機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)范文

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篇1

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);汽車設(shè)計(jì);應(yīng)用

隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，大大拓展了汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍，同時(shí)也大大提高了機(jī)電一體化技術(shù)的水平。穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性和安全性等是機(jī)電一體化技術(shù)具備的特征，通過對(duì)汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化的應(yīng)用進(jìn)行研究，不但可以將汽車的整體穩(wěn)定性提升，同時(shí)可以為機(jī)電一體化技術(shù)質(zhì)量提供保障，從而對(duì)我國汽車行業(yè)的發(fā)展具有重要的推動(dòng)作用。

1在汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)存在的問題

1．1陳舊機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備

我國汽車機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)具有較晚的起步時(shí)間，這樣傳統(tǒng)手動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無法使汽車用戶的實(shí)際需求得以滿足［1］。同一汽車廠對(duì)不同車型的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和操作流程沒有統(tǒng)一的制定，這樣無法規(guī)范汽車機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法，從而使機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)一些問題，如不夠科學(xué)和規(guī)范以及無法安裝等，使人們對(duì)現(xiàn)代化汽車設(shè)計(jì)的基本要求無法滿足。這些問題的存在對(duì)汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的提升和改進(jìn)產(chǎn)生不利影響。由于汽車設(shè)計(jì)應(yīng)用設(shè)備的落后性不但對(duì)大量的人力、物力和財(cái)力造成了浪費(fèi)，同時(shí)使汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的成本提升，從而對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的更新和機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新造成阻礙。

1．2汽車設(shè)計(jì)理念的落后性

由于落后的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念會(huì)大大降低汽車整體運(yùn)行的性能和工作效率，這對(duì)汽車本身的設(shè)計(jì)方案造成一定的破壞，使汽車發(fā)生故障的次數(shù)增加，對(duì)創(chuàng)新和發(fā)展現(xiàn)代化機(jī)電一體化汽車設(shè)計(jì)技術(shù)造成影響［2］。另外由于汽車設(shè)計(jì)理念的落后性，無法有效的推廣新型機(jī)電一體化技術(shù)方法，無法為汽車良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性提供保障。在汽車實(shí)際運(yùn)行中，傳統(tǒng)的汽車維修人員對(duì)創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)理念工作并不重視，這樣無法進(jìn)一步推廣和使用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)方法和提升汽車運(yùn)行的整體安全性造成影響。

1．3汽車機(jī)電一體化技術(shù)人員較低的綜合素質(zhì)

由于不斷增加汽車需求量，使汽車行業(yè)缺乏相應(yīng)的汽車實(shí)際人才，這樣在汽車行業(yè)中會(huì)使用一些非專科畢業(yè)的工作人員，從而對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的使用范圍無法提供保障。另外汽車設(shè)計(jì)具有復(fù)雜的程序和較高的技術(shù)含量，如果汽車汽車人員的專業(yè)技術(shù)不豐富，會(huì)在安全過程中忽視一些小的零部件，這對(duì)汽車運(yùn)行中的穩(wěn)定性無法保障。而且由于汽車機(jī)電一體化技術(shù)人員具有較低的綜合素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，對(duì)安裝檢查汽車機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備造成影響。

2在汽車設(shè)計(jì)中完善機(jī)電一體化技術(shù)的措施

2．1將現(xiàn)代化機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備不斷更新

在設(shè)計(jì)汽車過程中，機(jī)電一體化技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件正確的使用，這樣可以對(duì)汽車工程領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)的改善具有重要的作用［3］。技術(shù)人員要對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)備不斷的改善，從而可以將汽車設(shè)計(jì)中處理信息的技術(shù)提升，而且要將汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)集成技術(shù)等合理的應(yīng)用到汽車的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。汽車設(shè)計(jì)中各個(gè)方案的執(zhí)行是通過不斷創(chuàng)新機(jī)電一體化設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)備來完成的，這樣可以將汽車運(yùn)行的整體功能性大大提升，使汽車電子系統(tǒng)與機(jī)電運(yùn)行系統(tǒng)充分融合的目的得以實(shí)現(xiàn)。

2．2對(duì)傳統(tǒng)的汽車設(shè)計(jì)理論進(jìn)行創(chuàng)新

在設(shè)計(jì)汽車過程中關(guān)鍵的技術(shù)主要是機(jī)電一體化技術(shù)，所以在完善汽車性能的過程中機(jī)電一體化技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)的作用是不可代替的，同時(shí)創(chuàng)新汽車設(shè)計(jì)程序和理念可以將汽車的整體性能大大提升。但是在這個(gè)過程中要對(duì)各個(gè)因素阻礙進(jìn)行克服，造成這種現(xiàn)象的主要原因是人們出行的安全問題，如生命財(cái)產(chǎn)安全會(huì)受到汽車內(nèi)部各個(gè)零部件運(yùn)行質(zhì)量的影響。因此要充分的融合汽車的微電子精算技術(shù)和設(shè)計(jì)機(jī)技術(shù)，不斷提升汽車的整體性能。只有在汽車設(shè)計(jì)中充分的應(yīng)用汽車機(jī)電一體化技術(shù)，才能夠?qū)⑵嚈C(jī)電一體化的微電子技術(shù)水平不斷加強(qiáng)，從而可以進(jìn)一步提升汽車的穩(wěn)定性和安全性。

2．3將汽車設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)

不斷提升智能化和功能化是目前汽車設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向，所以引進(jìn)汽車機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的人員不但要掌握較高的專業(yè)技術(shù)，同時(shí)其專業(yè)素質(zhì)要符合要求［4］。同時(shí)要對(duì)新技術(shù)培訓(xùn)和專業(yè)考核制度的力度不斷加強(qiáng)，這樣機(jī)電一體化設(shè)計(jì)人員可以將汽車整體的機(jī)構(gòu)和運(yùn)行系統(tǒng)的專業(yè)規(guī)范熟練的掌握，從而可以為汽車的運(yùn)行質(zhì)量提供保障。同時(shí)汽車設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將相應(yīng)的理論和專業(yè)技術(shù)不斷完善，將微電子技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷推廣，這樣不但可以將技術(shù)人員的實(shí)踐操作能力提升，同時(shí)可以將汽車運(yùn)行的整體水平大大提升。

3結(jié)論

由此可見，隨著在技術(shù)設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用力度不斷加強(qiáng)，消費(fèi)者逐漸用更高的標(biāo)準(zhǔn)要求汽車的安全性和穩(wěn)定性等。在汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)機(jī)械領(lǐng)域各個(gè)方面的發(fā)展都具有重要的推動(dòng)作用。但是其也存在一些相應(yīng)的問題，這需求汽車企業(yè)采取針對(duì)性的措施，將這些問題合理的解決，從而可以在汽車設(shè)計(jì)中更好的應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn)而可以大大提升汽車設(shè)計(jì)水平。

參考文獻(xiàn):

［1］張旭梅．機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析［J］．低碳世界，2017，20(02):221-222．［2］石開華．淺談機(jī)電一體化技術(shù)在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］．科技視界，2016，15(05):128+144．

［3］袁滿祥．淺析機(jī)電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，23(08):106-107．

篇2

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 機(jī)械系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（b）-0029-01

機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)來完成機(jī)械設(shè)計(jì)和研究的過程。是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的改革和創(chuàng)新，擁有很大的發(fā)展前景。因?yàn)闄C(jī)械系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)，是由各個(gè)機(jī)電部件組成，所以每一個(gè)部分都要做到精細(xì)，互相協(xié)調(diào)配合而達(dá)到系統(tǒng)的高效科學(xué)。

1 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的相關(guān)概念

機(jī)電一體化系統(tǒng)是由多個(gè)信息處理系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)配合所組成的，所以對(duì)信息的處理和反應(yīng)非常之快，因?yàn)橄到y(tǒng)存在多個(gè)分支。機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)與傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)相比有很大差別，傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)沒有計(jì)算機(jī)的控制部分，而機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)就是以計(jì)算機(jī)為中心樞紐，組織機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)開發(fā)和運(yùn)轉(zhuǎn)。現(xiàn)代的機(jī)電一體化系統(tǒng)就是利用仿生技術(shù)、微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化和快速應(yīng)變能力，是現(xiàn)代高科技手段在機(jī)械制造行業(yè)的推廣和應(yīng)用，具有非常大的市場(chǎng)價(jià)值。

2 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

2.1 高精度

機(jī)電一體化產(chǎn)品最重要的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)的基本原則就是高精度。只有機(jī)電產(chǎn)品的精度符合設(shè)計(jì)要求，才能把自身的優(yōu)勢(shì)更好的應(yīng)用在生產(chǎn)中。如果機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)不夠精確，會(huì)造成機(jī)電產(chǎn)品不合格的情況發(fā)生。機(jī)電一體化產(chǎn)品的零部件尺寸是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)尺寸是判斷機(jī)電一體化產(chǎn)品精度是否合格的重要評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 智能化

機(jī)電產(chǎn)品的智能化又稱快速反應(yīng)性是機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的主要特征，它可以自由的應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況并減少反應(yīng)時(shí)間，哪怕是臨時(shí)修改設(shè)計(jì)內(nèi)容，因?yàn)闄C(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)的各個(gè)部分是獨(dú)立工作的，所以不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)子系統(tǒng)發(fā)生故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法運(yùn)行。從系統(tǒng)接收信息指令的那一刻開始，智能化系統(tǒng)就以非常快的速度向機(jī)械的各個(gè)部分傳達(dá)并工作。

2.3 穩(wěn)定性好

機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以有效增加其使用壽命和效率，穩(wěn)定性好的產(chǎn)品性能參數(shù)就高，穩(wěn)定性差的產(chǎn)品性能參數(shù)就低，所以保證穩(wěn)定性非常重要。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)械系統(tǒng)的子系統(tǒng)非常之多，所以要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就要降低機(jī)械振動(dòng)的頻率和摩擦系數(shù)，再三確認(rèn)零部件的尺寸選擇，整體上向著小型化和輕量化的方向發(fā)展。

3 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟

3.1 動(dòng)力元件的設(shè)計(jì)

動(dòng)力元件傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的重要組成成分，機(jī)電一體化的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力元件是由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，為各種機(jī)械傳導(dǎo)部位提供動(dòng)力和支持。動(dòng)力元件主要包括發(fā)電機(jī)等可以提供動(dòng)力的機(jī)電設(shè)備，隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力元件將更加智能化和自動(dòng)化，不需要浪費(fèi)人力資源。

3.2 傳動(dòng)元件的設(shè)計(jì)

傳動(dòng)元件在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中起著傳導(dǎo)的作用，它將計(jì)算機(jī)的命令信號(hào)翻譯成機(jī)器可以讀懂的語言，指導(dǎo)其進(jìn)一步工作。傳動(dòng)元件包括兩個(gè)方面：傳動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的變換器。傳動(dòng)機(jī)的精度較高，體積小、重量輕、噪音低，還可以滿足機(jī)械系統(tǒng)的伺服性能，是穩(wěn)定性非常好的傳動(dòng)元件。

