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關(guān)鍵詞:機電自動化;技術(shù);發(fā)展趨勢
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.165
所謂機電自動化技術(shù),指的就是把機械技術(shù)、電子技術(shù)和自動化技術(shù)融合在一起的一種綜合技術(shù)。隨著我國科技水平的不斷發(fā)展,機電自動化技術(shù)也在日趨成熟,在工業(yè)領(lǐng)域上這項技術(shù)也在逐漸普及。任何技術(shù)都不可能是一成不變,都必須經(jīng)過不斷的改進,不斷的推陳出新,最終才能做到完善。所以,相關(guān)技術(shù)人員必須重視機電自動化技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,提高生產(chǎn)力,加快工業(yè)發(fā)展的步伐。
1 機電自動化技術(shù)優(yōu)點分析
1.1 提高生產(chǎn)力和工作質(zhì)量
目前人們所處的時代屬于信息時代,信息時代的特點就是,人們每天接收的信息量的都在呈幾何式增長,知識更新和技術(shù)發(fā)展的速度非???,人們的生活方式與過去產(chǎn)生了巨大的差異。同樣的,機電自動化技術(shù)也在進行著快速的發(fā)展。比如說,現(xiàn)如今的對于工業(yè)產(chǎn)品的檢測和識別技術(shù)已經(jīng)不能和過去的技術(shù)同日而語,過去的技術(shù)要耗費大量的人力和時間,而且檢測和識別的效果也比較差,而運用最新的機電自動化技術(shù),不但大大的提高了檢測和識別的效率,而且檢測的效果非常好,極大的節(jié)約了人力資源和人力成本。機電自動化技術(shù)的好處就在于,這些機電自動化設(shè)備能夠同時采集并處理大量的信息,這是人力無法比擬的,而且處理這些信息的速度很快,處理完這些信息之后就能得到及時的反饋,可以及時的對產(chǎn)品產(chǎn)生的缺陷做出分析和改進,另外,這些自動化設(shè)備都是按照相應(yīng)的程序進行工作的,只要程序正確一般不會出現(xiàn)任何工作失誤,因此機電自動化設(shè)備的工作質(zhì)量非常高,對企業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動作用。
1.2 安全性極高,可靠性良好
機電自動化技術(shù)還有一個巨大的優(yōu)點就是,機電自動化設(shè)備具有極強的安全性和可靠性。因為機電自動化設(shè)備在進行設(shè)計的時候,就已經(jīng)安裝了自我監(jiān)測系統(tǒng),這套系統(tǒng)可以對設(shè)備的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測,如果設(shè)備出現(xiàn)了故障或者工作狀態(tài)不正常,那么自我監(jiān)測系統(tǒng)就會立即發(fā)出提示信號,并且會自動采取相應(yīng)的設(shè)備保護措施。機電自動化技術(shù)的安全性是非常高的,但是也不能排除某些意外的發(fā)生,但是即使發(fā)生了意外,機電自動化技術(shù)也能及時的阻止損失的進一步擴大。機電自動化技術(shù)的安全性和可靠性,在此得到了體現(xiàn),這也正是機電自動化技術(shù)的重要優(yōu)勢,其實不僅僅是工業(yè)生產(chǎn)上需要機電自動化技術(shù),甚至在以后的日常生活里,機電自動化技術(shù)也會得到應(yīng)用,那時候的技術(shù)只會更加的智能化和人性化。
1.3 節(jié)約大量的資源
運用機電自動化技術(shù),可以節(jié)約大量的資源。首先就是可以節(jié)約大量的能源,因為機電自動化設(shè)備的智能化程度很高,設(shè)備每一時刻的運行狀態(tài)都是在監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)視之中的,如果設(shè)備處于低工作量的狀態(tài)時,那么監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的信息就會及時的反饋到設(shè)備的自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)之中,然后自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)馬上就會調(diào)節(jié)設(shè)備的工作功率,及時減少能源的消耗。其次,由于機電自動化設(shè)備的自動化程度很高,所以企業(yè)對于人力資源的需求就會大大減小,節(jié)約了企業(yè)的人力資源成本。人都是需要休息的,但是設(shè)備卻幾乎不需要休息,可以二十四小時的處于工作狀態(tài)而不會出現(xiàn)任何錯誤,不但提高了生產(chǎn)力而且約了大量的資源。
2 機電自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 向著智能化的方向發(fā)展
雖然機器具有很多人類難以比擬的優(yōu)點,但是也有不足的方面。機器是不會進行思考的,只能按照人類所編寫的程序去運行,而人類最大的優(yōu)點就是會思考會創(chuàng)新。所以,以后的機電一體化技術(shù)一定要向著智能化的方向去發(fā)展。近年來,關(guān)于人工智能一直話題不斷,世界各國的高科技領(lǐng)域都在對人工智能進行研究和開發(fā)。所謂人工智能,指的就是機器也可以像人類那樣思考,甚至可能超越人類的智能。如果將這一技術(shù)與機電一體化技術(shù)相融合,那么對于機電一體化技術(shù)而言將是一個巨大的飛躍,工廠甚至不需要任何工人,極大的提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。
2.2 向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展
二十一世紀是一個信息化的時代,更是一個互聯(lián)網(wǎng)的時代,目前互聯(lián)網(wǎng)的普及程度與十年前相比已經(jīng)不可同日而語,各種電子產(chǎn)品幾乎都有上網(wǎng)的功能。對于機電一體化技術(shù)而言,更要向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。如果機電一體化技術(shù)實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,那么可以想象到的是:在將來只需要一臺手機,就能夠操控整個工廠設(shè)備的運行,任何一臺設(shè)備的運行狀態(tài)都可以隨時隨地用手機查看,極大的提高了生產(chǎn)效率。
2.3 向著微型化的方向發(fā)展
我國目前的機電一體化技術(shù)大多是應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,而這些進行工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備大多比較龐大,運輸困難而且占據(jù)了極大的空間,所以機電一體化技術(shù)有必要向著微型化的方向發(fā)展。微型化的設(shè)備可以極大的減少制造設(shè)備的成本,而且會為工廠節(jié)約更多空間,以前放置一臺設(shè)備的空間,可以放置多臺設(shè)備,極大的提高了生產(chǎn)力水平。
3 總結(jié)
總而言之,機電一體化技術(shù)是一項具有廣闊應(yīng)用前景的一項技術(shù),已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大放異彩,不但提高了生產(chǎn)力而且節(jié)約了大量的人力物力資源,對于整個社會的發(fā)展都存在著積極的意義。因此,相關(guān)研究人員要做出努力,將這項技術(shù)不斷完善。
參考文獻:
[1]韋偉清.機電自動化技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用前景分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014(18):949-949.
