2022机电一体化毕业论文

时间:2022-07-22 16:05:04 浏览量:

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2022机电一体化毕业论文

机电一体化毕业论文5篇

【篇1】机电一体化毕业论文

课题名称:机电一体化发展前景

专 业 系 机 电 一 体 化

班 级 09机 电 一 班

学生姓名 李 明 远

指导老师   孙 凡 申

完成日期 2012年5月5日

目录

摘要......................................................1

关键词....................................................1

正文......................................................1

一、机电一体化概要........................................1

1、机电一体化技术发展.....................................1

(1) 数字化................................................1

(2) 智能化................................................1

(3) 模块化................................................1

(4) 网络化................................................2

(5) 人性化................................................2

(6) 微型化................................................2

(7) 集成化................................................2

(8) 带源化................................................2

(9) 绿色化................................................2

2、机电一体化产品.........................................2

二、机电一体化的现状和发展趋势 ...........................2

三、机电一体化的未来发展..................................4

四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务................5

1、我国“机电一体化”工作面临的形势.......................5

2、 我国“机电一体化”工作的任务..........................6

五、发展机电一体化的对策..................................6

1、加强统筹安排,协调发展计划.............................6

2、强化行业管理,发挥“协会”作用.........................6

3、优化发展环境、增大支持力度.............................6

4、突出发展重点,兼顾“两个层次”.........................6

结束语....................................................7

参考文献..................................................8

摘要

在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶。

关键词:机电 一体化 发展 系统

前言

1、机电一体化概要

机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。

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) 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。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。给人们带来无穷的知识和方便。(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。(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)。(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。(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。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。(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、机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

机电一体化的现状和发展趋势

机电一体化发展至今已经成为一门自成一体的新型学科, 随着科学技术的不断发展, 必将被赋一予新的内容。但其基本特征可概括为机电一体化是从系统的观点出发, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、、汁算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术, 根据系统功能目标和优化组织目标, 合理配置与布局各功能单元, 在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值, 并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统, 就成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此, “ 机电一体化” 涵盖“ 技术” 和“ 产品” 两个方面。只是, 机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术, 而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。  机械 工程技术由纯技术发展到机械电气化, 仍属传统机械, 其主要功能依然是代替和放大的体现。但一一机电一体化的发展状况机电一体化的发展大体可以分为个阶段。  世纪年代以前为第一阶段, 这一阶段称为初级阶段, 在这一时期, 人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能, 特别是在第二次世界大战期间, 战争极大地刺激了机械产品与电子技术的结合, 这些机电相结合的军用技术, 战后转为民用, 对战后经济的恢复起到了积极的作用。  从当时研制和开发的总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平, 机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广使用。世纪一年代为第二阶段, 可称为蓬勃发展阶段, 这一时期, 计算机技术、控制技术、通信技术的发展, 为机电一体化的发展奠定了坚实的技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。  世纪年代后期, 开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段, 机电一体化进人深人发展时期。一方面, 光学、通信技术等进人了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚, 出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时, 由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步, 为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究, 将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。使人们有更好的发展,给人类带来生活的方便。  机电一体化的发展趋势机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合, 它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此, 机电一体化的主要发展方向如下智能化智能化是世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设的研究日益获得重视, 机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“ 智能化” 是对机器行为的描述, 是在控制理论的基础上, 吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力, 以求得到更高的控制目标。  模块化是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元, 具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元, 以及各种能完成典型操作的机械装置。这样, 可利用标准单元迅速开发出新产品, 同时也可以扩大生产规模这需要制定各项标准, 以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突, 近期很难制定国际或国内这方面的标准, 但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然, 从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定, 无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业, 规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。  网络化世纪年代, 计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育、日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片, 企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来, 只要其功能独到, 质量可靠, 很快就会畅销全球。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。因此, 机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。  微型化微型化兴起于世纪年代末, 指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统, 泛指几何尺寸不超过的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术, 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术, 即超精密技术, 它包括光刻技术和蚀刻技术两类。  绿色化工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面, 物质丰富, 生活舒适另一方面, 资源减少, 生态环境受到严重污染。于是, 人们呼吁保护环境资源, 回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生, 绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中, 符合特定的环境保护和人类健康的要求, 对生态环境无害或危害极少, 资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品, 具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境, 报废后能回收利用。人们大量倡导绿化工业能够给人们带来的美好的生活,良好的生活品质。  系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态, 进行任意剪裁和组合, 同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强, 一般除外, 还有、人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系, 机电一体化的人格化。

机电一体化的未来发展

1、 全息系统化全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。  2、微型机电化在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3 的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。  3、 光机电一体化光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。  4、 产品网络全球化计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。  5、 产品绿色化随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化

物质需求丰富,生活舒适可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。  6、机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物———软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)———大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。四、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高工效,提高产品质量,把传统工业的技术进步提高一步;
二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。

