机电一体化论文
导语：随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展，极大地促进了学科之间的相互渗透、融合，同时也促进了工程建设领域的革新与创新。以下小编为大家介绍机电一体化1000字论文文章，欢迎大家阅读参考!
机电一体化论文1
摘要：随着经济的发展，机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。
关键词：工程机械 机电一体化技术 应用 发展
引言
随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展，极大地促进了学科之间的相互渗透、融合，同时也促进了工程建设领域的革新与创新。目前，机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术，在各行各业都有不同程度的应用。尤其是科学技术的发展，在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新，并且在工程机械中得到了很好的应用。积极地采用机电一体化，将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合，大大地提高了机械的多种功能，比如说，动力性能提升，燃油的经济效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精准度和舒适度都大幅度提高，机械的使用寿命也随之延长。所以，研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。
一、机电一体化技术的概述
机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术，对各个功能进行合理的配置，从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和
精密机械技术有机结合，并综合应用到实际中去的综合技术。主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。而随着科学技术的发展，机电一体化技术也得到了快速发展，并且处于不断创新与进步之中。机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
二、工程机械机电一体化技术的应用
机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性，机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面：
1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用
在传统的工程机械中，能量的充分利用率和使用率比较低。比如说，液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪费了。在能源资源高度紧张的今天，迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。比如说，小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的，大约可以节省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。日立公司生产的挖掘机，采用了“卡特电子效率”节能控制体系，通过对泵以及发动机的综合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能够达到98%左右，生产率也相应地得到了大幅度的提升。所以说工程机械中电子节能控制器的运用，大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，一定程度上发挥到了节能的作用。电子节能控制器操作比较简单，对机械的磨损也相对减少，从而提高了工作的'效率。
2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用
工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平，可以有效地降低操作人员的劳动强度，有效地提高生产效率，大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。比如说，三菱公司设计生产的挖掘机，有控制挖掘机轨迹系统的功能，相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后，相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号，对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制，从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘，有效地实现了挖掘操作的自动化水平。
3、在控制柴油机上的应用
要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机, 在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
4、机械操作的自动化能够降低劳动强度
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化，这样大大降低了劳动强度，提高了工作效率，并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
5、在工程作业精确度方面的应用
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化，对称量系统实现微机控制，使得称量更加精确。自动找平装置的应用，大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。自动供料系统（超声波技术）的应用，完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节，全面提升了摊铺的效果和质量。与此同时，铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制，减少了误差，提高了工作效率，同时还节约了人力，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
6、电子监控、故障自诊以及自动报警
电子监控、故障自诊以及自动报警，也就是说对于工程机械的工作装置，传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控，一旦在运行的过程中发生异常情况，就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。机电一体化的发展和应用，大大地改善了操作人员的现实工作条件，全面提高了机械设备的工作效率。与此同时，简化了机械设备检查和维护的工作，相应地减少了维修费用，大大降低了维修停机的时间，对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
三、工程机械机电一体化技术的发展
1、传感技术的融合
目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压
力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用
计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括