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煤礦機電自動化應(yīng)用創(chuàng)新
1引言
煤礦機電技術(shù)及設(shè)備存在與煤礦生產(chǎn)的各個重要環(huán)節(jié),在煤礦生產(chǎn)過程中起著不可或缺的作用。隨著我國煤礦產(chǎn)能需求的增加,煤礦機電技術(shù)的革新以及設(shè)備的更新?lián)Q代的速度亟待加快。同時,伴隨計算機以及微電子技術(shù)的發(fā)展,信息通訊技術(shù)的出現(xiàn),越來越多自動化程度高的產(chǎn)品應(yīng)用在煤礦生產(chǎn)上,加快機電技術(shù)改造速度的同時,提高了煤礦生產(chǎn)的效率,加強了煤礦生產(chǎn)的可靠性,對于井下工作人員的人身安全提供越來越有力的保障,降低煤礦生產(chǎn)中的維護成本,提高經(jīng)濟性。對于傳統(tǒng)開采中所存在的人工依賴性強以及能源浪費率較嚴重的情況也有了極大的改善。
2煤礦機電自動化產(chǎn)品應(yīng)用
2.1煤礦機電自動化產(chǎn)品特點及發(fā)展
(1)集成化。以計算機、單片機、可編程控制器以及嵌入式計算機作為核心處理器,以各種高精度傳感器作為底層設(shè)備信息采集和傳輸元件,采用人機界面作為顯示設(shè)備,對整體系統(tǒng)進行安全生產(chǎn)監(jiān)測與控制,實時監(jiān)控、采集參數(shù),了解生產(chǎn)動態(tài),實現(xiàn)對系統(tǒng)的連續(xù)監(jiān)控以及全方位保護。
(2)開放化。通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,使得各行各業(yè)在進行自動化改造時紛紛選擇可進行生產(chǎn)信息通訊的開放化系統(tǒng),煤礦機電自動化改造也不例外。煤礦機電自動化產(chǎn)品具有優(yōu)良的可通信聯(lián)網(wǎng)功能,中央處理設(shè)備具有多種通信接口以及通信模塊,與各底層設(shè)備以及各系統(tǒng)之間以雙絞屏蔽通信線和光纖進行連接通信,實現(xiàn)信息交互、聯(lián)動以及集中控制。
(3)多樣性。煤礦機電自動化產(chǎn)品的多樣性決定了與其配套的傳感器種類的多樣性,壓力傳感器、溫度傳感器、加速度傳感器以及位移傳感器等,在煤礦機電自動化產(chǎn)品中都有應(yīng)用。另外,多系統(tǒng)集成的應(yīng)用現(xiàn)狀同時也要求各系統(tǒng)設(shè)備間要具有多種通信接口以適應(yīng)多種通信協(xié)議。煤礦機電用傳感器應(yīng)用可靠性極為重要,同時具有相當程度的可靠性。當前,煤礦機電用傳感器將敏感元件與變送電路集成,可同時完成數(shù)據(jù)采集以及運算處理等,求解未知數(shù),提高了傳感器智能化的水平。
(4)智能化。微處理器功能的日益強大給煤礦機電自動化改造提供了更多的選擇。微處理器處理信息速度越來越快,處理信息量的能力也有很大提高,可供智能集成的選擇余量大。例如,數(shù)字交交變頻同步電動機提升機控制系統(tǒng)可實現(xiàn)矢量控制,電牽引采煤機可以實現(xiàn)記憶割煤以及負載控制等。
當前信息時代的大背景下,計算機技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)迅速發(fā)展,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度極快,如何利用飛速發(fā)展的先進科技對傳統(tǒng)煤礦工業(yè)進行改造,提高生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)的安全性,將是我國新時期煤礦工業(yè)發(fā)展的重要課題。
2.2煤礦機電產(chǎn)品自動化應(yīng)用發(fā)展趨勢
(1)高性能、低功耗、小體積的中央處理器技術(shù)應(yīng)用。目前市場上主流處理器更新?lián)Q代速度極快,多核心、多線程工作方式將為煤礦機電自動化產(chǎn)品在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用帶來極大便利,運算速度越來越快,貯存能力越來越強,體積越來越小,更適合煤礦井下狹小工作空間內(nèi)的一體化產(chǎn)品應(yīng)用。同時,新型處理器較之前相比,抗惡劣環(huán)境的能力有了很大提高,未來未必不會出現(xiàn)專門針對煤礦等惡劣環(huán)境下開發(fā)應(yīng)用的處理器。
(2)更好的開放性。新型煤礦機電自動化產(chǎn)品對于可交互通信能力要求越來越高,隨著系統(tǒng)之間的交互成為必然趨勢,更高通信能力與開放性更好的產(chǎn)品必將能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)場應(yīng)用,便于實現(xiàn)與主控系統(tǒng)的連接。
(3)更高的可靠性。新型產(chǎn)品的可靠性決定了其應(yīng)用的廣泛程度。鑒于煤礦機電產(chǎn)品工作環(huán)境的惡劣性,對于應(yīng)用其中的產(chǎn)品質(zhì)量以及可靠性有不同于其他行業(yè)的更高要求,因此高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品應(yīng)用將會十分廣泛。
(4)標準化趨勢。隨著越來越多自動化產(chǎn)品涌入我國煤礦機電市場,尚無統(tǒng)一標準對該類產(chǎn)品進行管理,以提高我國煤礦機電自動化產(chǎn)品標準化、規(guī)范化和通用化以及系列化的程度。
3煤礦機電系統(tǒng)自動化
3.1綜合自動化技術(shù)
綜合自動化技術(shù),又稱數(shù)字礦山技術(shù),是隨著通信技術(shù)的發(fā)展、工業(yè)總線以及工業(yè)以太網(wǎng)的出現(xiàn)而應(yīng)運而生的技術(shù),采用統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對煤礦眾多機電子系統(tǒng)的集成管理。該技術(shù)的缺點主要表現(xiàn)在單一的感知手段,感知網(wǎng)絡(luò)匱乏,忽視軟件平臺的集成,對于應(yīng)用層信息的融合技術(shù)缺乏,尚無統(tǒng)一建設(shè)的標準。
3.2礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn),是應(yīng)解決以上所述的綜合自動化技術(shù)所存在的缺點而出現(xiàn)的。該技術(shù)對通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行應(yīng)用拓展以及網(wǎng)絡(luò)延伸,采用智能裝置對礦山進行物理感知和識別,通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸,利用中央處理器進行處理,然后發(fā)出控制指令實現(xiàn)礦山整體系統(tǒng),人與人、人與物、物與物之間的信息交互和無縫連接,對礦山機電設(shè)備以及整體進行控制和監(jiān)控,確??茖W(xué)合理的決策。2011年11月,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局鑒定和驗收通過的徐州礦務(wù)集團夾河煤礦礦山物聯(lián)網(wǎng)示范工程是我國首個礦山物聯(lián)網(wǎng)工程。
關(guān)鍵詞:煤炭機電自動化;實用技術(shù);發(fā)展前景
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.171
1 煤炭機電自動化實用技術(shù)
1.1 機電自動化
在機械設(shè)備技術(shù)中結(jié)合微電子技術(shù),就形成了機電自動化,它是在不斷發(fā)展的科技條件下產(chǎn)生的自動化產(chǎn)品。機電自動化技術(shù)中有各種高科技技術(shù)融合,并且不僅僅是簡單地在微電機和機械技術(shù)的基礎(chǔ)上進行疊加,而是不斷的進行融合、發(fā)展和更新,進一步完善煤礦機電自動化的發(fā)展,提高其科學(xué)性。目前中國都已經(jīng)將自動化診斷系統(tǒng)安裝在了煤礦機電開采機械設(shè)備上,同時還安裝了工程監(jiān)測管理系統(tǒng),進行全過程的管理并且處理、轉(zhuǎn)換、傳輸并保存相關(guān)的數(shù)據(jù),準備了充分的信息和依據(jù)對機械設(shè)備工作人員進行指導(dǎo),使煤礦機電設(shè)備具有了更好的自行診斷效果,幫助維護工作的順利進行。
1.2 控制計算機的網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步可謂是日新月異,目前煤礦機電設(shè)備需要有良好的安全技術(shù)保障來對其運行進行保護,相關(guān)的檢測管理系統(tǒng)也在慢慢增加,在發(fā)展中形成了各自的運行體系,在設(shè)備運行的時候如果沒有及時并且順暢的進行信息溝通,就可能會增加項目的投資成本,影響維護工作的順利開展,需要進一步對煤礦機電自動化實用技術(shù)進行研究、強化發(fā)展,才能真正解決這種問題。煤礦井下使用的各種單獨機械設(shè)備以及數(shù)據(jù)測量點等都需要處于網(wǎng)絡(luò)之中,可以順利聯(lián)網(wǎng)進行運算,不管用哪臺現(xiàn)場機械設(shè)備都可以查閱到相關(guān)的信息,這樣一來現(xiàn)場工作人員就有更多的機會來對系統(tǒng)運行進行控制或者進行信息發(fā)送了,煤礦機電也因此實現(xiàn)了統(tǒng)一的調(diào)度運行管理和統(tǒng)一控制。
