关于机电一体化技术及其应用研究
机电一体化技术研究
![机电一体化技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/7b96c55753d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f13.png)
机电一体化技术研究近年来,随着工业自动化的快速发展,机电一体化技术作为其重要组成部分逐渐被人们所关注。
机电一体化技术,简称为MEI,是利用计算机、电子技术和机械工程的原理与方法,将电气与机械融合在一起,使得机械设备具备更高的智能化和自动化程度。
本文将探讨机电一体化技术的研究进展、应用领域以及未来的发展方向。
一、机电一体化技术的研究进展机电一体化技术的研究,从早期的简单机电联动发展至今已经取得了显著进展。
随着计算机技术、互联网技术以及传感器技术的不断发展和成熟,机电一体化技术的智能化和自动化水平有了大幅提升。
在传感器技术方面,随着微机电系统(MEMS)的兴起,小型化、高精度的传感器得到了广泛应用。
这些传感器可以实时采集设备工作状态、环境数据等信息,为机电设备的智能化控制提供了重要的支持。
在控制系统方面,随着嵌入式系统技术的发展,计算机控制系统已经成为机电一体化技术的核心。
通过嵌入式系统,可以实现对机电设备的精确控制,使其能够适应不同的工况和工作环境。
在网络通信方面,随着物联网技术的迅猛发展,机电设备之间的互联互通变得更加容易。
通过互联网,可以实现机电设备之间的数据交换和资源共享,提高设备的协同工作能力。
二、机电一体化技术的应用领域机电一体化技术的应用领域广泛,包括工业制造、交通运输、医疗卫生、航空航天等诸多领域。
以下将重点介绍几个典型的应用领域。
1. 工业制造:机电一体化技术在工业制造中发挥着重要作用。
通过机电一体化技术,可以实现生产线的自动化和智能化。
例如,通过在生产线上设置传感器和控制系统,可以实时监测设备的工作状态,并自动调整生产参数,提高生产效率和质量。
2. 交通运输:机电一体化技术在交通运输领域的应用不断扩大。
例如,智能交通系统中的交通信号灯和车辆控制系统,通过使用机电一体化技术,可以实现对交通流量的精确控制,减少交通拥堵和交通事故。
3. 医疗卫生:机电一体化技术在医疗卫生领域有着广泛的应用。
机电一体化技术及其应用研究
![机电一体化技术及其应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/6dd28a6b9b6648d7c1c74617.png)
机电一体化技术及其应用研究本文讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
一、机电一体化技术发展1、数字化。
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。
数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。
数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2、智能化。
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。
例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。
随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3、模块化。
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。
如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。
这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
4、网络化。
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。
而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
5、人性化。
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
机电一体化技术及其应用
![机电一体化技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0fa66aac561252d381eb6e13.png)
机电一体化技术及其应用摘要:机电一体化技术是一门综合性、操作性强且涉及面广的系统技术,与多种技术相互交叉渗透,包括计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术伺服传动技术和机械几时等,应用范围日渐广泛。
本文对机电一体化技术及其应用进行探讨。
关键词:机电一体化;应用;智能化一、机电一体化关键技术机电一体化技术主要是各个类别技术的集成,重点体现在机械和电子信息的结合上。
关键有传感器技术、电子控制技术,传感器技术是现代机电一体化的基础,其目的是为了捕捉各类信息,例如常见的视觉信息、温度信息等,从而为控制和操作提供依据。
同时它也是机电结合的第一个环节,传感器感知机械等部件的信息然后传输至控制器,这就实现了机械和电子信息的有效结合。
除此之外,重点技术在于控制,当传感器的信息到达控制端后,电子设备根据信息做出一定的反应,然后促使执行机构进行具体操作,以实现对机械部件的把控。
而较为智能化的现代机电一体化技术融合了更多专业的技术功能,尤其是光学和计算机技术的交叉为其带来了新的变革方向,光学将会是新的具有无限可能的发展领域。
此外,以嵌入式处理器为代表的硬件设备也在发生新的变化,其代表是人工智能芯片。
人们已经开始在相关硬件中添加具备一定智能的部件以提高整个产品的性能,比如近几年出现的手机AI芯片即是如此。
总体来说,机电一体化的基础是以研究如何集成机械和电子为代表的技术,而其发展方向则是智能化,其技术特点主要体现在这几个方面:①数字化特点,机电一体化技术数字化特点较为显著,正是因其具有这一特点,使其产品性能较好,能够提升机械产品的精准度;②安全性,因为机电一体化是建立在电子控制之上的技术,因此易于完成监控、报警、维修等较为危险的工作,这显然会极大保护工人减少事故;最后即是其使用范围宽广的特点,因为机械和电子基本上是现代科技的基础,因此各行各业都不可避免地接触到机电一体化技术,它的可适应性强,可扩展性好,前景非常光明。
机电一体化技术在智能制造中的应用研究
