發布時間:2023-09-08 17:06:28
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關鍵詞:機電一體化 概要 趨勢
隨著科學技術日新月異的發展,不同學科的知識相互滲透交融,促進了工程領域內的技術的革新,特別是機電一體化技術的發展,確立了機械工業未來的發展方向。本文主要對機電一體化技術進行了基本的概述,同時簡述了國內外機電一體化技術的發展概況,進一步分析了機電一體化技術的發展趨勢。
一、機電一體化概要
機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術,根據系統功能目標和優化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統,則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是,機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術,而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化,仍屬傳統機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
二、機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。因此,機電一體化的主要發展方向如下:
1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設的研究日益獲得重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2 模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。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。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。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。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業逐漸形成。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
20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育、日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。因此,機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。
4 微型精密化
隨著納米技術的不斷深入發展,機電一體化技術也將面向微型精密化的方向發展。一般來說,機電一體化產品的微型精密化可以使機電一體化產品的應用范圍更加的廣泛,微機電一體化產品具有體積小,耗能低,應用廣泛等諸多優點,因此微機電一體化技術具有比較廣闊的發展前景。但是微機電一體化技術的發展需要精密的加工工藝以及先進的設備作為其強大的后盾。
5 環保綠色化
(新疆焦煤(集團)有限公司洗煤廠新疆烏魯木齊830025)
摘要隨著信息技術等的發展,機電一體化已經成為一種發展趨勢,同時也為人們的生產、生活提供了更多的便捷。接口是機電一體化產品的重要組成部分,有效運用接口,可以更好地將機電一體化產品中的各個組件有機地連接起來,使機電一體化產品的運行能夠更加順暢、有效。因此,接口技術的研究與運用,直接影響著機電一體化產品的運用效能,相關工作人員應該積極創新接口技術,滿足機電一體化技術不斷發展的需求,進而提高機電一體化產品的質量,更好地為人們的生產、生活服務。
關鍵詞 接口技術 機電一體化 控制系統
一、接口技術在機電一體化控制系統的重要性
作為機電一體化中不可缺少的重要組成部分,機電接口是機電之間進行有效鏈接的必備元件。正是基于這樣的分析,筆者以為,在機電一體化中應該注重接口技術的運用,以此來提高部件之間的有機連接,發揮接口的重要作用。接口技術運用于機電一體化中,應該在依據不同機械的類型和技術要求的基礎上,注重接口的正確連接方式及其技術要求,以此來滿足機電一體化控制系統的需要。
二、簡述機電一體化接口與接口類型
機電一體化系統,即將機械系統與電子系統有機地聯系到一起,從而發揮機械電子的優勢,提高機電一體化產品的應用性能。而接口是機電一體化產品的重要組成部分,它是連接機械系統與電子系統各個模塊的重要組件,具有調節、匹配、緩沖等性質,可以有效地轉換電平、增加功率,使機電一體化產品的性能得到提高;一些技術人員將接口加設抗干擾材料,可以將電子系統與控制系統之間相互隔離,防止兩個系統之間的信號受到干擾,影響電子系統與控制系統運行的可靠性。接口的運用,還可以進行電路轉換,保證機電一體化產品中各個系統之間電流量的匹配,進而提高機電一體化產品的運行效率。
不同的機電一體化產品,其性能、工作原理等都存在差異,自然接口也不完全相同。也就是說,在運用接口技術連接子系統的各個模塊時,需要運用到不同的接口。技術人員根據實際情況將接口分成兩類,即機電接口與人機接口。機電接口是指執行機構驅動系統與傳感器之間的接口,它可以模擬信息的輸入與輸出,并為機電一體化系統提供平穩的電流,以保證機電一體化產品能夠保持一個有序的運行狀態。人機接口是指工作人員或者技術人員與計算機之間的接口,這種接口可以將工作人員的指令,利用計算機網絡進行編碼形成有效的信息數據,并通過接口在各個子系統之間相互傳遞信息,以滿足實際需要。
三、機電接口的重要作用
1.機電接口有助于控制設備的電平穩定轉換。利用機電接口能夠有效地使微機的I/O 芯片(一般都是TTL 電平)實現有機的過渡和穩定,以避免機械的損傷。
2.機電接口有助于增強設備的抗干擾性。在接口處使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機系統和控制設備在電器上加以隔離,能夠提高機電的抗干擾性。
3.機電接口有助于A/D(D/A)的轉換。在微機系統中,通過接口鏈接,使得彼此之間設置A/D 和D/A 轉換電路,以保證微機所處理數據之間的一致性。
四、接口技術在機電一體化中的運用
1.概述接口技術。在機電一體化技術發展的過程中,接口技術是隨之發展起來的新型技術。顧名思義,它是將機電一體化中各個組件、系統相互連接,使其發揮最佳效用的技術。接口技術在機電一體化產品中的應用,可以更加有效地使機電一體化產品中各個復雜的子系統模塊之間有效地連接起來,促進其數據、信息的傳遞與轉換,使機電一體化產品的性能得到提高。而隨著接口技術的發展,機電一體化技術也將得到更快的發展,并將向著網絡化、綠色化、智能化、模塊化方向發展,機電一體化產品的性能也將越來越高,為人們生產、生活提供更多的便利。
2.接口技術在機電一體化中的運用。眾所周知,接口技術在機電一體化中的應用,大大提高了機電一體化系統的性能,同時也促進了機電一體化技術的發展。
那么,接口技術到底是怎樣運用到機電一體化系統中的呢?
