機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文

1、機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文一一、機(jī)電一體化技術(shù)的概述機(jī)電一體化就是綜合地運用機(jī)械、計算機(jī)、微電子、電力電 子、光學(xué)、接口等技術(shù)，對各個功能進(jìn)行合理的配置，從而 實現(xiàn)了高質(zhì)量、多功能、低能耗的價值和功能。機(jī)電一體化 也稱之為機(jī)械電子學(xué) ,屬于一門新興的邊緣綜合科學(xué), 機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信 息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實際中去的綜合技 術(shù)。主要是通過微電子技術(shù)的應(yīng)用 ,把微電子技術(shù)引進(jìn)到相關(guān) 的動力功能、 機(jī)械主功能、 控制功能等方面 ,在軟件方面能夠 使得機(jī)械裝置與電子裝置相互進(jìn)行有機(jī)結(jié)合而形成有效的 系統(tǒng)。而隨著科學(xué)

2、技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)也得到了快 速發(fā)展，并且處于不斷創(chuàng)新與進(jìn)步之中。機(jī)電一體化技術(shù)逐 漸走向了高智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、個性化和綠色化的趨勢。而機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善 ,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機(jī)械能耗能有效大幅度降低 ,明顯提高機(jī)械功效。 可靠性不斷 提高 ;不斷提高相應(yīng)的作業(yè)精度和作業(yè)效率。二、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景和極高的應(yīng)用價值， 尤 其是在工程機(jī)械中的應(yīng)用更具廣泛性和有效性， 機(jī)電一體化 技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、機(jī)電一體化技術(shù)的在工程機(jī)械提高生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗

3、方面的應(yīng)用在傳統(tǒng)的工程機(jī)械中，能量的充分利用率和使用率比較低。 比如說， 液壓挖掘機(jī)其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的 70% 左右的能量都被浪費了。 在能源資源高度緊張的今 天，迫使機(jī)械工程的發(fā)展必須向著 “節(jié)能降耗 ”的方向發(fā)展。 比如說， 小松公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)能夠很好地達(dá)到節(jié)能降耗的 目的，大約可以節(jié)省 23% 的燃料，最主要的原因就是新型的 控制節(jié)能器的采用。日立公司生產(chǎn)的挖掘機(jī)，采用了 “卡特 電子效率 ”節(jié)能控制體系，通過對泵以及發(fā)動機(jī)的綜合、全 面控制， 大大提高了利用率， 其能量利用率能夠達(dá)到 98% 左 右，生產(chǎn)率也相應(yīng)地得到了大幅度的提升。所以說工程機(jī)械 中電子節(jié)能控

4、制器的運用， 大幅度提高挖掘機(jī)等大型工程機(jī) 械設(shè)備的能量利用率，一定程度上發(fā)揮到了節(jié)能的作用。電 子節(jié)能控制器操作比較簡單，對機(jī)械的磨損也相對減少，從 而提高了工作的效率。2、在自動化以及半自動化的作業(yè)全過程中的應(yīng)用工程機(jī)械全面地實現(xiàn)作業(yè)自動化以及半自動化水平， 可以有 效地降低操作人員的勞動強度，有效地提高生產(chǎn)效率，大大 減少了因為操作人員的經(jīng)驗不足或技術(shù)不到位對于操作精 度的影響。比如說，三菱公司設(shè)計生產(chǎn)的挖掘機(jī)，有控制挖 掘機(jī)軌跡系統(tǒng)的功能， 相關(guān)的操作人員在控制板上將鏟斗的 運動形狀和運動軌跡設(shè)定好之后， 相應(yīng)的微機(jī)操作系統(tǒng)就會 根據(jù)不同角度的傳感器發(fā)出的信號，對動臂、鏟刀和斗桿的 運

5、動進(jìn)行自動的控制，從而實現(xiàn)多種特定斷面溝槽、開口和 斜坡的精準(zhǔn)挖掘，有效地實現(xiàn)了挖掘操作的自動化水平。3、在控制柴油機(jī)上的應(yīng)用要想進(jìn)一步深入發(fā)展柴油機(jī)技術(shù) , 應(yīng)該要解決發(fā)動機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗間的矛盾。在電子技術(shù)發(fā)展十分迅速的今天 采用電子節(jié)能液壓泵系統(tǒng)能夠有效減小能耗 , 還能自動控制 冷風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化 , 這樣的條件下 , 電子控制自動 變速 ,還包括根據(jù)負(fù)荷條件自動調(diào)節(jié)柴油機(jī)油門等內(nèi)容都能 得以實現(xiàn) , 能夠使得在各種變工況下的柴油機(jī) , 在滿足經(jīng)濟(jì) 指標(biāo)和排放指標(biāo)的最佳噴油時間的同時 , 能夠?qū)崿F(xiàn)凈化排 氣、節(jié)約能源、提高效率。4、機(jī)械操作的自動化能夠降低勞動強度在工程機(jī)械施