1.3 煤礦機電一體化
機電一體化是煤礦機電應(yīng)用系統(tǒng)中相對完整并且實用性高的,這項技術(shù)擁有智慧能化和柔性化兩個最大的特點,智能化指的是機電設(shè)備一體化在運行的時候,提前安裝一些程序,就可以檢測機電設(shè)備每個機構(gòu)運作的真正情況了,作用是在煤礦機電機械設(shè)備運行的時候可以自我進行管理和監(jiān)控,出現(xiàn)故障自我診斷以及自我檢查,維護人員就不需要再負擔繁重的工作了,同時自動化的信息處理以及保存過程,使煤礦機電設(shè)備獲得了更高的運行效率,從整體上改善了中國煤炭企業(yè)的發(fā)展。
2 中國煤礦機電自動化實用技術(shù)的發(fā)展前景
2.1 應(yīng)用在礦井安全生產(chǎn)和安全檢測方面
煤礦機電自動化實用技術(shù)在今后的日子里還會得到不斷的發(fā)展,并且在礦井安全生產(chǎn)和檢測方面得到廣泛的應(yīng)用。中國的煤炭企業(yè)中絕大多數(shù)都是以自動化集約管理方式來進行生產(chǎn)的,煤礦企業(yè)因此具有了更高的安全運行效率,例如各種遠程操控技術(shù)的使用,這種非常實用的自動化技術(shù)通過無人監(jiān)管解放了人力資源,而且可以有效的監(jiān)督和管理礦井運行的安全,完成記錄工作,在獲取和收集數(shù)據(jù)的時候作用也是比較明顯的,管理人員從繁瑣的工作中擺脫了出來,工作效率也得到了提升。
2.2 應(yīng)用在煤礦提升機方面
煤礦提升機在工作的時候,為了保證開采煤礦的過程中提升容器往來工作都能安全的實施下去,設(shè)備必須具有良好的運行安全效率,在煤礦提升機工作過程中必須要加強應(yīng)用自動化實用技術(shù)。自動化技術(shù)是提升機運行機制的有效保障,使用信息技術(shù)我們可以實現(xiàn)遠程管理和監(jiān)控工作自動化的進行,提高信息傳輸?shù)臏蚀_性,并且科學(xué)的調(diào)節(jié)信號變頻。這種自動化全數(shù)字的管理方式可以保證控制和調(diào)節(jié)的有效性,使用那些控制性能好的儀器來對程序運行過程進行調(diào)節(jié),強化主動控制,做好監(jiān)控管理以及調(diào)節(jié),真正為煤礦提升機的運行打好基礎(chǔ),使其變得更加安全且高效,同時提升信號方面煤礦機電自動化實用技術(shù)的應(yīng)用效果也得到了有效的提高。
2.3 應(yīng)用在煤礦采掘方面
采掘工作是非常危險的,煤礦工人需要在煤礦井下進行采掘作業(yè),一旦有事故出現(xiàn)很可能會帶來人身傷害,而且我們無法事先監(jiān)測這種事故并做錯預(yù)防措施。如今應(yīng)用了煤礦機電自動化實用技術(shù),在對采煤機進行牽引的過程中自動化實用技術(shù)發(fā)揮了很大的作用,特殊情況下可以做到發(fā)電制動管理,對牽引機進行同時的牽引制動,這樣在50°傾斜角煤層環(huán)境中作業(yè)的工作就能更加的安全,并且采掘的效率也能得到提升。
參考文獻:
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目前,我國煤炭的生產(chǎn)主要呈多層次技術(shù)結(jié)構(gòu),大部分的大型煤礦還處于綜合開采階段,而中小型煤礦更是處于普通機械化的開采階段,而一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦中依然以最為傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式。煤礦的機械自動化程度、生產(chǎn)能力還遠遠落后于發(fā)達國家,且技術(shù)水平與機械設(shè)備均不能滿足實際的煤炭需求。相比之下,一些發(fā)達國家的煤炭行業(yè)在先進技術(shù)的支持下,煤炭的整體技術(shù)水平、生產(chǎn)條件及生產(chǎn)效率等方面都得到了極大的改進,目前已成為發(fā)達國家的一個高效率、高安全及高技術(shù)的行業(yè)。其中,以自動化控制技術(shù)為主的新技術(shù)在煤炭行業(yè)中應(yīng)用的越來越成熟,通過運用綜合機械化與自動化機電設(shè)備等,從而提升了煤炭機電設(shè)備的生產(chǎn)效率。因此,在我國煤炭企業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)大力引進新技術(shù),全面運用在機電設(shè)備中。
2自動化技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用
2.1煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用
作為現(xiàn)階段煤礦中自動化程度比較高的設(shè)備,礦井提升機在煤礦中的作用就是提升煤炭、矸石與下放材料、設(shè)備及升降人員等。在礦井井筒中,提升容器長收稿日期:2013-12-26作者簡介:高軍(1986-),陜西神木縣人,畢業(yè)于西北大學(xué)機電自動化專業(yè),現(xiàn)在神東煤炭集團布爾臺煤礦工作。期、高速地進行著往復(fù)運動,是材料、設(shè)備、人員進出礦井的重要設(shè)施,因此提升機的安全、可靠運行對煤礦具有舉足輕重的作用。而控制提升機運行狀態(tài)的電控系統(tǒng)則顯得更加重要,其中電控系統(tǒng)所應(yīng)用的技術(shù)就是自動化技術(shù)。現(xiàn)階段我國煤礦中的全數(shù)字化提升機就是技術(shù)最為先進的提升設(shè)備,該提升設(shè)備采用全數(shù)字化控制系統(tǒng)作為其電控系統(tǒng),其控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)控、輔助等功能都是由性能非常高的PLC可編程控制器所承擔,其控制方式為分布式控制,并對主控、調(diào)節(jié)、實時監(jiān)控及制動等設(shè)備都分別設(shè)置獨立的控制器,而不同的控制器之間則采用總線通訊的控制方式。因此,在礦井提升機電控系統(tǒng)中控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)測等方面應(yīng)用自動化技術(shù),大大提升了各系統(tǒng)的工作效率與可靠性。
2.2在煤礦采掘設(shè)備中的應(yīng)用
由于礦井中的生產(chǎn)環(huán)境比較復(fù)雜,在生產(chǎn)中不僅要求較高的生產(chǎn)效率,還要兼顧地下水、瓦斯等不良因素,從而加大了生產(chǎn)與需求之間的矛盾。在現(xiàn)代化礦井中,主要是采用大型采掘設(shè)備進行采掘面的作用,以實現(xiàn)綜合開采的自動化,從而不斷減少綜采面的人員作用。目前,在煤礦采掘中應(yīng)用自動化技術(shù)比較成熟的設(shè)備則是電牽引采煤機。該采煤機的牽引特性非常好,這也是普通采煤機不具備的優(yōu)點之一。因該采煤機應(yīng)用了自動控制系統(tǒng),因此在其前進的過程中,其能提供比較大的牽引力,當其在下滑的過程中,又可以通過發(fā)電制動,并在牽引電動機軸端設(shè)置預(yù)防下滑的制動器,因此該采煤機在40°~50°的傾角煤層上作用,且不用配備其他的防滑設(shè)備,因此,通過應(yīng)用自動化技術(shù),不僅使采煤機能更好地適應(yīng)礦井中的地質(zhì)環(huán)境,還大大提高了機械設(shè)備的生產(chǎn)效率。
2.3在煤礦監(jiān)控設(shè)備中的應(yīng)用
煤礦開采具有較高的危險性,因此需要對開采的全過程進行實時監(jiān)控。在現(xiàn)代礦井中,已建立了安全監(jiān)測、電網(wǎng)監(jiān)控及跟蹤定位系統(tǒng)等監(jiān)控系統(tǒng),以實現(xiàn)對礦井生產(chǎn)的全過程實時監(jiān)控。而監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控的范圍主要有提升、傳輸、防爆等系統(tǒng),對保證礦井各個環(huán)節(jié)的安全生產(chǎn)具有重要的意義。因此,需要提高煤礦監(jiān)控設(shè)備的可靠性與準確性,而自動化技術(shù)的應(yīng)用則能很好地實現(xiàn)對礦井全過程的實時控制。自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能包括以下幾點:①能通過自動通信技術(shù)實時監(jiān)控與顯示出具體的地理與生產(chǎn)信息,且能實時查詢井下情況;②可針對井下的地理情況進行井下坑道分布圖的制作,以更加了解井下情況,使調(diào)度工作更加方便;③能實現(xiàn)對員工的自動考勤,提高人力資源管理的效率;④若出現(xiàn)事故,能快速查詢井下人員的人數(shù)、位置及身份等,以為救援工作提供信息支持;⑤在救援過程中,能對井下人員進行快速的定位,從而提高救援工作的效率。因此,在煤礦監(jiān)控設(shè)備中應(yīng)用自動化技術(shù),能實現(xiàn)系統(tǒng)對井下工作的自動化、實時的監(jiān)控,更加有利于煤礦的生產(chǎn)與管理。