(1)連接機電一體化系統中的各個子系統模塊,充當“開關通道”。在機電一體化系統中,各個子系統模塊相互連接,再通過電子系統進行智能化控制,將信息系統中的數據、信息進行傳遞與轉換,使各個系統模塊都能夠在電子系統的控制下運作。要想實現以上功能,就必須有連續的電流,而在接口技術運用下的接口可以充當“開關通道”,工作人員只需正確操作開關執行器,為系統模塊之間的連接提供連續的、平穩的電流,就可以有效實現以上功能。
(2)工作人員可以根據需要手動接口,滿足工作需求。工作人員在操作監控機電一體化系統運作時,通過人機接口使系統按照工作人員的需要進行運作,這種被稱為人機接口。人機接口主要分成輸入與輸出接口,工作人員只需按照需要將指令通過硬件輸入系統,系統就會按照需要將指令編碼成信息數據,并通過接口傳遞給各個系統模塊,輸出相應的狀態、運行參數等,以實現工作人員監控機電一體化系統的目的,滿足工作需要。
(3)運用接口技術,可以有效提高系統輸出信號的質量。傳統的機電一體化技術中,接口的運用還不是很成熟,導致系統顯示的數據、信息等質量不高。隨著接口技術的不斷發展,越來越多的機電一體化系統在運用接口技術之后,有效地提高了數據、信息輸出的質量。工作人員能夠有效控制輸出的數據、信息等運行參數,對這些數據、信息等進行有效的調整,就可以實現監控生產過程的目的。
五、接口技術在洗煤廠PLC 自動化控制中的應用
PLC 可編程控制器接口主要包括基本I/O 接口及外設接口。
I/O 接口分為輸入接口及輸出接口,是PLC 與生產現場之間的連接部件,PLC 通過輸入接口可以檢測被控對象的各種數據,以這些數據作為PLC 對被控對象進行控制的依據,同時PLC 又通過輸出接口將處理結果送給被控對象以實現控制為目的。
同時PLC 配有各種通信接口,這些通信接口一般都帶有通信處理器,PLC 通過這些通信接口可與監視器,打印機,其他PLC、計算機等設備實現通信,PLC 與監視器連接,可將控制過程圖像顯示出來,與其他PLC 連接,可組成多機系統連成網絡,實現更大規模控制,與計算機連接,可組成多級分布式控制系統,實現控制欲管理相結合。
除上述接口外,PLC 還有人機接口,人機接口裝置是用來實現操作人員與PLC 控制系統的對話,最簡單、最普遍的人機接口裝置由安裝在控制臺上的按鈕,轉換開關,指示燈,聲光報警器等器件構成。
六、運用接口技術需要注意的問題
接口技術是在機電一體化技術上發展起來的,所以在運用接口技術的時候,需要注意以下問題:技術人員在運用接口技術將接口連接于各個子系統模塊之間,需要注意接口技術是否與機電一體化技術相匹配,是否能夠符合機電一體化產品在性能上的要求,這些都是技術人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用接口技術,才能為機電一體化產品的性能正常發揮起到基礎的作用;任何技術在運用過程中,都需要進行調試,以確保技術運用的科學性、合理性與可靠性。同樣,接口技術的運用也需要進行智能調試。一般來說,技術人員在運用接口技術連接各個子系統模塊之后,就要及時地進行系統測試與接口的智能調試,這樣才能在第一時間發現問題、解決問題,保證機電一體化產品的可靠運行,也可以為以后接口技術的發展提供參考;接口在使用過程中,人機接口是比較常見的,它是根據實際生產需要而進行的人工調整的接口,也就是說,這種接口是可調的。因此,技術人員運用接口技術必須積極思考機電一體化產品的實際生產效能,并注重接口技術的各項指標能夠按照要求合理調控,結合實際情況運用接口技術。這樣的接口技術才能保證機電一體化系統可以按照需要隨時進行調控,實現智能化、網絡化,提高接口技術的運用效果。
七、結束語
總而言之,在我國現階段的工業發展過程中,隨著我國工業化進程的不斷深入,一些相關的技術也隨之不斷發展。而在機電一體化系統中,接口技術是其中一項極為重要的技術。在機電一體化系統的設計中,要根據各個部件的具體功能要求來具體選擇適當的接口,注重接口的選擇。只有做到這些,才能做到不僅可以提高機電一體化系統控制性能的需要,也能夠做到確保系統運行的穩定性和可靠性。因此,筆者通過本文介紹了接口技術在機電一體化中的具體運用,便于讀者參考及學習。
參考文獻
[1]佘明輝.基于機電一體化系統接口技術的研究.江西電力職業技術學院學報,2006(4).
[2]林鴻珍.關于機電一體化中接口技術的應用分析.中國電子商務,2010(12).