6、工操作中引入機(jī)電一體化實現(xiàn)操作的自動化 或者半自動化， 這樣大大降低了勞動強度， 提高了工作效率， 并且大大減少了因為操作者工作經(jīng)驗不足而造成的作業(yè)精 度的影響。5、在工程作業(yè)精確度方面的應(yīng)用在工程機(jī)械設(shè)備中使用電子控制系統(tǒng)可以將稱量的過程自 動化，對稱量系統(tǒng)實現(xiàn)微機(jī)控制，使得稱量更加精確。自動 找平裝置的應(yīng)用， 大大提高了混凝土瀝青攤鋪機(jī)的工作效率 和施工質(zhì)量。自動供料系統(tǒng) （超聲波技術(shù) ） 的應(yīng)用，完美地完 成了混凝土瀝青攤鋪機(jī)對于供料的自動調(diào)節(jié)， 全面提升了攤 鋪的效果和質(zhì)量。與此同時，鏟運機(jī)鏟斗刀、平地機(jī)刮刀以 及推土機(jī)鏟刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作 效率，同時還節(jié)約了人

7、力，降低了施工人員的工作強度，高 效、快捷，符合現(xiàn)代工程施工的要求。6、電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機(jī)械 的工作裝置，傳動系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進(jìn) 行全面的監(jiān)控，一旦在運行的過程中發(fā)生異常情況，就會自 動地找出故障的位置并自動進(jìn)行報警提示。 機(jī)電一體化的發(fā) 展和應(yīng)用，大大地改善了操作人員的現(xiàn)實工作條件，全面提 高了機(jī)械設(shè)備的工作效率。與此同時，簡化了機(jī)械設(shè)備檢查 和維護(hù)的工作，相應(yīng)地減少了維修費用，大大降低了維修停 機(jī)的時間， 對于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命有很大的作用和意 義。三、工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展1、傳感技術(shù)的融合目前 ,

8、傳感器技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械上應(yīng)用較為廣泛,比如 ,發(fā)動機(jī)可以通過機(jī)油壓力傳感器、 冷卻水溫度傳感器等來進(jìn)行發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的 檢測和控制 ;瀝青攤鋪機(jī)上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪機(jī)在工作 時實現(xiàn)自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預(yù)定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技術(shù)的迅 猛發(fā)展的今天 ,精度要求越來越高 ,可靠性和穩(wěn)定性也能不斷 提高 ,越來越廣的采集信息范圍也超著集成、 多功能化和智能 化方向發(fā)展 ,所以 ,未來在工程機(jī)械上將應(yīng)用越來越多種類的 傳感器。2、工程機(jī)械機(jī)電一體化趨于計算機(jī)與信息處理技術(shù)的應(yīng)用 計算機(jī)是實現(xiàn)信息處理的主體 , 信息處理技術(shù)包括范圍應(yīng)用 比較廣 , 主

9、要包括信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。計 算機(jī)技術(shù)范圍涉及到網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、硬件和軟件技術(shù)、數(shù) 據(jù)庫技術(shù)等等方面。 要想工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展不斷 進(jìn)步 , 應(yīng)該大力發(fā)展計算機(jī)應(yīng)用及信息處理技術(shù)。3、電子控制理論的指導(dǎo)性增強 工程機(jī)械現(xiàn)代化的重要標(biāo)志就是以微電子為核心的高新技術(shù) , 通過其應(yīng)用和推廣 ,在相關(guān)控制理論指導(dǎo)下 ,能夠滿足系 統(tǒng)智能化設(shè)計的要求 ,完成相關(guān)的設(shè)計后的系統(tǒng)仿真等等。結(jié)束語綜上所述， 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用發(fā)展是當(dāng)前機(jī)械 工業(yè)發(fā)展必然的趨勢，也是振興和發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必經(jīng)之 路。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,工程機(jī)械機(jī)電一體化還會有著 更多的創(chuàng)新與