![机电一体化技术在智能制造中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/467419a55ff7ba0d4a7302768e9951e79a896960.png)
机电一体化技术在智能制造中的应用研究1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断发展和智能制造理念的兴起,机电一体化技术在智能制造中扮演着越来越重要的角色。
机电一体化技术是机械和电气控制技术相结合的一种先进技术,通过将机械结构与电气控制系统有机地结合在一起,实现了机械传动和电气控制的紧密配合,提高了生产效率和产品质量。
随着智能制造技术的快速发展,传统的生产模式已经无法满足市场的需求,越来越多的企业开始关注并应用机电一体化技术。
机电一体化技术在智能制造中具有诸多优势,例如能够提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量、提高生产灵活性等。
本文旨在探讨机电一体化技术在智能制造中的应用研究,通过对机电一体化技术的概述、智能制造技术的现状分析、机电一体化技术在智能制造中的作用、案例分析和发展趋势预测等方面的研究,进一步推动智能制造技术的发展,为企业提高生产效率和产品质量提供重要参考依据。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨机电一体化技术在智能制造中的应用情况,并分析其在提高生产效率、降低成本、优化生产过程等方面的作用。
通过对当前智能制造技术应用现状和发展趋势的研究,我们旨在为企业提供更具竞争力的生产技术和解决方案,促进我国智能制造产业的发展。
我们还希望通过案例分析和未来趋势预测,为相关领域的研究者和企业提供参考和借鉴,推动机电一体化技术在智能制造中的广泛应用和发展。
通过本研究,我们旨在全面了解机电一体化技术在智能制造中的作用机制,为促进智能制造技术的进步和推广提供理论支持和实践指导。
1.3 研究意义机电一体化技术是机械工程和电气工程的结合,是智能制造的重要基础。
研究机电一体化技术在智能制造中的应用,不仅可以提高生产效率,降低生产成本,还可以促进制造业的转型升级,推动经济的可持续发展。
深入探讨机电一体化技术在智能制造中的作用,对于提升制造业的核心竞争力,推动我国制造业向高质量发展具有重要意义。
当前,随着智能制造技术的不断发展和应用,机电一体化技术在智能制造中的作用越来越凸显。
机电一体化技术及其应用
![机电一体化技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d415250dff4733687e21af45b307e87101f6f81c.png)
机电一体化技术及其应用机电一体化技术是指在机械和电子技术的基础上,结合控制技术、传感技术和计算机技术等多种技术手段,实现机械与电气之间的紧密结合,形成一种集成化的技术体系。
随着科学技术的不断发展,机电一体化技术在工业生产中得到了广泛的应用。
本文将就机电一体化技术及其应用进行探讨。
一、机电一体化技术的特点1. 系统性:机电一体化技术是以机械、电子、控制等多个学科为基础,形成一个完整的系统,通过多种技术手段的协同作用,实现机械与电气之间的一体化。
2. 自动化:机电一体化技术通过自动控制技术、传感技术等手段,实现了自动化生产,提高了生产效率和产品质量。
3. 高效能:机电一体化技术能够将机械与电气部件有机地结合在一起,提高了整体系统的效能。
4. 灵活性:机电一体化系统能够根据需要进行灵活的设计和调整,使其在不同的工作条件下能够灵活应对。
二、机电一体化技术的应用领域1. 工业制造:在工业生产中,机电一体化技术能够实现自动化生产线的建设,提高了生产效率和产品质量。
汽车生产线上的机电一体化技术应用,使汽车生产具有高度的自动化和精确化。
2. 智能家居:在智能家居领域,机电一体化技术能够实现家居设备的智能化控制,通过手机或者语音控制等方式,实现对家居设备的远程控制,提升了生活的便利性和舒适性。
3. 智能制造:机电一体化技术在智能制造领域得到了广泛的应用,通过各种传感器和控制系统实现对生产设备的实时监控和控制,提高了生产效率和产品质量。
4. 医疗器械:在医疗领域,机电一体化技术通过微型传感器和控制系统,实现对医疗器械的精准控制,提高了医疗设备的精准度和安全性。
四、机电一体化技术的发展趋势1. 智能化:随着人工智能技术的发展,机电一体化技术将更加智能化,实现对生产设备的智能化控制和故障预测,提高了设备的可靠性和稳定性。
2. 柔性化:未来的机电一体化系统将更加注重系统的柔性设计,能够根据不同的需求进行智能调整和优化,提高了系统的适应性和灵活性。
机电一体化技术在汽车智能制造的应用研究
![机电一体化技术在汽车智能制造的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/1fff7f6b0166f5335a8102d276a20029bd64633a.png)
机电一体化技术在汽车智能制造的应用研究随着科技的不断进步和汽车工业的发展,机电一体化技术在汽车智能制造中扮演着越来越重要的角色。
机电一体化技术是指将机械与电气、电子、通信、计算机等多种技术有机地结合在一起,形成一个相互关联、相互作用、相互制约的整体系统。
而汽车作为机械与电子技术结合的产物,机电一体化技术的应用对汽车的智能制造产生着深远的影响。
本文将就机电一体化技术在汽车智能制造中的应用进行研究分析。
一、机电一体化技术在汽车设计中的应用在汽车制造的初始阶段,机电一体化技术在汽车设计中就开始发挥重要作用。
通过机电一体化技术,汽车设计师可以更好地进行产品设计和创新。
通过使用CAD和CAM等计算机辅助设计和制造技术,汽车设计师可以在电脑上进行模拟和设计实验,大大提高了汽车设计的效率和精确度。
机电一体化技术也为汽车设计师提供了更广阔的设计空间,使得汽车设计可以更加人性化和智能化。
机电一体化技术还可以帮助汽车设计师更好地进行虚拟样机设计和仿真实验,从而大大降低了汽车研发过程中因样机制作和实验测试而产生的成本和损失。
通过虚拟样机设计和仿真实验,汽车设计师可以更好地模拟汽车在不同环境下的性能表现,及时发现和解决问题,从而提高了车辆的质量和可靠性。
机电一体化技术在汽车制造中广泛应用,可以提高汽车制造的智能化和自动化程度。
通过使用机器人和自动化装配线等设备,汽车生产厂可以更好地进行汽车零部件的生产和装配。
在汽车零部件的生产中,机器人可以帮助汽车厂商更好地进行汽车零部件的加工和制造。
机械手臂可以进行精细的零部件加工,提高了加工精度和效率。
通过使用自动化装配线,汽车厂商可以更好地进行汽车的组装和装配,大大提高了汽车生产线的产能和效率。
在汽车制造的过程中,机电一体化技术还可以帮助汽车厂商实现智能化的生产管理。