3結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】煤礦機電技術(shù);自動化;創(chuàng)新應(yīng)用
隨著我國計算機技術(shù)與通信技術(shù)等多種先進技術(shù)的迅速發(fā)展,我國自動化煤礦機電技術(shù)逐漸趨于集成化、可靠化、多樣化及智能化發(fā)展,其在未來的發(fā)展十分可觀。利用自動化技術(shù)能夠全面優(yōu)化煤礦機電系統(tǒng),實現(xiàn)了煤礦機電系統(tǒng)與外界互聯(lián)網(wǎng)的相互連接,大大降低了煤礦企業(yè)在生產(chǎn)操作中的人工成本,在一定程度上能夠促進煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1 自動化基本概述
煤礦機電技術(shù)中的自動化主要是指煤礦機械設(shè)備或者生產(chǎn)過程及相關(guān)管理工作在無人直接參與的狀況下,利用自動化設(shè)備對整個煤礦生產(chǎn)過程進行自動化檢測、信息傳輸、處理、分析判斷及控制操縱等,從而達到預(yù)設(shè)目標。基于自動化在煤礦機電技術(shù)中所發(fā)揮的作用上來看,可以說自動化是以一項綜合性技術(shù),主要是由計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、機械技術(shù)及自動控制技術(shù)等多種技術(shù)融合在一起的交叉技術(shù)。自動化在煤礦機電技術(shù)中的影響,強化了煤礦機電技術(shù)的功能性,在很大程度上帶動了我國煤礦業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。
自動化技術(shù)是在70年代中期逐漸開始在國外煤礦機械中應(yīng)用,80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)興起,它的出現(xiàn)極大的推動了自動化在煤礦機電技術(shù)中的創(chuàng)新應(yīng)用,其在煤礦企業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用價值也開始逐漸顯露,該技術(shù)的應(yīng)用提高了煤礦機電產(chǎn)品的整體性能。目前自動化技術(shù)已經(jīng)在國外煤礦機械設(shè)備及生產(chǎn)發(fā)展中逐漸普及,為了提升我國綜合實力,我國煤礦企業(yè)應(yīng)積極投身于煤礦機電技術(shù)中自動化創(chuàng)新中,充分發(fā)揮自動化在煤礦機電技術(shù)中的作用。
2 煤礦機電技術(shù)中自動化產(chǎn)品特點
煤礦機電技術(shù)中的自動化其所產(chǎn)生的作用主要是由自動化產(chǎn)品應(yīng)用體現(xiàn)的,隨著我國煤礦業(yè)的迅速發(fā)展,我國煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展也開始注重煤礦機電技術(shù)革新,目前已有部分煤礦企業(yè)在煤礦機電技術(shù)中加入自動化技術(shù)的應(yīng)用,為了提高煤礦生產(chǎn)的安全性,逐漸開始在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用自動化產(chǎn)品。煤礦機電自動化產(chǎn)品與傳統(tǒng)煤礦機電產(chǎn)品存在較大的區(qū)別,自動化產(chǎn)品具有以下幾個特點:
2.1 自動化產(chǎn)品具有開放性
煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作中所應(yīng)用的自動化產(chǎn)品具有通信聯(lián)網(wǎng)功能,其中中央處理設(shè)備具有多種通信模塊及通信接口,其與各底層的設(shè)計及雙絞屏蔽通信線進行連接通信,能夠達到生產(chǎn)信息交互、聯(lián)系及集中控制等目的。
2.2 自動化產(chǎn)品具有多樣性
煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中包含了諸多方面的內(nèi)容,不同的工作環(huán)節(jié)對自動化產(chǎn)品有不同的要求,為了滿足煤礦企業(yè)發(fā)展需求,現(xiàn)今我國已經(jīng)涌現(xiàn)了多種多樣的自動化產(chǎn)品。隨著自動化產(chǎn)品的不斷增多,與其配套的傳感器種類也越來越多,這一狀況給煤礦企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展帶來了一定的機遇。
2.3 自動化產(chǎn)品趨于集成化
以往煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中所使用的煤礦機電產(chǎn)品功能較為單一,而現(xiàn)今煤礦企業(yè)所運用的自動化產(chǎn)品大多都融入了多種先進技術(shù),具有較強的功能性,自動化產(chǎn)品逐漸趨于集成化。目前煤礦企業(yè)所使用的自動化產(chǎn)品主要是以計算機、可編程控制器、單片機及嵌入式計算機等設(shè)備作為核心處理器,將高精度傳感器作為煤礦機電信息采集及傳輸元件,將人機界面作為顯示設(shè)備,從而合理控制煤礦企業(yè)整個安全生產(chǎn)操作。
2.4 自動化產(chǎn)品趨于智能化
煤礦企業(yè)中所使用的自動化產(chǎn)品內(nèi)部基本上都有微處理器設(shè)備,現(xiàn)如今微處理器功能日漸強大,從而使自動化產(chǎn)品的功能性也越來越強大。目前我國自動化產(chǎn)品逐漸趨于智能化,原因在于微處理器處理信息的能力及速度不斷提高,可供智能集成選擇的余量也不斷加大。
3 煤礦機電技術(shù)中自動化創(chuàng)新應(yīng)用
上述已經(jīng)全面闡述了煤礦機電技術(shù)中自動化產(chǎn)品獨有的特點,由此可見自動化給我國煤礦企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展帶來了寬廣的空間,現(xiàn)今我國自動化技術(shù)也隨著煤礦業(yè)的發(fā)展在不斷更新與進步,以下是對煤礦機電系統(tǒng)應(yīng)用自動化的技術(shù)分析:
3.1 綜合自動化技術(shù)應(yīng)用
綜合自動化技術(shù)是隨著我國通信技術(shù)及以太網(wǎng)發(fā)展起來的,該技術(shù)還稱之為數(shù)字礦山技術(shù),其在應(yīng)用中主要運用統(tǒng)一工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對煤礦企業(yè)中所應(yīng)用的電子系統(tǒng)進行集成化管理,但是該自動化技術(shù)存在一定的局限性,其感知手段較為單一,感知網(wǎng)絡(luò)較為貧乏,在應(yīng)用中忽略了軟件平臺的集成,對于我國多種先進技術(shù)缺乏有效融合,因此我國綜合自動化技術(shù)還需要進一步改進與創(chuàng)新。
3.2 礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用
礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以說是綜合自動化技術(shù)的補充,該技術(shù)主要針對綜合自動化技術(shù)中匱乏的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及通信技術(shù)進行了延伸與拓展。其利用智能裝置對煤礦所在位置進行物理感知識別,然后再通過互聯(lián)網(wǎng)的形式進行傳輸,運用中央處理器對互聯(lián)網(wǎng)所傳輸?shù)男畔⒓拔鲗幪幚?,從而以信息為依?jù)對煤礦整個操作系統(tǒng)發(fā)出控制指令,實現(xiàn)了人與人、物與物、人與物之間的相關(guān)信息交流及連接,確保了煤礦企業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展中進行各項決策的合理性與科學(xué)性。
4 我國煤礦機電技術(shù)中自動化創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展趨勢
現(xiàn)今,我國經(jīng)濟市場中煤礦機電主流處理器的更新速度較快,多線程多核心的自動化產(chǎn)品在煤礦企業(yè)實際生產(chǎn)操作中帶來了極大的便利。其運算速度越來越快,儲存煤礦生產(chǎn)操作相關(guān)信息的能力逐漸提高,而相反的其體積卻越來越小,滿足了煤礦井下工作需要,其在煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作中的應(yīng)用將越來越廣泛。諸多煤礦企業(yè)在生產(chǎn)操作中所處的工作環(huán)境十分惡劣,且工作空間較為狹小,需要具備這些優(yōu)勢的主流處理器。煤礦生產(chǎn)操作具有一定的復(fù)雜性,若無法確保其安全生產(chǎn)操作,那么會對工作人員造成一定的安全隱患及生命威脅,因此在未來自動化技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品研究中,要更加注重自動化技術(shù)及自動化產(chǎn)品的安全性與可靠性,從而為煤礦企業(yè)生產(chǎn)操作提供強有力的自動化技術(shù)支持與安全保障。
