發(fā)布時(shí)間:2023-12-16 16:55:42
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇機(jī)電一體化技術(shù)方向,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化技術(shù) 相關(guān)技術(shù) 組成要素 原則 發(fā)展方向
一、機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)技術(shù)
1.機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。
2. 計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息技術(shù)密切相關(guān),其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)與信息處理部分指揮整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,信息處理是否正確、及時(shí),直接影響到系統(tǒng)工作的質(zhì)量和效率。
3. 系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個(gè)重要方面,它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。
4. 自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。
5. 傳感檢測(cè)技術(shù)
傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
6. 伺服傳動(dòng)技術(shù)
伺服傳動(dòng)技術(shù)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置,伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、 機(jī)電一體化系統(tǒng)五大組成要素一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。
機(jī)械本體是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu);動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分依據(jù)系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動(dòng)力以使系統(tǒng)正常運(yùn)行。
測(cè)試傳感部分對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè),并變成可識(shí)別的信號(hào),傳輸給信息處理單元,經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息。
控制及信息處理部分將來之測(cè)試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進(jìn)行集中、存儲(chǔ)、分析、加工處理后,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個(gè)系統(tǒng)有目的的運(yùn)行。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動(dòng)作和功能。
三、機(jī)電一體化四大原則:構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運(yùn)動(dòng)傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。
兩個(gè)需要進(jìn)行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實(shí)現(xiàn)。
運(yùn)動(dòng)傳遞使構(gòu)成機(jī)電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運(yùn)動(dòng)的變換與傳輸以及以運(yùn)動(dòng)控制為目的的優(yōu)化。
在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存、分析、運(yùn)算、判斷、決策,以達(dá)到信息控制的目的。對(duì)于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識(shí)獲得、推理機(jī)制以及自學(xué)習(xí)功能等知識(shí)驅(qū)動(dòng)功能。
兩個(gè)需要進(jìn)行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動(dòng)器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。
四、機(jī)電一體化的發(fā)展方向
1.智能化
智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述,是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標(biāo)。
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(jìn)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(jìn)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強(qiáng),一般除RS232外,還有RS485、DCS人格化。機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是,機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人,如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對(duì)家用機(jī)器人,其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理,研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
3.模塊化
模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程,也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn),以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品,同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元,具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣,可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品,同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
4.微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù),是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。微型化興起于20世紀(jì)80年代末,指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),泛指幾何尺寸不超過1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活,可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作,故在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì),都有廣闊的應(yīng)用前景。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù),微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
5.綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質(zhì)豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是,人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生,綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。
