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關鍵詞:職業學校;電氣工程;課程
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2016)17-020-01
電氣工程課程設置的目的在于使學生較為系統地掌握電氣工程專業的基本理論和基本知識,在電氣工程領域得到系統分析與設計方面的基本訓練,具有本專業技術領域的較寬廣的知識結構,能勝任本專業技術領域的應用研究、技術開發及經營管理等工作,并了解本學科范圍內科學技術的發展動向。
一、電氣工程課程的內涵
電氣工程課程是實操性非常強的科目,主要研究的是基礎電能的產生、傳輸、轉換以及基礎電能存儲和實際利用,學科具有非常廣大的發展空間。由于專業的性質決定了,電氣工程科目的設置過程中,教師要充分考量理論與實踐的關系。在職業學校中,電氣工程課程主要包括基礎電氣應用技能、機電一體化等,隨著時代的進步和發展,還逐漸衍生出數控維修科目以及樓宇智能控制科目。不僅要集中培養學生對整體電力設備進行必要的維修和調試,也要建立相應技術的分析和解構。電氣應用技能課程主要教學內容圍繞電氣設備的基礎管理、安裝以及調試和維修,需要學生建立設備改造和技術創新的學習技能。機電一體化課程主要教學內容是培養學生對于現代化工業機電設備進行集中的管控和安裝調試,并且要建立維修操作,需要學生在課程學習過程中建立設備改造以及新型技術應用的學習技能。數控維修專業課程的主要教學內容包括一線數控車床的基礎編程以及操作和維修,并且要運行相應的編程操作,需要學生建立設備維修以及智能化管理和控制的技能。而樓宇智能控制課程主要教學內容是強弱電的基礎安裝、調試和維修方式,需要學生建立相應的學習技能。相應的課程設置不僅要符合學生的學習特點和規律,也要符合社會對于相應專業人才的需求。
二、電氣工程課程設置要求
在實際課程設置和運行過程中,不僅要關注整體學生的生源情況,也要集中關注企業的實際需求,真正建立有效的供求培養機制。職業學校要綜合分析學生的基礎生源。基礎生源多數都沒有參加基本的國家級考試,學生整體理論知識比較薄弱,整體學習能力和學習興趣都不是特別活躍,這就需要教師在基礎課程設計過程中,集中分析相應學生的基本特點,在課程講解過程中集中關注學生的學習興趣,要集中實現理論與操作能力的優化,并且建立有效的實踐課程。要綜合分析基礎企業的人才需求。對于職業學校來說,只有保障基礎專業培養內容符合企業的基礎需求,才能保證學生在課程學習后能在實際工作項目中優化的運行相應的教學內容。
三、電氣工程課程設置措施析
1、優化設計電氣應用技術專業課程設置。
在電氣應用專業的課程設置中,相關學校要集中升級相應的教學科目,建立優化的課程結構,切實落實相應教學能力的優化性提升措施。在基礎課程設置過程中,主要的教學課程包括:電工學、電機學、電氣自動控設備以及基礎系統學、自動控制技術、PLC技術等,教師要在課程講授的過程中,集中關注學生的實際學習能力,以及學生的整體內化水平,利用相應的實際操作促進學生建立更加優化的項目分析和解構能力。在學生學成之后,主要的工作方向就是企業內部電氣控制項目的系統安裝和調試維修作業。
2、優化設計機電一體化應用技術專業課程設置。
在基礎課程設置的過程中,不僅要綜合考量機電一體化課程的基礎知識點,也要針對相應課程進行集中的實習訓練,才能保證整體學習力和學習技能的優化。在機電一體化課程設計過程中主要涉及的相應學科的應用以及項目開發,教師要集中培養學生綜合知識和實踐能力的水平,切實落實人才技能培養的教學目標。
3、優化設計數控維修技術專業課程設置。
在基礎課程建立過程中,教師要集中考量學生的綜合學習效果,除了機電一體化專業課程以外,也要設計繪圖實習項目、電氣數控技術以及數控機床的編程和實際操作等,教師要在實際課堂中逐漸培養學生的實際應用能力。
4、優化設計樓宇智能控制技術專業課程設置。
這是一個踐行時展需求的新型專業,教師要實際教學過程中,要集中培養學生對于智能項目的學習力和研究能力,在學生畢業后,主要的就業方向也是智能化小區內部的項目安裝和后期調試維護,教師在實際教學過程中要集中培養學生的高技能水平以及實際操作能力。
【關鍵詞】 機電一體化技術礦山機械煤礦計算機技術自動化技術應用
1 引言
隨著迅速發展的微傳感器技術、電子技術、自動化技術、軟件技術和計算機技術,在功能和性能方面智能化、數字化、自動化的煤礦機械產品逐步實現質的改變。機電一體化技術顯示了強大的生命力并且順應了科學技術發展的規律,經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。機電一體化技術在我國礦山機械行業中對開發新產品和改造舊設備方面做出了巨大的貢獻。
2 在煤礦開采中機電一體化技術的應用
在我國煤礦安全生產監控系統發展比較晚,它是充分表現了煤礦機電一體化的技術。例如KJ95、KJ90系統就是由煤炭科學總院開發研制的,進一步提升了監控智能水平。經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。
2.1 在采煤機方面機電一體化技術的應用
