浅析机电一体化及其在水泥工业上的应用

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李超超
[导读] 摘要:科技的发展带来了技术的进步,在水泥行业,随着技术的进步,以及一批先进设备的应用,如今机电一体化重要性已经得到了广泛承认,现代水泥企业大部分已经应用了机电系统,并采用旋转炉优化控制管理技术、网络检测技术、远程互联网诊断等许多新技术与新设备。
        新疆天山水泥股份有限公司塔什店分公司  新疆库尔勒  841011
        摘要:科技的发展带来了技术的进步,在水泥行业,随着技术的进步,以及一批先进设备的应用,如今机电一体化重要性已经得到了广泛承认,现代水泥企业大部分已经应用了机电系统,并采用旋转炉优化控制管理技术、网络检测技术、远程互联网诊断等许多新技术与新设备。目前,随着新时代的到来,我国所有行业都面临着变革的要求,面临着调整产业结构以更适合社会发展的挑战,水泥行业也不例外。在水泥行业变革的过程中,机电一体化发挥着非常重要的作用。本文总结了机电一体化在现代水泥行业的应用。
        关键词:机电一体化;水泥行业;应用探究
        前言
        水泥工业机电一体化由物理和程序两部分组成。其物理部分,即实际设备,由电子皮带秤组成。而在程序层面上,则是通过集成电路,通过编制好的程序来使物理设备效率提高。先进的机电一体化系统是模糊逻辑控制,运用计算机进行智能生产,如工业机器人等。采用机电一体化技术可以使生产技术和设备得到显著改进,可以替代复杂繁重的工作,具有广阔的应用前景。
        一、机电一体化的组成
        机电一体化,无论大小,由五个部分组成:
        1.机械设备
        即机电一体化的物质基础承担者,是机电一体化发挥作用最为关键的环节。在其中,最为主要的就是前文所提到的电子皮带秤。这部分物理机械设备,是机电一体化系统的基础环节。
        2.检测装置和传感器、变送器
        机电一体化系统通过传感器收集机械装置的工作条件和环境数据,然后依靠微机系统进行信息处理。因此,机电一体化的“大脑”主要依靠传感器传送的数据进行处理与控制。
        3.信息处理组件
        这部分组件通过将检测信号与原始给定数值比较,发挥“大脑”的作用,可以做出简单逻辑判断。由硬件和软件两部分组成,是实现操作的自动化和智能化的核心装置。
        4.驱动器和执行器
        驱动器即系统的动力来源,一般来说是电动机。而执行器,则是执行驱动器的指令,两者配合进行工作。但在某些情况下,驱动器与执行器是合二为一的。是机电一体化系统重要的动力装置。
        5.接口部分
        上述组件之间的连接应该由接口建立,接口通常分为传输接口、访问接口、传输接口等,接口作为“神经”连接着整个系统。
        二、机电一体化的特点
        1.机电一体化采用尖端技术,涵盖精密仪器、检测和识别设备、控制自动化、技术优化以及总体设计等多个方面,组成与设计比较复杂。
        2.机电一体化与微电子技术不可分离,微电子技术承担着机电一体化的逻辑运算与控制要求,总体上起着联结整个系统的作用,二者不可分离,同时也不能与信息技术分离。
        3.机电一体化不仅旨在提高产品和设备的性能和功能,而且通过机器的多方面应用,减少人为因素,保证产品质量的稳定性,避免质量问题,同时减少浪费,节约能源。
        4.机电一体化对于新产品或系统的开发以及旧设备系统的转换非常重要。


        三、机电一体化在水泥行业上的应用实例
        1.水泥回转窑烧成系统的模糊逻辑控制
        在这个控制系统中,主要是通过控制水泥回转窑来控制其生产过程。机电一体化系统,通过传感器检测数据比如扭矩的变化,并通过变化来控制温度等参数,给出命令与指示,这种监督可以称为“康复控制”。模糊逻辑控制采用熟练工人的最佳体验,是先进机电一体化的缩影。
        2.水泥生料立磨的模糊逻辑控制
        由于功耗低,占地面积小,面积小,易于启动和停止等优点,泥生料立磨的模糊逻辑控制近年来逐渐被人们所接受。但由于多变量控制磨削,在数学模型方法仍有一定困难,但熟练的工人的制作经验,也许能够检测出这些参数的变化,然后根据判断可以很好地发挥作用。从这种情况中发展起来的模糊逻辑控制方法产生了两个控制电路:①皮带给料速度电路;②磨碾油回路。生料立磨模糊逻辑控制方法可增加输入体积,降低功耗,在故障时根据控制方法恢复稳定运行。
        3.微机核子秤
        微机核子秤是一种通过材料吸收r射线的原则,其中主要设备为辐射源和指示器。辐射源发射的r射线被吸收到散热器材料中,其余被照射到光束探测器、探测器识别信号和皮带速度信号中,微机根据预分配比系数或固定流量控制信号计算,控制传输速度,调整输入速度,实现固定进给或各种材料输入比。
        4.冲击式流量计
        该流量计的原理是,当粉末造粒材料下降到一定高度时,冲击力、摩擦力、反弹力和自身重力冲击板与瞬时材料流量成正比,并计算负载检测信号作为控制器,并设置值比较,并给出瞬流、累积流量或电流输入体积变化、调节进料器速度等,这是一个典型的机械设备。
        5.磨机负荷控制装置
        过去水泥厂的控制系统是基于所谓的“电耳”或磨床的设计电流检测去控制工厂的输入量。磨机负荷控制装置就是在此基础上做了改进,包括数据处理部件(调节器和转换器)、执行部件(转向带馈线)和记录器、产品精细在线测量机组成。这种形式的机电设备不仅检测工厂的产量,而且根据磨机的真空吸尘器交换(如颗粒大小等),去依据条件对进料量进行调整。
        6.空气输送在线流量计
        此前,空气输送的粉末结构确定其瞬时流量采用人工采样影响材料的连续正常输送,而机电一体化的计量装置是在输送管的一部分,直径较小的直管,在确定压降之前和之后,寻找固定的气体混合比。
        7.水泥磨在线粒度测定器
        这是一个在线颗粒尺寸探测器。通常水泥厂准备进行精细检测的是人工取样、筛选法作为离线检测的方法,因此误差较大,不能随时反映工厂的生产情况,不能符合自动控制生产的要求。新型在线粒度测定器与冲击流量计一起使用,采用高样品分类,由控制器(微机)采集和处理数据,可实现在线粒度的连续测定,细度可与筛控制或表面积相比使用,这种机械产品又保证了工厂负载控制装置与工厂负载控制装置的负荷控制。
        结束语
        机电一体化的基础是微电子技术,发展机电一体化,必须发展微电技术在布局子上具有良好的专业工作和设计研究体系,以适应新的形势,提高人们素质。机电一体化与机电设备、微组件和软件相结合,是附加值最高的产品,可以大大减少人的身体劳动力,进而使工业生产结构从劳动密集型向需要智能的变化转变。机电一体化可用于新设备的采买以及旧公司的旧设备改造。
        参考文献:
        [1]黄锐,李静.浅谈水泥工业中的电机[J].四川建材,2013,39(04):171-172.
        [2]汤江龙.水泥厂机电设备集散控制系统(DCS)研究[D].昆明理工大学,2007.
        [3]邢宝英.水泥工业与机械电子学[J].中国水泥,2005(02):33-36.
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