[關鍵詞]煤礦企業;機電一體化;定義;發展;方向
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)06-0102-01
我國是個能源大國,同時也是能源小國,一方面是我國各種資源儲存量大,但另一方面人口眾多,人均占有量遠遠低于世界人均占有量。因此我們需要對資源進行重視,急需提高采煤工藝中各方面的技術來增強我國采煤工業實力,因為煤炭企業開采技術高低直接影響到企業生產的能力,所以就需要引進先進的開采技術,才能保證煤礦企業的市場競爭力,和保證我國煤炭行業的平穩發展。綜合化采煤設備也越來越先進了,并且經過不斷的組裝和綜合使用,正在發揮著越來越重要的作用,進一步加快了我國煤炭開采的速度。所以更多的煤炭企業已經意識到這些作用對自身企業發展的重要性,因此我國煤炭行業勢必走向科技化和智能化。隨著近些年科學技術的快速發展,現代化的煤炭開采技術已經發展的越來越先進,越來越實用。以往傳統的采煤工藝已經不能滿足企業的需要,而現代化的綜合采煤工藝也只有通過不斷地創新才能跟上時展的步伐,而在眾多的煤炭開采技術中,機電一體化技術以它絕對的優勢迅速在煤炭開采中發展運用起來。
一.煤礦機電一體化的含義
其實說到機電一體化,我們更多的印象是在機械制造行業中提及和出現,在較早之前機械制造行業已經引入了機電一體化技術,但是在各個行業機電一體化的自身含義是不盡相同的。一般來講,機電一體化是指在原有的機械技術的基礎上,加之以先進的計算機技術、微電子技術、光學技術、自動控制技術等新近流行的技術設備以使得原有的生產模式更加具有時代感和先進性,目的是提高生產效率,獲得更高的利潤,間接的促使這些學科發展。而煤礦機電一體化簡單說就是機電一體化技術在煤炭行業的應用,就是在煤礦企業中采用先進的各項新型的技術來提升原有的機械操作水平,以使得煤炭開采更具有活力和效率,并且提高了其安全性。比如以前在煤炭開采方面,更多的是大范圍使用人力,人去操控機器進行煤炭的挖掘,靠人的經驗去了解礦井的安全情況,有無安全隱患等。這樣很容易出現在挖掘過程中出現安全事故,現在國家針對煤礦安全問題要求更加嚴格和規范,因此煤炭企業在整體的操作上,開始大范圍的采用計算機技術,幾乎深入到了煤礦開采的各個方面,可以使用計算機計算煤礦的開采進度和可開采度,可以使用自動控制技術進行遠程挖掘機器的操控,尤其針對礦井中的安全情況,可以使用計算機系統進行全程監測和監控,及時發現安全隱患,及時解決,避免安全事故的發生,降低煤礦企業的安全事故率。
二、我國煤炭企業煤礦機電一體化的現狀
我們已經了解煤礦機電一體化的含義是什么了,也知道其在煤炭企業生產過程的優勢所在,其實這些優勢早已經在國際上被很多國家和企業發現并且進行研究使用,那么我們國家在煤礦機電一體化方面是一個什么情況呢,以下就進行簡單的介紹。
由于經濟和科學技術發展方面的原因,我國機電一體化相對于國外一些發達國家而言,起步較晚,自然煤礦機電一體化也就發展較晚,這也導致我國煤炭企業的煤炭開采技術落后于發達國家。在建國初期,電子科技有了初步的發展,當時正是恢復經濟的時期,人們當時嘗試著把電子技術和原有的機械水平相結合,用以提高原有的機械水平,事實證明這種做法也起到了良好的效果,不僅刺激了機械行業的發展也進一步提高了電子技術的發展,從而促使我們進入了計算機時代。自從上個世紀九十年代開始,計算機已經在我國各個生產領域普遍使用,由于計算機技術是機電一體化技術中很重的一部分,因此機電一體化的發展逐漸加快起來。而隨著近些年科學技術的快速發展,機電一體化也隨著各種智能技術的開發與利用,更具有時代性和先進性,全面的提升了水平。這是所有機電一體化的發展歷程,煤礦機電一體化屬于機電一體化的一部分,因此這也是其發展過程,因為機電一體化的發展和利用是統一的,是同步進行的。
雖然我國煤礦機電一體化隨著科學技術的發展,發展速度迅猛,但是和發達國家技術和應用上還是存在較大的差距,而且在具體的機械設備上也存在著明顯的落后趨勢。現在國外在煤炭開采方面使用一種SLS00系列采煤機,我們國家就沒有其各項數據,自產不了,就其1965KW的裝機總功率,按照我國現有的技術根本實現不了,并且在交流變頻開采技術等方面也存在著明顯的差距,最大的差距是存在于自動化技術上。眾所周知,智能的自動化技術是近一段時期發展的新技術,本身在我國就沒有廣泛使用,因此存在一定差距也就不為怪了。不過雖然在與發達國家相比,我國的煤礦機電一體化還有很多不足和需要發展的地方,但是也隨著我國國力增強和經濟的發展取得了一些明顯進步。例如MGDl50NW采煤機的應用是最明顯的一個標志,它的使用,大大提高了煤炭的產量,同時還提高了安全性,其中綜合液壓支架的使用,減輕了重力的壓力,提高人身設備安全性;鋼絲繩損耗定量檢測系統的使用,可以通過計算機的科學計算,準確的了解鋼絲繩的損耗程度,消除了安全隱患,還有更多先進技術的使用,都大大促進了我國煤礦機電一體化的發展進程。
三、我國煤礦機電一體化的發展方向
一方面我國煤礦機電一體化取得不錯的成就,另一方面和發達國家還是存在一些差距,針對存在的差距,我們需要從以下幾個方面去看其發展方向。
1.日趨系統化
在煤礦企業,機電一體化所包含的范圍越來越廣,使用的技術范圍也逐漸擴增,種類越來越多,這些技術之間存在著較大的技術差異,如果不能將其有效的組合起來,勢必造成資源的浪費。但是將這些不同的技術優勢很好結合起來,避免一些劣勢,不是一件容易的事情,還沒有那個國家能夠很好的做到這一步,只是盡可能將其開采效率更大程度的進行提高,因此將煤礦機電一體化中各種技術系統化組合到一起,既是我國煤礦企業所研究的問題,也是發展的方向。
2.日趨微型化
在煤礦機電一體化中,微型化屬于一項不很成熟的技術,它是隨著微電子技術的興起而發展的,因為微電子技術在機電一體化發展過程中起著重要的作用,當人們利用微電子技術發展微型化逐漸擺脫大型的陳舊的生產機械,轉而嘗到了微型機械的甜頭。雖然在發展中存在一些不足和改進之處,但也是煤礦機電一體化的發展方向所在。
3.日趨綠色化
現在全世界都在提倡環保,提倡綠色生產,人們的環保意識越來越強,對企業的環保工作也更加重視。因此煤礦機電一體化的生產應該向綠色安全無公害的生產模式進行發展,無論是煤炭的開采還是煤炭的運輸,每個環節都應該注意保護好生態環境,不能只重視生產和經濟發展而忽略了生態保護的重要性,不能“殺雞取卵”,只看到眼前的利益,而忽略了長遠的利益。因此煤礦機電一體化綠色環保生產模式是今后必然的發展方向。
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:
[1]朱倩臣,孫書永.關于煤礦機電一體化產品在煤礦生產中的應用[J].河南科技,2014(18):134-135.
