發(fā)布時間:2023-09-08 17:06:28
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的機電一體化技術(shù)的重要性樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:機電一體化 概要 趨勢
隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展,不同學(xué)科的知識相互滲透交融,促進了工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)的革新,特別是機電一體化技術(shù)的發(fā)展,確立了機械工業(yè)未來的發(fā)展方向。本文主要對機電一體化技術(shù)進行了基本的概述,同時簡述了國內(nèi)外機電一體化技術(shù)的發(fā)展概況,進一步分析了機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢。
一、機電一體化概要
機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容?;咎卣骺筛爬椋簷C電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng),則成為一個機電一體化系統(tǒng)或機電一體化產(chǎn)品。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是,機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)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(qū)別。機械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)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(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)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(zhì)區(qū)別。
二、機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。因此,機電一體化的主要發(fā)展方向如下:
1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)的研究日益獲得重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)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(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學(xué)、計算機科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)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(fā)出新產(chǎn)品,同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)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(nèi)這方面的標準,但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產(chǎn)品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4 微型精密化
隨著納米技術(shù)的不斷深入發(fā)展,機電一體化技術(shù)也將面向微型精密化的方向發(fā)展。一般來說,機電一體化產(chǎn)品的微型精密化可以使機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用范圍更加的廣泛,微機電一體化產(chǎn)品具有體積小,耗能低,應(yīng)用廣泛等諸多優(yōu)點,因此微機電一體化技術(shù)具有比較廣闊的發(fā)展前景。但是微機電一體化技術(shù)的發(fā)展需要精密的加工工藝以及先進的設(shè)備作為其強大的后盾。
5 環(huán)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(shù)等的發(fā)展,機電一體化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢,同時也為人們的生產(chǎn)、生活提供了更多的便捷。接口是機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品中的各個組件有機地連接起來,使機電一體化產(chǎn)品的運行能夠更加順暢、有效。因此,接口技術(shù)的研究與運用,直接影響著機電一體化產(chǎn)品的運用效能,相關(guān)工作人員應(yīng)該積極創(chuàng)新接口技術(shù),滿足機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的需求,進而提高機電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量,更好地為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。
關(guān)鍵詞 接口技術(shù) 機電一體化 控制系統(tǒng)
一、接口技術(shù)在機電一體化控制系統(tǒng)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(yīng)該注重接口技術(shù)的運用,以此來提高部件之間的有機連接,發(fā)揮接口的重要作用。接口技術(shù)運用于機電一體化中,應(yīng)該在依據(jù)不同機械的類型和技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,注重接口的正確連接方式及其技術(shù)要求,以此來滿足機電一體化控制系統(tǒng)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(tǒng),即將機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)有機地聯(lián)系到一起,從而發(fā)揮機械電子的優(yōu)勢,提高機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用性能。而接口是機電一體化產(chǎn)品的重要組成部分,它是連接機械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)各個模塊的重要組件,具有調(diào)節(jié)、匹配、緩沖等性質(zhì),可以有效地轉(zhuǎn)換電平、增加功率,使機電一體化產(chǎn)品的性能得到提高;一些技術(shù)人員將接口加設(shè)抗干擾材料,可以將電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間相互隔離,防止兩個系統(tǒng)之間的信號受到干擾,影響電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)運行的可靠性。接口的運用,還可以進行電路轉(zhuǎn)換,保證機電一體化產(chǎn)品中各個系統(tǒng)之間電流量的匹配,進而提高機電一體化產(chǎn)品的運行效率。
不同的機電一體化產(chǎn)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(shù)連接子系統(tǒng)的各個模塊時,需要運用到不同的接口。技術(shù)人員根據(jù)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(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)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(tǒng)提供平穩(wěn)的電流,以保證機電一體化產(chǎn)品能夠保持一個有序的運行狀態(tài)。人機接口是指工作人員或者技術(shù)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(wǎng)絡(luò)進行編碼形成有效的信息數(shù)據(jù),并通過接口在各個子系統(tǒng)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(shè)備的電平穩(wěn)定轉(zhuǎn)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(xiàn)有機的過渡和穩(wěn)定,以避免機械的損傷。
2.機電接口有助于增強設(shè)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(tǒng)和控制設(shè)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(zhuǎn)換。在微機系統(tǒng)中,通過接口鏈接,使得彼此之間設(shè)置A/D 和D/A 轉(zhuǎn)換電路,以保證微機所處理數(shù)據(jù)之間的一致性。
四、接口技術(shù)在機電一體化中的運用
1.概述接口技術(shù)。在機電一體化技術(shù)發(fā)展的過程中,接口技術(shù)是隨之發(fā)展起來的新型技術(shù)。顧名思義,它是將機電一體化中各個組件、系統(tǒng)相互連接,使其發(fā)揮最佳效用的技術(shù)。接口技術(shù)在機電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用,可以更加有效地使機電一體化產(chǎn)品中各個復(fù)雜的子系統(tǒng)模塊之間有效地連接起來,促進其數(shù)據(jù)、信息的傳遞與轉(zhuǎn)換,使機電一體化產(chǎn)品的性能得到提高。而隨著接口技術(shù)的發(fā)展,機電一體化技術(shù)也將得到更快的發(fā)展,并將向著網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、智能化、模塊化方向發(fā)展,機電一體化產(chǎn)品的性能也將越來越高,為人們生產(chǎn)、生活提供更多的便利。
2.接口技術(shù)在機電一體化中的運用。眾所周知,接口技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用,大大提高了機電一體化系統(tǒng)的性能,同時也促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展。
那么,接口技術(shù)到底是怎樣運用到機電一體化系統(tǒng)中的呢?
