毕业论文机械设计制造及其自动化发展方向的研究（15页）

机械自动化产品工作过程根据预设程序逐步由电子控制系统指挥，系统可重复实现全部动作。

高级机械自动化产品可通过被控对象数学模型以及外界参数变化随机自寻最佳工作程序，实现自动化最优化操作。

具有复合功能，适用面广，节约能源，减少耗材机械自动化产品跳出机电产品单技术单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品功能水平和自动化程度大大提高。

机械自动化产品般具有自动化控制自动补偿自动校统汽包水位控制手段是控制给水，基于单冲量控制系统原理，这里冲量词是指变量，单冲量即汽包水位。

这种控制系统典行简单控制系统。

当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀来增加给水量，以维持锅炉物料平衡，而是关小控制阀开度，减小给水量。

等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而减小，将使水位严重下降，波动很历害，严重时气包水位降到危险程度以至发生事故。

因此对于停留时间短负荷变动较大情况，这样系统不能适应，水位不能保证。

然而对于小型锅炉，由于水在汽包中停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位现象并不显著，配上些联锁报警装置，也可以保证安全操作，故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。

双冲量控制系统在汽包水位控制中，最主要扰动是蒸汽负荷变化。

如果根据蒸汽流量来进行校正，不仅可以补偿虚假水位所引起误动作，而且使给水位控制阀动作十分及时，从而减少水位波动，改善控制品质。

将蒸汽流量信号引入，就购入了双冲量控制系统，双冲量控制系统是个前馈蒸汽流量控制加单回路反馈控制复合控制系统。

这里说前馈仅为静态前馈，若需要考虑两条通道在动态上差异，需引入动态补偿环节。

三冲量控制系统双冲量控制系统还有两个弱点控制阀工作特性不定能成为线性特性，这样要做到静态补偿就比较困难同时，对于给水系统扰动仍不能克服。

为此可再将给水流量信号引入，构成三冲量控制系统。

三冲量控制系统实施方案较多，这主要描述前馈控制与串级控制组成复合控制系统。

其中，汽包水位是主冲量主变量，蒸汽，给水流量为辅助冲量。

在汽包停留时间较短虚假水位严重时，需引入蒸汽流量信号微分作用。

这种微分信号应是负微分作用，以避免由于负荷突然增加和减少时，水位偏离设定值过高或过低而造成锅炉停车。

在三冲量控制系统中，水位控制器和流量控制器参数整定方法与般串级控制系统相同。

在有些装置中，采用了比较简单三冲量控制系统，只用台控制器及台加法器，加法器可接在控制器之前，也可接在控制器之后，加法器正负号是针对采用气关阀及正作用控制器情况。

接法优点是使用仪表最少，只要台多通道控制器即可实现。

但如果系数设置不能确保物料平衡，则当负荷变化时，水位将有余差。

涂装车间空调冷却器控制方案研究冷却器热载体是冷却剂，常采用液态氨等介质作为冷却剂，利用它们在冷却器内蒸发进吸收工艺物料大量热量，使用工艺物料出口温度下降来达到生产工艺要求，工业用冷却器般控制方案有以下几种。

控制冷却剂流量为氨冷却器控制冷却剂流量控制方案，其机理也是通过改变传热速率方程中传热面积来实现。

该方案控制平稳，冷量冷却剂量利用充分，且对压缩机入口压力无影响。

但这种方案控制不够灵活，另外蒸发空间不能得到保证，易引起气氨带液而损坏压缩机。

为此，可采用物料出口温度与液位串级控制方案，使用这种方案时，可以限制液位上限，保证有足够蒸发空间。

控制气氨排量氨冷却器控制气氨排量控制方案，其机理是通过改变传热速率方程中平均温度来控制工艺物料出口温度，这种方案控制灵敏迅速，但制冷系统必须许可压缩机入口压力波动。

另外，冷量利用不充分。

为确保系统安全运行，还需要设置个液位控制系统，防止液氨进入氨管路而导致压缩机损坏。

根据以上分析研究可知自动控制装置和被控工艺设备组成了个没有人直接参与自动化控制系统。

操作工坐在操作室里，就能观察到整个装置变化。

因此，保证生产过程安全，降低了劳动强度。

近三十年来，工业生产规模迅速发展，加剧了对人类生存环境污染，因此减小工业生产对环境污染影响也纳入了过程控制目标范围。

综上所述，过程自动化控制主要目标包括以下几个方面保证生产过程安全和平稳达到预期产量和质量尽可能地减少原材料和能源损耗把生产对环境危害降到最小限度。

机械自动化系统优点与效益随着机械自动化技术快速发展，机械自动化产品有逐步取代传统机电产品趋势，与传统机电产品相比，机械自动化产品具有高功能水平和附加值，它将给开发生产者和用户带来社会经济效益。

生产能力工作质量使用安全性和可靠性提高机械自动化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测灵敏度精度以及范围都有很大程度提高，通过自动化控制系统可精确地保证机械执行机构按照设计要求完成预定动作，使之不受机械操作者主观因素影响，从而实现最佳操作，保证最佳工作质量和较高产品合格率。

