时间:2023-09-25 18:01:50
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇计算机数字控制技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:工业自动化系统;计算机技术;应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.107
工业自动化控制系统在现代工业生产中属于应用十分广泛的一种现代化控制系统,可使工业生产效率及生产质量得以有效提升。在自动化控制系统实际运行过程中,越来越多的现代化技术得到广泛应用,使自动化控制系统具有更多功能,而计算机技术就是其中一种。因此,在工业自动化控制系统中应当对计算机技术进行合理应用,从而使自动化控制系统运行效率得以提升,促进工业生产进一步发展。
1 工业自动化控制系统中应用计算机技术的优势
首先,计算机技术的应用可使自动化控制系统具有交互性及可操作性特点。在工业自动化控制系统中,通过对计算机技术进行运用,可使系统中各个设备之间实现相互连接,从而可使数据传递系统得以构成。所以,在整个系统中不同设备之间可实现相互代替以及替换。
其次,计算机技术的应用可使自动化控制系统具备开放性特点。在工业自动化系统中,通过对计算机技术进行运用,可使其具备开放性及公开性特点,其中对于开放性特点而言,其表现主要为能够使全部设备与系统连接,从而使各个相关设备均能够保证运转正常。在实际操作过程中,相关工作人员可依据实际工作需求,对接入设备及系统进行合理选择,具有较强灵活性及便捷性。
第三,应用计算机技术可使自动化控制系统具有智能化特点。在工业自动化控制系统中,通过对计算机技术进行应用,可使系统总线具备智能化特点,在实际工作过程中,在利用传感设备的基础上,对于现场各个相关设备,现场总线可进行分析及监控,同时在此基础上可实现自动化控制设备,从而可对设备运行状态实行实时监测,对于系统运行过程中所出现故障可及时进行处理。
第四,应用计算机技术可使自动化控制系统具有较高精确性。相比于普通调节器而言,在工业自动化控制系统中,通过对计算机技术进行运用,由于计算机具有较强数值运算能力,可对偏差最大程度地进行缩小及控制,从而保证在元件老化及噪音等因素不会对控制精度产生影响,可使系统精确性得到较好保证[1]。
2 在工业自动化控制系统中计算机技术的应用
2.1 可编程逻辑控制器应用
对于可编程逻辑控制器而言,其属于通过数字运算进行操作的一种电子系统,其基础为可编程存储器,其主要在系统内部存储程序中进行运用,从而可实现控制及运算,同时还能够以数字以及模拟模式对不同机械以及各种生产过程中实行控制。在工业自动化控制系统中,可编程逻辑控制器能够得到广泛应用与其特点以及功能之间具有十分密切的关系,其所具备优势主要就是具备较高可靠性,并且具有较强的抗干扰能力,同时相关配套设施也比较齐全,具有比较完善的功能,具有较强适用性,另外系统设计及构建相对均比较方便,工作量相对较小,在后期维护方面相对也比较方便,比较容易对其进行改造。除此之外,可编程逻辑控制器重量比较轻,体积比较小,在实际运行过程中所产生能耗比较低,比较容易使用,因而在自动化系统中具有十分广泛的应用。
2.2 数字控制技术的应用
数字控制技术属于比较常见的一种自动化技术,其所指的就是通过对数字及符号进行利用,从而在工业生产中对实际生产过程过程实行编程控制。工业自动化控制系统中,为能够使数字控制技术得以较好应用,需要对专门计算机设备进行利用,以数字状态向相关设备发送操作命令,从而使设备能够依据预先设计程度执行工作。在数字控制技术实际应用过程中,软件技术属于核心内容,同时也是关键部分,会在很大程度上影响自动化控制,在自动化控制系统中通过对数字控制技术进行合理应用,可使系统运行能力得以有效提升。另外,在对设备故障进行诊断以及对设备进行维修过程中,利用数字控制技术可将AI故障诊断出来,通过对计算机网络技术进行运用,可使远程诊断以及远程监控得以实现。另外,利用所建立数据库,还能够检修以及维护系统,对相关故障进行修复,并且能够在漏洞进一步扩大之前将零件更换,使系统可靠性、安全性及稳定性得以最大程度保证。
2.3 分散控制系统的应用
分散控制系统属于多级的一个计算机系统,其在自动化控制系统中的应用途径就是通过通信网络。分散控制系统的组成主要包括两个部分内容,即过程监控级与过程控制级,对控制、通讯以及计算机与显示等四种技术进行综合应用。在分散控制系统中,通信网络属于核心内容,系统中网络节点为工程师站,其功能主要为对分散控制系统实行组态,从而保证分散控制系统始终均能以最佳状态进行工作。另外,对于分散控制系统而言,其具备比较全面的控制功能,可依据实际需求利用网络与性能较高计算机实现连接,在此基础上使高级控制能够得以较好实现,保证自动化控制系统能够对较好运行[2-3]。
3 结语
随着现代社会不断发展,计算机技术也得到越来越快发展,在社会上很多领域内均得到十分广泛的应用。在工业自动化控制系统中,为能够保证系统得以更好运行,使系统功能得以更好实现,应当对计算机技术进行合理应用,从而保证自动化控制系统能够在实际生产中发挥更大作用,促进其得以更好l展。
参考文献:
[1]卢庆芳.论计算机控制在工业自动化控制中的应用[J].现代工业经济和信息化,2016(05).