(1)連接機電一體化系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)模塊,充當(dāng)“開關(guān)通道”。在機電一體化系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)模塊相互連接,再通過電子系統(tǒng)進行智能化控制,將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息進行傳遞與轉(zhuǎn)換,使各個系統(tǒng)模塊都能夠在電子系統(tǒng)的控制下運作。要想實現(xiàn)以上功能,就必須有連續(xù)的電流,而在接口技術(shù)運用下的接口可以充當(dāng)“開關(guān)通道”,工作人員只需正確操作開關(guān)執(zhí)行器,為系統(tǒng)模塊之間的連接提供連續(xù)的、平穩(wěn)的電流,就可以有效實現(xiàn)以上功能。
(2)工作人員可以根據(jù)需要手動接口,滿足工作需求。工作人員在操作監(jiān)控機電一體化系統(tǒng)運作時,通過人機接口使系統(tǒng)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(tǒng),系統(tǒng)就會按照需要將指令編碼成信息數(shù)據(jù),并通過接口傳遞給各個系統(tǒng)模塊,輸出相應(yīng)的狀態(tài)、運行參數(shù)等,以實現(xiàn)工作人員監(jiān)控機電一體化系統(tǒng)的目的,滿足工作需要。
(3)運用接口技術(shù),可以有效提高系統(tǒng)輸出信號的質(zhì)量。傳統(tǒng)的機電一體化技術(shù)中,接口的運用還不是很成熟,導(dǎo)致系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)、信息等質(zhì)量不高。隨著接口技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的機電一體化系統(tǒng)在運用接口技術(shù)之后,有效地提高了數(shù)據(jù)、信息輸出的質(zhì)量。工作人員能夠有效控制輸出的數(shù)據(jù)、信息等運行參數(shù),對這些數(shù)據(jù)、信息等進行有效的調(diào)整,就可以實現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)過程的目的。
五、接口技術(shù)在洗煤廠PLC 自動化控制中的應(yīng)用
PLC 可編程控制器接口主要包括基本I/O 接口及外設(shè)接口。
I/O 接口分為輸入接口及輸出接口,是PLC 與生產(chǎn)現(xiàn)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(shù)據(jù),以這些數(shù)據(jù)作為PLC 對被控對象進行控制的依據(jù),同時PLC 又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控對象以實現(xiàn)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(jiān)視器,打印機,其他PLC、計算機等設(shè)備實現(xiàn)通信,PLC 與監(jiān)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(tǒng)連成網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)更大規(guī)??刂?,與計算機連接,可組成多級分布式控制系統(tǒng),實現(xiàn)控制欲管理相結(jié)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(xiàn)操作人員與PLC 控制系統(tǒng)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(zhuǎn)換開關(guān),指示燈,聲光報警器等器件構(gòu)成。
六、運用接口技術(shù)需要注意的問題
接口技術(shù)是在機電一體化技術(shù)上發(fā)展起來的,所以在運用接口技術(shù)的時候,需要注意以下問題:技術(shù)人員在運用接口技術(shù)將接口連接于各個子系統(tǒng)模塊之間,需要注意接口技術(shù)是否與機電一體化技術(shù)相匹配,是否能夠符合機電一體化產(chǎn)品在性能上的要求,這些都是技術(shù)人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用接口技術(shù),才能為機電一體化產(chǎn)品的性能正常發(fā)揮起到基礎(chǔ)的作用;任何技術(shù)在運用過程中,都需要進行調(diào)試,以確保技術(shù)運用的科學(xué)性、合理性與可靠性。同樣,接口技術(shù)的運用也需要進行智能調(diào)試。一般來說,技術(shù)人員在運用接口技術(shù)連接各個子系統(tǒng)模塊之后,就要及時地進行系統(tǒng)測試與接口的智能調(diào)試,這樣才能在第一時間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,保證機電一體化產(chǎn)品的可靠運行,也可以為以后接口技術(shù)的發(fā)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(jù)實際生產(chǎn)需要而進行的人工調(diào)整的接口,也就是說,這種接口是可調(diào)的。因此,技術(shù)人員運用接口技術(shù)必須積極思考機電一體化產(chǎn)品的實際生產(chǎn)效能,并注重接口技術(shù)的各項指標能夠按照要求合理調(diào)控,結(jié)合實際情況運用接口技術(shù)。這樣的接口技術(shù)才能保證機電一體化系統(tǒng)可以按照需要隨時進行調(diào)控,實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化,提高接口技術(shù)的運用效果。
七、結(jié)束語
總而言之,在我國現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展過程中,隨著我國工業(yè)化進程的不斷深入,一些相關(guān)的技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。而在機電一體化系統(tǒng)中,接口技術(shù)是其中一項極為重要的技術(shù)。在機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計中,要根據(jù)各個部件的具體功能要求來具體選擇適當(dāng)?shù)慕涌?,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(tǒng)控制性能的需要,也能夠做到確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。因此,筆者通過本文介紹了接口技術(shù)在機電一體化中的具體運用,便于讀者參考及學(xué)習(xí)。
參考文獻
[1]佘明輝.基于機電一體化系統(tǒng)接口技術(shù)的研究.江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2006(4).
[2]林鴻珍.關(guān)于機電一體化中接口技術(shù)的應(yīng)用分析.中國電子商務(wù),2010(12).
[關(guān)鍵詞]煤礦企業(yè);機電一體化;定義;發(fā)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(shù)來增強我國采煤工業(yè)實力,因為煤炭企業(yè)開采技術(shù)高低直接影響到企業(yè)生產(chǎn)的能力,所以就需要引進先進的開采技術(shù),才能保證煤礦企業(yè)的市場競爭力,和保證我國煤炭行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展。綜合化采煤設(shè)備也越來越先進了,并且經(jīng)過不斷的組裝和綜合使用,正在發(fā)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(yè)已經(jīng)意識到這些作用對自身企業(yè)發(fā)展的重要性,因此我國煤炭行業(yè)勢必走向科技化和智能化。隨著近些年科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,現(xiàn)代化的煤炭開采技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來越先進,越來越實用。以往傳統(tǒng)的采煤工藝已經(jīng)不能滿足企業(yè)的需要,而現(xiàn)代化的綜合采煤工藝也只有通過不斷地創(chuàng)新才能跟上時展的步伐,而在眾多的煤炭開采技術(shù)中,機電一體化技術(shù)以它絕對的優(yōu)勢迅速在煤炭開采中發(fā)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(yè)中提及和出現(xiàn),在較早之前機械制造行業(yè)已經(jīng)引入了機電一體化技術(shù),但是在各個行業(yè)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(shù)的基礎(chǔ)上,加之以先進的計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動控制技術(shù)等新近流行的技術(shù)設(shè)備以使得原有的生產(chǎn)模式更加具有時代感和先進性,目的是提高生產(chǎn)效率,獲得更高的利潤,間接的促使這些學(xué)科發(fā)展。而煤礦機電一體化簡單說就是機電一體化技術(shù)在煤炭行業(yè)的應(yīng)用,就是在煤礦企業(yè)中采用先進的各項新型的技術(shù)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(jīng)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(xiàn)在挖掘過程中出現(xiàn)安全事故,現(xiàn)在國家針對煤礦安全問題要求更加嚴格和規(guī)范,因此煤炭企業(yè)在整體的操作上,開始大范圍的采用計算機技術(shù),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(shù)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(tǒng)進行全程監(jiān)測和監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,及時解決,避免安全事故的發(fā)生,降低煤礦企業(yè)的安全事故率。
二、我國煤炭企業(yè)煤礦機電一體化的現(xiàn)狀