通过使用物联网技术和大数据分析,汽车厂商可以更好地对生产过程进行监控和管理,及时发现并解决生产中的问题,提高了汽车制造的质量和效率。
机电一体化技术及其应用
![机电一体化技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b4cf22b27d1cfad6195f312b3169a4517723e53d.png)
机电一体化技术及其应用机电一体化技术是指将机械传动与电子控制无缝结合在一起,通过智能化的控制系统实现机械设备的自动化运行和精准控制。
随着科技的不断进步和工业的发展,机电一体化技术已经成为制造业中的重要技术之一,广泛应用于各个领域,大大提高了生产效率和产品质量。
本文将就机电一体化技术的基本原理、发展趋势以及在工业生产中的应用进行介绍和分析。
一、机电一体化技术的基本原理机电一体化技术的核心是将机械传动和电子控制相融合,通过智能化的控制系统实现对机械设备的精准控制。
其基本原理包括以下几个方面:1. 智能化控制系统:机电一体化技术基于智能化控制系统,通过传感器来获取各种数据,采用PLC(可编程逻辑控制器)、DCS(分布式控制系统)等控制设备来对数据进行分析和处理,实现对机械设备的全方位监控和控制。
2. 传感器技术:传感器是机电一体化技术中的重要组成部分,可以对温度、压力、流量、位移等各种参数进行实时监测,将信号传输到控制系统中进行处理,从而实现对设备运行状态的实时监控和调节。
3. 伺服驱动技术:伺服驱动技术是机电一体化技术中的关键技术之一,通过对电动机的控制,可以实现对机械设备的高精度位置、速度和力的控制,具有响应速度快、精度高、稳定性好等优点。
随着智能化技术的不断发展和应用,机电一体化技术也在不断完善和提升,未来的发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 智能化和自动化:未来机电一体化技术将更加注重智能化和自动化,通过人机交互界面、人工智能技术等实现设备的自主学习和智能化决策,提高设备的自主性和灵活性。
2. 集成化和模块化:未来的机电一体化设备将更加注重集成化和模块化设计,通过标准化的接口和通信协议实现不同设备之间的无缝连接和协同工作,实现设备之间的信息互通和资源共享。
3. 网络化和互联网+:未来机电一体化技术将更加注重对外部环境的感知和响应能力,通过互联网+技术实现设备与设备、设备与人的无缝连接,构建起一个智能化的生态系统。
浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势毕业论文
![浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势毕业论文](https://img.taocdn.com/s3/m/2968060d04a1b0717ed5dd7d.png)
浅谈机电一体化技术应用研究及发展趋势宜春学院成教机电一体化专业姓名:俞刚指导老师:徐兴云摘要:随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展,机电一体化技术的应用也越来越广泛.本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究.关键词:机电一体化技术应用正文:机电一体化又称机械电子学,英语称为Mechatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。
机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。
随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。
现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,他的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。
一、机电一体化技术应用技术在现代机械制造业中的应用传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。
先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。
现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度.近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1、技术1。
1 机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求.在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。
机电一体化技术及其应用
![机电一体化技术及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9cfede0b68eae009581b6bd97f1922791788be6e.png)
机电一体化技术及其应用【摘要】机电一体化技术是指将机械工程、电子工程和计算机技术相结合,实现系统的智能化控制和自动化运行。
本文首先介绍了机电一体化技术的基本原理,包括传感器、执行器和控制系统的相互配合。
随后探讨了机电一体化技术在工业制造、智能家居、农业生产和交通运输领域的应用,显著提高了生产效率和质量,同时也降低了成本和风险。
结尾部分详细分析了机电一体化技术的发展前景,带来的社会效益以及未来发展方向,展望了其在未来的广阔应用前景。
机电一体化技术的不断进步将进一步推动各行业的发展,改变人们的生活方式和工作方式,为社会带来更多的便利和效益。
【关键词】机电一体化技术,工业制造,智能家居,农业生产,交通运输,发展前景,社会效益,未来发展方向1. 引言1.1 机电一体化技术及其应用概述机电一体化技术是将机械与电气控制技术有机结合,从而实现机械设备的自动化控制和智能化运行的先进技术。
该技术在工业制造、智能家居、农业生产和交通运输等领域都有广泛的应用,极大地提升了生产效率和产品质量,同时也降低了人力成本和减少了人为误操作的风险。
在工业制造中,机电一体化技术可以实现生产线的自动化操作,提高生产效率和产品质量。
在智能家居中,机电一体化技术可以实现家庭设备的远程控制和智能化管理,提升家居生活的便利性和舒适度。
在农业生产中,机电一体化技术可以实现农业机械的智能化操作,提高农作物的种植效率和产量。
在交通运输领域中,机电一体化技术可以实现车辆的自动控制和智能导航,提升交通系统的安全性和效率。