关键词:数字控制;模型制作;雕刻
1 数字控制技术概述
数字控制技术也叫计算机数控技术,是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成。它已发展成为对制造技术发展有着深远影响的共性工程技术。随着计算机技术、信息技术、自动化技术在模型设计与制作行业的应用,极大推动了模型设计与制作行业的发展。在模型设计与制作过程中,CNC技术主要承担了雕刻工作,在雕刻过程中需要计算机辅助设计技术(CAD技术),计算机辅助制造技术(CAD技术),数控技术(NC技术)精密制造于一体。
2 模型制作方法
模型制作广泛应用在产品展示、产品生产中。实物模型制作有多种方法,有油泥模型、快速成型模型、仿实物模型等。其中油泥模型精度不高,强度亦不高。快速成型技术制造的模型需要有专门的实验室环境,设备成本高维护费用昂贵,模型强度低,易断裂,可加工性差,具有局限性;并且不能制作出复杂的装配关系。仿实物模型造价昂贵。而数控加工制作的实物模型避免了上述缺点,具有精度高、强度大、装配精确等优点。
3 模型材料的选择
采用不同的材料制作模型,其加工工艺各不相同。建筑模型采用材料种类繁多,主要有粘土、石膏、木材、纸质、ABS板材、PVC等复合材料等。选择怎样的材料主要取决于用模型的类型和表现的风格,不同的材料其加工工艺也各不相同,当然表现效果也各有千秋。选择材料时要考虑材料的厚度、色彩、表面质地、肌理和加工工序和方法等。应通过材料的特点来彰显模型的艺术魅力。
粘土、石膏、锯末、草粉等材料主要用于曲面造型。比如家具、地形、车辆、树木等模型的制作。粘土和石膏也常用于概念性模型。
木材易于加工、便于造型、细节肌理细腻、适合深度加工、表现细节。可以作为建筑的骨架、基础地形,也可作为园林小品、建筑装饰配件等,还可以作为规划模型中的整个建筑实体。
用数控技术加工产品模型时,可以根据模型的加工难易程度、结构强度及外观展示效果等进行材料的选择,选用金属或塑料等材料。对于只为了展示效果或检验安装关系的模型一般选用工程塑料。
ABS工程塑料具有优良的综合性能,有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、染色性,成型加工和机械加工较好,并且具有很好的粘结性能和塑催田。并且有多种厚度和宽度规格的成型板材。对于只以展示造型效果为目的的模型,无受力导致变形的问题,可采用常用ABS工程塑料。对于要达到透明效果的零件,需采用PMMA(亚克力)材料。
4 模型制作中的拆分与安装
在模型制作中,由于模型尺寸较大,结构复杂等原因难以加工时,需要对模型的进行拆分处理,在拆分与拼接的过程中,基本按以下原则进行:1)保证拆分与拼装后的强度符合要求;2)拆分后方便加工与拼接的原则;3)节省材料,减少切削时间原则;4)便于拼接时定位准确,操作方便的原则。
5 模型设计与制作流程
由于现代模型制作工作量大,要求高,现在CNC技术将计算机自动雕刻取代了手工雕刻。CNC技术是集计算机辅助设计技术(CAD技术)、计算机辅助制造技术(CAM技术)、数控技术(NC技术)、精密制造技术于一体。其制作流程如下:
(1)根据模型的外形,复杂程度,对模型进行分析,制定加工方案,根据图纸和具体加工要求,确定加工尺寸、加工深度、加工图形形状。形成设计草稿。
(2)从设计到加工的环节,必须用准确的三维数字模型进行传递,只有设计师自己提供或认可的计算机三维造型模型,才能准确使设计草图真正得以实现。绘制、编辑加工数据图形及数据转换处理。CNC雕刻机是由计算机控制实现的,如何将设计思路,按加工要求,绘制出准确的尺寸、形状、位置关系的数据图形,从而生成雕刻机的工作控制指令比如精雕机就需要操作人员能熟练掌握JDPaint中的各种命令,根据设计思路,绘制出加工图形数据,并由雕刻机生成刀具路径,刀具路径的计算是由雕刻软件完成的,刀具路径的计算依据是加工图形数据和操作员的工艺规划共同决定的,雕刻软件按操作员规划的工艺和雕刻设计图进行刀具路径计算的。因此,要准确完成加工,需要操作员不仅要熟练掌握绘图命令还要能理解CNC加工工艺方法。
(3)数控加工:采用CNC技术加工是自动化的,只需要开始前,正确选择好刀具、装卸刀具、对加工材料进行合适的装卡,设定切削参数,可由雕刻机自动完成雕刻工作。
(4)表面处理与粘帖:为了使表面光滑平整,需要进行打磨处理,先用较粗砂纸打磨,而后用较细砂纸打磨。对有较高要求的可进行喷灰处理,用来检查打磨后表面光洁程度。最后用胶水进行粘帖、拼接,胶水分为快干、慢干两种。快干可以在3内进行快速粘帖,慢干可以使工件有充分的时间进行调整。牙粉和胶水混合可以填补拼接的缝隙,使表面平整,为了使慢干胶水迅速固化可采用丙酮。
6 结语
利用CNC技术进行雕刻拼接制作模型是目前先进的模型设计与制作技术,它不仅需要设计人员、操作员,能利用合适的材料进行创意设计、更需要能熟练掌握专业的三维工业设计软件进行绘图并了解其工艺,正确绘制图形,合理规划工艺,制作出符合设计师设计理念的模型产品。
参考文献:
[1] 郎世奇.建筑模型设计与制作[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床,对其进行数控化改造,这样可以降低成本,提高效益。
近年来,我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,我们机电一体化专业里也开设了数控技术这门课程,为了提高我们的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们更清楚更明白更真实地学习数控技术,第十七、十八周,我们在学校进行了为期两周的数控实习,经过两周的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。
还没开始实习的时候,我就在网上搜索相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成.
在实习过程中,老师耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用,在老师的指导下,我们很快就上手了,踏入了数控这个门槛,还适当地给我们布置些作业,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余,我们还发挥自己的想象空间,自己尝试着车一些自己想要有图案零件,效果还不错。
[关键词]变频器;概念;分类;用途
中图分类号:U455.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0387-01
一、 变频器概念
通常,把频率和电压固定不变的交流电变换为频率和电压可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把单相或三相交流电变换为直流电(DC)。然后再把直流电(DC)变换为单相或三相交流电(AC),我们把实现这种转换的装置称为“变频器”(inverter)。
二、变频技术的类型及用途
2.1变频技术的类型主要有以下几种
2.1.1交-直变频技术(即整流技术)通过整流元件实现功率转换?。
2.1.2直-直变频技术(即斩波技术)通过改变电力电子器件的通断时间即改变脉冲频率或宽度,从而达到调节直流平均电压的目的
2.1.3直-交变频技术(即逆变技术)利用功率开关将直流电变成不同频率的交流电。
2.1.4交-交变频技术(即移相技术)通过控制电力电子器件的导通与关断时间,实现交流无触点的开关、调压、调光、调速等的目的
2.2变频技术的主要用途
2.2.1变频调速产生频率、电压可调的电源。
2.2.2不间断电源(UPS)停电时,将蓄电池的直流电逆变成50HZ的交流电,对设备临时供电。
2.2.3标准50HZ电源对频率、电压波形和幅值及电网干扰等有较高要求的。
2.2.4中频装置 广泛应用于金属熔炼、感应加热及机械零件的淬火。
2.2.5节能降耗
三、变频器的基本结构
主要由主电路和控制电路组成。
3.1 主电路
主电路包括整流器、中间直流环节、逆变器
3.1.1整流器 将三相交流电转换成直流电。
3.1.2中间直流环节 中间直流储能环节,在它和电动机之间进行无功功率的交换。
3.2控制电路
控制电路常由检测电路、运算电路、控制信号输入/输出电路和驱动电路组成。主要任务是完成对整流器的电压控制、对逆变器的开关控制以及完成各种保护功能等,其控制方法可以采用数字控制或模拟控制。目前许多变频器已经采用微机来进行全数字控制,采用尽可能简单的硬件电路,靠软件来完成各种功能。
3.2.1变频器的主控电路的基本任务
1)接受各种信号
2)进行基本运算
3)输出计算结果
4)实现各项控制功能
5)实现各项保护功能
3.2.2 变频器的控制电源、采样及驱动电路的基本任务
1)控制电源 提供稳压电源
2)提供控制用数据
3)提供保护采样
4)驱动电路
3.3整流电路和逆变电路
3.3.1整流电路
将交流电转换为直流电,应用最多的是三相桥式整流电路。分为不可控整流和可控整流电路。
3.3.2逆变电路
将直流电转换为交流电,应用最多的也是三相桥式逆变电路。
四、变频器的分类
4.1按照变频器的调制方式分
4.1.1 PAM(脉幅调制)
在逆变电路部分对输出频率进行控制?,而在整流电路部分对输出电压幅值进行控制的控制方式。
4.1.2 PWM(脉宽调制)
保持整流得到的直流电压大小不变的条件下,在改变输出频率的同时,通过改变输出脉冲的宽度,来达到改变等效输出电压的一种方式。
4.2按照变频器的控制方式分
4.2.1 矢量控制
将交流电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流并分别加以控制的方式
4.2.2 直接转矩控制
把转矩作为控制量,直接控制转矩,是继矢量控制变频调速技术之后的一种新型的交流变频调速技术。
4.3按用途分
4.3.1 通用变频器
能与普通的笼式电动机配套使用,能适应各种不同性质的负载并具有多种可供选择功能
4.3.2 高性能专用变频器
对控制要求较高的系统(电梯、风机水泵等),大多采用矢量控制方式
4.3.3 高频变频器
高速电动机配套使用
4.4 按变换环节分
4.4.1 交-交变频器
把频率固定的交流电直接变换成频率和电压连续可调的交流电。无中间环节,效率高,但连续可调的频率范围窄。
4.4.2 交-直-交变频器
先把交流电变成直流电,再把交流电通过电力电子器件逆变成直流电。优势明显,目前广泛采用的方式
4.5 按直流环节的储能方式分
4.5.1 电流型
中间环节采用大电感作为储能环节,无功功率将由该电感来缓冲。再生电能直接回馈到电网。
4.5.2 电压型
中间环节采用大电容作为储能环节,负载的无功功率将由它来缓冲。无功能量很难回馈到交流电网。
近年来,随着计算机技术的发展,数字控制技术已经广泛应用于工业控制的各个领域,尤其是机械制造业中,由于数控化加工可以让机械加工行业朝高质量,高精度,高成品率,高效率方向发展,最重要的一点是还可以利用现有的普通车床,对其进行数控化改造,这样可以降低成本,提高效益。
随着我国世界制造业加工中心地位逐步形成,数控机床的使用、维修、维护人员在全国各工业城市都非常紧缺,再加上数控加工人员从业面非常广,为了提高我们第一批退役士兵学员在以后的就业能力,进一步提高我们的数控技术水平,让我们退役士兵学员更清楚更明白更真实地学习数控技术,我们在外面模具厂进行了为期一个月的数控实习,经过一个月的学习我对数控有了进一步的了解,学习到了不少数控知识和技术。
还没开始实习的时候,我就在课本上学习相关知识,了解到数控技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。
现在,数控技术也叫计算机数控技术,目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。由于采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置,使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现,均可通过计算机软件来完成.
