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机械大学生能发表的论文
作为国民经济的支柱性产业,机械制造行业对经济发展的推动作用巨大,是提升国家竞争力的重要因素。随着资讯科技的飞速发展,机械制造自动化和智慧化研究成为行业关注的热点。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析自动化机械装置设计及机械制造
摘 要 随着我国科学技术的不断发展，装置的自动化程度越来越高。人们生活方式的转变，使人们对一些装置质量以及工作效率的要求也是越来越严格。因此，如何在保证这些装置自动化的基础之上加强设计以及制作质量，成为相关部门应该率先思考的问题。本文从自动化装置的设计原理出发，简单地探讨一下关于这些装置在设计以及制作时应该遵循的步骤和需要注意的问题。
关键词 自动化装置 机械装置 设计原理 制作过程
一、前言
就我国目前的经济文化以及科学水平的发展状况来看，对于自动化装置的掌握情况还是值得赞誉的。虽然如此，一些机械设计以及制作部门却也不能够放松警惕，尤其是对于一些比较特殊的装置。时代的不同，市场竞争也是愈演愈烈，因此，在保证这些自动化装置原有功能的基础之上再对其进行创新是十分有必要的事情。只有这样，才可以保证相关企业的综合竞争实力，才能够使其在社会中得到更好的发展。
二、关于自动化装置设计时应该遵循的原则介绍
不管是什么样的装置在进行设计的时候都有其必须遵循的原则，自动化机械装置也不会例外。接下来，我就简单地分析一下自动化装置在设计时应该遵循哪些原则。
一需要工程师具备机械和电气方面的知识
通常情况下，在设计自动化装置时所需要的步骤涉及机械和电气领域，因此这也就需要一些具有专业素质的人员来对其进行设计以及制作。而且，在设计自动化装置的时候不仅仅需要使其达到国家的质量标准，更重要的是要保证它能够在符合国家标准的同时进行高效的执行，也就是需要其具备质量以及效率这两种重要成分。除此之外，这里的国家标准其实也是复杂的，除了一些类似于使用年限、使用功率以及强度之外，还需要符合一些硬性标准，比如说它工作时的效率、抗磨损性以及其他的一些效能等等。所以，仅仅是从这些复杂的指标来讲，也需要设计自动化装置的人员具有高素质的专业技能。
二保证装置设计时的完整性及可靠性
一般来讲，在设计自动化装置的时候往往会因为一些因素而导致所生产的装置功能并不完全一样，因此，只能够在设计时使其遵循完整性这一原则。一方面是要保证自动化装置内部零件的完整性，而另一方面则是要求这些装置在具体工作的时候能够从一而终。也就是说，这些装置必须具备超高的质量，以免影响相关装置的工作质量以及效率。
三保证装置的安全性
虽然说保证这些装置工作时的质量以及效率很重要，但是，更重要的却是这些装置在运转时的安全性。而这一效能主要受以下三个方面的影响。第一便是装置内部零件的影响，一般来讲，如果这些装置内部的零件出现了损坏或是缺失，很容易使自动化装置在工作的时候出现故障，更有甚者是会危害操作人员的健康。第二个方面则是这些装置在设计的时候也容易受到工作环境的影响，如周边的噪音、废弃污染等。因此，保证设计环境的安全性以及稳定性十分重要。第三方面的影响则主要来自设计时的操作方式。
三、自动化装置在进行设计以及制作时应该采取的步骤分析
在分析完设计以及制作这些装置应该遵循的原则之后，接下来，笔者简单地介绍一下这些装置在具体设计以及制作时应该采取的步骤。
一前期的设计开发工作