6.網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育、日常生活都帶來了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨(dú)到,質(zhì)量可靠,很快就會(huì)暢銷全球。
綜上所述,機(jī)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(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。
參考文獻(xiàn)
[1]芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;特征;發(fā)展趨勢(shì)
隨著日新月異的技術(shù)更新,機(jī)電一體化發(fā)展對(duì)不同學(xué)科交叉滲透也有著推動(dòng)。機(jī)械工程當(dāng)中的微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展,為機(jī)電一體化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo),在機(jī)電一體化的技術(shù)應(yīng)用下,就能提高生產(chǎn)力水平。從理論上對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展研究分析,就能從理論層面提供支持依據(jù)。
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程和主要的內(nèi)容分析
1.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程分析
機(jī)電一體化主要是電子技術(shù)和機(jī)械設(shè)備的有機(jī)結(jié)合,從而將機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力以及電子技術(shù)的信息處理功能充分發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的工作目標(biāo)。機(jī)電一體化是建立在綜合應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的,在當(dāng)前已經(jīng)成為獨(dú)立的學(xué)科,從技術(shù)層面來說,主要體現(xiàn)在對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品有效實(shí)現(xiàn)和使用發(fā)展。而從產(chǎn)品的基礎(chǔ)層面來說,就是機(jī)械系統(tǒng)和微電子系統(tǒng)結(jié)合構(gòu)成的新系統(tǒng),這就成為了有著新功能的產(chǎn)品。機(jī)電一體化的進(jìn)一步發(fā)展過程中,在功能系統(tǒng)的作用發(fā)揮上比較突出。機(jī)電一體化實(shí)際是綜合技術(shù)的融合,并非是簡(jiǎn)單化的拼湊,而是將各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)概念上以及技術(shù)上的融合。我國(guó)的機(jī)電一體化發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)重要階段。上世紀(jì)80年代,學(xué)術(shù)界對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行了研究,經(jīng)過了幾十年的努力,在理論上以及技術(shù)層面上都實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足發(fā)展,在數(shù)控技術(shù)方面的市場(chǎng)占有率也逐年提高,機(jī)械生產(chǎn)能力也有了大幅度提高。工業(yè)機(jī)器人的實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用,對(duì)控制系統(tǒng)以及軟件編程技術(shù)的應(yīng)用等,都從很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高。在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的優(yōu)化發(fā)展上也取得了矚目成績(jī),已經(jīng)在多個(gè)制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用,發(fā)揮著重要作用。
2.國(guó)外機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)外的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展可以分為三個(gè)階段:第一階段又稱之為初級(jí)階段,出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代以前,這一時(shí)期是機(jī)電一體化技術(shù)的雛形,是人們不自覺地利用電子技術(shù)并且傳承下來;第二階段稱之為發(fā)展階段,出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代末期,機(jī)電一體化技術(shù)的各項(xiàng)產(chǎn)品都有著很大的發(fā)展;第三階段是深入發(fā)展階段,出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代后期,世界各國(guó)都開始研發(fā)和關(guān)注機(jī)電一體化的技術(shù)和新產(chǎn)品。日本東京在1989年召開的第一屆國(guó)際先進(jìn)機(jī)電一體化學(xué)術(shù)會(huì)議,可以稱為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展階段的標(biāo)志,世界各國(guó)也從此大力推動(dòng)和發(fā)展機(jī)電一體化的技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)。在深入發(fā)展時(shí)期,機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入了向智能化方向的新階段,一方面出現(xiàn)了光學(xué)、通信技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)等新的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品,另一方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科體系和研究方法也進(jìn)行了深入的探討。在目前,機(jī)電一體化產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用方面處于世界領(lǐng)先地位是日本和美國(guó)。
3.國(guó)內(nèi)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與日本、歐美等先進(jìn)國(guó)家相比仍有一定差距,如當(dāng)前國(guó)內(nèi)外在開發(fā)煤礦機(jī)電大功率厚煤層電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化新技術(shù)方面。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是總體技術(shù)上,國(guó)外Eickhoff公司開發(fā)的SL500系列采煤機(jī),截高范圍2.0m~6.0m,可達(dá)截割功率2×825kW,而國(guó)內(nèi)引進(jìn)6LS3,6LS5和7LS5型6臺(tái),SL500型3臺(tái),EL3000型1臺(tái),最大裝機(jī)總功率1860kW,最大截高才5.5m,差距主要在可靠性和使用壽命方面;二是工況檢測(cè)、故障診斷技術(shù)上,目前國(guó)外使用微機(jī)控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點(diǎn)多等特點(diǎn),而國(guó)內(nèi)卻達(dá)不到這一水平;三是自動(dòng)調(diào)高技術(shù)上,基于位置傳感器和計(jì)算機(jī)的記憶截割技術(shù)在國(guó)外比較容易實(shí)現(xiàn),而國(guó)內(nèi)在研采煤機(jī)仍未實(shí)現(xiàn)記憶截割。
4.機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析