5 總結(jié)
正所謂有創(chuàng)新才有發(fā)展,煤礦企業(yè)要想在激烈的斗爭中占據(jù)重要地位,就要與時俱進,對煤礦機電技術(shù)不斷改革與創(chuàng)新。自動化技術(shù)的出現(xiàn)給煤礦機電技術(shù)帶來了創(chuàng)新源泉,煤礦企業(yè)合理應(yīng)用自動煤礦機電技術(shù)不僅能夠提高煤礦生產(chǎn)效率,同時還能夠確保煤礦生產(chǎn)的安全性,對煤礦企業(yè)的發(fā)展具有一定的現(xiàn)實意義。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】機電工程;技術(shù)應(yīng)用;機電一體化;核心技術(shù);發(fā)展前景
當前,計算機、微電子技術(shù)的發(fā)展,開始廣泛應(yīng)用于機械工業(yè)領(lǐng)域之中,并逐漸發(fā)展形成機電一體化局面,改善機械工業(yè)的同時加速了機械工業(yè)的發(fā)展。本文就機電工程技術(shù)應(yīng)用、機電工程的核心技術(shù)以及機電工程技術(shù)的未來發(fā)展前景進行分析,加速機電工程一體化發(fā)展。
1機電工程技術(shù)應(yīng)用分析
1.1機器構(gòu)造
就機電工程技術(shù)而言,其應(yīng)用期間涵蓋多種生產(chǎn)機器,而生產(chǎn)機器自身有發(fā)動機、配器、行駛以及制動等較多的組成部件,想要確保機械的運行效率,需要進行運轉(zhuǎn)精度、改善性能等方面的優(yōu)化。同時,進行機械效率優(yōu)化期間,僅考慮機器結(jié)構(gòu)存在明顯的片面性,還需要對相關(guān)材料進行考慮以及改進。一般傳統(tǒng)機器產(chǎn)品的原料為鋼鐵,但是隨著傳統(tǒng)機器產(chǎn)品市場競爭力的下降,開始傾向性的選擇非金屬復(fù)合材料以及更優(yōu)質(zhì)的金屬材料,通過新型生產(chǎn)原料的選擇,不但成功降低了機器自身的重量,還降低了能力方面的消耗,在提高驅(qū)動系統(tǒng)功率的同時提高機器效率。
1.2技術(shù)的優(yōu)化
想要進行機電工程技術(shù)的應(yīng)用,最為行之有效的方法就是進行弱電控制線路的提高,在提高的同時保證工作的有效運轉(zhuǎn)。具體從提高傳感器、電機、微型計算機等方面的綜合性能展開分析,提高弱電控制線路,內(nèi)容如下。
1.2.1電機
電機作為驅(qū)動機的代表,應(yīng)用期間電機響應(yīng)速度、工作效率存在問題,想要進行電機綜合性能的提高,可以研發(fā)并選擇新型驅(qū)動單元,并在期中加入傳感器以及控制組件等。
1.2.2傳感器
就傳感器而言,科技含量低會影響信息精準度、敏銳性以及信息傳入的及時性,所以想要提高傳感器工作效率,前提就是提高傳入信息的敏銳性、精準度。當前,光纖傳感器是最為常用的傳感器類型,非接觸性檢測屈董單元是信息傳播的介質(zhì),能夠在避免外界因素干擾的情況下提高信息的可靠性。
1.2.3微型計算機
微型計算器作為信息處理設(shè)備之一,在機電技術(shù)應(yīng)用、微電子學(xué)發(fā)展方面具有積極意義。想要提高微型計算機的綜合性能,前提條件是提高信息處理設(shè)備自身的快速、準確、可靠,并對干擾等相關(guān)問題進行處理。另外,要進行專項技術(shù)人才的培養(yǎng),達到在控制研發(fā)成本的前提下研發(fā)高速快遞方式,確保機器運作效果。
2機電一體化核心技術(shù)分析
機電一體化涵蓋兩方面技術(shù),即軟件、硬件(機械本體以及傳感器等),為了確保機電一體化發(fā)展,需要從機械本體技術(shù)、傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)、接口技術(shù)等5個方面進行分析,內(nèi)容如下。
2.1機械本體技術(shù)
機械本體需要綜合考慮幾個方面,包括性能方面的改善、質(zhì)量上的減輕、精度上的提高。機械產(chǎn)品的主要材料就是鋼鐵材料,想要減輕質(zhì)量,前提是進行結(jié)構(gòu)改進,并考慮材料的替代,在堅強機械本體重量的情況下實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)小型化,并最終達到機械本體優(yōu)化的目的。
2.2傳感技術(shù)
傳感器問題主要考慮三個方面,即可靠性、靈敏度、精準度,并預(yù)防干擾。電干擾的預(yù)防應(yīng)采用光纖電纜傳感器,外部信息傳感器選擇非接觸型檢測技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
當前,信息技術(shù)的發(fā)展與普及,直接促進了機電一體化,所以想要更好的帶動并發(fā)展機電一體化則必須考慮到信息處理設(shè)備自身模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備、輸入輸出的可靠性情況,提高處理速度。
2.4驅(qū)動技術(shù)
基于電機驅(qū)動機使用期間的快速響應(yīng)、效率問題,所以開始研發(fā)內(nèi)部裝有編碼器、伺服驅(qū)動單元替代傳統(tǒng)的電機。
2.5接口技術(shù)
想要實現(xiàn)和計算機之間的通信,需要確保數(shù)據(jù)傳遞具備格式上的標準化以及規(guī)格化,利于實現(xiàn)信息傳遞、維修處理,并進行設(shè)計簡化。當前,技術(shù)工作人員開始在合理控制經(jīng)濟成本的條件下進行高效接口的研發(fā),以解決接口中所涉問題。
3機電一體化技術(shù)前景分析
就當前機電一體化發(fā)展情況以及高新技術(shù)的不斷應(yīng)用,未來機電一體化主要有智能、系統(tǒng)化、微型化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等6個發(fā)展方向,內(nèi)容如下。
3.1智能化
當前,智能化儼然已經(jīng)成為21世紀機電一體化的主要發(fā)展方向,智能機電一體化產(chǎn)品能夠有效的進行人類智能的模擬,有一定的判斷、推理、思維、決策能力,在工作開展期間逐漸的替代某種程度的人腦勞動。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化表現(xiàn)特征包括兩個方面,即開放式/模式化總線結(jié)構(gòu)以及加強通信功能。系統(tǒng)在靈活組態(tài)的情況下,能夠進行裁剪、組合,以實現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)以及綜合管理。就未來的技術(shù)發(fā)展而言,機電一體化需要著重考慮產(chǎn)品、人之間的關(guān)系發(fā)展,盡可能的實現(xiàn)產(chǎn)品中部分人的性能,包括智能、情感等,趨向于生物系統(tǒng)化發(fā)展。
3.3微型化
微型機電一體化涵蓋微機械、微電子、軟件技術(shù),成為機電一體化發(fā)展方向之一。當前微電子機械系統(tǒng)逐漸朝向更小尺寸的納米以及微米方向發(fā)展中。微機電一體化系統(tǒng)自身兼具諸多優(yōu)勢,包括體積以及耗能小、靈活性等,能夠進入一般機械都無法達到的空間中,利于精細化操作,且開始應(yīng)用于生物、航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展中,未來發(fā)展前景更為廣闊。
3.4模塊化
在機電一體化中,產(chǎn)品的種類豐富多樣,生產(chǎn)廠家繁多,進行機械接口(電氣以及動力等)的研發(fā)是復(fù)雜且重要的事,需要經(jīng)歷較長的時間,并制定相關(guān)標準,確保部件以及單元、接口的匹配。就企業(yè)而言,可以借助標準單元進行新產(chǎn)品的開發(fā),并合理的進行生產(chǎn)規(guī)模的擴大化。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
就當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而言,網(wǎng)絡(luò)化是最常聽到的詞匯,并廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中,對于機電一體化來說網(wǎng)絡(luò)技術(shù)同樣產(chǎn)生了很大的影響,使此行業(yè)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品所涵蓋的種類較多,所以網(wǎng)絡(luò)的對應(yīng)方式以及形式也會有所不同,網(wǎng)絡(luò)的普及使得遠程控制終端設(shè)備成為了機電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
