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1、專科畢業(yè)實習報告 學生：趙樹滿 學習中心：河北唐山豐南奧鵬學習中心 專業(yè)：機電一體化技術(shù) 層次：高起專 提交日期：2016 年1月19日 機電一體化技術(shù)專業(yè)實習報告 第 1 章緒論 1.1 概述 二十一世紀，關(guān)于機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為全球性 的課題，機電一體化是以機械技術(shù)和電子技術(shù)為主題，多門技術(shù)學 科互相參透、互相結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興 的邊緣學科。 第 2 章機電一體化技術(shù)發(fā)展（具體內(nèi)容） 機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學 科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步于發(fā)展，其主 要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)

2、絡(luò)化、人性化、微型化、 集成化、帶源化和綠色化。 2.1 數(shù)字化 微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展 的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與 制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機 電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可能性、易操作性、可維護性、自診斷 能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修 復。 2.2 智能化 即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、 判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話 功能，設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維 護帶來極大的方便。隨著模糊控

3、制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理 論、混沌與分叉等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù) 發(fā)展開辟了廣闊天地。 2.3 模塊化 由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標 準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一 項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速機電一體的 動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的機電一 體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊 化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。 2.4 網(wǎng)絡(luò)化 由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未 艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和 局域網(wǎng)技術(shù)

4、使家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用 電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此， 機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。 2.5 人性化 機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品 賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了 完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這 些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機器人的最高境界就 是人機一體化。 2.6 微型化 微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微 機電系統(tǒng)（Micro Electronic Mechanical Systems，簡稱 MEMS） 是

5、指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信 號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或 系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針， 1988 年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外 在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很多的進展，開 發(fā)出各種MEMS器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微 加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微梁、微探針、 微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。 2.7 集成化 集成化既包含各種技術(shù)的互相滲透、互相融合和各種產(chǎn)品不同 結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過

6、程中同時處理加工、裝配、檢 測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高 效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次， 使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全的運轉(zhuǎn)，然后在通過軟、 硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。 2.8 帶源化 是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池 和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機 電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化 產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。 2.9 綠色化 科學技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來了巨大變化，在物質(zhì)豐富的 同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果

7、。所以，人們呼喚保護 環(huán)境，回歸自然，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng) 運而生，綠色產(chǎn)品是指低能耗、低耗材、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可 再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)境和人 類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污 染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。 第 3 章機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用 在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、 工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用 組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有利條件，增 強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主 要

8、應(yīng)用于以下幾個方面： 3.1智能化控制技術(shù)（IC） 由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控 制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技 術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智 能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與 產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋 鋼系統(tǒng)、煉鋼、連鑄、軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。 3.2分布式控制系統(tǒng)（DCS） 分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的 現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、 三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視

9、、操作、 管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越 來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、 生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管 一體化的綜合系統(tǒng)。是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。 3.3開放式控制系統(tǒng)（OCS） 開放控制系統(tǒng)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系 概念?！伴_放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持， 按此標準設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資 源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理、 決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)， 實現(xiàn)測量與控制一體化。

10、 3.4計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS） 鋼鐵企業(yè)的 CIMS 是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制 連成一體，用以實現(xiàn)從原料進廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn) 過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)以基本實現(xiàn)了過程自動 化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和 生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企 業(yè)競爭的焦點是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了 提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實 現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強管理，獲取必須的經(jīng) 濟效益，提高了企業(yè)的競爭力。 3.5現(xiàn)場總線技術(shù)（FBT） 現(xiàn)場總線技

11、術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的 控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù) 取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)，就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝 置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。 通過現(xiàn)場總線連接可省去 66%或更多的現(xiàn)場信號連接導線?，F(xiàn)場總 線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開發(fā)自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線 化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表和現(xiàn)場 就地控制站等的發(fā)展。 3.6 交流傳動技術(shù) 交流傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起至關(guān)重要的作用。隨著電力電子 技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越 性，電氣傳動技術(shù)在不久的將

12、來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù) 字技術(shù)的發(fā)展，使復雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn)，交流調(diào)速 系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無論大容量電機 或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現(xiàn)可逆平滑調(diào) 速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不 斷擴大。 第 4 章總結(jié) 綜上所述，經(jīng)過 20 多年的發(fā)展，機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當 今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一，并影響到幾乎全部的 工業(yè)行業(yè)?？梢哉f，從軍事到經(jīng)濟、從生產(chǎn)到生活、從簡單的日用 消費品生產(chǎn)到復雜的社會生產(chǎn)和管理系統(tǒng)，機電一體化技術(shù)幾乎達 到無所不在、無孔不入的地步。 致謝 謝謝學校三年來給予我的教導和莫大的幫助，無論是在學習 上、還是在工作的過程中都教會了我許多許多。在學校和老師的悉 心指導下，我也慢慢地學到了很多知識，不管是專業(yè)知識還是其它 方面的知識，衷心的感謝學校感謝老師！