机电一体化毕业论文
机电设备的安装好坏对企业的日常中安全和经济运行起到最直接的影响效果,对于机电设备的安装是众多工程人士关注的对象。下面是小编整理的机电一体化毕业论文。欢迎参考!
机电一体化毕业论文一
摘要:随着经济的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,而机电一体化在工程机械中的应用与发展也促进了工程机械的不断进步。
本文主要对机电一体化技术以及其在工程机械中的应用与发展进行了分析研究。
关键词:工程机械 机电一体化技术 应用 发展
引言
随着科学技术以及新兴科技突飞猛进的发展,极大地促进了学科之间的相互渗透、融合,同时也促进了工程建设领域的革新与创新。
目前,机电一体化已经渐渐成为一种独立的技术,在各行各业都有不同程度的应用。
尤其是科学技术的发展,在很大程度上促进了机电一体化的进步与创新,并且在工程机械中得到了很好的应用。
积极地采用机电一体化,将机械、电子技术和液压技术进行了有效的结合,大大地提高了机械的多种功能,
比如说,动力性能提升,燃油的经济效益提高,安全性和可靠性大增,操作的精准度和舒适度都大幅度提高,机械的使用寿命也随之延长。
所以,研究工程机械机电一体化的应用与发展有着重大意义。
一、机电一体化技术的概述
机电一体化就是综合地运用机械、计算机、微电子、电力电子、光学、接口等技术,对各个功能进行合理的配置,从而实现了高质量、多功能、低能耗的价值和功能。
机电一体化也称之为机械电子学,属于一门新兴的边缘综合科学, 机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、控制技术和
精密机械技术有机结合,并综合应用到实际中去的综合技术。
主要是通过微电子技术的应用,把微电子技术引进到相关的动力功能、机械主功能、控制功能等方面,在软件方面能够使得机械装置与电子装置相互进行有机结合而形成有效的系统。
而随着科学技术的发展,机电一体化技术也得到了快速发展,并且处于不断创新与进步之中。
机电一体化技术逐渐走向了高智能化、微型化、网络化、个性化和绿色化的趋势。
而机电一体化技术在工程机械中的应用,能够使得各种性能方面都得以明显改善,比如操作舒适性能够得以有效提高;机械能耗能有效大幅度降低,明显提高机械功效。
可靠性不断提高;不断提高相应的作业精度和作业效率。
二、工程机械机电一体化技术的应用
机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值,尤其是在工程机械中的应用更具广泛性和有效性,机电一体化技术在工程机械中的应用主要表现在以下几个方面:
1、机电一体化技术的在工程机械提高生产效率、节能降耗方面的应用
在传统的工程机械中,能量的充分利用率和使用率比较低。
比如说,液压挖掘机其燃料的充分利用率仅仅占了30%,剩下的70%左右的能量都被浪费了。
在能源资源高度紧张的今天,迫使机械工程的发展必须向着“节能降耗”的方向发展。
比如说,小松公司生产的挖掘机能够很好地达到节能降耗的目的,大约可以节省23%的燃料,最主要的原因就是新型的控制节能器的采用。
日立公司生产的挖掘机,采用了“卡特电子效率”节能控制体系,通过对泵以及发动机的综合、全面控制,大大提高了利用率,其能量利用率能够达到98%左右,生产率也相应地得到了大幅度的提升。
所以说工程机械中电子节能控制器的运用,大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率,一定程度上发挥到了节能的作用。
电子节能控制器操作比较简单,对机械的磨损也相对减少,从而提高了工作的效率。
2、在自动化以及半自动化的作业全过程中的应用
工程机械全面地实现作业自动化以及半自动化水平,可以有效地降低操作人员的劳动强度,有效地提高生产效率,大大减少了因为操作人员的经验不足或技术不到位对于操作精度的影响。