我們已經(jīng)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(yè)生產(chǎn)過程的優(yōu)勢所在,其實這些優(yōu)勢早已經(jīng)在國際上被很多國家和企業(yè)發(fā)現(xiàn)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(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面的原因,我國機電一體化相對于國外一些發(fā)達國家而言,起步較晚,自然煤礦機電一體化也就發(fā)展較晚,這也導(dǎo)致我國煤炭企業(yè)的煤炭開采技術(shù)落后于發(fā)達國家。在建國初期,電子科技有了初步的發(fā)展,當(dāng)時正是恢復(fù)經(jīng)濟的時期,人們當(dāng)時嘗試著把電子技術(shù)和原有的機械水平相結(jié)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(yè)的發(fā)展也進一步提高了電子技術(shù)的發(fā)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(jīng)在我國各個生產(chǎn)領(lǐng)域普遍使用,由于計算機技術(shù)是機電一體化技術(shù)中很重的一部分,因此機電一體化的發(fā)展逐漸加快起來。而隨著近些年科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,機電一體化也隨著各種智能技術(shù)的開發(fā)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(fā)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(fā)展過程,因為機電一體化的發(fā)展和利用是統(tǒng)一的,是同步進行的。
雖然我國煤礦機電一體化隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,發(fā)展速度迅猛,但是和發(fā)達國家技術(shù)和應(yīng)用上還是存在較大的差距,而且在具體的機械設(shè)備上也存在著明顯的落后趨勢?,F(xiàn)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(shù)據(jù),自產(chǎn)不了,就其1965KW的裝機總功率,按照我國現(xiàn)有的技術(shù)根本實現(xiàn)不了,并且在交流變頻開采技術(shù)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(shù)上。眾所周知,智能的自動化技術(shù)是近一段時期發(fā)展的新技術(shù),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(fā)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(fā)展的地方,但是也隨著我國國力增強和經(jīng)濟的發(fā)展取得了一些明顯進步。例如MGDl50NW采煤機的應(yīng)用是最明顯的一個標志,它的使用,大大提高了煤炭的產(chǎn)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(shè)備安全性;鋼絲繩損耗定量檢測系統(tǒng)的使用,可以通過計算機的科學(xué)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(shù)的使用,都大大促進了我國煤礦機電一體化的發(fā)展進程。
三、我國煤礦機電一體化的發(fā)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(fā)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(fā)展方向。
1.日趨系統(tǒng)化
在煤礦企業(yè),機電一體化所包含的范圍越來越廣,使用的技術(shù)范圍也逐漸擴增,種類越來越多,這些技術(shù)之間存在著較大的技術(shù)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(shù)優(yōu)勢很好結(jié)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(shù)系統(tǒng)化組合到一起,既是我國煤礦企業(yè)所研究的問題,也是發(fā)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(shù),它是隨著微電子技術(shù)的興起而發(fā)展的,因為微電子技術(shù)在機電一體化發(fā)展過程中起著重要的作用,當(dāng)人們利用微電子技術(shù)發(fā)展微型化逐漸擺脫大型的陳舊的生產(chǎn)機械,轉(zhuǎn)而嘗到了微型機械的甜頭。雖然在發(fā)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(fā)展方向所在。
3.日趨綠色化
現(xiàn)在全世界都在提倡環(huán)保,提倡綠色生產(chǎn),人們的環(huán)保意識越來越強,對企業(yè)的環(huán)保工作也更加重視。因此煤礦機電一體化的生產(chǎn)應(yīng)該向綠色安全無公害的生產(chǎn)模式進行發(fā)展,無論是煤炭的開采還是煤炭的運輸,每個環(huán)節(jié)都應(yīng)該注意保護好生態(tài)環(huán)境,不能只重視生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展而忽略了生態(tài)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(huán)保生產(chǎn)模式是今后必然的發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:機電一體化;產(chǎn)品;煤炭行業(yè);應(yīng)用
引言
隨著機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展及其在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用,衍生出一大批煤礦機電一體化產(chǎn)品。從整體上看,煤礦機電一體化產(chǎn)品對中國煤炭行業(yè)的意義至關(guān)重要,一方面,煤礦機電一體化產(chǎn)品對促進煤炭行業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)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(chǎn)品在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大,對降低煤炭企業(yè)成本、增加企業(yè)經(jīng)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(yè)開始大力推廣煤礦機電一體化產(chǎn)品,并通過煤礦機電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)中的運用,切實有效地實現(xiàn)煤炭行業(yè)生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)粗放型到現(xiàn)代化集約型轉(zhuǎn)變。1機電一體化機電一體化是一門集微電子技術(shù)、接口技術(shù)、自動控制技術(shù)、信號轉(zhuǎn)變技術(shù)、計算機信息技術(shù)、機械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、編程技術(shù)、自動化控制技術(shù)等多學(xué)科交叉綜合的技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展與進步既跟隨這些與之相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與進步,同時又反過來促進這些技術(shù)取得更大的發(fā)展和進步。在中國,機電一體化技術(shù)的發(fā)展最早可追溯至20世紀80年代。當(dāng)時,中國成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,制定了“863”計劃。自此之后的30a多,機電一體化技術(shù)經(jīng)歷了一段高速發(fā)展的時期。到今天,機電一體化技術(shù)在智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化等方面已取得長足發(fā)展與進步。不僅如此,機電一體化技術(shù)的進步還給煤炭行業(yè)帶來巨大變革,煤炭行業(yè)在利用機電一體化技術(shù)及其衍生產(chǎn)品后,極大地改善了行業(yè)生產(chǎn)的工作環(huán)境,降低了煤礦生產(chǎn)過程中工人所需負擔(dān)的勞動強度,有效保障了生產(chǎn)過程中的安全性。與此同時,在降低能源消耗和保障生產(chǎn)安全方面,機電一體化技術(shù)也體現(xiàn)出特有的價值,煤炭企業(yè)在生產(chǎn)中不需要更換各種設(shè)備,只需要及時調(diào)整生產(chǎn)過程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),就能有效實現(xiàn)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變,為傳統(tǒng)機械工業(yè)注入新活力,達到煤炭行業(yè)文明生產(chǎn)的目的。2煤礦機電一體化產(chǎn)品及其應(yīng)用現(xiàn)狀煤礦機電一體化產(chǎn)品是在機電一體化技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)而成的產(chǎn)品,同時煤礦機電一體化產(chǎn)品也是煤礦機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的直接應(yīng)用體現(xiàn)。從當(dāng)前中國煤炭行業(yè)生產(chǎn)形勢上看,煤炭機電一體化產(chǎn)品在中國煤炭生產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,煤炭企業(yè)也已掌握了嫻熟的煤炭機電一體化技術(shù)應(yīng)用能力和煤炭機電一體化產(chǎn)品使用水平。其中,尤以全數(shù)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(chǎn)品在中國國內(nèi)煤炭市場占據(jù)較大比重。與此同時,中國也具備了生產(chǎn)礦井供電設(shè)備、膠帶運輸機、監(jiān)控掘進機的能力,基本實現(xiàn)了礦井生產(chǎn)過程的信息化管理和控制、煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)、工作地點的圖像監(jiān)控、膠帶機控制系統(tǒng)、調(diào)度室裝備管理的數(shù)字化,并且廣泛將計算機管理系統(tǒng)運用到煤礦企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度、辦公室管理、銷售、設(shè)備、人力資源、財務(wù)管理中。由此也可以看出,煤炭機電一體化產(chǎn)品在中國基本上已經(jīng)實現(xiàn)了自動化、智能化及信息化發(fā)展,同時依靠煤炭機電一體化產(chǎn)品,還有效保障了中國煤炭企業(yè)高效率、高效益生產(chǎn),為煤炭企業(yè)走現(xiàn)代化發(fā)展提供一條可0引言隨著機電一體化技術(shù)不斷發(fā)展及其在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用,衍生出一大批煤礦機電一體化產(chǎn)品。從整體上看,煤礦機電一體化產(chǎn)品對中國煤炭行業(yè)的意義至關(guān)重要,一方面,煤礦機電一體化產(chǎn)品對促進煤炭行業(yè)生產(chǎn)效率及生產(chǎn)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(chǎn)品在煤炭行業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大,對降低煤炭企業(yè)成本、增加企業(yè)經(jīng)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(yè)開始大力推廣煤礦機電一體化產(chǎn)品,并通過煤礦機電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)中的運用,切實有效地實現(xiàn)煤炭行業(yè)生產(chǎn)模式由傳統(tǒng)粗放型到現(xiàn)代化集約型轉(zhuǎn)變。