机电一体化技术为各行各业带来了巨大的便利和发展空间。
随着技术的不断进步和创新,机电一体化技术的应用领域将会更加广泛,其发展前景也将更加辉煌。
2. 正文2.1 机电一体化技术的基本原理机电一体化技术的基本原理是指通过集成电子、机械和控制系统,实现对机械设备的智能化管理和控制。
该技术的核心在于将传感器、执行器、控制器等设备集成在一起,通过软件进行管理和控制,实现对设备的监测、控制和调节,以提高设备的性能和效率。
智能制造中机电一体化关键技术及其应用研究
![智能制造中机电一体化关键技术及其应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b48ac3307ed5360cba1aa8114431b90d6c85893c.png)
智能制造中机电一体化关键技术及其应用研究摘要:随着智能制造的快速发展,机电一体化作为关键技术在现代制造领域中扮演着重要角色。
本论文旨在研究机电一体化在智能制造中的关键技术与应用,并以此为基础探讨其对制造业转型升级和产品质量提升的影响。
机电一体化作为智能制造的基础,其关键技术的研究和应用对于推动制造业的转型升级具有重要意义。
关键词:机电一体化;智能制造;关键技术引言智能制造作为现代制造业的重要发展方向,致力于通过高度自动化、高效率和智能化的方式提升生产效率和产品质量。
在智能制造过程中,机电一体化技术以其融合机械、电子、信息和控制等多学科的特性,成为实现智能制造的关键环节。
机电一体化技术将传统的机械系统与电子控制系统紧密结合,通过集成与协同,实现全自动化和智能化的生产过程。
它不仅可以提高生产效率,降低能耗和人力成本,还能够增强产品的灵活性、可靠性和安全性。
因此,机电一体化技术在智能制造中具有广泛的应用前景。
本研究的目的是为相关领域的研究者和从业者提供一个全面而深入地理解机电一体化技术在智能制造中的关键性质和实际应用。
通过研究结果的总结与归纳,将进一步推动智能制造领域的发展,促进制造业的转型升级,为提升产品质量和市场竞争力作出贡献。
一、机电一体化的研究概况机电一体化指的是将机械、电子、信息和控制等多个学科结合起来,使机械系统和自动化设备达到高度集成和智能化控制的技术与方法。
其特征是:在机械,电子,信息,控制等方面,各学科之间的技术互相结合,构成一个完整的体系。
利用自动化、智能化技术,对生产过程进行自动控制,并进行智能决策。
综合运用机电能源,提高能源利用率。
各部分、各部分间的密切配合,使各部分、各部分能够互相分享,共同工作。
不同于传统的生产模式,在生产过程中,机械装备与电控系统之间通常是各自为政,缺少有效的整合与协作。
在传统的生产模式下,生产过程主要依靠手工、手工、经验,没有实现自动化、智能化。
在传统的生产模式下,存在着生产效率低下、成本高昂、品质不佳等问题。
机电一体化技术在智能制造中的应用与发展
![机电一体化技术在智能制造中的应用与发展](https://img.taocdn.com/s3/m/776b8cb4cd22bcd126fff705cc17552707225eed.png)
机电一体化技术在智能制造中的应用与发展近年来,随着信息技术的迅速发展和人工智能的崛起,智能制造已经成为了工业界的热门话题。
而在智能制造中,机电一体化技术作为重要组成部分,正逐渐发挥着越来越重要的作用。
本文将就机电一体化技术在智能制造中的应用与发展进行论述。
一、机电一体化技术简介机电一体化技术是指将机械与电子技术相结合,实现机械系统与电气控制、信息处理系统的融合。
它以电子技术和信息技术为基础,通过传感器、执行器等元件对机械系统进行控制和监测,实现对工业生产过程的自动化和智能化。
二、机电一体化技术在智能制造中的应用1. 生产线自动化机电一体化技术可以将传统的生产线升级为智能化生产线。
通过对生产过程的自动化控制,可以提高生产效率和产品质量,降低人力成本。
例如,在汽车制造业中,利用机电一体化技术可以实现车辆的自动组装和检测,大幅提升生产效率。
2. 机器人技术机器人是机电一体化技术在智能制造中的重要应用领域。
机器人可以根据预设的程序和指令进行自主操作,完成各种生产任务。
它可以代替人工完成繁琐、重复、危险的工作,提高工作效率和生产安全性。
目前,机器人已广泛应用于汽车制造、电子产品组装等领域。
3. 智能监测与维护通过机电一体化技术,可以实现生产设备的智能监测与维护。
通过传感器和数据采集系统,可以对设备的运行状态进行实时监测,及时发现故障并进行预警。
同时,机电一体化技术还可以实现设备的远程控制和维护,大大减少了维修时间和成本。
三、机电一体化技术在智能制造中的发展趋势1. 精密化和远程化随着传感器技术的不断进步,机电一体化技术将越来越趋向于精密化和远程化。
传感器可以实时监测生产过程中的各项指标,并将数据反馈给控制系统,从而实现对生产过程的精细控制。
同时,远程控制和维护技术的发展,也使得工厂的运营可以进行远程监控和操作,提高了工厂的灵活性和效益。
2. 人机协作随着人工智能技术的进步,人机协作将成为机电一体化技术发展的重要方向。
机电一体化技术在智能制造中的应用
![机电一体化技术在智能制造中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/066786c5bdeb19e8b8f67c1cfad6195f312be8a4.png)
机电一体化技术在智能制造中的应用随着科技的进步和工业化的发展,智能制造已经成为了制造业的新趋势,而机电一体化技术作为智能制造的重要组成部分,正在被广泛应用于各种工业生产领域。
机电一体化技术是指将机械和电子技术相结合,使得设备具有更高的自动化程度和智能化水平,进而提高生产效率和产品质量。
本文将就机电一体化技术在智能制造中的应用进行探讨。
1.1 提高生产效率机电一体化技术可以实现设备的自动化控制和智能化操作,减少了人力资源的浪费,提高了生产效率。
在工厂生产线上,通过机电一体化技术可以实现自动装配、输送等功能,大大提高了生产速度和效率。
1.2 优化产品质量机电一体化技术可以实现设备的精准控制和智能监测,确保产品的生产过程更加稳定和可靠,从而提高了产品的质量和一致性。
1.3 降低生产成本机电一体化技术可以减少人工成本、节约能源资源、减少废品率等,从而降低了生产成本,提高了企业的竞争力。
1.4 适应个性化定制随着市场需求的多样化和个性化趋势,机电一体化技术可以实现快速调整和灵活生产,满足不同客户的个性化定制需求。
2.1 智能制造装备在智能制造装备中,机电一体化技术已经得到了广泛应用。
在数控机床上,机电一体化技术可以实现自动刀具更换、自动加工参数调整、自动故障诊断等功能,使得设备操作更加简便、智能化。
2.2 机器人系统机电一体化技术在机器人系统中也发挥着重要作用。