機(jī)電一體化技術(shù)涉及的內(nèi)容比較豐富。機(jī)電一體化技術(shù)方面主要從系統(tǒng)工程角度分析。在對(duì)電子以及機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用下,能將兩者得以有機(jī)結(jié)合,就能充分發(fā)揮綜合技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此,機(jī)電一體化技術(shù)涵蓋技術(shù)以及產(chǎn)品兩個(gè)層面的內(nèi)容。機(jī)電一體化系統(tǒng),也就是產(chǎn)品方面,是通過多個(gè)特定功能機(jī)械以及電子技術(shù)要素構(gòu)成的整體,使人們的實(shí)際生產(chǎn)制造的需求得到滿足。機(jī)電一體化系統(tǒng)所涵蓋的裝置要素比較多,其中的執(zhí)行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外,機(jī)電一體化內(nèi)容中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統(tǒng)工程方法論等內(nèi)容。機(jī)電一體化的思想也簡(jiǎn)稱為一體化思想。這一思想的應(yīng)用對(duì)人機(jī)一體化以及機(jī)電液一體化等發(fā)展目標(biāo)都能有效實(shí)現(xiàn)。機(jī)電一體化工程作為電子和機(jī)械工程集合,通過機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)制造體系應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用中的作用發(fā)揮也比較顯著。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別和核心技術(shù)分析
1.機(jī)電一體化產(chǎn)品特征類別分析
機(jī)電一體化的產(chǎn)品特征也比較鮮明。機(jī)電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,產(chǎn)品的輕細(xì)巧等特征比較突出,并且比較容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)制造。機(jī)電一體化的產(chǎn)品記憶以及信息處理功能比較突出,能夠?qū)a(chǎn)品的高效性以及智能化的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,并能起到自動(dòng)監(jiān)視的功能和診斷功能等,在產(chǎn)品的安全可靠性上也能有效提高,可通過負(fù)荷以及運(yùn)行情況加以有效調(diào)整控制。另外,機(jī)電一體化的產(chǎn)品類型也比較多。機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中一部分控制功能及機(jī)構(gòu)用電子裝置替代,其中比較常見的有機(jī)電一體化照相機(jī)以及打印機(jī)等產(chǎn)品。此外,比較典型性的產(chǎn)品有著較為完整性的結(jié)構(gòu),其中比較常見的就是工業(yè)機(jī)器人以及自動(dòng)繪圖機(jī)等。簡(jiǎn)單地依靠機(jī)械以及電子無法制造這些產(chǎn)品,兩者結(jié)合,就能夠大大提高可運(yùn)行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設(shè)備的信息處理機(jī)構(gòu),比較常見的產(chǎn)品有全電子式電話交換機(jī)以及電機(jī)調(diào)速裝置等內(nèi)容。
2.機(jī)電一體化核心技術(shù)分析
機(jī)電一體化的核心技術(shù)比較多。計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù),能夠發(fā)揮信息交換以及存取和運(yùn)算等作用。計(jì)算機(jī)以及信息技術(shù)當(dāng)中的專家系統(tǒng)技術(shù)以及人工智能技術(shù)也是比較常用的。機(jī)電一體化核心技術(shù)中的系統(tǒng)技術(shù),是通過整體概念對(duì)多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行組織應(yīng)用的,其中接口技術(shù)就是比較常用的。為保障計(jì)算機(jī)的通信,要對(duì)數(shù)據(jù)傳遞格式進(jìn)行規(guī)格化以及標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)。目前這一應(yīng)用技術(shù)中的開發(fā)成本比較低,在高速串行接口的應(yīng)用方面比較突出。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的機(jī)械本體技術(shù)是比較重要的應(yīng)用技術(shù)。這一技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)性能的改善以及質(zhì)量的減輕等層面。當(dāng)前的機(jī)械產(chǎn)品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產(chǎn)品質(zhì)量,要在結(jié)構(gòu)上加以優(yōu)化,并加強(qiáng)非金屬材料的應(yīng)用。這一技術(shù)的應(yīng)用響應(yīng)速率得到了很大提高,在整體的效率上也得到了有效提高。機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的信息處理技術(shù)以及傳感技術(shù)也是比較常見的應(yīng)用技術(shù)。信息處理技術(shù)的應(yīng)用中,將微型計(jì)算機(jī)在實(shí)際工作中加以科學(xué)應(yīng)用,就能從整體上提高信息處理的效率,在信息的安全可靠性方面也能有效保障,提高了抗干擾能力。而傳感核心技術(shù)的應(yīng)用有著高靈敏度以及抗干擾能力,在當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)下,對(duì)光纖電纜傳感器的應(yīng)用比較重要。另外,機(jī)電一體化核心技術(shù)當(dāng)中的軟件技術(shù)以及驅(qū)動(dòng)技術(shù)也是較為常用的技術(shù)。軟件技術(shù)應(yīng)用是和硬件協(xié)調(diào)應(yīng)用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產(chǎn)維修效率,以及軟件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用是發(fā)展的重要課題。在驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用下,在響應(yīng)速度上也能有效提高,對(duì)控制專用組件以及傳感器和電機(jī)三位一體的作用發(fā)揮也比較重視。
三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)探究
1.機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域分析
機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平提高起到了積極促進(jìn)作用。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發(fā)展以及技術(shù)優(yōu)化,機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用使之結(jié)構(gòu)、功能和控制精度等都得到了有效提高,在總線式以及緊湊型的結(jié)構(gòu)應(yīng)用下,使得數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化。應(yīng)用CPU以及多主總線體系結(jié)構(gòu),進(jìn)行開放性設(shè)計(jì)等,能提高接口的標(biāo)準(zhǔn)化,實(shí)現(xiàn)使用效益最大化呈現(xiàn)。通過智能化以及WOP的實(shí)現(xiàn),機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)二維以及三維的動(dòng)態(tài)加工仿真。信息存儲(chǔ)大容量的模塊化設(shè)計(jì)使得控制功能也得到了有效提高,可有效實(shí)現(xiàn)多過程以及多通道控制。例如:當(dāng)前市場(chǎng)上的CK0632數(shù)控機(jī)床就是采用機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床,外型大氣美觀,用途廣泛,操作方便。機(jī)床主軸采用高度精密滾動(dòng)軸承之承,回轉(zhuǎn)精度高。機(jī)訂導(dǎo)軌采用耐磨鑄鐵,經(jīng)過超音頻淬火能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地保證機(jī)床加工精度。CK0632數(shù)控機(jī)床機(jī)床也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,完成車削多種零件的內(nèi)外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外,CK0632數(shù)控機(jī)床還有配有完備的S.T.M.