機械自動化技術(shù)在化工生產(chǎn)中的應用-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《機械設計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞，后來隨著機電一體化的發(fā)展而被廣泛的應用。美國機械工程師協(xié)會于1984年為現(xiàn)代機械下了如下任務的機械和(或)機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。它與前面提及的機電一體化是一致的，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機械自動化系統(tǒng)功能示意圖械、輕工機械等。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■輸出組合實例12變換物質(zhì)材料加工或處理機傳遞物質(zhì)交通運輸機3儲存物質(zhì)自動化倉庫、包裝機456變換能量動力機械傳遞儲存能量能量機械或流體傳動機械或流體儲能器89變換信息電子計算機、儀表傳遞信息通信系統(tǒng)、傳真機儲存信息儲存器、錄像機生產(chǎn)過程中，對各個工藝過程的物理量(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來實現(xiàn)的。該方案控制平穩(wěn)，冷量(冷卻劑量)利用充分，且對壓縮機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，由于機械自4.7機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向我國從20世紀80年代初才開始這方面的工作研究和應用，研究機構(gòu)及一些大中型企智能化是21世紀機械自動化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化，另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產(chǎn)品，實事上，許多機械自動化產(chǎn)品都是受動物的啟發(fā)研制出來的。因為現(xiàn)代機械自動化在設計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械的設計、制造、都是圍繞著機械自動化來進行的。機械自動化技術(shù)所面臨的共性關(guān)健技術(shù)是傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動化控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。所以說，機械自動化系統(tǒng)就是機電一體化系統(tǒng)。機電一體化的發(fā)展就是機