毕业论文

1 机电一体化的特点 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柄合， 其 发展和进步有剖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。 1D 数字化。微控制器及其发展商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旺起，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雁性\昂操作性可维护性、 自诊断能力以及友好人机罩面。数字化的实现将便于远程操作、认断和修复.， 3)智能化。即要求机电产品有一定的智能, 使它具有类似人的到辑思考、判断推理、 自主决策等能力。 例如在 CNC 数控机床上增加入机对话功能，设置智能 /0 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。随者模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、 混沌与分盆等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开如了广说天地- 3 模顽化，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 具有集短速、变频调速电机一体的动力凤动单元， 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 生 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| 远程控制的终庙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训受各种高技术带来的好处， 因此, 机电一体化产品无帮应朝网络化广 向发展- ) 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贼予人 的智能、情感和人性显得僵来登重要，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。签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 Clicro ElectronicMechanical 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计，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 MEWS 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 MEVS 器件和系统，如各种生型传感器《压力传感器、微加速 度计、乔党传感器》，各各向构件 (复膜、币汉、利探计、币连杯、微兴轮、微轴承、和 对、窒强共以及微机器人等) 。 7 集成化。集成化既包含各各技术的相互尖适、相互融合和各种产品不同结构的 优化与复合，又包全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，应全系统具有更广泛的邓性。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) 营源化。是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、顽料电池和大容 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，在物质下宫的同时也带 来资源和少、 生态环境号化的后果。 所以, 人们呼唤保护环境, 回归自然，实现可持续发展， 委色产品概念在这种呼声中应运而全。绿色产品是指低能旋、低材粒、低污染、阁适、协调 而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和俏咒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,产品可分角 和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁企业中应用 在钢铁企业中, 机电一体化系统是以征处理机为核心,把微机、 工控机、数据通讯、 显示苇置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体 化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性上。机电一体化技术在锣铁企业中主 要应用于以下几个方面; 2.1 智能化控制技术 《IC) 由于铀铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，伟 统的控制技术肖到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术[2] 智能控制技 术主要包括专家系统、模相近制和神经网络等，条能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设 计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高妨控制系统、电炉和连铸车同、轧 多系统、才铺连链包铜综合调度系统、冷连包等- 2 2 分布式控制系统 (DCS) 分布式控制系统采用一全中央计算机指挥若二台面向 控制的现场测控计算机和智能控制单元[3] 。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多 级的. 利用计笨机对生产过程进行集中监视、 操作、答理和分灿控制.随考测控技术的发展， 分布式控制系统的功能越来越多.不仅可以实现生产过程控制, 而且还可以实现在线最优化、 生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS 具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护广便、可千性高等特点。DCS 是  攻视集中控制分散，故障影响面小, 而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动 控制操作措施，俩系统可靠人性商。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 2.3 开放式控制系统(0CS) 开放控制系统 (0pen Control System) 是目前计算机 技术发展所引出的新的结构体系概念.开