3.3 機(jī)械系統(tǒng)的性能分析

機(jī)械系統(tǒng)的性能分析是動(dòng)態(tài)特征與靜態(tài)特征的總和，通過建立數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)表達(dá)式來真實(shí)反映機(jī)械系統(tǒng)的性能。設(shè)計(jì)系統(tǒng)各個(gè)部件運(yùn)動(dòng)參數(shù)、關(guān)系和結(jié)構(gòu)，確定零件的精確度、材料和結(jié)構(gòu)。選擇其他部件、原件，配置系統(tǒng)阻尼等等都隸屬于機(jī)械系統(tǒng)的性能。這些機(jī)械系統(tǒng)的性能決定著機(jī)械產(chǎn)品的功能質(zhì)量參數(shù)，機(jī)械性能好的產(chǎn)品使用壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量好，靈敏度高、機(jī)械的耐磨損狀況良好，可長期使用。

4 機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的改進(jìn)措施

4.1 改良設(shè)計(jì)思想

要積極改良機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想，隨著時(shí)代的進(jìn)步而不斷進(jìn)步，努力學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)“機(jī)械化”和“電子化”的有機(jī)結(jié)合之后，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減少人力資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。設(shè)計(jì)方案主要是由全部設(shè)計(jì)人員進(jìn)行策劃和實(shí)施的，所以設(shè)計(jì)人員的才能和設(shè)計(jì)理念會(huì)很大程度上影響機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

4.2 加大經(jīng)費(fèi)投入

真正實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，最基本要做的就是加大經(jīng)費(fèi)投入，不論是科研經(jīng)費(fèi)還是后期的維修經(jīng)費(fèi)都要持續(xù)不斷的供給。可能從表面上來看，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的過程需要龐大的資金和各種各樣先進(jìn)的技術(shù)，但是一旦實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)，所節(jié)省的人力，創(chuàng)造的財(cái)富都是無法衡量的。

5 結(jié)語

無論是現(xiàn)在還是將來，機(jī)械自動(dòng)化都將成為行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，機(jī)械的智能化將會(huì)成為行業(yè)的最終選擇，本研究分析了機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的基本含義、設(shè)計(jì)和應(yīng)用的基本原則、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟等基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，并且提出了加大經(jīng)費(fèi)投入和改良設(shè)計(jì)思想等措施來提高機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，希望可以為機(jī)械行業(yè)的發(fā)展建言獻(xiàn)策，為祖國的未來添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；電氣控制系統(tǒng)；優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TK221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 機(jī)電一體化集成裝配裝置概述

原有機(jī)電一體化集成裝配裝置主要由機(jī)械本體、控制系統(tǒng)、工控機(jī)測(cè)量系統(tǒng)、力傳感器系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和氣動(dòng)系統(tǒng)及工裝等組成。由于工控機(jī)測(cè)量系統(tǒng)與控制系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的一套系統(tǒng)，本論文將不論述。控制系統(tǒng)采用西門子840D和FM-NC數(shù)控系統(tǒng)來控制7個(gè)數(shù)字軸和2個(gè)模擬軸，其中840D系統(tǒng)控制7個(gè)數(shù)字軸（X、Y、Z、C1、C2、C3、W軸）的運(yùn)動(dòng)和處理力傳感器的快速響應(yīng)及相關(guān)實(shí)時(shí)控制，以及和工控機(jī)測(cè)量系統(tǒng)間的通訊和協(xié)調(diào)控制。FM-NC系統(tǒng)控制2個(gè)模擬軸(W1、W2軸)的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)調(diào)姿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制，從而達(dá)到對(duì)待裝配工件的姿態(tài)調(diào)整。在上述的9個(gè)軸中，X、Y、Z、W、W1和W2軸是直線軸，C1、C2、C3軸是旋轉(zhuǎn)軸，其中C1軸的旋轉(zhuǎn)角度范圍為0o～380o。W1、W2軸組成調(diào)姿機(jī)構(gòu)，在調(diào)姿機(jī)構(gòu)的下端裝有拾取工件的真空吸盤和在移動(dòng)過程中對(duì)工件起保護(hù)作用的氣動(dòng)手爪。W軸作為加載機(jī)構(gòu)的加載軸在所有工件裝配完成后對(duì)整個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行下壓加載。C2軸作為裝配工位，C3軸作為待裝配工件放置工位裝置的系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，其中控制系統(tǒng)為SINUMERIK 840D數(shù)控系統(tǒng)（CNC），它包括：人機(jī)界面（MMC103）、機(jī)床控制面板（MCP）、數(shù)控裝置模塊（NCU）、SIMATICS7-300模塊以及SIMODRIVE 611D數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，調(diào)姿機(jī)構(gòu)由松下伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成。FM-NC數(shù)控系統(tǒng)通過CPU315-DP模塊提供的一個(gè)MPI總線接口，與840D采用MPI通信總線的方式對(duì)MMC103實(shí)現(xiàn)共享。

2 優(yōu)化基本指導(dǎo)思想和改進(jìn)思路

原有裝配裝置研制出來后，經(jīng)過功能性試驗(yàn)，證明其基本功能已達(dá)到當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求，但由于所裝配產(chǎn)品的特殊性，以及試驗(yàn)中暴露出來的問題，需要對(duì)裝置作進(jìn)一步的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)。優(yōu)化和改進(jìn)的基本指導(dǎo)思想是，在不削減原有裝置的功能的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高裝置的安全性和任務(wù)可靠性，適當(dāng)簡化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使其硬件結(jié)構(gòu)更緊湊，控制過程更簡便。改進(jìn)思路是，根據(jù)安全性和任務(wù)可靠性分析，在電氣控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)上，根據(jù)可靠性設(shè)計(jì)方法，適當(dāng)采用降額設(shè)計(jì)或冗余設(shè)計(jì)等技術(shù)來提高任務(wù)可靠性，同時(shí)增加一些安全檢測(cè)部件來提高其安全性，并在軟件設(shè)計(jì)中相應(yīng)增加一些故障診斷和報(bào)警信息；通過優(yōu)化，將原來較為繁瑣的兩套數(shù)控系統(tǒng)控制簡化為一套數(shù)控系統(tǒng)來控制，從而既降低了應(yīng)用軟件的開發(fā)難度，使控制更易于實(shí)現(xiàn)，也減少了工作量，提高了工藝程序的靈活性，并且消除了兩套系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)錯(cuò)誤的隱患。

3 電氣系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)

3.1 冗余設(shè)計(jì)

針對(duì)氣動(dòng)手爪的張開和閉合以及真空吸具的吸合采用了工作冗余設(shè)計(jì)，以提高氣動(dòng)手爪和真空吸具工作的可靠性和產(chǎn)品裝配過程中的安全性。其電路設(shè)計(jì)如圖 2所示。為了防止氣動(dòng)手爪和真空吸具的誤動(dòng)作，在氣動(dòng)手爪不應(yīng)該閉合的時(shí)候閉合或在不應(yīng)該張開的時(shí)候張開，以及在真空吸具不應(yīng)該吸合的時(shí)候吸合，同時(shí)又要求它們?cè)趹?yīng)該動(dòng)作的時(shí)候可靠地動(dòng)作，在電路設(shè)計(jì)上采用了對(duì)同一個(gè)信號(hào)進(jìn)行雙模塊輸出控制，甚至對(duì)安全性要求更高的氣動(dòng)手爪閉合信號(hào)采用了混合并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)，針對(duì)每一個(gè)輸出信號(hào)所控制的繼電器也采用了并聯(lián)冗余，但在繼電器觸點(diǎn)控制電路上又采用了串-并聯(lián)設(shè)計(jì)或并-串聯(lián)設(shè)計(jì)。

在圖2中Gn和Gn+1是兩塊完全一樣的SIEMENS DO模塊，兩個(gè)模塊的對(duì)應(yīng)輸出點(diǎn)信號(hào)都是相同的，且兩個(gè)模塊同時(shí)工作。每個(gè)信號(hào)輸出點(diǎn)所控制的兩個(gè)并聯(lián)繼電器中只要其中一個(gè)繼電器小失效，就能得到裝配任務(wù)所需要的輸出信號(hào)。尤其是對(duì)于氣動(dòng)手爪閉合信號(hào)，只要兩個(gè)模塊中有一個(gè)模塊小失效，或者兩個(gè)模塊中非對(duì)應(yīng)的兩個(gè)輸出點(diǎn)小同時(shí)失效，就能得到該輸出信號(hào)。

3.2 抗干擾設(shè)計(jì)

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，既包含有高電壓、大電流的電力電氣設(shè)備，即強(qiáng)電設(shè)備，又包含有低電壓、小電流的控制與信息處理設(shè)備和傳感器，即弱電設(shè)備。強(qiáng)電設(shè)備產(chǎn)生的電磁噪聲會(huì)對(duì)弱電設(shè)備造成極大的干擾，弱電設(shè)備之間也可能互相進(jìn)行信號(hào)干擾。同時(shí)，供電系統(tǒng)以及環(huán)境電磁噪聲也會(huì)對(duì)弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。由此可見，電磁噪聲的干擾是機(jī)電一體化設(shè)備中產(chǎn)生元器件失效或數(shù)據(jù)傳輸、處理失誤、進(jìn)而影響其可靠性的最常見和最主要的因素，因此抗干擾設(shè)計(jì)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中不容忽視。主要運(yùn)用了以下幾項(xiàng)技術(shù)來進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì)。

3.2.1 屏蔽技術(shù)

屏蔽技術(shù)可抑制電磁噪聲沿著空間的傳播，及切斷輻射電磁噪聲的傳輸途徑。在裝置中，除了380V和220V電源電纜之外，其余電纜均使用了帶屏蔽層的電纜，從而既隔斷了本身信號(hào)對(duì)別的信號(hào)的干擾，也隔斷了別的信號(hào)對(duì)自己信號(hào)的干擾。

3.2.2 接地技術(shù)

接地在電氣控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中充當(dāng)著一個(gè)重要的角色。“地”為電路、系統(tǒng)提供了一個(gè)參考電位，電路、系統(tǒng)中的各部分電流都必須經(jīng)“地線”或“地平面”構(gòu)成電流回路。在本裝置中，分別設(shè)計(jì)了保護(hù)地線、工作地線和屏蔽接地。其中，保護(hù)地線是將電氣控制柜柜體、操作臺(tái)機(jī)殼和裝置本體都可靠接地；工作地線采用單點(diǎn)并聯(lián)接地方式，很好地消除了共阻抗干擾；屏蔽接地是將所有的屏蔽電纜的屏蔽層通過接地線可靠地接到同一個(gè)接地銅排上，電源變壓器和隔離變壓器的屏蔽層接到保護(hù)地線。

3.2.3 濾波技術(shù)

濾波器是由電感、電容、電阻或鐵氧體器件構(gòu)成的頻率選擇性二端口網(wǎng)絡(luò)，可以插入傳輸線中，抑制不需要的頻率進(jìn)行傳播，能較小衰減地通過濾波器的頻率段稱為濾波器的通帶。通過時(shí)受到很大衰減的頻率段稱為濾波器的阻帶。為了抑制供電電網(wǎng)系統(tǒng)和裝置周邊環(huán)境用電設(shè)備所產(chǎn)生的電磁噪聲對(duì)控制系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的影響，在SIEMENS840D 數(shù)控系統(tǒng)和SIMODRIVE611D數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電源前端，以及松下模擬伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主電路上分別設(shè)計(jì)了電源濾波器。除此之外，為了抑制電氣系統(tǒng)中弱電器件的互相干擾，還采用了浪涌吸收器等措施。