隨著科學技術的進步,我國的原有的機電裝置也在不斷的進步,機電一體化的最大的優勢就是它有效在機械設備中加入了先進的電子技術。該技術的產生有效的推動了煤礦事業的進步。
關鍵詞:煤礦事業;機電一體化;應用
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:
現階段,我國也逐漸加大了對煤礦事業的重視,機電一體化技術也慢慢的應用在煤礦事業中。所謂的機電一體化就是將計算機、機械設備、控制技術以及信息處理技術等多種技術融合在一起進行統一的管理和使用。機電一體化技術是煤礦事業以及現代科技不斷發展的必然結果,該技術的使用可有有效的提高煤礦事業的工作效率,同時也能更好的促進其發展進程。
一.煤礦機電一體化技術概述
機電一體化將系統工程的理論作為其發展的基礎,集合了多種技術形式于一體,有效的完成了電子科技和機械工程的完美融合,因此,機電一體化不是一個單一的技術形式,是多種技術的統稱。它的主要優勢是它相對于其他的技術而言有著很好的節能效果,它能夠以工程的實際工作狀況為依據來及時的進行合理的調控,從而有效的降低對能源的消耗,在主張低碳環保的當今社會,這種體系必將會得到很好的發展和廣泛的應用;另外,這種體系的構造也不是很復雜,工作人員使用起來也非常的便捷。而且它在設計的時候嚴格的按照規定進行的,因而使用起來非常的可靠。伴隨著科學技術的不斷進步,機電一體化技術也將向著更好更先進的方向發展,并在一定程度上促進煤礦事業的進步。
二.煤礦機電一體化在煤礦事業中的應用
第一,在提升機中使用,跟著我國科學技術的前進步伐,電氣自動化也逐漸應用到采礦工作中,目前,采煤機已經實現了自淺煤層開始開采的的目標,現在由于滾筒式采煤機的誕生大大的提高了工作效率,這種采煤機是以電磁滑差變頻調速無鏈電牽引作為其牽引方式的,相對于傳統的設備這種方式的引用是一次技術的革新,這種牽引技術有著更強的牽引力,同時能有效的將電能信息傳輸給電網,除此之外,它還在外形上也有著很大的優勢,相對與傳統的牽引方式它的體積非常的小,使用起來也非常的便捷。
第二,在煤礦運輸中的使用,在我國煤礦事業中常用的輸送機器是帶式輸送機,它自身有著很多的優勢,比如:一次性可以進行較大產量的輸送、可以進行較遠路程的輸送、工作效率高等等。當前,在國外使用的輸送設備中融入了機電一體化的技術,可以有效的實現對較大載荷的輸送,但是該設備也受到了多方面的制約,使得它的輸送量以及輸送距離都受到了不同程度的減損。現階段我國使用的輸送機還存在著一些較大的問題,比如:可靠性不夠、比較的死板、壽命也不長等等。
第三,在煤礦生產中的使用,近些年來,不斷的有礦難的發生,所以,我們必須引進新的技術和設備來確保礦井工作的安全性。我國也逐漸加大了對礦井工作的重視程度,強調其生產過程中使用的設備必須是能符合生產要求的合格產品。因此,為了增加開關的在煤礦工程中的耐用性,我們通常高壓開關柜內使用真空開關。除此之外,為了加強對煤礦生產的控制,我們可以使用膠帶機來達到目的,同時還要在煤礦工程中逐漸的引入先進的監控技術,從而有效的提高煤礦的安全性和生產量。
第四,在自動監控中的使用,為了使電機得到最大化的利用,同時減少工作的復雜步驟以及幫助工作人員減輕工作壓力,我們對綜掘機的管理逐漸的實現了利電腦變速技術來進行操作。該技術的應用大大的減少了工作過程中對能量的消耗,同時也確保了工作人員的人身安全。現在,我國的采煤機也逐漸的實現了利用微電腦操作的技術,這樣就可以避免工作人員在不安全的地方進行工作。
三.機電一體化管理在我國的應用以及未來的發展
1.機電一體化在我國的管理
第一,要制定一套合理的管理模式,讓管理人員清晰的指導自己的工作職責,并在注意加強對管理人員的素質培養,提高他們的工作素養。同時還要建立一個完善的管理網絡,確保工作人員之間進行相互的約束。使我國的機電管理制度得到不斷的完善與提高。
第二,注重對科研人員進行相應的培訓,只有不斷的學習新的科學技術知識才能保證技術人員更好的進行技術研究,而且要確保科研人員必須熟悉的了解國際上的比較發達的技術,并不斷的向其靠攏。同時還要不斷的引進新的工作設備,確保設備能很好的適應當前的工作需求。只有這樣才能使我國機電管理得到有效的提高。
第三,確保管理制度能夠切實有效的得到實施,想要保證機電工作順利有效的開展就必須有一套嚴格的管理制度。另外,制定的管理制度必須要堅持以人為本,同時還要保證其切實可行。除了嚴格的執行管理制度外,同樣要制定一套全面的獎勵以及處罰措施,以此來激發工作人員的工作熱情。
第四,要加強對設備管理工重要性的認識,在管理的過程中管理人員要及時的對設備的使用情況進行有準確的登記,自設備引進當天開始一直到設備不能在繼續使用為止,管理人員都必須對其進行認真的記錄,同時要定時的對設備進行維護,保證設備都能得到正常的使用。