比如说,三菱公司设计生产的挖掘机,有控制挖掘机轨迹系统的功能,相关的操作人员在控制板上将铲斗的运动形状和运动轨迹设定好之后,
相应的微机操作系统就会根据不同角度的传感器发出的信号,对动臂、铲刀和斗杆的运动进行自动的控制,从而实现多种特定断面沟槽、开口和斜坡的精准挖掘,有效地实现了挖掘操作的自动化水平。
3、在控制柴油机上的应用
要想进一步深入发展柴油机技术, 应该要解决发动机排放质量与最低油耗间的矛盾。
在电子技术发展十分迅速的今天,采用电子节能液压泵系统能够有效减小能耗, 还能自动控制冷风扇的转速随温度的变化, 这样的条件下, 电子控制自动变速,
还包括根据负荷条件自动调节柴油机油门等内容都能得以实现, 能够使得在各种变工况下的柴油机,在满足经济指标和排放指标的最佳喷油时间的同时, 能够实现净化排气、节约能源、提高效率。
4、机械操作的自动化能够降低劳动强度
在工程机械施工操作中引入机电一体化实现操作的自动化或者半自动化,这样大大降低了劳动强度,提高了工作效率,并且大大减少了因为操作者工作经验不足而造成的作业精度的影响。
5、在工程作业精确度方面的应用
在工程机械设备中使用电子控制系统可以将称量的过程自动化,对称量系统实现微机控制,使得称量更加精确。
自动找平装置的应用,大大提高了混凝土沥青摊铺机的工作效率和施工质量。
自动供料系统(超声波技术)的应用,完美地完成了混凝土沥青摊铺机对于供料的自动调节,全面提升了摊铺的效果和质量。
与此同时,铲运机铲斗刀、平地机刮刀以及推土机铲刀的电子化操作控制,减少了误差,提高了工作效率,同时还节约了人力,降低了施工人员的工作强度,高效、快捷,符合现代工程施工的要求。
6、电子监控、故障自诊以及自动报警
电子监控、故障自诊以及自动报警,也就是说对于工程机械的工作装置,传动系统、发动机、液压系统以及制动系统进行全面的监控,一旦在运行的过程中发生异常情况,就会自动地找出故障的位置并自动进行报警提示。
机电一体化的发展和应用,大大地改善了操作人员的现实工作条件,全面提高了机械设备的工作效率。
与此同时,简化了机械设备检查和维护的工作,相应地减少了维修费用,大大降低了维修停机的时间,对于提高机械设备的使用寿命有很大的作用和意义。
三、工程机械机电一体化技术的发展
1、传感技术的融合
目前,传感器技术在现代工程机械上应用较为广泛,比如,发动机可以通过机油压
力传感器、冷却水温度传感器等来进行发动机的运转状态的检测和控制;
沥青摊铺机上的传感器能够实现摊铺机在工作时实现自动找平且行走速度不变的特点,还能满足摊铺出来预定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。
在感器技术的迅猛发展的今天,精度要求越来越高,可靠性和稳定性也能不断提高,越来越广的采集信息范围也超着集成、多功能化和智能化方向发展,所以,未来在工程机械上将应用越来越多种类的传感器。
2、工程机械机电一体化趋于计算机与信息处理技术的应用
计算机是实现信息处理的主体, 信息处理技术包括范围应用比较广, 主要包括
信息的输入、识别、运算、变换、存储及输出等等方面。
计算机技术范围涉及到网络与通信技术、硬件和软件技术、数据库技术等等方面。
要想工程机械机电一体化技术发展不断进步, 应该大力发展计算机应用及信息处理技术。
3、电子控制理论的指导性增强
工程机械现代化的重要标志就是以微电子为核心的高新技术, 通过其应用和推广,在相关控制理论指导下,能够满足系统智能化设计的要求,完成相关的设计后的系统仿真等等。
结束语
综上所述,机电一体化在工程机械中的应用发展是当前机械工业发展必然的趋势,也是振兴和发展机械工业的必经之路。
随着科学技术的不断发展,工程机械机电一体化还会有着更多的创新与发展,未来工程机械机电一体化技术的应用将会融合机、电、光以及磁的综合性能,更好地促进工程机械的发展。
参考文献:
[1]张彬. 论机电一体化技术在现代工程机械中的应用与发展[J]. 现代商贸工业,2012,05:180.