1、我国“机电一体化”工作面临的形势

(1)我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度

(2)我国用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力。

(3)我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。在我国工业系统中,能耗、耗水大户,对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整,但由于多种原因,成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题,有企业的“故土难离”“死守故业”问题,但不可否认也有优化不出理想的产业,优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前,这就是发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。

另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。

2、 我国“机电一体化”工作的任务

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话:一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;
另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

五、发展机电一体化的对策

1、加强统筹安排,协调发展计划

目前,我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上,制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车!以后会发展顺利和正确的发展机电一体化。

2、强化行业管理,发挥“协会”作用

目前,我国“机电一体化”较热,而按目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难哆的。因此,我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构。国家政治体制改革和经济体制改革的精神,以及机电一体化行业特点,我们建议,尽快加强北京机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面,要加强办公室、秘书处的建设;
要通过其精明干练的办事机构、经济实体,组织“行业”发展计划、战略规划的拟制;
指导行业布点布局的调整,进行发展突破口的选择,抓好重点工程的试点和有关项目的发展。

3、优化发展环境、增大支持力度

增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰;
大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造,对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持,对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。  在经济政策上,要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会;
银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜;
成立“机电一体化”发展基金,支持机电一体化生产发展等。优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围,如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便;
尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯;
尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。搞好绿色化发展,,促使人们提供更好的发展。

4、突出发展重点,兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广,而我们的财力、人力和物力是有限的,因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙,而应分清主次,大胆取舍,有所为,有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作,即用电子信息技术对传统产业进行改造,在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置,使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作,即在新产品设计之初,就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑,使“机械”与“电子”密不可分,深度结合,生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

结束语

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

结束语

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献

1 杨自厚. 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)

2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4)

3 唐怀斌. 工业控制的进展与趋势 [J].自动化与仪器仪表,1996(4)

4 王俊普. 智能控制[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1996

5 林行辛. 钢铁工业自动化的进展与展望[J].河北冶金,1998(1)6 殷际英. 光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003

7 芮延年. 机电一体化系统设计[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

【篇2】机电一体化毕业论文


山东大学

院校:山东大学

题目:机电一体化中的电机控制与保护

专业:机电一体化

班级:08级

姓名:秦强

内容摘要:据机电一体化技术的发展前景,提出一种新型电动执行机构的设计方案,详细介绍了该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度控制原理以及各种关键问题的解决方法。该执行机构将阀门、伺服电机、控制器合为一体,采用8031单片机、变频技术实现了阀门的动作速度和位置控制,解决了阀门的精确定位、阀门柔性开关、极限位置判断、电机保护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行情况表明,该电动执行机构具有动作快、保护完善以及便于和计算机通讯等优点,充分利用了机电一体化技术带来的方便快捷。

关键词:电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结

引 言

在现代化生产过程控制中,执行机构起着十分重要的作用,它是自动控制系统中不可缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着控制手段落后、机械传动机构多、结构复杂、定位精度低、可靠性差等问题。而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比,一旦出厂,这一速度固定不可调整,其通用性较弱。整个机构缺乏完善的保护和故障诊断措施以及必要的通信手段,系统的安全性较差,不便与计算机联网。鉴于以上原因,采用传统的大流量电动执行机构的控制系统,可靠性和稳定性较差。随着计算机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用,这种执行机构已远远不能满足工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构,采用机电一体化技术,将阀门、伺服电机、控制器合为一体,利用异步电动机直接驱动阀门的开与关。通过内置变频器,采用模糊神经网络,实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等控制。该电动执行机构省去了用于控制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和复杂、昂贵的控制柜和配电柜,具有动作快、保护较完善、便于和计算机联网等优点。实际运行表明,该执行机构工作稳定,性能可靠 。自电子技术一问世,电子技术和机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注重.

第1章 机电一体化技术发展历程及其趋向

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 机电一体化技术发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化""带来勃勃生气;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.

1.2 机电一体化发展趋向

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。

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)。

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。

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。

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。

10.光机电一体化.

一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋向.

第2章 机电一体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理

电动执行机构控制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行驱动部分。

控制部分主要由单片机、PWM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。

2.1 系统工作原理

霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255控制PWM波发生器,产生的PWM波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。

2.2 控制系统各功能元件的选型与设计

1)单片机 选用INTEL公司生产的8031单片机,它主要通过并行8255口担负控制系统的信号处理:接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号,并提供三相PWM波发生器所需要的控制信号;
处理IPM发出的故障信号和报警信号;
处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号;
提供显示电动执行机构的工作状态信号;
执行控制系统来的控制信号,向控制系统反馈信号;

2)三相PWM波发生器 PWM波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路复杂,有温漂现象,精度低,限制了系统的性能;
数字法是按照不同的数字模型用计算机算出各切换点,并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波,这种方法占用的内存较大,不能保证系统的精度。为了满足智能功率模块所需要的PWM波控制信号,保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测、保护、控制等功能,文中选用MITEL公司生产的SA8282作为三相PWM发生器。SA8282是专用大规模集成电路,具有独立的标准微处理器接口,芯片内部包含了波形、频率、幅值等控制信息。