當前,工業(yè)的興盛發(fā)展,在降低資源的同時,更好的提高了人們的物質(zhì)生活。為了降低生態(tài)環(huán)境可能受到的污染問題,綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生并占有最突出的市場地位。綠色化已經(jīng)成為時展的主要趨勢,所謂綠色化是指使用期間不污染生態(tài)環(huán)境且報廢期間不進行回收,目的是在產(chǎn)品的整個生命周期(包括設(shè)計、制造以及運輸?shù)?中將生態(tài)環(huán)境危害降低到最低,并且最大程度上提高資源的利用效率。另外,綠色化已經(jīng)成為制造業(yè)的可持續(xù)、健康發(fā)展模式。
4結(jié)語
綜合本文上述內(nèi)容,機電一體化已經(jīng)成為自動化技術(shù)發(fā)展的最高階段,機電一體化技術(shù)的發(fā)展是社會所需、是社會生產(chǎn)力發(fā)展所需、是傳統(tǒng)機械設(shè)計變革所需,在推動機械產(chǎn)品發(fā)展的同時,振興機械工業(yè)的發(fā)展。另外,機電一體化有智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化以及網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等未來發(fā)展方向,也對相關(guān)科研工作人員提出了更多的要求,以利于機械工業(yè)行業(yè)的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:排澇泵站;機電自動化
中圖分類號:TV675文獻標識碼: A 文章編號:
引言
隨著近期大中型泵站工程建設(shè)的迅速發(fā)展,給泵站工程的管理積累了許多寶貴的經(jīng)驗,取得了一定的成績。但是,長期以來受“重建輕管”思想的影響,管理工作中也存在著一些問題,影響著工程效益的充分發(fā)揮。
一、泵站機電自動化系統(tǒng)需求分析
泵站機電自動化系統(tǒng)要能滿足泵站的運行、管理需結(jié)合泵站的運行、檢修和管理要求,機電自動化的需求可以按其功能、性能需求分別進行分析。
1、功能需求
1.1 基本功能:機組控制功能;報警功能;數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、存儲、分析、查詢、報表等功能。
1.2 高級功能:自動調(diào)節(jié)功能、自診斷功能與自恢復(fù)、遠程維護功能、運行管理功能、設(shè)備安全保障功能、音像功能、應(yīng)急功能。
1.3 修飾:人機交互的科學(xué)性、操作的方便程度、視覺效果。
這三大類功能不是完全分開的,隨著技術(shù)進步、管理進步是可以從高到低進行層次轉(zhuǎn)換的。
2、性能需求
2.1 可靠性需求??煽啃孕枨笫潜谜緳C電自動化系統(tǒng)以及其他設(shè)備的基本性能需求,其中包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、魯棒性、抗電磁干擾、抗雷擊、防誤操作的能力,具有長平均無故障時間和短故障恢復(fù)時間。
2.2 適用性需求。機電自動化系統(tǒng)是為泵站的運行和管理服務(wù)的,自動化系統(tǒng)要能適用于泵站人力資源狀況、一次設(shè)備狀況、管理模式。
2.3 先進性需求。一套優(yōu)秀的泵站機電自動化系統(tǒng)不僅僅要適應(yīng)泵站本身的運行和管理的需要,還要具備一定的先進性和前瞻性,能夠?qū)Ρ谜镜倪\行和管理水平進行適度的提升和改革,甚至是次革命。
2.4 節(jié)能需求。泵站機電自動化系統(tǒng)應(yīng)能通過對設(shè)備狀況的判斷以及運行時間、啟動次數(shù)、耗能情況、抽水效率等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析,并按照一定的算法進行計算,選擇工作方式和操控對象,以達到節(jié)能提效的性能需要。再者,自動化系統(tǒng)本身就應(yīng)該是能耗低、電磁輻射小的系統(tǒng)。
二、水泵的管理與維護
定期檢修,可及時排除水泵缺陷,保持水泵良好的技術(shù)狀態(tài)。水泵除日常維護管理外,在灌排結(jié)束后應(yīng)進行一次小修,經(jīng)過一段時間的運行后進行大修。
1、水泵的小修
經(jīng)過一個灌排季節(jié)的運行,一般歷時1年,累計運行1000h,如果水泵運行正常,效率沒有顯著降低,不必將水泵拆卸,僅進行水泵小修。小修是指不拆卸水泵轉(zhuǎn)輪,對水泵進行小的保養(yǎng),對易磨、易損零部件進行清洗檢查、維護修理和更換調(diào)試等。一般包括以下內(nèi)容:
1.1 全調(diào)節(jié)水泵頂部的受油器及配壓閥的調(diào)整檢查或零件更換。
1.2 油及全調(diào)節(jié)水泵壓力油的檢驗、過濾或更換。
1.3 檢修并清洗軸承、油槽、油環(huán),更換油或?qū)S承進行修刮。檢查軸流泵橡膠軸承磨損及軸和軸承的間隙,必要時更換橡膠軸承。
1.4 處理或更換變質(zhì)硬化的填料。
1.5 檢查軸流泵葉片及葉輪外殼氣蝕與損壞情況,并測定其間隙,必要時進行修補。
1.6 檢查并調(diào)整水泵葉輪間隙,檢修葉輪松動情況或修補損壞的葉輪。
1.7檢查并緊固水泵及傳動裝置各部分的連接螺絲。
1.8 根據(jù)運行中反映的問題,在不抽出水泵傳動軸情況下對有關(guān)部位進行檢查。
2、水泵的大修
根據(jù)水泵的技術(shù)狀態(tài)和零部件的磨損、腐蝕、老化程度以及運行維護條件等確定大修周期。一般運行3—5年,累計運行2500—15000h后安排大修(多泥沙河流1500-2500h)。大修內(nèi)容包括:水泵主軸軸頸檢查或修理;全調(diào)節(jié)水泵的受油器及其附屬設(shè)備或零件更換;全調(diào)節(jié)水泵輪殼內(nèi)部的檢查;規(guī)定的預(yù)防性試驗等。在保養(yǎng)中如發(fā)現(xiàn)由于技術(shù)、配件以及經(jīng)營等問題無法解決,或在運行中因發(fā)生事故必須抽出轉(zhuǎn)輪檢修時,均列入大修理項目。
三、保護、監(jiān)控系統(tǒng)工作與控制技術(shù)
泵站綜合保護和監(jiān)控系統(tǒng)可以方便的實現(xiàn)手動、自動兩種工作方式。因為每臺機組配置了單獨的微機型電動機綜合保護裝置,裝置安裝在開關(guān)柜上,獨立完成測量、控制、保護、信號功能,可對電動機進行控制、保護和監(jiān)測。
1、手動方式
開機臺數(shù)視進水池水位而定,機組的啟動或停止由操作人員在電機出線柜前或中控臺按鈕進行操作。選擇要啟動的機組號,首先檢查開機條件是否具備,冷卻水有無指示。如果正常,有燈光指示,對應(yīng)的繼電器得電;此時將工作方式選擇開關(guān)打至“手動”位置,使得手動操作系統(tǒng)電源接通;然后將電容補償柜的斷路器打到“合閘”位置;最后一步是按下機組控制柜合閘按鈕,則合閘線圈得電吸合,斷路器合閘。但這一過程仍處于電動機綜合保護裝置的監(jiān)測之下,因為合斷路器前,必須將斷路器手車推到工作位置,同時保護裝置還需檢測手車開關(guān)位置、斷路器狀態(tài),接地刀狀態(tài)、儲能電機開關(guān)位置等開關(guān)量,符合要求后才能正常合閘。機組的停機操作比較簡單,選擇要停機的機組號并按下分閘按鈕,分閘線圈得電,斷路器分閘,同時必須將斷路器手車搖回原位,把選擇開關(guān)打至“停止”位置,并將電容補償柜的斷路器打到“分閘”位置。
2、自動方式
當工作方式選擇開關(guān)打到“自動”位置時,系統(tǒng)處于自動運行方式。機組的啟動與停止由前池水位決定,要使機組自動啟動或停止,部分工作還必須借助于人工,即:必須具備開機條件;斷路器經(jīng)常性處于熱備用狀態(tài)。自動合閘、分閘回路可以看出,機組自動啟動或停止,是由中間繼電器來控制的。設(shè)于中控臺的數(shù)字顯示控制儀根據(jù)采集到的進水前池的水位信號,來控制中間繼電器的狀態(tài)。
數(shù)字顯示控制系統(tǒng)由多個控制器組成。水位設(shè)置應(yīng)按照設(shè)計要求,設(shè)置停機水位、最低運行水位、起排水位、最高運行水位。除停機水位外,其余統(tǒng)一稱作開機水位??刂葡到y(tǒng)設(shè)置了停機水位、開機水位,這幾個數(shù)值之間要有水位差,這樣才能自動按順序投入各臺機組,工作原理簡要分析如下:
當汛期外河水位達到關(guān)閘水位時,雨水、生活污水進入前池,前池水位不斷上升。當檢測達到開機水位時,根據(jù)進水池水位及進水流量控制系統(tǒng)發(fā)出指令使相應(yīng)機組觸點閉合,繼電器吸合,其常開觸點接通相應(yīng)機組自動合閘回路,使機組啟動運行。隨著排水總量的不斷增大,前池水位逐漸下降,機組就會根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置按順序停機。自動方式工作過程在正式投入運行前必須通過各項試驗和模擬調(diào)試。為確保安全,調(diào)試時各機組的斷路器手車應(yīng)推至試驗位置,斷路器手車在試驗位置時,斷路器可進行合、分閘操作,但由于與母線是隔離的,電動機不會帶電。