[2]申宁,李国铭. 论机电一体化的发展及在工程机械中的应用[J]. 企业技术开发,2012,32:90-91.
[3]史凤兰. 机电一体化技术在工程机械中的应用[J]. 科技致富向导,2010,30:206-207.
[4]冷俊.机电一体化在工程机械中的应用[J].科技资讯,2009(07).
机电一体化毕业论文二
【摘要】:为保证电力系统的安全运行,国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制,实现转速控制、同步并网、负荷控制等功能。
本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例,介绍其系统机构、调试要点和实现功能。
【关键词】:300MW机组;电液调节系统;控制;调试
近年来,300MW机组在我国得到了广泛的应用。
为保证电力系统的安全运行,国内的大型机组均使用电液调节系统进行控制,实现转速控制、同步并网、负荷控制等能。
改变了系统的适应性和灵活性,提高了控制能力和控制效果,大大提高了发电机组的自动化水平[1]。
本文以电厂300MW机组使用的上海汽轮机有限责任公司生产的汽轮机为例,介绍其系统机构、调试要点和实现功能。
1、系统简介
该电厂的机组热控系统采用上海新华控制工程有限公司提供的Symphony系统,是一套集计算机、自动控制技术、数据库和网络为一体的产品,
具有独立的分散控制系统、监控技术及数据采集系统、控制系统,能够满足各个生产领域对信息管理和过程控制的需求。
系统采用合理的软、硬件功能配置和模块化设计,具有易于扩展的能力,将离线和在线调试集中于一体,便于调试及修改,设备的各个控制相对对立。
由高速数据网、DPU以及连接在网上的人机接口站组成,采用开放式的系统结构,设计了冗余TCP/IP网络结点在不同类型的站。
其中,汽轮机系统的功能模件组成了一个过程控制单元,,包括汽机基本控制、超速保护和汽机自启停3个功能,并分别由3个冗余的功能控制器和相应的功能子模件完成。
其硬件配置图如下:
图一 汽轮机硬件配置
机组的汽轮机电液调节系统操作员站是基于WindowsNT(2000)环境下的人机系统,具有界面友好、操作方便的特点。
共设置了包括总貌、趋势、棒图、操作面板、报警信息等11幅画面,为运行人员提供了方便的操作手段,通过监控画面实施检测汽轮机的运行。
2、控制功能
汽轮机电液调节系统的控制功能由3对冗余的BRCl00控制器实现,主要控制汽轮机的转速和功率,通过GV、TV、RSV和 IV实现,同时还具备防止汽机超速的保护逻辑。
主要功能包括超速保护、基本控制和自启停,3部分之间既相互独立,又通过对总线的控制交换控制信息。
2.1 超速保护
这部分的作用主要是超保护逻辑、DEH跳闸逻辑及超速试验选择逻辑、提供有开关状态及汽机自动停机挂闸状态三选二、转速三选二,控制着OPC电磁阀,,并汇总DEH跳闸信号通过接线将其送到ETS[2]。
能够有效防止汽轮机的转速飞快上升,维持转速在3000r/min。
超速实验必须在大于2950 r/min的定速3000 r/min、油开关未合闸的情况下进行。
2.2 基本控制部分
基本控制部分是汽轮机电液调节系统的核心,它提供与转速及复合相关的控制逻辑、调节回路,
通过一对冗余的BRC100实现所有伺服阀接口和闭环控制的PID调节器。
此外,还包括自动控制的其他功能,如限制设定、阀门管理、阀门设定、阀门试验、阀门切换、设定值/变化率发生器等。
2.2.1 转速控制
该电厂使用的汽轮机包括高压缸启动和高中压缸启动两种启动方式。