功能,可以發(fā)出和接收多種信號(hào)控制自如的加工過程。目前,CK0632數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于電器、儀表儀器工業(yè)、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機(jī)械、五金工具及其他高精度復(fù)雜零件的加工制造。機(jī)電一體化在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用也比較突出,第二代機(jī)器人的設(shè)計(jì)中,對(duì)各種傳感元件進(jìn)行了科學(xué)應(yīng)用,這樣在作業(yè)的信息獲得以及操作對(duì)象的信息獲得都比較方便。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能準(zhǔn)確判斷分析對(duì)操作信息的處理,并進(jìn)行反饋控制。在第三代的機(jī)器人設(shè)計(jì)中,就通過多感知功能的應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜化的邏輯思維以及判斷和決策等,在作業(yè)的獨(dú)立性層面有著充分體現(xiàn)。
2.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著時(shí)展以及技術(shù)進(jìn)步,機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)向著智能化方向邁進(jìn)。這也是當(dāng)前的機(jī)電一體化和傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的重要不同。近些年,我國(guó)在處理器技術(shù)上的進(jìn)步以及傳感器系統(tǒng)的集成化目標(biāo)實(shí)現(xiàn),對(duì)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了有力支持。智能化機(jī)電一體化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際的應(yīng)用,對(duì)人的操作和工作量的減少能發(fā)揮積極作用,可有效減少人的腦力勞動(dòng)。機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展將實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展比較迅速。進(jìn)入新的時(shí)代,在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下,機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化目標(biāo)將得到實(shí)現(xiàn),在遠(yuǎn)程控制技術(shù)的應(yīng)用作用上將更加突出,同時(shí)會(huì)提高機(jī)電一體化的功能性以及安全性。機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)化趨勢(shì)比較突出,也就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的模式化以及開放式的總線結(jié)構(gòu)應(yīng)用,對(duì)系統(tǒng)的靈活性組態(tài)就有著鮮明呈現(xiàn)。在系統(tǒng)化的發(fā)展中,能加強(qiáng)通信功能,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程以及多系統(tǒng)的通信。不僅如此,機(jī)電一體化的發(fā)展也會(huì)向著微型化方向邁進(jìn)。這主要體現(xiàn)在電子部件的微型化,在產(chǎn)品的體積層面不斷縮小等。這樣就會(huì)促進(jìn)機(jī)電一體化的設(shè)備運(yùn)行效率提高,靈活性更加突出。
四、小結(jié)
綜上所述,機(jī)電一體化的發(fā)展中,技術(shù)的升級(jí)進(jìn)步對(duì)機(jī)電一體化設(shè)備的優(yōu)化起到了很大促進(jìn)作用。我國(guó)在機(jī)電一體化的發(fā)展中有了長(zhǎng)足進(jìn)步,但是在發(fā)展中存在著諸多不足。從理論上對(duì)機(jī)電一體化的技術(shù)進(jìn)行研究分析,就能為實(shí)際機(jī)電一體化發(fā)展提供理論支持,帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電一體化領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;技術(shù);應(yīng)用領(lǐng)域;發(fā)展方向
中圖分類號(hào): C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
目前我國(guó)機(jī)電一體化已經(jīng)形成了系統(tǒng)化的技術(shù),其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用也相對(duì)比較廣泛,因此,相關(guān)的建設(shè)單位要加強(qiáng)對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的研究,將其發(fā)展成集網(wǎng)絡(luò)化,智能化,微型化以及綠色化等集一身的技術(shù),從而促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
一、機(jī)電一體化要點(diǎn)概念
機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合的運(yùn)用到微電子技能、計(jì)算機(jī)技能、機(jī)械技能、主動(dòng)操控技能以及接口技能等,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的信息進(jìn)行改換;而且保證程序編制的完整性和高質(zhì)量,根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)用和操作的根本性需求,對(duì)內(nèi)部的規(guī)劃進(jìn)行合理化的裝備;同時(shí),在系統(tǒng)的功用、質(zhì)量以及能耗等多個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和改善,保證機(jī)電一體化運(yùn)用的是最新的技能手段,終究構(gòu)成一個(gè)全體化的系統(tǒng)商品。因而,在機(jī)電一體化當(dāng)中首要包含的是技能和商品等兩個(gè)重要環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化并不是一個(gè)單純性的技能手段,而是將多種技能進(jìn)行組合和交融,構(gòu)成一個(gè)全新的技能系統(tǒng)。機(jī)電一體化的功用性較強(qiáng),且當(dāng)機(jī)電一體化技能發(fā)展到一定的時(shí)期以后,一些微電子的設(shè)備還可以對(duì)內(nèi)部的許多零件和元件進(jìn)行替代,具有愈加新穎的功用。多見的有:主動(dòng)的信息數(shù)據(jù)處理、主動(dòng)的操控調(diào)理、主動(dòng)的記載顯現(xiàn)、主動(dòng)的功用性監(jiān)測(cè)以及主動(dòng)功用確診維護(hù)等,以保證機(jī)電一體化可以時(shí)間處于最好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,而且提高系統(tǒng)作業(yè)之時(shí)的效率。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
1、 數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)已經(jīng)有 40 年的發(fā)展歷程,技術(shù)難度有顯著提高,無論在結(jié)構(gòu)、功能、操作還是控制精度上。其中總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)最具有代表性,這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用多個(gè)CPU、多個(gè)主總線,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外還有開放性設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性,可以大大提高用戶的使用效益。