研制成功的電牽引采煤機是應用機電一體化技術的很好例子,它具有更強的牽引力,并且不同于傳統液壓牽引采煤機,具體特點如下:牽引特性良好,夠進行發電制動在采煤機下滑時,電能被反饋向電網,能源得到了有效的節約,也夠提供牽引力在采煤機前進時,使其移動中克服;在大傾角可以進行牽引,停機時防止機器下滑的制動器裝置在牽引電動機軸端,電牽引采煤機不需要其他防滑裝置,可用在可用在40°~50°傾角的煤層,這是因為相對于電動機額定轉矩,它的設計制動力矩為其1.6~2.0倍;較長的使用壽命,可靠的運行,不同于液壓牽引,電牽引的元件一半不會出現磨損,除了電動機的整流子和電刷在電牽引會有磨損以外,所以,維護工作量小,壽命長,故障少,工作可靠;動態特性好,反應靈敏,超載運行在采煤機得以避免,這是因為各種參數在電控系統中能夠被即時的調整;高效率、簡單的結構,重量輕、尺寸小、結構簡單這些機械轉動的特點是電牽引采煤機特有的,只經過一次轉換電能就能夠轉換為機械能,效率為99%,而這個效率只有65%-70%左右在液壓采煤機中。因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的,所以電牽引采煤機,而不需要其它防滑裝置。
2.2 應用在帶式傳送方面
使用大型綜采設備,帶式傳送機得到了很好的發展。在研究長間隔、大功率帶式輸送機的樞紐技術以及新產品方面有了很大的提高,如工作面順槽可伸縮帶式輸送機具有高產高效性,而且成功研制成了以PLC為核心和制動裝置以及多種軟啟動的可編程電控裝置,行星齒輪減速器和調速型液力耦合器被應用于驅動系統中。多種類型的帶式輸送機在我國已經自行生產制造出來。
3 在礦山機械中機電一體化技術的應用
3.1 在礦井提升機中的應用
礦山大型設備中全數字化、交、直流提升機、機電一體化在礦井提升機中得到了較好的實現。其中將驅動和滾筒從結構上由內裝式提升機合為一個整體,機械結構得到了很大程度的簡化,充分體現了綜合體的計算機-電力電子-機械。全數字提升機具有高度可靠的性,擁有自診斷功能、完整的診斷舉措措施、可重復性故障尋址,并且通訊功能具有快速和簡樸的特點;電氣安裝在很大程度上得到了簡化,這是因為總線方式被應用于其中;零備件少,簡樸的硬件配置,互相兼容;能夠很便利的改變瞬間加速度、實現軟件控制和軟啟動。各煤礦提升機的首選機型是直流提升機,該機型具有全數字化,在我國雙CPU構成的計算機系統成為該機型的核心部件ASCS。在我國采用S7和SIMADYND研制而成研制成的交流提升機是由交-交變頻器供電。計算機技術使提升機中安全保護系統更為完善,主要特點有:在其中兩臺計算機裝置被應用,獨立的數據處理、傳感和監測裝置存在于每臺設備中,并且兩者同步工作,互為備用,互相監測,提升行程采用對容器位置間接監測和直接監測相結合的方式,行程自動控制通過兩者校正和比較得以實現。對驅動和電源回路、制動回路、安全回路由算機進行實時檢測,故障記憶得以實現,提升機的安全性能得到了極大地提高。
3.2 在支護設備中的應用
在采煤工作面中液壓支架被作為支架設備,并且煤礦綜合機械化目前發展的方向是電液控制,有機的結合液壓控制和計算機技術,成組自動移架或定壓雙向鄰架得以實現,支架的工作狀態在電液控制裝置中可以被檢測出來,并且防止支架和頂板受到沖擊負載。高壓液體裝置由乳化液泵站提供給液壓支護設備,其供液能力要求具有大流量和高壓性,液壓支護設備的用液量能夠根據工工作面自動調節供液量。在我國該系統能夠自動配液,自動控制高低液位,對乳化液濃度實行在線檢測。在設定值范圍內濃度達不到時,定時自動反沖洗,擁有遠距離傳輸功能,對實際用液量能夠實時監控。對乳化液油位、液位、自動配液、流量計量狀態功能通過液晶顯示器進行實時顯示。
4 結語
綜上所述,在礦山機械中應用機電一體化是一種新興的綜合技術,融合信息技術、機械工程、計算機技術、電氣工程等為一體,在傳統機械工程中滲透微電子技術而形成的。機電一體化技術顯示了強大的生命力并且順應了科學技術發展的規律,經過長期實踐,在礦生產中安全監控系統得到了很好的應用,發揮了重要的作用在采煤安全方面。
參考文獻:
[1]張念超.我國煤礦機電一體化技術的發展現狀淺析[J].商業文化(學術版),2008(3).
[2]侯利華.機電一體化在礦山機械中的應用[J].硅谷,2012(1):129.
[3]蘆景英.關于機電一體化技術在煤礦機械中的應用探究[J].科技創新導報,2012(3):97-98.
2008年12月起,學校在電氣工程系機電一體化專業開展基于系統化工作過程的一體化課程改革試點。2011年,學校在機電一體化專業、模具設計與制造專業、計算機網絡應用專業和旅游管理專業四個重點建設專業中實施一體化教學。
學校成立了一體化工作領導小組,設立了電氣自動化設備安裝與維修專業建設委員會,建立了一體化試點工作的師資隊伍。設立了一體化課程教學試驗區,為試點專業專門騰出一個樓面進行教學,配備了計算機、投影儀、儲物柜、展示架等教學用具,建立了兩個學習工作站,為學生提供集信息咨詢、聽課交流于一體的學習園地,營造了一體化教學工作場景,逐漸形成了具有學校特色的一體化教學模式。
學習工作一體化
以學生為主體,在學習中工作,在工作中學習,從工作中來,到工作中去。為了營造這一教學氛圍,在教學內容上,根據《技工院校一體化課程標準》規定的項目內容要求,結合蘇州區域經濟和企業的發展實際情況,對課程體系進行了完善、充實,使教學項目更適合企業生產實際。在教學方法上,組織教師開展工學結合一體化教學培訓,引進企業專家進行教學,使每位教師提升了一體化教學理念,掌握了一體化教學方法,目前學校機電專業在編教師中一體化教師占70%以上,尤其是電氣工程系一體化專業教師已達90%。在教學形式上,根據企業要求開展教學活動,如教學現場管理同生產現場管理相一致,學習過程評價與產品質量、企業員工考核相一致等;在教學設施、設備建設上,結合企業實際工作情景進行設計,努力實現學習情景和工作場景的統一;在職業工種鑒定方面,配合過程鑒定和評價,例如以專業競賽的形式,將該職業中級鑒定內容在各專業班中開展比賽,實現學習工作、過程評價和職業鑒定的有序結合。
