時間：2023-10-09 11:02:34
導語：在電子機械技術(shù)的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：電子機械；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用
1.電子機械概述
電子機械主要是以研究電子信息設(shè)備與電子系統(tǒng)的機械與結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制造為核心的，努力提高設(shè)備或系統(tǒng)在不同的復雜環(huán)境中的電性能。我國工業(yè)與電子裝備發(fā)展過程已經(jīng)超過40年，在電子設(shè)備的設(shè)計和制造商處于世界前列，但是也必須認識到先進的電子機械，不僅取決于電子設(shè)備的可靠性，也與結(jié)構(gòu)與工藝密不可分。電氣設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝在電子裝備中有融為一體的發(fā)展態(tài)勢，當今的電子機械工程就是應(yīng)這種趨勢而產(chǎn)生的新興學科，國內(nèi)很多高校也設(shè)立了電子機械專業(yè)。電子機械同以往的普通機械相比，有其自身的特性：從目的上來說，電子機械旨在于提高電子設(shè)備的電氣性能系統(tǒng)；從實現(xiàn)手段上來說，電子機械主要通過在機械中加入電子信息技術(shù)等來實現(xiàn)電子設(shè)備的性能；從機電一體化的載體方面來說，電子機械是電子系統(tǒng)，常規(guī)機械是機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；從電子系統(tǒng)對機械的重要性來說，機電一體化對電子設(shè)備至關(guān)重要。
2.電子機械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
2.1.發(fā)展現(xiàn)狀
當前我國對電子機械研究主要集中在以下幾個方面：第一，電子設(shè)備在惡劣環(huán)境中防護問題，這涉及到機械學、傳熱學、化學、環(huán)境科學等多門學科，考慮有：在發(fā)生強烈震動和沖擊的情況下如何防止電子設(shè)備失效并保持可靠工作的問題；在惡劣的環(huán)境中實現(xiàn)電子設(shè)備的溫度控制，使得電子設(shè)備整體和各元件溫度不超過限值；如何避免電子設(shè)備對環(huán)境的污染和反污染的問題；提高電子設(shè)備在防潮、防霉、防鹽霧腐蝕以及防原子、防生物化學武器等的特性。第二，電子設(shè)備性能發(fā)揮受機械結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響的問題，常見的有：天線伺服驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)諧構(gòu)振頻率限制了控制系統(tǒng)的帶寬；控制系統(tǒng)系能受電子設(shè)備在摩擦、間隙、彈性變形過程中的影響；天線效率受到天線結(jié)構(gòu)變形和反射面誤差影響的情況等等，弄清楚這些機械結(jié)構(gòu)對電子設(shè)備的影響原因與規(guī)律，設(shè)計出符合有效參數(shù)的結(jié)構(gòu)，確保電子設(shè)備發(fā)揮性能非常重要。第三，電子組裝技術(shù)與電子精密機械設(shè)計問題，如何將眾多的電子元器件進行連接和布局，形成一個正確且高校的整機，在這一過程總必須考慮到每一個電子元器件的相互影響和外部環(huán)境對電子元器件的影響，使得組裝起來的電子設(shè)備同時具備高可靠性、易維修性與易操作性。為了實現(xiàn)電子設(shè)備的某些特殊功能，常常需要精密機械，如雷達天線，其精密程度堪比精密機床，大面積的可動拋物面反射器結(jié)構(gòu)高精度的要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具有非常過硬的技術(shù)本領(lǐng)，這些精密機械設(shè)計的目的在于滿足電子設(shè)備性能的特殊要求，未來戰(zhàn)爭中電子戰(zhàn)與信息戰(zhàn)將起著重要作用，由于要應(yīng)用于條件嚴苛的戰(zhàn)爭環(huán)境，對電子設(shè)備的性能要求非常高。
2.2.發(fā)展趨勢
當前電子機械的智能化、數(shù)字化、集成化、模塊化、人性化設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢明顯。智能化體現(xiàn)在要求機電產(chǎn)品自身擁有一定的智能，在邏輯思考、判斷推理、自主決策等方面擁有一定的能力，當前人工智能技術(shù)的不斷進步為電子機械技術(shù)發(fā)展提供了重要條件。電子機械數(shù)字化的基礎(chǔ)是微控制器的發(fā)展，不斷發(fā)展進步的計算機網(wǎng)絡(luò)為電子設(shè)備的數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，數(shù)字化要求電子機械技術(shù)產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性等特點。電子機械的集成化體現(xiàn)在不同技術(shù)、不同產(chǎn)品和各生產(chǎn)加工等工序中，多品種、小批量的自動化生產(chǎn)要求電子設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)具有廣泛的柔性，實現(xiàn)分散系統(tǒng)功能并使系統(tǒng)各部分協(xié)調(diào)安全運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)性能最優(yōu)化。模塊化的發(fā)展趨勢是由電子機械產(chǎn)品類型多樣及生產(chǎn)廠家較多，而研制和電子設(shè)備單元模塊非常復雜，如企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化發(fā)展，新品的開發(fā)將變得更為迅速。人性化設(shè)計這是由于電子機械的使用者是人來決定的，如何賦予電子設(shè)備智能、情感和人性非常重要，在色彩和造型上面注重人性化設(shè)計，給人類既方便由有藝術(shù)美感非常重要。網(wǎng)絡(luò)化則是當今網(wǎng)絡(luò)遠程控制和監(jiān)視技術(shù)的必然趨勢，遠程控制終端設(shè)備本身就是電子機械產(chǎn)品，運用局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，方便人們生活。
3.電子機械技術(shù)在現(xiàn)實中的應(yīng)用
目前，電子機械技術(shù)在現(xiàn)實中的運用體現(xiàn)在柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)、小型化家用電子產(chǎn)品、機械手和機器人、微型機械和超微型機械產(chǎn)品、機械自動化設(shè)備等眾多方面。柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)較早運用于制造行業(yè)，是由數(shù)控機床、微電子技術(shù)、計機軟硬件等有機結(jié)合的系統(tǒng)，當前我國以實現(xiàn)校企聯(lián)合，建立了若干條柔性制造系統(tǒng)線和一些計算機集成制造系統(tǒng)實驗線，但是多方面限制發(fā)展較慢。小型化家用電子產(chǎn)品發(fā)展較快，如日本研發(fā)生產(chǎn)的拇指大小的微型彩色照相機，美國正在研發(fā)微型電話機大小如手表微型復印機大小如眼鏡盒，方便人們?nèi)粘y帶。當前在世界上投入工業(yè)生產(chǎn)的機器人已超過百萬臺，這些多為日本擁有，這些智能化機器人生產(chǎn)已經(jīng)初步實現(xiàn)批量生產(chǎn)，具有人類的一定智慧，當前正在研發(fā)具有自主決策能力的機器人。電子機械技術(shù)在事、醫(yī)療、汽車、宇航、工業(yè)設(shè)備、通信和生物工程等方面有廣闊應(yīng)用前景，特別是一些微型和超微型機械產(chǎn)品方面應(yīng)用客觀，但是對微型機械和超微型機械的理論尚在探索和認識階段，需要不斷作出努力。
4.結(jié)語
電子機械技術(shù)發(fā)展不是孤立發(fā)展的，它是很多學科技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。社會的快速發(fā)展要求技術(shù)必須不斷改革創(chuàng)新，適應(yīng)社會生產(chǎn)力的發(fā)展要求。電子機械化技術(shù)涉及非常多的領(lǐng)域，隨著技術(shù)進步，各領(lǐng)域技術(shù)相互融合將越來越明顯。電子機械技術(shù)的創(chuàng)新對于促進電子機械技術(shù)與機械設(shè)備應(yīng)用技術(shù)有重要作用，現(xiàn)代科學技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展和理論創(chuàng)新推動科技發(fā)展。
參考文獻：
[1]孫翔飛，趙玉亮.我國電子機械技術(shù)的新型特點及其應(yīng)用分析[J].哈爾濱工業(yè)大學學報，2010（4）.
