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機(jī)電一體化在工程機(jī)械的作用論文
摘要:隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械也得到了快速發(fā)展，在社會(huì)生產(chǎn)中有著十分重要的作用及意義。在現(xiàn)代工程機(jī)械中，很多新技術(shù)及新工藝得到廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)就是其中之一。為了使現(xiàn)代工程機(jī)械得到更好的應(yīng)用，相關(guān)工作人員應(yīng)熟練掌握運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，闡述了機(jī)電一體化技術(shù)電一體化技術(shù)的含義，探討在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的目標(biāo)，分析現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的方法。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化技術(shù);現(xiàn)代工程機(jī)械;發(fā)展運(yùn)用;分析
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們要求工業(yè)機(jī)械的操作向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的方向發(fā)展。當(dāng)前可滿足工業(yè)機(jī)械發(fā)展的常用技術(shù)為兩種:一種是由計(jì)算機(jī)操作的數(shù)控技術(shù)，一種是由PLC操控的電氣自動(dòng)化技術(shù)。從生產(chǎn)改造、降低工業(yè)機(jī)械操作成本、迅速使工人掌握操控技術(shù)這三方面因素來(lái)說(shuō)，工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)更適合應(yīng)用PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)，即在工業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中，要發(fā)展電氣自動(dòng)化技術(shù)、優(yōu)化電氣工程，讓電氣自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)。
1機(jī)電一體化技術(shù)的含義
在分析機(jī)電一體化技術(shù)以前，必須探討自動(dòng)化控制技術(shù)。當(dāng)前大量的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備均帶有簡(jiǎn)單的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這是指工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備均自帶有可編程邏輯控制器，生產(chǎn)工人可以應(yīng)用控制器向機(jī)械設(shè)備輸出指令，讓機(jī)械設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)的、批量化的、標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)。過(guò)去最簡(jiǎn)單的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)是應(yīng)用這樣的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，然而這樣的控制技術(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的需求。在現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械中，人工干預(yù)得越多，生產(chǎn)效率就越低、生產(chǎn)成本就越高，可能還會(huì)帶來(lái)人工生產(chǎn)差異性的問(wèn)題�，F(xiàn)代工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)要求控制系統(tǒng)必須讓機(jī)械設(shè)備應(yīng)用自動(dòng)的、批量化的、標(biāo)準(zhǔn)化的方式生產(chǎn)，減少人工干預(yù)。為了達(dá)成這一目標(biāo)，人們把計(jì)算機(jī)與機(jī)械設(shè)備聯(lián)系起來(lái)，人們?cè)谟?jì)算機(jī)中進(jìn)行工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)操控，計(jì)算機(jī)則能操控每臺(tái)機(jī)械的可控制系統(tǒng)，讓可控制系統(tǒng)下達(dá)生產(chǎn)指令。這種把計(jì)算機(jī)與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來(lái)的技術(shù)就是機(jī)電一體化技術(shù)，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)后，人們就能在工業(yè)環(huán)境中全程的、遠(yuǎn)程的操控機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，減少生產(chǎn)中的人工干預(yù)。機(jī)電一體化技術(shù)可建立一個(gè)適合在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)控制環(huán)境，人們可應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制機(jī)械設(shè)備，可以應(yīng)用鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸視屏下達(dá)操控指令。人們下達(dá)指令后，計(jì)算機(jī)會(huì)應(yīng)用軟件程序下達(dá)生產(chǎn)指令，計(jì)算機(jī)則能與機(jī)械設(shè)備中的可操控系統(tǒng)相連，可操控系統(tǒng)可接受計(jì)算機(jī)軟件程序提出的要求，自動(dòng)下達(dá)生產(chǎn)指令。機(jī)械工程機(jī)電一體化技術(shù)既允許計(jì)算機(jī)與一臺(tái)機(jī)械設(shè)備一體化相連，讓計(jì)算機(jī)控制一臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)，也支持計(jì)算機(jī)控制多臺(tái)設(shè)備批量化的生產(chǎn)，允許機(jī)械設(shè)備在計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令中彼此協(xié)作�，F(xiàn)代機(jī)械工程中的機(jī)電一體化技術(shù)，是一種讓機(jī)械設(shè)備成為具備自動(dòng)化操作系統(tǒng)的安裝、設(shè)計(jì)、調(diào)試、維護(hù)、技術(shù)改造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和技術(shù)管理的高級(jí)技術(shù)。應(yīng)用工業(yè)機(jī)械一體化技術(shù)是為了有效利用現(xiàn)有的設(shè)備資源，讓設(shè)備具備電氣自動(dòng)化技術(shù)，使設(shè)備能夠滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。發(fā)展電氣工程能夠把科學(xué)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用先進(jìn)生產(chǎn)力推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。
2現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的目標(biāo)