3)智能逆变模块IPM 为了满足执行机构体积小,可靠性高的要求,电机电源采用智能功率模块IPM。该执行机构主要适用功率小于5.5kW的三相异步电机,其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满足系统要求。该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体,并内置过电流、短路、欠电压和过热保护以及报警输出,是一种高性能的功率开关器件。

4)位置检测电路 位置检测电路是执行机构的重要组成部分,它的功能是提供准确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采用绕线电位器、差动变压器、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线性区太短和温度特性不理想而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行,但它是有触点的,寿命也不可能很长,精度也不高。笔者采用的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的,且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。

5)电压、电流及检测 检测电压、电流主要是为了计算电机的力矩,以及变频器输出回路短路、断相保护和逆变模块故障诊断。由于变频器输出的电流和电压的频率范围为0~50Hz,采用常规的电流、电压互感器无法满足要求。为了快速反映出电流的大小,采用霍尔型电流互感器检测IPM输出的三相电流,对于IPM输出电压的检测采用分压电路。如图2-2所示。

6)通讯接口 为了实现计算机联网和远程控制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口,MAX232内部有两个完全相同的电平转换电路,可以把8031串行口输出的TTL电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TTL电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯。

7)时钟电路 时钟电路主要用来提供采样与控制周期、速度计算时所需要的时间以及日历。文中选用时钟电路DS12887。DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。

8)液晶显示单元 为了实现人机对话功能,选用MGLS12832液晶显示模块组成显示电路。采用组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试。并采用文字和图形相结合的方式,显示直观、清晰。

9)程序出格自恢复电路 为了保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地恢复正常,选用MAX705组成程序出格自恢复电路,监视程序运行。如图2-3所示,该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。

工作原理为:一旦程序出格,WDO由高变低,由于微分电路的作用,由“与非”门输入引脚2变为高电平,引脚2电平的这种变化使“与非”门输出一个正脉冲,使单片机产生一次复位,复位结束后,又由程序通过P1.0口向MAX705的WDI引脚发正脉冲,使WDO引脚回到高电平,程序出格自恢复电路继续监视程序运行。

第3章 机电一体化中阀位及速度控制原理

阀位及速度控制原理框图如图3-1所示。

采用双环控制方案,其中内环为速度环,外环为位置环。速度环主要将当前速度与速度给定发生器送来的设定速度相比较,通过速度调节器改变PWM波发生器载波频率,实现电机的转速调节。速度调节器采用模糊神经网络控制算法(具体内容另文叙述)。

外环主要根据当前位置速度的设定,通过速度给定发生器向内环提供速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置开始匀速或减速均与给定位置、当前位置以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为:通过比较实际阀位与给定阀位,当二者不相等时,以恒定加速度加速,减速点根据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。

执行机构各阶段运行速度的计算原理

图3-2为执行机构的典型运行速度图,它由若干段变化速率不同的折线组成。将曲线上速率开始发生改变的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间,如图3-2中的t(i)(i=0,1,2,……),相应的速度称为段起始速度,如图3-2所示vi)(i=0,1,2,…)。



设第i段速度的变化速率为ki,则有:

式中:Δv为两段点之间的速度变化值,Δv=vi+1-vi;


Δt为两段之间的时间,Δt=ti+1-ti。



显然,当ki=0时为恒速段,ki>0时为升速段,ki<0时为减速段。任意时刻的速度给定值为:

Ts为采样周期。

变化速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。

第4章 关键技术问题的解决

该电动执行机构采用了最新的变频调速技术,电机驱动功率小于5.5kW。用户可根据需要设定力矩特性,根据控制的阀设定速度,速度分多转式、直行程、角行程3种方式。控制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统,控制特性视运行方式、速度而定,并具有自动过流保护、过载保护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等保护功能。

该执行机构解决的关键性技术问题主要有:

1)阀门柔性开关 柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时,保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过精确计算,得出其输出力矩。一旦输出力矩达到或大于设定的力矩,自动降低速度,以避免阀门内部过度的撞击,从而达到最优关闭,实现过力矩保护。

2)阀位的极限位置判断 阀位的极限位置是指全开和全关位置。在传统执行机构中,该位置的检测是通过机械式限位开关获得的。机械式限位开关精度低,在运行中易松动,可靠性差。在文中,电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得。其原理是,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,即认为己达到极限位置,立即切断异步电机的供电电源,保证阀门的安全关闭或全开。省去了机械式限位开关,无需在调试时对其进行复杂的调整。

3)电机保护的实现 为了防止电机因过热而烧毁,单片机通过温度传感器连续检测电机的实际运行温度,如果温度传感器检测到电机温度过高,自动切断供电电源。温度传感器内置于电机内部。

4)准确定位 传统的电动执行机构在异步电机通电后会很快达到其额定动作速度,当接近停止位置时,电机断电后,由于机械惯性,其阀门不可能立即停下来,会出现不同程度的超程,这一超程通常采用控制电机反向转动来校正。机电一体化的大流量电动执行机构根据当前位置与给定位置的差值以及运行速度的大小超前确定减速点的位置及减速段变化速率ki,使阀门在较低的速度下实现精确的微调和定位,从而将超程降到最低。

