电一体化（精选8篇）
电一体化 篇1
冰箱、微波炉、烤箱、消毒碗柜、洗碗机、抽油烟机、电饭煲、热水器……厨房中的家电越来越多, 打造一个整体厨房, 给众多家用电器安排合理的空间, 成为眼下大众家居生活的新需求。
1 厨电一体化的优势
一般的厨房装修通常是把厨房设计为一排吊柜、一排底柜, 把水池、灶台、抽油烟机固定在底柜上, 这并不是真正意义上的整体厨房。厨电一体化则是做到把冰箱、洗碗机、消毒柜、灶台、抽油烟机、烤箱、电饭煲、微波炉, 甚至洗衣机、干衣机等家庭需要的, 可以安置在厨房的家用电器, 全部按照科学、安全、方便、合理的原则设计安置在厨房中, 并与厨房的储物柜等联接贯通, 使厨房家电设施的供水、供电、通风等与厨房的原有设施全部形成一体化系统。目前, 国际上流行的就是这种家具与电器配套一体化的整体厨房, 厨房家电产品的单一品种消费已成为非主流消费方式。
如此一来, 冰箱、洗衣机、微波炉等家电均可以来一个“隐身术”, 在房间装修时就被设计师巧妙地设计隐藏在房间的暗处或者墙体内, 不仅显得房间整齐有序, 空间也显得更敞亮……
2 消费者青睐厨电一体化
顺应当下的消费需求, 一些家居品牌, 开始整合厨房电器, 推出了包括抽油烟机、灶具、水槽等在内的一体化整体厨房。集中性的购买不仅节省了业主的时间和精力, 同时也降低了购买成本, 而橱柜厂商整合的电器、水槽等, 或为知名品牌, 或与知名品牌联合生产, 且其品质和售后都由该厨柜品牌买单, 使消费者放心。在近日的一项橱柜消费联合调查中, 参与调查的6000多名被访者就有超过7成表示, 假如有需求, 他们在购买橱柜的同时, 会考虑一并购买相配套的厨房电器。
3 家电企业的新机遇
厨电一体化已经成为当下家庭装修的潮流和趋势, 如何顺应潮流将是企业赢取市场和消费者的根本。近年来, 精装修房催生了家电销售前置, 与家庭室内装修同步化。这也大大推动了家电厂家在产品设计研发上需要更多地考虑家庭装修因素, 如家电产品的款式或色彩、档次是否具有统一性、匹配性, 国内部分家电厂家已经推出多种组合的家电方案, 以适应不同风格的布置。而商场为了实现销售, 也不得不在终端零售卖场搭建具有家居背景的展台, 更适合消费者比较选购。如此一来, 给消费者在厨房家电的设计、安装等方面避免了很多麻烦。
目前厨电一体化的优势品牌仅仅限于大型家电企业一些小范围的组合配套, 或者几个家电厂商和家具企业联合推出的组合产品, 可供选择的范围还很狭小。业内人士认为, 与来自家具业的品牌相比较, 家电业背景的品牌更具有天然的优势。众多家电企业纷纷涉足厨电一体化, 不仅说明了其良好前景和市场拥有的强大需求, 更重要的是家电业著名品牌的进入, 无疑将极大带动这一行业的公众认知度。
4 厨电一体化应设立高门槛
以“厨电一体化”为主要表现形式的整体厨房发展之路, 仍面临着门槛不高导致品牌混乱、品牌跨行业整合能力低下、原有消费观念难以改变等多方面的问题。
中国厨电一体化行业面临的最大问题是行业标准的缺失, 但随着今年6月1日新厨卫标准的推行, 这些问题或许能得到缓解。只是除了行业标准外, 厨电一体化发展之路仍然面临着整合不同产业的难题。厨电一体化的设计, 精髓就在于“整体搭配”, 只有橱柜、家电成套系的搭配设计、生产, 这才是真正意义上的厨电一体化。但要家具厂家和家电厂家互相配合, 真正实现成配套生产却很难, 其中存在着产品定位和设计修改等诸多制约因素。另外, 改变消费者固有单独购买厨房家电产品的消费观念和习惯也尚需时日, 而高价格也是制约发展的另一个重要原因。
由于进入门槛低, 加之消费者对整体厨房概念的模糊不清, 整体厨房行业在高速发展的同时, 其发展阻力也逐步显现。对此, 业内人士认为建立技术上的高门槛是关键, 树立一个更高的产品标准和行业标准是目前急需解决的问题, “不要让那些以次充好的产品影响到整个行业的消费氛围”。■
电一体化 篇2
关键词:系统总能耗节能一体化电效管理
中图分类号:TM92文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0227-02
20世纪90年代以来,国家陆续颁布的《中华人民共和国节约能源法》,《中华人民共和国环境保护法》,《重点用能单位节能管理办法》等政策法规已表明,节能节电对于现实的国情来说,已经是势在必行,随着国家讲节能减排列入“十一五”规划以来,以提高能源利用效率为核心,以企业为实施主体,大力调整和优化结构,加快推进节能技术普及,建立严格的管理制度和有效的激励机制,加大政府资金的引导力度,充分发挥市场配置资源的基础性作用,调动市场主题节约能源资源的自觉性,尽快形成稳定可靠的节能能力,为实现国家节能目标奠定坚实的基础,使节能减排与经济增长并驾齐驱的重要组成部分。目前,我国电能的使用存在这样的两种情况。一是近年来一些企业使用新技术,新设备对企业的节电改造,投资回收快,潜力大,经济效益明显;二是,我国目前电能利用率普遍不高,部分企业设备陈旧,生产工艺落后,产品能耗高。我国的节能行业起步较晚,主要分为三个阶段:
(1)以供电局的单位节电为主,使用电流的电容器无功补偿为主要节能手段。
(2)以内部单位节能为主,主要有变频器,串联节电设备等,根据用户的用电设备,选择局部有节电空间且工艺先进的设备,采用不同远离的节电设备进行单位改造,使单台用电设备达到较好的节能效果。