一、電子、機械及軟件一體化設(shè)計主要的出錯方式認知
隨著科學技術(shù)與行業(yè)整合，產(chǎn)品研發(fā)日趨復雜。在進行電子設(shè)計、機械設(shè)計與軟件工程設(shè)計時，三者之間缺乏有效溝通與過程管理，導致電子、機械及軟件無法有效集成，難以實現(xiàn)一體化設(shè)計。當前，機電一體化設(shè)計存在的主要出錯方式表現(xiàn)為：第一，MCAD變更與電子工程師缺乏有效傳遞。MCAD用戶進行IDF格式將變更信息存儲于原始版中，但其無法傳遞給電子工程師。同樣，電子工程師依據(jù)電路圖實現(xiàn)設(shè)計，受ECAD規(guī)劃失效影響，需要進行返工操作從而延遲交付及制作時間;第二，ECAD變更與機械設(shè)計師之間缺乏有效傳遞。CEAD設(shè)計人員進行PCB構(gòu)件調(diào)整，以優(yōu)化布局，如其沒有及時將變更信息傳遞給機械設(shè)計師，則會出現(xiàn)PCB組件與PCB線路接口故障問題，推遲交付時間并增加其成本;第三，配置管理中斷。如在研發(fā)中其設(shè)計科目均有著自身獨立的數(shù)據(jù)調(diào)試模型，則會提高設(shè)計效率然而軟件設(shè)計師多獨立作業(yè)，缺乏有效溝通導致配置管理中斷;第四，錯誤軟件版本，雖然在產(chǎn)品中采取錯誤軟件版本較為容易避免，但一旦出現(xiàn)其問題，則會造成較多問題;第五，軟件研發(fā)孤立性。在產(chǎn)品研發(fā)中其變更管理多將軟件研發(fā)排除在外，軟件缺陷及變更命令符難以協(xié)調(diào)，為軟件修復與產(chǎn)品交付帶來問題。
二、電子、機械及軟件一體化設(shè)計思路探究
(一)軟件變更實例分析
制造商需向客戶交付機器人技術(shù)裝配客制化版本，產(chǎn)品標明最新軟件編號并準備交付時出現(xiàn)軟件現(xiàn)場變更問題，則會產(chǎn)生交付延遲等問題。制造商則面臨著如何找出與設(shè)備上安裝軟件版本一致信息，采取什么軟件工具進行重建軟件，設(shè)備配置存放區(qū)域設(shè)計，技術(shù)工程師如何知道其采取的實際版本信息，公司需采取最新軟件并在期限時間內(nèi)完成設(shè)計，避免出現(xiàn)交付延遲與質(zhì)量問題。
(二)電子、機械一體化設(shè)計方案
采取PTC的Inter Comm Expert及Inter Comm EDAcompare可以實現(xiàn)MCAD及ECAD同步問題研究，通過PTC，實現(xiàn)電子設(shè)計師與機械設(shè)計師相互變更信息的有效捕捉，在獲取變更信息的基礎(chǔ)上進行相關(guān)設(shè)計文檔同步修改，從而解決電子設(shè)計與機械設(shè)計不同步問題。電子機械一體化設(shè)計方案如下：
2.2.1 變更識別
Inter Comm EDAcompare屬于PTC電子設(shè)計標準變更識別解決方案，可以進行PCB設(shè)計變更識別，其識別實現(xiàn)方法為：進行不同版本圖解對比，PCB布局及制造工藝對比以實現(xiàn)變更識別，以幾何及屬性變化實現(xiàn)識變更識別，依據(jù)差異識別，當Inter Comm Exper選中變更后則會將設(shè)計影響區(qū)域進行標定。
2.2.2 電子機械一體化設(shè)計
順利實現(xiàn)機械設(shè)計與電子設(shè)計集成，需要自動生成設(shè)計變更并及時告知。在變更識別基礎(chǔ)上，電子與機械一體化設(shè)計可行性條件基本滿足。如機械工程師可以進行電子設(shè)計文檔查看與識別其與上版本差異。應(yīng)用PTC方案可以進行智能化ECAD設(shè)計演示，向授權(quán)用戶進行差異展示。機械設(shè)計團隊可對電子設(shè)計數(shù)據(jù)信息進行有效查詢，無需進行新型IDF文檔下載，且應(yīng)用其解決方案可以進行不同版本差異自動對比，如吉和變更、信號改道發(fā)送等。該方案成本較低，技術(shù)優(yōu)勢與過程管理優(yōu)勢突出，能夠切實提高電子設(shè)計與機械設(shè)計協(xié)調(diào)度，為實現(xiàn)電子機械一體化設(shè)計提供技術(shù)支撐。
(三)集成軟件一體化設(shè)計分析
實現(xiàn)軟件與電子設(shè)計及機械設(shè)計同步是實現(xiàn)一體化設(shè)計的重要基礎(chǔ)。然而將軟件設(shè)計與產(chǎn)品研發(fā)相整合存在著較大困難。因軟件研發(fā)多為外包方式且由相對孤立組織來完成。如電氣工程師完成相關(guān)設(shè)計后，項目降級將產(chǎn)品及軟件最新版本交付制造部門，在進行基礎(chǔ)版創(chuàng)建后載入軟件，軟件運行無效，經(jīng)研究可能其軟件版本并非最新。在軟件研發(fā)過程中，應(yīng)用PDS系統(tǒng)，軟件設(shè)計師可實現(xiàn)軟件版本及其他設(shè)備動態(tài)鏈接操作，可將團隊作嘔為整個產(chǎn)品研發(fā)的部分。PDS系統(tǒng)為機械、電子及軟件設(shè)計退工了可視化同一系統(tǒng)，且支持軟件組件重組，能夠?qū)崿F(xiàn)全球配置管理，推動不同軟件研究團隊之間的協(xié)調(diào)性，確保產(chǎn)品研發(fā)進度與研發(fā)質(zhì)量。
(四)電子、機械及軟件一體化設(shè)計方案
采取PDS系統(tǒng)，可以實現(xiàn)跨軟件研發(fā)，協(xié)調(diào)軟件團隊協(xié)作，其解決方案為：工程師將軟件配置管理系統(tǒng)中存在的軟件與PDS軟件部分進行正確連接;進行原型制造產(chǎn)品，測試產(chǎn)品;如測試團隊發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品關(guān)鍵特性缺失作用，考慮到用戶及軟件產(chǎn)品接口是由軟件及硬件綜合控制，無法實現(xiàn)錯誤判斷;測試工程師則應(yīng)用PDS系統(tǒng)，進行問題報告創(chuàng)建，直接將受影響硬件及軟件構(gòu)建聯(lián)系;變更調(diào)查任務(wù)發(fā)送給軟件團隊與硬件團隊，并將PDS發(fā)送于電子信箱;缺陷跟蹤系統(tǒng)進行錯誤報告自動生成，對PDS變更調(diào)查作交叉引用，將錯誤報告發(fā)配給相應(yīng)軟件設(shè)計人員進行調(diào)查;錯誤報告與缺陷跟蹤系統(tǒng)具體軟件版本之間存在鏈接，且錯誤報告與PDS配置管理受影響軟件之間存在鏈接;在缺陷跟蹤系統(tǒng)中執(zhí)行現(xiàn)行軟件更新，以software QA實現(xiàn)軟件測試;新版本與PDS管理部件鏈接，依據(jù)PDS分配實際任務(wù)執(zhí)行產(chǎn)品測試，完成測試后企業(yè)變更請求則于PDS中實現(xiàn)完結(jié)，針對不同系統(tǒng)中存在的變更狀況執(zhí)行錯誤報告分析，從而提高了電子、機械及軟件一體化設(shè)計效率。
三、結(jié)語
隨著產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)整合進一步推進，如何實現(xiàn)電子、機械及軟件一體化設(shè)計成為了時展所面臨的重要問題。缺乏設(shè)計同步性與溝通有效性是實現(xiàn)一體化設(shè)計的重要舉措，然而缺乏有效的技術(shù)手段，實現(xiàn)電子團隊、機械團隊與軟件團隊之間的有效溝通，應(yīng)用PDS系統(tǒng)與軟件配置管理系統(tǒng)，為實現(xiàn)電子、機械及軟件一體化設(shè)計提供溝通辦法。實踐證明，強化電子、機械及軟件一體化設(shè)計，能夠有效提高產(chǎn)品研發(fā)進度，實現(xiàn)其綜合效益。
在高速發(fā)展的社會時代，我國的經(jīng)濟和科學技術(shù)也在不斷發(fā)展，機械電子工程涉及到我國各個行業(yè)領(lǐng)域，目前在研究上取得一定的成果，推動了教育,科研等方面的快速發(fā)展，它是衡量我國對外貿(mào)易的重要標志。然而我國機械電子工程技術(shù)設(shè)計過程還不夠完善，還存在諸多問題亟待解決。本文主要對機械電子工程中的技術(shù)要點以及技術(shù)的應(yīng)用進行淺談，希望給相關(guān)工程人員提供參考。
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機械電子；工程設(shè)計；技術(shù)要點