5)模拟信号的隔离。

对于变频器的直流电压以及输出的三相电压,它们之间的地址不一致,存在着较高的共模电压,为了保证系统的安全性,必须将它们彼此相互隔离。采用LM358和4N25组成了隔离线性放大电路。如图4-1所示,采用±15V和±12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由于扰动而正向偏离虚地,则运放A输出端的电位将降低,因而光电耦合器的发光强度将增强,则使其集射极电压减小,最后使运放A反相端的电位降低,回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地,也可以重回到正常状态。从而增强了系统的抗干扰性。

第5章 机电一体化中继电器保护的现状与发展5.1 继电保护发展现状

  电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

  建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

  自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500 kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

  在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

5.2 继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

5.2.1 计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;
更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

结 束 语

在机电一体化控制中,该执行机构集微机技术和执行器技术于一体,是一种新型的终端控制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来控制,因此,同一台智能执行机构可以在一定范围内具有不同的运行速度和关断力矩。该智能执行机构采用了液晶显示技术,它利用内置的液晶显示板,不仅可以显示阀门的开、关状态和正常运行时阀门的开度,还可以通过菜单选择运行参数设定,当系统出现故障时,能显示出故障信息。总之,该执行机构集测量、决断、执行3种功能于一体,顺应了电动执行机构的发展趋势,它的研制成功给电动执行机构的研究开发提供了新的思路。建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。


参考文献

1 杨自厚. 人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5)

2 唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4)

3 唐怀斌. 工业控制的进展与趋势 [J].自动化与仪器仪表,1996(4)

4 王俊普. 智能控制[M]. 合肥:中国科学技术大学出版社,1996

5 林行辛. 钢铁工业自动化的进展与展望[J].河北冶金,1998(1)

6殷际英. 光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社,2003

7 芮延年. 机电一体化系统设计[M]. 北京:机械工业出版社,2004.

【篇3】机电一体化毕业论文

毕业设计(论 文)

GRADUATE DESIGN (THESIS)

设计(论文)题目 XXXXXXXXXX

学 生 XX

学习中心 XXXXXXXXX

专 业 XXXXXXX

层 次 XXX

二〇XX年 XX 月 XX 日

机电一体化论文

一、前言

机电一体化是以机械电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。而机电一体化产品是在机械产品的基础上采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了机电一体化为特征的发展阶段。因此机电一体化是在机械产品中的机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术和计算机技术、并将机件装置和电子设备以及计算机软件等有机结合起来构成的系统总称。根据系统功能目标和优化组织目标标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。

二、统揽机电一体化涵盖“技术”和“产品”两个方面。

机电一体化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、数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,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 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。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论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机电一体控制单元等。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,现场总线和区域网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器链接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可以享受各种技术带来的好处,因此机电一体化产品无疑朝网络化方向发展,给人们带来无穷的知识和方便。

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。

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。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,如各种微型传感器,各种微构件等。

7、集成化 集成化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。

8、带源化 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。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

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,人们呼唤环保环境,回归自然,实现可持续发展,绿色产品概念在这呼声中应运而生。即低能耗、低材耗、低污染、舒适协调而可再生利用的产品,在设计、制造、使用和销毁时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。

机电一体化产品分系统和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有;
数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一气化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析已经成为一门自成一体的新型学科,随着科学技术的不断发展,必将被赋予新的内容但其基本特征可概括为机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最终达到最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,就成为一个机电一体化产品。因此机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体现。但机电一体化的发展状况大体可以分为两个阶段。上世纪年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段在这一时期人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,特别是在二战期间战争极大地刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电相结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。从当时研制和开发的总起上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广使用。本世纪为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段,这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了结实的技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。近期开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完善的基础和逐渐形成完整的科学体系。使人们更好的发展,给人类带来生活的方便。

三、机电一体化在控制理论的基础上吸收计算机科学运筹学,混沌力学、人工智能心里和生理学等新的学科和设计思想从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维意识等能力。

随着机电一体化技术产品和智能化水平特征的明显提升。人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没用这个必要,但是高性能高速度的微处理器使机电一体化产品具有中级智能或者人的部分智能,则是完全可能也是必要的。目前、仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体。但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题。这一研究领域被称为“生物---软件’或者说“生物系统”,机电一体化产品的生物系统化发展是好,但是、目前的技术与理论还是有很大的差距因为还需要加倍的努力。由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品种类、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大因此亟需发展,为我国产出结构和产品结构调整作出贡献,机电一体化技术的广阔发展前景也将越发光明。

【篇4】机电一体化毕业论文

机电一体化技术的应用与发展

【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。机电一体化技术是跨学科技术,其发展趋势是光机电一体化、柔性化、智能化、仿生物系统化、微型化。其产品功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