(3)国家提出了节能减排,建设两型社会的战略目标,节能行业即将到来的鼎盛时期,节能概念融入我国,企业开始意识到系统整体节能的重要性。表现为采取多重技术和产品,实现组合式智能系统,以降低用电系统不同形式的电能损失,同时延长设备的使用寿命,降低设备运行故障率,具有节能和保护的双重功效。
本文以我院门诊大楼供配电网络的用电情况为依据,阐述并分析了现行系统的实际运行参数,结合用电设备实际运行所存在的问题,针对性的提出了解决问题的方案,通过这套方案达到解决该用电系统目前设备电耗较高,效率低的问题,并降低设备故障率,实现节约电费开支和设备的维护费用,从而最终达到提高单位效益和核心竞争力的目的。
1 现场用电状况
安徽医科大学第一附属医院门诊大楼建于1995年,建筑面积18000平方米,供配电网络布控分部较细,楼层高,供电线路长,变压器使用效率低,铁损,铜损非常大,其次是变压器供电电压高达395v以上,并有一定的波动,以致电能未能得到充分的利用,影响设别的使用寿命。另外大量使用如电子日光灯,医疗设备中央空调等用电设备,用电线路的功率指数不高。另外用电设备分散导致线损坏设备自身热耗增加。此外工作时间用电负荷变化很大。对电网冲击频繁,产生大量的瞬间浪涌,降低了交流的电能使用效率,导致电能的浪费问题[1]。
为了降低用电成本,清洁电源,改善用电品质,达到保护用电设备和降低电耗目的,针对用电系统的具体工况,对节能改造要求安全经济实用并有针对性。本方案就以我院门诊大楼供配电网络为对象,对其进行节能降耗改造可行性分析。专业节电工程到现场用电状况进行了详细了解,并对低压供电设别的运行方式及控制方式进行调研和测试,数据如表1、图1所示。
2 电能损耗症状分析
电能在电力系统各个环节的损耗值是相当可观的[2],根据以上现场测试数据的分析以及对现场工况的了解,系统存在以下用电特点。
(1)由于现场的布控分布较细,楼层高,供电线路长,设备主要为感性负载,末端功率因数相对都比较低,增大现在功率,使末端线路的设备使用安全性降低。
(2)设备用电负荷变化较大(例如中央空调随天气变化而负荷变化,医疗设别使用与否等),电能未能得到充分的利用,且影响设备使用寿命,另一方面以供配电网络使用的现状来看,用电线路的功率因数偏低。
(3)大量使用如医疗设备,电子日光灯等用电设备,将产生大量的谐波,影响电网质量,增加线路热损耗,降低用电系统的使用效率,反馈至电网中,影响周边设别的正常运行,线路污染较严重,降低了设备的安全运行系统,增加用电设备的故障率,缩短了设备的使用寿命。
(4)变压器的负荷率相对较低,电能使用效率低,加大运行电流和无功的损耗,变压器的热损耗加大,导致线损和设备自身热耗,增加降低了设备的供电能力,增加了变压器的负荷量。
(5)外部高压电网电压在用电高峰和低谷的波动性而带来一定的冲击性,系统内感性负载的波动较大,在很大程度使大量的电能波,影响用电设备的使用寿命,同时恶化用电品质,增加了电耗,且影响了正常的安全用电。
(6)工作时用电网络负荷变化很大,特别是大型的医疗设备启动或运行时,电流波动非常大,会导致用电系统内产生大量瞬变和浪涌,容易对电网产生沖击,减低了系统的电能使用效率。
以上特点可以看出,我院门诊大楼供配电网络存在较大的节能空间,同时固谐波、瞬流、浪涌活动量的扩散需要加以控制,否则会导致愈演愈烈的能源损失和电源质量的下降,降低设备寿命和运行效率,甚至危害安全生产,严重时可能导致停产事故的发生,造成更大经济损失。
3 电效管理解决方案
采用一定的管理措施是很有必要的[3],我们采用的一体化电效管理解决方案如图1所示:一体化电效管理解决方案的主要步骤有:(1)节能信息咨询,建立节能管理机制,技能行业发展状况,节能技术改造经济分析,技能相关技术的咨询及培训。(2)能源效率统计,对供电系统中心的变压器,线路,设备,工艺,电网质量,能效管理方式等进行全面测试统计,以便综合评测和计算。(3)技能改造方案设计,根据能源效率统计数据,设计出科学高效,经济的节能改造方案。(4)制定投资方案,根据具体情况,制定多钟节能工程项目实施计划供选择,并由此确定节能项目投资方案。(5)设备组合采购,针对能耗浪费的实际状况,选用不同类型产品进行组合安装使用,整体提升能源使用效率。(6)实施方案设计,在对现场进行详细了解和测算基础上,设计出科学严谨节能项目实施方案,内容包括项目分工,安装位置,安装工艺,防护要求,辅材规格等,以保障节能项目实施达到最佳效果。(7)施工安装及调试,严格按照节能项目施工方案要求进行现场施工,在施工完毕后进行系统调试和试运行。(8)运行改造,保养及维护,技能项目施工后,及时对节能系统运行进行改进和调整,定期对节能系统进行保养及维护,以确保获得相对稳定,长效的最佳节能效益。(9)技能及效益评估,技能项目实施后,根据用电规则进行数据收集和整理,对节能项目的综合效益进行评估,如节约的电费、原材料费以及设备维护和更换费用等。(10)售后增值服务,建立专项档案,技术人员进行不定期的回访,对节能效果进行复查,节能知识讲座或培训等。
4 结语
根据所测试的用电实际情况,以降低用电成本,提高用电品质。结合节能技术及工程现场测试所掌握的具体数据分析得出,我院门诊大楼供配电网络适合采取系统整体节电的措施,实践证明这种用电性质是节电改造较好的对象。通过节能改造技术对其进行电效改造,达到保护设备和节点的目的。
参考文献
[1]薛遵义,李宜阳.中央空调采用合同能源管理节能的应用实例.节能,2010, 10:69-72.