10、發(fā)展 ,未來工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用將 會融合機(jī)、電、光以及磁的綜合性能，更好地促進(jìn)工程機(jī)械 的發(fā)展。機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文二1 控制系統(tǒng)的總體方案(1) 系統(tǒng)控制分為三部分 : 鍋爐運行、 保護(hù)控制和公共設(shè)備控 制(包括 : 出渣機(jī)、補水泵控制、軟水控制 ) 。(2) 鍋爐控制系統(tǒng)能實現(xiàn)自動控制和手動操作兩種控制方式。自動與手動控制為獨立雙線制，可互相切換。鍋爐的自動控 制按照預(yù)先編制的控制程序進(jìn)行控制， 并可在鍋爐房集中控 制室通過鼠標(biāo)、鍵盤進(jìn)行控制。手動控制由設(shè)在開關(guān)柜和集 中控制室操作臺上的按鈕進(jìn)行操作。(3) 系統(tǒng)自動控制部分采用集中控制方式，鍋爐鼓風(fēng)、引風(fēng)、 水泵、爐排采用智能

11、控制，各自相互獨立，運行協(xié)調(diào)。2 控制系統(tǒng)的具體技術(shù)要求2.1 給水系統(tǒng)(1) 鍋爐的給水為一臺水泵對應(yīng)一臺鍋爐的供水方式，水位根據(jù)設(shè)定要求自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)恒液位供水。(2) 鍋爐水位實時監(jiān)測、監(jiān)控。2.2 鍋爐爐排給煤爐排根據(jù)壓力、流量、爐膛溫度的變化以及風(fēng)煤比的設(shè)定， 實現(xiàn)給煤量和鼓風(fēng)量的自動控制。2.3 鼓、引風(fēng)系統(tǒng)(1) 安裝微壓差變送器檢測爐膛負(fù)壓， 并以此控制引風(fēng)量， 保 證爐膛負(fù)壓相對穩(wěn)定。(2) 鼓、引風(fēng)系統(tǒng)與給水實現(xiàn)聯(lián)鎖控制。2.4 排渣控制排渣控制與鍋爐運行狀態(tài)連鎖，可實現(xiàn)自動(手動 ) 開停。2.5 鍋爐安全聯(lián)鎖保護(hù)鍋爐安全聯(lián)鎖保護(hù)主要考慮三個因素 :(1)汽包水位的安全保

12、護(hù) : 鍋爐汽包水位過低，應(yīng)停鼓風(fēng)機(jī)、 引風(fēng)機(jī)、爐排，并聲、光報警。鍋爐汽包水位過高發(fā)出聲、 光報警。(2)超壓 : 應(yīng)停鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給煤機(jī)，并聲、光報警。(3) 鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、爐排電動機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù): 鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、爐排電動機(jī)出現(xiàn)任何電氣故障，均應(yīng)聯(lián)鎖停止工作3 單臺鍋爐參數(shù)檢測點設(shè)置(1) 壓力: 共設(shè)計 3 個壓力檢測點，分別是 :壓力; 爐膛 負(fù)壓 ; 給水壓力。(2) 液位 : 汽包水位連續(xù)測量 (電極信號和電感信號兩種參 數(shù) ) 。(3)電流 : 顯示共 3 點 : 引風(fēng)機(jī)電流 ; 鼓風(fēng)機(jī)電流 ; 水泵電流。(4) 溫度 : 爐膛溫度 ; 排煙溫度 ; 省煤器出口水溫 ; 省

13、煤器出口煙溫。(5) 流量 : 對每臺鍋爐的流量檢測。4 公共部分參數(shù)檢測點設(shè)置(1)軟水池液位檢測、爐膛負(fù)壓、壓力、給水壓力、汽包液位 (兩種顯示 ) 、爐排轉(zhuǎn)速、流量、爐膛溫度、排煙溫度、鼓風(fēng)10機(jī)電流、引風(fēng)機(jī)電流、水泵電流等信號在儀表盤上可以直觀 地顯示出來。(2)爐膛負(fù)壓、壓力、給水壓力、汽包液位、蒸汽流量、爐膛 溫度、排煙溫度、省煤器出口水溫、省煤器出口煙溫、引風(fēng) 頻率、鼓風(fēng)頻率、爐排轉(zhuǎn)速、水泵頻率、軟水池液位，也在 計算機(jī)顯示屏顯示出測量數(shù)據(jù)。5 具體控制方案5.1 鍋爐機(jī)電一體化燃燒控制系統(tǒng)鍋爐機(jī)電一體化燃燒控制系統(tǒng)首先需要進(jìn)行引風(fēng)， 調(diào)節(jié)其風(fēng) 量以及爐排對煤的需求量，一般都是借