由TV控制冲转高压缸启动,当汽机挂闸后,阀门未处于校验状态,运行人员可以发出用户RUN命令,这时TV保持关闭,GV、IV全开。
这个命令相当于开机指令,它的发出意味着冲转开始,汽机运行期间始终保持RUN命令,当汽机重新跳闸才能将其清除掉。
根据DEH的画面,运行人员可以设定升速率和目标转速,当转速给定等于目标值时,程序会自动进入HOLD状态,等待运行人员重新发出新的目标值。
在汽轮机升速的过程中,除了临界区外,运行人员可以随时发出HOLD命令,这个时候,转速给定与实际转速相等,汽机会停止继续升速,持当前转速[3]。
为保证汽机安全通过临界区,转速在920~2000 r/min、2120~2820 r/min时,进入临界区,自动设置升速率为500 r/min。
工程师站可在线修改转速的临界区范围。
2.2.2 负荷控制
包括开环和闭环两种负荷控制的方式。
开环方式需要运行人员随时注意实际负荷的变化,当前前蒸汽参数和V阀门流量曲线决定了目标负荷和实际负荷的近似程度;
闭环是指控制过程中引入发电机调节级压力反馈或有功功率反馈,这时的汽机GV受调解级压力PID或负荷PID的控制调节。
刚投入发电功率闭环,为保证功率闭环投时无其他顾虑,应采用负荷给定和目标负荷跟踪当前实际负荷,可根据需要设定升负荷率和符合目标值。
待锅炉自 动燃烧后,汽轮机电液调节系统可转入锅炉自动方式。
负荷控制的主要功能包括主蒸汽压力限制或保护、负荷限制、阀位限制、频率校正、单阀/顺序阀切换、阀门试验和阀门校验等功能。
主蒸汽的压力限制功能指当机前压力降低至保护限值以下时,GV将以0.1%/s的速率关闭,直到机前压力恢复到限值之上0.07MPa;
气压保护功能主要用于在单元制机组的锅炉异常运行时,用以恢复稳定燃烧,有助于防止锅炉发生灭火事故[4]。
负荷限制包括高负荷限制和低负荷限制两种;阀位的限制功能允许机组运行人员设定平均阀位的最大值,当平均阀位的最大值超过这个限制会报警。
2.2.3 自动带初负荷
当时主蒸汽的压力决定了初负荷的实际大小,因此应引入主蒸汽压力进行修正,主蒸汽压力低时阀门开度较大,高时阀门开度小,可由工程师站在线修改。
2.3 自启停功能
这部分以转子的应力计算为基础,具有监视和控制两种功能,由一对冗余的BRC100完成。
控制并监视汽轮机运行的全过程,包括盘车、升速、带负荷、并网等。
升速过程中,汽轮机自启停根据转子的应力结算结果确定机组的状态,并给出推荐的升速率和目标转速;监视方式局限于报警或相关提示。
转子应力关系着汽轮机的使用寿命,300MW汽轮机的推荐使用寿命统称为10000次循环曲线。
汽轮机电液调节系统设计了HEAVY、MEDIUM和NORMAL循环对应的许用应力,分别为3000次、5000次、10000次,使其具有不同的转速和负荷变化率。
根据计算结果和选择的许用应力,系统ATC程序还可计算出月转子寿命消耗值、年转子寿命消耗值及转子寿命总消耗值。
3、小结
该电厂的300MW机组汽轮机数字电液调节系统自投入运行以来,控制逻辑设计满足了工艺流程的要求,硬件动作可靠,
具有良好的组态性能和正常的系统通讯功能,满足了300MW机组汽轮机的控制要求。
【参考文献】:
[1] 陈新安.变频技术在300 MW机组燃煤发电机组锅炉供油系统中的应用研究[D].浙江大学硕士学位论文,2006.
[2] 王丽珍. 汽轮机数字式电液调节系统的研究[D]. 太原理工大学硕士学位论文,2007.
[3 王颖,王印松,李中华. 300MW汽轮机调速系统模型与非线性分析[J]. 仪器仪表用户, 2006,13(5):88-89.
[4] 李音. 汽轮机DEH系统建模与仿真组态平台研究与开发[J]. 华中科技大学硕士学位论文,2007.