WOP技術(shù)和智能化。根據(jù)車間實(shí)際作業(yè)狀況,可以通過系統(tǒng)完成編程。同時(shí)可以仿真加工過程,并實(shí)現(xiàn)在線診斷控制、模糊診斷等智能系統(tǒng)。隨著一體化技術(shù)的成熟,如大容量存儲(chǔ)器的出現(xiàn)和軟件的模塊化設(shè)置,使數(shù)控功能極大豐富,同時(shí)使得 +0+ 系統(tǒng)的控制功能也加強(qiáng)了。
全方位滿足技術(shù)要求,比如只有一臺(tái)機(jī)床的情況下,也可以順利完成多個(gè)加工要求,并實(shí)現(xiàn)刀具使用檢測(cè)、物料流通、機(jī)械手等的集成,統(tǒng)一到系統(tǒng)中。在系統(tǒng)中,分出多級(jí)網(wǎng)絡(luò),這樣實(shí)現(xiàn)了構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的作業(yè)能力。這種數(shù)控裝置以單板、單片機(jī)作為控制中心,并由專用芯片及模板組成。
2、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)領(lǐng)域。CIMS 的組成并非分散的子系統(tǒng)組合,而是由全局的經(jīng)過實(shí)踐積累的最優(yōu)系統(tǒng)綜合。加強(qiáng)了原有的各部門溝通,圍繞制造,控制“物流”和“信息流”,將經(jīng)營(yíng)策劃、產(chǎn)品研發(fā)、制造準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、經(jīng)營(yíng)管理進(jìn)行更好的結(jié)合。當(dāng)集成度越高,就越能夠使各個(gè)生產(chǎn)要素間的配置更加合理,使得生產(chǎn)要素的潛力得到更大程度地體現(xiàn)。
3、柔性制造系統(tǒng)(FMS)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)被稱作柔性制造系統(tǒng),包括計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械手、料盤、搬運(yùn)車輛和自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等。可以依照生產(chǎn)要求,及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行生產(chǎn),這種靈活的生產(chǎn)方式可應(yīng)用于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
4、鋼鐵領(lǐng)域。在鋼鐵企業(yè)中,機(jī)電一體化體系是以微處理機(jī)為中間,把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、外表等技能有機(jī)的結(jié)合起來,選用拼裝合并方法,為完成工程大體系的歸納一體化創(chuàng)造有力條件,增強(qiáng)體系操控精度、質(zhì)量和可靠性。
因?yàn)殇撹F工業(yè)具有大型化、高速化和接連化的特色,傳統(tǒng)的操控技能遇到了難以克服的艱難,因而十分有必要選用比如機(jī)電一體化的智能操控技能。機(jī)電一體化的智能操控技能首要包括專家體系、含糊操控和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,其廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、操控、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量確診等各個(gè)方面。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向
根據(jù)國(guó)內(nèi)外高新技術(shù)分析,機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展尤為迅速,一下幾個(gè)方面將作為其未來的發(fā)展方向。
1、智能化。機(jī)電一體化與傳統(tǒng)的機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別就在于智能化方面,智能更加代表機(jī)電一體化的未來方向。隨著中央處理器運(yùn)作速度的提高和計(jì)算機(jī)的高性能化,使得嵌入智能控制算法成為了可能,從此機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品向著智能化方向發(fā)展。這種智能機(jī)電一體化產(chǎn)品擁有模擬人類智能的功能,可以做出一些判斷推理以及功能決策,以取代制造作業(yè)中部分人的腦力勞動(dòng)為目的。
2、系統(tǒng)化。系統(tǒng)具有任何組態(tài)的功能,隨時(shí)分解、組合是系統(tǒng)的特征,系統(tǒng)也正致力實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)互相調(diào)和及整合管理。系統(tǒng)的具有較強(qiáng)的通信功能,除了通用的通信方式外,遠(yuǎn)程通訊及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)正在興起,以及其需要的局部網(wǎng)絡(luò)正慢慢的被采用。未來,機(jī)電一體化產(chǎn)品會(huì)越來越考慮人的因素,令機(jī)電一體化產(chǎn)品模擬人的智能、甚至情感。或者也可以根據(jù)某種生物的良好結(jié)構(gòu),模擬出生物機(jī)體,生物系統(tǒng)化越來越成為其發(fā)展的方向之一。
3、微型化。微型系統(tǒng)是機(jī)電一體化發(fā)展的一個(gè)新方向。其高度融入微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)。有國(guó)外專家稱,微型電子機(jī)械的物理體積一般要小于 1 立方厘米,但這并非最終尺寸,正向微米、納米級(jí)方向進(jìn)軍。微機(jī)電一體化系統(tǒng)集合占地小、耗能少、運(yùn)用靈活等特點(diǎn)于一身,更容易進(jìn)入狹小空間,同時(shí)便于精細(xì)操作。由此,其在生物、醫(yī)學(xué)、航空、工農(nóng)業(yè)及國(guó)防領(lǐng)域,有著廣闊的使用前景。據(jù)目前掌握的技術(shù),可根據(jù)半導(dǎo)體器件生產(chǎn)過程中的蝕刻方法,在實(shí)驗(yàn)室中完成亞微米級(jí)機(jī)械零件的制造。
4、模塊化。有人說機(jī)電一體化產(chǎn)品的模塊化是一項(xiàng)緊迫而艱難的任務(wù)。市場(chǎng)上,機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家很多,統(tǒng)一開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、電氣、動(dòng)力、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品并非易事。制訂統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)是前提,這樣才能使各部件、單元匹配成功。機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)商可以依照標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品進(jìn)行創(chuàng)新,更新?lián)Q代,為自己的不斷擴(kuò)大再生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
5、網(wǎng)絡(luò)化。像所有產(chǎn)業(yè)一樣,網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)及發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有著十分重要的影響,使其越來越向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。市場(chǎng)上出現(xiàn)很多種類的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不一樣。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)發(fā)展前景廣闊,其實(shí)遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一種。
6、綠色化。隨著社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,“綠色”產(chǎn)品已成為各產(chǎn)業(yè)所追求的至高目標(biāo)。這是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì),并要求產(chǎn)品的全生命周期,包括設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)過程都要綠色環(huán)保。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化要求產(chǎn)品的制造過程無污染、無浪費(fèi),結(jié)束產(chǎn)品生命時(shí)可回收利用。