既然是设计、制作装置，那么第一步自然是设计。一般来讲，在对其进行设计的时候应该先进行市场调研的工作，尤其是需要这些装置的企业所提出的工艺输入条件和技术要求。而且，在进行设计的时候不仅仅需要对所需要的制作材料以及完工时的形象进行模拟设计，还需要对制作这些装置的价格进行预算，以便能够在保证其工作质量以及效率的同时达到节省成本的目的。另外，对于具体制作的操作人员名单也应该包含在设计这一步骤当中。除此之外，如果设计通过稽核之后还应该派遣专门的人员对其进行具体的分工。
二中期加工装配工作
在设计工作之后，接下来就是这些装置具体的加工制作。通常情况下，在进行设计之后会保留一份施工图纸，一方面是为了后期的制作工作，另一方面也是为了方便日后的监督检查工作。当然，在进行中期的加工制作时还需要设计人员和具体的加工和装配人员进行沟通，以便能够达到最优的设计以及制作效果。如果不这样做的话，很容易使得加工和装配人员根据自身的理解来进行制作。这样一来，在出现理解偏差的时候就很难能够得到及时的解决，从而浪费了施工单位的人力、物力以及财力。
三装置除错工作
磁性开关，气缸感分前感和后感。调前感应将前感推至气缸的最前端，气缸形成也应在最前端，此时感应器应处于灭灯状态，将感应器从前端往后推至灯亮则为合适，调后感方法同上。
四后期交付验收工作
在经过设计以及制作之后，如果施工单位所制作的装置能够符合国家以及相关企业的要求，就可以进行最后一步的交付验收工作。一般来讲，在装置制造完工之后，相关的技术人员会对其进行质量检测。比如工作时的效率以及抗压效能等。只有检测合格，才可以投入使用。
四、关于自动化装置在进行设计以及制作时应该格外注意的地方
在介绍完这些机械装置在设计以及制作时应该遵循的原则以及施工步骤之后。笔者简单地介绍一下在对其进行设计以及制作的时候应该注意的地方。
和应该遵循的原则以及制作步骤不同，这些需要注意的地方更应该称为能够提高设计以及制作质量的方法。首先，在对这些装置进行设计的时候一定要注意所选取的设计方案是否最适合所需企业的要求。这主要是因为每一种型别的自动化装置都具有自己的特性，因此，为了满足不同顾客的需求，也应该设计不同的方案供其选择。当然，设计装置的工作人员也应该根据自身的专业性知识来提出一定的参考意见。而且，因为不同的设计方案会出现不同的装置质量，所以一定要对这方面格外注意。除此之外，在选择设计方案的时候也要注意这些方案的科学性以及合理性。
为了保证这些装置的质量以及效率，相关的设计以及制作单位还应该注意技术的创新，如整合化、数字化以及智慧化等。
五、结语
在进行自动化机械装置的设计以及制作的时候，应该根据国家所规定的步骤以及标准，而且还不能够违背其设计原则。另外，为了保证这种自动化装置的工作质量以及效率，在对其进行设计以及制作的时候还需要采用一些技巧。除此之外，虽然我国的科学技术以及经济发展水平不是最高，但我国的科研力量仍不容小觑。因此，在保证这些装置原有工作质量以及效率的基础之上，使其得到进一步的提升也是有可能的。
参考文献
[1] 刘海松.自动化机械装置设计研发与制造思路探索[J].矽谷，201502：75.
[2] 张月雷.机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用[D].武汉理工大学，2015：45.
[3] 徐造坤.不锈钢薄壁材料工件自动化机械抛光技术研究[D].华中科技大学，2013： 72.
[4] 赵京.用现代设计方法树立机械设计新理念[J].中国电力教育，201411：92.