机器人是智能制造中的重要工具,而机电一体化技术可以使机器人系统具有更高的精度和灵活性,提高了机器人在生产线上的应用范围和效率。
2.3 自动化生产线在自动化生产线上,机电一体化技术可以实现设备的智能联动、自动化调度、远程监控等功能,使得整个生产线的运行更加高效和稳定。
2.4 智能仓储系统在智能制造中,仓储管理也是一个重要的环节,而机电一体化技术可以实现仓储设备的智能化操作、自动化分拣、智能化库存管理等功能,大大提高了仓储效率和精度。
三、机电一体化技术在智能制造中的发展趋势3.1 人工智能技术的融合随着人工智能技术的不断发展,机电一体化技术也将更加智能化,实现设备的自主学习、智能决策,进一步提高了生产设备的智能化水平。
智能制造中机电一体化技术的应用研究
![智能制造中机电一体化技术的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/0c50056fe97101f69e3143323968011ca300f72f.png)
智能制造中机电一体化技术的应用研究摘要:近年来,随着科学技术的发展进步,智能制造行业成果受到了更多的关注,在积极践行中国制造2025发展规划的同时,充分发挥机电一体化大数据技术的优势,推动行业转型升级。
关键词:智能制造;机电一体化技术;应用引言智能领域中机电一体化技术的融合应用,有助于提升各类生产活动的自动化水平,也能够使得控制中关注到更多细节,增加控制的精度。
智能控制领域中智能技术的研究与发展,有效地降低了工作中的人工工作需求量,也使得参与工作人员的劳动强度有所降低,这对于企业的减少生产成本,提升经济效益有着持续的积极影响。
智能化技术的发展方兴未艾,未来的智能控制领域中机电一体化技术的应用水平将会继续提升。
因此,需重视技术应用的经验总结与跟进研究。
1智能制造概述(1)智能制造具有自律能力,能及时完成环境信息的搜集,并借助智能分析模块理解环境信息的相关内容,有效分析判定行为能力的具体情况,最关键的是,智能制造支持的智能机器具有独立性和自主性,甚至能借助相互的配合和协作参与竞争。
(2)人机一体化特征,人工智能系统是一种混合系统,更加突出人在制造系统中的地位,在智能机器配合作用下,更好地发挥人的潜能,建立更加可控且科学的人机交互管理模式,确保更高层次地完成相应任务。
(3)虚拟现实技术,将计算机作为基础,建立融信号处理、智能推理、预测分析、仿真等相关工作模式,从而模拟制造过程,从感官和视觉双层面为人们带来更加真实的感受。
(4)自组织和超柔性,智能制造系统在实际应用过程中,系统中的组成单元能结合实际任务需求自行组织最佳结构模式,以保证相应的结构运行动态符合实际任务需求。
与此同时,结构形式和运行方式方面具有柔性特点。
2智能制造中机电一体化技术的应用2.1传感器技术传感器技术是机电一体化技术的关键组成,为了能够尽可能地发挥机电一体化技术的优势,就需要根据实际情况灵活应用传感器技术。
此项技术具有诸多优势,比如说传感器的刷新与运行效率快,在运行过程中可以实时搜索动态的图形数据信息,利用传感器进行数据传输能够在第一时间反馈所搜索的图像信息。
机电一体化技术在智能制造中的应用研究
![机电一体化技术在智能制造中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/cb53e8937e192279168884868762caaedd33bac2.png)
机电一体化技术在智能制造中的应用研究1. 引言1.1 研究背景机电一体化技术是指将机械、电气与电子等多种技术融合在一起,通过相互协调与配合,实现系统功能的综合提升。
随着智能制造的发展,机电一体化技术在工业生产中的应用越来越广泛,成为提升生产效率和产品质量的重要手段。
研究背景部分主要从以下几个方面展开:随着工业化进程的加速,产业转型升级的需求日益凸显,传统的生产方式已经无法满足市场的需求。
以人工智能、物联网、大数据等前沿技术为支撑的智能制造正成为产业升级的重要方向,而机电一体化技术作为智能制造的重要组成部分,其在智能制造中的应用和发展备受关注。
随着国内外智能制造技术的快速发展,机电一体化技术将成为推动工业智能化进程的关键支撑技术。
对机电一体化技术在智能制造中的应用进行深入研究,探索其在提升生产效率、降低生产成本、改善产品质量等方面的作用,具有重要的现实意义和深远的发展价值。
1.2 研究意义机电一体化技术在智能制造中的应用研究具有重要的理论和实践意义。
随着智能制造的不断发展,机电一体化技术作为其中的关键技术之一,其研究对于推动智能制造技术的发展具有重要的推动作用。
机电一体化技术可以有效地提高生产效率和产品质量,降低生产成本和能源消耗,提升企业的竞争力和市场地位,因此对于企业的可持续发展具有重要意义。
研究机电一体化技术在智能制造中的应用还能够为相关领域的研究提供借鉴和参考,促进学术交流和技术创新。
深入研究机电一体化技术在智能制造中的应用具有重要的现实意义和理论价值,对促进智能制造技术的发展以及推动工业转型升级具有重要的意义。
1.3 国内外研究现状在国内外,机电一体化技术在智能制造领域的研究已经取得了一定的进展。
各国在此领域的研究与应用都呈现出蓬勃发展的态势,取得了一系列的创新成果。
在国外,美国、德国、日本等发达国家一直是机电一体化技术研究与应用的领先者。
这些国家在机电一体化技术的研究方面投入了大量的资金和人力,不断推动着该技术的发展。
机电一体化技术在工业机器人中的应用研究
![机电一体化技术在工业机器人中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/06cf1dbff605cc1755270722192e453610665b0f.png)
03
虽然机电一体化技术可以提高工业机器人的各项性能指标,但是其实现过程较为复杂,需要进一步研究和开发更为高效的机电一体化技术,以更好地适应未来工业机器人发展的需求。
THANKS
谢谢您的观看
控制系统是工业机器人的核心,它可以实现机器人的运动轨迹规划和执行。通过机电一体化技术,可以实现对工业机器人控制系统的实时性、稳定性和可靠性的提升。例如,采用可编程逻辑控制器和传感器来实现对机器人的速度、位置和姿态的精确控制,同时还可以进行故障
总结词
感知能力、交互性、安全性
详细描述
在工业机器人中,机械臂是实现其功能的重要组成部分。通过机电一体化技术,可以实现对机械臂的精细操作和高精度控制,同时降低功耗,提高机器人的性能和效率。例如,可以通过计算机辅助设计软件和数字信号处理器来优化机械臂的结构设计和运动控制。
案例一:机械臂的机电一体化设计
总结词
实时性、稳定性、可靠性
详细描述
安全防护设计
01
在机器人设计中加入安全防护装置,如紧急停止功能、避障功能等,确保机器人在运行过程中的安全性和可靠性。