企業文化和校園文化一體化
為深化一體化教學內涵,蘇州技師學院以校企合作為抓手,結合校園文化建設,引進企業文化,建立了有企業人員參與的一體化教學機制:建立企業調研制度、企業導師制和企業教學督導員制度,聘任企業咨詢官。同時,通過聘請企業專家開設講座、指導技能訓練以及組織學生參觀企業、校園建設企業化、開展職業素養教育等,使校園文化同企業文化緊密結合,提高學生的職業素養,讓學生對企業有全面的了解。
關鍵詞:煤礦 機電一體化技術
0 引言
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起,我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發展,大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90年代中期,在原有的研究成果上,又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究,并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后,我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破,在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而,與國外的先進采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距,并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱,在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。
1 機電一體化技術的應用實踐
1.1 礦井安全生產監測監控系統中的應用 礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚,20世紀80年代初,原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作,此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統(如dan6400、tf200、minos和senturion-200),在部分煤礦中應用;在引進的同時,通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況,研制出kj2,kj4等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來,緊跟世界監測監控系統的發展潮流,我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統,如煤炭科學研究總院重慶分院的kj90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的kj95系統等,它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高;具有網絡連接功能;系統軟件采用了windows操作系統。同時,在“以風定產,先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下,規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此,大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現,不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會,且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明,安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。
對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價,煤炭科學研究總院重慶分院的kj90、天地科技股份公司常州自動化分公司的kj95、煤炭科學研究總院撫順分院的kjf2000和北京瑞賽公司的kj4,kj2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。