【关键词】 机电一体化技术;
发展趋势;
产品功能;
协调和综合

绪论

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

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。机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科,而机电一体化产品是在机械产品的基础上,采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合,它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术

1、机电一体化技术的应用

1、1 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、2 在饮料行业中的应用

机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。

1、3 在钢铁企业中的应用

    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。

    现场总线技术(FBT) 现场总线技术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。

    交流传动技术 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。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。

    开放式控制系统 “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。

   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。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。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。

随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

2、 机电一体化技术的发展方向

  以微电子技术、软件技术、计算机技术及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也深刻影响着机电一体化的发展趋势。专家预测,机电一体化技术将向以下几个方向发展:

2、1光机电一体化方向

一般机电一体化系统是由传感系统、能源(动力)系统、信息处理系统、机械结构等部件组成。引进光学技术,利用光学技术的先天特点,就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。

2、2柔性化方向

未来机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在这系统中,各子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同环境条件做出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具有“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

2、3智能化方向

今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。
2、4仿生物系统化方向 

今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。就目前情况看,机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势,但还有一段很漫长的道路要走。

2、5微型化方向 

目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当这一成果用于实际产品时,就没有必要再区分机械部分和控制器部分了。那时,机械和电子完全可以“融合”机体,执行结构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。

3、数控机床

目前我国是全世界机床拥有量最多的国家(近320万台),但数控机床只占约5%且大多数是普通数控(发达国家数控机床占10%)。近些年来数控机床为适应加工技术的发展,在以下几个技术领域都有巨大进步。

高速化。由于高速加工技术普及,机床普遍提高了各方面的速度。车床主轴转速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;
铣床和加工中心主轴转速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;
快速移动速度由过去的10~20m/min提高到48m/min,60m/mni,80m/min,120m/min;
在提高速度的同时要求提高运动部件起动的加速度,由过去一般机床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可达15G;
直线电机在机床上开始使用,主轴上大量采用内装式主轴电机。

高精度化。数控机床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;
亚微米级机床达到0.0005mm左右;
纳米级机床达到0.005~0.01um;
最小分辨率为1nm(0.000001mm)的数控系统和机床已问世。

数控中两轴以上插补技术大大提高,纳米级插补使两轴联动出的圆弧都可以达到1u的圆度,插补前多程序预读,大大提高了插补质量,并可进行自动拐角处理等。

复合加工,新结构机床大量出现。如5轴5面体复合加工机床,5轴5联动加工各类异形零件。同时派生出各种新颖的机床结构,包括6轴虚拟轴机床,串并联绞链机床等,采用特殊机械结构,数控的特殊运算方式,特殊编程要求。

使用各种高效特殊功能的刀具使数控机床“如虎添翼”。如内冷转头由于使高压冷却液直接冷却转头切削刃和排除切屑,在转深孔时大大提高效率。加工刚件切削速度能达1000m/min,加工铝件能达5000m/min。

数控机床的开放性和联网管理。数控机床的开放性和联网管理已是使用数控机床的基本要求,它不仅是提高数控机床开动率、生产率的必要手段,而且是企业合理化、最佳化利用这些制造手段的方法。因此,计算机集成制造、网络制造、异地诊断、虚拟制造、并行工程等等各种新技术都在数控机床基础上发展起来,这必然成为21世纪制造业发展的一个主要潮流。
  在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备,是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如:2000~80000瓶/h的啤酒自动生产线;
18000~120000瓶/h的易拉罐灌装生产线;
各种高速香烟生产线;
各种印刷包装生产线;
邮政信函自动分捡处理生产线;
易拉罐自动生产线;
FEBOPP型三层共挤双向拉伸聚丙烯薄膜生产线等等,这些自动机或生产线中广泛应用了现在电子技术与传感技术。如可编程序控制器,变频调速器,人机界面控制装置与光电控制系统等。我国的自动机与生产线产品的水平,比10多年前跃升了一大步,其技术水平已达到或超过发达国家上一世纪80年代后期的水平。使用这些自动机和生产线的企业越来越多,对维护和管理这些设备的相关人员的需求也越来越多。

结论

机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。21世纪,机电一体化技术将成为机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

纵观全文,机电一体化技术今后主要向5个方向发展:光机电一体化方向 、智能化、柔性化、仿生物系统化、微型化。

在这实习的几个月中,我看到了许多自身的缺点,许多不足。更加全面的认识到了自己的不足。通过自己亲身实践,探索,学到了许多有用的知识,改正了自己的缺点,从而更加完善了自己。在工作中,我主要有几方面体会:

1.团队之间的合作是能否完成好工作的重要保障。在工作中,搞好人际关系是非常重要的。在遇到困难的时候,朋友的帮助能让解决困难变得更容易。人多力量大,就是这个道理。

2.只有真正去实践过,才会更加深刻的理解,认识到自己的不足。才能够更好的理解知识。

3.在这几个月中,我充分认识到,我国现在的技术还不够先进,许多产品,技术都要靠进口。这样就使我们许多地方都受到制约,不能得到更多的利益。所以,作为一名中国人,在我们毕业踏入岗位的时候,必须以报效祖国为目标,努力奋斗。

参考文献

1.戴勇.高职机电一体化技术专业课程开发[M].北京:机械工业出版社,2004.