同时，由于机械自动化产品实现了工作自动化，所以生产力大大提高。

例如数控机床对工件加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高倍。

柔性制造系统生产设备利用率可提高倍，机床数量可减少约，节省操作人员约，缩短生产周期，使加工成本降低左右。

此外，由于机械自动化工作方式具有可通过调整软件来适应需求良好柔性，特别适合于多品种小批量产品生产是缩短产品开发周期加速更新换代重要途径。

机械自动化产品般都具有自动监视报警自动诊断自动保护等功能。

在工作过程中，遇到过载过压过流短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身与设备事故，显著提高设备使用安全性，机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中可动构件和磨损部件，从而使其具有较高灵敏度和可靠性。

故障率降低，寿命得到了延长。

调整和维修方便，使用性能改善机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式改变，以适应不同用户对象需要以及现场参数变化需要。

这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品控制系统中，而不需要改变产品中任何部件和零件。

对于具有存储功能机械自动化主品，可以事先存入若干套不同执行程序，然后根据不同工作对象，给定个代码信号输入即可按指定预定程序进行自动工作。

机械自动化产品自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现故障自动采取措施，使工作恢复正常。

由于机械自动化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化，并且方便简单。

机械自动化产品工作过程根据预设程序逐步由电子控制系统指挥，系统可重复实现全部动作。

高级机械自动化产品可通过被控对象数学模型以及外界参数变化随机自寻最佳工作程序，实现自动化最优化操作。

具有复合功能，适用面广，节约能源，减少耗材机械自动化产品跳出机电产品单技术单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品功能水平和自动化程度大大提高。

机械自动化产品般具有自动化控制自动补偿自动校电气产品标准化系例化带来好处可以肯定，无论是对生产标准机械自动化单元企业还是对生产机械自动化产品企业，模块化将给机械自动化企业带美好前程。

微型化兴起于世纪年代末，指是机械自动化向微观领域发展趋势。

国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统，泛指几何尺寸不超过机械自动化产品，并向微米纳米级发展。

微机械自动化产品体积小耗能少运动灵活，在生物医疗军事信息等方面具有不可比拟优势。

微机械自动化发展瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

绿色化工业发达给人们生活带来了巨大变化。

方面，物质丰富，生活舒适另方面，资源减少，生态环境受到严重污染，于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。

绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代趋势，绿色产品在其设计制造使用和销毁生命过程中，符合特定环境保护和人类健康要求，对生态环境无害或危害及少，资源利用率最高。

设计绿色机械自动化产品，具有远大发展前途。

机械自动化产品绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。

结论因现代机械自动化在设计和制造上具有多功能高质量高可靠性，低能耗意义所以机械设计制造都是围绕着机械自动化来进行。

机械自动化技术所面临共性关健技术是传感检测技术信息处理技术伺服驱动技术自动化控制技术接口技术精密机械技术及系统总体技术等。

所以说，机械自动化系统就是机电体化系统。

机电体化发展就是机械自动化发展，所以广大设计人员应清醒认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展，才是机械工业发展唯出路。

所以设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术传播者，而应该作为新技术产业化创造者。

为机电体化技术发展开辟广阔天地。

参考文献俞金寿孙自强过程控制工程机械工业出版社杨世明腾献银赵镇宏等机械设计电子工业出版社出版薛惠芳郑海明机电体化系统设计北京中国计量出版社唐可洪机电体化设计基础机械工业出版社齐卫红林春丽王永红过程控制系统北京电子工业出版社出版刘巨良过程控制仪表北京化学工业出版社温希东自动控制原理及其应用西安西安电子科技大学出版社王树青工业过程控制工程北京化学工业出版社陆德民石油化工自动化控制设计手册北京化学工业出版社孟华自动化控制原理北京机械工业出版社致谢本设计完成是在我们导师李柏华老师细心指导下进行。

在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦讲解才使得我设计顺利进行。

从设计选题到资料搜集直至最后设计修改整个过程中，花费了李老师很多宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢，导师严谨治学态度，开拓进取精神和高度责任心都将使学生受益终生，统汽包水位控制手段是控制给水，基于单冲量控制系统原理，这里冲量词是指变量，单冲量即汽包水位。

这种控制系统典行简单控制系统。

当蒸汽负荷突然大幅度增加时，由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀来增加给水量，以维持锅炉物料平衡，而是关小控制阀开度，减小给水量。

等到假水位消失后，由于蒸汽量增加，送水量反而减小，将使水位严重下降，波动很历害，严重时气包水位降到危险程度以至发生事故。

因此对于停留时间短负荷变动较大情况，这样系统不能适应，水位不能保证。

然而对于小型锅炉，由于水在汽包中停留时间较长，在蒸汽负荷变化时，假水位现象并不显著，配上些联锁报警装置，也可以保证安全操作，故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。

双冲量控制系统在汽包水位控制中，最主要扰动是蒸汽负荷变化。

如果根据蒸汽流量来进行校正，不仅可以补偿虚假水位所引起误动作，而且使给水位控制阀动作十分及时，从而减少水位波动，改善控仲恺农业工程学院高等教育毕业论文机械设计制造及其自动化发展方向研究姓名吴振林院系仲恺农业工程学院专业班级机械设计制造本学号指导教师李柏华仲恺农业工程学院继续教育学院制学生承诺书我承诺在毕业论文设计活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人毕业论文设计内容除特别注明和引用外，均为本人观点，不存在剽窃抄袭他人学术观点思想和成果，不存在伪造篡改实验数据。

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学生签名年月日摘要本论文主要对传统机械设计制造和机械自动化进行比较，提出了具有高度智