我们在实习过程中,老师傅们耐心地给我们讲解数控软件上面每个指令的使用,在老师傅的指导下,我们很快就上手了,踏入了数控这个门槛,还适当地给我们布置些作业,我们也积极认真地对待,认真完成每一次老师布置下来的任务。在完成任务之余,我们还发挥自己的想象空间,自己尝试着车一些自己想要有图案零件,效果还不错。当然在这次实习中自已也出现了问题,其中一次是,老师傅布置了作业给我们,我看一眼而已并没有认真去分析该怎么去更好的完成它,因为这项作业自已以前在课本上做过了,就是因为我的轻心,到最后我却没有完成作业,反而还把工件的材料做坏了,我感到很后悔,后来老师找我聊了,是他教了我的一些道理,在以后的工作岗位上要不断学习和汲取新知识,因为现代化发展的很快,同时也会有一些新技术出台,凡事都要认真的去想,去分析,这样才能把事情做好!
时光总是匆匆而逝,很快一个月就这样过去了。两年后,我们就要步入社会,面临就业了,就业单位不会像老师那样点点滴滴细致入微地把要做的工作告诉我们,更多的是需要我们自己去观察、学习、总结。如果不具备这项能力就难以胜任未来的挑战。随着科学的迅猛发展,新技术的广泛应用,会有很多领域是我们未曾接触过的,只有敢于去尝试才能有所突破,有所创新。一个月的数控实习带给我们的,不全是我们所接触到的那些操作技能,也不仅仅是通过几项工种所要求我们锻炼的几种能力,更多的则需要我们每个人在实习结束后根据自己的情况去感悟,去反思,勤时自勉,有所收获,使这次实习达到了他的真正目的。
【关键词】高科技技术;木材加工;运用
森林资源虽然是可再生资源,但是需要非常经过几年或者几十年才能再次砍伐利用,因此森工企业在加工木材的过程中,不仅要保证木材的数量,更需要保证木材的加工质量,避免因质量问题而浪费木材资源。传统的技术在进行木材加工的过程中,不仅工作效率非常低,还会浪费一些资源,生产出的林副产品数量也达不到要求,无法有效的提高森工企业的社会经济效益。因此我们很有必要将一些先进的技术应用在木材加工中,以此来提高木材加工的工作效率,在节约资源与成本的基础上成产出优质的林产品,从而提高森工企业的综合效益。
1 当前木材加工的发展现状及存在的问题
纵观国际,世界上针对于木材加工设施已经有了上百年的改善与提升,其设置种类众多,在木材加工过程中有效的提高了其生产值与经济效益。据调查,在西方发达国家,采用数控化技术在木材生产加工占据世界的90%,在众多欧洲国家当中,各国开始对木材生产设备进行全面分析与改革,现已从单台生产设施变成全线生产。在木材加工过程中,人们在开发新技术与新设备的过程中,通过计算机技术,人们已研究出了整套数控化设备。在20世纪90年代后期,德、意、日三个国家也开发出了很多木材加工设备,使之在世界排列前茅。
我国家具生产数量虽然在世界上排列第一,但是生产解决的机械设备却无法与西方发达国家相比,当前我国木材的生产水平仍然处于落后地位,与西方发达国家还存在着很长一段距离。据统计,我国机械设备使用数控化的比例仅占全世界的5%以下,这一数据不容乐观,这就需要我们更快的将高新技术应用在木材加工中,以提高木材的生产水平,与国际接轨。
2 高新技术在木材加工中的应用
现阶段,世界上对木材生产技术进行研究的过程中,仍然是采用研究使用措施为主要目的,但是我们需要清楚的知道,高新技术也在不断的引入到木材加工生产中。
2.1 数显技术在木材加工中的应用
一般来说,数显技术是应用在机床加工过程中,主要是采用一些较为先进的竖线装置安装在机床的关键部位,然后通过数显设备上的数据来对木材进行相应的加工,从而变成需要的产品。在整个过程中,操作者可以清晰明了的监督其生产,通过控制可以提高木材的生产质量,降低操作者的劳动强度。数显设备的优点有:显示的数据精确度高、自锁性好、操作方便、安全性高,在木材加工的过程中能够有效的提高其生产效率。
2.2 数控技术在木材加工中的应用
计算机数字控制技术也就是在木材加工过程中,操作人员通过计算机数字化信号来对木材进行加工与控制,使之成为我们需要的产品。计算机数字控制技术主要有加工装置、刀具库以及自动换刀装置等多个部分组成,它可以一次性完成多道工序,从而有效的提高其生产效率与生产质量。在木材加工过程中,计算机数控技术具有柔性好、工作效率高、加工能力强等优点,是木材加工过程中最常见的一种技术。
2.3 高速切削技术在木材加工中的应用
这一技术是随着社会发展而发现的一种技术,是近年来常用的一种技术。它是建立在过去的切削技术上不断发展起来的,因此其切削速度有了明显的提高。在木材加工过程中,这一技术在切削的过程中,速度会不断加快,直到变成最高温度,在最高温度的情况下,切削部位的温度也会因此而升高,安全性相对比较高。
2.4 微波技术在木材加工中的应用
所谓微波也就是电磁波的频率在300MHz~300GHz之间,相对于普通的无线电波而言,其频率的电波要略高,波长相对较短。在木材生产加工过程中,微波技术可以有效的改善木材的性质,使生产出的木材产品具有较高的质量。经过近百年的发展,这一技术已经相当成熟,在各个行业中都有了一定的应用。
2.5 激光技术
使用激光方式切削木材,木材损耗的不多,切削的缝隙只在一毫米一下,切削的精准性高,设施能在很多领域内使用,对于加工的零件没有形状要求,同时还没有杂质、噪声、震动、锯屑现象,所以这项技术在家具以及建筑业、镶饰木材以及形状怪异的配件、人造板中得到了普遍的使用。伴随着大功率激光设施的产生,在木材生产制造行业中得到了更普遍的使用。
2.6 无损检测技术
木材与人造板的机械应力分等和同位素分等的无损检测技术,国外研究较早并已较广泛应用于木材及其产品的缺陷和强度检测。利用扫描技术探测木材内部的缺陷,按密度确定其强度等级并合理利用,可全面提高木材加工时的产品质量,是解决木质产品变异性大的安全保证,尤其在结构用材上的应用显得更为重要。随着计算机技术的飞速发展,先进的自动化检测技术已较普遍地应用于木材加工的各个领域,木材表面缺陷的在线检测对木材加工过程中的质量控制及产品分等均具有重要意义。目前国际上木材表面特征检测多采用声音控制、光学控制及图象识别等非接触式的检测方法。非接触式的检测方法都具有检测速度快、精确度高、易于实现自动化等在线控制的特点,而激光位移传感器也具有这些特点。
2.7 生物技术
现在,对于生物措施运用的探索核心已经从生物守备转变为生物制作,例如木质素生物分解、纤维生物解析等。从刚开始的研究成果来讲,能够促进生产制造的速度有所提升,减少能源消耗,降低污染程度,所以拥有广大的发展远景。
3 结束语
当代木材加工技术发展态势总的是以应用高新技术,高效利用木材资源,加强环境保护,大力发展木基复合材料,以满足经济建设和人民生活不断增长的需要。虽然我国木材加工的技术水平和国外的先进水平相比差距很大。但是,只要能够抓住机遇,进一步密切和加深产学研的合作,增强我国木材加工及相关企业的联系,借鉴机械制造业成熟和好的发展经验,大力推进先进制造技术在木材加工行业的应用,逐步使我国的木工机械向高精度、高质量、集成化方向发展,才能在经济全球化的过程和激烈的市场竞争立于不败之地。
【参考文献】
[1]向仕龙,李赐生.木材加工与应用技术进展[M].北京:科学出版社,2010:9.
