機械設計制造及其自動化方向畢業(yè)論文-在線瀏覽
2025-08-11 02:09本頁面
【正文】 設計制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現(xiàn)代機械自動化和傳統(tǒng)的機械在功能上的本質區(qū)別。概而言之，都能對輸入的物質、能量和信息（即所謂工業(yè)三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質、能量與信息。如圖21所示: 圖21 機械自動化系統(tǒng)功能示意圖如上所述，機械自動化系統(tǒng)是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術和機電一體化產(chǎn)品兩個方面的內容。 根據(jù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的主功能不同，可對產(chǎn)品或系統(tǒng)進行分類。輸入物質、能量和信息，經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為加工機。以能量轉換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。以信息處理為主，輸入信息和能量。如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等的產(chǎn)品稱為信息機。機械自動化系統(tǒng)除了具備上述必須的主功能外，還應具體備其它內部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。例如，根據(jù)3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統(tǒng)產(chǎn)品。例如，金屬切削機床是根據(jù)工件與刀具相對運動產(chǎn)生切削作用的原理進行工作的。所以說機械自動化的發(fā)展空間非常廣闊，具有極大的想向空間，需要我們利用先進技術符合科學原理來不斷創(chuàng)新，設計制造出一流的自動化產(chǎn)品。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn)過程，對產(chǎn)品的數(shù)量與質量起著決定性的作用。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質量和數(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。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴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，可構成如圖31所示的單沖量控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)典行的簡單控制系統(tǒng)。等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而減小，將使水位嚴重下降，波動很歷害，嚴重時氣包水位降到危險程度以至發(fā)生事故。然而對于小型鍋爐，由于水在汽包中的停留時間較長，在蒸汽負荷變化時，假水位的現(xiàn)象并不顯著，配上一些聯(lián)鎖報警裝置，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。如果根據(jù)蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質。從本質上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個前饋（蒸汽流量）控制加單回路反饋控制的復合控制系統(tǒng)。 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。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CC2 ——加法器系數(shù)。設置I0的目的是使其在正常負荷下，控制器和加法器的的輸出都有一個比較適中的數(shù)值。雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個弱點：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)補償就比較困難；同時，對于給水系統(tǒng)的擾動仍不能克服。三沖量控制系統(tǒng)的實施方案較多，如圖33所示為其中的典型控制方案之一。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。這種微分信號應是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。 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。圖35（a）接法的優(yōu)點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現(xiàn)。 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)氨等介質作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內蒸發(fā)進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。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。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，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發(fā)空間。 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 控制氣氨排量如圖39所示，為氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機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)必須許可壓縮機入口壓力的波動。為確保系統(tǒng)的安全運行，還需要設置一個液位控制系統(tǒng)，防止液氨進入氨管路而導致壓縮機損壞。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。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
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