(tǒng)通信的功能完成更加簡便可行。以上所有這些功能完成所需要的信息很多,包括配電系統(tǒng)中配電網(wǎng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)信息、各種設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)、備品備件、用戶信息等各類信息。配電自動(dòng)化系統(tǒng)可以是集中式,模塊化式的系統(tǒng),建立一個(gè)配電管理自動(dòng)化主站,實(shí)行對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)的各種設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并和配電線路自動(dòng)化、用戶自動(dòng)化、變電站自動(dòng)化集成為一個(gè)系統(tǒng),這樣的系統(tǒng)就是配電管理系統(tǒng)。
三、配電自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效果
長期以來,國內(nèi)外的著名專家學(xué)者對(duì)配電自動(dòng)化進(jìn)行了深入研究,獲得了大量的成果,現(xiàn)在配電自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)基本成型,只是還有很多細(xì)節(jié)的地方需要完善和改進(jìn),這項(xiàng)任務(wù)也沒有想象的那么輕松,還需要我們電力系統(tǒng)工程領(lǐng)域工作人員的一致努力,才能最大程度地實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化,為我國電力建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。配電自動(dòng)化對(duì)電力系統(tǒng)有許多的收益,從收益特征上看,隱性明顯多于顯性。發(fā)展至今,配電自動(dòng)化系統(tǒng)取得的應(yīng)用效果有以下幾方面。
1 經(jīng)濟(jì)效益方面
配電系統(tǒng)的自動(dòng)化效果收益有直接效益和間接效益兩種。配電系統(tǒng)的自動(dòng)化將很大程度上提高供電質(zhì)量,減小故障處理時(shí)間和設(shè)備停電時(shí)間,最大限度地發(fā)揮配電系統(tǒng)的作用,保證企業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行。不僅為電力系統(tǒng)本身帶來經(jīng)濟(jì)效益,也會(huì)為用戶企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。
2 社會(huì)效益方面
自動(dòng)化的配電系統(tǒng)能夠大幅提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)水平,縮減工作人員的勞動(dòng)時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度,使配電系統(tǒng)的運(yùn)行更可靠,不至于因?yàn)橥话l(fā)大面積停電給社會(huì)交通、金融、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等各行各業(yè)的正常進(jìn)行帶來障礙。
四、發(fā)展配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問題
配電自動(dòng)化技術(shù)在飛速發(fā)展,我們在發(fā)展的同時(shí)應(yīng)該注意到發(fā)展帶來的問題,并在今后的發(fā)展方向上避免類似的問題,使配電自動(dòng)化技術(shù)能向更深層次和更完善的方向發(fā)展。發(fā)展配電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該注意到以下一個(gè)問題: 一是做好規(guī)劃,不但要做好配電自動(dòng)化的規(guī)劃,還要做好配網(wǎng)的一次系統(tǒng)的規(guī)劃,在發(fā)展的同時(shí),要全面考慮各種因素,多設(shè)計(jì)好備用方案,堅(jiān)持分階段,分塊實(shí)施的原則,在總體上,有個(gè)發(fā)展綱領(lǐng)指引配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展; 二是要著重考慮配電自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不僅要保證原先的配電設(shè)備安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,更要保證自動(dòng)化監(jiān)控實(shí)施設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、信息傳遞設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行; 三是自動(dòng)化的設(shè)備的建設(shè)在經(jīng)濟(jì)成本上應(yīng)該可行,而且建設(shè)好的自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行對(duì)于本身的配電系統(tǒng)設(shè)備和線路不會(huì)有干擾; 四是加強(qiáng)配電自動(dòng)化軟件的開發(fā),使得配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)更加簡便。
五、結(jié)語
目前我國正大力改造電網(wǎng),配電自動(dòng)化是我國配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然方向,其發(fā)展是建設(shè)智能電網(wǎng)和堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)。配電自動(dòng)化不僅在我國引起了重視,在工業(yè)發(fā)達(dá)國家中,配電系統(tǒng)自動(dòng)化也受到了廣泛的關(guān)注,配電自動(dòng)化系統(tǒng)具有自動(dòng)化水平高、管理功能強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好等優(yōu)點(diǎn),效益顯著,必須堅(jiān)定不移地建設(shè)配電自動(dòng)化管理系統(tǒng)。
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