[2]苏孝仁.浅谈现代木材加工技术[J].经济技术协作信息,2010(19).
关键词:工业控制技术;变频;嵌入式微控;触摸屏
Abstract: analyses the development of industrial automation control technology application. From one of the inverter, embedded microcontroller control, touch screen and technology of a detailed introduces the structure, function and working principle.
Keywords: industrial control technology; Frequency conversion; Embedded microcontroller control; Touch screen
中图分类号:U468.2+2文献标识码:A 文章编号:
一、引言
在工业自动化控制技术领域,为了实现对工业生产过程的检测、控制、优化、调度、管理与决策,从而达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全生产等一些目的。对于工业自动化控制技术而言,它是自动化技术、电子技术、仪器仪表等技术的综合集成。其控制系统主要由变频器、嵌入式微控制器、触摸屏等部分构成。通过对设备和生产过程的控制,就能实现上述目标,并提升整个企业的安全生产能力和经济效果。
二、变频器技术
1、变频器基本功能
作为变频器技术来说,它是一门综合性的技术,是建立在电力电子技术、自动控制技术、计算机技术的基础之上而逐渐发展起来的。而变频器也可以看作是一个频率可调节器的交流电源。它通过改变变频器的输出频率,就可以实现电动机的速度控制。只需要改变变频器内部逆变管的开关顺序,即可实现输出换相,实现电动机的正反转切换。与此同时,变频器还具有直流制动的功能,不需要增加制动控制电路了,就能顺利实现制动功能。在需要制动时,只要通过变频器给电动机加上一个直流电压,利用自己的制动回路,将机械负载的能量消耗在制动电阻上进行制动即可。变频器在使用时,只需要在电网电源和现有的电动机之间接人变频器和相应设备,不需要对电动机和系统本身进行大的设备改造,就可以适用各种工作环境和工艺要求。另外,变频器的节能效果也非常显著。尤其是对于工业中大量使用的二次负载(风机和泵类)来说,当用户需要的平均流量较小时,风机、水泵的转速较低,其节能效果是非常显著的。
2、变频器的结构
变频器的主要任务是把电压和频率恒定的电网电压,变成电压和频率可调的变频电源。它的基本结构包括以下四个部分:
1)整流电路。主要由三相全波整流桥组成,其作用是对电网工频电源进行整流,把交流电整流成直流电,并给逆变电路和控制电路提供所要的直流电源。
2)逆变电路。它是变频器最主要的部分,也是长期以来要解决的核心问题。常见的结构形式是利用六个电力电子开关器件组成的三相桥式逆变电路,它的主要作用是在控制电路的控制下,有规律地实现逆变器中主开关器件的通与断,将整流电路输出的直流电转换为频率和电压都可任意调节的交流电。逆变电路的输出,也就是变频器的输出。它主要就是被用来实现对电动机的调速控制。
3)直流中间电路。它主要是对整流电路的输出进行滤波,以保证逆变电路和控制电源能够得到质量较高的直流电源。当直流中间电路是用大容量的电解电容滤波时,变频器为电压型变频器;当直流中间电路是用电感很大的电抗器滤波时,变频器为电流型变频器。另外,直流中间电路中有时还包括制动电阻,甚至一些其他辅助电路。
4)控制电路。它是变频器核心部分,高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制,并采用尽可能简单的硬件电路,主要靠软件来完成各种功能。由于软件的灵活性,数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的一些功能。
3、变频器发展趋势
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用,以及控制技术的不断发展,变频器的优越性正在逐步体现并扩展到工业生产的所有应用领域。今后变频器技术将向以下三个方面发展:
1)高性能和多功能化。利用了微型计算机巨大的信息处理能力与软件功能不断强化,使变频装置的灵活性和适应性也不断增强。
2)大容量和小体积化。变频器主电路中功率电路的模块化、变流电路开关模式的高频化、控制电路采用大规模集成电路和全数字控制技术,为变频器小型化搭接了很好的平台,并促使其装置更加小型化。
3)随着信息技术的发展和网络与智能化的应用,变频器产品将可以进行故障自诊断、部件自动置换,从而保证变频器的长寿命和高可靠性,并利用网络实现多台变频器联动,以致于组成变频器综合。
三、嵌入式微控技术
1)基本功能。嵌入式微控制器(Embedded MieroeontrollerUnit,EMCU)是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。它以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪,适合应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式微控制器系统通常面向特定应用,设计和开发必须考虑特定环境与系统要求,是一个发散的、技术密集的系统。
2)结构。嵌入式微控制器系统,它是由硬件系统和软件系统所组成。为了提高系统的执行速度和可靠性,它的软件一般固化在存储器芯片或微控制器中,而不是存储在外加的磁盘载体中。系统是以微控制器为核心,加上外部专用电路和系统软件,形成的计算机的应用系统。在一块芯片上集成了中央处理器(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定时器/计数器和各种输人输出(I/O)接口等。它还可包含A/D和转换器D/A直接存储器传输(DMA)通道、浮点运算等特殊功能部件。
3)应用范围。嵌入式微控制器在应用数量上已远远超过了各种通用计算机。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备消费类产品等方面,均是嵌入式微控制器的应用领域。在进入21世纪以来,嵌入式微控制器技术逐渐成熟,并全面展开,现已被公认为是一种具有良好发展潜力的技术。
四、触摸屏技术
1)功能。人机界面通常被大家称为触摸屏,是用户利用手指或其他介质直接与屏幕接触,进行信息选择,向计算机输人信息的一种输入设备。包含HMI硬件和相应的专用画面组态软件。在工业上,触摸屏是首选的接口设备,连接的主要设备种类是PLC触摸屏,因其具有很强的适应性,比键盘鼠标、轨迹球更具有优越性。触摸屏易于使用、易于掌握、低故障率,是任何其他输人设备所无法比拟的。当触摸屏在恶劣的环境下(灰尘、油污潮湿、磨损、划伤等)工作时,都不会造成触摸屏的损坏。因此,它在工业自动化控制技术中,能够发挥着很好的作用与效果。
2)工作原理。触摸屏的工作原理是用手指或其他物体触摸,所触摸的位置由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RS-232串行口)送到CPU,从而确定输人的信息。触摸屏系统一般包括触摸屏控制器(卡)和触摸检测装置两个部分。其中,触控屏控制器(卡)的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触摸点坐标,再送给CPU,它能同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸检测装置一般安装在显示器的前端,主要作用是检测用户的触摸位置,并传送给触摸屏控制卡。触摸屏按照工作原理和传输信息的介质可分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式触摸屏。
