中央廣播電視大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)-文庫吧資料
2024-12-12 01:13本頁面
【正文】 度和可靠性。此外，由于機(jī)械自動(dòng)化工作可以通過調(diào)整軟件，以適應(yīng)良好的柔韌性，特別適合于小批量多品種的生產(chǎn)要求，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，加快更換。例如：數(shù)控機(jī)床加工工件的穩(wěn)定性大大提高，產(chǎn)量相對于普通機(jī)床增 加了 5 到 6 倍以上的效率。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)同時(shí)也大大提高了工作的效率，有機(jī)器代替人力勞動(dòng)，對操作的控制更加簡單，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械統(tǒng)一操作，只需要在操作室對每個(gè)機(jī)器的正 20 常運(yùn)作進(jìn)行監(jiān)控，調(diào)整，保證機(jī)器的正常運(yùn)作。產(chǎn)品的推新除舊不僅給機(jī)械制造業(yè)帶來了新的動(dòng)力，也推動(dòng)了全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。 第四章、現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與效益 高新技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的革新，傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)很難滿足人們的需求，如今的產(chǎn)品正向著體積小，功能多的方向發(fā)展，越來越要求產(chǎn)品的集成水平，新的機(jī)械產(chǎn)品取代傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品是機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，哪種產(chǎn)品可以更好的滿足人們需求就可以在強(qiáng)大的市場競爭中存留下來。 近二十年來，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的迅速發(fā)展，加劇了對人類生存環(huán)境的污染，因此減小工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染的影響也納入了過程控制的目標(biāo)范圍。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個(gè)裝置的變化。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。 氣 氨物 料物 料液 氨T TL TT CT C氣 氨物 料物 料液 氨T TL TT CT CL S圖 37 溫度與液位串級控制方案 圖 38 溫度與液位選擇性控制方案 控制氣氨排量 18 如圖 39 所示，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機(jī)理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統(tǒng)必須許可壓縮機(jī)入口壓力的波動(dòng)。為此，可采用圖 37 所示的物料出口溫度與液位的串級控制方案，使用這種方案時(shí)，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發(fā)空間。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機(jī)入口壓力無影響。 2. 冷卻器控制方案的研究 冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進(jìn)吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達(dá)到生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。圖 35（ a）接法的優(yōu)點(diǎn)是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實(shí)現(xiàn)。 +WI oI C+G P 1G P 2G F C G VG L CG fG m DLXI f∑G m wDG m L 圖 34 汽包三沖量系統(tǒng)方框圖 在三沖量的控制系統(tǒng)中，水位控制器和流量控制器的參數(shù)整定方法與一般串級控制系統(tǒng)相同。這種微分信號應(yīng)是負(fù)微分作用，以避免由于負(fù)荷突然增加和減少時(shí)，水位偏離設(shè)定值過高或過低而造成鍋爐停車。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。 三沖量控制系 統(tǒng)的實(shí)施方案較多，如圖 33 所示為其中的典型控制方案之一。 14 雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個(gè) 弱點(diǎn)：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態(tài)補(bǔ)償就比較困難；同時(shí)，對于給水系統(tǒng)的擾動(dòng)仍不能克服。 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。 I0 式中 IC—— 液位控制器的輸出； IF—— 蒸汽流量變送器（一般經(jīng)開方器）的輸出； I0—— 初始偏置值 C C2 —— 加法器系數(shù)。 13 ( 雙 沖 量 控 制 原 理 圖 )L T L C汽 包給 水蒸 汽∑I CI FI省 煤 器F T( 雙 沖 量 控 制 方 框 圖 )G m DI FC 2C 1G C G V G PG m LX+ I C I OW LG fD 圖 32 汽包雙沖量原理圖及方框圖 圖 32 所示的連接方式中，加法器的輸出 I 是 I＝ C1IC177。從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個(gè)前饋（蒸汽流量）控制加單回路反饋控制的復(fù)合控制系統(tǒng)。如果根據(jù)蒸汽流量來進(jìn)行校正，不僅可以補(bǔ)償“虛假水位”所引起的誤動(dòng)作，而且使給水位控制閥的動(dòng)作十分及時(shí)，從而減少水位波動(dòng)，改善控制品質(zhì)。