2.顾京.现代机床设备[M].北京:化学工业出版社,2001

3.袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社.2006.

4.芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社.2004.

5.李运华. 机电控制[M]. 北京航空航天大学出版社,2003.

6.王中杰,余章雄,柴天佑. 智能控制综述[J]. 基础自动化,2006(6).

7.章浩. 机电一体化技术的发展与应用[J]. 农机化研究,2006(7).

8.袁中凡.机电一体化技术.电子工业出版社.2004.

9.郑链.信息识别技术.机械工业出版社.2006.

致谢

时光匆匆如流水,转眼便是大学毕业时节,春梦秋云,聚散真容易。离校日期已日趋临近,毕业论文的的完成也随之进入了尾声。从开始进入课题到论文的顺利完成,一直都离不开老师、同学、朋友给我热情的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!

在这里,首先感谢指导老师。本论文是在老师的亲切关怀与悉心指导下完成的。从课题的选择到论文的最终完成,老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持。

此外,论文最终得以完成,也是与许多同学对我的帮助分不开的。他们为我论文的选题和内容上面提供了许多意见和建议,在此由衷的感谢他们。

在学校的两年半年生活中,我学到了很多很多。虽然马上就要离开了,但是母校在我心中是永远不会忘记的。

母校是一支永远的乐曲,我们是她一个放飞的音符;
无论我们将来汇入哪一首诗歌里,都跳动着她的一节旋律! 母校是一处温馨的港湾,我们是她怀中驶出的一艘小船,无论我们将来泊在哪个码头,都闪烁着她的一盏航灯! 母校承载了我们无尽的欢笑和泪水 ,既然我们选择了她 ,就让我们来好好爱她, 呵护她!我们一起在这片土地上拼凑起曾经属于我们的美好回忆 ,留下我们成长的足迹!

昨天,我们沉浸在艰辛的喜悦,收获了无穷的经验而微笑;
今天,我们身体充满了沸腾的血液,压抑了离别时的忧郁;
而明天,我们就要朝着自己崭新的梦想,创造属于自己的一片蓝天!最后,祝各位老师身体健康,工作顺利,每天都有好心情,愿所有的同学取得更优异的成绩,祝母校走向更辉煌的明天!