眾所周知，電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、教育等多方面的綜合性學科，是推動我國經(jīng)濟增長的主要力量。近些年來，電子工程快速發(fā)展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平達到了一個新的高度，但是電子工程在發(fā)展的過程中難免產(chǎn)生一些問題，并且其設(shè)計人員應(yīng)該儲備一定的知識，在設(shè)計方案中能發(fā)現(xiàn)問題，并采取解決措施，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計方法。
1EDA 技術(shù)的發(fā)展介紹
EDA 技術(shù)在機械電子工程設(shè)計當中發(fā)揮了重大的作用，其構(gòu)成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等，每個部件發(fā)揮著特定的功能，EDA 技術(shù)的主要載體是可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，硬件描述語言是 EDA 技術(shù)在編輯中的表達方式。EDA 技術(shù)擁有公開優(yōu)勢和描述范圍廣的優(yōu)點，其自動化程度高，同時，在設(shè)計方案中有很高的輔助作用，減輕設(shè)計者在后期交流、修改和保存中的壓力，能夠快速解決在設(shè)計工程中出現(xiàn)的錯誤，方便操作者的調(diào)試。也正是因為 EDA 技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢，因此逐漸被人們關(guān)注，但是迄今為人們對機械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點，人們質(zhì)疑 EDA 技術(shù)認識不夠，同時又由于 EDA 技術(shù)沒有確切的定義及其機械電子工程的使用涉及到多種領(lǐng)域，因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機械電子設(shè)計要點
2.1仿真技術(shù)
機械電子工程設(shè)計方案完成后通過一個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模擬，對設(shè)計方案的可行性進行分析的一門技術(shù)便稱為仿真技術(shù)，其作用在于對設(shè)計方案在實際應(yīng)用的模擬，通過建立數(shù)學模型及進行處理，發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案的是否合理和科學，驗證設(shè)計方案，避免在實際操作應(yīng)用中出現(xiàn)一些可控性的問題，保證方案在實際中的應(yīng)用，同時，EDA 技術(shù)還具有對電路結(jié)構(gòu)和性能，各個電路的實際結(jié)構(gòu)等進行檢測和分析。
2.2對電路特性進行有效分析
對電路特性進行有效分析能決定設(shè)計方案在應(yīng)用中的有效性高低，是 EDA 技術(shù)中不可或缺的部分，它決定設(shè)計方案能否在實際中得以應(yīng)用，機械電子工程設(shè)計方案中所有的理論分析是通過 EDA 技術(shù)對電路特性進行有效分析，從獲取其數(shù)據(jù)測試結(jié)果和特性分析來判斷設(shè)計方案的可行性，因此在數(shù)據(jù)測試和特性分析這兩方面必須保證其準確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法中，其技術(shù)相對落后，從而在數(shù)據(jù)測試和特性分析等方面不能確保其準確度和電路測試的實際精度，可能對產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是，EDA 技術(shù)能夠精密準確的測試，確保該測量的準確度在一個較高的水平，在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點，因此能夠避免設(shè)計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的錯誤，確保機械電子工程設(shè)計方案在應(yīng)用擁有較高可靠性和科學性。
2.3優(yōu)化設(shè)計
EDA 技術(shù)可以測量電子工程在實際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù)，能對電子工程工作所需要的環(huán)境進行全面的檢查及反饋分析結(jié)果，優(yōu)化設(shè)計就是利用 EDA 技術(shù)，保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計和容差，提高方案的有效性，保證其可以正常的實施。設(shè)計者可以通過檢查和分析結(jié)果對電子工程設(shè)計方案進行調(diào)整優(yōu)化，完善設(shè)計方案，但是傳統(tǒng)的機械電子設(shè)計檢查技術(shù)無法達到此要求，不能保證其準確性及完整性，無法發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中存在的問題，難以使電子工程在實際應(yīng)用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢，提高其效率，可見，優(yōu)化設(shè)計必須的使用 EDA 技術(shù)。
2.4機械結(jié)構(gòu)要注意防止靜電
機械結(jié)構(gòu)是以一定的理論為依據(jù)，根據(jù)實際需求從而設(shè)計出具體的結(jié)構(gòu)圖的一種方案，應(yīng)用于實物，最終要求達到設(shè)計方案中的結(jié)構(gòu)構(gòu)思。隨著社會的發(fā)展，電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢，因此，就必須對集成電路元件加以嚴格的管理，提高技術(shù)要求，基礎(chǔ)的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作，減小集成電路占據(jù)較大的空間。機械就是用一定的理論作為支撐，設(shè)計者根據(jù)構(gòu)思畫出機械結(jié)構(gòu)圖，該機械結(jié)構(gòu)圖要滿足實際方案且可以在具體實施中應(yīng)用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場和靜電電流，該破壞因素會影響到周圍絕體元器件，致使元器件敏感度減低，從而產(chǎn)生許多安全隱患，因此，機械結(jié)構(gòu)圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電，及時修改機構(gòu)設(shè)計圖。
3EDA 技術(shù)在機械電子工程設(shè)計中的應(yīng)用
隨著社會的進步，機械電子工程的應(yīng)用滲透到多個領(lǐng)域，同時吸引了許多機械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機械電子工程相比，EDA 技術(shù)能滿足廣泛的生產(chǎn)需求，而傳統(tǒng)的機械工程適用領(lǐng)域比較狹窄，僅僅只能在要求較低的基礎(chǔ)領(lǐng)域才能發(fā)揮其優(yōu)勢，其無法引領(lǐng)世界電子工程技術(shù)的發(fā)展，俗話說，適者生存，傳統(tǒng)的機械電子工程在科技進步的工程中將被遺棄，新型技術(shù)機械工程將引領(lǐng)我國電子工程的發(fā)展，恰好 EDA 技術(shù)的最大優(yōu)勢就是在于它的應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)能填補傳統(tǒng)機械工程中的欠缺，因此，EDA 技術(shù)在機械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結(jié)語
總之，EDA 技術(shù)在機械電子工程、社會發(fā)展和科技進步中有著不可忽視的功勞，其應(yīng)用范圍廣，可行性高，適合社會的發(fā)展需求，因此我們應(yīng)該推廣 EDA 技術(shù)的使用與開發(fā)。為了滿足社會的進步，與時俱進，設(shè)計人員必須要嚴格的按照設(shè)計流程進行，對設(shè)計方案進行仿真性檢驗、電路特性進行有效分析、優(yōu)化設(shè)計，對電路進行分析，檢查是否會產(chǎn)生靜電；再者，必須大力支持從事機械電子技術(shù)人的工作人員，號召更多學者參與電子工程的研究發(fā)，盡可能彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，推動電子工程技術(shù)的改革與發(fā)展。