3)发展方向。随着数字电路和计算机技术的发展,HMI的功能将越来越丰富、价格也会降低、屏的寿命也将延长,HMI产品将赢得更加广阔的发展空间。
五、结语
在现代制造领域中,工业自动化控制技术是21世纪最重要的技术之一。工业自动化控制技术,如今已广泛应用于提高工业生产产品的质量、数量和生产设备的效率,并大大改善了劳动条件和强度。随着科学技术的快速进步与工业自动化控制技术的飞速发展,它还将极大地提高人们对现代工业生产的预测及决策能力,从而进一步促进现代工业制造业的迅猛发展,其工业自动化控制技术也将会赢得更加广阔的发展前景和空间。
参考文献:
关键词:计算机控制;工业现场;生产;应用
我国工业在工业革命以后得到了飞速发展,伴随计算机技术的兴起,工业生产中渐渐融合计算机控制技术,取得了可喜的工业成绩。计算机控制系统在工业现场生产中的应用对整个生产环节实现了结构上的优化,同时也提升了生产的安全和效率性,成为了工业现场作业中不可缺少的技术工具。
一、计算机控制系统概述
计算机控制系统融合了包括自动控制及电子技术在内的多种技术,它主要以计算机的计算功能为运行载体,结合模糊控制技术、PLC编程技术、神经网络技术及单片机技术实现自动化控制及生产目的[1]。计算机技术本身的不断改革与进步为计算机自动控制技术的优化提供这更多的实施方法。计算机控制系统在工业领域的应用前景非常广阔,在工业生产中的应用地位也越来越重要,它不仅仅局限于航空航天控制,在工业电力、印刷及冶金等方面都有更更高的应用价值。
二、计算机控制系统在工业现场生产中应用的重要性
计算机技术本身具有通用性和灵活性的显著特点,在工业生产线上应用计算机控制技术,不仅可以大大减少工业生产中的人力和物力,还能提高工业生产效率,提升产品质量,实现生产的安全可控,降低生产成本,为企业获取更高的生产效益与经济效益、提升企业核心竞争力提供坚强的技术支撑,帮助企业实现稳定可持续发展目标。随着科技的进步,计算机控制系统功能不断更新完善,我国作为工业大国,计算机控制技术在工业现场生产的不断应用已成为我国稳定增长,调整结构的助推器。尤其是近年来互联网技术的飞速发展带动计算机控制技术的日趋成熟,越来越多的工业生产企业不断重视生产的自动化控制,在市场与科技的潮流中,计算机控制系统成为工业生产应用技术的主流。因此,计算机控制系统势成为必带动未来工业生产自动化、提升工业自动化技术效率的有效手段[2]。此外,伴随另一大科学――传感技术的发展与互联网的融合,工业自动化将以强效的网络智能传感技术为助推力量:依托计算机控制系统为基础的工业自动化控制将实时、准确地反映工业生产现场动态信息,并杂第一时间内和共享,在计算机计算功能的辅助下,工业现场控制及时与高效的生产目标将不难实现。将来,随着网络技术的发展,计算机控制系统将为工业自动化生产与控制带来更大的发展空间,这对我国工业的结构升级和全面振兴有着极为重大的意义。
三、计算机控制系统在工业现场生产中的应用方法
在工业现场自动化生产与控制中,计算机控制系统主要通过数控、编程、分散控制及传感器四个方面发挥作用。
(一)数控技术
计算机控制技术中的数字控制技术NC是采用数字和符号的形式对工业生产的程序实施远程控制。数技技术的核心是软件操作,其主要功能是实施自动化控制及诊断,还可利用数据库维修控制系统,检查故障并更换零件,保障系统的稳定与安全。
(二)编程技术
计算机控制系统中的编程技术是一种通过数字运算操作的电子系统,全称为可编程逻辑控制技术,其以存储器为基础执行控制和运算,主要应用于数字模式的输出和输入机械生产过程。编程技术不仅功能完善、适用性强,其重量轻、容易改造的优势也广受工业工程生产的青睐。
(三)分散控制技术
分散控制技术DCS属于多级计算机系统,它通过通信网络对工业生产过程实施过程监督与控制,是通讯、控制、计算机及显示灯4C技术的集合[3]。DCS的网络节点为工程师站,负责对DCS的组态,保证其处于最佳工作状态。
(四)传感器
传感器是工业现场生产中自动检测和自动化生产的关键应用技术,通常由转换元件和敏感原元件组成,具备智能化、微型化合数字化的特点。传感器的使用性能决定着企业自动化生产的质量,没有传感器对工业现场生产的监控就失去了工业自动化实现的基础。
四、计算机控制系统在各个工业现场生产领域的应用
(一)计算机控制系统在发动机试验中的应用
计算机控制系统在工业发动机测试中有着重要的作用。通过前面对主要技术功能的介绍克可知,计算机控制系统利用传感器收集和整理现场接收到的信息,并传递给控制器,对工业实验参数进行调节,设计实验并预先编制程序。计算机控制系统会根据系统收集和处理的信息,通过屏幕显示给发动机操作人员。在发动机以不同速度运行时,传感器会记录下发动机振动幅度、运行转速及噪音值等运行参数。在控制器对参数的调节后,计算机控制系统将整理出控制器调节后的参数,进而整理出发动机的特性。在计算机自动控制系统的操作下,发动机试验一改以往操作人员较慢的记录及处理速度,大大提高了试验的精度和自动化程度,为发动机试验的顺利进行提供了重要支撑。
(二)计算机控制系统在液压挖掘机中的应用
计算机控制系统应用于液压挖掘机中,可明显降低燃料消耗和生产成本。计算机自动减速控制系统可以降低发动机停止运行时消耗的燃料。液压挖掘机中的发动机操纵杆处于中间位置时,计算机控制系统会根据此信号自动判断为减速状态,随后将信号传递至电磁阀,液压缸伸展,尽管此时燃料手柄并没有退回,但液压挖掘机的发动机已开始减速。这可避免挖掘机停下卸料时造成的燃料和燃油损失,节省成本。当计算机控制系统运用于液压挖掘机铲斗时,也可实现自动控制。一般来说,当经验较少的挖掘机操作人员在平整地面从事挖掘作业时,并不能够准确控制铲斗的倾斜角度。但在计算机控制系统的帮助下,液压挖掘机的铲斗会预先保持在设计好的倾斜角度,这样大大提高了挖掘作业效率。除此以外,还可利用计算机控制系统提高挖掘机操作的可靠性和舒适性。例如控制系统中的传感器能够对挖掘机的液压油流量、温度及压力等参数进行实时监测,并根据参数的变化调整液压挖掘机的运行状态,对可能产生的故障进行预报。挖掘机驾驶室内温度的自动调节及远距离控制对提升挖掘机驾驶员的舒适性提供了保障,提高了工作的效率和质量。
(三)计算机控制系统在纺织机械中的应用
计算机控制系统在工业纺织机械中的很多环节也有应用。例如在梳棉机中应用计算机控制系统,通过对梳棉机吸尘的风压、风量的控制,能极地影响加工出的棉条质量。计算机控制系统实现对梳棉机风量、风压的及时监测和调整,能有效优化纺织物的质量。将计算机控制系统应用于纺织物后期的质检过程,不仅检测时间长,还能充分检测出以往人工检测检测不出的诸多瑕疵。随着纺织工业中计算机控制系统应用的逐渐普及,通过计算机控制技术及数字图像技术实现纺织物自动检测已成为可能。
五、结语
综上所述,随着计算机技术的发展,以实现工业现代化和自动化为目标的工业现场生产对计算机控制系统的应用呈现出高昂的势头,伴随网络技术的进步,计算机控制系统将不断更新和完善,为提升工业生产效率和质量提供更为全面可靠的功能支撑。本文就计算机控制系统概念及其在工业各领域的现场生产应用作了相应探讨,希望对读者在研究计算机控制技术与工业生产方面有所帮助。
参考文献
[1]任培顺.计算机在工业自动控制系统中的应用[J].两化融合,2010,(11):159.