14、助調(diào)節(jié)變頻技術(shù)、自 動調(diào)節(jié)儀表和 PID 的運算公式來進(jìn)行， 以使鍋爐的氣壓值保 持在標(biāo)準(zhǔn)的值區(qū)間也就是 -20 -40Pa 之間。此外，可還 需要借助壓力的作用，調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒系統(tǒng)，盡可能的降低 鼓風(fēng)量，進(jìn)而實現(xiàn)刁姐鍋爐燃燒狀態(tài)的目標(biāo)。但是因為控制 系統(tǒng)的制作基于自動化理念， 因此鍋爐燃燒和煤量的控制都 是借助壓力和鍋爐膛的負(fù)壓值來調(diào)控的，這并不需人的干 預(yù)，工人唯一需要做的事情就是查看煤的質(zhì)量，并作出判斷 制定爐排轉(zhuǎn)動的速度以及爐膛的壓力值， 這樣鍋爐就會自動11的進(jìn)入鍋爐燃燒的最好的狀態(tài)， 已達(dá)到鍋爐燃燒控制系統(tǒng)創(chuàng) 建的目的。5.2 汽包水位控制采用最新 PID 模糊控制理論 ,并借助自

15、動基于恒頻控制系統(tǒng) 技術(shù)開發(fā)新產(chǎn)品它接受鍋爐電平信號， 并將該信號被轉(zhuǎn)換為 一個標(biāo)準(zhǔn)的 PID 運算和延遲補償器， 產(chǎn)生一個新的信號， 以 控制泵的運轉(zhuǎn)頻率，實時調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速。當(dāng)鼓電平低于一定 的水平時， PID 調(diào)節(jié)器將自動調(diào)節(jié)迅速增長的水泵，相反當(dāng) 級別高于一定水平的高度時， PID 控制器將自動降低速度泵， 以減少水量，達(dá)到水的恒定水平。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，系統(tǒng)使用兩個頻率控制模式，這樣可 以立即切換到原來的操作模式頻率，以保證鍋爐的正常運 行。5.3 水池液位控制檢測池水的具體水位，制定集水池的水位低于水的最低水 平，或者高于最高水平時，發(fā)出警報，并保持軟水池水位在 一定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

16、126 上位控制系統(tǒng)(1)鍋爐機(jī)電一體化上位控制系統(tǒng)具有良好的人機(jī)接口，包括總體狀況的顯示，分組的顯示，參數(shù)的顯示，電動屏幕，屏 幕故障報警，報告顯示，參數(shù)設(shè)定畫面。(2)收集并實時監(jiān)測的實際參數(shù)鍋爐運行的系統(tǒng)，該系統(tǒng)將出現(xiàn)的相關(guān)頁面上。(3) 按照預(yù)定的程序監(jiān)控數(shù)據(jù)，并在設(shè)定好的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上， 調(diào)節(jié)鍋爐設(shè)備的操作。(4) 鍋爐機(jī)電一體化上位控制系統(tǒng)提供了相應(yīng)的處理算法，基于測得的運行參數(shù)，可以自動生成和打印報告。(5)使用 TCP / IP 協(xié)議的遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機(jī)通信，集成訪問控 制端口的信息平臺，可以與控制室聯(lián)網(wǎng)，鍋爐房操作將被實 時傳送到控制中心。(6) 設(shè)置權(quán)限系統(tǒng)注冊表， 實施嚴(yán)格區(qū)分操作員的職責(zé)。 尤其 是運用固定的口令區(qū)分系統(tǒng)的操作人員和工程師。13 接線員：只能用剛剛設(shè)置好的屏幕，功能和外觀，無權(quán)更改 設(shè)置并退出，這樣可以并最大限度地降低系統(tǒng)的權(quán)利。工程師：可以對被配置，參數(shù)設(shè)置，退出系統(tǒng)設(shè)置。由于RTC 的工程師們改變了一些控制結(jié)構(gòu)， 更改會立即生效， 并 且可以存儲在控制器聯(lián)機(jī)。7 鍋爐機(jī)電一體化節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)點(1)具有友好的界面，保護(hù)功能。由于使用電腦控制，通過電腦屏幕操作者可以及時了解鍋爐燃燒工況，鼓風(fēng)量，爐壓， 水位，實時的風(fēng)速以及其它參數(shù)，