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計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的相互融合是個比較大的課題，從提出之日起，各行各業(yè)都是非常矚目的一件事。該篇文章作者以全局的角度，獨到新穎的視角，詮釋了計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)互相融合的重要作用，與未來發(fā)展的趨勢，結(jié)合當前現(xiàn)狀對這兩種技術(shù)融合產(chǎn)生的問題進行分析，同一時間，對加速這兩種技術(shù)的相互融合提出了一些參考性的建議等。
一、機械電子技術(shù)概要
機械制造的相關(guān)行業(yè)當中普遍引入電子技術(shù)指的是在機械動力、信息處理、控制與主功能上引入現(xiàn)代化的電子技術(shù)。所以，機械電子技術(shù)我們也可以將它說成是把機械裝置、電子化技術(shù)與軟件等互相疊加組成系統(tǒng)的一類總稱。在我們國家現(xiàn)如今機械電子技術(shù)的發(fā)展過程當中，機械電子技術(shù)時至今日也已經(jīng)變成在體系上獨樹一幟的學科[1]。還有，伴隨現(xiàn)代化科學技術(shù)、電子、網(wǎng)絡(luò)、智能技術(shù)行業(yè)不斷發(fā)展與壯大，機械電子技術(shù)還會被賦上全新的內(nèi)容。但是它的基本特征我們可以這樣認為：機械電子技術(shù)以系統(tǒng)化的觀點為前提，將機械電子、微電子、自動控制、計算機、信息、傳感測控、信息變換、軟件編程與接口技術(shù)等全體技術(shù)，憑借系統(tǒng)功能與優(yōu)化組織的目標，理性配置和布局各個單元，基于功能多、質(zhì)量高、可靠性高、能耗低的基礎(chǔ)上實現(xiàn)其特有功能的價值，并讓整個系統(tǒng)趨于優(yōu)化的工程技術(shù)統(tǒng)稱。基于這些內(nèi)容生成的系統(tǒng)，則構(gòu)建成了一套機械電子技術(shù)的系統(tǒng)與相關(guān)產(chǎn)品。在現(xiàn)代化工產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，基于社會對化工產(chǎn)品總的需求量，還有相關(guān)技術(shù)標準的要求，要求化工設(shè)備需要滿足相關(guān)生產(chǎn)工藝基本性能要求?；ぴO(shè)備各項性能均要靠機械電子技術(shù)輔助達標，設(shè)備機械電子技術(shù)滿足生產(chǎn)工藝的要求與否，是對化工產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量等的最好判別標準[2]。當代的機械電子技術(shù)可以說是以傳統(tǒng)化工技術(shù)為前提，進而再做總結(jié)和探究的，我們通過現(xiàn)如今化工生產(chǎn)的工藝需求，逐漸形成科學、客觀、具體的技術(shù)新類型，對于生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新具有歷史性的意義。
二、對計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的融合認識和理解
兩種技術(shù)相互融合是社會經(jīng)濟演進與發(fā)展的過程，同時也是生產(chǎn)體制與生產(chǎn)方式創(chuàng)新的體現(xiàn)。對于現(xiàn)代社會下的中國來說，特殊發(fā)展模式與國情，要求我們把計算機技術(shù)同機械電子技術(shù)放到人類發(fā)展的歷史長河當中去把握。所以，要理解計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合必須首先理解機械電子技術(shù)，要理解機械電子技術(shù)首先要理解計算機技術(shù)。計算機技術(shù)發(fā)展下的網(wǎng)絡(luò)社會是繼原始狩獵、工農(nóng)業(yè)社會后新的社會組織形式與發(fā)展新階段。計算機技術(shù)可以作為該社會經(jīng)濟主線來看，是網(wǎng)絡(luò)社會核心內(nèi)容，計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)融合是現(xiàn)今社會全人類所要面對的問題，而不單是相關(guān)工作者的使命。
三、機械電子技術(shù)與計算機技術(shù)的關(guān)系
機械電子的系統(tǒng)可以說是相當?shù)牟环€(wěn)定，導致了相關(guān)系統(tǒng)輸入和輸出關(guān)系處理上不是很容易。當代社會需求系統(tǒng)又是多種多樣的，需要同一系統(tǒng)能夠兼容并濟，能夠滿足多種要求。計算機系統(tǒng)在遇到需要信息處理的時候，存在一定不確定性與復雜性，因此以知識作為基準的計算機技術(shù)處理方式已經(jīng)開始受到人們的廣泛關(guān)注了。計算機技術(shù)組建系統(tǒng)所引用的方法當中，主要用到的為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理的系統(tǒng)。在對輸入與輸出關(guān)系進行處理的時候，這兩種方法既是互相聯(lián)系又是互朱小川西華大學四川成都610039相制約的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所采用的是分布方式，而模糊推理采用的是規(guī)則方式[3]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)在進行輸入的時候因為各神經(jīng)元間存在固有聯(lián)系導致了計算量相對較大，模糊推理相關(guān)系統(tǒng)則正好相反。針對精度方面，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)精度高且曲面較為光滑，模糊推理相關(guān)系統(tǒng)精度低且曲面呈臺階狀分布。利用神經(jīng)模糊網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)將兩者功能最大限度融合與一處，使信息表達趨于合理化，表達空間也是最適合的。
四、計算機技術(shù)在機械電子技術(shù)中的應(yīng)用
機械電子技術(shù)因為它的不穩(wěn)定特性，致使數(shù)據(jù)輸出與輸入上發(fā)展的仍然比較遲緩，急需引用先進計算機技術(shù)促成工程的偉大變革。結(jié)合模糊推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)，不僅提高了它的精密度，還確保機械電子技術(shù)未來向可持續(xù)的方向發(fā)展。模糊推理相關(guān)系統(tǒng)采取的是規(guī)則方式對信息進行保存處理，機械意義是非常深遠的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)系統(tǒng)用分布方式保障了各神經(jīng)部件緊密連接，使計算量合理提升。結(jié)合這兩種方式，保障計算機技術(shù)發(fā)揮最大價值，最終實現(xiàn)了計算機技術(shù)與機械電子技術(shù)的相互融合。
結(jié)語
現(xiàn)代化社會是一個集科技與經(jīng)濟為一體的時代，無論是任何技術(shù)都是需要在其應(yīng)用的過程當中，結(jié)合先進科學技術(shù)體系上的創(chuàng)新，進而推動各類型技術(shù)向全面創(chuàng)新的方向發(fā)展。談到機械電子技術(shù)創(chuàng)新，針對現(xiàn)代的機械設(shè)備在科學應(yīng)用和管理上的重要意義都是可見一般的，同一時間機械設(shè)備的應(yīng)用技術(shù)在科學創(chuàng)新方面也是具有歷史性意義的。
EDA技術(shù)在長期的發(fā)展過程當中不斷實現(xiàn)完善和優(yōu)化，且其實際應(yīng)用范圍也越來越廣泛，到目前為止，已經(jīng)全面應(yīng)用到了電子工程、通信、生物、醫(yī)藥以及航空航天等多個領(lǐng)域，尤其是在機械電子工程當中，更是十分核心的技術(shù)，這主要是因為在電子工程設(shè)計當中需要通過EDA技術(shù)中的虛擬儀器來對產(chǎn)品進行必要的測試，其具體應(yīng)用分析如下。