3.3 熱設(shè)計(jì)

制造電子元器件時(shí)所使用的材料有一定的溫度極限，當(dāng)超過這一個(gè)極限時(shí)，物理性能就會(huì)發(fā)生變化，元器件就不能發(fā)揮它預(yù)期的作用。元器件還可能在額定溫度上由于持續(xù)工作的時(shí)間過長而發(fā)生故障，故障率的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明電子元器件的故障與其工作溫度有密切關(guān)系。一般情況下，在高溫或負(fù)溫條件下元器件或電路容易發(fā)生故障。半導(dǎo)體元器件故障率隨著溫度的增加而呈指數(shù)上升趨勢(shì)，其電性能參數(shù)，如耐壓值、漏電流、放大倍數(shù)、允許功率等都是溫度的函數(shù)。在本裝置中，SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)、SIMODRIVE 611D 數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、松下模擬伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、可編程邏輯控制器（PLC）以及它們的電源都是模塊化結(jié)構(gòu)。每個(gè)模塊內(nèi)都有大量的電子元器件。在工作時(shí)，這些模塊內(nèi)的電路會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。雖然自身發(fā)熱量較大的模塊一般都安裝有冷卻風(fēng)扇，或者設(shè)計(jì)了空氣對(duì)流散熱孔，但整個(gè)電氣控制柜由于防護(hù)等級(jí)的需要是一個(gè)封閉的環(huán)境，工作時(shí)元器件產(chǎn)生的熱量將會(huì)使柜內(nèi)溫度升高很多，從而影響部分元器件的正常工作。基于此原因，對(duì)電氣控制柜和操作臺(tái)進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)控制柜采用了用強(qiáng)制制冷設(shè)備（空調(diào)）進(jìn)行冷卻的方式，使柜內(nèi)溫度維持在元器件能正常工作的一個(gè)較佳溫度范圍內(nèi)，對(duì)操作臺(tái)采用了安裝帶空氣過濾器的冷卻風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷的方式。

參考文獻(xiàn)

[1]方建軍,田建君,鄭青春編著.光機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)電一體化技術(shù)；初探

機(jī)電一體化技術(shù)屬于規(guī)模比較大的集成電路與代表小型計(jì)算機(jī)的小型電子技術(shù)，這種技術(shù)所滲透的傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，有效的提高了傳統(tǒng)工業(yè)的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量等，機(jī)電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展當(dāng)中的重點(diǎn)技術(shù)。機(jī)械在設(shè)計(jì)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)的一些問題對(duì)于目前我國工業(yè)的發(fā)展而言，有著重要的推進(jìn)作用，對(duì)這些問題進(jìn)行深入研究，有助于促進(jìn)我國工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。本文主要研究機(jī)械設(shè)計(jì)中機(jī)電一體化技術(shù)的問題，重視分析實(shí)際性的問題，并闡述機(jī)械體、動(dòng)力、測(cè)試傳感、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等相關(guān)部分在機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中起到的主要作用，對(duì)于實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)而言，具有十分重要的理論意義，

1.機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成部分

1.1機(jī)械本體部分

機(jī)械本體部分就是支持機(jī)械的機(jī)構(gòu)，具體是由機(jī)身、框架、機(jī)械關(guān)聯(lián)等機(jī)構(gòu)組織而成。隨著目前我國機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)械本體的機(jī)構(gòu)及材料的性能也隨著的得到了很大的提高。同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，機(jī)械本體能更好的滿足現(xiàn)實(shí)的各種需求，能有效的實(shí)現(xiàn)機(jī)械在加工產(chǎn)品過程中各種可能性與更加可靠的目標(biāo)，促使所加工的零件更具美觀與標(biāo)準(zhǔn)化。

1.2動(dòng)力部分

公里部分作為機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，也是機(jī)械生產(chǎn)不可缺少的重要部分。據(jù)系統(tǒng)的控制，動(dòng)力系統(tǒng)給機(jī)電一體系統(tǒng)提供了能量與動(dòng)力，以此來保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中動(dòng)力部分在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要重視的是以最小化的消耗獲得最大化的動(dòng)能，這也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)降低能耗的重點(diǎn)部分

1.3傳感器

在機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中傳感器發(fā)揮著信息傳輸?shù)淖饔茫梢酝ㄟ^傳感器更好的反映出內(nèi)在稻菪畔，能將系統(tǒng)所下達(dá)的信息與相關(guān)指令更好的完成，并根據(jù)具體命令來完成信號(hào)的傳輸，以此來實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的智能化與自動(dòng)化。傳感器是由儀表與專門傳感器組織而成，精準(zhǔn)度相對(duì)也比較高。

1.4執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分

機(jī)電一體化系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠有效的反映出傳輸?shù)男畔ⅲ鶕?jù)信息的不同采取動(dòng)作執(zhí)行。在機(jī)械生產(chǎn)過程中執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于運(yùn)動(dòng)零件，主要是由電磁、機(jī)械等零件組織而成。通常來講，執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分有比較大的變化，在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的調(diào)整，將提高機(jī)械的剛性、降低重量作為重點(diǎn)調(diào)整的目標(biāo)，以此來確保執(zhí)行的可靠性，最終滿足生產(chǎn)的各種需求。

1.5驅(qū)動(dòng)部分

機(jī)械生產(chǎn)中驅(qū)動(dòng)部分也屬于接收信息的部分，也是能夠反映控制信息的單元，驅(qū)動(dòng)部分在接收到信息之后，就會(huì)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，根據(jù)信息的相關(guān)需求，有針對(duì)性的展開動(dòng)作。機(jī)電一體化技術(shù)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要確保的就是驅(qū)動(dòng)部分的高效率，關(guān)于這方面因?yàn)樵跈C(jī)械生產(chǎn)中保證驅(qū)動(dòng)部分能帶來很高的生產(chǎn)效率，只有確保驅(qū)動(dòng)部分較高的效率，生產(chǎn)的效率才能得到保障性的提高。同時(shí)，對(duì)于驅(qū)動(dòng)的可靠性要求相對(duì)會(huì)比較高。現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)所使用的驅(qū)動(dòng)部分，大多都是以使用直流伺服驅(qū)動(dòng)與高性能先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)為主。

1.6處理信息部分

在機(jī)電一體化系統(tǒng)當(dāng)中處理信息的部分就像是它的大腦，對(duì)于更部分所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)際性的分析，并且根據(jù)生產(chǎn)的需求，對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行合理的控制，促進(jìn)更好的完成生產(chǎn)任務(wù)。信息處理部分主要是以確保機(jī)電一體化系統(tǒng)正常運(yùn)行作為重點(diǎn)目標(biāo)，這也是有效的發(fā)揮著機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)際生產(chǎn)的重點(diǎn)核心部分。

2.機(jī)電一體化技術(shù)獲取的效益

2.1機(jī)電一體化技術(shù)的技術(shù)效益

機(jī)電一體化技術(shù)能有效的減少機(jī)械零件的數(shù)量，降低機(jī)械的磨損程度，確保機(jī)械順利的生產(chǎn)。這樣機(jī)械在實(shí)際生產(chǎn)中，能更好的解決因設(shè)備故障問題導(dǎo)致停產(chǎn)帶來的嚴(yán)重問題。同時(shí)，在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，更能提高機(jī)械成產(chǎn)的精準(zhǔn)度，在某種程度上，還能降低機(jī)械零件的繁瑣校驗(yàn)，促使機(jī)械零件生產(chǎn)具有較高的效率性。機(jī)電一體化技術(shù)的效益具體體現(xiàn)在：通過小型計(jì)算機(jī)對(duì)部件進(jìn)行檢驗(yàn)誤差時(shí)，精準(zhǔn)度能夠從之前的0.025微米提升到0.01微米，在很大程度上，將高精準(zhǔn)零件實(shí)現(xiàn)精度，這對(duì)于機(jī)械化工業(yè)的發(fā)展而言，具有十分重大的意義。

2.2機(jī)電一體化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益

機(jī)械在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，能有效的降低機(jī)械的磨損程度，減少維修機(jī)械的時(shí)間。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)還能在一定程度上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高精準(zhǔn)度生產(chǎn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低生產(chǎn)的成本，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)的社會(huì)效益

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，使用機(jī)電一體化技術(shù)能有效的預(yù)防與監(jiān)控機(jī)械生產(chǎn)中出現(xiàn)故障問題，并且還能在發(fā)生故障之后，主動(dòng)采取有效的保護(hù)措施。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)還能主動(dòng)修正系統(tǒng)參數(shù)，在很大幅度上，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。如當(dāng)大型發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障的同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)還能對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理的修正，并及時(shí)的采取相應(yīng)的解決措施，避免因設(shè)備出現(xiàn)故障給環(huán)境帶來的污染，嚴(yán)重的甚至影響到工作人員的安全，更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的社會(huì)效益。

篇5

【摘 要】近年來，機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用問題，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分別從多個(gè)角度與方面，就礦山機(jī)電一體化的創(chuàng)新問題展開了研究，闡述了個(gè)人對(duì)此的幾點(diǎn)看法與認(rèn)識(shí)，望有助于相關(guān)工作的實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；礦山機(jī)電設(shè)備；應(yīng)用

前言

作為礦山機(jī)電設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中的一項(xiàng)重要方面，對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的探討占據(jù)著極為關(guān)鍵的地位。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的分析與掌控力度，從而通過合理化的措施與途徑，進(jìn)一步優(yōu)化礦山機(jī)電設(shè)備的最終整體效果。

一、機(jī)電一體化技術(shù)概述

先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)是有機(jī)整合了控制功能、主功能與動(dòng)力功能，并在此基礎(chǔ)上，引進(jìn)微電子技術(shù)、智能軟件技術(shù)，相互結(jié)合，相互滲透，而并非集中技術(shù)的簡單相加。機(jī)電一體化技術(shù)是使信息、計(jì)算機(jī)、機(jī)械、微電子等先進(jìn)技術(shù)結(jié)合成最佳匹配系統(tǒng)。將先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)械中，將在很大程度上提高煤礦開采的安全生產(chǎn)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。

先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)可以分為3個(gè)階段：第一階段是20世紀(jì)60年代以前的發(fā)展時(shí)期，在這一發(fā)展階段，由于軍事原因在很大程度上促進(jìn)了電子技術(shù)與機(jī)械系統(tǒng)的相結(jié)合，機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)研制總體上處于自發(fā)水平，然而，當(dāng)時(shí)的電子技術(shù)水平的局限，機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)產(chǎn)品不能廣泛推廣，無法深入發(fā)展；第二階段是從20世紀(jì)70年代開始的，這一發(fā)展階段中，計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)的飛速發(fā)展，為機(jī)電一體化產(chǎn)品的研制提供了外部技術(shù)基礎(chǔ)。其中微型計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路的研發(fā)，為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。上世紀(jì)90年代開始，智能化是機(jī)電一體化技術(shù)的主要發(fā)展方向。這一階段是其第三發(fā)展時(shí)期。微細(xì)加工技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等滲透到了機(jī)電一體化技術(shù)中，出現(xiàn)了一些新的機(jī)電一體化技術(shù)分支。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用

