机械设计制造及其自动化优缺点及应用研究

2019-06-01 07:35陈波
智富时代 2019年4期
关键词:汽包机械设计水位

陈波

【摘 要】本文主要分析机械制造设计自动化技术的特点,根据机械自动化在个行业的应用,显现出机械自动化产品的优势,具有多功能化,高效率,节省能源材料,满足人们生活生产多元化的需求。提出了自动化控制今后的主要目标。

【关键词】机械设计制造;自动化技术

随着全球经济一体化发展带动了科技的快速进步,推动了新兴产业的革新,我国的机械设计制造水平显著提高,当前社会需求不断提高,传统机械设计制造已无法满足社会发展的需求,自动化机械设计制造具有很大的優势,能够降低资源的损耗,提高生产效率,提升产品质量,保证生产安全等,为最大限度发挥机械设计制造自动化的作用,对机械设计制造自动化进行研究十分必要。

一、机械设计制造自动化技术概述

(一)自动化技术的概念

1984年,美国机械工程师协会对现代机械定义为,用于完成包括机械力等动力学任务的机械及机电不见相互联系的系统。现代机械指机电一体化系统,机电一体化是机械工程产品设计制造中的协同结合。

机械设计制造机器自动化是多门技术学科相互渗透的产物,是逐渐完善的新兴边缘学科,机械自动化时机械工业技术结构,功能构成及管理体系发生了巨大变化。其发展已成为有自身体系的新型学科,将不断被赋予新的内容。机械自动化设计制造从系统观点出发,综合应用自动控制技术、信息技术、软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标,在高质量、多功能的意义上实现特定功能价值的系统工程技术【1】。

机械自动化技术是基于群体技术有机融合的综合性技术,智能化的特征是现代机械自动化的重要标志。

(二)自动化技术的特点

现代机械设计制造扩大了应用范围,表现出更强的集成性、快速性等特点,使得机械设计方向更加宽阔。新型自动化系统人性化的特点更加明显,代替了传统的手工操作方式,大大降低了因人工操作生产的失误率,保证了工人的安全。自动化程序中植入特定的程序检查安全隐患,采取有效措施,可降低安全事故的发生率。

信息技术进行自动化管理,能从节约能源方面降低生产成本,达到可持续发展的战略目标。加入了能对资源环境的保护监管程序,减少资源的浪费,传统机械设计制造的实践操作会不可避免的出现各种问题,残次品的出现浪费了大量的人力财力,为符合科学发展观,企业采用现代机械设计制造自动化技术,达到提升生产效率的目的。

机械设计制造自动化的优势体现在产品质量更佳,设备维修调整便利性,操作环境更安全等方面。自动化技术应用下,由程序下达指令进行高精度的机器操作,提高了生产效率与品质。机械产品控制需对某一零件进行更换,只需更改其中的程序选项。

二、机械设计制造自动化技术的优势

机械自动化产品具有很多高的功能水平,为开发生产者带来巨大的社会经济效益。机械自动化产品大多具有信息自动处理功能,自动化控制系统可以确保按设计要求完成预定动作,实现最佳操作,机械自动化产品实现了工作自动化。

如柔性制造系统生产设备利用率可提高1.5-3.5倍,降低加工成本50%,机械自动化工作方式可通过调整软件适应需求,适用于多品种的生产,是缩短产品开发周期的重要途径。

机械自动化产品具有自动监视,自动诊断等功能,遇到过载电力故障时,能自动采取保护措施,避免发生人身安全事故。采用电子元器件生产机械自动化产品,使其具有较高的灵敏度,使得产品寿命得到了延长【2】。

机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序满足用户的需求,可通过多种手段输入到机械自动化产品控制系统中,可先存入若干套不同的执行程序,自动检索功能对可能出现的故障采取措施恢复正常,机械自动化操作手柄显著减少,方便操作。工作中根据预设程序由控制系统指挥,机械自动化产品可通过数学模型随即自寻最佳工作程序。

机械自动化产品突破了机电产品单技术的限制,大大提高产品功能,机械自动化产品具有自动化控制,自动保护等多种功能,能应用于不同场合,满足用户需求。

机械自动化产品自动化程度高,将人们从繁重的体力劳动中解放出来,可加速办公自动化,促进我国现代化的实现。机械自动化产品通过采用低能耗驱动机构,因多种学科交叉融合,机械自动化系统从硬件系统转移到软件系统,减少了材料消耗。机械自动化技术的应用会带来显著的社会效益,世界各国都在大力发展推广机械自动化技术。

三、机械设计制造自动化技术的应用

生产中一些工艺变量对产品的质量具很大的影响,如精馏塔塔顶温度必须保持一定,保持其平稳性是生产控制的前提。

锅炉汽包是生产蒸汽的设备,如水位过低会导致锅炉烧干发生安全事故,水位过高会影响蒸汽质量,严格的控制汽包的液位是保证锅炉正常生产的必要措施。

汽包水位控制手段是控制给水,单冲量即汽包水位。蒸汽负荷突然大幅增加时,控制器不能开打给水阀增加水量,关小控制阀开度,到假水位消失后,送水量减小,严重时汽包水位会引发安全事故。对停留时间短的情况,单冲量控制系统不能适应,对小型锅炉引水在汽包中停留时间较长,配置联锁报警装置可保证安全操作。

蒸汽负荷的变化是汽包水位控制中的主要扰动,如根据蒸汽流量校正,可补偿假水位引起的误动作,改善控制品质。引入蒸汽流量信号,使用双冲量控制系统,双冲量控制系统是前馈控制加单回路反馈控制的复合控制系统,如需考虑两条通道动态差异需引入动态补偿环节。

自动化控制装置与工艺设备组成了无人参与的自动化控制系统,在操作室中可观察装置的变化,降低了劳动强度。工业生产规模迅速发展,加剧了生态环境无人,减小工业生产对环境的污染影响纳入了生产控制目标范围。自动化控制主要目标是保证生产过程的安全,尽量减少原材料损耗,达到预期的产品质量,最大限度减少对环境的污染。

四、结语

现代机械自动化在设计制造中具有多功能,低能耗的优势,机械自动化技术面临共性关键技术是传感检测技术,精密机械技术等。机械自动化系统是机电一体化系统,机械设计制造向机械自动化发展成为必然趋势,设计者应作为新技术产业化的创造者,促进机电一体化技术的不断发展。

【参考文献】

[1]夏玉涛.自动化技术在机械设备制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(07):108.

[2]魏玉鲁.机械自动化设计与制造存在问题及应对措施[J].山东工业技术,2019(11):27.

猜你喜欢
汽包机械设计水位
自然循环锅炉启停过程汽包壁温差大的原因分析及控制
机械设计制造及其自动化探究
关于三维CAD技术在机械设计中的应用
600MW亚临界汽包炉再热汽温低的治理及应用
余热锅炉冬季汽包水位控制存在的问题及改进措施
机械设计中减震降噪的应用研究
锅炉汽包用13 MnNiMo5-4 特厚钢板的研制
基于MFAC-PID的核电站蒸汽发生器水位控制
基于PLC的水位控制系统的设计与研究