2在電子設(shè)計當中進行仿真分析
機械電子工程設(shè)計方案完全確定以后就需要通過適當?shù)南到y(tǒng)仿真或者結(jié)構(gòu)模擬來對其科學性、合理性以及可行性進行分析和研究，以此來保證所設(shè)計方案能夠在后續(xù)實踐當中順利應(yīng)用。此時采用EDA技術(shù)的好處就在于能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)進行數(shù)學建模來進行所需要的仿真分析，經(jīng)過這樣一種構(gòu)建和處理的仿真系統(tǒng)，能夠很好對機械電子工程系統(tǒng)設(shè)計方案進行推廣和使用，并準確驗證一些理論和構(gòu)思的實際合理性。除此之外，EDA技術(shù)在仿真分析完成之后還能夠?qū)Ω鱾€電路的實際結(jié)構(gòu)進行分析，同時對電路結(jié)構(gòu)的正確性和性能指標進行分析，實現(xiàn)分析過程的量化?？梢钥吹降氖?，這樣一種量化的仿真分析確實使得我們國家電子工程設(shè)計整體水平得到了極大程度的提高。
3電路特性的優(yōu)化設(shè)計
想要保證電子元件在應(yīng)用過程當中盡可能的安全和穩(wěn)定，最重要的就是要保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境溫度，但是在實際的工作環(huán)境下，傳統(tǒng)電子工程設(shè)計方法是很難對電子元件的實際容差以及環(huán)境溫度進行全面的勘測和分析的，因此就容易導致所得到的設(shè)計方案存在著各個方面的漏洞和誤差，電子元件的容差以及工作環(huán)境溫度當然也很難得到有效的保障。通過EDA技術(shù)則能夠較好的解決該問題，這主要是因為EDA技術(shù)能夠?qū)囟冗M行統(tǒng)計分析，并根據(jù)分析結(jié)果確定出最佳的電子元件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)來，相應(yīng)的也就能夠獲取適宜的工作環(huán)境溫度，這樣一來，不僅能夠?qū)﹄娮庸こ淘O(shè)計方案本身進行必要的完善和優(yōu)化，還使得其實際工作環(huán)境也有了相當好的保證，可謂是一舉兩得。
4對電路特性進行有效分析
事實上，對電路特性進行有效分析是EDA技術(shù)當中非常重要的一部分內(nèi)容，這主要是因為在電子工程設(shè)計當中，基本上所有的理論分析都是基于數(shù)據(jù)測試和特性分析來進行的，因此這樣兩部分數(shù)據(jù)獲得的及時性和準確性都是非常關(guān)鍵的。在傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計當中，由于受到硬件和技術(shù)等各個方面的局限，其測試結(jié)構(gòu)和測試方法都存在較多方面的問題，使得電路測試的實際精度受到非常大的影響，嚴重時候甚至有可能干涉到產(chǎn)品的后期使用穩(wěn)定性。而EDA技術(shù)的應(yīng)用則能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全面而精確的測試，既能夠避免方案在局部出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性差異，還能夠?qū)Ψ桨刚w性和合理性予以保障。
5機械結(jié)構(gòu)中注意防止靜
電機械結(jié)構(gòu)主要是指根據(jù)一定的原理方案，設(shè)計出具體的結(jié)構(gòu)圖，并應(yīng)用于實物，最終達到要求功能的結(jié)構(gòu)。隨著高科技的發(fā)展，尤其是以輕、薄為發(fā)展趨勢的電子產(chǎn)品的發(fā)展，對集成電路元器件的要求也越來越高，愈加縮小的線路和密集的電子元件排列對都靜電防治提出了更高要求。靜電電場和靜電電流是造成電子元件毀壞的致命因素。靜電電場和電流對周圍電荷的強大吸引力，破壞了絕緣體造成元器件敏感度的急劇下降，甚至電路導體燒融，電子產(chǎn)品爆炸等。
6結(jié)束語
關(guān)鍵詞 諧波抑制電力電子技術(shù)諧波治理
中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）041-163-02
1 諧波的產(chǎn)生和影響
1.1 諧波與無功功率的產(chǎn)生
在用電負載中，阻感負載占了很大一部分，阻感負載要正常的工作就要吸收無功功率。而這些裝置中交流側(cè)的電流會因為使用了相控方式而滯后于電壓，也就產(chǎn)生了大量的諧波電流。即使一些交流側(cè)電壓電流基本相同的裝置，但是電流波形的畸變，也會產(chǎn)生諧波電流，導致無功功率被消耗。
純正弦交流電路中，定義了三種功率，它們的表達式為（P是有功功率，Q是無功功率，S是視在功率）：
P=UIcosφ
Q= UIsinφ
S=UI
三種功率滿足關(guān)系式：
S2=P2+Q2
有功功率P的表示交流平均功率；視在功率S在工程上表示為電氣設(shè)備功率中設(shè)計的極限值，它當中的額定電流由銅耗和導線的截面積決定；無功功率表示的則是含有儲能元件的電路中的一種功率互換的幅度，單相電路與三相電路之間又有一些不同。
在非正弦交流電路中，有功功率和視在功率可以分別表示成：
其中，Un和In分別代表基波和諧波中電壓、電流的分別的有效值。
按照純正弦電路的模式，可以給非正弦電路的無功功率做一個定義：
在這里，Q雖然反應(yīng)能量的流動交換，但卻不體現(xiàn)其的消耗情況。公用電網(wǎng)的電壓，波形穩(wěn)定，畸變很小，而電流的畸變可能卻很大，所以在研究過程中，可以將各個功率可以用以下公式表示：
其中，Qf和D分別表示基波電流和諧波電流產(chǎn)生的無功功率。功率因素可以表示成：
在這個式子中，u=I1/I是叫波形畸變因數(shù)，cosφ1則被稱為位移因數(shù)或功率因數(shù)。
可以看出，功率因數(shù)在非正弦電流電路中除了與基波電流相關(guān)，還與諧波大小有關(guān)系。所以，電路中的諧波，會使得無功功率增大，從而使功率因數(shù)變低，導致電氣容量的可利用率下滑，從而損害電網(wǎng)。
1.2 諧波對電網(wǎng)的影響
1）諧波的產(chǎn)生，會使電網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生附加的損耗，從而降低供配電以及用電設(shè)備的功率。
2）諧波引起的過電壓、過電流將會使變壓器產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，這樣一來，設(shè)備容易老化，使用壽命縮短而且還會損壞。
3）諧波會到這繼電保護裝置的誤操作，是一些測量儀表失效或測量不準確。
4）諧波會在公用電網(wǎng)中引發(fā)并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，極易造成安全隱患。
5）諧波的產(chǎn)生，對近處的通信裝置產(chǎn)生干擾，導致通信質(zhì)量下降，造成一些額外損失。
2 對諧波抑制技術(shù)的研究
各國在電力技術(shù)方面都制定了一些法規(guī)或措施來將諧波抑制控制在允許范圍，對諧波和諧波電流的合成方法進行了明確說明，為了滿足這些要求，要采用一些方法來抑制諧波以及對無功功率進行補償。
2.1 安裝諧波補償裝置
2.1.1 無源濾波器
無源電力濾波器（PPF）在諧波抑制中有很大優(yōu)勢，初期投資比較小，運行效率高，它主要利用電子元件的諧振特性，使得電感或電容在阻抗分流回路中形成低阻抗，但體積大，材料消耗多等，也是它的缺點。
2.1.2 有源濾波器
有源濾波器（APF）與無源濾波器（PPF）相比而言，它能在補償各次諧波的同時，還能調(diào)節(jié)三相不平衡電壓和抑制閃變；并且它能夠?qū)討B(tài)的諧波進行跟蹤補償，達到自適應(yīng)的效果；濾波特性也不受頻率與阻抗影響。
因為優(yōu)勢明顯，APF技術(shù)也是治理電網(wǎng)污染中的一項關(guān)鍵技術(shù)，對它的研究比較廣泛。根據(jù)使用場合分，可分為有源直流和有源交流兩類；根據(jù)逆變電路儲能元件來分，分為電流型與電壓型濾波裝置，如圖1所示：a）為電壓型。b）為電流型。
電壓型效率高，可任意并聯(lián)擴容，適用于電網(wǎng)級的諧波補償，且技術(shù)相對成熟，目前使用廣泛；電流型結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，不適用大容量系統(tǒng)。