[2]阮明霞.电力系统的能耗分析与节能措施.江西能源,2001,2:21-23.
电一体化 篇3
1.1 机电自动检测
它能够实时检测工程机械的工作情况和运行状态, 一旦出现问题, 它能够及时发现, 并发出报警, 而不需要等工程机械无法正常工作时才能发现问题。维修人员也可通过该项技术直接准确的找到工程机械所出现的问题, 并对其进行精确维修, 大大的减小了因为机械故障所耽误施工进度的时间。
1.2 低耗能、高效率
将机械一体化技术运用到工程机械设备上, 就会大大的降低设备能源的消耗, 减小能源的流失, 使能源尽可能的用到“刀刃”上, 这样就能够实现低能耗, 高效率的要求, 同时随着我国人文社会的发展, 人们越来越重视能源消耗问题。
1.3 施工精度高、工作强度低
目前的工程机械发展, 正逐步向高精度, 低强度的层次发展, 因此就需要运用机电一体化, 只有这样才能使相关工程的工作效率发挥到最大值。例如:现代沥青、水泥混凝土搅拌站, 我们可以通过自动找平系统, 使得沥青混凝土摊铺机可以在施工时精确的找到水平面, 使得所铺路面更加平坦, 更好的保证施工质量。
2 机电一体化的应用
2.1 在建筑材料生产中的应用
目前, 我国在施工建设方面的要求越来越高, 相应的, 对于建筑材料的生产更是提出了较高的要求。毕竟机电一体化是一种综合技术, 其高质量、高性能、多功能、低能耗的特性对于建筑材料的生产有着至关重要的作用。此外, 材料的级配控制对于现代建筑和公共设施相当重要。一旦有级配误差现象的出现, 必定会减短建筑和公共设施的寿命, 安全问题就得不到保障。然而, 在建筑材料中应用机电一体化技术就可以实现微机控制, 使级配的误差降到最小。
2.2 在现代制造业方面的应用
现代制造业强调有效利用一切资源, 逐渐以机器代替人力来获得生产盈利, 绿色的现代化制造具有虚拟化、网络化、智能化等特点。下面通过对Li/Mn O2扣式电池生产过程的介绍来向读者说明机电一体化技术在制造业方面的应用。
Li/Mn O2扣式电池的生产有以下几道程序:先上负极片, 然后加隔热板并把电解液注入其中, 最后上正极片、渗透。这种自动组装生产的控制系统通过采用PLC技术进行控制, 通过触摸系统中的传感器来监测生产过程中的状态, 一旦有系统故障出现, 机械装置就会自动报警。如果生产过程中出现不合格的产品, 该系统还会将其自动剔除。漫反射光电开关、对射光电开关、磁性开关、行程开关、接近开关、压力传感器等原件在PCL控制系统中担任着检测作用, 气缸、冲床、电视、振动料斗、状态显示灯以及声光报警器等部件在该系统中担任着执行作用。
2.3 在钢铁企业中的应用
2.3.1 分布式控制系统 (DCS)
一台中央电脑、若干台现场测控电脑和智能控制单元, 这就是分布式控制系统的组成部件。通过中央电脑对现场测控电脑和智能控制单元的指挥来监视、管理、操作和分散控制生产过程。相比集中型控制系统, 分布式控制系统具有安全性高、功能强的特点。很显然, 分布式控制系统已成为引领机电一体化系统的潮流。
2.3.2 开放式控制系统
“开放”意味着解除封锁、限制。开放式控制系统可以使不同厂家的产品得到互换和兼容, 实现资源共享, 技术交流, 促进企业共同进步。工业通信网络是开放式控制系统中重要组成部分, 其可以实现管理计算机和控制设备的互联, 从而集控制与决策、管理、经营于一体。
2.3.3 计算机集成制造系统 (CIMS)
计算机集成制造系统是集人、技术、经营三者而成的一种产物。在钢铁企业中应用CIMS不仅可以提高劳动生产力, 还可以提高员工的技术水平, 可以对企业的发展做出极大的贡献。国家产业结构的优化离不开CIMS技术, CIMS技术的应用与推广, 还可以提高企业在国际市场上的竞争力。
2.4 在煤矿企业中的应用
众所周知, 煤矿的地下开采作业是非常危险的, 恶劣的环境和无法预知的自然灾害时时刻刻都对工人的人身安全造成威胁。所以, 世界各国都在力求寻找一种能够用机器替代人力的先进技术。而机电一体化技术正符合这一技术要求, 可以使井下作业变得自动化、机械化。井下机器人的智能化操作对煤矿企业的发展有着史无前例的重要贡献。
3 机电一体化技术的发展趋势
3.1 智能化趋势
智能化是21世纪出现的一个新发明新发现, 引导着未来机电一体化的发展方向。智能化是对机器行为的一种描述, 在理论控制的基础之上, 吸收其他学科的思想和精髓, 包括心理学, 动力学, 人工智能学, 计算机科学等等。使得没有思想的极其具备类似人类的智能, 给设备装备以逻辑思维和判断决策能力, 实现
高层次的控制。高性能的微处理器赋予了机电一体化设备部分人的智能, 有助于一体化技术朝更先进的方向发展。
3.2 微型化趋势
微型化指的是机电一体化产品向小型微观领域发展, 这个概念萌生于上世纪八十年代。微机电一体化产品具有灵活性高, 耗能小的特点, 可以广泛应用于医疗, 信息和军事领域, 具有其他设备所无法比拟的优势。目前来说, 微机电一体化发展的困难之处在于于微机械技术, 因为微机电设备要求有超精密的加工技术, 在现在来说是有着相当大的挑战。
