生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“機(jī)電一體化”

1、文章來(lái)源 畢業(yè)論文網(wǎng) 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)“機(jī)電一體化”文章來(lái)源 畢業(yè)論文網(wǎng) 摘要: 簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程, 分析了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì), 探討了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電一體化。關(guān)鍵詞: 機(jī)電一體化; 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng); 智能化1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)自電子技術(shù)一問(wèn)世, 電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就得到很大發(fā)展,出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路, 尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后“, 機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展, 引起了人們的廣泛注意, 為文明生產(chǎn)、安全生產(chǎn)打下了扎實(shí)基礎(chǔ)。由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展, 網(wǎng)絡(luò)化、信息化概念向自動(dòng)化領(lǐng)域的滲透, 使得自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)面臨一

2、場(chǎng)深刻的變革, 這種變革也必將對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展產(chǎn)生重大影響。因此, 有必要對(duì)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)加以關(guān)注和討論。機(jī)電一體化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)之一是控制系統(tǒng)的智能化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化, 而現(xiàn)場(chǎng)總線的崛起正是這一發(fā)展趨勢(shì)的標(biāo)志。1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的崛起半個(gè)多世紀(jì)以來(lái), 機(jī)電一體化領(lǐng)域的過(guò)程控制體系歷經(jīng)基地式儀表控制系統(tǒng)、電動(dòng)單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)、集中式數(shù)字控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)( dcs) 等四代過(guò)程控制系統(tǒng), 當(dāng)前我國(guó)水工業(yè)自動(dòng)化的主流水平即處于以plc 為基礎(chǔ)的dcs 系統(tǒng)階段。dcs 既是一個(gè)過(guò)程控制體系的名稱, 有時(shí)也表示為由制造廠商出售的一個(gè)起完整作用而集成的集散控制系統(tǒng)產(chǎn)品。這種dcs 系統(tǒng)相

3、對(duì)較為封閉, 而目前水工業(yè)自動(dòng)化的dcs 系統(tǒng)多數(shù)是由用戶集成的, 因此相對(duì)較為開放?，F(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的全數(shù)字化、實(shí)時(shí)、雙向、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用的cpu 置入傳統(tǒng)的測(cè)控儀表, 使它們各自都具有數(shù)字計(jì)算和通信能力, 即所謂“ 智能化” 采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線、同軸電纜等作為聯(lián)系的紐帶, 把掛接在總線上作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)測(cè)控儀表連接成網(wǎng)絡(luò), 并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議, 使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控儀表之間及其與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換, 形成多種適應(yīng)實(shí)際需要的控制系統(tǒng), 即所謂“ 網(wǎng)絡(luò)化”。由于這些網(wǎng)上的節(jié)點(diǎn)都是

4、具備智能的可通信產(chǎn)品, 因而它所需要的控制信息( 如實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)) 不采取向plc 或計(jì)算機(jī)存取的方式, 而可直接從處于同等層上的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上獲取, 在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)( fcs) 的環(huán)境下, 借助其計(jì)算和通信能力, 在現(xiàn)場(chǎng)就可進(jìn)行許多復(fù)雜計(jì)算, 形成真正分散在現(xiàn)場(chǎng)的完整的控制系統(tǒng), 提高了系統(tǒng)的自治性和可靠性。1.2 機(jī)電一體化的發(fā)展歷程數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世, 寫下了機(jī)電一體化歷史的第一頁(yè); 微電子技術(shù)為機(jī)電一體化帶來(lái)勃勃生機(jī); 可編程序控制器、電力電子等技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ); 激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使機(jī)電一體化躍上新臺(tái)階。1.3 機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)( 1) 光機(jī)電一

5、體化。一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的, 因此, 引進(jìn)光學(xué)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源( 動(dòng)力) 系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。 ( 2) 全息系統(tǒng)化———智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“ 全息”特征越來(lái)越明顯, 智能化水平越來(lái)越高。這主要受益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)( 尤其是軟件及芯片技術(shù)) 的發(fā)展。除此之外, 其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu), 也變簡(jiǎn)單的“ 從上到下”為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。( 3)

6、微型機(jī)電化———微型化。目前, 利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的控制技術(shù), 在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí), 就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“ 融合”, 機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、cpu 等可集成在一起, 體積很小, 并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。2 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次: 一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè), 其目的是節(jié)能、節(jié)材, 提高工效, 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)一步提高; 二是開發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電

7、產(chǎn)品, 促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。前者是面上的普及工作; 后者是提高工作, 是深層次工作。企業(yè)在引進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí), 要考慮工藝是否成熟, 是否是主流技術(shù), 產(chǎn)品的穩(wěn)定性, 維護(hù)方面的投入成本核算等。還需要培養(yǎng)自己的技術(shù)人才, 盡快轉(zhuǎn)化為自己的技術(shù), 解放生產(chǎn)力。加大職工培訓(xùn)的投入, 培養(yǎng)一批高水平的操作人員, 減少維護(hù)成本。另外可以通過(guò)機(jī)電一體化來(lái)降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度, 并能保證設(shè)備和人員的安全, 所以在國(guó)有大中型企業(yè), 我們應(yīng)更層次地開展這項(xiàng)工作。如我集團(tuán)公司的十幾家煤炭企業(yè)中, 大大型設(shè)備的改造正在進(jìn)行。山西省煤炭企業(yè)用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低的傳統(tǒng)技術(shù), 可使其耗能、耗水、耗材高, 污染重的現(xiàn)狀得到有效改善。在工業(yè)系統(tǒng)中, 能耗、水耗大, 對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重, 且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。要盡可能通過(guò)引入機(jī)電一體化工藝設(shè)備, 加強(qiáng)控制, 及時(shí)調(diào)整, 減少不必要的污染。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低, 且具有柔性, 可根據(jù)