关键词:不落轮镟床,NCU,闭环控制
1 概述
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,近年来,国家大力发展数控技术,数控技术在机床上得到广泛应用,铁路轮对的日常维修加工目前广泛采用数控不落轮镟床来完成,在不拆卸机车车辆轮对的情况下进行镟轮踏面加工,加工误差小,因此车轮的镟修效率得到大大提高,节约了维修成本和镟修时间。
2 不落轮镟床数控系统结构
2.1 硬件结构:
不落轮镟床数控系统硬件结构由数控单元NCU561.4及SIMODRIVE611D驱动模块; OP010C(MMC103和PCU50服务器)和MCP操作控制单元;S7-300PLC 模块;4个1FK7三相数字伺服电动机,micromaster440变频器,三相异步驱动轮电机等部件组成,系统的各个部件通过现场总线PROFIBUS联接。连接结构如图1:
图1:镟床硬件结构联系图
2.2 软件结构
SINUMERIK 840D软件包括Windows xp 操作系统,NC 软件和HMI软件,PLC软件。
2.2.1WindowsXP操作系统:
系统安装在PCU上,实际相当于单独的计算机,NC 软件和HMI 软件安装在Windows NT操作系统上使用。
2.2.2 NC 软件:
SINUMERIK 840D通过特殊处理, NC软件与PCU计算机WindowsXP 操作系统可以实时运行。从而使得操作PCU即可实时控制NCU程序,实现同步控制的功能。论文格式。主要用于切削轮对程序控制,其主要功能有:
控制机床各部件灵活协调工作
监测群组模式下各通道的状态
x,z坐标方向动态控制
可编写快速响应程序
可编写各部件同步动作程序
选择优化地址和时间
各种曲线插补方法
电子齿能
刀具,螺纹间隙,象限补偿功能
测量功能
高级编程语言的编译功能
2.2.3 HMI advanced软件
镟床采用HMI advanced软件进行操作,他是运行在Windows NT系统下的应用程序,为用户提供了友好的操作界面,用于编程控制。如图示:
图2:HMI advanced启动后界面
通过操作HMI advanced软件,可以实现镟床以下功能
编写轮对廓型加工程序
执行部件程序
手动控制操作镟床
读写程序数据
编辑程序数据
显示处理故障
设定镟床参数
建立与PLC,NC等控制系统通信
2.3.4 PLC软件
PLC用户程序通过安装在PCU上的STEP 7软件进行监控和操作,也可以使用专门的程序编程器来进行编程,PLC程序主要用于控制镟床驱动轮,轴箱支撑,液压系统等部件动作的自动控制。
3 不落轮镟床数字控制程序
3.1 不落轮镟床加工程序:
加工要求按照铁路轮对踏面廓型进行切削加工,车辆轮对通过轴箱定位,利用4个驱动轮对驱动轮对主轴旋转,伺服电机驱动轴线方向刀具走向,加工出符合国家TB的标准廓型。镟床主驱动轮采用PLC控制变频器,实现4个主驱动轮的调节。控制过程如图1:NCU是机床控制中心,包括PLC和NC两部分,通过PROFIBUS 与PLC ET200扩展模块和变频器进行实时通讯,通过MPI与NCU联接通讯,手操盘和测量探头直接联接在NC上。
镟床加工过程中,NC按照编写的数控加工程序执行指令,所有装载,测量,切削,卸载均采用NC程序自动执行操作,加工流程如图3示。
图3 :镟轮加工流程
车轮加工工艺:
3.2 闭环控制原理
不落轮镟床刀具进给控制和驱动轮电机速度控制采用闭环控制系统,使用用增量式光电编码器检测装置,该装置安装在伺复电动机上,用来检测伺服电机的转角,推算出工作台的实际位移量,编码器发出正弦/余弦模拟电平1Vpp (2048脉冲)的反馈信号,信号反馈到NCU装置的比较器中,与程序指令值进行比较,用差值进行控制,如图所示:此系统控制精度可以达到0.1mm.可以满足镟床切削加工的需要,此外该系统稳定性能良好,测试维修比较容易。论文格式。
图5:闭环控制原理
影响闭环控制加工系统精度的因素:
a 电机丝杆每转编码器采集到的信号数量,数量越多,精度越高。
b.安装调试编码器检测装置的工艺,
c.The multiplication of the encoder signals 编码器信号
d.电流和速度控制器取样时间,取样时间越短,精度越高。论文格式。
4 结束语
机床数字控制技术是国际先进机床生产技术,也是现代工业发展的基石。近年来,国内数控机床工业与世界数控机床工厂不断深入合作,研制出各种高精度,高技术含量的数控机床设备,数控机床制造业得到蓬勃发展。
参考文献:
1. SIEMENSE . SINUMERIK 840D/840Di/810D RemoteDiagnosis Description of Function .
2. Hegenscheidt. Operation Manual for the U2000Underfloor Wheel Lathe.
3. SCULFORT. Operation Manual for the TF 2000Underfloor Wheel Lathe.
关键词:机械加工 发展趋势 发展策略
目前,机械制造与加工已经进入了巨大的变革时代,传统的加工技术已经不能适应现代机械微型化发展的需求。新型的机械制造与加工技术成为机械行业研究的重点,主要体现在精密机械的制造与加工,高速化加工技术和自动化加工技术等,机械加工已经朝着优质、高效、低能、快捷、灵活的方向发展。
1机械加工技术发展的主要趋势
1.1机械加工向精密度和超精密度方向发展。20世纪90年代,机械加工朝着精密度和超密度方向发展,精密度和超密度技术在机械加工中被广泛的应用。精密度和超密度首先是在武器的研制和生产中应用,随后,在工业生产中被广泛的推行,对机械加工工业的发展起到了积极地作用。精密度和超密度加工技术提高了机械产品的性能和质量,成为机械制造技术的核心。精密度技术和超密度技术的发展推动了机械制造业的巨大变革,微型机械制造成为现实。随着科学技术不断的进步,精密度技术和超密度技术也在不断的创新,如对超精密切削技术、金属结合剂砂轮修整砂轮的镜面磨削技术以及精密研磨抛光加工技术上不断的改进。
是这些技术更加适合于微信机械的制造与部件的加工,精密技术和超精密技术也保证了机械产品的精确度和使用期限。近几年来,我国的机械加工技术在精密度和超精密度的辅助下取得了很大的进步,精密度加工已经向量子化和微型化加工方向发展,主要体现在高密度高能量的离子束进行开发和三维曲面加工为主的高性能检测技术的研发。
1.2机械加工技术向着高速和超高速加工方向发展。最常见的机械加工技术是切削加工技术,高速和超高速加工是切削加工技术的一个发展方向。高速和超高速加工技术包括高速软切、高速干切削和大进给切削等。目前,高速和超高速切削加工技术在提高生产效率方面取得了很大进展,促进了机械加工工业的发展,主要表现在:一是 CAD/CAM 技术在机械加工中的应用,CAD/CAM技术比较适合机械产品的模具加工,主要以单件加工、多种类小数量加工产品为主,该项技术在我国还不太成熟,应用范围有待进一步推广;二是激光加工技术的应用。计算机控制激光束加工技术已经是现代机械工业加工的主要手段,将计算机激光加工技术机械人工操纵的导光系统联合在一起,构成高性能激光复合灵活加工系统;三是机械视觉装置的应用。自机械视觉系统产生以来,一直应用于机电一体化,伴随着科技的发展,机械视觉系统在硬件和软件性能方面得到很大的完善;四是电火花加工技术应用。电火花机床加工技术的应用不仅要受到加工材料的硬度、柔韧性、和精度的限制,而且要考虑产品的几何形状、曲率半径。
1.3机械加工朝着自动化和数字化方向发展。自动化和数字化成为未来科技发展的主旋律。
先进的机械制造与加工技术离不开自动化的操作,我国机械加工技术发展是一个漫长的历史发展过程,从单机加工到生产线加工,再到系统加工,从工人操纵机器到高度自动化,经历了一个很长的发展时期。机械加工的数字化技术是机械加工发展的趋势,这一技术将数字化与产品、模型和生产控制技术相结合发展,数字化技术加快了产品的流通速度,应用范围也扩展到民用产品,如数字电视、数码产品等。电子计算机的发明和广泛应用对机械加工工业产生了革命性的影响,主要体现在机电一体化技术。近几年数字控制技术得到了飞速的发展,形成了计算机联合数控和多功能多品种综合加工中心,传统的模拟控制技术已经逐渐被取代,在工业控制方面占据一定地位。因为该技术的优点在于容易控制、可靠性好、精度较高,极大地加快了全数字化工业发展。
2提高我国机械加工水平的途径
2.1提高计量与检测水平。零件的计量与检测水平对于提高零件的机械加工精度至关关键。由于目前我国计量和检测水平较低,应该推广各类气动和电动计量仪、投影仪和各种电子数字显示仪器在生产上的应用,资金充裕的工厂可以使用电接触测量、自动测量、光电测量以及多参数的综合检验装置等。量具和量仪的精度要比需要测量工件的精度要高,所以加工与测量是分开进行的。然而随着机械加工技术的不断发展,机床本身的精度也得到了很大的提高,如果将机床装配相关仪器后,机床自身就具有计量功能,进而机床就可以加工计量一体化。
2.2加强科研工作,促进机械加工技术水平全面提高。在计算机和自动化等技术的推动下,机械制造技术朝着高度自动化、精密超精密化、高速超高速化、自动化、数字化的方向发展,CAD/CAM 技术将普遍应用于机械加工工业,因此在科学研究方面,我们不仅要研究产品加工过程,如数控加工技术、OMS、自动线、自动化工厂等,而且要在产品的加工方法方面进行研究,如各种特种切削加工、激光加工技术、电火花加工技术等。目前机械加工技术研究应该主要集中在对切削原理、切削优化( 如切削工序优化、切削装置优化、采用新型切削刀具和新型工件捌料情况下刀具外形参数优化等) 、切削数据库建立,外形复杂材料切削技术,新型切削刀具研制和切削刀具系统的开发,也要在工况研究、自动补偿、系统故障预测和诊断投入科研力量,进而提高机械加工精度和产品质量。
3结语
我国的机械加工技术随着科技的发展取得了很大的进步,传统的机械加工技术已经被历史淘汰了。新的技术如精密、超精密,高速、超高速和自动化、数字化的机械加工技术成为发展的趋势,并得到了机械行业的认可,某些领域这些技术已经成熟的应用到航天工业和武器工业中。我国机械加工的总体水平不高,机械加工中的计量与检验技术还需要进一步的改进,科研人才的培养和科研实力还需要进一步的提高,以便促进我国机械加工技术的发展。
参考文献:
[1]牛晓君.我国机械加工技术的现状与发展的建议[].科技风,2008(6):12-13.
关键词:自动化;控制;变频
工业自动化的整个控制技术其实质也就是在整个工业品的生产过程中通过技术的手段进行有关的检测从而有效地控制好并且全盘的进行生产流程的优化,为管理部门提供丰富的信息以期能够有效的实现成本降低,经济效益提升并还能够全面的保障好整个生产过程中的安全性。工业自动化是依赖于各种自动化技术以及仪器和仪表作为根本的保障,其中的控制系统主要是构建在嵌入式以及变频器还有触摸屏等一些部件所组成,通过这些设备的有效整合来实现设备在生产整个流程中健全,这样可以全面的提升本企业的竞争实力。
1 嵌入式微控技术
嵌入式微控制器((EMCU的嵌入式MieroeontrollerUnit,从)程序的功能,可靠性,成本,尺寸,功率消耗专用单芯片嵌入式系统的电脑系统是通常1的具体应用,设计和开发必须考虑到在特定的环境和系统要求,技术密集型divergent and系统embedded style单,芯片微控制器的嵌入式系统软件,硬件和软件系统,以提高系统的执行速度和可靠性,一般都在固定的内存芯片或microcontroller rather存储在外部磁盘载体嵌入式单片机系统是一个微控制器为核心,连同外部专用电路和系统软件,计算机应用在单一芯片上,unit集成中央处理单元(CPU),内存(RAM和ROM),定时器/计数器,还含有多种输入和输出接口(1/0)在A / D和D/ A转换器,直接内存传输(DMA)的浮点运算和嵌入式微控制器的应用程序,远远超过了各种通用计算机在制造业,过程控制,communication special功能channels floating设备,仪器仪表,汽车,造船,航空,航天,的军事equipment consumer产品嵌入式微控制器应用。
2 变频器技术