3.3 网络化趋势
大信息时代, 网络的广泛应用功不可没, 网络直接影响着人们的生活态度和生活品质, 同时也引导着科技的发展方向。具有网络互通功能的机电一体化新产品一旦研发出来之后, 只要它质量可靠, 功能强大, 定会拥有全球整个市场。人们对网络的运用中监控和远程控制功能是很重要的, 因此来说远控的终端设备本身就是机电一体化的产品。利用家庭网络形成计算机集成家电系统, 让人们共享技术带来的乐趣, 这是机电一体化技术未来网络化发展的一大趋势。
4 结语
综上所述, 机电一体化在工程机械中的应用, 具有很多优点, 而且体现了工程的现代化。这项技术在工程机械中的应用取得了良好的效果, 既加快了工程施工的进度, 也提高了工程施工的质量, 具有高效的特性。
摘要：随着我国科技水平的快速发展, 工程机械一体化技术在生产生活中也被普遍应用, 工程机械中的机械一体化技术能够从根本上解决建筑施工进度问题, 同时能够使其在管理和应用与传统工程机械相比就显得更加安全便利。本文就具体分析工程机械中机电一体化的应用。
欠电压分励一体化脱扣器的设计 篇4
关键词：欠电压,分励,脱扣器
欠电压脱扣器是一种断路器保护性附件,当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时,能自动断开断路器,使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏[1]。一般万能式低压断路器的附件包括分励脱扣器、合闸电磁铁和欠电压脱扣器。HSW1-1000万能式低压断路器只有分励脱扣器和合闸电磁铁两个安装位置,没有设计欠电压脱扣器的安装空间。随着我国工业的发展,自动化程度的普及,对电网质量要求越来越高,许多用户也要求HSW1-1000万能式低压断路器具有欠电压保护功能。为此,文中就HSW1-1000万能式低压断路器在分励脱扣上集成欠电压脱扣功能,使欠电压脱扣器和分励脱扣器合二为一,为HSW1-1000万能式低压断路器增加欠电压保护功能进行了论述。
1 欠电压分励一体化脱扣器的组成
欠电压分励一体化脱扣器主要有控制电路和脱扣器两部分组成。
1.1 控制电路
控制电路如图1所示,由电源电路1、吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2、释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3、储能滤波电容4、欠电压检测控制电路5、分励信号检测控制电路6组成。
电源电路1输入端为欠电压脱扣器的进线端。欠电压脱扣器的电源电压经过电容C8和压敏电阻RV滤除干扰信号后经整流桥VD1输出脉动直流电,一路给欠电压检测控制电路5供电;一路经二极管V1隔离后给吸合线圈和释放线圈供电。该电源又经电阻R2限流,稳压管VW1稳压,电容C1滤波给吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2和释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3供电。
吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2由电容C4、电阻R3、三极管V7组成的微分脉冲电路和三极管V8、场效应管VT1组成场效应管驱动电路组成,场效应管驱动吸合线圈吸合。
释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3与吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2基本相同,仅在输入端多加了一级由电阻R7、R8、三极管V9组成的反相器,场效应管驱动释放线圈释放。
储能滤波电容4由高压电容C2组成,并联与电源电路1的高压输出端,既是高压电源的滤波电容,又是欠电压失电后,释放线圈和释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路的能量提供者。
欠电压检测控制电路5输入信号一路来自电源电路1的整流桥输出,该路既是控制电路的电源提供者,又是欠电压信号的提供者;另一路来自分励信号检测控制电路6。该电路主要是由电阻、稳压管、三极管组成的滞回比较电路。输出分两路:一路给吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2;另一路给释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3。
分励信号检测控制电路6输入端为分励脱扣器的进线端。分励脱扣器的电源经电阻R13和R13′限流,整流桥VD2整流,电容C6、电阻R21滤波后驱动光耦N1,光耦N1输出端去控制欠电压检测控制电路5。