（一）煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

煤V安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)最能夠表現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)，在我國的發(fā)展相對(duì)較晚。我國自上世紀(jì)80年代研究國外的先進(jìn)煤礦監(jiān)控技術(shù)，通過消化吸收，自行研制出煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，促進(jìn)了我國監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。例如煤炭科學(xué)總院研制開發(fā)的KJ95、KJ90系統(tǒng)，就對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)智能水平進(jìn)一步提升。安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在礦生產(chǎn)中，經(jīng)長期實(shí)踐，在采煤安全方面發(fā)揮了重要作用。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)方面的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于采煤機(jī)的典例就是成功研制出了電牽引采煤機(jī)。與傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)不同，電牽引采煤機(jī)具有更強(qiáng)的牽引力，采煤機(jī)下滑時(shí)，能夠進(jìn)行發(fā)電制動(dòng)，有效節(jié)約了能源，可以在大傾角煤層進(jìn)行牽引，可靠性好、效率高、動(dòng)態(tài)特性良好、磨損小、維修量小。而且電牽引采煤機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)十分簡單，具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。

（三）在帶式輸送機(jī)方面的應(yīng)用

我國重點(diǎn)實(shí)施煤礦生產(chǎn)項(xiàng)目，促進(jìn)了在帶式輸送機(jī)方面廣泛應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使得大功率、長距離的井下帶式輸送機(jī)產(chǎn)品、技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展迅速。目前我國自行研制開發(fā)的帶式輸送機(jī)有很多種類，在研發(fā)核心技術(shù)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了PLC為核心的多種制動(dòng)、軟啟動(dòng)裝置和可編程控制設(shè)備等。通過利用調(diào)速型液力耦合器、行星齒輪減速器等，確保驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以更有效開展工作。

（四）機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)方面的應(yīng)用

煤礦機(jī)械的一體化技術(shù)應(yīng)用的最高水平典例就是交直流全數(shù)字化提升機(jī)。有機(jī)結(jié)合滾筒、驅(qū)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在內(nèi)裝式提升機(jī)上，充分整合機(jī)械、通信、電力電子及自動(dòng)控制等先進(jìn)技術(shù)。全數(shù)字化提升機(jī)應(yīng)用總線方式，極大的實(shí)現(xiàn)了電器安裝的簡化，效果高度可靠，而且硬件配置簡單，相互間的兼容功能很好。我國研制開發(fā)的全數(shù)字化提升機(jī)，應(yīng)用雙處理器組成核心系統(tǒng)部分，性能可靠、先進(jìn)，具有較高的準(zhǔn)確性。

（五）在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

液壓支架是煤礦采煤工作中應(yīng)用的支護(hù)設(shè)備，目前正向電液控制方向發(fā)展，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合液壓控制，形成定壓雙向鄰架，能夠降低并減去對(duì)頂板、支架產(chǎn)生的沖擊荷載。應(yīng)用在煤礦開采工作中的電液控制支架，不但能實(shí)現(xiàn)1架/3s的最快速度，還可檢測(cè)支架的工作狀態(tài)。乳化液泵是提供液壓支護(hù)設(shè)備高壓液體的裝置，因此必須具備大流量供液能力及高壓，還應(yīng)結(jié)合用液量進(jìn)行自行調(diào)控。我國研制開發(fā)的智能型乳化液泵站系統(tǒng)包括智能型乳化液泵站供液、自動(dòng)配液系統(tǒng)兩部分，可實(shí)現(xiàn)油箱、油位高度的自行檢測(cè)，自主配液；還能進(jìn)行乳化液濃度的在線自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)，一旦發(fā)現(xiàn)濃度不符合規(guī)定值，會(huì)發(fā)出聲光警報(bào)；另外，具有定時(shí)反沖洗功能，控制、監(jiān)督實(shí)際用液量，遠(yuǎn)程傳輸功能良好。

三、礦山機(jī)電一體化的創(chuàng)新

（一）創(chuàng)新產(chǎn)品造型

客戶在選購產(chǎn)品時(shí)，首先關(guān)注的是產(chǎn)品外在形象，對(duì)產(chǎn)品造型加以創(chuàng)新，使其外觀得以優(yōu)化的同時(shí)而不影響其功能的正常發(fā)揮，這是產(chǎn)品造型創(chuàng)新的基本要求。要?jiǎng)?chuàng)造出新穎的產(chǎn)品造型，可以優(yōu)先選擇計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的方法，不僅設(shè)計(jì)成果可視，還能提高造型創(chuàng)新的效率。

（二）創(chuàng)新產(chǎn)品功能

利用機(jī)電一體化技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品，功能創(chuàng)新主要側(cè)重于兩方面，一方面是對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行功能創(chuàng)新和完善，這是對(duì)產(chǎn)品已有功能的擴(kuò)充和延展，風(fēng)險(xiǎn)相當(dāng)?shù)停踔量梢院雎裕恍枰度脒^多的資金與技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的改造和完善；另一方面是從礦山開采的生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，根據(jù)需要進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)，使其功能能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，這一層面就需要企業(yè)投入相當(dāng)一部分資金與技術(shù)，換個(gè)角度分析，也是企業(yè)創(chuàng)新能力和研發(fā)技術(shù)的較量，成功開發(fā)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的新型機(jī)電一體化設(shè)備和產(chǎn)品，是企業(yè)快速、高效運(yùn)轉(zhuǎn)的強(qiáng)有力保障。

（三）創(chuàng)新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品創(chuàng)新的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容就是結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新。機(jī)電一體化產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，通常體現(xiàn)在物理機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)方式、動(dòng)力裝置以及周邊設(shè)備的搭接形式等方面的創(chuàng)新。

（四）創(chuàng)新產(chǎn)品材料

產(chǎn)品材料方面的創(chuàng)新大體分為：一是研發(fā)用于產(chǎn)品制造的新型材料，如納米材料、高分子聚合材料等；二是選用剛度強(qiáng)、重量和體積都偏小，并且具有抗震性、耐高溫和耐腐蝕等優(yōu)良性能的材料。

（五）創(chuàng)新控制和傳感

一方面，機(jī)電產(chǎn)品性能直接影響著控制系統(tǒng)，如對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)位移、速度及加速度的控制；另一方面，傳感技術(shù)和傳感儀器也是機(jī)電一體化的重要內(nèi)容，對(duì)傳感器的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，研發(fā)性能更加優(yōu)良的傳感器，甚至是供礦山開采的專用型傳感器，都是企業(yè)自主創(chuàng)新的制勝法寶。當(dāng)前，機(jī)電產(chǎn)品智能化尚處于低級(jí)階段，加快微處理器的研發(fā)進(jìn)度，使機(jī)電產(chǎn)品在模糊控制以及網(wǎng)絡(luò)控制等方面得到大幅度提升是機(jī)電產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)面臨的重要課題。

四、結(jié)束語

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)在礦山機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的研究分析，對(duì)于其良好實(shí)踐效果的取得有著十分重要的意義，因此在今后的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其關(guān)鍵環(huán)節(jié)與重點(diǎn)要素的重視程度，并注重其具體實(shí)施措施與方法的科學(xué)性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董曉燕，徐珊珊.闡述礦山機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的作用[J].城市建設(shè)理論研究.2016（10）：60-62.

篇6

關(guān)鍵詞：針棉織企業(yè)；紡織業(yè)；機(jī)電一體化設(shè)備

1.紡織業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)電一體化設(shè)備

從世界的發(fā)展趨勢(shì)可以看出，機(jī)電一體化、高科技化和多功能化是紡織科技和設(shè)備發(fā)展的總趨勢(shì)。

現(xiàn)在，機(jī)電一體化應(yīng)用于紡織業(yè)，促成了紡織業(yè)多種先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，比如：噴氣紡紗技術(shù)、噴氣織造技術(shù)、粗細(xì)絡(luò)聯(lián)合系統(tǒng)、梳棉機(jī)用管道喂給系統(tǒng)、自動(dòng)整經(jīng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)化的顏料化學(xué)品配方系統(tǒng)等。這些技術(shù)的結(jié)合不僅反應(yīng)出紡織技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)，也體現(xiàn)了紡織技術(shù)和紡織設(shè)備取得了突破性的發(fā)展。紡織設(shè)備的研制以及開發(fā)，都朝著自動(dòng)化、高速化、連續(xù)化、智能化的方向發(fā)展。

1.1.機(jī)電一體化技術(shù)在紡織設(shè)備中的應(yīng)用

1.1.1.人機(jī)界面的應(yīng)用：最近幾年來，人機(jī)界面技術(shù)的應(yīng)用在紡織設(shè)備上迅速發(fā)展。每年的需求量都在增加，高產(chǎn)梳棉機(jī)、精梳機(jī)、新型粗紗機(jī)、數(shù)控細(xì)紗機(jī)等這些單機(jī)自動(dòng)化設(shè)備的程度要求都比較高，所以設(shè)計(jì)師都選用的是觸摸屏人體界面。

1.1.2.變頻器的應(yīng)用：變頻器在輕紗設(shè)備上的應(yīng)用是為了提高生產(chǎn)率，降低設(shè)備的損壞率，實(shí)現(xiàn)工藝要求的平滑無極速度調(diào)整，減少噪音，實(shí)現(xiàn)集中控制。

1.1.3.工控機(jī)的應(yīng)用：工控機(jī)說白了是電腦，它可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行控制多個(gè)或者一個(gè)任務(wù)，工控機(jī)有很多種，有的跟PC機(jī)一樣，也有人機(jī)界面，LCD屏的。這些都可以起到操作機(jī)械和監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

2.開發(fā)和生產(chǎn)紡織專用自動(dòng)化裝置的狀況

2.1.梳棉機(jī)的自調(diào)勻整裝置：梳棉機(jī)自調(diào)勻整器在初次使用時(shí)，需要對(duì)很多參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，讓其達(dá)到最佳的勻整效果。在紡紗生產(chǎn)的過程中，梳棉工序生產(chǎn)的半成品質(zhì)量決定著成紗質(zhì)量的好壞。隨著PLC控制技術(shù)、變頻技術(shù)、傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)的發(fā)展，紡織機(jī)械也要不斷向高品質(zhì)、高產(chǎn)量、高速度和高自動(dòng)化等方向發(fā)展。

2.2.并條機(jī)的自調(diào)勻整裝置：自調(diào)整勻整裝置在原有的作用原理基礎(chǔ)上，控制技術(shù)和實(shí)現(xiàn)手段都有很大的發(fā)展，在現(xiàn)代的紡紗生產(chǎn)中也有十分重要的作用。自調(diào)勻整的控制方式可分為開環(huán)、閉環(huán)和混合環(huán)三種形式。開環(huán)系統(tǒng)屬于針對(duì)性勻整，適合短片段不勻，閉環(huán)系統(tǒng)適合長片段不勻，混合環(huán)系統(tǒng)能兼長短片段不勻。但是其機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造的精度要求也很高。

2.3.粗紗機(jī)的CCD張力檢測(cè)、微調(diào)裝置：紡織業(yè)作為傳統(tǒng)的制造行業(yè)，將現(xiàn)代化的管理技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來，可以很快使企業(yè)發(fā)展起來，粗紗機(jī)張力檢測(cè)裝置是通過對(duì)瞬間某特定位置粗砂狀態(tài)的檢測(cè)，來判斷粗砂張力是否合適。我國廠商展出的粗紗機(jī)都配有CCD張力檢測(cè)盒微調(diào)裝置的技術(shù)，采用檢測(cè)三個(gè)錠子的粗砂張力變化，在計(jì)算機(jī)的運(yùn)算下，控制卷繞電機(jī)的速度調(diào)整，以達(dá)到控制張力的目的。