机电一体化毕业论文三
机电工程项目建设方的项目管理
摘要:本文就机电工程项目进行分析,介绍了项目实施中建设方的项目管理工作,
并通过实际经验,从组织管理、协调管理及投资控制等多方面进行了详细阐述,以保证项目的顺利实施,实现各项预期的管理目标。
关键词:机电工程;项目管理;建设方;投资控制
引言
机电工程项目一般都具有周期长、生产要素的价格变化频繁、产品单件性、固定性等特征,使得工程造价复杂多变。
项目的实施是一个复杂的系统工程,有其内在的客观规律,需要采用与其相适应的管理模式和管理方法去实现。
机电工程项目建设方作为工程项目的投资方,是整个工程的大脑中枢,在项目建设中占据主导地位,应对项目实施全过程管理。
具体从以下几方面进行简单叙述:
一、建设方的管理目标及任务
建设方是指由建设方以及业主组成的一方,有时建设方同时也是业主,建设方的项目管理服务于业主的利益。
建设方项目管理的目标主要包括项目的进度目标、投资目标和质量目标。
其中进度目标指的是项目交付使用的目标,如道路建成可以通车、机电设备可以投入使用、商场可以经营等;投资目标指的是项目的总投资;
项目的质量目标不仅包括传统意义上的设计、材料、环境施工质量等,也包括满足建设方相应的期望和需要。
项目的进度目标、投资目标和质量目标之间既相互统一,也相互矛盾:
要提高质量或加快进度往往需要增加投资,质量目标的实现会受到不合理的缩短进度的影响,这都表现了目标关系矛盾的一面。
但在保持原有投资的前提下,通过有效的管理,也可提高工程的质量及缩短工期,这体现了关系的统一。
建设方的项目管理工作在设计前的准备阶段、设计阶段、施工阶段、动用前准备阶段和保修期需分别进行如下工作
①安全管理;②投资控制;③进度控制;④质量控制;⑤合同管理;⑥信息管理;⑦组织和协调[1],即涉及到项目实施阶段的全过程。
二、组织管理
建设方要充分发挥管理作用,必须成立完善的管理机构(即某一建设项目针对成立的建设方项目管理部),
选用合格的监理单位、组织高效的管理团队,各项管理工作由对口的专业人员从事,包括对施工现场的协调管理,对造价的控制,对施工过程中的安全管理和监督及质量和进度控制等。
管理机构内要制定严格的管理制度,责、权、利结合明确,职能清晰,赏罚分明,以利于开展项目管理工作。
监理单位服务于建设方的项目管理,建设方在赋予其权利与地位的同时,要对其进行相应监管。
由于多数业主专业性较低,以及监理工作的强制性,项目建设方可通过管理、组织、经济、技术等措施或多项并举,让监理单位在激励和监管下努力为项目服务。
建设方的项目管理人员和监理人员都属于知识型员工,存在着智力资本管理中的一些普遍问题,管理与控制的难度较大。
要通过制度建设,让成员事事都受到制度的约束,进而让成员的行为或决策受到事先影响,
对某些不希望发生的负面行为如安全事故、质量事故等进行抑制,实现主动控制。
三、协调管理
建设方要加强对勘察单位、设计单位、施工和监理等参建单位的管理及其之间的协调配合。
开工伊始,每周建设方应组织一次工地例会,及时通报施工中存在的各种问题,设计、监理、施工和建设方共同协商解决,并共同监督执行。
会议上问题不能及时解决的,由建设方工地代表及时向项目负责人汇报,再报请单位高层领导进行协调。
遇到关于工程设计变更及其他技术问题,施工单位向监理和建设方工地代表提交工作联系单,建设方协调设计人员、监理共同会审后回复施工单位。
四、安全管理
在机电工程施工过程中,安全因素是最为重要的基础和前提,安全管理是项目管理中最重要的。
没有安全,项目目标的实现也就无从谈起。
机电工程施工过程中安全事故发生的主要原因在于施工单位对安全管理工作相关知识和措施了解不足,未充分重视安全管理工作并采取相应措施。
建设方和监理单位要加强对施工单位安全方面的监督和管理,杜绝施工工程中安全事故的发生。
五、机电工程项目建设方与其他方项目管理比较
由于建设方的项目管理是建设项目管理的核心,在虚拟建设中处于战略核心的地位,因此,建设方对项目的控制也应该是战略级别的控制。