加强工业机器人的安全性与可靠性
可靠性测试与评估
02
对工业机器人进行全面的可靠性测试和评估,发现并解决潜在的安全隐患,提高其运行可靠性和稳定性。
人机安全交互
03
通过采用安全交互设计,确保机器人在与人交互过程中的安全性,如采用安全速度、安全距离等措施。
工业机器人的定义与分类
工业机器人在工业生产中的应用
发展趋势
随着技术的不断发展,工业机器人正朝着更智能化、更灵活、更高效的方向发展。
挑战
工业机器人的应用也面临着一些挑战,如维护成本高、技术门槛高等。
工业机器人的发展趋势与挑战
机电一体化技术在机器人领域中的应用探讨
![机电一体化技术在机器人领域中的应用探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/31732df95ebfc77da26925c52cc58bd63186938d.png)
机电一体化技术在机器人领域中的应用探讨机电一体化技术是将机械结构、电气控制和电子技术融为一体的综合性技术,可以实现机器人的灵活操作与精确控制,因此在机器人领域中得到广泛应用。
机电一体化技术在机器人控制系统中发挥关键作用,可以实现机器人的自动化控制和智能化操作。
机电一体化控制系统包括传感器、执行机构、电子控制系统等组成部分。
1. 传感器:机电一体化技术在机器人中应用的传感器有很多种类,例如光电传感器、力传感器、位置传感器等。
这些传感器能够实时感知机器人周围环境的信息,并将其转化为电信号,提供给电子控制系统做出相应的决策。
2. 执行机构:机电一体化技术在机器人中的执行机构主要包括电动机、气动元件等。
电动机可以提供机器人的驱动力,实现各种运动方式,而气动元件可以实现复杂动作或高速运动,例如气动机械手。
机电一体化技术在机器人运动控制方面的应用主要体现在运动控制算法和运动控制器的设计上。
1. 运动控制算法:机电一体化技术可以通过优化运动控制算法,提高机器人的控制精度和稳定性。
在轨迹规划算法中使用机器学习技术对机器人的运动进行预测和优化,从而实现更加精确的轨迹控制。
2. 运动控制器:机电一体化技术可以设计高性能的运动控制器,提供更灵活、准确的运动控制方式。
运动控制器可以实现速度控制、位置控制、力控制等多种控制方式,满足不同任务对机器人运动的要求。
机电一体化技术在机器人感知和决策方面的应用主要体现在图像识别、路径规划和决策算法等方面。
1. 图像识别:机电一体化技术可以通过图像传感器和图像处理算法实现机器人对周围环境的感知和识别。
通过机器学习算法训练机器人识别目标物体的图像特征,从而实现自动抓取和搬运等任务。
2. 路径规划:机电一体化技术可以通过路径规划算法和传感器信息,实现机器人自主规划最优路径。
基于SLAM技术(同步定位与地图构建),机器人可以自动生成地图,并根据地图信息规划最短路径。
3. 决策算法:机电一体化技术可以通过决策算法对机器人的行为进行规划和优化。
论机电一体化技术的研究及其应用
![论机电一体化技术的研究及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/e7073c6ca9956bec0975f46527d3240c8547a17c.png)
论机电一体化技术的研究及其应用机电一体化技术是指在机械装置中融入电气、电子、计算机控制等多种技术手段,实现自动化、智能化和高效化的系统。
它将机械、电气和计算机技术相结合,利用先进的信息处理技术控制和管理机械装置的全过程,达到优化设备运行效率、提高生产质量的目的。
机电一体化技术的研究主要包括以下几个方面:1. 传感技术研究。
传感器是机电一体化技术的重要组成部分。
传感器可以将机械运动、力、温度等物理量转换成电信号,用于计算机进行数据处理和控制操作。
传感技术主要包括光电传感、压力传感、温度传感、流量传感等。
2. 控制技术研究。
控制技术是机电一体化技术的核心。
它将传感器获得的数据进行处理,通过控制器对机械装置进行控制。
控制技术主要包括PID控制、迭代学习控制、神经网络控制等。
3. 自动化装置设计研究。
自动化装置设计是机电一体化技术的重要方面。
自动化装置包括传感器、控制器、执行机构等组成部分。
根据机械装置的需求,优化设计自动化装置,提高机械装置的工作效率和稳定性。
4. 机械装置互联研究。
机械装置互联主要是通过网络将机械装置进行互联,实现机组间的协同工作。
机械装置互联可以通过OPC、CAN、TCP、IP等通讯协议来实现。
机电一体化技术的应用范围广泛,它可以应用于各个行业的机械装置,如机床、自动化生产线、航空、航天、运输、环保等。
这些行业在实现自动化和智能化方面,机电一体化技术都可以发挥重要作用。
以航空工业为例,机电一体化技术可以应用于航空发动机的设计和制造中。
航空发动机是飞机最关键的部件,机电一体化技术可以实现航空发动机的智能化监控和控制。
通过传感器获取发动机各种指标,控制器对发动机进行实时控制,从而实现更加高效稳定的发动机运行。
另外,机电一体化技术在环保方面也有很大的应用潜力。
例如,智能城市中的环保设备可以采用机电一体化技术实现远程控制和监控,及时处理和控制城市环境污染。
总之,机电一体化技术在现代工业生产和社会发展中起着越来越重要的作用,通过不断加强研究和应用,能够大大提高工业装备的自动化、智能化和高效化水平,促进工业生产的进一步发展。
机电一体化技术研究及其应用
![机电一体化技术研究及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/22c01c0e16fc700aba68fc02.png)
机电一体化技术的研究及其应用摘要:机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。
关键词:机电一体化技术应用发展中图分类号:th-39文献标识码: a 文章编号:近年来,随着科技的发展,越来越多的高新技术开始应用到工业领域。
计算机技术的的发展使微型计算机广泛应用于机械产品和生产过程的控制,使机、电有机地结合,发展成机电一体化技术。
本文讨论的就是机电一体化技术的发展和应用方面的问题。
一、机电一体化概述1)机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。
机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。
机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。
2)机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。
主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。