【篇5】机电一体化毕业论文

机电一体化毕业论文范文机电一体化论文5000字

机电一体化毕业论文范文【1】

建筑机电工程施工技术及质量控制

在建筑施工中,机电工程的施工会应用到很多技术,施工所涉及的具体内容也较多,需要相关的施工人员给予高度重视。

在当前的建筑工程施工中,受各种因素的制约和影响,建筑机电施工经常会出现一些问题,给相应的施工环节造成不良影响,还会危及到建筑施工的整体质量。

因此,对建筑机电施工的技术与质量严格把控,具有重要的现实意义。

1建筑机电工程施工的主要问题

第一,不重视设备质量。

很多施工企业在建筑机电施工中,不注重设备的自身质量,从购买环节到施工环节都没有对设备进行相应的性能检验。

建筑机电施工如果设备质量不过关,就很容易出现相应问题,如电源短路、电线漏电、水管堵塞不畅等。

这些问题的出现,对建筑机电工程的施工质量有严重的阻碍。

第二,监督工作不到位。

在建筑机电工程施工中,很多施工企业没有安排专门的监督人员对施工中的技术环节与工程质量进行监督。

这样做的后果就是,施工中出现了相应的问题,无法得到及时、有效的解决,造成施工整体质量不过关。

第三,施工人员操作不规范。

很多施工人员自身不具备较好的专业素质,在施工中无法进行科学、合理的操作。

这样会造成施工环节质量出现问题,从而无法保证建筑机电工程的整体质量。

2加强建筑机电工程相关技术与质量的控制

2.1对施工技术的控制

(1)安装定位。

想要加强建筑机电工程的技术控制,首先就需要做好安装定位工作,机电设备的安装主要可以分为解体安装与整体安装。

安装人员要根据设计人员预先规划的图纸找准位置,只有将位置确定准确,进行规范化施工,才能保证机电设备的安装质量。

可以说,施工中的安装定位环节,是机电施工的基础性环节,只有保证这一环节的质量,才能使后续工程得以顺利进行。

(2)配电箱施工安装。

配电箱的安装,需要安装人员在施工之前掌握好配电箱自身的具体性能、标高及相应的位置坐标。

安装人员在了解配电箱的基本信息之后,要将钢筋与配电箱进行整体焊接,将两者连接在一起,这样可以使配电箱在使用过程中保持自身的稳定性。

在配电箱的安装过程中,安装人员需要在配电箱的内部放置一定的支撑物体,以防配电箱在使用过程中发生变形等情况,影响使用效果。

在安装好配电箱之后,施工人员要对其进行相应的电路检测及电阻检测,保证其具备良好的运行性能。

还要注意的是,在配电箱的安装施工环节,安装人员需要在配电箱内部埋设相应的pvc管。

在埋设pvc管的过程中,应该采用管口封塞的技术,最后将pvc管用胶带进行捆扎,以保证其自身的使用性能。

(3)电线铺设安装技术。

在建筑机电工程的具体施工中,电线铺设安装技术也是一项重要的施工技术,这项技术的质量关系到整个机电工程施工的整体质量,需要施工人员进行严格控制。

在具体的电线安装中,施工人员应当尽量采用重叠架设的形式,这样可以很好地将电线进行隐蔽归置,不会占用过多空间。

如果需要将电线安装进墙体内部,施工人员要保证电线与墙体表面之间留有合适的距离,一般要保持在15毫米左右。

2.2对施工质量的控制

(1)做好施工规划。

要想做好建筑机电工程建设的质量控制工作,首先就要做好相应的施工规划。

只有做好了施工规划,才能保证接下来的施工工序合理进行,可以说,做好施工规划,建筑机电工程的质量控制就完成了一半。

某施工企业在进行建筑机电施工的过程中,为了加强施工质量的整体控制,管理者要求规划人员在进行施工之前做好详细的规划工作。

规划人员在施工之前,亲自到施工地点进行现场勘测,根据施工地点的实际情况以及可能受到的影响,进行综合分析。

施工人员根据规划人员的详细的分析报告以及给出的具体施工参数,选择相应的施工技术和方案。

由于施工规划报告很好地结合了施工地点的实际情况,因此给施工人员的具体操作带来针对性较强的指导,促进了施工方案的合理实施,保证了施工的整体质量。

由此可见,做好施工规划,是保证施工质量得到合理控制的重要方法。

(2)保证设备质量。

由于建筑机电工程在具体施工中会应用到大量的设备,因此,想要保证施工的整体质量,做好质量控制工作,就需要对相应设备进行合理控制。

采购人员在购买设备的时候,一定要把好质量关,不能只考虑设备的价钱,而忽视具体的使用性能和安全性能。

采购人员要对设备进行质量检验,看其在运行中是否出现问题,运行情况良好的设备才能进行购买。

在购买之前,采购人员还要检查卖家的资质,看其是否具有售卖资格。

某施工企业为了控制建筑机电工程的施工质量,对设备的质量进行了严格控制。

该企业的管理者除了加强采购人员的素质之外,还很注重对设备进行维护和管理。

采购人员买回设备之后,管理者安排专人进行设备管理,为每一台设备建立相应的管理档案,将设备的各项性能进行详细登记。

管理人员定期对设备进行检修,发现问题后就及时进行解决,使用性能无法达到要求的设备要进行及时淘汰。

由于该企业对设备进行严格的质量控制,有效保证了设备的使用性能和安全性能,促进了建筑机电工程的施工质量,保证了施工的合理运行。

(3)加强监督工作。

建筑机电工程施工,需要相应的监督人员进行监督工作,保证施工过程中出现的问题得到合理控制。

施工企业应当在施工过程中安排专业的监督人员进行工作,主要是监督施工人员的操作是否规范、合理以及施工中所出现的主要问题。

监督人员在工作中如果发现了相应的问题,就要及时进行上报,让企业管理者及时了解问题所在。

这样,管理者与有关部门就会针对问题采取合理的方法措施,将施工中的问题进行及时解决,消除施工中的安全隐患。

需要注意的是,施工企业在选择监督人员的时候,也要注意其自身素质与能力。

只有工作态度较好、能力和责任心都很强的监督人员才能上岗工作,这样可以保证监督工作的最终效果。