信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
3、电子控制理论的指导性增强
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。
结束语
综上所述，机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势，也是振兴和发展机械工业的必经之路。随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能，更好地促进工程机械的发展。
参考文献：
[1]张彬. 论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J]. 现代商贸工业,2012,05:180.
[2]申宁,李国铭. 论机电一体化的发展及在工程机械中的应用[J]. 企业技术开发,2012,32:90-91.
[3]史凤兰. 机电一体化技术在工程机械中的应用[J]. 科技致富向导,2010,30:206-207.
[4]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2009(07)．
机电一体化论文2
摘要:该文主要以锅炉房锅炉电控系统改造为背景，介绍了锅炉自动节能控制系统 DCS 技术的应用，阐述了锅炉控制系统的设计方案，锅炉检测站点的设置，以及控制系统的优越性。
关键词 锅炉 变频 自动控制
采用工业锅炉变频节能电控系统技术对设备进行改造，实现了锅炉给水、炉排、风机等运转的自动控制。
1 控制系统的总体方案
（1）系统控制分为三部分: 锅炉运行、保护控制和公共设备控制(包括: 出渣机、补水泵控制、软水控制) 。
（2）锅炉控制系统能实现自动控制和手动操作两种控制方式。自动与手动控制为独立双线制，可互相切换。锅炉的自动控制按照预先编制的控制程序进行控制，并可在锅炉房集中控制室通过鼠标、键盘进行控制。手动控制由设在开关柜和集中控制室操作台上的按钮进行操作。
（3）系统自动控制部分采用集中控制方式，锅炉鼓风、引风、水泵、炉排采用智能控制，各自相互独立，运行协调。
2 控制系统的具体技术要求
2.1 给水系统
（1）锅炉的给水为一台水泵对应一台锅炉的供水方式，水位根据设定要求自动调节，实现恒液位供水。
（2）锅炉水位实时监测、监控。
2.2 锅炉炉排给煤
炉排根据压力、流量、炉膛温度的变化以及风煤比的设定，实现给煤量和鼓风量的自动控制。
2.3 鼓、引风系统
（1）安装微压差变送器检测炉膛负压，并以此控制引风量，保证炉膛负压相对稳定。
（2）鼓、引风系统与给水实现联锁控制。
2.4 排渣控制
排渣控制与锅炉运行状态连锁，可实现自动(手动) 开停。
2.5 锅炉安全联锁保护
锅炉安全联锁保护主要考虑三个因素:
（1）汽包水位的安全保护: 锅炉汽包水位过低，应停鼓风机、引风机、炉排，并声、光报警。锅炉汽包水位过高发出声、光报警。
（2）超压: 应停鼓风机、引风机、给煤机，并声、光报警。
（3）鼓风机、引风机、炉排电动机的联锁保护: 鼓风机、引风机、炉排电动机出现任何电气故障，均应联锁停止工作。
3 单台锅炉参数检测点设置
（1）压力: 共设计 3 个压力检测点，分别是:①压力; ②炉膛负压; ③给水压力。
（2）液位: 汽包水位连续测量 (电极信号和电感信号两种参数) 。
（3）电流: 显示共 3 点: ①引风机电流; ②鼓风机电流; ③水泵电流。
（4）温度: ①炉膛温度; ②排烟温度; ③省煤器出口水温; ④省煤器出口烟温。
（5）流量: 对每台锅炉的流量检测。
4 公共部分参数检测点设置
（1）软水池液位检测、炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位(两种显示) 、炉排转速、流量、炉膛温度、排烟温度、鼓风机电流、引风机电流、水泵电流等信号在仪表盘上可以直观地显示出来。
（2）炉膛负压、压力、给水压力、汽包液位、蒸汽流量、炉膛温度、排烟温度、省煤器出口水温、省煤器出口烟温、引风频率、鼓风频率、炉排转速、水泵频率、软水池液位，也在计算机显示屏显示出测量数据。
5 具体控制方案
5.1 锅炉机电一体化燃烧控制系统
锅炉机电一体化燃烧控制系统首先需要进行引风，调节其风量以及炉排对煤的需求量，一般都是借助调节变频技术、自动调节仪表和PID的运算公式来进行，以使锅炉的气压值保持在标准的值区间也就是 －20 ～ －40Pa 之间。此外，可还需要借助压力的作用，调节锅炉的燃烧系统，尽可能的降低鼓风量，进而实现刁姐锅炉燃烧状态的目标。但是因为控制系统的制作基于自动化理念，因此锅炉燃烧和煤量的控制都是借助压力和锅炉膛的负压值来调控的，这并不需人的干预，工人唯一需要做的事情就是查看煤的质量，并作出判断制定炉排转动的速度以及炉膛的压力值，这样锅炉就会自动的进入锅炉燃烧的最好的状态，已达到锅炉燃烧控制系统创建的目的。锅炉燃烧控制系统见(图1)
图1 锅炉燃烧控制系统框图
5.2汽包水位控制
采用最新PID模糊控制理论,并借助自动基于恒频控制系统技术开发新产品它接受锅炉电平信号，并将该信号被转换为一个标准的PID运算和延迟补偿器，产生一个新的信号，以控制泵的运转频率，实时调节泵的转速。当鼓电平低于一定的水平时，PID调节器将自动调节迅速增长的水泵，相反当级别高于一定水平的高度时，PID控制器将自动降低速度泵，以减少水量，达到水的恒定水平。
当变频器发生故障时，系统使用两个频率控制模式，这样可以立即切换到原来的操作模式频率，以保证锅炉的正常运行。
5.3水池液位控制
检测池水的具体水位，制定集水池的水位低于水的最低水平，或者高于最高水平时，发出警报，并保持软水池水位在一定的标准范围内。
6 上位控制系统
（1）锅炉机电一体化上位控制系统具有良好的人机接口，包括总体状况的显示，分组的显示，参数的显示，电动屏幕，屏幕故障报警，报告显示，参数设定画面。
（2）收集并实时监测的实际参数锅炉运行的系统，该系统将出现的相关页面上。
（3）按照预定的程序监控数据，并在设定好的系统的基础上，调节锅炉设备的操作。
（4）锅炉机电一体化上位控制系统提供了相应的处理算法，基于测得的运行参数，可以自动生成和打印报告。
（5）使用TCP / IP协议的远程监控计算机通信，集成访问控制端口的信息平台，可以与控制室联网，锅炉房操作将被实时传送到控制中心。
（6）设置权限系统注册表，实施严格区分操作员的职责。尤其是运用固定的口令区分系统的操作人员和工程师。
接线员：只能用刚刚设置好的屏幕，功能和外观，无权更改设置并退出，这样可以并最大限度地降低系统的权利。
工程师：可以对被配置，参数设置，退出系统设置。由于RTC的工程师们改变了一些控制结构，更改会立即生效，并且可以存储在控制器联机。
7 锅炉机电一体化节能控制系统的优点
（1）具有友好的界面，保护功能。由于使用电脑控制，通过电脑屏幕操作者可以及时了解锅炉燃烧工况，鼓风量，炉压，水位，实时的风速以及其它参数，水在极高或极低水平的超压声光时报警，也可以运行联锁鼓。
（2）减轻操作者劳动强度，还可以稳定压力。
（3）电动机的起动电流，起动转矩大，具有良好的柔软启动性能，从0到额定100实现无级转速范围。
（4）由于水供给的恒定电平的结果，提高了锅炉操作的效率和可靠性以及使用频率。
（5）系统设计和变频调速两种方式，采用DCS频率控制方式，在系统出现故障时可以立即切换工作模式。
（6）节能效果非常棒。经过专门的测试系统，锅炉机电一体化节能控制系统最大能节电20％，节煤约5％，效果非常好。
参考文献:
［1］王辉，晋民杰．锅炉司炉工．北京: 煤炭工业出版社，2005
［2］于任燕，王经安．锅炉工操作要领图解．济南: 山东科学技术出版社，2007( 2008 重印)
［3］过程控制工程．梁昭峰，李兵，裴旭东．北京: 北京理工大学出版社，2010．8
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