1機電一體化
機電一體化是一門集微電子技術(shù)、接口技術(shù)、自動控制技術(shù)、信號轉(zhuǎn)變技術(shù)、計算機信息技術(shù)、機械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、編程技術(shù)、自動化控制技術(shù)等多學(xué)科交叉綜合的技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展與進步既跟隨這些與之相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與進步,同時又反過來促進這些技術(shù)取得更大的發(fā)展和進步。在中國,機電一體化技術(shù)的發(fā)展最早可追溯至20世紀80年代。當(dāng)時,中國成立了機電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組,制定了“863”計劃。自此之后的30a多,機電一體化技術(shù)經(jīng)歷了一段高速發(fā)展的時期。到今天,機電一體化技術(shù)在智能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化等方面已取得長足發(fā)展與進步。不僅如此,機電一體化技術(shù)的進步還給煤炭行業(yè)帶來巨大變革,煤炭行業(yè)在利用機電一體化技術(shù)及其衍生產(chǎn)品后,極大地改善了行業(yè)生產(chǎn)的工作環(huán)境,降低了煤礦生產(chǎn)過程中工人所需負擔(dān)的勞動強度,有效保障了生產(chǎn)過程中的安全性。與此同時,在降低能源消耗和保障生產(chǎn)安全方面,機電一體化技術(shù)也體現(xiàn)出特有的價值,煤炭企業(yè)在生產(chǎn)中不需要更換各種設(shè)備,只需要及時調(diào)整生產(chǎn)過程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),就能有效實現(xiàn)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變,為傳統(tǒng)機械工業(yè)注入新活力,達到煤炭行業(yè)文明生產(chǎn)的目的。
2煤礦機電一體化產(chǎn)品及其應(yīng)用現(xiàn)狀
煤礦機電一體化產(chǎn)品是在機電一體化技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)而成的產(chǎn)品,同時煤礦機電一體化產(chǎn)品也是煤礦機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的直接應(yīng)用體現(xiàn)。從當(dāng)前中國煤炭行業(yè)生產(chǎn)形勢上看,煤炭機電一體化產(chǎn)品在中國煤炭生產(chǎn)行業(yè)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,煤炭企業(yè)也已掌握了嫻熟的煤炭機電一體化技術(shù)應(yīng)用能力和煤炭機電一體化產(chǎn)品使用水平。其中,尤以全數(shù)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(chǎn)品在中國國內(nèi)煤炭市場占據(jù)較大比重。與此同時,中國也具備了生產(chǎn)礦井供電設(shè)備、膠帶運輸機、監(jiān)控掘進機的能力,基本實現(xiàn)了礦井生產(chǎn)過程的信息化管理和控制、煤礦安全監(jiān)管系統(tǒng)、工作地點的圖像監(jiān)控、膠帶機控制系統(tǒng)、調(diào)度室裝備管理的數(shù)字化,并且廣泛將計算機管理系統(tǒng)運用到煤礦企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度、辦公室管理、銷售、設(shè)備、人力資源、財務(wù)管理中。
3煤礦機電一體化產(chǎn)品的具體應(yīng)用
3.1MGD150-NW采煤機當(dāng)前,MGD150-NW采煤機是中國煤炭行業(yè)采用煤礦機電一體化技術(shù)最常用的設(shè)備,在大部分煤炭企業(yè)中都可以見到。在具體的應(yīng)用過程中,MGD150-NW采煤機以高效且應(yīng)用范圍廣著稱。MGD150-NW采煤機的作業(yè)原理主要是通過對不同環(huán)境的煤炭采集環(huán)境進行科學(xué)化、合理化分析,并根據(jù)具體分析結(jié)果做出相應(yīng)的作業(yè)技術(shù)調(diào)整,有效保障煤炭采掘、生產(chǎn)過程中的效率和安全質(zhì)量。對于煤炭企業(yè)而言,使用MGD150-NW采煤機的主要出發(fā)點有兩個:a)通過MGD150-NW采煤機來提升煤炭采集的產(chǎn)量和生產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)人力成本,提高企業(yè)生產(chǎn)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(shè)備,在煤炭生產(chǎn)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(chǎn)作業(yè)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(yè)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(xué),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(yè)更加安全。當(dāng)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(yè)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(shè)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(zhuǎn)載機等設(shè)備的工作,以增強煤炭開采設(shè)備的靈活性和機動性。綜上所述,煤炭生產(chǎn)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(fēng)扇機上的機電一體化產(chǎn)品,主要用于提升風(fēng)扇機的工作性能,維護風(fēng)扇機正常、穩(wěn)定工作,從而使風(fēng)扇機整機工作運轉(zhuǎn)良好。從事過煤炭開產(chǎn)或深入過煤炭開產(chǎn)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(zhì),如果通風(fēng)渠道不暢,散熱效果不良,則很容易引發(fā)事故。所以在進行煤炭采集作業(yè)中,做好場所的通風(fēng)散熱十分重要。而由于特殊的地下工作環(huán)境,煤炭采集通道的主要通風(fēng)渠道就是運用風(fēng)扇機散熱,由此也可看出在礦采過程中風(fēng)扇機的地位和重要性。在風(fēng)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(fēng)扇機的運轉(zhuǎn)效率,同時改變風(fēng)扇機的運行狀態(tài),幫助實現(xiàn)礦采工作所要求的低環(huán)境污染、低噪音污染及節(jié)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(tǒng)在機電一體化技術(shù)充分運用到煤炭開產(chǎn)之前,中國礦難事故頻發(fā),其中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一就在于缺乏鋼絲繩損傷定置檢測技術(shù)。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(jié)果偏差明顯,精確度低,這也是導(dǎo)致長期以來中國礦采工作中鋼絲繩存在安全系數(shù)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(chǎn)行業(yè)的進一步發(fā)展。不僅如此,在回顧中國煤礦安全事故中,還出現(xiàn)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(chǎn)安全事故。實踐發(fā)現(xiàn),鋼絲繩損傷定置檢測系統(tǒng)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(jié)果精確度高,有效地保障了煤礦生產(chǎn)過程中因鋼絲繩斷裂而引發(fā)的各種安全事故。3.5提升機交流電控系統(tǒng)提升機是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)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(chǎn)企業(yè)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(tǒng)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(tǒng)奠定了廣泛推廣和運用的基礎(chǔ)。提升機交流電控系統(tǒng)可以大幅提高提升機的運轉(zhuǎn)效率,有效控制提升機的能源消耗,加之當(dāng)前電子信息處理模塊在提升機交流電控系統(tǒng)中得到集成處理,更是促成提升機交流電控系統(tǒng)成為當(dāng)前最為理想的提升機設(shè)備之一。除此之外,提升機交流電控系統(tǒng)還具有參數(shù)調(diào)整快捷、系統(tǒng)安裝簡單和維護工作量小的優(yōu)勢。未來,提升機交流電控系統(tǒng)必將在煤礦行業(yè)生產(chǎn)中得到更廣泛地運用。4結(jié)語通過使用煤礦機電一體化產(chǎn)品,使得煤礦行業(yè)的生產(chǎn)效率大幅提升,經(jīng)濟效益不斷增加,更有力地保障了煤礦生產(chǎn)的安全性。因此,煤礦生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中,要結(jié)合自身生產(chǎn)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(chǎn)品,提升企業(yè)經(jīng)濟效益,并保障生產(chǎn)安全。
參考文獻:
[1]朱倩臣,孫書永.關(guān)于煤礦機電一體化產(chǎn)品在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].河南科技,2014(18):134-135.