企业只有加强施工中的监督力度,才能真正做好机电工程施工的质量控制工作。

3结语

建筑机电工程施工不仅关系到建筑工程施工的整体质量,还对整个建筑行业的未来发展有重要影响。

施工人员在操作中要针对施工中的具体问题,应用科学、合理的施工技术,保证每个环节的施工质量。

施工企业也要在具体施工中对技术环节和质量环节进行严格把控,有效加强建筑机电工程施工的整体质量。

机电一体化毕业论文范文【2】

机电工程机械设备管理研究

引言

近几十年来,中国机电工程类行业已经有了突飞猛进的发展,同时这也是中国一直比较重视的工程项目。

而在这项工程实施过程中,相关机械设备的管理工作又是重中之重,如果不有效落实机械设备管理工作,整个工程的施工过程以及整体施工质量都会受到严重的影响。

因此,分析研究机电工程机械设备管理工作当中存在的问题,采取有效措施解决这些问题,完善机电工程机械设备管理工作,才能够提升机电工程整体质量水平。

1机电工程机械设备管理存在的主要问题

1.1未建立健全完善的管理制度

很多情况下,为了赶工期,在许多机电工程施工过程中,相关的管理工作并没有得到重视,特别是机械设备管理工作。

通常情况下,众多施工单位机械设备相关管理人员都缺乏对本职工作的认识和管理意识,对工作抱以一种无所谓的态度。

另外,很多管理人员没有较高的思想政治觉悟,想的都是贪图安逸,敷衍工作,造成管理工作总是不能得到落实。

无论什么企业单位,想要做好管理工作,都需要构建一个较为完善合理的相关管理机制,特别对于机电工程机械设备管理工作而言更是如此。

没有建立准确健全的相关管理规章制度,不能明确每一个相关管理工作人员能够明确自身的工作内容以及职责,管理人员就没有肩负法律责任,这样管理工作人员就不会重视对管理工作就,导致机电工程机械设备管理工作质量水平无法得到提升。

1.2对机械设备的新旧处理不到位

目前,科技技术不断发展,各种机械设备在快速更替,眼下许多机电工程施工单位的相关机械设备已经显得老旧不堪重负了。

更有甚者,一些施工单位的机械设备过于老化破旧,严重落后于目前的工程需求,以至于这些单位无承担那些较先进大型的机电工程,在一定程度上影响了单位的发展,制约了单位经济的长远增长。

针对这种情况,有些施工单位已经在购置替换相关工程机械设备,有的从国外引进了大量的先进机械设备,使自身具备一定的市场竞争力。

可是,这些单位没有结合自身的实际发展需求,更没有制定好相关的机械设备改良替换计划,致使许多购置工作都是盲目实施,花大量资金买来的机械设备实际上不能起到作用。

对于机械设备新旧处理不到位也是机械设备管理工作中十分严重的一个问题。

1.3相关管理工作人员缺少专业能力及素质

很多的机电工程施工单位为了减少成本,在相关设备材料不能再削减的情况下,只有减少工作人员以最大化降低工程成本。

这就使得很多施工单位在管理工作方面大量减少工作人员,其中就包括机械设备管理相关人员。

这种情况致使施工过程中机械设备的管理人员严重缺失,实际工作没有得到有效开展。

另一方面,很多施工单位在管理工作上实施随便安排工作人员,所以在机械设备管理工作中出现了大量没有相关工作经验和专业技术能力的人,这种情况已经屡见不鲜了,其最终必定造成机械设备管理工作不能落到实处。

2加强机电工程机械设备管理的策略

2.1建立健全完善的管理制度

任何一个企业单位想要搞好管理工作,无论是哪方面的管理工作,都必须要先构建一个较为完善健全的管理机制体系,尤其在机电工程机械设备管理工作上更是如此。

相关工程施工单位必须根据自身企业文化以及施工相关实际需求,建设一个合理有效且具有针对性的管理机制,以约束工作人员,使相关管理人员能够认清自己的工作本质和肩负的责任。

另一点,配合着管理制度,大力开展思想政治教育培训,强化管理人员的思想觉悟,提升管理工作人员自身的职业修养,从而诚心投入到管理工作当中。

例如,施工单位根据自身企业的文化历史以及企业实际大小,建立一个符合自身实际需求的工程机械设备管理机制。

这个机制必须有严格的管理条款和考核制度,以强化要求相关管理工作人员认真对待自己的工作。

与此同时,单位还需要定期组织相关管理工作人员进行思想教育培训,以提高员工的工作热情。

通常这种培训可以以半年为一个期限落实开展,并且可以根据实际需求在每次工程施工之前开展一次。

2.2合理配置工程机械设备资源

在机电工程机械设备的相关资源配置工作上也要注意合理实施管理,这个方面关系着单位的实际利益和长期发展的需求。

在相关配置管理工作中,需要清楚自身单位已有设备的实际情况,哪些设备需要更换,哪些只是需要维护修理。

在之后购置新设备的过程中,根据整合已有工程机械设备相关信息进行针对性添置更替,严格把关购置过程,不仅要重视设备的质量是否合格,还要注意购置的设备是否都是真正需要的。

在工程机械设备的购置工作上,必需先制定一个合理的购置计划,并按照计划落实执行,要最大化利用已有资源,然后补充必需资源,这样才能有效提升单位效益。

例如,某机电工程施工单位,经过改革之后,在工程机械设备管理工作质量上有了明显提升。

特别是在机械设备的配置工作上,深入了解分析了单位已有设备资源的情况,一改以往胡乱购置的现象,将购置管理工作严格把控起来,使得已有设备得到最大化利用的同时,购置的新设备也是当前最合适单位施工所需的。

通过这样有计划性的管理,使该企业在购置工作中省下一大笔不需要的开支,进而使得单位的无意义消耗减少了7.6%,由于机械设备合理购置管理而增加的企业效益上升了4.1%,真正实现了利益最大化。

2.3强化相关管理人员的专业技能水平

想要有好的管理效果,就必须选用合适的管理人才,故此,机电工程机械设备管理工作得以顺利开展的一大重要元素就是管理人才的正确使用。

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