1.2 礦井提升機中的應用 礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備,全數字化,交、直流提升機。特別是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一個整體,大大簡化了機械結構,是典型的機電一體化設備,充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠,具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能,以及簡單而快速的通信功能;它采用總線方式,大大簡化電氣安裝;硬件配置簡單,互相兼容,零備件少;可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間,國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ascs是由雙cpu構成的計算機系統。除此之外,我國還用simadynd和s7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月,該系統在焦作古漢山礦投入運行,情況良好。提升機由于采用了計算機技術,其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置,每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作,互相檢測,互為備用,對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式,對兩者進行比較、校正,實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測,實現故障記憶,因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3 井下帶式輸送機中的應用 在我國“八五”計劃期間,通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施,極大地提高了帶式輸送機的技術水平,煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白,并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發,成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以plc為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器,目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2 結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發展,對控制水平和規模的要求越來越高,從而又加速了機電一體化技術的發展和進步,目前各種高新技術的發展,如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中,使機電一體化產品功能更強大、性能更優越,使機電一體化產品功能越來越強,智能化程度也越來越高,因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦,能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益,這也是一
個煤礦企業循環促進不斷發展的過程。
參考文獻:
[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[j].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1):88.
[2]文廣.機電一體化技術在鋼鐵企業的應用與展望[j].機械.2003.30(1):62~64.
關鍵詞:煤炭;機電一體化;自動化;高安全
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
前言
我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國,也是世界上少數幾個以煤為主要能源的國家之一,在我國的能源生產和消費結構中,煤炭一直占主導地位,煤炭產量占全國一次能源生產總量的70%左右預計2050年仍將占50%以上因此,煤炭在相當長的一段時期內將一直是我國居支配地位的主要能源[1]。
煤炭開采工程中,機械化程度是制約煤炭高效生產的重要原因之一。機電一體化技術是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。采用機電一體化產品將大大改善煤礦生產的勞動強度、工作環境及安全系數,同時在降低能耗、保證安全生產方面也實現了特定的價值。
1 我國煤礦機電一體化技術的發展
1.1 機電一體化技術的發展
我國機電一體化技術已在許多煤礦中得到了廣泛的應用。20世紀70年代我國的機電一體化技術開始萌芽。我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局安裝上馬;20世紀80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了快速發展,推動了我國的煤礦機電一體化技術的發展進程,采煤機由液壓牽引向電牽引發展;20世紀90年代中期,我國以計算機為核心的電牽引采煤機、全數字直流提升機、計算機監控的掘進機、礦井供電設備等研究取得了突飛猛進的發展;21世紀后期,我國煤礦機電一體化技術在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面的研究和應用領域均有重大突破。機電一體化技術在煤礦中應用實現了設備的自動化、智能化、信息化,為煤礦生產實現高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障[2]。