結(jié)束語(yǔ)
機(jī)電一體化的核心工作有兩方面,其一是改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),應(yīng)用微電子技術(shù)使其達(dá)到節(jié)能、低耗,高質(zhì)、高效的目標(biāo),從而引領(lǐng)傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)一步大發(fā)展;另一方面是促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的及時(shí)更新?lián)Q代,未來的機(jī)電產(chǎn)品將集自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化為一身。
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[1]徐世亮.淺談機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技致富向?qū)В?014,(3).
一、高職機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題
1.培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)定位不準(zhǔn)。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案基本上按既懂機(jī)又會(huì)電來定位,往往造成機(jī)不太懂、電也不太通的尷尬局面,失去了該專業(yè)應(yīng)有的特色,更不能滿足重慶市汽車摩托車、裝備制造、資源加工、高新技術(shù)四大支柱產(chǎn)業(yè)和沿海地區(qū)對(duì)人才的需求。
2.課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容不能滿足企業(yè)需求。近幾年來,重慶市機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)置雖有所改進(jìn),但教學(xué)內(nèi)容仍較陳舊,課程與教材內(nèi)容重復(fù)較多,缺乏對(duì)學(xué)生智力的開發(fā),學(xué)生所學(xué)到的知識(shí)與企業(yè)的要求尚存在差距。例如,數(shù)控加工工藝和刀具、CAD/CAM與數(shù)控自動(dòng)編程、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與維修等教學(xué)還較薄弱。
3.體現(xiàn)工業(yè)發(fā)展水平的專業(yè)教材急待更新。目前高職院校所采用的機(jī)電一體化專業(yè)(數(shù)控方向)教材大多沒有充分體現(xiàn)出行業(yè)的發(fā)展水平,形態(tài)單一,內(nèi)容陳舊,實(shí)踐性差。適合數(shù)控系統(tǒng)原理、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)維修和數(shù)控人才實(shí)訓(xùn)等課程的教材非常有限,且與生產(chǎn)實(shí)際相脫離。
4.實(shí)踐教學(xué)方式不能體現(xiàn)高職教育特色。近幾年,筆者所在的萬州市一些職業(yè)院校在實(shí)訓(xùn)硬件選型上逐步趨向采用工業(yè)用數(shù)控機(jī)床、加工中心。由于數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴,學(xué)校購(gòu)置設(shè)備數(shù)量有限,只能給學(xué)生作演示實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生實(shí)際操作機(jī)會(huì)較少,而數(shù)控技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門綜合技術(shù),不通過實(shí)踐的體驗(yàn),很難學(xué)到操作技能,就達(dá)不到良好的教學(xué)效果。
5.“雙師型”教師數(shù)量不足、素質(zhì)不高。目前在重慶市的職業(yè)院校中,具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控師資數(shù)量嚴(yán)重不足,由于一些職業(yè)院校固有的體制和政策規(guī)定上的限制,從社會(huì)上引進(jìn)既具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),又有一定理論水平的工程技術(shù)人員來充實(shí)教師,在職稱、工資、福利等方面得不到公正待遇,工作積極性得不到充分發(fā)揮。
二、高職機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定應(yīng)注意的問題
1.形成新的人才培養(yǎng)機(jī)制。通過成立由學(xué)校、企業(yè)專家組成的專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì),充分的市場(chǎng)調(diào)研,確定本專業(yè)方向的理論與實(shí)踐課程體系和人才培養(yǎng)目標(biāo)。制訂專業(yè)定位方向和人才培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)立足庫(kù)區(qū),面向西部和沿海地區(qū),以滿足三峽庫(kù)區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)對(duì)機(jī)電人才的需求。
2.注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。學(xué)校要始終把德育放在首位,把學(xué)做人和學(xué)技能結(jié)合起來。特別在基礎(chǔ)課、專業(yè)課教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)精神、創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,進(jìn)行愛崗敬業(yè),艱苦奮斗的教育,幫助學(xué)生正確理解技術(shù)發(fā)展與勞動(dòng)活動(dòng)的關(guān)系,認(rèn)識(shí)職業(yè)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和個(gè)人成長(zhǎng)的意義,使受教育者形成健康的勞動(dòng)態(tài)度、良好的職業(yè)道德和正確的價(jià)值觀。
3.形成具有高職特色的專業(yè)教學(xué)計(jì)劃。為了確保培養(yǎng)質(zhì)量,突出職業(yè)能力,專業(yè)教學(xué)計(jì)劃要隨市場(chǎng)需要進(jìn)行修改。將培養(yǎng)過程分為職業(yè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)和職業(yè)崗位實(shí)訓(xùn)兩個(gè)階段。第一階段圍繞專業(yè)核心技術(shù)的學(xué)習(xí),建立課程體系,優(yōu)化課程組合,精選課程內(nèi)容,突出實(shí)用性,將理論課與實(shí)踐課融為一體,課堂教學(xué)與動(dòng)手操作有機(jī)結(jié)合。第二階段主要進(jìn)行綜合實(shí)踐訓(xùn)練,使學(xué)生積累崗位工作經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)的比例大于1:1。同時(shí)加強(qiáng)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等工具類課程的教學(xué),為學(xué)生今后的發(fā)展奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.改革傳統(tǒng)教學(xué)方式和考試方式。專業(yè)課程設(shè)置要隨企業(yè)的需用而增減,隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),教學(xué)方式也要靈活。我校的高職機(jī)電一體化(數(shù)控方向)專業(yè)開設(shè)數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修,引進(jìn)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)技術(shù)人員作為任課教師,上課不照搬教材,每次課以不同的課題形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析和解決的能力。