1.2 脱扣器
脱扣器部分如图2所示。
由铁芯1、盖板2、端盖3、吸合/释放线圈4、弹簧5、垫片6、磁铁7、外壳8组成。
吸合/释放线圈由两个绕组组成,两绕组极性相反,一个绕组用于铁芯吸合,另一个绕组用于铁芯释放。铁芯吸合后由磁铁保持吸合状态。
2 欠电压分励一体化脱扣器的工作原理
2.1 欠电压脱扣器部分工作原理
欠电压脱扣器加电时,当欠电压电源电压低于35%额定电压时,欠电压检测控制电路5中的稳压管VW2截止,三极管V12也截止,由于三极管V13基极电位始终高于集电极电位,因此当电源电压低于35%额定电压时,三极管V13始终导通,输出低电平,驱动释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3,释放线圈释放,以达到断路器要求在35%额定电压时不能合闸的要求;当欠电压电源电压上升到85%及以上额定电压时,欠电压检测控制电路5的稳压管VW2导通,三极管V12导通,三极管V13截止,输出高电平,驱动吸合脉冲产生电路及场效应管驱动电路2,吸合线圈吸合,吸合后由磁铁保持,保证断路器要求在85%及以上额定电压时,断路器能合闸;当欠电压电源电压下降到70%~35%额定电压范围内时,欠电压检测控制电路5中的稳压管VW2截止,三极管V12也截止,三极管V13导通,输出低电平,驱动释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路3,释放线圈释放,以达到断路器的欠电压保护功能;当欠电压电源失电时,动作过程与欠电压基本相同,仅是释放脉冲产生电路及场效应管驱动电路的能量提供方式不同,失电动作的能量由储能滤波电容提供[1]。
2.2 分励脱扣器部分工作原理
欠电压脱扣器正常运行时(欠电压电源电压在85%额定电压及以上时),吸合线圈吸合后由磁铁保持,这时由分励脱扣器加电,分励信号检测控制电路6中的光耦N1输入二极管得电,输出开关管导通,把欠电压检测控制电路5的滞回比较电路的输入电位拉低,相当于欠电压的失电,驱动后续电路及释放线圈释放,断路器断开;当分励脱扣器加电结束,分励信号检测控制电路6中的光耦N1输入二极管失电,输出开关管截止,欠电压检测控制电路5的滞回比较电路的输入电位变高,相当于欠电压脱扣器上电,驱动后续电路及吸合线圈吸合,吸合后由磁铁保持,使断路器能再次合闸。
3 结语
该设计方案使一个脱扣器同时具有欠电压脱扣和分励脱扣的功能,采用永磁保持,使线圈在正常运行时不通电、节能、无噪音、线圈无温升且保持力由磁铁决定,保持力恒定,不受电网电压波动影响,运行可靠性比传统的欠电压脱扣器有了极大的提高,保障了供电质量。
参考文献
电一体化 篇5
1 机电一体化课程对技术技能型人才的质量要求
现阶段工业科技重要部分之一就是机电一体化技术, 是由自动生产线技术、工业网络和通讯技术、电工电子技术、机床电气和PLC技术、液压气动技术等技术学科融合渗透形成的。
基于对机电一体化专业的认识, 结合机电一体化专业学生未来职业所需技术、技能要求, 以学生未来职业发展为导向, 在教学中突出职业技术、技能相结合的培养理念, 注重学生未来职业精神, 依托学生未来毕业工作领域研究, 重点考察自动生产线和机电一体化设备的操作和运行、安装与调试、维护维修、机电一体化设备销售与售后技术服务、运行与技术管理、系统设计与技术改造等工作岗位, 剖析工作业务范围和工作领域, 明确学生工作技术、技能要求, 以技术技能要求为导向, 构建机电一体化课程体系, 采用课堂学习和工作实践交替教学方式满足机电一体化课程对技术技能型人才的质量要求。
2 机电一体化课程体系的构建
2.1 构建指标
课程教学体系基本结构的合理性决定专业学生技术技能学习效率和质量, 即专业课程开设的前后顺序、课程教学课时要安排合理, 以科学的课程组织形式开展教学活动。机电一体化专业课程体系结构考虑对技术技能型人才的质量要求, 需要全面覆盖基础课程、技术课程、实训课程和选项课程四大模块, 四模块分别占比:23%、20%、40%、17%。机电一体化课程考虑技术技能视角构建课程体系, 要尤为注重技术技能训练。
2.2 构建思路
机电一体化专业课程体系构建是基于学生未来职业要求和技术技能型质量要求的, 要充分考虑职业资格考试和技能大赛对教学引领作用, 在课程体系中集中体现技术、技能属性。考虑现有机电一体化专业教学模式, 将机电一体化专业课程体系构建为“阶段+模块”、“理论+实践”的互补体系。
机电一体化专业教学课程阶段主要包括职业基础能力培养阶段、职业专门技术能力培养阶段、职业关键能力培养阶段和职业拓展能力培养阶段四个阶段, 对学生在未来职业中所需技术技能进行培养, 全面提升学生综合专业能力。
机电一体化专业教学课程模块主要包括基础课程、技术课程、实训课程和选项课程四大模块, 其中基础课程模块就学生在未来职业中的职业素质和基础能力进行开发培养, 切实提高学生职业综合素养;技术课程模块就学生在未来职业中的专业技术能力进行开发培养, 主要设置职业技术性课程;实训课程模块就学生在职业技术性课程中所学进行实训教学;选项课程模块就学生在未来职业中具体工作岗位所需设置的课程, 具有较强的专业性和技术技能导向性。
