【正文】 20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。同時(shí)，由于多種學(xué)科的交叉融合，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的許多功能一方面從機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到微電子、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng)，從而使得機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。～，機(jī)床數(shù)量可減少約50%，節(jié)省操作人員約50%，縮短生產(chǎn)周期40%，使加工成本降低50%左右。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對(duì)壓縮機(jī)入口壓力無(wú)影響。設(shè)置I0的目的是使其在正常負(fù)荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個(gè)比較適中的數(shù)值。這些都是危險(xiǎn)的，因此對(duì)汽包的液位嚴(yán)加控制是保證鍋爐正常生產(chǎn)必不可少的措施，汽包水位控制手段是控制給水，基于這一原理，可構(gòu)成如圖31所示的單沖量控制系統(tǒng)。以信息處理為主，輸入信息和能量。 機(jī)械自動(dòng)化的科學(xué)技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門(mén)技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門(mén)新興的邊緣學(xué)科，機(jī)械自動(dòng)化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動(dòng)化”為特征的發(fā)展階段。第二章 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的符合設(shè)計(jì)原則 滿足對(duì)機(jī)器的功能要求任何一種產(chǎn)品都是為滿足人們的某種需要而開(kāi)發(fā)的，都必須具有某種主要功能，不同的產(chǎn)品具有不同的主要功能?；谏鲜龅墓δ軜?gòu)成原理，既有利于設(shè)計(jì)或分析各種機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)品，又有利于開(kāi)拓思路，便于創(chuàng)造發(fā)明和創(chuàng)新。因此對(duì)于停留時(shí)間短、負(fù)荷變動(dòng)較大的情況，這樣的系統(tǒng)不能適應(yīng)，水位不能保證。圖33 汽包三沖量控制系統(tǒng) 從該圖可以看出，這是前饋控制與串級(jí)控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。另外，冷量的利用不充分。，使用性能改善機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過(guò)改變控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。任何一門(mén)科學(xué)都是由基礎(chǔ)理論、技術(shù)和工程系統(tǒng)組成的完善體系?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)。所以說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)就是機(jī)電一體化系統(tǒng)。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系例化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械自動(dòng)化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的企業(yè)，模塊化將給機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)帶美好的前程。，減少耗材節(jié)約一次和二次能源是國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問(wèn)題，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品通過(guò)采用低能耗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設(shè)備的能源利用率，可達(dá)到明顯的節(jié)能效果。例如:數(shù)控機(jī)床對(duì)工件的加工穩(wěn)定性大大提高,生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高5～6倍。 控制冷卻劑的流量如圖36所示： 圖36 氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案 為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機(jī)理也是通過(guò)改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來(lái)實(shí)現(xiàn)的。C1的設(shè)置一般取1，C2的值應(yīng)考慮到靜態(tài)前饋補(bǔ)償，可現(xiàn)場(chǎng)湊試，也可經(jīng)理論推導(dǎo)得出。 鍋爐汽包水位控制方面的研究 鍋爐汽包是生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，幾乎是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，保持鍋爐汽包的液位高度在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的，若水位過(guò)低，則會(huì)影響產(chǎn)氣量，且鍋爐易燒干而發(fā)生事故；若水位過(guò)高，生產(chǎn)蒸汽含水量高，會(huì)影響蒸汽質(zhì)量。如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。因此又可以說(shuō)機(jī)電一體化就是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化基礎(chǔ)上的發(fā)展。概而言之，都能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息（即所謂工業(yè)三大要素）進(jìn)行某種處理，輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息。例如，根據(jù)3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來(lái)可形成9大類型的系統(tǒng)產(chǎn)品。然而對(duì)于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時(shí)間較長(zhǎng)，在蒸汽負(fù)荷變化時(shí)，假水位的現(xiàn)象并不顯著，配上一些聯(lián)鎖報(bào)警裝置，也可以保證安全操作，故采用這種單沖量控制系統(tǒng)尚能滿足生產(chǎn)要求。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。為確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行，還需要設(shè)置一個(gè)液位控制系統(tǒng)，防止液氨進(jìn)入氨管路而導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞。這些控制程序可通過(guò)多種手段輸入到機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件和零件。機(jī)械自動(dòng)化在技術(shù)和工程系統(tǒng)方面已有很大的發(fā)展，但基礎(chǔ)理論方面尚在發(fā)展中，還很不完備，所以今后的發(fā)展方向是：機(jī)電一體化就是機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展和延伸，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品只有向機(jī)電一體化方向發(fā)展，才是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锍浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的便利和快樂(lè)。機(jī)電一體化的發(fā)展就是機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，所以廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)制造只有向機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造方向發(fā)展，才是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)，綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害及少，資源利用率最高。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品，同時(shí)也可擴(kuò)大生產(chǎn)