以技能性綜合實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的考核方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的閉卷考試,成績(jī)?cè)u(píng)定以學(xué)習(xí)過程為主。
5.重視兩個(gè)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。重視傳統(tǒng)金工實(shí)習(xí)。現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,自動(dòng)化的數(shù)控機(jī)床,離不開傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨等加工技術(shù),一個(gè)數(shù)控加工人員,如果不懂得刀具角度、切削用量和制造工藝,就不可能成為一個(gè)合格的數(shù)控人員。因此在教學(xué)計(jì)劃中必須設(shè)置金工實(shí)習(xí),一般在第二學(xué)期開設(shè),時(shí)間至少1個(gè)月。
重視生產(chǎn)實(shí)習(xí)。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),減少演示和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)踐教學(xué)別要注重生產(chǎn)實(shí)習(xí)這個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生到企業(yè)不僅是學(xué)習(xí)職業(yè)技能,而且還要學(xué)習(xí)企業(yè)文化,因此生產(chǎn)實(shí)習(xí)的時(shí)間和何時(shí)設(shè)置都應(yīng)該全面考慮,時(shí)間不能少于一個(gè)月。
6.開展多渠道的實(shí)踐教學(xué)方式。學(xué)校應(yīng)走產(chǎn)學(xué)結(jié)合的道路,與企業(yè)共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地;加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè),增加實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入;成立職業(yè)院校共享的實(shí)驗(yàn)中心、實(shí)訓(xùn)中心等,提供公共的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái);建立開放式實(shí)驗(yàn)室等措施。以增加學(xué)生實(shí)際操作的機(jī)會(huì),也提高了職業(yè)資格證書的含金量。
7.推行職業(yè)資格證書。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)和職業(yè)技能鑒定考核的要求,建立以基本技能、專業(yè)技能、綜合技能三大模塊為主線的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐教學(xué)做到三年不斷線:一年級(jí)主要進(jìn)行基本技能實(shí)訓(xùn);二年級(jí)主要進(jìn)行專業(yè)技能實(shí)訓(xùn);三年級(jí)主要進(jìn)行綜合技能實(shí)訓(xùn),讓學(xué)生參加勞動(dòng)部門組織的職業(yè)技能鑒定考核,獲得相應(yīng)工種的職業(yè)資格證書,實(shí)現(xiàn)職業(yè)資格零培訓(xùn)。
8.改革傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。可以將傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)改為畢業(yè)綜合實(shí)訓(xùn),內(nèi)容為設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)實(shí)用型零件。因?yàn)楫厴I(yè)綜合實(shí)訓(xùn)是對(duì)學(xué)生職業(yè)技能的培養(yǎng),與以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)相比,實(shí)踐教學(xué)的范圍更廣,意義更大,它不僅是學(xué)習(xí)和掌握崗位操作技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是學(xué)生應(yīng)用所獲知識(shí)、技能和技術(shù)的一次綜合訓(xùn)練。
9.加強(qiáng)教材體系建設(shè)。采用教育部高職高專規(guī)劃與推薦教材和自編教材相結(jié)合的教材體系。教師根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、所任課程的發(fā)展現(xiàn)狀編寫講義,力求貼近實(shí)際,使學(xué)生掌握較新的理論、技術(shù)、工藝,形成一套較為適用的教材體系。
10.加強(qiáng)“雙師型”師資隊(duì)伍的建設(shè)。職業(yè)院校的教師應(yīng)繼續(xù)通過學(xué)歷教育深造,采用請(qǐng)進(jìn)來、走出去的方法對(duì)在職專業(yè)教師進(jìn)行再培訓(xùn),更新教師的知識(shí)水平和技能;對(duì)缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的年輕教師有計(jì)劃地送到企業(yè)或培訓(xùn)基地進(jìn)行實(shí)踐和學(xué)習(xí),重點(diǎn)放在工藝技術(shù)、故障診斷和排除等方面;改革人事管理制度,有目的地招聘有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員充實(shí)教師隊(duì)伍,給予他們各方面公正合理的待遇,以調(diào)動(dòng)和發(fā)揮他們的積極性。同時(shí)注重加強(qiáng)機(jī)電復(fù)合型的教師培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);整定計(jì)算;數(shù)據(jù)拼接; 發(fā)展
中圖分類號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
整定計(jì)算是保證電網(wǎng)正常運(yùn)行最為基本的工作,能夠使得故障出現(xiàn)之后繼電保護(hù)裝置可以在短時(shí)間之內(nèi)做出相應(yīng)的反應(yīng),保護(hù)電路并盡快的排除故障。數(shù)據(jù)模型拼接技術(shù)是整定計(jì)算之中一個(gè)很重要的方法,而現(xiàn)在的技術(shù)等等方面也面臨著不少的難題。本文通過研究現(xiàn)狀的方式對(duì)數(shù)據(jù)拼接的發(fā)展方向做出簡(jiǎn)要的分析。
一、整定計(jì)算的基本結(jié)構(gòu)
整定計(jì)算是針對(duì)于數(shù)據(jù)的維修保護(hù),通常都是將所有的數(shù)據(jù)集中起來一同維護(hù)管理。我們可以知道數(shù)據(jù)的集中無疑就是數(shù)據(jù)庫(kù)的職能了,因而整定計(jì)算的基礎(chǔ)就是數(shù)據(jù)庫(kù),其中包括了許多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)容:如接線圖、設(shè)備臺(tái)賬、基本運(yùn)行方式、后備保護(hù)運(yùn)行定值、整定計(jì)算模板、整定計(jì)算原則等多方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中接線圖主要使用了分層管理的方式,將電壓等級(jí)從南方最高的電壓到省內(nèi)最低的電壓分成幾個(gè)等級(jí)的電壓。基本運(yùn)行方式有全網(wǎng)運(yùn)行、各省運(yùn)行、省間運(yùn)行等幾種基礎(chǔ)的運(yùn)行方式。其中全網(wǎng)運(yùn)行方式的基礎(chǔ)就是各省與省間運(yùn)行方式兩種。后備保護(hù)運(yùn)行定值由在各省之間的后備保護(hù)定值一同組成。而整定計(jì)算原則既可以使用全國(guó)統(tǒng)一的整定計(jì)算原則,同樣可以使用各省自己?jiǎn)为?dú)制定的整定計(jì)算原則。
基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)將管理由管理方交給的所有建立的數(shù)據(jù)庫(kù),包括維修、保護(hù)等等多個(gè)方面的管轄措施。各省電網(wǎng)用戶都會(huì)有屬于自己的數(shù)據(jù)庫(kù),自己的數(shù)據(jù)庫(kù)也僅對(duì)用戶本人所開放,并且所有數(shù)據(jù)的使用登陸等等情況都會(huì)有所記錄,保證用戶數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全。
