機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用-以鍋爐汽包水位的控制為例

摘要第1章緒論早在1971年日本的《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志副刊上刊登了機(jī)電一體化這一名詞，后來隨著機(jī)電一體化的發(fā)展而被廣泛的應(yīng)用。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)于1984年為現(xiàn)代機(jī)械下了如下任務(wù)的機(jī)械和(或)機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。它與前面提及的機(jī)電一體化是一致的，三大要素控制(人)具有所需特性物質(zhì)能量物質(zhì)信息系統(tǒng)主功能圖2-1機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)功能示意圖械、輕工機(jī)械等。以能量轉(zhuǎn)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。如圖2-2所示：類型主功能輸入■輸出組合實(shí)例12變換物質(zhì)材料加工或處理機(jī)傳遞物質(zhì)交通運(yùn)輸機(jī)3儲(chǔ)存物質(zhì)自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、包裝機(jī)456變換能量動(dòng)力機(jī)械傳遞儲(chǔ)存能量能量機(jī)械或流體傳動(dòng)機(jī)械或流體儲(chǔ)能器89變換信息電子計(jì)算機(jī)、儀表傳遞信息通信系統(tǒng)、傳真機(jī)儲(chǔ)存信息儲(chǔ)存器、錄像機(jī)生產(chǎn)過程中，對(duì)各個(gè)工藝過程的物理量(或工藝變量)有著一定的控制要求。有些工3.1鍋爐汽包水位控制方面的研究汽包水位控制手段是控制給水，基于這一原理，I汽包I汽包省煤器給水GGIXCI圖3-2汽包雙沖量原理圖及方框圖I省煤器給水圖3-3汽包三沖量控制系統(tǒng)a系數(shù)C1通?？扇?或稍小于1的數(shù)值；DDGIGG圖3-4汽包三沖量系統(tǒng)方框圖水位水位Z金-氣關(guān)閥給水十圖3-5汽包三沖量控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化接法氣氨圖3-6氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案面積F來實(shí)現(xiàn)的。該方案控制平穩(wěn)，冷量(冷卻劑量)利用充分，且對(duì)壓縮機(jī)入口壓力無液氨物料物料液氨物料圖3-7溫度與液位串級(jí)控制方案圖3-8溫度與液位選擇性控制方案氣氨氣氨物料L液氨物料圖3-9控制氣氨排量的控制方案節(jié)省操作人員約50%,縮短生產(chǎn)周期40%,使加工成本降低50%左右。此外，由于機(jī)械自4.7機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向我國(guó)從20世紀(jì)80年代初才開始這方面的工作研究和應(yīng)用，研究機(jī)構(gòu)及一些大中型企智能化是21世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”來越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化，另一層是模仿生物機(jī)理、研制各種機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，實(shí)事上，許多機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來的。因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化在設(shè)計(jì)和制造上具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義所以機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、都是圍繞著機(jī)械自動(dòng)化來進(jìn)行的。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)所面臨的共性關(guān)健技術(shù)是傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。所以說，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)就是機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)電一體化的發(fā)展就是機(jī)