只需要改变逆变器的逆变器管的顺序,你可以输出换向,电机换向开关。同时,驱动器有没有额外的制动控制电路的直流制动功能,制动功能。制动系统是必需的,加上直流电压电机通过逆变器,制动电路,机械负载制动电阻制动能量消耗。使用时,逆变器,只在主电源和电机间接人力逆变器和设备,电气系统,适用于各种工作环境和工艺要求的主要设备改造。另外,变频器的节能效果也很显着。尤其是大型工业用二次负载(风机和水泵),用户的需求,平均流量小,低转速风机,水泵,节能效果是非常可观的。可调电压和频率,变频器的电压和频率恒定的电网电压变化中频电源。它的基本结构包括:
2.1 整流电路:三相全波整流bridge. Its最为重要的作用就是为交流的电网将原本是高频的整流改变成为直流电,让其成为逆变电源并且能够对电路进行良好的控制而不至于出现各种设备故障。
2.2 直流中间电路可以实现有效的过滤让整流电可以全面顺利的输出到所需要的电子器件。
2.3 逆变电路逆变器是最重要的部分,要解决的核心是一
个很长的时间,常见的结构是一个三相桥逆变电路,电力电子开关组成的装置,其主要作用是控制电路根据控制变频器常开关闭装置和关闭,整流电路的直流输出转换任意可调的交流电的频率和电压。逆变电路的输出是逆变器的输出,这是用来实现电机控制速度。
2.4 控制电路:微型计算机数字控制的中央部分,运用好
数字来进行相关的控制这样可以让逆变器实现自己所具有的高性能,而其中的电路这需要尽可能不那么的复杂,其中的许多设计好的功能就可以依赖于原先所设计好的各种软件来全面的实现。而且软件因为不会那边的粗笨,那些原本需要设计许多逆变器才能够实现的工艺,只需要通过事前设计好的各种软件就可以轻易的实现。而且现在各种具有强大功能的电气元器件以及具有较高性能的处理器开始不断地涌现,其中所能够具有的性能可以被广泛的使用在生产与生活当中的各个方面。今后变频器技术将向以下三个方面发展:
首先,大容量,体积小,模块化,高频率的转换器电路交换模式的控制电路LSI和数字控制技术,逆变器的小型化ride pick一个良好的平台,促进南亚其设备的小型化逆变电源供电电路的主电路。
二,性能和功能:使用大的微型计算机的信息处理能力和软件功能,继续加强和不断增强的灵活性和适应性的逆变器设备。
逆变器的产品可以自动取代资讯科技的发展和网络智能应用,故障诊断,部件和组件,从而保证了逆变器,寿命长,可靠性高和网络联动逆变器的使用,甚至形成变频器集成。
3 触摸屏技术的有效实现
在人与机器相互沟通的界面我们一般称之为触摸屏,人员可以用自己的手指以及各种不同的媒介来输入自己所想要的信息,这样信息能够进行有效的筛选,输入也将变得更加的简单,而且可以实现电脑输入的信息可以同步的传输。
总而言之,工业自动化技术可以称得上是上个世纪一个极为重要的技术手段,这个技术已经广泛的运用在我们的生产以及生活,现在不少的家电产品都已经纷纷采用了工业自动化技术来实现,而主要的运用部分依旧是许多的生产部门,这样技术的广泛使用让整个流水线的产量以及提高工业品的产品质量,提高劳动生产率,降低工作人员的劳动强度。整个自动化技术的全面运用不但促进了现代工业的高速成长,而且还有着极大的改良空间。
参考文献
[1]张灵辉,王宪敏. 浅谈自动化[J]. 科学咨询(科技管理). 2010(08)
[2]祝春英.自动化技术及其在矿山中的应用[J]. 中国高新技术企业. 2011(09)
【关键词】全数字提升机;电控系统;应用
随着科学技术的发展,特别是矿山机电技术和计算机技术的发展,使煤矿机电装备自动化控制在矿井广泛应用,提高了机电使用效率,大幅提高煤矿生产效率,本文主要阐述两种数字提升机在矿井的应用。
1、全数字直流提升机电控系统
主控系统一般采用可编程序控制器,其软件主要完成提升机运行的顺序逻辑控制、算术计算、比较及通讯等功能。一些提升机的主控系统还完成了提升机的行程控制功能,因其行程控制实时性要求较高,因此,此类型的主控系统对可编程序控制器有很高的要求。按提升机电控系统控制功能的具体要求,应选择不同类型的PLC。
传动控制系统主要实现提升机速度、电流双闭环控制、逻辑无环流换向控制等功能,以及变流器的监测和保护功能。
监控系统通过采集与主轴直联的旋转编码器信号、井筒开关信号及其余运行信号,对提升机行程、速度等重要参数进行监视,完成过卷、等速度段超速、减速段连续速度保护、定点速度保护等保护功能,起到主控系统、传动控制系统等保护的热冗余后备保护。
液压制动控制系统是实现故障安全优先要求提升机系统的重要环节,完成工作制动和紧急制动等控制。根据制动控制原理不同,紧急制动应分为恒减速制动和恒力矩制动(二级制动)。前者是在制动过程中控制系统按减速度闭环调节液压制动系统的制动油压实现减速度不变的控制;而后者是根据预先设置的油压和时间进行紧急制动。恒力矩制动过程中减速度与实际负载的状态相关,适合负载基本恒定的主井提升系统;恒减速制动可依负载调整制动力,适合有人员提升的副井提升系统。
井筒信号系统是提升机行程控制与保护的重要部分,分别在井筒中不同位置设置同步校正开关、定点速度检测开关和过卷开关等,以使控制系统获得提升容器在井筒中的确切位置,实现准确测量行程。
数字控制技术与一般的提升机电控系统相比,在安全回路中增加了一套软件安全回路,即系统分别有硬件和软件两套安全回路,前者的回路由继电器系统实现,而后者的回路由主控系统的软件实现,主控系统的信号以继电器常开触电形式传入硬件安全回路中,因此,硬件安全回路是提升机电控系统中最终保护环节,其设计满足“故障安全优先系统”的设计要求,可以确保提升机的安全可靠运行。
目前,全数字直流提升机在我国煤矿应用较为广泛。
2、全数字交—交变频提升机电控系统
全数字交—交变频提升机近些年来发展很快,目前煤矿主要使用的是SIEMENS公司和ABB公司生产的交—交变频提升机。某煤矿主井提升系统主要采用国内最大的40t箕斗,由2x3000kW双电机拖动。其电控系统是具有国际先进水平的大型、全数字交-交变频同步电机调速系统。在世纪初投入使用以来,运行稳定,性能良好,取得了较好的生产效率和经济效益。
2.1提升机电控系统组成
系统由整流变压器、励磁变压器、自动化控制计算机,主控PLC系统,闸控PLC系统、操作台,交—交变频全数字调速系统、装卸载站控制装置、液压站等电机系统构成。
自动化控制计算机采用德国SIEMENS公司的SIMAllCS7系统PLC产品S7-400,通过口网与传动控制系统和装(卸)载站进行数据交换。主要由主控PLC系统、监控PLC系统、闸控PLC系统、操作台构成。
交—交变频传动系统:
(1)交—交变频同步电动机传动系统主回路接线如图1所示。
交—交变频器由三台电网自然换流可逆三相桥式整流装置组成,采用逻辑无环流三相有中心点接线方式,由三台整流变压器供电,输出端采用星点连接。
(2)交—交变频同步电动机控制系统,采用SIEMENS公司的SIMADYN-D多功能控制装置,与上位PLC实现通讯,完成提升机的行程控制和速度控制。
交—交变频同步电机控制系统采用磁场定向矢量控制。其原理基于直流电机良好的转矩控制原理,将交流电机通过坐标变换等效为直流电机进行控制,实现与直流电机调速系统相同的调速性能。
2.2自动化控制PLC系统
提升机系统的操作和控制一定要具有安全性及可靠性,本项目的自动化控制采用2套PLC系统(主控PLC系统和监控PLC系统)完成提升机的工艺控制;闸控PLC系统与ABB的抱闸控制装置共同实现制动功能;通过操作台控制提升机的运行。
主控PLC控制系统(PLCI)。主控PLC控制系统采用SIEMENS公司SIMATICS7系统。主要完成提升过程逻辑控制和保护,完成重要故障的显示和报警,成对液压站的控制等功能。
安全电路采用冗余结构,同时采用PLC与继电器两种并行控制。安全回路中串入主控PLC系统判定的系统故障,监控PLC系统判定的系统故障,确保系统的安全可靠性。
按照故障性质,有不同形式的停车方式:紧急停车、事故停车。若出现故障,不可开车,故障解除后,经复位后才可使安全回路正常。
2.3拖动系统的行程控制
矿井提升机在工艺上是在两定点之间运行,控制系统的控制效果体现在对位置(行程)的控制上。提升机的安全性也要求电控系统具有性能优良、安全可靠的行程控制。本系统采用位置闭环控制技术以确保提升箕斗在预定地点准确停车。