1.2 機電一體化技術的發展趨勢
我國煤礦機電一體化技術起步較晚發展速度較快,具有設備體積小、智能化、信息化等特點,其在煤炭生產中應用,不僅降低了勞動強度,而且極大提高了煤礦的生產水平和能力,創造了巨大的經濟效益和社會效益。但是與發達國家相比,還有一定的差距,其未來的研究發展趨勢將開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術和核心裝置,以增加產品的通信功能適應綜合自動化的需要。重點開展對井下煤礦機器人的煤礦機電一體化技術的研究[3]。
2 機電一體化技術在煤礦機械中的應用
2.1 煤礦采掘工程中的應用
煤炭生產過程中采掘工作是煤礦開采的基礎環節,掘進和回采的效率直接影響煤礦生產的效率,為此在現代化礦井中將機電一體化技術應用于采掘中將是必然的。現代化采掘設備在大多數煤礦廣泛應用,其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動機等組成的掘進機電氣系統。采煤工作面上實現了電牽引采煤機,具有良好的動能、牽引特性,使其克服阻力移動,也可以在采煤機下滑時進行發電制動,向電網反饋電能。同時操作方便,其運行可靠并且使用壽命長、反映靈敏、結構簡單和效率高。電牽引采煤機為煤礦綜合機械化采煤生產技術的發展起到了積極的推動作用,是目前煤礦生產中最主要的設備。
2.2 煤礦支護設備中的應用
液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設備,目前正向電液控制方向發展,乳化液泵站是為液壓支護設備提供高壓液體的裝置,要求其具有高壓、大流量的供液能力,并能根據工作面液壓支護設備的用液量自動調節供液量。將計算機技術與液壓控制有機結合,實現定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產生沖擊載荷。
2.3 煤礦安全生產中的應用
安全生產是煤礦開采任務中的重中之重,煤礦安全監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。煤礦安全生產監控系統在我國的發展較晚,通過長期的研究,提高了監控系統的智能化水平。我國煤礦生產中安全監控系統對采煤安全生產管理起到了重要作用,保證煤礦安全生產[4]。
2.4 煤礦運輸提升中的應用
目前現代化綜合機械化采煤主要以皮帶式輸送為主,帶式輸送機由于長距離連續輸送,輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點,已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。礦井提升效率與安全度是關系礦井效益的重要環節,礦井專用提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備。全數字化交直流提升機,尤其是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一體,機械結構大大簡化,充分體現了機電一體化中各個技術環節部分的綜合應用技術水平。而全數字化提升機高度可靠,采用總線方式,大大簡化了電器安裝,具有硬件配置簡單、互相兼容等特點。
2.5 煤礦中其它裝置中的應用
機電一體化技術應用于煤炭裝載過程中,不僅解放了勞動力,提高了勞動生產率,而且保證了礦井的安全高效生產;機電一體化在煤礦供電中應用,采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。使煤礦供電達到安全可靠、質量高,滿足大功率設備的要求;高低開關普遍采用“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。
3 機電一體化技術研究的意義
機電一體化技術在煤礦采、掘、運設備的應用和推廣,極大提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭生產奠定了堅實的基礎。機電一體化技術改進了煤礦勞動生產的方式,降低了工人的勞動強度,提高了勞動生產率。煤礦井下特殊的工作環境,工人長時間處于井下潮濕陰暗、彌漫粉塵的環境中工作,直接影響工人的身體健康和生活質量,甚至會危及到他們的生命。采用機電一體化設備進行配套工作能夠使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來,有效的防止了職業病的危害,保證了礦工的生產安全。煤礦機電一體化技術的運用使得煤炭的產量大幅提高,增加了企業的經濟效益,增加了工人的勞動收入,改善礦工的生活質量[5]。
4總結
現代化礦井中煤礦機電一體化設備具有高智能化、程序化、信息化等優點。現代化煤礦生產中機電一體化技術的應用,極大提高了我國煤礦生產的綜合能力,提高了工人的勞動效率,減輕了操作人員的勞動負擔,提高了勞動安全保障,同時增加了經濟收入,從而實現了高效、安全、結構優化的煤炭工業生產,能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益。因此,開展機電一體化技術在煤礦生產中應用研究具有極其深遠的意義。
參考文獻
[1] 張念超.我國煤礦機電一體化技術的發展現狀淺析[J]煤炭技術,2009(9):42-44.