2.煤礦機電一體化在我國取得的成效
機電一體化在煤礦事業中的應用有效的降低了工作人員的工作強度,降低了工作的危險性,并且也在一定程度上提高了工作人員的經濟收益。機電一體化技術的使用有效的推動了煤炭事業的進步,也在一定程度上加快了我國經濟的發展步伐。所以,在不久的將來該技術必將得到更加廣泛的使用。
3.機電一體化在我國的發展
一直以來我國倡導的都是人與自然和諧相處,因此在在機電一體化技術的應用上也非常的注重將其朝著環保事業發展,同時還不斷的學習其他國家的優秀技術,來不斷的提高設備的通訊技能,除此之外,還要不斷地提高其他的機電產品的技術,從而使各種資源的使用價值都得到最大化的利用,促進煤礦事業的有效發展。
四.結束語
隨著我國科學技術的不斷發展,國家也越來越重視煤礦業的發展。機電一體化技術也逐漸的在煤礦業中得到廣泛的應用,本文通過該系統在我國煤礦業中的使用情況的分析,探討了將該技術應用在煤礦事業中的重要性,同時也為更好的發展我國煤礦事業提出了一些行之有效的管理建議,希求機電一體化技術在我國煤礦事業中能得到更好的應用,從而促進煤礦事業更快更好的發展。
參考文獻:
[1]郝錦龍.煤炭企業中機電一體化技術的應用探究[J].科技情報開發與經濟.2011,5(10):57-58.
[2]王萌.機電一體化的回顧和發展趨勢展望[J].科技資訊.2008,3(4):93-95.
關鍵詞:機電一體化;仿真技術;發展趨勢;現狀
機電一體化技術是很多技術的融合,如果能夠有效的利用這項技術,不僅能夠提高工作效率,還能減少消耗,因為機電一體化技術最重要的特點就是功能強、質量好、準確度好以及消耗低,因此發展機電一體化技術對我國未來的經濟發展起著關鍵性的作用,為此,筆者就機電一體化系統的仿真發展趨勢進行探討。
一、機電一體化定義
我們所說的機電一體化也通常被稱作機械電子學。通常情況下,學者都認為機電一體化是一種將各種技術融入在機電產品中的學科,這是種學科需要機械學以及信息科學等學科相互融合而形成的。從這個簡單的定義中,我們可以總結三點:第一,機電一體化學科并不是獨立存在的,它是電子學科等相互融合的結果;第二,機電一體化的定義會隨著時代的發展而發展,以前的機電一體化技術注重的是機械與電子的融合,而現代社會的機電一體化,是機電產品與很多學科的融合,所以我們有理由相信,科技的進步會使機電一體化與更多的學科相融合,發展出更強大的技術;第三,機電一體化并不是各個學科之間的簡單相加,它是各種學科有機融合的產物,注重的是學科技術在機電產品中有效的結合,從而使機電產品發揮最大的效用。
二、機電一體化技術應用現狀
制造業是應用機電一體技術最為廣泛的行業,這個行業同時也是很多國家的支柱產業,因為無論是軍事,還是政治都需要制造行業提供機電產品,因此各國都在機電一體化技術上投入了大量的資金,希望本國這項技術在世界上能取得領先地位。
日本的機電一體化技術發展的成果很顯著,尤其是在工業機器人方面,他們將計算機芯片等技術與機電產品有機的融合起來,制造成功了能與人進行視頻,并且擁有觸覺的智能機器人,當現場發生故障時,智能機器人能夠監測到故障并且及時的處理,不僅減少了故障發生的概率,還節約了人力物力成本的支出,最為關鍵的是,避免了相關人員因為維修設備而出現意外事故。西歐國家也出臺了相關的政策來支持這項技術的發展,希望工廠能夠實現全面的自動化,而美國在這方面也加快了研究的步伐,希望通過這項技術能夠減少產品生產周期,進而提高經濟效益。
而我國作為世界上最大的發展中國家,在技術水平方面還遠遠落后于上述的發達國家,但也因此說明了我國在機電一體化技術方面有更大的發展空間。近些年來,因為金融危機的影響,是我國充分意識到了發展機電一體化的重要性,并且意識到了機電一體化技術對我國經濟發展有著不可替代的作用,國家和企業都加快了研究的步伐。針對我國目前發展狀態,國家提出了優先研發機電一體化的6項關鍵技術,如今我國已經取得了顯著的成效,比如數控技術經過多年的研究發展,我國幾乎完全掌握了這些技術的要領,并且建立了數控開發與生產為一體的基地,最為關鍵的是培養很多數控技術方面的人才,在數控技術這一領域,已經形成了屬于自己的產業,成果很顯著。這些成果也為我國未來發展機電一體化技術奠定了基礎,提供了參考。
三、仿生硬件的容錯技術新思路
基于仿生硬件的容錯研究,對建立借鑒生物進化機制的硬件容錯新理論,提高硬件系統的可靠性具有重要意義。
1、胚胎型仿生硬件的容錯體系結構和容錯原理
仿生硬件可以分為進化型和胚胎型,其中胚胎型仿生硬件也稱為胚胎電子系統,是模仿生物的多細胞容錯機制實現的硬件。胚胎型仿生硬件的容錯體系結構,主要由胚胎細胞、開關陣和線軌組成開關陣,根據可編程連線的控制信號完成開關閉合,控制線軌內各線段的使用,胚胎細胞包含存儲器、坐標發生器,換向塊、功能單元、直接連線、可編程連線、控制模塊等存儲器用于保存配置數據位串,并根據細胞狀態和坐標發生器計算出的結果,從配置位串中提取段經譯碼后,對胚胎電子細胞的換向塊和功能單元進行配置,坐標發生器根據4個細胞最近兩側(左側和下側)鄰居細胞的坐標為其分配坐標。