然而對于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時(shí)間較長，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。等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減小，將使水位嚴(yán)重下降，波動(dòng)很歷害，嚴(yán)重時(shí)氣包水位降到危險(xiǎn)程度以至發(fā)生事故。這種控制系統(tǒng) 典行的簡單控制系統(tǒng)。這些都是危險(xiǎn)的，因此對汽包的液位嚴(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)。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn)過程，對產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量起著決定性的作用。因此，在機(jī)械生產(chǎn)過程中存在著很多有聯(lián)系的變化，只要加之以靈活運(yùn)用，就會(huì)起到事半功倍的效果，通過大膽的想象 創(chuàng)新，每個(gè)人都可以設(shè)計(jì)出一流的操作工藝。另外，不同的機(jī)械設(shè)備有著不一樣的用途，造成了加工機(jī)構(gòu)、運(yùn)作方式的不統(tǒng)一，不協(xié)調(diào)。除了這些主要功能的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中，應(yīng)該還可以指定其他設(shè)備的內(nèi)部功能，那就是，冪函數(shù)，檢測，控制功能，結(jié)構(gòu)功能。 利用先進(jìn)技術(shù)不斷創(chuàng)新 不同產(chǎn)品的功能和系統(tǒng)都不一樣，據(jù)此可以將產(chǎn)品分類，投入市場以后，對每一類產(chǎn)品的銷售使用情況作市場調(diào)差，分析出據(jù)唄什么功能的產(chǎn)品被大多數(shù)人接受，然后分析原因，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)著 10 力成產(chǎn)開發(fā)，通過對產(chǎn)品原料的處理，加工，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和外形。 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合概念，包括機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品的各個(gè)方面。 第二章、分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念 根據(jù)機(jī)器的功能要求開發(fā) 不同產(chǎn)品對機(jī)械設(shè)備的要求也不一樣，如今倡導(dǎo)小批量的生產(chǎn)就是根據(jù)客戶的不同需要生產(chǎn)不同規(guī)模的產(chǎn)品，產(chǎn)品之間的功能差異，造成了對機(jī)器功能更大的考驗(yàn)。 9 在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械自動(dòng)化的作用很大：第一機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用，可以提高生產(chǎn)過程的安全性；第二機(jī)械自動(dòng)化可以提高生產(chǎn)效率；第三機(jī)械自動(dòng)化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量；第四機(jī)械自動(dòng)化可以減少生產(chǎn)過程的原材料和能源損耗。 第三、從功能方面講，機(jī)械制造自動(dòng)化不僅僅表現(xiàn)在代替人的體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng)，此外，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)還表現(xiàn)出諸多的優(yōu)點(diǎn)：第一，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)能夠極大地提高生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，為產(chǎn)品搶占市場提供了時(shí)間保證；第二，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo)和規(guī)格統(tǒng)一 ，符合現(xiàn)代社會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式，具有良好的發(fā)展前景；第三，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)能夠提高生產(chǎn)效率，減少勞動(dòng)力的消耗和使用，從而幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；第四，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)采用的是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，能夠減少和降低生產(chǎn)過程中由于人的不確定性因數(shù)所導(dǎo)致的原料消耗，減少廢棄物的產(chǎn)生，有利于國家倡導(dǎo)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 8 第二、從涉及面來講，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)不但涉及到具體加工制造過程，還涉及到產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。 機(jī)械制造自動(dòng)化的內(nèi)涵 目前，我們所談的“自動(dòng)化”一詞已經(jīng)從自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)識別等發(fā)展到自我學(xué)習(xí)、自我組織、自我維 護(hù)和自我修復(fù)等更高程度的自動(dòng)化。 需要強(qiáng)調(diào)的是，
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