一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。
3)机电一体化工程(机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。
机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。
机电一体化思想体现了“系统设计原理”和“综合集成技巧”。
系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。
从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。
它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。
二、机电一体化技术的意义2.1 功能增强机电一体化产品具有多种复合功能,如加工中心可以将多台普通机床的多道工序在一次装夹中完成,并自动检测工件和刀具精度,显示刀具运动轨迹。
论机电一体化技术的研究及其应用
![论机电一体化技术的研究及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/995bc396b8f3f90f76c66137ee06eff9aef849cf.png)
论机电一体化技术的研究及其应用机电一体化技术是指将机械工程和电气工程两个领域的知识和技术相结合,使得机械系统具备电气控制和智能化的特点。
近年来,随着科技的不断进步和工业化生产的需求,机电一体化技术得到了广泛的应用,并在各个行业中发挥着重要的作用。
本文将对机电一体化技术的研究及其应用进行探讨。
一、机电一体化技术的研究1. 历史发展机电一体化技术的起源可以追溯到20世纪50年代,当时工程师们开始意识到机械和电气两个领域之间的密切联系,并开始尝试将二者结合起来。
随着计算机技术和控制理论的不断发展,机电一体化技术得到了更加深入的研究和应用。
特别是在自动化生产领域,机电一体化技术的应用已经成为提高生产效率和产品质量的重要手段。
2. 技术特点机电一体化技术的核心在于将机械系统与电气控制系统相结合,使得设备具备更大的灵活性和智能化。
通过传感器、执行器和控制系统的相互配合,可以实现对机械系统的实时监测和控制,从而提高设备的可靠性和运行效率。
机电一体化技术还可以实现设备的远程监控和自动化生产,使得生产过程更加安全和高效。
3. 研究方向目前,机电一体化技术的研究主要集中在以下几个方向:(1)传感器与执行器技术:传感器和执行器是机电一体化系统的重要组成部分,研究如何设计和应用先进的传感器和执行器技术对于提高系统性能至关重要。
(2)控制系统技术:控制系统的设计和优化是机电一体化技术研究的重要内容,如何实现精准的控制和智能化的决策是当前的研究热点。
(3)智能化监测与诊断技术:通过利用大数据和人工智能技术,实现设备的智能化监测和故障诊断,从而提高设备的可靠性和维护效率。
1. 工业制造在工业制造领域,机电一体化技术被广泛应用于车间自动化生产线、精密加工设备、机器人系统等方面。
通过机电一体化技术,可以实现生产过程的智能化控制和自动化操作,大大提高了生产效率和产品质量。
2. 智能交通在智能交通领域,机电一体化技术被应用于交通信号控制、智能交通管理系统、智能车辆等方面。
机电一体化技术在机械工程中的应用分析
![机电一体化技术在机械工程中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/063fdb8d59f5f61fb7360b4c2e3f5727a4e9244e.png)
机电一体化技术在机械工程中的应用分析1. 引言1.1 机电一体化技术概述机电一体化技术是指将机械、电子、计算机等多种技术融合在一起,实现智能化、自动化的技术体系。
随着科技的不断发展,机电一体化技术在机械工程领域中的应用也越来越广泛。
机电一体化技术通过将传统机械系统与电气系统相结合,实现了更高效、更精准的传动系统。
通过电机控制、传感器监测等技术,传动系统的运行更加稳定,能够实现精确的运动控制,提高了机械设备的性能。
机电一体化技术在控制系统中的应用也十分重要。
通过嵌入式系统、自动控制算法等技术,实现了机械设备的智能化控制。
这不仅提高了生产效率,还减少了人为错误的可能性,提高了工作安全性。
机电一体化技术在传感技术和工程设计中的应用也日益广泛。
传感技术的发展使得设备能够实时监测工作状态,及时调整运行参数,提高设备利用率。
而在工程设计中,机电一体化技术的应用带来了更高效的设计流程、更精准的产品设计。
机电一体化技术在机械工程中的应用极大地提高了机械设备的性能和智能化程度,为机械工程带来了巨大的发展机遇和挑战。
1.2 机电一体化技术在机械工程中的意义机电一体化技术是将机械工程与电气工程紧密结合,实现机械系统和电气系统的无缝连接和协同工作的新型技术。
在机械工程中,机电一体化技术的应用意义主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率:机电一体化技术能够实现自动化控制和智能化运行,可以大大提高机械设备的生产效率,减少人力成本,提高生产效率。
2. 提高产品质量:通过机电一体化技术的应用,可以实现对机械设备的精准控制和监测,保证产品质量的稳定性和一致性,提高产品竞争力。
4. 提升设备的智能化水平:机电一体化技术能够实现设备的远程监控和自动化运行,增强设备的智能化水平,提高设备的安全性和可靠性。
机电一体化技术在机械工程中的意义是巨大的,可以帮助企业提升竞争力,优化生产流程,降低成本,提高效率和质量,实现智能化生产,推动机械工程领域的发展和进步。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于机电一体化技术及其应用研究
讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用,并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
标签:机电一体化技术应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。
数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。
数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
1.2 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。
例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。
随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
1.3 模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。
如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。
这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
1.4 网络化由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。
而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
1.5 人性化机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
1.6 微型化微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。
微机
电系统(Micro Electronic Mechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMS器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等)。
1.7 集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。
为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。
首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。
1.8 带源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。
由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。
带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
1.9 绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。
所以,人们呼唤保护环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这种呼声中应运而生。
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。
在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面:
2.1 智能化控制技术(IC) 由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。
智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等,智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢———连铸———轧钢综合调度系统、冷连轧等。
2.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。
分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。
利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控
制。
随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能越来越多。
不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。
DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。
DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。
分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
2.3 开放式控制系统(OCS) 开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。
“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。
开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。
2.4 计算机集成制造系统(CIMS) 钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。
目前钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。
未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。
为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。
美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
2.5 现场总线技术(FBT) 现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。
采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。
通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。
现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
2.6 交流传动技术传动技术在钢铁工业中起至关重要的作用。
随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。
由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。
现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。
交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。