目前已有的项目管理理论普遍针对的是项目的具体实施过程,具体到项目管理战略层的建设方的项目控制仍有其独特的个性,鲜见其相关研究。
在所有关于项目控制的描述中,工程建设各方控制的内容、方法和过程基本相同,即采用动态控制原理,通过计划、实施、检查、对比、调整的反复循环,实现项目管理的投资、进度、质量三大目标。
一般认为这是适用于项目各参与方的基本理论。
项目管理的基本原理虽然也适用于建设方,但在对建设方项目管理的深入分析中发现,建设方与其他各参与方的项目管理并不同,在具体到控制什么、如何控制等问题上存在着较大区别。
具体比较如表1:
表1:业主方项目控制与其他各参与方项目控制的比较
比较内容 建设方项目控制 其他各参与方项目控制
对象 项目总目标 具体目标任务
内容 虚拟建设协同 具体项目
思想 系统协同 控制论
原理 项目战略管理 动态控制
方法 监督管理 计划,实施,检查
手段 建设监理 质量,进度,成本控制
六、进度控制
不论何种性质的工程,为发挥最大效益,建设方都希望项目能早日完成并投入使用,
因此项目的重点工作之一就是保证其制定的进度目标,建设方加强对项目进度控制也就非常重要。
承包商要根据合同工期的要求,编制施工组织设计(含工程进度计划),并由建设方会同监理单位相关人员进行审查,使承包商的工作能在正常合理的状态下开展。
建设方编制网络计划和进度控制工作细则,指导监理人员对施工单位控制好项目的实施进度,并明确施工中的关键节点。
对施工中发生的各种影响工期的意外事件,要求监理人员及时汇报,以便及时采取相应措施,减少或避免工期拖延。
若工期滞后,建设方要及时组织相关单位分析原因,查清责任,并采取组织、技术、经济等措施进行调整,确保工程的工期。
工期若提前也应按照合同要求,对施工单位进行奖励,以提高承包商的工作积极性。
建设方要定期召开由相关单位和人员参加的进度协调会议,让施工中影响进度的各种不利因素得到及时、有效地解决。
施工单位在施工阶段需要及时租赁设备、购买原材料、支付人员工资等,为保证工程顺利进行,
建设方工地代表应协同监理单位,根据工程进度情况及时向施工单位支付预付款和工程进度款项。
若遇紧急情况下需要赶工,建设方和监理单位应根据合同规定及赶工情况,及时向施工单位确认赶工费用。
七、造价管理
一般可分为决策、设计、招投标、施工和竣工结算五个阶段。
在决策阶段,建设方需投入大量的人力、财力、时间和物力等资源,对项目的经济效益、社会效益、市场前景等作出深入、全面的调研和客观的分析、评估,
把影响工程造价的各种因素充分考虑进去,必要时请专家参与,使编制出的投资估算尽可能客观、全面、正确,真正起到控制投资的作用。
设计阶段,在决策立项后拟建项目的设计就成为工程建设的关键一环。
在这一阶段工程造价的管理主要体现“设计与实际”和“技术与经济”的相结合。
据分析,此阶段对工程造价的影响约占75%以上,建设投资的多少和工期的长短将直接受设计优劣的影响。
招投标阶段,建议采用经评审合理低价中标方式选择施工队伍。
建设方对项目的“合理低价”应心中有数,监督投标单位不得以低于成本价恶意竞标,以保证工程质量。
施工和竣工结算阶段,设计已完成,工程量已完全具体化,并签订了工程承包合同。
这一阶段对工程造价的影响虽然只有5%~10%,但由于工程投资主要发生在这一阶段,就其各专业本身,不论在设计或在施工方面的质量上,理论上都能得到很好地控制和保证。
建设方是项目的总组织者,是项目管理的核心,建设方项目管理人员应加强学习,用先进、科学的技术和管理方法,
努力做好各方面的管理和监督工作,在其他各参建单位的大力配合和支持下,实现各项预期的管理目标,取得各方的利益共赢。
参考文献:
[1] 叶建平.浅析如何有效进行工程项目管理规划[J].科技创新导报,2010,09
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