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[3]李建勇.機電一體化技術[M].北京:科學出版社,2004.
[4]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J]山西煤炭干部管理學院學報,2007(1): 46-48
關鍵詞:電器控制;技術;不足;優化措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.171
0 引言
科學技術的不斷發展在一定程度上促進了電氣控制技術的發展,現階段的電氣控制系統已經從傳統模式的電器控制技術向集成化以及智能化的方向發展了。不過,就針對目前的電器控制技術來看,還是有很多問題存在,對電氣控制技術的發展有一定的制約性。
1 電氣控制技術中的不足
在電氣控制技術當中所存在的問題有電氣控制系統存在的不足以及電氣監控存在不足等問題,其中有電氣監控不足以及電氣控制系統的自動化效率較低,下面我們來重點分析一下。
1.1 電氣控制系統的自動化效率低
在電氣控制技術中電氣控制系統作為絕對的核心組成部分,因此電氣控制系統當中的不足對電氣控制技術的進步有很大的影響。針對現階段的電器控制來看,電氣系統在設計當中針對自動化技術的運用程度不太高。在選擇電氣控制系統的時候,作為自動化控制系統當中較為常用的系統,PCL系統并不適用于電氣控制系統,因此在這種情況之下,工廠當中的自動化電氣控制與自動化系統當中常有不相符的現象出現。不僅如此,就現在的很多電氣控制企業來看,技術人員的專業素質都存在一定的問題,所以在設計自動化系統的時候,常會將其自身的直觀意識當做是主要依據,在系統開發的平臺當中有較大的差異性,造成電氣工程自動化控制的實施中成本會相應加大,系統所承擔的負擔也在持續增加。
1.2 電氣監控效率不足
在傳統監視系統當中,操作人員不能對電氣自動裝置的故障報告以及微機機電保護保護裝置進行有效監視。操作人員無法將相關的報告信息很好的檢索到,所以對裝置當中的運行狀況較難掌握,信息當中的準確性、有效性以及及時性都難以保證。所以,現階段這一類的報告信息當中所有的歸檔以及歸納都應該要人工來進行傳遞、保存以及操作。一般操作人員在進行工廠的維護時都會在網絡監控室當中來值班,這種方式就較難從整體上對工廠當中的電氣運行狀態有所料及,也比較難實現信息的同步性以及實時分享性。而且每一個單元當中的DCS系統也為與操作人員有及時的溝通,因此操作人員就沒法在惡劣的環境中對設備的運作情況進行掌握,所以也在一定程度上導致了財力以及人力的大量冗余。
2 電氣控制技術中的優化措施
上文已經對電氣控制技術中所存在的不足進行了分析,下面我們來重點探討一下關于電氣控制技術當中的優化措施。
2.1 系統一體化的強化
一般來說,將電氣自動化工程系統當中的一體化建設進行加強可以從一下幾個方面進行。第一,商家與企業當中的溝通是非常有必要的,因為這種溝通可以有效加強技術合理性,提高應用性,降低系統維護的成本,能將設備的制造與生產往精簡化的方向去發展,使電氣自動化系統能越發便捷高效。第二個,將科研作為主體,對新型的控制系統進行探索,要對其實用方便性進行加強,在商業的生產領域當中帶入配套的基礎零部件,以此使電子自動化工程系統當中的系統一體化能快速的實現。
2.2 提高電氣控制設備的質量
針對電氣控制工程來看,要想技術能有保障,就必須要確定硬件設備的優異性,尤其是現階段電氣控制軟件的不斷運用,應用的硬件設備材料都非常的先進,在一定程度上使監視器、開關以及繼電器等的質量控制能有所加強,也在使電氣工程控制技術有所提高。為了使硬件設備當中的質量有所提升,就必須要適當的應用有效的技術規范。就針對電氣工程控制系統當中的規范來說,針對電氣工程控制系統當中的硬件來看,首先,必須要對硬件材料進行合理的選擇,以此確保電氣工程的設計基礎優良,在此基礎之上,準備的安裝順序以及規范,依照相關元件當中的的技術標準來設計線路,安裝繼電器,要從每一個環節上使電氣控制的質量有所保障。
2.3 加強電氣工程技術人員的專業性
在現代電氣自動化控制系統的安裝以及規劃當中,經常會將重點的問題忽略,就是對電氣工程技術人員的專業素養培養不夠。在進行電氣自動化系統安裝過程當中,操作此設備的工作人員能對安裝環節清楚了解,在一定程度上能使操作全新的操作系統時操作人員的實際認知能有所增強。在與專業的培訓相結合,操作人員會更佳深入的了解電氣自動化控制系統當中是因什么原因而依照特定的方式來進行安裝以及運行。尤其是現階段電氣自動化控制系統的發展越來越快,也對系統中的制造、維修以及安裝人員當中的技術性有了較高的要求。電氣自動化控制系統當中專業人才的培養也需要重視,要針對電氣工程技術人員專業性問題,探討有效的加強措施。比如進行相關技術培訓,引進新的人才進行新技術的指導,適時對技術知識進行考核,所以企業在對技術人員的實踐操作能力培養的問題必須要引起重視,要使操作人員在操作硬件系統的時候也要將其他相關系統的操作學會。
3 結束語
終上所述,在現階段的電氣控制技術中還存在著很多問題,而這些不足也在一定程度上對電氣控制技術的發展有一定制約,所以相關單位必須要對問題引起重視,積極探討出有效的優化方法,使我國的電氣控制技術能迅速發展。
參考文獻:
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關鍵詞:機電一體化技術 煤礦 應用 發展趨勢
1 概述
機電一體化技術就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術,是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。機電一體化技術順應了當今科學技術發展的規律,顯示了強大的生命力。由于煤炭生產是將數百、數千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面,因此需采用大量的機電設備才能實現這一目標,而機電一體化煤礦產品則是實現高產高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術融為一體,使物流、能流、信息流融為一體。
2 機電一體化技術在煤礦中的主要應用