隨著科學(xué)技術(shù)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(yōu)勢就是它有效在機械設(shè)備中加入了先進的電子技術(shù)。該技術(shù)的產(chǎn)生有效的推動了煤礦事業(yè)的進步。
關(guān)鍵詞:煤礦事業(yè);機電一體化;應(yīng)用
中圖分類號:X752 文獻標識碼:A 文章編號:
現(xiàn)階段,我國也逐漸加大了對煤礦事業(yè)的重視,機電一體化技術(shù)也慢慢的應(yīng)用在煤礦事業(yè)中。所謂的機電一體化就是將計算機、機械設(shè)備、控制技術(shù)以及信息處理技術(shù)等多種技術(shù)融合在一起進行統(tǒng)一的管理和使用。機電一體化技術(shù)是煤礦事業(yè)以及現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的必然結(jié)果,該技術(shù)的使用可有有效的提高煤礦事業(yè)的工作效率,同時也能更好的促進其發(fā)展進程。
一.煤礦機電一體化技術(shù)概述
機電一體化將系統(tǒng)工程的理論作為其發(fā)展的基礎(chǔ),集合了多種技術(shù)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(shù)形式,是多種技術(shù)的統(tǒng)稱。它的主要優(yōu)勢是它相對于其他的技術(shù)而言有著很好的節(jié)能效果,它能夠以工程的實際工作狀況為依據(jù)來及時的進行合理的調(diào)控,從而有效的降低對能源的消耗,在主張低碳環(huán)保的當(dāng)今社會,這種體系必將會得到很好的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用;另外,這種體系的構(gòu)造也不是很復(fù)雜,工作人員使用起來也非常的便捷。而且它在設(shè)計的時候嚴格的按照規(guī)定進行的,因而使用起來非常的可靠。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,機電一體化技術(shù)也將向著更好更先進的方向發(fā)展,并在一定程度上促進煤礦事業(yè)的進步。
二.煤礦機電一體化在煤礦事業(yè)中的應(yīng)用
第一,在提升機中使用,跟著我國科學(xué)技術(shù)的前進步伐,電氣自動化也逐漸應(yīng)用到采礦工作中,目前,采煤機已經(jīng)實現(xiàn)了自淺煤層開始開采的的目標,現(xiàn)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(diào)速無鏈電牽引作為其牽引方式的,相對于傳統(tǒng)的設(shè)備這種方式的引用是一次技術(shù)的革新,這種牽引技術(shù)有著更強的牽引力,同時能有效的將電能信息傳輸給電網(wǎng),除此之外,它還在外形上也有著很大的優(yōu)勢,相對與傳統(tǒng)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(yè)中常用的輸送機器是帶式輸送機,它自身有著很多的優(yōu)勢,比如:一次性可以進行較大產(chǎn)量的輸送、可以進行較遠路程的輸送、工作效率高等等。當(dāng)前,在國外使用的輸送設(shè)備中融入了機電一體化的技術(shù),可以有效的實現(xiàn)對較大載荷的輸送,但是該設(shè)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?,F(xiàn)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(chǎn)中的使用,近些年來,不斷的有礦難的發(fā)生,所以,我們必須引進新的技術(shù)和設(shè)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(diào)其生產(chǎn)過程中使用的設(shè)備必須是能符合生產(chǎn)要求的合格產(chǎn)品。因此,為了增加開關(guān)的在煤礦工程中的耐用性,我們通常高壓開關(guān)柜內(nèi)使用真空開關(guān)。除此之外,為了加強對煤礦生產(chǎn)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(jiān)控技術(shù),從而有效的提高煤礦的安全性和生產(chǎn)量。
第四,在自動監(jiān)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(fù)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(xiàn)了利電腦變速技術(shù)來進行操作。該技術(shù)的應(yīng)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?,F(xiàn)在,我國的采煤機也逐漸的實現(xiàn)了利用微電腦操作的技術(shù),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(yīng)用以及未來的發(fā)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(dǎo)自己的工作職責(zé),并在注意加強對管理人員的素質(zhì)培養(yǎng),提高他們的工作素養(yǎng)。同時還要建立一個完善的管理網(wǎng)絡(luò),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(yīng)的培訓(xùn),只有不斷的學(xué)習(xí)新的科學(xué)技術(shù)知識才能保證技術(shù)人員更好的進行技術(shù)研究,而且要確??蒲腥藛T必須熟悉的了解國際上的比較發(fā)達的技術(shù),并不斷的向其靠攏。同時還要不斷的引進新的工作設(shè)備,確保設(shè)備能很好的適應(yīng)當(dāng)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(zhí)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(fā)工作人員的工作熱情。
第四,要加強對設(shè)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(shè)備的使用情況進行有準確的登記,自設(shè)備引進當(dāng)天開始一直到設(shè)備不能在繼續(xù)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(shè)備進行維護,保證設(shè)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(yè)中的應(yīng)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(jīng)濟收益。機電一體化技術(shù)的使用有效的推動了煤炭事業(yè)的進步,也在一定程度上加快了我國經(jīng)濟的發(fā)展步伐。所以,在不久的將來該技術(shù)必將得到更加廣泛的使用。
3.機電一體化在我國的發(fā)展
一直以來我國倡導(dǎo)的都是人與自然和諧相處,因此在在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用上也非常的注重將其朝著環(huán)保事業(yè)發(fā)展,同時還不斷的學(xué)習(xí)其他國家的優(yōu)秀技術(shù),來不斷的提高設(shè)備的通訊技能,除此之外,還要不斷地提高其他的機電產(chǎn)品的技術(shù),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(yè)的有效發(fā)展。
四.結(jié)束語
隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,國家也越來越重視煤礦業(yè)的發(fā)展。機電一體化技術(shù)也逐漸的在煤礦業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,本文通過該系統(tǒng)在我國煤礦業(yè)中的使用情況的分析,探討了將該技術(shù)應(yīng)用在煤礦事業(yè)中的重要性,同時也為更好的發(fā)展我國煤礦事業(yè)提出了一些行之有效的管理建議,希求機電一體化技術(shù)在我國煤礦事業(yè)中能得到更好的應(yīng)用,從而促進煤礦事業(yè)更快更好的發(fā)展。
參考文獻:
[1]郝錦龍.煤炭企業(yè)中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用探究[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟.2011,5(10):57-58.
[2]王萌.機電一體化的回顧和發(fā)展趨勢展望[J].科技資訊.2008,3(4):93-95.