機(jī)電一體化技術(shù)要從硬件、軟件兩個(gè)方面，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造自動(dòng)化生產(chǎn)的條件，使工業(yè)生產(chǎn)具備PLC自動(dòng)化生產(chǎn)的功能。如果現(xiàn)代機(jī)械工程是從宏觀角度的規(guī)劃，讓機(jī)電一體化自動(dòng)化技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的一種工程，那么電氣自動(dòng)化技術(shù)就是從微觀技術(shù)的角度，讓現(xiàn)代機(jī)械工程這一宏觀規(guī)劃得以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)�，F(xiàn)代機(jī)械工程要達(dá)到三個(gè)目標(biāo):第一，應(yīng)用集成化的思路讓工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備一體化。雖然當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備普遍自帶PLC設(shè)備，但是電氣工程發(fā)展的目標(biāo)不是為了讓工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備孤立運(yùn)作，而是要應(yīng)用集成化的思路統(tǒng)一控制工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。第二，實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)備智能化的生產(chǎn)，即工業(yè)設(shè)備在操作過(guò)程中，可以自動(dòng)、批量化地生產(chǎn)。工業(yè)設(shè)備自帶自動(dòng)保護(hù)機(jī)制與自動(dòng)故障排除機(jī)制，當(dāng)生產(chǎn)遇到問(wèn)題時(shí)，能夠自行進(jìn)行決策，得到最佳生產(chǎn)策略。在這一過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備不太依賴人工的干預(yù)。第三，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的可視化，即人們可以應(yīng)用監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控生產(chǎn)全部過(guò)程，可即時(shí)獲得生產(chǎn)預(yù)警、及時(shí)干預(yù)工業(yè)生產(chǎn)流程，應(yīng)用監(jiān)控技術(shù)可以及時(shí)響應(yīng)生產(chǎn)故障，解決生產(chǎn)問(wèn)題。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)是要讓這三個(gè)目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。
3現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的方法
為了說(shuō)明現(xiàn)代機(jī)械工程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的方法，以船舶制造機(jī)械工程機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)為案例，說(shuō)明該技術(shù)實(shí)施的要點(diǎn)。第一，優(yōu)化造船主體的硬件設(shè)備，這是機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)以后，人們對(duì)設(shè)備主體的要求更高，這是因?yàn)橐坏⿷?yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)，將由計(jì)算機(jī)來(lái)操控船舶，計(jì)算機(jī)的操控方式是精確化的、流程化的，在人工干預(yù)的環(huán)境中，即使船舶設(shè)備生產(chǎn)不夠精細(xì)，人們也可以應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)彌補(bǔ)設(shè)備的不足，然而在計(jì)算機(jī)操控的環(huán)境中，只要設(shè)備生產(chǎn)不夠精細(xì)，可能就會(huì)影響計(jì)算機(jī)的操控。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械一體化技術(shù)，必須優(yōu)化硬件生產(chǎn)，人們可以應(yīng)用高科技船舶建造技術(shù)，優(yōu)化船體曲面結(jié)構(gòu)，優(yōu)化船體的建工、轉(zhuǎn)配、焊接的環(huán)節(jié)，強(qiáng)化設(shè)備的整體性能，進(jìn)一步提高船舶的性能。在機(jī)電一體化技術(shù)中，計(jì)算機(jī)完成的只是操控的過(guò)程，而能讓機(jī)械實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的，則是機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)。人們?nèi)绻獞?yīng)用機(jī)械一體化開(kāi)展機(jī)械生產(chǎn)，一方面要強(qiáng)化生產(chǎn)技術(shù)，一方面要使該技術(shù)適用于計(jì)算機(jī)操控的環(huán)境中。第二，優(yōu)化信息技術(shù)應(yīng)用，打好機(jī)電一體化技術(shù)的軟件基礎(chǔ)。如果要使計(jì)算機(jī)操控機(jī)械設(shè)備，就必須做好數(shù)據(jù)的采集、傳輸、分析、存儲(chǔ)、管理工作。如果以上任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，那么計(jì)算機(jī)就無(wú)法了解設(shè)備作業(yè)的情況，也就不能進(jìn)行分析決策，無(wú)法下達(dá)指令。人們必須優(yōu)化傳感器的應(yīng)用，為采集船舶生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息打下基礎(chǔ)。人們必須建立多渠道的數(shù)據(jù)傳輸通道，便于數(shù)據(jù)傳輸，比如:建立光纖傳輸通道及無(wú)線傳輸通道。在正常的環(huán)境中，人們可以應(yīng)用光纖高速傳輸數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)傳輸數(shù)據(jù)，而在光纖設(shè)備無(wú)法支持的環(huán)境中，可應(yīng)用無(wú)線傳輸?shù)姆椒▊鬏敂?shù)據(jù)。應(yīng)用自動(dòng)切換數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)技術(shù)，可以加強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承�，�?duì)做好數(shù)據(jù)管理分析、存儲(chǔ)工作具有重要的意義，人們要通過(guò)了解數(shù)據(jù)掌握當(dāng)前計(jì)算機(jī)操控的情況，提出機(jī)電一體化優(yōu)化的對(duì)策。第三，建立集成化的操控環(huán)境，提高機(jī)電一體化操控水平�？梢越C(jī)電一體化操控平臺(tái)、遠(yuǎn)程操控的子平臺(tái)、優(yōu)化設(shè)備生產(chǎn)監(jiān)控方法，以加強(qiáng)船舶生產(chǎn)的操作控制，人們可以全程監(jiān)控造船的決策、經(jīng)營(yíng)、采購(gòu)、設(shè)計(jì)、排產(chǎn)、制造、物資配送生產(chǎn)等全部過(guò)程，在必要時(shí)應(yīng)用操控計(jì)算機(jī)的方法進(jìn)行人工干涉。第四，應(yīng)用智能化控制模型控制生產(chǎn)流程，比如:在設(shè)計(jì)船舶生產(chǎn)流程時(shí)，人們可以根據(jù)生產(chǎn)目標(biāo)提出生產(chǎn)方案，每個(gè)方案的操控側(cè)重點(diǎn)不同，人們可以建立安全生產(chǎn)系統(tǒng)，一旦機(jī)械發(fā)生故障，則安全生產(chǎn)系統(tǒng)啟動(dòng)，做出最佳的生產(chǎn)決策。
4結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)的發(fā)展，人們需要在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，應(yīng)用這一技術(shù)能降低生產(chǎn)成本、減少生產(chǎn)人員的勞動(dòng)量。在現(xiàn)代機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，是國(guó)內(nèi)外機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展的趨勢(shì)，只有應(yīng)用該技術(shù)，才能提高我國(guó)工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力，提高工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)水平。
參考文獻(xiàn):
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