2.4.細(xì)紗機(jī)的電子凸輪：從西紗工藝上可以看出來，細(xì)紗機(jī)電氣控制系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)以下功能四個(gè)功能，一是錠子傳動(dòng)；二是卷繞傳動(dòng)；三是適位停車；四是集體落紗系統(tǒng)。自從采用了電子凸輪技術(shù)后，改變了傳統(tǒng)的紡紗成形工藝，根據(jù)客戶的紡紗要求，通過參數(shù)的設(shè)置，可以任意改變紡紗成形，以滿足新產(chǎn)品的發(fā)展和需要。

2.5.異纖維自動(dòng)檢測(cè)裝置和織物自動(dòng)檢驗(yàn)裝置：在傳統(tǒng)的紡紗過程中，都是人工自己挑揀棉花中的異物，這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還挑不干凈，質(zhì)量沒有保證。纖維檢測(cè)裝置和織物自動(dòng)檢驗(yàn)裝置采用攝像技術(shù)，用計(jì)算機(jī)將影像信息處理后，可以精確的分別出異纖維的大小和位置，這樣就能夠有效的提高工作效率和降低成本。

3.自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)和無梭織機(jī)的機(jī)電一體化

3.1.自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的機(jī)電一體化：自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)是最新一代的紡織機(jī)械產(chǎn)品，它是集機(jī)、電、儀、氣一體化的高水平機(jī)械產(chǎn)品，將管紗繞成無結(jié)筒紗、并在卷繞過程中除去瑕疵的紗。自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)的機(jī)電一體化，由電腦控制每個(gè)動(dòng)作，這樣既方便又快捷，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了機(jī)器的生產(chǎn)效率，同時(shí)也降低了消耗。是現(xiàn)代化防治機(jī)械的新產(chǎn)品。

3.2.無梭織機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)：無梭織機(jī)的需求量隨著我國紡織業(yè)水平的提高和產(chǎn)品出口的增長也越來越大，從國外的無梭織機(jī)技術(shù)發(fā)展來看，現(xiàn)在在智能化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)電一體化、高效應(yīng)性、速度等技術(shù)上都發(fā)生了巨大的變化。

4.怎樣開展機(jī)電一體化

4.1.目前紡織企業(yè)機(jī)電一體化開展?fàn)顩r

變頻器在紡織設(shè)備中運(yùn)用非常廣泛，從清花、梳棉、并條、粗紗、細(xì)紗、絡(luò)筒、整經(jīng)、漿紗、無梭織機(jī)等都已經(jīng)得到有效的應(yīng)用。

通常，在紡織機(jī)械當(dāng)中所使用的通用變頻器，其容量一般是在0.37-500KW，90%以上為0.37―37KW，大容量變頻器所需量是非常小的。通用型變頻器的年需求量可達(dá)1～1.5萬臺(tái)。常選用歐洲西門子、倫茨、ABB、施耐德、日本富士、明電、安川、三菱、松下、三墾公司和臺(tái)灣中達(dá)斯米克公司的變頻器產(chǎn)品。

4.2.PLC的運(yùn)用

紡織機(jī)械上PLC的運(yùn)用大體上跟變頻器是一致的，清花、無梭織機(jī)都有采用。

紡織設(shè)備中使用的PLC，其I/O點(diǎn)數(shù)范圍8―1024點(diǎn)，其中約85%為8～112點(diǎn)。PLC年需用量1.5萬臺(tái)以上。通常選用歐洲西門子、施耐德公司，日本三菱、OMPON、富士、松下、光洋公司和韓國LG公司的產(chǎn)品。

4.3.觸摸屏人機(jī)界面的運(yùn)用

最近幾年，觸摸屏人機(jī)界面在紡織企業(yè)相關(guān)設(shè)備中所使用的情況是非常可觀的，其年需求量也在不斷的提升，單機(jī)自動(dòng)化設(shè)計(jì)程度在逐漸提高的同時(shí)，大多選擇使用觸摸屏人機(jī)界面。通常選用的是Digital、西門子、中達(dá)斯米克公司的產(chǎn)品。

4.4.交流伺服系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的運(yùn)用

在紡織廠的相關(guān)設(shè)備中采用應(yīng)用交流伺服系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是比較晚的，多家無梭織機(jī)制造廠已開始開發(fā)交流伺服系統(tǒng)的電子送經(jīng)和電子卷取，交流伺服系統(tǒng)在未來的需求情況是非常可觀的。

5.機(jī)電一體化的發(fā)展前景

5.1.只有繼續(xù)提高國產(chǎn)紡機(jī)的機(jī)電一體化水平，才能有效提高紡織產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。

5.2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)覆蓋到各個(gè)行業(yè)中，所以網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將會(huì)是以后的發(fā)展防線，紡織業(yè)的各設(shè)備發(fā)展一定要考慮到設(shè)備與計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的通訊接口，這樣以便生產(chǎn)信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控。省事省力。

5.3.我國只有推動(dòng)機(jī)電一體化的發(fā)展，才能縮小與國外的差距，我國紡織專用自動(dòng)化裝置發(fā)展的比較慢，所以在這方面一定要加快發(fā)展，各大專科院校以及單位也應(yīng)該積極的與各主機(jī)廠相結(jié)合，大力開發(fā)紡織業(yè)的自動(dòng)化產(chǎn)品。以提高我國紡織業(yè)的發(fā)展。

5.4.各個(gè)行業(yè)的發(fā)展都講究的是同步發(fā)展，所以機(jī)電在紡織行業(yè)中的發(fā)展也要同步，雖然我國的紡機(jī)已經(jīng)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，但是也要與精密的機(jī)械相結(jié)合，這樣才能讓機(jī)電一體化發(fā)揮更大的效果。

6.結(jié)束語

總之機(jī)電一體化在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用廣泛，是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，也是促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的必然條件。我們必須要在機(jī)電一體化的技術(shù)研究上取得更大的突破，這樣才能推動(dòng)紡織機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為紡織機(jī)械產(chǎn)品開辟新的領(lǐng)域，讓我國的紡織業(yè)發(fā)展更加迅速。

篇7

關(guān)鍵詞：可編程序控制器;發(fā)展歷程;重要作用

前言

隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械控制生產(chǎn)模式已經(jīng)不能滿足人們對(duì)生產(chǎn)生活的需求，因此現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)摒棄傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，取而代之的是集成化、規(guī)模化的生產(chǎn)為模式。可編程序控制器是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，并且這種新型控制模式已經(jīng)深入到了工業(yè)生產(chǎn)控制的各個(gè)模塊，可編程序控制器在機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)中也越來越得到了廣泛的應(yīng)用，PLC的應(yīng)用也將是機(jī)電一體化設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。

1.PLC的定義和發(fā)展歷程

PLC（可編程序控制器）是隨著工業(yè)發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種以數(shù)字運(yùn)算操作為基礎(chǔ)的電子裝置，其工作原理是采用可以編制程序的存儲(chǔ)器來儲(chǔ)存在控制器內(nèi)部的各種運(yùn)算及指令，其中包括計(jì)算機(jī)技術(shù)中的順序運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算等。

并通過轉(zhuǎn)換器將人們輸入指令轉(zhuǎn)換成機(jī)器能夠識(shí)別機(jī)器語言，轉(zhuǎn)換完成后將指令輸出最終達(dá)到控制機(jī)械生產(chǎn)的目的[1]。

上個(gè)世紀(jì)六十年代可編程序控制器的雛形就已經(jīng)產(chǎn)生，進(jìn)入七十年代后PLC技術(shù)在國外已經(jīng)得到了發(fā)展，一些中小型的企業(yè)已經(jīng)開始應(yīng)用。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程加快的同時(shí)，發(fā)達(dá)國家更加注重了對(duì)可編程序控制器知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。對(duì)于我國PLC技術(shù)來說，沒有一個(gè)從研制開發(fā)到生產(chǎn)的過程，而是成套的設(shè)備引進(jìn)來使得可編程序控制器得到廣泛的應(yīng)用。

2.PLC技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

PLC技術(shù)與其他的控制器相比，其操作更簡單、抗干擾性強(qiáng)、穩(wěn)定性和可靠性高。基于以上的優(yōu)點(diǎn)，使得其在化工、電子、交通、機(jī)械等工業(yè)控制領(lǐng)域的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 PLC技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中對(duì)運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用

在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，PLC主要是實(shí)現(xiàn)控制功能，在運(yùn)動(dòng)控制方面，它可以有效的控制機(jī)械的直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)甚至是圓周運(yùn)動(dòng)。在不同的工業(yè)生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以體現(xiàn)其不同的應(yīng)用特點(diǎn)，在電氣生產(chǎn)中，PLC技術(shù)可以很大程度上提升機(jī)械生產(chǎn)的性能，并可將自動(dòng)化水平大大的增加。在設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)控制的混凝土攪拌生產(chǎn)中，運(yùn)用了PLC技術(shù)可以在很大程度上保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)過實(shí)際研究分析，PLC技術(shù)可以有效的控制機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生率，為生產(chǎn)減少了能源的消耗，并提高了生產(chǎn)效率[2]。

2.2 PLC技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)據(jù)控制的應(yīng)用

在機(jī)械加工的生產(chǎn)過程中，PLC會(huì)與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)控制器組成一個(gè)整體，在控制機(jī)械加工運(yùn)算方式的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的控制，通過窗口軟件，技術(shù)人員可以自由的對(duì)設(shè)備間的數(shù)據(jù)進(jìn)行共享并控制，從已有的PLC技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來看，在今后的機(jī)電一體化系統(tǒng)中，基于PLC技術(shù)的控制將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。

2.3 PLC技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中對(duì)生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用

對(duì)于PLC技術(shù)能否在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中勝任重要的工作，要看PLC技術(shù)能否很好的對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中生產(chǎn)過程進(jìn)行很好的控制，在控制的過程中，技術(shù)人員可以根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)系數(shù)做為判定控制是否合格的重要標(biāo)準(zhǔn)，例如電壓、電流、溫度、壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)的系數(shù)。經(jīng)過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)系數(shù)的當(dāng)前值和歷史值的對(duì)比可以在第一時(shí)間得知機(jī)械生產(chǎn)過程中是否出現(xiàn)了故障及差錯(cuò)，從而保證生產(chǎn)的效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在機(jī)械控制方面，PLC技術(shù)應(yīng)用最廣泛的控制方式就對(duì)生產(chǎn)過程控制[3]。