二、數(shù)據(jù)模型的拼接
1 數(shù)據(jù)模型拼接的基本原理
上文中闡述了如何實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與管理,而數(shù)據(jù)的拼接正是把用戶的數(shù)據(jù)上傳到上級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù),然后進(jìn)行拼接,從而形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。拼接的過程大致是下屬電網(wǎng)整定計(jì)算系統(tǒng)導(dǎo)出圖形與參數(shù)到XML交換文件,之后經(jīng)過第一次導(dǎo)入完整導(dǎo)入到空區(qū)域。后續(xù)導(dǎo)入即是匹配導(dǎo)入,僅導(dǎo)入修改的部分。其中目標(biāo)區(qū)域是接受導(dǎo)入源工程數(shù)據(jù)的區(qū)域,這些區(qū)域都存在于目標(biāo)工程之中。而目標(biāo)工程指的是某種計(jì)算工程并且接受導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行整定計(jì)算。
2數(shù)據(jù)交換的原則
數(shù)據(jù)交換的過程中,所交換的文件對(duì)數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行詳盡的描述,導(dǎo)出時(shí)選擇相應(yīng)的區(qū)域或者選擇部分區(qū)域以及之間的線路進(jìn)行傳輸。而相對(duì)應(yīng)的,導(dǎo)入的操作之中,文件的交換成為了數(shù)據(jù)交換過程之中最為關(guān)鍵的一個(gè)部分,要注意到以下幾個(gè)方面:(1)導(dǎo)入的過程中,文件的導(dǎo)入必須伴隨著相應(yīng)的設(shè)置以及用戶的確認(rèn)才能完整的進(jìn)行,最終保存至數(shù)據(jù)庫(kù)之中。(2)交換文件與元件的名稱進(jìn)行匹配。匹配主要是由兩個(gè)方面來進(jìn)行的,自動(dòng)匹配以及手動(dòng)匹配,當(dāng)然大多數(shù)的系統(tǒng)之中都是優(yōu)先采用自動(dòng)匹配,而當(dāng)不能自動(dòng)匹配成功的時(shí)候,只有采用手動(dòng)匹配的方式來進(jìn)行匹配。兩種匹配方式都是為了迎合數(shù)據(jù)的分級(jí)方式從而進(jìn)行的,均是逐層匹配。(3)在數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)的過程之中,數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)記錄每一次所導(dǎo)入的數(shù)據(jù)所屬的區(qū)域,當(dāng)下一次相同區(qū)域數(shù)據(jù)導(dǎo)入時(shí),數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)將兩次導(dǎo)入數(shù)據(jù)的區(qū)域相互比較,如有缺失的區(qū)域,系統(tǒng)將缺失的區(qū)域提取出來,詢問是否已經(jīng)刪除。而相對(duì)應(yīng)的一次性設(shè)備,將不會(huì)保存這類的信息。若上述中記錄信息的區(qū)域之中存在有一次性設(shè)備,系統(tǒng)將直接進(jìn)行提示是否刪除。
3 整定計(jì)算數(shù)據(jù)拼接的技術(shù)難點(diǎn)
整定計(jì)算數(shù)據(jù)拼接的主要技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在將下級(jí)導(dǎo)出的交換文件與上級(jí)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拼接的過程之中,需要考慮許許多多這兩個(gè)方面的差距并做出最為合適的處理方案。其中包括了廠站、線路和其他元件的增加與刪減、名稱的更改、參數(shù)的改動(dòng)、位置的改動(dòng)、運(yùn)行方式的不統(tǒng)一等等。這些不統(tǒng)一在修改的過程中存在的很多必須要注意的方面使得整個(gè)修改方案變得更加的困難。首先要確保在拼接之后的數(shù)據(jù)不會(huì)有任何的偏差。其次拼接過程中數(shù)據(jù)的修改不能從單獨(dú)的一方面進(jìn)行,并且修改的過程最好能夠完整的展示給每一個(gè)用戶,能夠方便用戶的操作,從而提高整個(gè)系統(tǒng)修改的實(shí)用性。還有另外一點(diǎn)就是基于用戶操作的習(xí)慣不相一致,計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)也會(huì)有所差異,所以之后整個(gè)數(shù)據(jù)拼接過程的優(yōu)化,將會(huì)從新程序的開發(fā)以及更新管理方案進(jìn)行更加進(jìn)一步的調(diào)整。
三、數(shù)據(jù)拼接發(fā)展方向
基于上述對(duì)于現(xiàn)階段繼電保護(hù)數(shù)據(jù)拼接的分析,可以看出現(xiàn)在數(shù)據(jù)拼接仍然有不少的難點(diǎn)需要我們進(jìn)一步解決,其中技術(shù)難點(diǎn)與管理上的難題都有所存在,造成現(xiàn)在的數(shù)據(jù)拼接并不是十分科學(xué)高效的。故下文之中將對(duì)數(shù)據(jù)拼接的發(fā)展方向進(jìn)行分析研究。
1智能化的開發(fā)將會(huì)成為數(shù)據(jù)拼接的主要發(fā)展方向。近些年來,智能化的發(fā)展越發(fā)的迅速,包含了眾多的領(lǐng)域,以至于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳信息等方面都出現(xiàn)了重大的突破。這些領(lǐng)域因?yàn)橹悄芑慕槿霃亩辛孙w速的發(fā)展,完全都是因?yàn)檫@些領(lǐng)域之中,復(fù)雜的問題計(jì)算與研究占據(jù)了十分大的一部分,而繼電保護(hù)的一體化整定計(jì)算數(shù)據(jù)的拼接無疑也是屬于這一方面的。在數(shù)據(jù)拼接的過程之中會(huì)出現(xiàn)很多上下級(jí)信息不完全相同進(jìn)而需要雙方面進(jìn)行信息檢查的時(shí)候,智能化的優(yōu)勢(shì)將會(huì)體現(xiàn)出來,智能化將會(huì)把所有的信息進(jìn)行比較分析,從而以最快的速度將整個(gè)數(shù)據(jù)拼接過程之中出現(xiàn)的差異給予正確的修復(fù),智能化同時(shí)也可以更加方便用戶的操作,使得信息的拼接變得更加方便簡(jiǎn)潔,而相對(duì)于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)拼接系統(tǒng)而言,智能化更高強(qiáng)度的加大了數(shù)據(jù)拼接的速率,同時(shí)也將錯(cuò)誤率降至最低的水平之下。
2計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化使得整個(gè)世界有了新一次的革命,對(duì)于數(shù)據(jù)的拼接同樣如此。網(wǎng)絡(luò)化同樣應(yīng)該進(jìn)入數(shù)據(jù)拼接的處理之中,繼電保護(hù)能保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng),在故障發(fā)生的同時(shí)可以最為有效的排除、切斷故障元件,而數(shù)據(jù)的拼接在整個(gè)整定計(jì)算過程中顯得格外重要。故障點(diǎn)的探尋等信息的交換,在網(wǎng)絡(luò)化的環(huán)境之中,可以將信息更加快速安全的進(jìn)行拼接整合,使每一個(gè)保護(hù)單元都可以共享信息以及更加穩(wěn)定協(xié)調(diào)的工作。網(wǎng)絡(luò)化使得數(shù)據(jù)信息管理更加方便簡(jiǎn)潔,將信息有序的進(jìn)行排列,在數(shù)據(jù)拼接的過程之中,大大減少了雙方信息不一致而導(dǎo)致的更加復(fù)雜的整理修改數(shù)據(jù)。
結(jié)語(yǔ)
本文通過對(duì)現(xiàn)在繼電保護(hù)一體化整定計(jì)算數(shù)據(jù)模型拼接的難點(diǎn)與缺失進(jìn)行概述分析,對(duì)之后數(shù)據(jù)拼接的發(fā)展方向進(jìn)行了預(yù)測(cè),從而發(fā)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化與智能化將會(huì)在數(shù)據(jù)拼接的方面占據(jù)更加重要的份額。這兩個(gè)方面的發(fā)展將會(huì)大大減少數(shù)據(jù)拼接過程之中出現(xiàn)的各種問題,提供更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)以及管理機(jī)制,能夠使得整個(gè)數(shù)據(jù)拼接過程錯(cuò)誤率大大下降,也為每一個(gè)用戶提供了更加便捷的服務(wù)方式。