2.3 课程体系总体设计
高校机电一体化专业课程体系的总体设计框架是基于机械工程行业需求, 强化学生技术、技能基础, 拓宽机电专业能力, 突出未来职业能力, 提高综合专业素质, 全面职业发展的课程结构, 是面向多方向工作岗位需求, 设计大类模块化课程的体系。
机电一体化专业课程体系的总体设计包括集“自然科学+人文社会科学+专业思想教育”在内的基础课程教育 (一个基础) , 包括集“电工电子基础平台+机械基础平台+计算机控制技术基础平台”在内的平台课程教育 (三个平台) , 包括集“自动生产线方向+机电一体化设备+模具设计和制造+数控技术应用+计算机辅助机械设计”等多模块课程教育 (多模块) 。
2.4 课程体系设置分析
基于技术技能视角构建机电一体化课程体系包括一个基础、三个平台、多模块教学模式, 是相对较为完善的课程专业技术技能体系, 但是鉴于机电相关行业的技术更新替代迅猛发展, 在制定设置课程时, 还要考虑对课程体系的改革调整。
在机电一体化理论课程设置中, 以机类课程为基础, 适当增加电类课程占比, 以信息和控制、设计和制造、实践创新教学为支撑, 加强培养学生职业技术、技能能力。
在机电一体化实践课程设置中, 设置机电实验课程、生产实习、技能实训、毕业设计课程, 尤其要关注机电行业前沿技术项目、实际产品课程设置, 强化与行业职业联系紧密的实践环节, 结合机电前沿院所、机电企业需求指导学生毕业设计, 探寻技术技能实践途径。
在机电一体化课程体系构建时, 要结合行业革命需求改革课程设置, 如传统机械行业升级换代中发展起来的现代控制技术 (单片机等) , 应提高学生微机控制方面的设计、制造能力, 及时调整更新技术技能课程。
摘要：本文基于技术技能视角对机电一体化专业课程体系进行构建, 首先探讨机电一体化课程对技术技能型人才的培养要求, 然后从构建指标、构建思路、课程体系总体设计、课程体系设置分析四方面具体阐述课程体系的构建内容。
关键词：技术技能,机电一体化,课程体系
参考文献
[1]崔玲玲.“机电一体化系统的设计和建立”课程改革初探[J].科教文汇, 2015 (01) .
[2]陈玉.《机电一体化原理》课程建设体系研究——以加强学生工程实践能力为导向[J].中小企业管理与科技, 2015 (01) .
电-气一体化积堆器控制系统设计 篇6
1 积堆器的机械部分
如图1所示, 积堆器由上下两层构成。图中的状态为积堆器卸料状态, 此时上隔板关闭阻断进料;下隔板打开, 将杆料 (长度方向垂直于视图向里) 卸出。当上隔板打开, 下隔板关闭时为积堆器进料集堆状态。隔板沿长度方向 (垂直于视图向里) 由两个气缸驱动。
2 控制要求与控制原理
2.1 总体控制要求
上、下隔板往复运动完成杆料堆积。卸料状态:上隔板驱动气缸A、B伸出, 上隔板关闭;下隔板驱动气缸C、D缩回, 下隔板打开;持续时间5~10秒可调。进料状态:各部件与卸料状态相反, 持续时间5~10秒可调。
2.2 气动部分控制要求与控制原理
设计要求采用φ40×450的双作用气缸, 共两组4个, 元件通径大于φ8, 工作压力0.8M Pa, 流量0.054m3/m in。
根据设计要求, 气动原理图如图2所示。由A、B两缸控制上隔板;C、D两缸控制下隔板。四个气缸分别由4个三位五通电磁换向阀控制。调速元件采用单向节流调速阀, 分别安装在排气回路上形成双向调速回路。电磁阀的通断和气缸伸缩的协调由行程开关ST11、ST12、ST21、ST22的信号触发, 由电气控制系统协调完成。
2.3 电气部分控制要求与控制原理
该积堆器为柴油机车载系统, 要求控制系统采用D C 24V电源;正常状态下系统自动运行;检修时4个气缸可单独调整。由于是车载系统, 因此在满足控制要求的前提下, 尽量减少电源和气源的损耗, 除非必要, 在设计中尽量避免采用常闭触头或是使电器元件长期得电。
其控制原理图如图3所示。由ST11发出上隔板关闭到位信号, ST22发出下隔板打开到位信号, 两信号综合控制积堆器进入卸料状态。由ST12发出上隔板打开到位信号, ST21发出下隔板关闭到位信号, 两信号综合控制积堆器进入积料状态。两状态的持续由上述行程开关触发, 由KT1、KT2两个时间继电器协调控制。SB A 1~SB D 2共8个按钮可对4个气缸进行双向电动控制。
3 结论
该控制系统可靠、节能、便于调整, 通过试制与实验, 应用效果良好。采用这种电气、气动一体化控制, 简化了机械传动部分的设计, 降低了机械部分的设计难度, 增强了整个设备的柔性, 是一种值得提倡的设计思路。
参考文献
[1]郑文炜.机械原理[M].北京:高等教育出版社, 1996.
[2]何存兴.液压传动与气压传动[M].武汉:华中科技大学出版社, 2005.