3.PLC技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中應(yīng)用實(shí)例

3.1 PLC技術(shù)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的到了廣泛的應(yīng)用，例如供水控制系統(tǒng)。隨著城市居民對(duì)供水的大量需求，供水管網(wǎng)的流量必須要隨用水量的變化而隨機(jī)變化才能滿足人們不同時(shí)間段對(duì)水量需要，傳統(tǒng)的控制方式不能夠控制的相對(duì)準(zhǔn)確。因此水務(wù)企業(yè)在供水系統(tǒng)中應(yīng)用了PLC技術(shù)。PLC技術(shù)可以保證管網(wǎng)的壓力變化不會(huì)因?yàn)樗康淖兓鴮?duì)供水系統(tǒng)產(chǎn)生影響。其工作原理為：當(dāng)供水設(shè)備啟動(dòng)后其中一臺(tái)水泵在控制器的控制下設(shè)定一定的速率升速運(yùn)行，運(yùn)行一段時(shí)間后，管網(wǎng)壓力不斷升高以后，可以將當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在某一值，當(dāng)用水量增大時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速可以隨著水量的增加提高到一個(gè)新值并穩(wěn)定。經(jīng)過控制器的一些列控制可以在一定程度上減少供水過程中的資源浪費(fèi)，還可以保證供水管道不會(huì)因?yàn)楣┧畨毫Φ牟灰?guī)律而產(chǎn)生的損害。

3.2 PLC技術(shù)在閘門控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

我國大多數(shù)的水庫閘門控制仍然采用的是相對(duì)陳舊串阻啟動(dòng)控制柜，由于近些年技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，串阻啟動(dòng)控制柜已經(jīng)不能體現(xiàn)其控制優(yōu)勢(shì)，相反的在串阻啟動(dòng)控制柜越來越展現(xiàn)了其接線工藝復(fù)雜、設(shè)備占地面積大的劣勢(shì)。相關(guān)技術(shù)人員對(duì)原有系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行認(rèn)真研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際考察，考察結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)用PLC技術(shù)的 控制器不僅可以改善原有控制器的缺點(diǎn)，還能使閘門升降過程中的動(dòng)作更加簡單，方便操作。其工作原理很簡單，只需保證抱閘與電機(jī)同步運(yùn)行

并同時(shí)監(jiān)測(cè)變頻器故障等信號(hào)，將內(nèi)部指令結(jié)合閘位傳感信號(hào)做成控制軟件即可。

4.結(jié)語

經(jīng)過本文以上的研究和論證分析，筆者可以得出以下結(jié)論，在機(jī)械控制領(lǐng)域PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)，并為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)做出了貢獻(xiàn)，但是在現(xiàn)實(shí)的成產(chǎn)生活中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)可編程序控制器的強(qiáng)大功能，發(fā)揮真正的作用，還需要大家做進(jìn)一步的努力，首先應(yīng)該深入的了解控制器所控制的對(duì)象，其次應(yīng)該將PLC技術(shù)科學(xué)合理的應(yīng)用在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中。近年來我國機(jī)電一體化成為工業(yè)發(fā)展新亮點(diǎn)，隨著我國工業(yè)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的趨勢(shì)，PLC已經(jīng)展現(xiàn)了其強(qiáng)有力的優(yōu)勢(shì)和廣闊的發(fā)展空間，并且將會(huì)為我國的機(jī)電一體化進(jìn)程做出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

[關(guān)鍵詞] 機(jī)電設(shè)備一體化故障維修研究探討解決策略

一、機(jī)電一體化的發(fā)展前景

自從機(jī)電一體化（mechatronics）這個(gè)理念被提出來之后，在經(jīng)過后來科技人才的專心研究探討，最終得以高速發(fā)展，并且成了現(xiàn)代的高新熱門行業(yè)，為人類科技發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化關(guān)系到電子制造技術(shù)、操控技術(shù)、焊接技術(shù)、信息管理技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、測(cè)試與感應(yīng)技術(shù)、電腦技術(shù)等各種技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的推進(jìn)，機(jī)電一體化遍布我們的生活當(dāng)中，成為了我們不可或缺的一部分。所以說，要想把未來的社會(huì)圖景建設(shè)得更加美好，必須加強(qiáng)重視機(jī)電一體化的發(fā)展研究，并對(duì)其出現(xiàn)的缺陷加以改進(jìn)，并研究出更為可行的策略去規(guī)劃其未來的發(fā)展。

二、電子和機(jī)械的影響關(guān)系

由機(jī)械本體、動(dòng)力設(shè)施、控制設(shè)施、檢驗(yàn)設(shè)施、執(zhí)行設(shè)施等整合成的單元成為機(jī)電一體化設(shè)備，其組成的元素主要為電、氣、液、光、機(jī)、力、磁等，而最為關(guān)鍵的便是電子設(shè)備與大型電子機(jī)械設(shè)備的結(jié)合。絕大多數(shù)的機(jī)械設(shè)備都是那兩部分組成，只是由于各種機(jī)器的使用功能不同而占有的比重不同。機(jī)電一體化設(shè)備不單單是電子與機(jī)械的相加，而是二者有分工的去操作控制，電子負(fù)責(zé)自動(dòng)化操作，而機(jī)械負(fù)責(zé)運(yùn)行。只有兩個(gè)部分和諧的工作，才能真正實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行[1]。

三、機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備的故障特征

機(jī)電一體化設(shè)備不同于其他普通的機(jī)械設(shè)備，很多的機(jī)動(dòng)操作都比一般的設(shè)備復(fù)雜的多，當(dāng)然，在這過程中如果出現(xiàn)故障也就相對(duì)復(fù)雜，也較難維修。其故障不同于一般機(jī)電產(chǎn)品的故障，不僅僅要處理操作上的故障，更多的是控制方面的維護(hù)，把機(jī)械與電子整合起來處理，二者不可或缺。于是對(duì)于機(jī)電一體化設(shè)備的故障維修就變得非常重要，以下是對(duì)機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)備故障特征的探究。

（一）機(jī)器設(shè)備故障的特征

機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障有非常多的原因，可能一個(gè)小小的疏忽就能造成很多的影響，有時(shí)候則是眾多的原因才會(huì)形成故障，無法運(yùn)行。所以說我們?cè)谂袛鄼C(jī)器是否故障時(shí)，一定要認(rèn)真觀察后再得出結(jié)論，最后再進(jìn)行維修處理。機(jī)器一般是不停轉(zhuǎn)動(dòng)的。每個(gè)時(shí)間所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和功率也是大不相同的，所以產(chǎn)生的故障也比較特殊。于是在判斷機(jī)器運(yùn)作中出現(xiàn)的原因的時(shí)候，絕不可以但從一個(gè)方面去妄加推測(cè)，而是要從各個(gè)方面的不同角度去判斷分析，再得出結(jié)論。再加上機(jī)器運(yùn)作發(fā)生故障時(shí)沒有規(guī)律可言，大多數(shù)隨機(jī)發(fā)生的，不能預(yù)算，無法預(yù)言，要耐心的從多種狀態(tài)去研究探討[2]。

（二）電子設(shè)備故障的特征

機(jī)電一體化的最原始的理念便是機(jī)器與電子操作相結(jié)合，所以說在討論其故障的時(shí)候必須要結(jié)合機(jī)械與電子，對(duì)其各個(gè)不同的特點(diǎn)去進(jìn)行研究探討。電子設(shè)備大多數(shù)是控制作用的，擁有著突然性、隱秘性的特征，且還會(huì)收到不同程度的外界干擾。機(jī)電一體化設(shè)備故障的發(fā)生不單單只是受到電子控制和機(jī)械操作的制約，還有其他更加復(fù)雜的元素，同時(shí)也使得本來就繁瑣的程序變得更加復(fù)雜，又進(jìn)一步加大了故障維修的難度。所以說今后在發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，不僅僅要考慮機(jī)械設(shè)備的問題，更多的要注重電子控制的是否正常，并結(jié)合二者的故障的原因后再進(jìn)行維修[3]。

四、機(jī)電一體化設(shè)備故障的判斷辦法

對(duì)于機(jī)電一體化設(shè)備異于其他一般設(shè)備的特點(diǎn)，我們?cè)趯?duì)故障設(shè)備進(jìn)行勘查時(shí)應(yīng)當(dāng)整合機(jī)器設(shè)備和電子設(shè)備的特征去具體探究，不過有些老辦法也是可以運(yùn)用到當(dāng)中去的。在檢測(cè)設(shè)備是否發(fā)生故障或者是否存在安全隱患的時(shí)候，不要太過沖動(dòng)而重組設(shè)備零件，而要經(jīng)過對(duì)設(shè)備充分分析后才能開始進(jìn)行維修，并且要嚴(yán)格根據(jù)各個(gè)方面不同因素的考慮才是最為妥當(dāng)?shù)摹?/p>

（一）故障樹形圖判斷法

故障樹形圖判斷法即是對(duì)故障的診斷分析，也就是采取不同的邏輯思維方式去更具體、直觀的診斷故障發(fā)生的原因，能夠更加直接、簡單、清晰的觀察出設(shè)備各個(gè)零件之間的聯(lián)系及發(fā)生的數(shù)據(jù)，在判斷故障的時(shí)候也能夠更加快速的找到根本原因。用樹形圖這個(gè)辦法去診斷故障發(fā)生的原因，簡單、明白、快速，但是這個(gè)方法并不能用于全部的故障診斷，還需要根據(jù)設(shè)備的具體情況才能夠去使用這個(gè)方法去判斷故障原因[4]。

（二）自診斷法

自判斷法便是在機(jī)器的機(jī)身上安裝警示發(fā)生故障警笛的代碼或者指示燈等等，能在機(jī)器發(fā)生故障時(shí)響起警報(bào)，讓我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的地方，并作出及時(shí)的維修。這是最簡單的、最基礎(chǔ)的診斷方法，跟其他許多診斷方法比也較為快速、準(zhǔn)確。比如所利用溫差、空氣環(huán)境、大氣壓強(qiáng)、重力感應(yīng)等的變化去設(shè)置警報(bào)，都可以明顯的看出故障的原因所在。所以說只有在這個(gè)方法無法實(shí)現(xiàn)之前，才會(huì)采用其他曲折的辦法[5]。

（三）診斷前所要注意的事項(xiàng)

要想更好的去維護(hù)好機(jī)電一體化設(shè)備，必須做出正確的診斷后才能對(duì)癥下藥，治根治本，于是在診斷之前，我們必先要提高診斷前的注意事項(xiàng)，例如：1、大部分的機(jī)器故障都是在檢測(cè)都會(huì)先觀察機(jī)器設(shè)備，其次再觀察電子控制設(shè)備的情況。因?yàn)闄C(jī)器上出現(xiàn)問題的話我們的眼睛一般可以看出來，也會(huì)觀察出機(jī)器運(yùn)作不正常，像在檢測(cè)大型設(shè)備零件破裂的時(shí)候，就不要占用太多的時(shí)間去糾結(jié)；2、要檢測(cè)外部的小零件時(shí)，最關(guān)鍵的是要注重檢查全部零件的完整，然后才能開始下一步的檢查，直到找出故障的根本原因?yàn)橹梗?、檢查時(shí)開始先排查好主意的關(guān)鍵部位，再去排查分支部分。只有確保只有的大件零件沒有問題的情況下，才能放手去檢查小部分的零件，只有這樣由內(nèi)而外的依次檢查才能發(fā)現(xiàn)故障問題所在，最后再進(jìn)行維修[6]。

五、故障表面現(xiàn)象解析

機(jī)電一體化設(shè)備雖說是先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備，但是很多的故障取消還是很容易看出來的。只有觀察出了便面現(xiàn)象的故障情況，才會(huì)對(duì)其進(jìn)行深度的檢查，最后維修故障的設(shè)備零件。

（一）機(jī)械表面現(xiàn)象特點(diǎn)