結(jié)束語
泵站機電自動化系統(tǒng)形式多樣,各用電負荷的安排、機電設(shè)備的選擇、自動化保護程度、監(jiān)控等等也有多種設(shè)計形式。在實際設(shè)計時,需要結(jié)合工程具體情況,征求各方面的意見,對系統(tǒng)中各設(shè)備的設(shè)置進行必要的補充和修正,從而保證泵站機組的安全運行。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:機電工程技術(shù);應(yīng)用及其自動化;問題
中圖分類號:TH-39文獻標識碼:A文章編號:
引言:
機電一體化是當今自動化技術(shù)發(fā)展的最高階段。也是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機械技術(shù)等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計算機為主要特征的自動化技術(shù)。如果說機械系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識的能力。
1.機電技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)容含義
1.1機器的構(gòu)造及工作原料
生產(chǎn)機器的構(gòu)造一般都是由主體部位的發(fā)動機、曲柄連桿、配氣、起動、傳動、行駛、轉(zhuǎn)向、制動等構(gòu)成,要提高機器的工作效率,必須從其主體部位改善性能、減輕質(zhì)重和提高運轉(zhuǎn)精度等方面考慮。而傳統(tǒng)機器產(chǎn)品一般以鋼鐵材料為主,已經(jīng)不具備很強的市場競爭能力。要想改進機器的效率不但要從結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)該多考慮利用非傳統(tǒng)鋼鐵材料為主的生產(chǎn)概念,如用非金屬復(fù)合材料,或者更高層次的金屬材料。當機器主體重量減輕了,方能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的功率的最大化,減少不必要的能量消耗,提高機器的工作效率。
1.2提高弱電控制線路
提高弱電控制線路關(guān)鍵在于提高部件間的綜合性能,可從電機、傳感器、信息處理設(shè)備、軟件等方面進行提高。
驅(qū)動機最為廣泛使用的是電機,但其工作效率及響應(yīng)速度還存在著諸多間題。我們面對此類問題要更為全面的發(fā)展新型的驅(qū)動單位,如驅(qū)動單元中裝了編碼器的電機以及控制專用組件、傳感器等多位一機的伺服驅(qū)動單元。
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。目前,對外部信息傳感器來說主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
微型計算機作為信息處理設(shè)備的主要設(shè)備,大大推進了機電技術(shù)應(yīng)用與微電子學(xué)的進步。為進一步發(fā)展機電技術(shù)應(yīng)用,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性、準確性、快速性等特點,最大程度的提高處理速度,并解決好抗干擾及其它可能出現(xiàn)的問題。除此之外,在與信息處理設(shè)備進去通信時,必須規(guī)范數(shù)據(jù)傳遞的格式,采用同一標準,這樣不僅有利于信息傳遞和后續(xù)維修,而且可以簡化設(shè)計流程。培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才,除低開發(fā)成本、開發(fā)高速傳遞方式,以便解決日后更為大容量化的機器運作能力。
2.機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進機電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手:
2.1機械本體技術(shù)
機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進,還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量,才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
2.2傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
2.3信息處理技術(shù)
機電一體化與微電子學(xué)的顯著進步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機)的普及應(yīng)用緊密相連。為進一步發(fā)展機電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進而提高處理速度,并解決抗干擾及標準化問題。
2.4驅(qū)動技術(shù)
電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅(qū)動單元。
2.5接口技術(shù)
為了與計算機進行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修,而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
2.6軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標準化,包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
3.機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向,機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展:
3.1智能化
智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一,也是21世紀機電一體化的發(fā)展方向。近幾年,處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件,有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能,具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力,從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
3.2系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意的剪裁和組合,同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強,一般除RS232等常用通信方式外,實現(xiàn)遠程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體,使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
3.3微型化
微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3,并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點,可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作,故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域,都有廣闊的應(yīng)用前景。目前,利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù),在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
3.4模塊化
模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢,是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事,它需要制訂一系列標準,以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標準單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
3.5網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響,使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多,面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。
3.6綠色化