2.1 機電一體化技術在提升機中的應用 礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備,全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一體,機械結構大大簡化,充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠,采用總線方式,大大簡化了電器安裝,此外,硬件配置簡單,互相兼容。“九五”期間,國產數字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機,其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統,其性能先進、操作簡便、準確可靠。此外,我國還應用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。目前,最大裝機容量已達到5000kW,主、副井提升機可做到全自動化,不需要專門的絞車司機。
2.2 機電一體化技術在采煤機中的應用 電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比,它具有一下特點:①良好的牽引特性:可以在采煤機前進時提供牽引力,使其克服阻力移動,也可以在采煤機下滑時進行發電制動,向電網反饋電能。②可用于大傾角煤層:牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6~2.0倍,所以電牽引采煤機可用在40°~50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置。③運行可靠,使用壽命長,電牽引和液壓牽引不同,前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外,其它元件均無磨損,因此工作可靠,故障少,壽命長,維修工作量小。④反應靈敏,動態特性好:電控系統能及時調整各種參數,防止采煤機超載運行。⑤結構簡單、效率高:電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕,電能轉換為機械能只做一次轉換,效率可達99%,而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。
1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作,研制成功我國第一臺采用交流變頻調速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來,我國的電牽引采煤機有了較快的發展。國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤機,而且得到了廣泛的應用。經過近20年的研制開發,我國的電牽引采煤機一逐步走向成熟,為煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。
2.3 機電一體化技術在帶式輸送機中的應用 帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點,已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此,成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷,如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術,我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多,一般為3點驅動,這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且,輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低,和發達國家相比存在顯著的差距。
2.4 其他煤礦機電一體化裝置 液壓支架則向電液控制方向發展,將計算機技術與液壓控制有機結合,實現定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架,移架速度為6~8s/架,最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。
煤礦供電的特點是供電要可靠,質量要高,能滿足大功率設備的要求。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。
3 煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用,不僅減輕了操作人員的勞動強度,而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力,創造了巨大的經濟效益和社會效益。但是,我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比,還有一定的差距,因此還有很多的工作需要繼續研究,其未來的發展趨勢是:①開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術,研究具有自主知識產權的核心裝置;②增加產品的通信功能,以適應綜合自動化的需要;③開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;④煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。
4 結束語
近年來,隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展,信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化,在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此,機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。
參考文獻
[1]機電一體化實用手冊[M].北京:科學出版社.2007.
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