關(guān)鍵詞:機電一體化;仿真技術(shù);發(fā)展趨勢;現(xiàn)狀
機電一體化技術(shù)是很多技術(shù)的融合,如果能夠有效的利用這項技術(shù),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(shù)最重要的特點就是功能強、質(zhì)量好、準確度好以及消耗低,因此發(fā)展機電一體化技術(shù)對我國未來的經(jīng)濟發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用,為此,筆者就機電一體化系統(tǒng)的仿真發(fā)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(xué)。通常情況下,學(xué)者都認為機電一體化是一種將各種技術(shù)融入在機電產(chǎn)品中的學(xué)科,這是種學(xué)科需要機械學(xué)以及信息科學(xué)等學(xué)科相互融合而形成的。從這個簡單的定義中,我們可以總結(jié)三點:第一,機電一體化學(xué)科并不是獨立存在的,它是電子學(xué)科等相互融合的結(jié)果;第二,機電一體化的定義會隨著時代的發(fā)展而發(fā)展,以前的機電一體化技術(shù)注重的是機械與電子的融合,而現(xiàn)代社會的機電一體化,是機電產(chǎn)品與很多學(xué)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(xué)科相融合,發(fā)展出更強大的技術(shù);第三,機電一體化并不是各個學(xué)科之間的簡單相加,它是各種學(xué)科有機融合的產(chǎn)物,注重的是學(xué)科技術(shù)在機電產(chǎn)品中有效的結(jié)合,從而使機電產(chǎn)品發(fā)揮最大的效用。
二、機電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
制造業(yè)是應(yīng)用機電一體技術(shù)最為廣泛的行業(yè),這個行業(yè)同時也是很多國家的支柱產(chǎn)業(yè),因為無論是軍事,還是政治都需要制造行業(yè)提供機電產(chǎn)品,因此各國都在機電一體化技術(shù)上投入了大量的資金,希望本國這項技術(shù)在世界上能取得領(lǐng)先地位。
日本的機電一體化技術(shù)發(fā)展的成果很顯著,尤其是在工業(yè)機器人方面,他們將計算機芯片等技術(shù)與機電產(chǎn)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(dāng)現(xiàn)場發(fā)生故障時,智能機器人能夠監(jiān)測到故障并且及時的處理,不僅減少了故障發(fā)生的概率,還節(jié)約了人力物力成本的支出,最為關(guān)鍵的是,避免了相關(guān)人員因為維修設(shè)備而出現(xiàn)意外事故。西歐國家也出臺了相關(guān)的政策來支持這項技術(shù)的發(fā)展,希望工廠能夠?qū)崿F(xiàn)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(shù)能夠減少產(chǎn)品生產(chǎn)周期,進而提高經(jīng)濟效益。
而我國作為世界上最大的發(fā)展中國家,在技術(shù)水平方面還遠遠落后于上述的發(fā)達國家,但也因此說明了我國在機電一體化技術(shù)方面有更大的發(fā)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(fā)展機電一體化的重要性,并且意識到了機電一體化技術(shù)對我國經(jīng)濟發(fā)展有著不可替代的作用,國家和企業(yè)都加快了研究的步伐。針對我國目前發(fā)展狀態(tài),國家提出了優(yōu)先研發(fā)機電一體化的6項關(guān)鍵技術(shù),如今我國已經(jīng)取得了顯著的成效,比如數(shù)控技術(shù)經(jīng)過多年的研究發(fā)展,我國幾乎完全掌握了這些技術(shù)的要領(lǐng),并且建立了數(shù)控開發(fā)與生產(chǎn)為一體的基地,最為關(guān)鍵的是培養(yǎng)很多數(shù)控技術(shù)方面的人才,在數(shù)控技術(shù)這一領(lǐng)域,已經(jīng)形成了屬于自己的產(chǎn)業(yè),成果很顯著。這些成果也為我國未來發(fā)展機電一體化技術(shù)奠定了基礎(chǔ),提供了參考。
三、仿生硬件的容錯技術(shù)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(tǒng)的可靠性具有重要意義。
1、胚胎型仿生硬件的容錯體系結(jié)構(gòu)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(tǒng),是模仿生物的多細胞容錯機制實現(xiàn)的硬件。胚胎型仿生硬件的容錯體系結(jié)構(gòu),主要由胚胎細胞、開關(guān)陣和線軌組成開關(guān)陣,根據(jù)可編程連線的控制信號完成開關(guān)閉合,控制線軌內(nèi)各線段的使用,胚胎細胞包含存儲器、坐標發(fā)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(shù)據(jù)位串,并根據(jù)細胞狀態(tài)和坐標發(fā)生器計算出的結(jié)果,從配置位串中提取段經(jīng)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(fā)生器根據(jù)4個細胞最近兩側(cè)(左側(cè)和下側(cè))鄰居細胞的坐標為其分配坐標。
2、胚胎型仿生硬件實現(xiàn)容錯的策略
為了實現(xiàn)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(yīng)的對策,在深入研究胚胎仿生硬件容錯體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)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(dāng)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(dāng)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(dāng)某行的出錯細胞數(shù)超過各用細胞數(shù)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(shù)展望
機電體化是多學(xué)科的交叉融合,綜合了機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等技術(shù),其發(fā)展進步依賴并促進了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗上實現(xiàn)特定功能價值,新時期機電體化技術(shù)呈現(xiàn)智能化、系統(tǒng)化、微型化等發(fā)展趨勢。伴隨著智能技術(shù)的發(fā)展,機電體化技術(shù)也呈現(xiàn)智能化發(fā)展的趨勢智能化即要求機電產(chǎn)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(shù)控機床上增加人機對話功能,設(shè)置智能I/0接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
五、結(jié)語
綜上所述,我國的機電一體化技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的發(fā)展,國家的重視以及科技的進步使得這項技術(shù)擁有更大的發(fā)展空間。雖然我國技術(shù)水平總體上落后于發(fā)達國家,但是因為經(jīng)濟全球化不斷深入,各國在技術(shù)領(lǐng)域也必然會加強合作,共同促進世界經(jīng)濟的發(fā)展,再加之,我國已經(jīng)培養(yǎng)出很多機電一體化專業(yè)的人才,這為我國機電一體化未來的發(fā)展儲備了充足的人才。本文是筆者多年的機電一體化系統(tǒng)操作經(jīng)驗的總結(jié),希望為機電一體化系統(tǒng)的仿真技術(shù)研究人員提供借鑒,為我國機電一體化技術(shù)發(fā)展的更好提供參考?!?/p>
參考文獻
[1] 陳輝,王磊. 機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 國內(nèi)外機電一體化技術(shù). 2009(S4)
關(guān)鍵詞機電一體化技術(shù)復(fù)合技術(shù)煤炭生產(chǎn)現(xiàn)代化工業(yè)化
1我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
從1970年開始,我國設(shè)計并制造了第一套綜合采煤設(shè)備,并在大同礦務(wù)局進行了試驗,標志著機電一體化技術(shù)研究在我國開始起步[1]。我國正式將機電一體化技術(shù)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(gòu)來進行機電一體化技術(shù)的研究[2]。20世紀90年代初,我國在綜合采煤設(shè)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(shù)的發(fā)展步伐;20世紀90年代中期,在已取得的研究成果基礎(chǔ)上,又開展了煤礦支撐機械的無線監(jiān)控、故障實時診斷的研究,并成功研發(fā)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(shù)的研究方面,還是在該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域都取得了重大成就。目前,我國自行設(shè)計和制造的一些煤礦機電設(shè)備也具有一定的程序化和智能化水平,而且這些設(shè)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(shè)備制造技術(shù)的國家相對比,該技術(shù)在我國的發(fā)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(yè)起步晚,在研究水平、應(yīng)用領(lǐng)域、投資投入、技術(shù)人才等方面都還存在著比較大差距。