機(jī)器運(yùn)作是一個(gè)運(yùn)動(dòng)的過程，其運(yùn)行原理是動(dòng)態(tài)的，許多的表面現(xiàn)象我們的肉眼是可以觀察出來的。像數(shù)據(jù)的變化，我們便可以根據(jù)平常的運(yùn)轉(zhuǎn)速度從而去判斷設(shè)備是否正常運(yùn)行，但是這但看數(shù)據(jù)也不能完全斷定機(jī)械故障，還有要結(jié)合系統(tǒng)的的變化。系統(tǒng)故障的發(fā)生是隨時(shí)性、間斷性、離散性、緩慢性、突然性、間接性的，發(fā)生的因素可能是一種，也可能是多種，或者更為復(fù)雜。

（二）電子表面現(xiàn)象

電子主要負(fù)責(zé)設(shè)備的自動(dòng)化控制，屬于設(shè)備的控制部門，其故障的原因特征為隱秘性、突然性、靈敏性等等，對(duì)外界或者周邊環(huán)境等有很強(qiáng)的感應(yīng)，如氣溫、環(huán)境干濕程度、空氣等都會(huì)影響其特點(diǎn)的改變。

（三）設(shè)備故障表面現(xiàn)象

設(shè)備的故障現(xiàn)象需集合機(jī)械和電子控制來分析，也變得更為繁瑣、復(fù)雜。其具有故障移動(dòng)性、表面繁瑣性、整合性、融入性、交叉相互性等特征。一般機(jī)械負(fù)責(zé)執(zhí)行工作，電子控制機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦機(jī)械出現(xiàn)罷工現(xiàn)象，多數(shù)人都認(rèn)為是機(jī)械零件故障，其實(shí)這不但是機(jī)械部分的問題，還要把電子結(jié)合進(jìn)來一起檢查才能找到關(guān)鍵原因。所以說設(shè)備的表面現(xiàn)象是復(fù)雜的不能但從一個(gè)方面去考慮故障，要結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)與控訴系統(tǒng)才能得出最終的原因。

六、基于機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性維修策略

基于機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性策略主要是指產(chǎn)品能夠在條件限定和時(shí)間限定下完成指定的工作量。機(jī)電設(shè)備的可靠性與機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中使用的環(huán)境條件、工作效率、維修保養(yǎng)、運(yùn)行功率等成正比，也與各個(gè)組成的部分密切相關(guān)才能構(gòu)成設(shè)備的可靠運(yùn)作。

（一）制約機(jī)電一體化設(shè)備可靠性的元素

機(jī)電設(shè)備，從數(shù)字操控到伺服電機(jī)，各種大大小小的零件都有很多，無法計(jì)算，要想單方面的去評(píng)測(cè)分析是非常困難的，要想提高其可靠性必須要先了解好制約其發(fā)展的因素：1、元器件是每個(gè)大型設(shè)備都會(huì)具有的基礎(chǔ)單元，關(guān)系到每個(gè)基礎(chǔ)單元的可靠性運(yùn)行。用數(shù)學(xué)的概論法來計(jì)算來看，整個(gè)設(shè)備的元器件失效等于各個(gè)結(jié)合部分的是效率的總和，所以說在挑選設(shè)備零件時(shí)，一定要加大提高其實(shí)際使用效果；2、機(jī)電一體化設(shè)備的電子控制系統(tǒng)復(fù)雜繁瑣，元器件的接連與組合便是一個(gè)關(guān)鍵的問題，要是組合得不好，很有可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生意外事件或者無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。還有，溫度的濕度變化太頻繁以及太多的粉塵也會(huì)影響元器件的連接與組裝，進(jìn)一步制約機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性；3、機(jī)電一體化設(shè)備是用電能去發(fā)功的電子控制設(shè)施，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中必然會(huì)有電磁波的能量感應(yīng)及運(yùn)用，所以說電磁波的干擾也會(huì)影響設(shè)備的工作進(jìn)度。與此同時(shí)電磁波干擾了周邊環(huán)境，也對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品有了一些不良的影響，所以必須要盡量控制電磁波的干擾現(xiàn)象[7]。

（二）采用可靠的元器件

數(shù)字控制機(jī)床還有加工中心在現(xiàn)代社會(huì)一形成了全自動(dòng)化的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，運(yùn)用可靠性較高的元器件去加速設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，可以使控制系統(tǒng)在出現(xiàn)機(jī)械故障的時(shí)候快速的運(yùn)用診斷方案去找到原因，并及時(shí)處理，減少機(jī)電一體化設(shè)備的損耗。但這個(gè)辦法都是要中途停止正在運(yùn)作的設(shè)備才能找出故障原因。但只要能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障所在，并能夠去及時(shí)維修處理，損傷還是可以降到一定程度的。

（三）提高機(jī)器工作效率

機(jī)器的工作效率的直接關(guān)系到設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的快慢的，而適當(dāng)?shù)奶岣邫C(jī)器的工作精密程度，便可以把機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性提高一個(gè)層次的研究。如適當(dāng)?shù)奶岣哌\(yùn)轉(zhuǎn)精密度、加工精密度、系統(tǒng)控制精密度、機(jī)械工作功率等，都能更好的提升設(shè)備的可靠性。像能夠運(yùn)用精細(xì)的儀器去制造改進(jìn)老舊的機(jī)械設(shè)備；利用現(xiàn)代先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)去改善原有的電路控制，加快機(jī)器的電路流通；運(yùn)用先進(jìn)的NC（數(shù)據(jù)化體統(tǒng)控制）、PC（電腦控制系統(tǒng)）等去替換老舊的控制系統(tǒng)，更新電子數(shù)字控制系統(tǒng)等等。以上這些方法，只要能夠合理運(yùn)用，都能或大或小的提高機(jī)電一體化設(shè)備的可靠性研究。

七、結(jié)語

機(jī)電一體化是現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展的重要標(biāo)志，更是現(xiàn)代企業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備。而要想更好的合理使用機(jī)電一體化設(shè)備去創(chuàng)造更多的發(fā)展利益，必須高度重視對(duì)其設(shè)備故障維修的處理，并研究出可靠的策略去保證機(jī)電一體化設(shè)備故障的發(fā)生，這對(duì)未來更好的發(fā)展高新技術(shù)行業(yè)有著重要意義。這需要更多的科研人員去鉆研，去學(xué)習(xí)并開拓創(chuàng)新，才能更好的控制機(jī)電一體化設(shè)備的維修技術(shù)。

[參考文獻(xiàn)]

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【關(guān)鍵詞】中高職銜接；機(jī)電一體化專業(yè)；一體化課程體系

吉教職成字[2014]5號(hào)、7號(hào)文件關(guān)于印發(fā)《開展中高等職業(yè)教育銜接試點(diǎn)工作的實(shí)施方案》的通知，落實(shí)了吉林省中高職教育銜接工作。吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為首批試點(diǎn)院校進(jìn)行了中高職銜接，在機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)進(jìn)行了中高職銜接的實(shí)踐與探索。根據(jù)吉林省中高職機(jī)電一體化專業(yè)銜接的現(xiàn)狀，成立中高職銜接機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)委員會(huì)，多元參與課程體系的開發(fā)，建設(shè)了一體化的課程銜接體系，并在實(shí)踐中不斷完善。

一、機(jī)電一體化專業(yè)一體化課程銜接體系設(shè)計(jì)的必要性

目前我國中高職院校大多各自辦學(xué)，各自為政，是兩個(gè)相互獨(dú)立的體系。而現(xiàn)代職業(yè)教育體系要求中高職教育是一個(gè)聯(lián)系o密的有機(jī)整體。目前吉林省的機(jī)電一體化專業(yè)中高職銜接普遍存在課程體系自成一體，中高職教育中的課程和技能重復(fù)甚至倒掛，中高職銜接內(nèi)涵缺失，沒有合理的銜接點(diǎn)等問題。實(shí)現(xiàn)中高職有效銜接的關(guān)鍵是課程體系的一體化建設(shè)。

二、機(jī)電一體化專業(yè)課程銜接體系的結(jié)構(gòu)框架

（一）理清典型工作任務(wù)

根據(jù)吉林區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈，通過充分調(diào)研理清典型工作任務(wù)，明確人才培養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。目前吉林省機(jī)電一體化專業(yè)主要以機(jī)電制造產(chǎn)業(yè)鏈不同的職業(yè)崗位，制定專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在中職教育階段，機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生主要從事機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試；而高職階段，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)應(yīng)該是中職階段學(xué)生能力的橫向和縱向延伸，專業(yè)知識(shí)更深，技術(shù)能力更強(qiáng)。要求學(xué)生不僅要掌握機(jī)電一體化領(lǐng)域的一般技能，還要具備一定的管理能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)遷移能力。高職階段機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位面向，見表1。

（二）確定中高職機(jī)電一體化專業(yè)培養(yǎng)規(guī)格

中高職銜接中的中職教育和高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上雖然有不同的定位，但應(yīng)該是一個(gè)有機(jī)整體，高職教育是中職教育縱向與橫向共同發(fā)展的結(jié)果。

中職培養(yǎng)規(guī)格：掌握機(jī)電一體化方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)；能夠識(shí)讀一般裝配圖和電氣安裝圖；能夠正確執(zhí)行各種工藝及調(diào)整操作，具有從事機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)等工作的基本能力；具有終身學(xué)習(xí)能力。

高職培養(yǎng)規(guī)格：面向機(jī)電一體化設(shè)備制造與使用企業(yè)的相關(guān)崗位，熟悉相關(guān)的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，掌握一般中小型機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和調(diào)試；具有從事機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、檢修、生產(chǎn)組織與技術(shù)管理等工作所需的綜合職業(yè)能力，具有與不同層次人員的溝通交流能力。

中職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重經(jīng)驗(yàn)層面的單一技能和專業(yè)通用基本能力的培養(yǎng)，高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重策略層面的復(fù)雜技能和綜合職業(yè)能力培養(yǎng)。

（三）中高職機(jī)電一體化專業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)

目前，我國的中職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為一線技能人才，培養(yǎng)的是一般的經(jīng)驗(yàn)技能；高職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為發(fā)展型復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才，培養(yǎng)的是高端的策略技能。經(jīng)驗(yàn)是策略的基礎(chǔ)，策略是經(jīng)驗(yàn)的升華。因此，要貫通機(jī)電一體化專業(yè)的中高職銜接，必須進(jìn)行一體化課程體系的設(shè)計(jì)。

機(jī)電一體化專業(yè)中高職銜接的一體化課程體系以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，以能力的螺旋式上升為主線，構(gòu)建適應(yīng)中高職培養(yǎng)規(guī)格的模塊式課程。課程體系框架結(jié)構(gòu)可分為基本素質(zhì)課程、專業(yè)核心課程及專業(yè)拓展課程和綜合實(shí)踐課程四個(gè)模塊。

三、機(jī)電一體化專業(yè)一體化的課程銜接體系

根據(jù)典型工作任務(wù)確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，根據(jù)機(jī)電產(chǎn)品制造與使用企業(yè)相關(guān)崗位所要求的職業(yè)能力確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容，并確定體現(xiàn)完整學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情境。