2、胚胎型仿生硬件實現容錯的策略
為了實現對故障細胞的容錯,常用的容錯策略有兩種:行(列)取消和細胞取消策略,通過記錄有錯的單元位置,重新布線,用其他各用的單元來代替但是對于連線資源故障,這此策略并未給出相應的對策,在深入研究胚胎仿生硬件容錯體系結構的基礎上,本文提出種針對線軌故障的容錯策略:
2.1行(列)取消策略在行(列)取消中,若個細胞出錯,則它所在行(列)的所有細胞都將被取消,而該行(列)細胞的功能將被其上行(右列)的細胞所代替,即當一個細胞出錯時,細胞所在行(列)上移(右移)到 一個備用行(各用列)來代替它當前的工作。
2.1細胞取消策略在細胞取消中,用各用細胞代替故障細胞分兩個階段當某行的出錯細胞數超過各用細胞數時,整行被取消,行細胞上移,用備用行取代出錯行的功能
四、新時期機電一體化技術展望
機電體化是多學科的交叉融合,綜合了機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等技術,其發展進步依賴并促進了相關技術的發展,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗上實現特定功能價值,新時期機電體化技術呈現智能化、系統化、微型化等發展趨勢。伴隨著智能技術的發展,機電體化技術也呈現智能化發展的趨勢智能化即要求機電產品有定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力,如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/0接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
五、結語
綜上所述,我國的機電一體化技術已經取得了顯著的發展,國家的重視以及科技的進步使得這項技術擁有更大的發展空間。雖然我國技術水平總體上落后于發達國家,但是因為經濟全球化不斷深入,各國在技術領域也必然會加強合作,共同促進世界經濟的發展,再加之,我國已經培養出很多機電一體化專業的人才,這為我國機電一體化未來的發展儲備了充足的人才。本文是筆者多年的機電一體化系統操作經驗的總結,希望為機電一體化系統的仿真技術研究人員提供借鑒,為我國機電一體化技術發展的更好提供參考。■
參考文獻
[1] 陳輝,王磊. 機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J]. 國內外機電一體化技術. 2009(S4)
關鍵詞機電一體化技術復合技術煤炭生產現代化工業化
1我國煤礦機電一體化技術的發展現狀
從1970年開始,我國設計并制造了第一套綜合采煤設備,并在大同礦務局進行了試驗,標志著機電一體化技術研究在我國開始起步[1]。我國正式將機電一體化技術放在無比重要的位置是20世紀80年代我國成立863項目,同時也成立了專門的研究機構來進行機電一體化技術的研究[2]。20世紀90年代初,我國在綜合采煤設備方面取得了巨大的成果,這也加大了我國的煤礦機電技術的發展步伐;20世紀90年代中期,在已取得的研究成果基礎上,又開展了煤礦支撐機械的無線監控、故障實時診斷的研究,并成功研發了大功率電牽引采煤機。到了21世紀后,我國無論是在煤礦機電一體化技術的研究方面,還是在該技術應用領域都取得了重大成就。目前,我國自行設計和制造的一些煤礦機電設備也具有一定的程序化和智能化水平,而且這些設備還具有操作非常簡單,可靠性比較高等特點[2]。然而,同世界上一些具有先進煤礦機電設備制造技術的國家相對比,該技術在我國的發展還是相對比較落后的,并且煤礦機電的研究相對于航天、鐵道、化工等行業起步晚,在研究水平、應用領域、投資投入、技術人才等方面都還存在著比較大差距。
2機電一體化產品在煤炭生產中的應用
機電設備的廣泛使用,使能源的損耗量大大降低,煤礦生產的安全系數大大增加,煤礦職工不需要再從事那些十分勞累的工作,極大地提高工人精神面貌,這些機電產品也改良了工人的勞動環境[3]。機電一體化產品被大量的裝備在煤礦設備上,能夠實現煤礦生產的信息化、智能化、自動化等等,極大地促進了煤礦生產的高可靠性、高安全性、高效益和高效率。
2.1機電一體化在礦井安全生產監測監控系統的應用
KJ90系統是煤炭科學研究總院重慶分院研發的一款監控系統產品,該產品在世界上具有領先的技術水平[4]。KJ90系統能夠與網絡進行方便的連接;操作系統為Windows操作系統;產品的智能化程度比之前的產品有了進一步提升。同時,在與煤礦生產安全規程有關的規章指導下,規定了我國各級煤礦都必須安裝煤礦安全生產監測監控系統。實際應用情況表明,該監測監控系統使煤礦的安全生產得到了極大的保障。