2機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用
機電設(shè)備的廣泛使用,使能源的損耗量大大降低,煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)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(chǎn)品也改良了工人的勞動環(huán)境[3]。機電一體化產(chǎn)品被大量的裝備在煤礦設(shè)備上,能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦生產(chǎn)的信息化、智能化、自動化等等,極大地促進了煤礦生產(chǎn)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(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
KJ90系統(tǒng)是煤炭科學(xué)研究總院重慶分院研發(fā)的一款監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品,該產(chǎn)品在世界上具有領(lǐng)先的技術(shù)水平[4]。KJ90系統(tǒng)能夠與網(wǎng)絡(luò)進行方便的連接;操作系統(tǒng)為Windows操作系統(tǒng);產(chǎn)品的智能化程度比之前的產(chǎn)品有了進一步提升。同時,在與煤礦生產(chǎn)安全規(guī)程有關(guān)的規(guī)章指導(dǎo)下,規(guī)定了我國各級煤礦都必須安裝煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。實際應(yīng)用情況表明,該監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)使煤礦的安全生產(chǎn)得到了極大的保障。
2.2機電一體化技術(shù)在礦井綜合采煤設(shè)備中的應(yīng)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(jiān)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(dǎo),及時發(fā)現(xiàn)并糾正采煤機的故障從而保證設(shè)備在最佳狀態(tài)下進行工作。
2.2.2掘進機械
煤礦掘進機械應(yīng)用機電技術(shù)的速度相對其他行業(yè)比較緩慢,例如連采機技術(shù)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(jiān)測功能,還使該裝備具有如轉(zhuǎn)載機一般連續(xù)運動的能力,掘進機的挖掘速度也得到質(zhì)的飛躍。另外,目前一些研究機構(gòu)開始將PLC技術(shù)用于掘進機的控制并獲得了成功。
2.3機電一體化技術(shù)在礦井運輸提升設(shè)備中的應(yīng)用
內(nèi)裝式提升機是一個典型的機電一體化設(shè)備,該提升機將機械技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)融合到一起,而開發(fā)的一種機電產(chǎn)品。該內(nèi)裝式提升機是具備典型機電設(shè)備的一些標志性優(yōu)點,開創(chuàng)了機電技術(shù)在大型機電裝備上應(yīng)用的先河。20世紀90年代末,全數(shù)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(nèi)裝式變頻技術(shù)被應(yīng)用到該提升機上,這種提升機監(jiān)測系統(tǒng)、安全系統(tǒng)及電氣控制模塊都以串聯(lián)方式進行連接,采用數(shù)字化方式進行控制。內(nèi)裝式提升機的機械結(jié)構(gòu)被簡化,因為該機型把馭動和滾筒整合一個整體,從而使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,外形尺寸大幅度減小,產(chǎn)生了很明顯的經(jīng)濟效益。具備很大的使用和推廣價值。
3現(xiàn)代煤礦機電一體化進程中存在的主要問題
(1)機電技術(shù)人員隊伍整體素質(zhì)較低而且技術(shù)力量還十分薄弱。在我國一些地方煤礦中,一部分機電技術(shù)的管理人員專業(yè)技術(shù)水平十分有限,在平時的工作中主要憑借憑經(jīng)驗進行管理工作,沒有進行全面的設(shè)備管理理論學(xué)習(xí),也沒有進行系統(tǒng)的企業(yè)管理理論學(xué)習(xí),違反規(guī)定的作業(yè)方式時常發(fā)生,各種電氣方面的危險事故屢見不鮮[7]。
(2)煤礦企業(yè)中有一些設(shè)備由于使用時間比較長,線路出現(xiàn)老化、陳舊現(xiàn)象,與規(guī)定的安全標準存在很大差距。另外,一些機電裝備出現(xiàn)了嚴重的生銹現(xiàn)象,而煤礦企業(yè)沒有進行定期的防護,機電設(shè)備損壞現(xiàn)象嚴重,損毀速度十分快。另有些煤礦企業(yè),為了增加產(chǎn)量,沒法保證定期的檢查、維修、保養(yǎng),一些電氣線路長期處于電流、電壓過載的狀態(tài),這也加速了機電設(shè)備的損壞速度。因此,為了從根本上解決煤礦企業(yè)存在的問題,在企業(yè)中應(yīng)對職工加大規(guī)章制度的培訓(xùn),要求員工嚴格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)章制度,嚴格按照規(guī)定進行工作。使煤礦的一切工作都向著規(guī)范化、和制度化放向發(fā)展。對職工加強培訓(xùn),使職工明白學(xué)習(xí)機電方面專業(yè)知識的重要性,使職工能發(fā)自內(nèi)心想學(xué)習(xí)機電知識。
4對煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展方面的建議
將我國煤礦機電一體化技術(shù)與世界上其他一些國家對比,我國在機電一體化技術(shù)方面的落后現(xiàn)狀仍不容忽視。為此,我國研究人員應(yīng)在以下方面加大研發(fā)力度。
(1)在設(shè)計一款電產(chǎn)品時,那些性能比較優(yōu)越的PLC應(yīng)被優(yōu)先考慮。這樣不僅能使功率損耗大大減小,還能使設(shè)備體積變得更加小,產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益。
(2)開發(fā)智能性比較高的專家系統(tǒng),在設(shè)計機電設(shè)備時應(yīng)使這些設(shè)備具備通信的能力,并且這些通信模塊應(yīng)具有比較方便的連接功能,能夠很快捷的連接網(wǎng)絡(luò)。
(3)機電一體化產(chǎn)品目前已經(jīng)有不少應(yīng)用,但這些產(chǎn)品標準不一致,類型很多,比較雜亂。面對如此現(xiàn)狀,設(shè)計人員應(yīng)向規(guī)范化、標準化、系列化和通用化方向努力。
(4)設(shè)計機電產(chǎn)品時,多采用一些性能比較優(yōu)越的傳感器,將提高機電設(shè)備的智能化水平作為一個重點考慮的問題,使機電產(chǎn)品能敏感地識別周圍的環(huán)境,對收集到的數(shù)據(jù)進行分析,自動調(diào)整設(shè)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(yīng)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(shè)備的可靠性,還應(yīng)該選擇一些適應(yīng)性比較好的傳感器,使機電產(chǎn)品能在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定的工作。增強機電產(chǎn)品的適應(yīng)性,提高機電產(chǎn)品的可靠度。
(6)應(yīng)積極將其他行業(yè)的新技術(shù)引入機電設(shè)備中,加大機電產(chǎn)品創(chuàng)新,使產(chǎn)品隨著科技進步不斷更新,優(yōu)化其性能,使機電設(shè)備能更好地工作,實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的自動化和現(xiàn)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].科技信息,2008(35):297-297.
[2]姚桂玲.機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用研究[J].煤炭技術(shù),2011,30(8):62-63.
[3]趙菊清.煤礦機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2009,21(1):393-393.
[4]楊訪明.機電一體化產(chǎn)品在煤炭生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2010,18:251.