（一）一體化的課程銜接體系開發(fā)原則

成立機(jī)電一體化專業(yè)中高職銜接課程體系開發(fā)組，邀請(qǐng)中高職院校相關(guān)專業(yè)的帶頭人和教師專家、行業(yè)企業(yè)的專家等多元參與，共同進(jìn)行課程體系的開發(fā)。根據(jù)中高職機(jī)電一體化專業(yè)各自的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)原有的課程進(jìn)行優(yōu)化和整合，開發(fā)新課程等。最終確定各自所屬課程，為中職階段和高職階段的課程劃分明確的界限，避免課程的重復(fù)。同時(shí)制定統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，明晰課程目標(biāo)，促進(jìn)課程的縱向深化和橫向拓展，實(shí)現(xiàn)中高職的有效銜接。

（二）一體化的課程銜接體系建設(shè)

對(duì)于素質(zhì)課程，中職階段著重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)和基本的職業(yè)素養(yǎng)，高職階段著重培養(yǎng)良好的綜合素養(yǎng)。對(duì)于專業(yè)核心課程，中職階段以實(shí)踐為核心，以機(jī)電設(shè)備的操作和運(yùn)維能力培養(yǎng)為主線，高職階段以理實(shí)一體為核心，以專業(yè)的綜合能力培養(yǎng)為主線。對(duì)于專業(yè)拓展課程，中職階段強(qiáng)化學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力和素質(zhì)提升，高職階段強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)遷移能力和創(chuàng)新能力。課程模塊之間彼此獨(dú)立又相互聯(lián)系，層層遞進(jìn)。

四、結(jié)束語

中高職教育的有效銜接是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到國家政策、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個(gè)方面。一體化的課程銜接體系建設(shè)只是其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化專業(yè)由于其專業(yè)特點(diǎn)，在銜接過程中對(duì)課程的要求更高。為了保證中高職銜接課程體系的順利實(shí)施，必須執(zhí)行統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行學(xué)分制或彈性學(xué)年制管理，執(zhí)行切實(shí)可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前，這種銜接在教學(xué)實(shí)施中的策略和優(yōu)化路徑還在積極探索中，它將推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧桂萍，宋S.電子類專業(yè)中高職銜接課程一體化設(shè)計(jì)探索[J].職業(yè)技術(shù)教育，2013（14）：31-33.

[2]張楊.機(jī)電一體化專業(yè)中高職銜接課程建設(shè)的研究與探索[[J].價(jià)值工程，2014（ 24） ： 279-280.

篇10

 

一、電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)主要的出錯(cuò)方式認(rèn)知

 

隨著科學(xué)技術(shù)與行業(yè)整合，產(chǎn)品研發(fā)日趨復(fù)雜。在進(jìn)行電子設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)與軟件工程設(shè)計(jì)時(shí)，三者之間缺乏有效溝通與過程管理，導(dǎo)致電子、機(jī)械及軟件無法有效集成，難以實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)。當(dāng)前，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)存在的主要出錯(cuò)方式表現(xiàn)為：第一，MCAD變更與電子工程師缺乏有效傳遞。MCAD用戶進(jìn)行IDF格式將變更信息存儲(chǔ)于原始版中，但其無法傳遞給電子工程師。同樣，電子工程師依據(jù)電路圖實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，受ECAD規(guī)劃失效影響，需要進(jìn)行返工操作從而延遲交付及制作時(shí)間;第二，ECAD變更與機(jī)械設(shè)計(jì)師之間缺乏有效傳遞。CEAD設(shè)計(jì)人員進(jìn)行PCB構(gòu)件調(diào)整，以優(yōu)化布局，如其沒有及時(shí)將變更信息傳遞給機(jī)械設(shè)計(jì)師，則會(huì)出現(xiàn)PCB組件與PCB線路接口故障問題，推遲交付時(shí)間并增加其成本;第三，配置管理中斷。如在研發(fā)中其設(shè)計(jì)科目均有著自身獨(dú)立的數(shù)據(jù)調(diào)試模型，則會(huì)提高設(shè)計(jì)效率然而軟件設(shè)計(jì)師多獨(dú)立作業(yè)，缺乏有效溝通導(dǎo)致配置管理中斷;第四，錯(cuò)誤軟件版本，雖然在產(chǎn)品中采取錯(cuò)誤軟件版本較為容易避免，但一旦出現(xiàn)其問題，則會(huì)造成較多問題;第五，軟件研發(fā)孤立性。在產(chǎn)品研發(fā)中其變更管理多將軟件研發(fā)排除在外，軟件缺陷及變更命令符難以協(xié)調(diào)，為軟件修復(fù)與產(chǎn)品交付帶來問題。

 

二、電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)思路探究

 

(一)軟件變更實(shí)例分析

 

制造商需向客戶交付機(jī)器人技術(shù)裝配客制化版本，產(chǎn)品標(biāo)明最新軟件編號(hào)并準(zhǔn)備交付時(shí)出現(xiàn)軟件現(xiàn)場(chǎng)變更問題，則會(huì)產(chǎn)生交付延遲等問題。制造商則面臨著如何找出與設(shè)備上安裝軟件版本一致信息，采取什么軟件工具進(jìn)行重建軟件，設(shè)備配置存放區(qū)域設(shè)計(jì)，技術(shù)工程師如何知道其采取的實(shí)際版本信息，公司需采取最新軟件并在期限時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)交付延遲與質(zhì)量問題。

 

(二)電子、機(jī)械一體化設(shè)計(jì)方案

 

采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以實(shí)現(xiàn)MCAD及ECAD同步問題研究，通過PTC，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)師與機(jī)械設(shè)計(jì)師相互變更信息的有效捕捉，在獲取變更信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)文檔同步修改，從而解決電子設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)不同步問題。電子機(jī)械一體化設(shè)計(jì)方案如下：

 

2.2.1 變更識(shí)別

 

Inter Comm EDAcompare屬于PTC電子設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)變更識(shí)別解決方案，可以進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)變更識(shí)別，其識(shí)別實(shí)現(xiàn)方法為：進(jìn)行不同版本圖解對(duì)比，PCB布局及制造工藝對(duì)比以實(shí)現(xiàn)變更識(shí)別，以幾何及屬性變化實(shí)現(xiàn)識(shí)變更識(shí)別，依據(jù)差異識(shí)別，當(dāng)Inter Comm Exper選中變更后則會(huì)將設(shè)計(jì)影響區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定。

 

2.2.2 電子機(jī)械一體化設(shè)計(jì)

 

順利實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)與電子設(shè)計(jì)集成，需要自動(dòng)生成設(shè)計(jì)變更并及時(shí)告知。在變更識(shí)別基礎(chǔ)上，電子與機(jī)械一體化設(shè)計(jì)可行性條件基本滿足。如機(jī)械工程師可以進(jìn)行電子設(shè)計(jì)文檔查看與識(shí)別其與上版本差異。應(yīng)用PTC方案可以進(jìn)行智能化ECAD設(shè)計(jì)演示，向授權(quán)用戶進(jìn)行差異展示。機(jī)械設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)可對(duì)電子設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效查詢，無需進(jìn)行新型IDF文檔下載，且應(yīng)用其解決方案可以進(jìn)行不同版本差異自動(dòng)對(duì)比，如吉和變更、信號(hào)改道發(fā)送等。該方案成本較低，技術(shù)優(yōu)勢(shì)與過程管理優(yōu)勢(shì)突出，能夠切實(shí)提高電子設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)度，為實(shí)現(xiàn)電子機(jī)械一體化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。

 

(三)集成軟件一體化設(shè)計(jì)分析

 

實(shí)現(xiàn)軟件與電子設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)同步是實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。然而將軟件設(shè)計(jì)與產(chǎn)品研發(fā)相整合存在著較大困難。因軟件研發(fā)多為外包方式且由相對(duì)孤立組織來完成。如電氣工程師完成相關(guān)設(shè)計(jì)后，項(xiàng)目降級(jí)將產(chǎn)品及軟件最新版本交付制造部門，在進(jìn)行基礎(chǔ)版創(chuàng)建后載入軟件，軟件運(yùn)行無效，經(jīng)研究可能其軟件版本并非最新。在軟件研發(fā)過程中，應(yīng)用PDS系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)師可實(shí)現(xiàn)軟件版本及其他設(shè)備動(dòng)態(tài)鏈接操作，可將團(tuán)隊(duì)作嘔為整個(gè)產(chǎn)品研發(fā)的部分。PDS系統(tǒng)為機(jī)械、電子及軟件設(shè)計(jì)退工了可視化同一系統(tǒng)，且支持軟件組件重組，能夠?qū)崿F(xiàn)全球配置管理，推動(dòng)不同軟件研究團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)性，確保產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度與研發(fā)質(zhì)量。

 

(四)電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)方案

 

采取PDS系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)跨軟件研發(fā)，協(xié)調(diào)軟件團(tuán)隊(duì)協(xié)作，其解決方案為：工程師將軟件配置管理系統(tǒng)中存在的軟件與PDS軟件部分進(jìn)行正確連接;進(jìn)行原型制造產(chǎn)品，測(cè)試產(chǎn)品;如測(cè)試團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵特性缺失作用，考慮到用戶及軟件產(chǎn)品接口是由軟件及硬件綜合控制，無法實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤判斷;測(cè)試工程師則應(yīng)用PDS系統(tǒng)，進(jìn)行問題報(bào)告創(chuàng)建，直接將受影響硬件及軟件構(gòu)建聯(lián)系;變更調(diào)查任務(wù)發(fā)送給軟件團(tuán)隊(duì)與硬件團(tuán)隊(duì)，并將PDS發(fā)送于電子信箱;缺陷跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤報(bào)告自動(dòng)生成，對(duì)PDS變更調(diào)查作交叉引用，將錯(cuò)誤報(bào)告發(fā)配給相應(yīng)軟件設(shè)計(jì)人員進(jìn)行調(diào)查;錯(cuò)誤報(bào)告與缺陷跟蹤系統(tǒng)具體軟件版本之間存在鏈接，且錯(cuò)誤報(bào)告與PDS配置管理受影響軟件之間存在鏈接;在缺陷跟蹤系統(tǒng)中執(zhí)行現(xiàn)行軟件更新，以software QA實(shí)現(xiàn)軟件測(cè)試;新版本與PDS管理部件鏈接，依據(jù)PDS分配實(shí)際任務(wù)執(zhí)行產(chǎn)品測(cè)試，完成測(cè)試后企業(yè)變更請(qǐng)求則于PDS中實(shí)現(xiàn)完結(jié)，針對(duì)不同系統(tǒng)中存在的變更狀況執(zhí)行錯(cuò)誤報(bào)告分析，從而提高了電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)效率。

 

三、結(jié)語

 

隨著產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)整合進(jìn)一步推進(jìn)，如何實(shí)現(xiàn)電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)成為了時(shí)展所面臨的重要問題。缺乏設(shè)計(jì)同步性與溝通有效性是實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)計(jì)的重要舉措，然而缺乏有效的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)電子團(tuán)隊(duì)、機(jī)械團(tuán)隊(duì)與軟件團(tuán)隊(duì)之間的有效溝通，應(yīng)用PDS系統(tǒng)與軟件配置管理系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)提供溝通辦法。實(shí)踐證明，強(qiáng)化電子、機(jī)械及軟件一體化設(shè)計(jì)，能夠有效提高產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)其綜合效益。