通過接入電網(wǎng)的方式來分，還可分為串聯(lián)型與并聯(lián)型。并聯(lián)型的APF，主要功能是消除負載引起的諧波電流，優(yōu)勢是可以多臺并聯(lián)使用，適用于多種容量場合；串聯(lián)型APF，是通過向電網(wǎng)中加入或減去一個瞬時電壓，使負載側(cè)電壓維持一個純正弦波，這種方式使串聯(lián)型在電壓敏感性負載中非常適合，但它負載電流過大，體積較大，沒有并聯(lián)型使用廣泛。
有源濾波器的控制策略是濾波技術(shù)中最重要的部分，包括直流側(cè)電容電壓控制、輸出電流跟蹤控制，一般來說又可分為開環(huán)控制、閉環(huán)控制，目前主要采用閉環(huán)控制技術(shù)，它補償效果較好。
參考文獻
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[關(guān)鍵詞]機械設(shè)備;自動化技術(shù);煤礦企業(yè);PLC
中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0380-01
當前，在現(xiàn)代煤炭企業(yè)生產(chǎn)中，都必須依靠自動化技術(shù)的應(yīng)用。自動化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益，但它對企業(yè)生產(chǎn)過程起著明顯的提升作用。目前很多煤礦企業(yè)的挖掘運輸系統(tǒng)生產(chǎn)效率低、人力物力資源浪費嚴重。我們?yōu)榇藢ν诰蜻\輸自動控制系統(tǒng)進行改造，將其實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。目前該生產(chǎn)線改造在國內(nèi)煤炭工業(yè)系統(tǒng)處于領(lǐng)先行列，該系統(tǒng)的投入使用將極大改善生產(chǎn)效率、減少人力物力資源的浪費及生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境。
一、煤礦采掘機械設(shè)備的電氣自動化
1、采掘設(shè)備和其他輔助設(shè)備技術(shù)的發(fā)展
電力牽引成為了煤礦采掘機械的主要動力來源。多電機驅(qū)動系統(tǒng)被應(yīng)用到了采掘設(shè)備上，電機多采用橫向安置，而且隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，裝機容量不斷增大，從常見的1000千萬的總裝機功率擴大到了1500千瓦，電機的牽引功率達到了120千瓦。交流電牽引電機的使用，不僅提高了設(shè)備的效率，而且讓設(shè)備的運轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定，強大抗污能力減輕了機械維護的勞動強度，所以這樣設(shè)備受到煤礦生產(chǎn)企業(yè)的廣泛歡迎。計算機技術(shù)是所有設(shè)備自動化控制的核心，同時輔以故障診斷技術(shù)和傳感技術(shù)，讓采掘設(shè)備的自動化程度越來越高，具備了效率、精確、穩(wěn)定的優(yōu)點。除了采掘機械的進步，生產(chǎn)中要使用的輸送設(shè)備也不斷向重承載和多樣化的方向發(fā)展。技術(shù)先進的國家已經(jīng)引入了雙速電機，而且能夠依靠計算機技術(shù)實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的過程的全程監(jiān)控。液壓支架是保證安全采掘的重要工具，引入計算機技術(shù)后，可以實現(xiàn)電液控制自動化和高壓大流量供液，從而使支架的移動速度提高了7秒/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增強了煤炭生產(chǎn)的可靠性。
2、我國采煤機自動化技術(shù)同世界先進技術(shù)的差距
雖然我國在采煤設(shè)備電氣自動化技術(shù)上有了明顯的進步，但是同世界產(chǎn)煤發(fā)達國家相比，差距也是很明顯的。采掘機的最大裝機功率僅為830千瓦，液壓牽引功率僅為500千瓦，電牽引的應(yīng)用規(guī)模不大，電牽引設(shè)備主要依賴進口，交流電牽引的電控部分更是完全進口。國產(chǎn)的電牽引采煤機尚處在研發(fā)階段，僅有少量的研究成果可以在實踐中應(yīng)用。工作面輸送機連接強度差，運輸能力差，整體效率低下。液壓支架的電液控制系統(tǒng)和判斷故障的微控制系統(tǒng)都不能實現(xiàn)國產(chǎn)。所以，從總體上來看，我國煤炭采掘設(shè)備的電氣自動化技術(shù)的發(fā)展仍處在落后局面之中。
二、機械設(shè)備自動化技術(shù)的應(yīng)用類型
機械設(shè)備自動化技術(shù)是一種運用儀器儀表、計算機、控制理論和其它信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、優(yōu)化、調(diào)度、管理、決策，達到增產(chǎn)、提質(zhì)、降耗、安全等目的的綜合性技術(shù)，主要包括自動化工業(yè)軟件、硬件和操作系統(tǒng)3大部分。當前，我國相關(guān)行業(yè)生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)大多采用FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)），DCS（集散控制系綁以及PLC（可編程控制器控制系統(tǒng)）3大控制系統(tǒng)。
三、煤礦運輸提升設(shè)備的電氣自動化
從上個世紀八十年代開始，我國煤炭的開采量急速增長，在大型的煤礦中，膠帶運輸是輸送厚煤的主力設(shè)備。為了滿足形勢發(fā)展的需要，我國大力推動了膠帶運輸中的工況監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)并取得了重大突破。
系統(tǒng)中融合了計算機技術(shù)和PLC技術(shù)后，實現(xiàn)了保護的綜合化和系統(tǒng)化，DCS結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使地面監(jiān)控得以實現(xiàn)。同時，通過科研人員的努力，我國自行研發(fā)和膠帶機全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)以及膠帶集中監(jiān)控系統(tǒng)，在生產(chǎn)中表現(xiàn)出了卓越的性能。
電氣自動化技術(shù)的成熟和普及，使得交流變頻器技術(shù)得到了發(fā)展，從而推動了調(diào)速系統(tǒng)的進步。在技術(shù)先進的國家里，采煤提升機的控制技術(shù)已經(jīng)相當完備，通過PLC來完成中心控制，同時達到了提升工藝控制、同路行程控制以及安全回路監(jiān)控等多個目標，從而實現(xiàn)了真正的全微機監(jiān)控，提高了提升設(shè)備的安全性。
四、變電站綜合自動化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
供電系統(tǒng)是煤礦機械設(shè)備得以運轉(zhuǎn)的動力，實現(xiàn)變電站的自動化對于機械設(shè)備電氣自動化具有重要的意義。下面針對一般規(guī)模的煤礦，來闡述一下變電站綜合自動化系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用。
1、35KV變電所工程的基本情況
基本設(shè)備包括5kV線路雙回，主變壓器2臺，6kV出線（電機，廠變等）X回，6kV母聯(lián)2回，35kV PT2回，6kV PT2回等。
2、變壓器成套保護設(shè)備
主要的保護裝置有變壓器差動保護裝置MTPR-110SD、綜合測控裝置MMCU-10H等設(shè)備?？梢詽M足對匝間短路、相間短路等變壓器內(nèi)部故障和外部故障的安全應(yīng)急。同時，對短路接地、過負荷、過流等危險情況以及變壓器本體如輕重瓦斯、溫度、壓力釋放等故障起到保護作用。
對于35kV線路保護，使用的是MLPR-10H2型微機線路保護裝置，具體由三段式過電流保護、單相接地保護、后加速等保護組成。系統(tǒng)中還有一臺微機型PT切換和一臺低電壓保護裝置MPTS-10H，可以實現(xiàn)雙母線或單母分段主接線方式下的PT轉(zhuǎn)化，從而具備了兩段母線的測量保護、絕緣監(jiān)視、切換等作用，同時可以監(jiān)控和低壓保護兩段沒有關(guān)聯(lián)的母線。
3、后臺計算機監(jiān)控系統(tǒng)