工業(yè)的發(fā)達使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染,于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢,其目標是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中,對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小,資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
4.結(jié)束語
綜上所述,機電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。
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關(guān)鍵詞:配電自動化; 基本原理; 主要功能; 應(yīng)用效果; 注意問題
中圖分類號:TM421 文獻標識碼:A
一、配電自動化技術(shù)的基本原理
配電自動化是實現(xiàn)管理、配電運行自動化,以信息技術(shù)為基礎(chǔ),綜合利用各項技術(shù)的科學(xué)。發(fā)展好配電自動化,運行管理人員就能從繁忙的事務(wù)中減輕任務(wù),一些人為操作失誤所引起的事故也能夠在很大程度上得到避免,能夠大幅提高配電穩(wěn)定性、可靠性以及安全性。配電系統(tǒng)的自動化控制,既可以提高電能的利用率,也能提高勞動生產(chǎn)力,能耗也能大幅降低,在經(jīng)濟上也能帶來很大利益。而且由于配電系統(tǒng)的模塊化、集成化設(shè)計,在管理運行的維護上更加方便,成本也更低。
配電自動化是實現(xiàn)在沒有人或較少人的參與下,電力系統(tǒng)的配電環(huán)節(jié)所承擔的功能很好地實現(xiàn)。配電自動化跟大多數(shù)的其他自動化技術(shù)一樣,都主要是信息的自動處理、傳輸,而后實現(xiàn)對電力系統(tǒng)配電部分的控制。相比普通的配電系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)在控制、管理以及運行方面都有巨大的優(yōu)勢,能夠更好地應(yīng)對負荷增加、電力網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜化以及節(jié)能減排等因素帶來的挑戰(zhàn),以實現(xiàn)配電持續(xù)低耗、高效、可靠運行。在實現(xiàn)的可能性方面,通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù),以及自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展,為配電系統(tǒng)實現(xiàn)自動化提供了技術(shù)支持。所以,配電自動化是一項綜合運用各項技術(shù)的復(fù)雜科學(xué)。
配電自動化系統(tǒng)有三個發(fā)展階段,第一階段是基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的配電自動化階段,第二階段是基于通信網(wǎng)絡(luò)、后臺計算機網(wǎng)絡(luò)和饋線終端單元的配電自動化系統(tǒng),第三階段的配電自動化系統(tǒng)是伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。配電自動化經(jīng)過發(fā)展,其內(nèi)容大致可以分為以下幾個方面: 一是饋線自動化,即配電線路自動化; 二是變電站自動化,此處僅指其與配電有關(guān)的變電站; 三是配電管理自動化; 四是用戶自動化。
二、配電自動化技術(shù)的主要功能
配電自動化最主要的功能可以概括為利用自動化技術(shù)綜合全面管理配電系統(tǒng),改善普通的配電系統(tǒng)的不足之處,完善普通配電結(jié)構(gòu)的功能,使整個電力系統(tǒng)更好地運行,為用戶可靠供電。
配電自動化功能很多,主要是采集數(shù)據(jù)并進行控制,監(jiān)控配電系統(tǒng)的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)中存在的問題,管理好配電設(shè)備,維護好設(shè)備安全,根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果,做好檢修管理,停電管理,負荷管理,通過對自動化設(shè)備的建設(shè),完善計量計費功能,將數(shù)據(jù)上傳網(wǎng)絡(luò),并在網(wǎng)絡(luò)分析,使配電系統(tǒng)的工作管理,網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),營業(yè)管理及相關(guān)系統(tǒng)通信的功能完成更加簡便可行。以上所有這些功能完成所需要的信息很多,包括配電系統(tǒng)中配電網(wǎng)的運行實時信息、各種設(shè)備的各項技術(shù)參數(shù)、備品備件、用戶信息等各類信息。配電自動化系統(tǒng)可以是集中式,模塊化式的系統(tǒng),建立一個配電管理自動化主站,實行對整個配電網(wǎng)的各種設(shè)備各項參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集,并和配電線路自動化、用戶自動化、變電站自動化集成為一個系統(tǒng),這樣的系統(tǒng)就是配電管理系統(tǒng)。
三、配電自動化系統(tǒng)的應(yīng)用效果
長期以來,國內(nèi)外的著名專家學(xué)者對配電自動化進行了深入研究,獲得了大量的成果,現(xiàn)在配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)基本成型,只是還有很多細節(jié)的地方需要完善和改進,這項任務(wù)也沒有想象的那么輕松,還需要我們電力系統(tǒng)工程領(lǐng)域工作人員的一致努力,才能最大程度地實現(xiàn)配電自動化,為我國電力建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻。配電自動化對電力系統(tǒng)有許多的收益,從收益特征上看,隱性明顯多于顯性。發(fā)展至今,配電自動化系統(tǒng)取得的應(yīng)用效果有以下幾方面。
1 經(jīng)濟效益方面
配電系統(tǒng)的自動化效果收益有直接效益和間接效益兩種。配電系統(tǒng)的自動化將很大程度上提高供電質(zhì)量,減小故障處理時間和設(shè)備停電時間,最大限度地發(fā)揮配電系統(tǒng)的作用,保證企業(yè)生產(chǎn)正常進行。不僅為電力系統(tǒng)本身帶來經(jīng)濟效益,也會為用戶企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。
2 社會效益方面
自動化的配電系統(tǒng)能夠大幅提高電力系統(tǒng)的運行維護水平,縮減工作人員的勞動時間和勞動強度,使配電系統(tǒng)的運行更可靠,不至于因為突發(fā)大面積停電給社會交通、金融、企業(yè)、醫(yī)院、學(xué)校等各行各業(yè)的正常進行帶來障礙。
四、發(fā)展配網(wǎng)自動化技術(shù)應(yīng)注意的幾個問題
配電自動化技術(shù)在飛速發(fā)展,我們在發(fā)展的同時應(yīng)該注意到發(fā)展帶來的問題,并在今后的發(fā)展方向上避免類似的問題,使配電自動化技術(shù)能向更深層次和更完善的方向發(fā)展。發(fā)展配電自動化技術(shù)應(yīng)該注意到以下一個問題: 一是做好規(guī)劃,不但要做好配電自動化的規(guī)劃,還要做好配網(wǎng)的一次系統(tǒng)的規(guī)劃,在發(fā)展的同時,要全面考慮各種因素,多設(shè)計好備用方案,堅持分階段,分塊實施的原則,在總體上,有個發(fā)展綱領(lǐng)指引配電自動化技術(shù)的發(fā)展; 二是要著重考慮配電自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不僅要保證原先的配電設(shè)備安全穩(wěn)定可靠的運行,更要保證自動化監(jiān)控實施設(shè)備、數(shù)據(jù)采集、信息傳遞設(shè)備穩(wěn)定運行; 三是自動化的設(shè)備的建設(shè)在經(jīng)濟成本上應(yīng)該可行,而且建設(shè)好的自動化設(shè)備運行對于本身的配電系統(tǒng)設(shè)備和線路不會有干擾; 四是加強配電自動化軟件的開發(fā),使得配電自動化的實現(xiàn)更加簡便。
五、結(jié)語
目前我國正大力改造電網(wǎng),配電自動化是我國配電網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然方向,其發(fā)展是建設(shè)智能電網(wǎng)和堅強電網(wǎng)的基礎(chǔ)。配電自動化不僅在我國引起了重視,在工業(yè)發(fā)達國家中,配電系統(tǒng)自動化也受到了廣泛的關(guān)注,配電自動化系統(tǒng)具有自動化水平高、管理功能強、實時性好等優(yōu)點,效益顯著,必須堅定不移地建設(shè)配電自動化管理系統(tǒng)。
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