电一体化 篇7
一、机电一体化技术的现状与发展趋势
(一) 机电一体化概要
现代科学技术的发展不断推动不同学科的交叉与渗透, 引起了工程领域的技术革命。微电子技术和计算机技术的迅猛发展并向机械工业渗透, 使机械工业的技术结构、产品机构、功能、生产方式及管理体系发生了巨大的变化, 促使工业生产由“机械电气化”向“机电一体化”迈进。机电一体化技术是最优化的系统工程技术, 它产生的功能系统, 称为机电一体化系统或机电一体化产品。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。
(二) 机电一体化的发展状况
随着经济的发展和科技的进步, 单纯的机械或电子产品很难适应行业发展的需求, 智能控制元件与机械本体相结合, 渐渐地出现了机电一体化这门学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上。
二十世纪六十年代以前是机电一体化的初级阶段, 生产与生活的需要促使人们利用电子技术的成果不断完善机械产品的性能。由于电子技术还不成熟, 研发基本处于自发状态, 因此, 这个阶段机械技术与电子技术很难有机融合, 开发的产品亦未能大量推广。
二十世纪七八十年代, 计算机技术、控制技术以及通信技术的快速发展, 为机电一体化奠定了技术基础;大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展, 为机电一体化提供了良好的物质基础。在各国的关注与支持下, 机电一体化技术和产品得到了空前发展。
二十世纪九十年代后期, 机电一体化技术向智能化方向迈进。光学技术、通信技术进入机电一体化;微细加工技术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;人工智能技术、神经网络技术、光纤技术等飞速发展, 为机电一体化技术开辟了广阔的发展天地, 促使机电一体化逐渐形成完整的科学体系。
我国二十世纪八十年代初才开始了机电一体化技术的研究, 国务院成立了机电一体化领导小组, 并将该技术列入“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时, 亦充分考虑了国际上机电一体化技术的发展动向及其可能带来的影响。虽然我国对机电一体化技术的研究与应用取得了一些成果, 但与德国、日本等先进国家相比, 差距依然很大。
(三) 机电一体化的发展趋势
机电一体化技术是机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术以及软件编程技术等群体技术有机融合的一种综合技术。它的发展依赖并促进相关技术的发展。机电一体化主要的发展趋势如下:
1. 智能化。
近年来, 微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为智能控制算法的运用创造了条件使机电一体化产品向智能化方向发展。机械加电气所形成的机械电气化, 其主要功能是代替和放大人的体力。而机电一体化, 不仅具有机械部件的原有功能, 还赋予产品自动检测、自动处理信息、自动调节与控制、自动诊断与保护等诸多新功能。模拟人类智能的机电一体化产品, 具有一定程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力从而取代了制造工程中人的部分脑力劳动。智能化是二十一世纪机电一体化技术重要的发展方向。
2. 模块化。
机电一体化产品的种类和生产厂家繁多, 如能研制出集减速、智能调速、电机于一体的动力单元;研制出具有视觉、图像处理、识别、测距等功能的控制单元;研制出能完成典型操作的机械装置, 运用这些模块化的机电一体化产品标准单元, 就能缩短新产品的开发周期, 扩大生产规模, 提高生产效率。模块化是机电一体化产品发展的大势所趋。
3. 网络化。
二十世纪九十年代, 计算机技术最突出的成就是网络技术。网络的普及基于网络的各种远程控制、监视技术方兴未艾远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。不容质疑, 机电一体化产品正朝着网络化方向发展。
4. 微型化。
微型化是机电一体化一个新的发展方向, 微型机电一体化高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术。它的产品加工采用精细加工技术, 包括光刻技术和蚀刻技术两类。微型机电一体化产品的几何尺寸一般不超过1cm3, 在生物医学、航空航天、信息技术、等多个领域都有广阔的应用前景。微型机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术, 目前在实验室中已制造出亚微米级的机械元件, 正向纳米级方向发展。
二、职业学校机电一体化专业课程设置应该考虑的问题
教育推动社会生产力的发展, 社会生产力的发展促进教育的改革与更新。在工业生产由“机械电气化”迈向“机电一体化”的新发展阶段, 为工业生产培养技术工人的职业学校也开设了机电一体化专业。但是很多教育工作者对机电一体化的理解依然停留在机械电气化时代。
1.职业学校机电一体化专业课程设置的现状。在工业生产机电一体化的新时代, 职业学校培养中高级技术人才的高级技工班、技师班大都开设了机电一体化专业。目前诸多职业学校机电一体化专业的专业课课程设置一般包括《机械制图》、《工程力学》、《液压传动》、《金属材料》、《公差配合》、《机械制造工艺》、《电工基础》、《电子技术基础》、《计算机基础》、《电力拖动与控制技术》、《电器及PLC控制技术》、《数控技术》等。由此可见, 职业学校机电一体化专业课程设置还停留在机械电气化时代, 远远跟不上时代对中高级机电一体化技术人才的需求。
2.职业学校机电一体化专业课程设置应该思考的问题。在工业生产机电一体化时代, 职业学校在培养机电一体化中高级技术人才时, 应该先分析机电一体化的现状及其发展趋势, 充分考虑到机电一体化技术是群体技术有机融合的一种综合技术。对于高级技工、技师这两个层次的机电一体化专业, 在课程设置时应该考虑添加计算机与信息技术、传感检测技术、伺服传动技术、接口技术、软件编程技术等课程。
3.职业学校机电一体化专业课程设置要以就业为导向。现代科技发展日新月异, 新技术层出不穷, 职业学校普遍存在专业课程设置、教材选用脱离企业生产实际的需要。机电一体化是一门新型的学科, 我们要想培养受企业欢迎的中高级机电一体化技术人才, 在建设机电一体化专业时, 需要我们多到企业进行调研, 唯有如此才能设置合理的课程, 开发、选择合适的教材, 培养企业急需的技术人才。
机电一体化的出现是众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结果。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, 机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。需要促进发展, 在社会生产与生活需求的推动下, 机电一体化专业也会日益显示出它的重要性。期望职业学校能为社会培养出更多的机电一体化技术人才!