一、機電一體化技術(shù)概述
上個世紀六十年代,機電一體化正式出現(xiàn),在計算機、電子及信息等技術(shù)與機械工程深度融合,由此產(chǎn)生了機電一體化。隨著二者之間融合不斷深化,在原有技術(shù)基礎(chǔ)之上,綜合機械技術(shù),將自動控制、傳感測試等綜合技術(shù)優(yōu)勢融合到一起,使得各項技術(shù)相互作用,在很大程度上提升了技術(shù)水平。在技術(shù)發(fā)展過程中,將智力、動力及結(jié)構(gòu)等要素作為基礎(chǔ),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?qū)崿F(xiàn)對機械系統(tǒng)系統(tǒng)、規(guī)則化運作。
二、化工機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化作為一項新興事物,尚處于發(fā)展階段,其發(fā)展主要經(jīng)歷了如下幾個階段:20世紀60年代初,人們運用電子技術(shù)完善機械設(shè)備、產(chǎn)品性能,日本東川電機公司首次提出“機電一體化”概念,但當(dāng)時技術(shù)發(fā)展水平并不高,還存在很多局限性,故機械與電子技術(shù)之間的融合深度不夠,且通過各個學(xué)科滲透出來的產(chǎn)品,在實踐應(yīng)用中并沒有得到良好的推廣和普及,發(fā)展緩慢。進入70、80年代,此時化工機電一體化進入全新的發(fā)展階段,之所以這樣,是計算機、自動控制等技術(shù)也獲得了發(fā)展,在此推動下,各項技術(shù)之間互補關(guān)系愈發(fā)深化,創(chuàng)新出很多技術(shù)含量更高的技術(shù)。不僅如此,機電一體化概念被人們所熟知,該項技術(shù)憑借自身高效、便利等優(yōu)勢受到了廣泛關(guān)注。此時,國際市場上出現(xiàn)很多高技術(shù)含量機電一體化技術(shù)產(chǎn)品,為技術(shù)未來推廣奠定了堅實的基礎(chǔ)。到了90年代,信息通信技術(shù)滲透至機械系統(tǒng)當(dāng)中,推動機電一體化技術(shù)朝著智能化、自動化方向轉(zhuǎn)變。該時期,機電一體化技術(shù)獲得了長足發(fā)展,此時機械設(shè)備在很多方面能夠代替人們開展工作,且人們可以實現(xiàn)對機械設(shè)備遠程控制。技術(shù)快速發(fā)展,微傳感器、執(zhí)行器等技術(shù)快速發(fā)展,在很大程度上提高了技術(shù)精密化水平,此時各項技術(shù)發(fā)展繁盛,人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等出現(xiàn),且在諸多學(xué)者研究下,使得該項技術(shù)逐漸發(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系。而在國內(nèi),機電一體化技術(shù)起步較晚,直至80年代我國才開始引入該項技術(shù),但近年來,越來越多專門性研究機構(gòu)的建立,我國在該方面取得了不錯的成果,但相比較國外發(fā)達國家,還存在一定距離,有待進一步完善和發(fā)展。
三、化工機電一體化發(fā)展趨勢
機電一體化技術(shù)具有綜合性特點,集機械、電子及光學(xué)等多項學(xué)科,該項技術(shù)能夠獲得長足發(fā)展,更多的是依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。隨著各項技術(shù)不斷發(fā)展,化工機電一體化技術(shù)將會朝著如下趨勢發(fā)展:(一)高智能趨勢。高智能作為技術(shù)發(fā)展的重要趨勢,人工智能化將成為學(xué)者研究的主要方向,實現(xiàn)高智能化,能夠使得該項技術(shù)取代人類完成復(fù)雜、危險更高的工作,緩解人們工作壓力,且能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量、性能過關(guān)。從根本上來看,高智能是對機械設(shè)備行為的描述,將控制理論作為基礎(chǔ),融合人工智能、運籌學(xué)等多項學(xué)科知識,對人類智能進行模擬處理,賦予機電一體化系統(tǒng)予以判斷和推理,提高技術(shù)水平,使得人類能夠更加便利、自由地把握機電一體化設(shè)備,實現(xiàn)對化工生產(chǎn)的高效控制目標。(二)區(qū)域模塊趨勢。針對機電一體化產(chǎn)品來說,其構(gòu)成較為復(fù)雜,各單元對應(yīng)不同的接口。為此將接口集中到一起,實現(xiàn)區(qū)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(xiàn)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?qū)刂?、動力等單元進行標準化衡量,協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系,最大限度上提高技術(shù)有效性。最為關(guān)鍵的是能夠?qū)⒍囗椆δ芗系絽^(qū)域模塊上,不僅能夠更加便利地運用產(chǎn)品,且能夠增強產(chǎn)品可裝配性,能夠適應(yīng)不同生產(chǎn)需求,降低后續(xù)維修成本。實現(xiàn)區(qū)域模塊化將成為機電一體化產(chǎn)品未來發(fā)展的重要方向之一,但對于區(qū)域模塊化目標的實現(xiàn),還需要加強技術(shù)研究,積極引入先進技術(shù),不斷提高集約性。(三)環(huán)保綠色趨勢?;すI(yè)發(fā)展對人類社會發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。人們在享受豐富物質(zhì)生活的的同時,還要面對資源浪費、環(huán)境污染等負面影響。隨著人們綠色環(huán)保意識深入人心,人們在選購產(chǎn)品時更加關(guān)注產(chǎn)品是否綠色、環(huán)保。因此環(huán)保綠色將成為技術(shù)發(fā)展的亮點,在實踐中,無論是設(shè)計、制造,還是使用和銷毀都要嚴格按照環(huán)保標準,盡可能避免對環(huán)境產(chǎn)生危害。新時期下,人們愈發(fā)注重環(huán)保重要性,以往環(huán)境污染嚴重的產(chǎn)品勢必會被市場所淘汰,只有注重和加強綠色環(huán)?;C電一體化產(chǎn)品生產(chǎn),才能夠更好地適應(yīng)市場發(fā)展趨勢,從而擁有更為廣闊的發(fā)展前景。(四)網(wǎng)絡(luò)趨勢。近年來,隨著技術(shù)高速發(fā)展,機電一體化系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中得到了廣泛推廣,二者相互促進和推動,向前發(fā)展。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,對為機電一體化技術(shù)帶來了前所未有的發(fā)展機遇,借助該項技術(shù)能夠突破時空限制,實現(xiàn)遠程自動化控制目標。不僅如此,針對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)H上先進機電一體化產(chǎn)品予以深入研究,且將新產(chǎn)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(wǎng)絡(luò)技術(shù),針對技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)零距離交流,第一時間獲取先進研究成果,提高研究成果轉(zhuǎn)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(chǎn)品規(guī)模、體積較大,使得生產(chǎn)、維護工作量較大。隨著納米技術(shù)持續(xù)深入,微型精密化將成為機電一體化技術(shù)未來發(fā)展趨勢。通常情況下,產(chǎn)品微型精密化程度越高,那么其應(yīng)用和普及范圍也將隨之拓展。加上產(chǎn)品體積下、功耗小等優(yōu)勢,能夠為技術(shù)應(yīng)用帶來更加廣闊的發(fā)展空間。但該項技術(shù)發(fā)展需要極其精密的加工工藝,為其發(fā)展提供強大的技術(shù)支持。隨著未來社會發(fā)展,技術(shù)人員還要深入研究該項技術(shù),積極引入現(xiàn)代化技術(shù),不斷提高技術(shù)水平,使其能夠更好地發(fā)揮實用價值。