后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)可以使用目前國內(nèi)比較先進和穩(wěn)定的珠海萬力達的WLD2100變電站綜合自動系統(tǒng)。該系統(tǒng)由監(jiān)控保護單元、通訊管理機和后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)組成。監(jiān)控保護單元采用的是隔層設(shè)計，通訊的中心設(shè)備是通訊管理機，具有間隔層設(shè)備的通訊信號轉(zhuǎn)換、監(jiān)控后臺計算機和傳達上級調(diào)動的功能。后臺的監(jiān)控計算機能夠介紹到現(xiàn)場采集的全面信息以及保護設(shè)備發(fā)出的信息，并對這些信息進行統(tǒng)計、分析、核對、判斷、顯示和打印，記錄安全事件，并能發(fā)出警報，從而監(jiān)控站內(nèi)的所有運轉(zhuǎn)情況。而且計算機還具有遠程控制功能和強大的數(shù)據(jù)處理功能，可以全面提升整個變電站的自動化水平。
五、結(jié)束語
在科學技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會，信息化技術(shù)延伸到了煤礦生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，成為了維持和提高煤炭生產(chǎn)的重要技術(shù)支撐。從整體發(fā)展情況來看，我國電氣自動化技術(shù)與發(fā)達國家相比是非常落后的。尤其現(xiàn)在煤礦事故頻發(fā)，而電氣自動化在煤炭安全生產(chǎn)方面也可以起到非常積極的作用，用該技術(shù)發(fā)展的監(jiān)測裝置，如遙測儀、斷電儀、紅外線設(shè)備等，尤其是發(fā)展我國相對較弱的傳感技術(shù)，可以大大提升煤礦設(shè)備的安全性能。所以，從長遠的發(fā)展來看，國家要提高的足夠資金、人才和技術(shù)的投入，確保我國煤炭產(chǎn)生沿著高效、安全、環(huán)保的方向不斷前進。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】煤礦；機械設(shè)備；電氣自動化技術(shù)；應(yīng)用
引言
自動化技術(shù)是一項綜合性程度較高的科學技術(shù)，包含了通信技術(shù)、傳感技術(shù)、計算機技術(shù)以及現(xiàn)代控制技術(shù)?？茖W技術(shù)在不斷發(fā)展的同時也促進了煤炭開采設(shè)備的不斷完善，機械設(shè)備的自動化技術(shù)越來越精細，智能化程度越來越高，并逐漸向多元化、集成化的方向發(fā)展。
1煤礦采掘機械設(shè)備的電氣自動化技術(shù)簡述
1.1采掘技術(shù)的進步以及多種輔助技術(shù)的發(fā)展
煤礦采掘時，電力牽引是大多機械設(shè)備主要動力來源。越來越多的煤礦采掘設(shè)備中應(yīng)用了多電機驅(qū)動系統(tǒng)，安置電機時一般都是橫向進行的，且裝機容量一直隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大而增大，總裝機的功率由電機多采用橫向安置，而且隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，裝機容量不斷增大，從常見的1MW擴大到了1.5MW，而電機的牽引功率則達到了0.12MW。煤礦機械設(shè)備中使用到的交流電牽引電機，具有較強的抗污染的能力，減少對機械設(shè)備維護的勞動力的投入，還有助于提高機械設(shè)備的運行效率，從而保證機械運行的穩(wěn)定性，因而備受煤炭生產(chǎn)企業(yè)的青睞。機械設(shè)備自動化技術(shù)的核心所在則是計算機技術(shù)，為了不斷提高采掘設(shè)備的自動化程度，使其運行效率更高，精度更準，更為穩(wěn)定，則可以輔助故障診斷技術(shù)、傳感技術(shù)等多種技術(shù)。此外，采掘機械在不斷進步，對于煤礦生產(chǎn)中輸送設(shè)備的承載力以及多樣性要求也就逐漸增加，一些技術(shù)比較發(fā)達的國家已經(jīng)較早的將雙速電機引入到國內(nèi)，實現(xiàn)了利用計算機技術(shù)對煤礦生產(chǎn)全過程的監(jiān)控。煤礦能夠進行安全采掘的重要的一個工具就是液壓支架，在將計算機技術(shù)引入其中后，能夠有效為電液控制自動化以及高壓提供大量的電液，液壓支架的移動速度也不斷的得到了提高，達到每架7s，有效改善了煤炭采掘的功率以及提升了煤炭采掘的效率，使得煤礦生產(chǎn)更可靠。
1.2與技術(shù)先進國家之間存在差距
盡管我國的采煤設(shè)備的自動化技術(shù)進步的程度越來越高，但相比于那些產(chǎn)煤量較大的國家，我國采煤設(shè)備的自動化程度還比較落后，與之有一定的差距。煤礦采掘機的最大裝機功率只有0.83MW，而液壓牽引的功率則只有0.5MW，功率較低，且電牽引設(shè)備主要依靠進口，特別是交流電牽引的電控部分則更是進口的。國內(nèi)對于電牽引采煤機的研發(fā)還處于初始階段，能夠應(yīng)用與實踐的則少之又少。電牽引采煤機與工作面輸送機連接的強度較差，使得其運輸能力較差，降低了傳送機的整體工作效率。同時，液壓支架中的電液控制系統(tǒng)以及對故障進行判斷的系統(tǒng)中的微控系統(tǒng)也都不是國內(nèi)自主研發(fā)的，因此，整體而言，我國煤礦采掘中機械設(shè)備的電氣自動化技術(shù)仍舊比較落后。
2電氣自動化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)產(chǎn)生的影響
2.1影響煤礦的安全管理
煤炭行業(yè)是一個特殊的行業(yè)，在煤炭生產(chǎn)過程中，首要前提就是安全生產(chǎn)，其對于煤礦企業(yè)的生存以及經(jīng)濟效益有著直接的影響，核心要素即是工作人員的人身安全。而在煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用的煤礦機械的自動化程度越來越高，不但有效節(jié)省了較多的人力，還將煤礦生產(chǎn)中事故的發(fā)生率降到了最低，并將煤礦的安全生產(chǎn)的風險控制在規(guī)定的范疇內(nèi)。如果以危險源作為辨識危險基礎(chǔ)的重要依據(jù)，及時的控制并管理采煤過程中存在的一系列的不安全因素，從而能夠在源頭上將危險源切斷，因此，采煤中越來越多的應(yīng)用自動化技術(shù)，煤礦發(fā)生安全事故的概率也就相應(yīng)降低了。
2.2影響煤礦的生產(chǎn)效率
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦電氣自動化技術(shù)受其影響也越來越大，改變越來越多。現(xiàn)今的工業(yè)控制中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)主要融合了三項技術(shù)：①計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；②自動控制技術(shù)；③儀表儀器技術(shù)等其他的技術(shù)，綜合運用這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對優(yōu)化煤礦工業(yè)的管理，并對其進行有效的檢測和控制，提高煤礦生產(chǎn)效率的同時，并保證了煤礦的生產(chǎn)安全。
3提升煤礦運輸設(shè)備的電氣自動化程度
自20世紀80年代以來，我國煤炭開采的速度以及開采量都得到了迅速的增長。特別是在大型煤礦中，膠帶運輸作為原煤輸送的主力設(shè)備起到了積極作用。為了進一步提高膠帶運輸?shù)目煽啃?，我國加大了對膠帶運輸中工況監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)力度，并且取得了一定的突破，該監(jiān)控系統(tǒng)有效地將計算機技術(shù)以及PLC技術(shù)進行了融合，實現(xiàn)了保護的綜合化和系統(tǒng)化，通過使用分散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)集成，實現(xiàn)了在地面對井下運輸系統(tǒng)進行監(jiān)控，在煤炭生產(chǎn)過程中發(fā)揮了卓越的功效。在前期研究的基礎(chǔ)上，對于膠帶自動化的保護技術(shù)尚需不斷進行完善，在日后的研究以及生產(chǎn)中要大力發(fā)展該技術(shù)。隨著電氣自動化技術(shù)越來越成熟，其普及程度也越來越高，交流變頻技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，以致于帶動了調(diào)速系統(tǒng)的進步。那些技術(shù)較為先進的國家，對于采煤提升機的控制技術(shù)相對較為完備，控制中心則是通過PLC技術(shù)實現(xiàn)的，并有效實現(xiàn)了對工藝、同路行程以及安全回路等進行控制的目標，最終達到全微機監(jiān)控的目的，設(shè)備的安全性大大提升了。
4煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用變電站綜合自動化系統(tǒng)
煤礦機械設(shè)備能夠有效運轉(zhuǎn)的一個動力就是供電系統(tǒng)，其對于實現(xiàn)變電站的自動化程度以及機械設(shè)備電氣化的意義十分的重大。以下就對普通規(guī)模的煤礦生產(chǎn)中應(yīng)用變電站綜合自動化系統(tǒng)進行簡要的分析：
（1）通常來說，35kV變電所工程中主要包含有以下幾種基本設(shè)備：①5kV線路雙回；②兩臺主變壓器；③6kV出線即電機、廠變等X回；④6kV母聯(lián)2回；⑤35kVPT2回；⑥6kVPT2回等，煤礦電力的供應(yīng)以及設(shè)備運轉(zhuǎn)的需要更與此變電所的保護和監(jiān)控的微機綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，主變壓器以及35kV線路則采用集中組屏方式進行設(shè)計，將后臺監(jiān)控系統(tǒng)安裝在主控制室內(nèi)，并將6kV保護裝置安裝在每個開關(guān)柜上，每一個保護裝置都能夠通過RS485通訊接口將信息傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，這樣的設(shè)計方式不但操作方便，還能夠CARBONWORLDLOWCARBONWORLD2016/2節(jié)約大量的空間，一舉兩得。
（2）為了對變壓器進行保護，通常會使用三種保住裝置：①變壓器高低后備保護裝置MTPR-035HB；②有變壓器差動保護裝置MTPR-110SD；③綜合測控裝置MMCU-10H。使用這些設(shè)備能夠在匝間短路、相間短路這些變壓器內(nèi)部或者外部發(fā)生故障時及時的采取安全應(yīng)急措施，以便有效的對電器接地，負荷過高，電流過大以及危險情況進行保護，或者變壓器本體有輕重瓦斯、溫度、壓力釋放等故障發(fā)生時對其進行保護。保護35kV線路時一般使用MLPR-10H2型微機線保護裝置，該裝置主要由三種保護組成：①三段式過電流保護；②后加速保護；③單相接地保護。自動化系統(tǒng)為了有效實現(xiàn)母線或單母分段主接線方式下的PT轉(zhuǎn)化，則可以在系統(tǒng)中安置一臺微機型PT切換和一臺低電壓保護裝置MPTS-10H，從而具備了兩段母線的測量保護、絕緣監(jiān)視、切換等一系列的作用，也能夠?qū)啥螞]有關(guān)聯(lián)的母線進行監(jiān)控并對其形成低壓保護。
（3）臺式監(jiān)控計算機系統(tǒng)主要由三個部分組成：①監(jiān)控保護單元，其采用的是隔層設(shè)計。②通訊管理機，其是通訊的中心設(shè)備，具有能夠轉(zhuǎn)換間隔層設(shè)備的通訊規(guī)約，并對后臺計算機進行監(jiān)控以及對上級調(diào)動的功能進行傳達的功能。③后臺監(jiān)控計算機系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)場采集的信息進行全面的掌控，并對設(shè)備發(fā)出的信息進行有效的保護，能夠有效統(tǒng)計、分析、核對、判斷、顯示以及打印這些信息，對安全事件形成記錄，并適時的發(fā)出警報，對監(jiān)控站內(nèi)所運轉(zhuǎn)的情況進行全面的監(jiān)控。計算機還具有遠程控制功能以及強大的數(shù)據(jù)處理功能，以便整個變電站自動化水平的提高。
5結(jié)語
總之，現(xiàn)階段機械行業(yè)在不斷發(fā)展，機械發(fā)展的主流已逐漸被機電一體化所占領(lǐng)，機械行業(yè)不斷發(fā)展時也有助于提高煤礦機械自動化水平，從而有效提高煤礦生產(chǎn)的效率，確保機械操作的安全性。在煤礦機械設(shè)備中加入計算機、信息通信技術(shù)等先進的技術(shù)，能夠有效促進電氣控制系統(tǒng)往集約化和自動化方向發(fā)展，從而有效促進煤礦機械設(shè)備的發(fā)展。
參考文獻
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1.1采用專用的檢測儀來實施診斷
知識含量較高，因此其應(yīng)用難以推廣。
1.2隨車進行診斷
由于專用的檢測儀是使用要求較高，八十年代初大家開始采用隨車診斷系統(tǒng)。隨車診斷指的是通過車上的計算機對機械電控系統(tǒng)全過程實施檢測，觀察與分析檢測情況的診斷模式。該系統(tǒng)有著諸多功能，比如出現(xiàn)明顯故障時會對駕駛員警示，存儲與顯示故障的因素，自動實施應(yīng)急方案，讓系統(tǒng)保持在盡可能穩(wěn)定的轉(zhuǎn)臺下運行之類。
1.3車外實施診斷
為了能夠嚴密的診斷故障信息與診斷層面，八十年代末進行的研究全方位車外診斷設(shè)備。車外診斷指的是通過專用設(shè)備對電控系統(tǒng)實施檢查與診斷，和隨車診斷的快捷高效比較，其主要長處在于功能齊全。如果將這兩者統(tǒng)籌安排，互為補充，則對機械維修大有幫助。
1.4集成方式的診斷
伴隨時代的進步，電子信息技術(shù)的產(chǎn)生與普及，機械電控系統(tǒng)的功能也越來越強大，以往的機械式診斷模式與診斷設(shè)施在診斷精確性、便捷性與不同情況的適應(yīng)性等逐漸處于被動。而計電子信息控制技術(shù)與人工智能系統(tǒng)給機械系統(tǒng)的檢測與診斷技術(shù)的快速進步提供了良好平臺。機械集成診斷符合目前機械智能化的要求，順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，融合了各種診斷方式于一身，保障了診斷的精確度與時效。其內(nèi)容主要有診斷功能的融合、車身整體的診斷、故障排查診斷系統(tǒng)和故障電子信息查詢系統(tǒng)、診斷功能聯(lián)網(wǎng)等方面。
2.機械電控系統(tǒng)檢測與診斷方法的發(fā)展
當前發(fā)動機的技術(shù)發(fā)展，也越來越適應(yīng)能源的發(fā)展，尤其是電子控制技術(shù)的應(yīng)用，為新能源的應(yīng)用提供了平臺。在九十年代中期至2010年，我國的機械電子控制技術(shù)在應(yīng)用上已經(jīng)完善。在這段時間里，電子技術(shù)給機械控制系統(tǒng)提供了許多非常先進便捷的控制電源、傳感器以及有著較大存儲量的8位與16位微處理器。在該前提下，機械控制系統(tǒng)的設(shè)計便在電子技術(shù)的促進下實施，并開始了機械的機電一體化的融合規(guī)劃。機械電子控制系統(tǒng)的作用從處理機械部件與整體的自動控制，慢慢向大量通過計算機網(wǎng)絡(luò)和電子技術(shù)讓機械變得自動與高智能等特性。電子技術(shù)已慢慢涉及機械領(lǐng)域讓機械的性能得到全面的提升。八十年代末開始，電子計算機開始普及，并嘗試應(yīng)用到我國的機械中，機械電控系統(tǒng)也因此新增了各種先進的功能與部件，但比以往的機械構(gòu)造復雜了許多，導致了故障點數(shù)量逐步增多，而檢測與診斷需要用到的信息量也大大膨脹。出現(xiàn)許多錯綜復雜的，而且隨機強性的、不穩(wěn)定性與臨時性等特征的故障種類與各種有效數(shù)據(jù)，怎樣能夠快速進行處理故障，并且能夠綜合利用各種檢測診斷技術(shù)，是目前和今后一段時期機械電控系統(tǒng)檢測與診斷中的繼續(xù)解決的難點。機械電控系統(tǒng)的檢測與診斷技術(shù)是一個內(nèi)容豐富的、涉及到數(shù)據(jù)采集、傳遞、處理方式選擇、實施的一系列流程，有著明顯的信息綜合的特性?，F(xiàn)實中，通過單用某個或很少的信息對機械故障進行及時又科學的檢測和故障診斷是很難做到的，必須通過各種手段的綜合利用才可以實現(xiàn)。所以把信息融合技術(shù)用在了機械電控系統(tǒng)的檢測與診斷業(yè)務(wù)，必會推進機械電控系統(tǒng)運行效能的迅速提高。當前伴隨著電子化設(shè)備一一被發(fā)明、使用，在機械的電子控制系統(tǒng)里所包含的各種傳感器類別與數(shù)量也逐漸增多。由于不同傳感器所能夠檢測的數(shù)據(jù)層面不同，因此綜合各種數(shù)據(jù)、利用各種傳感器，這也是系統(tǒng)里必須使用各種方式融合方式的先決條件。