参考文献
电一体化 篇8
前高职实践教学中一直实践“五个对接”的要求, 为了满足专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接等要求, 提高教学水平, 丰富教学内涵成了当务之急。 在电子信息类专业教学中, 需要提高电类基础课程实践教学水平, 在实训现场培养学生符合工作岗位的能力, 而这些都需要实验器材与教学设计的配合。
1现有实践设备与实践教学的主要问题
高职实践教学条件经过几轮建设, 有大幅度提高。但现有模数电的成套实验设备和实践解决方案, 仍有以下几个问题。
1) 现有实验设备和实验方案设计中, 重理论验证, 重参数测量与图表描绘, 对故障处理, 故障分析训练不足。在高职教学中, 学制只有三年, 专业课课时紧张。许多实践操作能力必须在专业基础课时就开始训练, 才能满足人才培养要求。当前不少实践环节已经沿用二十年, 设备及元件使用也比较陈旧, 已经不适应教学需要。
2) 现行实验设备和配套方案, 主要依托本科教材及配套的实验指导书。实践重点安装装配, 重设计分析, 对实践调整应变能力不足, 当出现与理论设计不符的时候, 调整应急能力比较差。现有的实践训练中, 学生的主要实践重心都放在了对照线路连接上, 主要测量围绕着理论模型参数的计算。在一次实践课程当中, 难以形成对真实实践环境的认识,
3) 各院校现有设备需要进一步整合设计, 形成良好的实践能力环境。目前, 各学校模数字实验室中不同阶段采购的器材和实验设备, 由于设备及实验配套器材采购年限不同, 实验方案也相对不统一, 尤其是当前高职教育要加强培养学生实践业务能力, 增强就业能力, 原有设备及培训方案难以满足当前实践教学需要。
2高职实践急需解决的问题
目前, 高职教育对人才培养提出了更高要求, 人才培养要以立德树人为根本, 以服务发展为宗旨, 以促进就业为导向, 坚持走内涵式发展道路。特别是要以增强学生就业创业能力为核心, 加强思想道德、人文素养教育和技术技能培养, 全面提高人才培养质量。对于培养就业能力来说, 高职电类专业基础课程实践中, 教学一定要加强学生面对实践问题及分析解决问题的能力。
1) 当前, 实践教学中学生缺乏工作环境搭建的意识, 由于教学中为了便于分析, 电路图和练习中都将直流电流源, 接地、 测量接入等环节简化。学生实践学习时重点集中在元器件及电路测量性能中, 对于构成正常工作的系统, 比较陌生。在脱离实验环境的实践应用中, 学生一时难以适应理解现场实用电路。
2) 由于原有本科学习体系中, 教学周期长, 专业课程知识比较破碎。基础课程中所学知识到了专业课上才能了解到实际中的应用。在基础课程实践中往往只能接触局部电路和片段, 学生感性经验不足, 所以导致理论知识与现场实践建立融会贯通的联系比较困难。
3) 为了增强就业能力, 电类专业基础课程的实验环境, 应该加强学生的自主测量和设计实验方案的能力, 避免将实验仅局限在测量及验证环节中。另外, 设备连接等实践训练过程中, 避免机械连线, 力求将实际工作中需要用到的设备和仪表以及实际处理故障和检测时应用的方案融入实验系统和与实验系统配套的实践方案中。
3适应高职需求的实践环境应具备的功能
在当前的技术条件及设备环境下, 设计一个满足当前高职人才培养需求的一体化实践能力方案, 应具备以下特点。
1) 在引入实践化教学前, 应利用理论教学和仿真软件模拟, 让学生建立对实践电路的基本认识, 了解理论电路图。
2) 实践前, 引导学生搭建工作环境, 建立直流供电及现场观察电路。搭建实验环境可使用现有仪表和设备, 但完成本类一体化实验时尽量避免将电源、仪表完全集成在一座试验台上, 以给学生自主操作的空间。一体化实践设备应设置四大类模块, 分别为供电、测量、多媒体实践显示模块及实践。模块可由预制的实验板充当, 多媒体实践显示模块, 可以是声音播放, 灯光显示或是继电动作或是机电类元件。学生每次实践时, 必须选择对应的多种模块, 一同构建好实践平台, 既保证正常实验, 还能看到丰富多赛的实践效果。
3) 按现场实践设置实验方案, 设置完整应用环节。一体化实践设备必须能在实践时, 体现设备的应用作用。比如模拟放大部分的实践, 在实践电路前提供音源模块, 后续接入音频功放及扬声器模块。当学生完成放大部分调节时, 不光可以从仪表中获得电类相关参数的变化信息, 还可以获得在实践系统设备中的影响。比如数电逻辑控制部分的实验, 不机械使用LED作为逻辑状态的检测设备, 而使用简单继电器控制机械开关或电磁类开关, 甚至还可以用声光电元件构成。通过多种贴近真实的显示, 让学生更加直关地理解组合逻辑电路能够完成的实践应用。
4) 完成实践方案后, 学生除了完成基本参数或者实验现象记录后, 还应对实践中用到的供电及显示模块进行总结并记录。在有条件提供开放式实验室的学校还可以让学生在对实验模块进行改进或变化后, 再放置到平台环境中观察实践变化, 给学习能力较强的学生提供更多的学习环境, 获得综合能力素养的提高。
4项目展望
模拟及数字电子是当前电类的高职专业基础课程, 是后续专业课程的重要基础。但当前课程, 特别是实践课程中存在的问题, 让培养对象在实践学习中难以获得较好的教学效果, 制约了人才培养质量的提高。本文提出的实践教学方案是一种针对该问题进行改良的尝试。随着广大教师与教科研工作者日益重视该问题, 逐渐改进和提高, 相信能解决模数电实践教学中教学方案陈旧, 实践效果不理想的问题。
参考文献
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