2.2機電一體化技術在礦井綜合采煤設備中的應用
2.2.1采煤機
采煤機是通過計算機來控制,具有故障自我診斷的作用,采煤機的核心是微型計算機,能夠進行故障診斷和工況監測,多種不同功能的傳感器被安裝在采煤車上來進行記錄和顯示采煤機的各種工作狀況,為操作者提供指導,及時發現并糾正采煤機的故障從而保證設備在最佳狀態下進行工作。
2.2.2掘進機械
煤礦掘進機械應用機電技術的速度相對其他行業比較緩慢,例如連采機技術被引進掘進機械中,目前,掘進機械大多由計算機進行控制,使的該機械裝備不僅具備了工況實時監測功能,還使該裝備具有如轉載機一般連續運動的能力,掘進機的挖掘速度也得到質的飛躍。另外,目前一些研究機構開始將PLC技術用于掘進機的控制并獲得了成功。
2.3機電一體化技術在礦井運輸提升設備中的應用
內裝式提升機是一個典型的機電一體化設備,該提升機將機械技術、控制技術、電子技術、信息技術融合到一起,而開發的一種機電產品。該內裝式提升機是具備典型機電設備的一些標志性優點,開創了機電技術在大型機電裝備上應用的先河。20世紀90年代末,全數字交流式提升機是我國引進的主要提升機類型,世界上最先進內裝式變頻技術被應用到該提升機上,這種提升機監測系統、安全系統及電氣控制模塊都以串聯方式進行連接,采用數字化方式進行控制。內裝式提升機的機械結構被簡化,因為該機型把馭動和滾筒整合一個整體,從而使設備結構緊湊,外形尺寸大幅度減小,產生了很明顯的經濟效益。具備很大的使用和推廣價值。
3現代煤礦機電一體化進程中存在的主要問題
(1)機電技術人員隊伍整體素質較低而且技術力量還十分薄弱。在我國一些地方煤礦中,一部分機電技術的管理人員專業技術水平十分有限,在平時的工作中主要憑借憑經驗進行管理工作,沒有進行全面的設備管理理論學習,也沒有進行系統的企業管理理論學習,違反規定的作業方式時常發生,各種電氣方面的危險事故屢見不鮮[7]。
(2)煤礦企業中有一些設備由于使用時間比較長,線路出現老化、陳舊現象,與規定的安全標準存在很大差距。另外,一些機電裝備出現了嚴重的生銹現象,而煤礦企業沒有進行定期的防護,機電設備損壞現象嚴重,損毀速度十分快。另有些煤礦企業,為了增加產量,沒法保證定期的檢查、維修、保養,一些電氣線路長期處于電流、電壓過載的狀態,這也加速了機電設備的損壞速度。因此,為了從根本上解決煤礦企業存在的問題,在企業中應對職工加大規章制度的培訓,要求員工嚴格執行相關的規章制度,嚴格按照規定進行工作。使煤礦的一切工作都向著規范化、和制度化放向發展。對職工加強培訓,使職工明白學習機電方面專業知識的重要性,使職工能發自內心想學習機電知識。
4對煤礦機電一體化技術發展方面的建議
將我國煤礦機電一體化技術與世界上其他一些國家對比,我國在機電一體化技術方面的落后現狀仍不容忽視。為此,我國研究人員應在以下方面加大研發力度。
(1)在設計一款電產品時,那些性能比較優越的PLC應被優先考慮。這樣不僅能使功率損耗大大減小,還能使設備體積變得更加小,產生明顯的經濟效益。
(2)開發智能性比較高的專家系統,在設計機電設備時應使這些設備具備通信的能力,并且這些通信模塊應具有比較方便的連接功能,能夠很快捷的連接網絡。
(3)機電一體化產品目前已經有不少應用,但這些產品標準不一致,類型很多,比較雜亂。面對如此現狀,設計人員應向規范化、標準化、系列化和通用化方向努力。
(4)設計機電產品時,多采用一些性能比較優越的傳感器,將提高機電設備的智能化水平作為一個重點考慮的問題,使機電產品能敏感地識別周圍的環境,對收集到的數據進行分析,自動調整設備,甄別故障并糾正故障。除此之外,為了使工人脫離繁重的體力勞動,并遠離危險工作,應加大力度進行煤礦機器人的研究。
(5)不僅要加強提高機電設備的可靠性,還應該選擇一些適應性比較好的傳感器,使機電產品能在各種惡劣環境下穩定的工作。增強機電產品的適應性,提高機電產品的可靠度。
(6)應積極將其他行業的新技術引入機電設備中,加大機電產品創新,使產品隨著科技進步不斷更新,優化其性能,使機電設備能更好地工作,實現煤礦生產的自動化和現代化。
【參考文獻】
[1]高小剛,方保明.論我國煤礦機電一體化技術的發展現狀[J].科技信息,2008(35):297-297.
[2]姚桂玲.機電一體化技術在煤礦生產中的應用研究[J].煤炭技術,2011,30(8):62-63.
[3]趙菊清.煤礦機電一體化產品在煤炭生產中的應用[J].現代商貿工業,2009,21(1):393-393.
[4]楊訪明.機電一體化產品在煤炭生產中的應用[J].科技風,2010,18:251.
一、機電一體化技術概述
上個世紀六十年代,機電一體化正式出現,在計算機、電子及信息等技術與機械工程深度融合,由此產生了機電一體化。隨著二者之間融合不斷深化,在原有技術基礎之上,綜合機械技術,將自動控制、傳感測試等綜合技術優勢融合到一起,使得各項技術相互作用,在很大程度上提升了技術水平。在技術發展過程中,將智力、動力及結構等要素作為基礎,對各個組成要素的信息處理、接口耦合等進行分析和研究,能夠實現對機械系統系統、規則化運作。
二、化工機電一體化發展現狀
機電一體化作為一項新興事物,尚處于發展階段,其發展主要經歷了如下幾個階段:20世紀60年代初,人們運用電子技術完善機械設備、產品性能,日本東川電機公司首次提出“機電一體化”概念,但當時技術發展水平并不高,還存在很多局限性,故機械與電子技術之間的融合深度不夠,且通過各個學科滲透出來的產品,在實踐應用中并沒有得到良好的推廣和普及,發展緩慢。進入70、80年代,此時化工機電一體化進入全新的發展階段,之所以這樣,是計算機、自動控制等技術也獲得了發展,在此推動下,各項技術之間互補關系愈發深化,創新出很多技術含量更高的技術。不僅如此,機電一體化概念被人們所熟知,該項技術憑借自身高效、便利等優勢受到了廣泛關注。此時,國際市場上出現很多高技術含量機電一體化技術產品,為技術未來推廣奠定了堅實的基礎。到了90年代,信息通信技術滲透至機械系統當中,推動機電一體化技術朝著智能化、自動化方向轉變。該時期,機電一體化技術獲得了長足發展,此時機械設備在很多方面能夠代替人們開展工作,且人們可以實現對機械設備遠程控制。技術快速發展,微傳感器、執行器等技術快速發展,在很大程度上提高了技術精密化水平,此時各項技術發展繁盛,人工智能技術、神經網絡技術等出現,且在諸多學者研究下,使得該項技術逐漸發展成為一門完整的科學體系。而在國內,機電一體化技術起步較晚,直至80年代我國才開始引入該項技術,但近年來,越來越多專門性研究機構的建立,我國在該方面取得了不錯的成果,但相比較國外發達國家,還存在一定距離,有待進一步完善和發展。
三、化工機電一體化發展趨勢
機電一體化技術具有綜合性特點,集機械、電子及光學等多項學科,該項技術能夠獲得長足發展,更多的是依賴于相關技術的發展。隨著各項技術不斷發展,化工機電一體化技術將會朝著如下趨勢發展:(一)高智能趨勢。高智能作為技術發展的重要趨勢,人工智能化將成為學者研究的主要方向,實現高智能化,能夠使得該項技術取代人類完成復雜、危險更高的工作,緩解人們工作壓力,且能夠確保產品質量、性能過關。從根本上來看,高智能是對機械設備行為的描述,將控制理論作為基礎,融合人工智能、運籌學等多項學科知識,對人類智能進行模擬處理,賦予機電一體化系統予以判斷和推理,提高技術水平,使得人類能夠更加便利、自由地把握機電一體化設備,實現對化工生產的高效控制目標。(二)區域模塊趨勢。針對機電一體化產品來說,其構成較為復雜,各單元對應不同的接口。為此將接口集中到一起,實現區域模塊化管理非常必要。如對于智能減速等動力單元來說,可以實現集圖形圖像識別、視覺效果等功能為一體的控制單元。模塊化能夠對控制、動力等單元進行標準化衡量,協調各個環節之間的關系,最大限度上提高技術有效性。最為關鍵的是能夠將多項功能集合到區域模塊上,不僅能夠更加便利地運用產品,且能夠增強產品可裝配性,能夠適應不同生產需求,降低后續維修成本。實現區域模塊化將成為機電一體化產品未來發展的重要方向之一,但對于區域模塊化目標的實現,還需要加強技術研究,積極引入先進技術,不斷提高集約性。(三)環保綠色趨勢。化工工業發展對人類社會發展產生了深遠影響。人們在享受豐富物質生活的的同時,還要面對資源浪費、環境污染等負面影響。隨著人們綠色環保意識深入人心,人們在選購產品時更加關注產品是否綠色、環保。因此環保綠色將成為技術發展的亮點,在實踐中,無論是設計、制造,還是使用和銷毀都要嚴格按照環保標準,盡可能避免對環境產生危害。新時期下,人們愈發注重環保重要性,以往環境污染嚴重的產品勢必會被市場所淘汰,只有注重和加強綠色環保化工機電一體化產品生產,才能夠更好地適應市場發展趨勢,從而擁有更為廣闊的發展前景。(四)網絡趨勢。近年來,隨著技術高速發展,機電一體化系統在化工生產中得到了廣泛推廣,二者相互促進和推動,向前發展。計算機網絡技術的發展,對為機電一體化技術帶來了前所未有的發展機遇,借助該項技術能夠突破時空限制,實現遠程自動化控制目標。不僅如此,針對網絡技術的應用,能夠對國際上先進機電一體化產品予以深入研究,且將新產品推向市場,以此來證明我國在該方面的實力。如今,人們運用網絡技術,針對技術能夠實現零距離交流,第一時間獲取先進研究成果,提高研究成果轉化率,為人們提供更多便利。(五)微型精密趨勢目前,機電一體化產品規模、體積較大,使得生產、維護工作量較大。隨著納米技術持續深入,微型精密化將成為機電一體化技術未來發展趨勢。通常情況下,產品微型精密化程度越高,那么其應用和普及范圍也將隨之拓展。加上產品體積下、功耗小等優勢,能夠為技術應用帶來更加廣闊的發展空間。但該項技術發展需要極其精密的加工工藝,為其發展提供強大的技術支持。隨著未來社會發展,技術人員還要深入研究該項技術,積極引入現代化技術,不斷提高技術水平,使其能夠更好地發揮實用價值。