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随着我国装备制造业的快速发展,机械制造及其自动化技术也得到了长足的发展。下文是我为大家搜集整理的关于发表机械制造论文的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析机械制造中的安全控制系统
摘要 目前,在机械制造系统中,安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据。本文在分析安全控制系统基本概念基础上,对于安全逻辑控制设备组成及特点进行详细分析,对于保证机械制造系统中的安全问题具有一定作用。
关键词 机械制造;安全控制系统;设备特点;安全继电器;PLC;安全总线
0 引言
机械的安全性就是机械安全使用说明书规定的预定使用条件下执行其功能和在运输、安装、调整、拆卸和处理时不产生伤害或危害健康的能力。任何一台机械都有风险,会导致危险。这些风险和危险都会导致事故的发生、对人员造成伤害。当我们能够关注机械本身的安全性能的时候,其安全功能应该由安全自动化控制系统来实现。安全控制系统的正确设计会影响到机械的安全性能。安全控制系统的可靠性是衡量该台机械是否符合安全要求的重要依据[1],本文对于相关问题进行分析。
1 安全控制系统
所谓的安全(控制)系统,是在开车、停车、出现工艺扰动以及正常维护、操作期间对生产装置提供安全保护。一旦当工厂装置本身出现危险,或由于人为原因而导致危险时,系统立即做出反应并输出正确信号,使装置安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。它包括了现场的安全信号,如紧急停止信号、安全进入信号、阀反馈信号、液位信号等,逻辑控制单元和输出控制单元[2]。无论在机械制造领域还是在流程化工领域,安全控制系统是整个系统运转中不可或缺的一部分。
从安全控制系统的结构图我们可以看出,安全控制链由输入(如传感器)、逻辑(如控制器)、输出(如触发装置)构成。从逻辑上来说,对于安全信号的控制功能可以采用普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 等逻辑控制元器件,从表面上达到我们所需要的逻辑输出。但是,我们可以注意到,普通继电器、普通PLC、标准现场总线或DCS 不属于安全相关元器件或系统。它们在进行安全相关控制的时候可能会出现以下安全隐患:处理器不规则、输入/输出卡件硬件故障、输入回路故障(比如短路、触点融焊)、输出元器件故障(如触点融焊)、输出回路故障(如短路、断路)、通讯错误等。这些安全隐患,都会导致安全功能失效,从而导致事故的发生。所以,安全控制系统就是要求能够可靠的控制安全输入信号,一旦当安全输入信号变化或安全控制系统中出现任何故障,立即做出反应并输出正确信号,使机器安全停车,以阻止危险的发生或事故的扩散。
安全控制系统的硬件主要采取了以下措施来达到安全要求:1)采用冗余性控制;2) 采用多样性控制;3)频繁、可靠的检测(对硬件、软件、通讯);4) 程序CRC 校验;5) 安全认证功能块。
常见的安全输入设备包括由紧急停止设备、安全进入装置(安全门开关或联锁装置)、安全光电设备(安全光幕、安全光栅、安全扫描仪)。安全逻辑部分常采用安全继电器、安全PLC 和安全总线系统。
2 安全逻辑控制设备
逻辑控制设备是整个安全控制系统中最重要的一部分。它需要接收安全信号,进行逻辑分析,可靠的进行安全输出控制。现代自动化安全控制领域中,安全系统的控制元器件有安全继电器、安全PLC 和安全总线控制系统。
2.1 安全继电器
安全继电器,或者称为安全继电器模块,是最简单的安全逻辑控制元器件。其特点是采用了冗余的输出控制和自我检测的功能,实现了对输出负载的可靠控制。
该模块的存在2 个安全输出触点,这两个安全输出触点在内部是由来自2个不同的特殊继电器K1 和K2 的常开触点串连而组成。当K1 出现故障的时候,K2 依然可以实现安全触点断开的功能。同时,安全继电器模块可以通过内部电路进行自检,检测出外部接线故障和内部元器件的故障。
2.2 安全可编程控制器
安全可编程控制器采用了多套中央处理器进行控制,并且这些处理器来自不同的生产商。这样的控制方式符合了冗余、多样性控制的要求。这是安全PLC 与普通PLC最根本的区别。当一定数量的处理器出现故障后,完好的处理器依然执行安全功能,切断所有安全输出使系统停机。导致系统停机的处理器的故障数量取决于不同的系统。如,1oo2 系统(2 取1 的系统),一旦一个处理器出现故障,系统立刻进入故障安全状态;又如,2oo3 系统(3 取2 的系统),当一个处理器出现故障,系统并不会停机。系统只有在2个处理器同时出现故障的情况下才会导致系统停机。前者我们通常成为2 重冗余系统,安全可靠性较高、可用性较低;后者我们通常成为3 重冗余系统,其安全可靠性和可用性较高,但相比前者成本高。
对于信号的采集、处理和输出的过程,安全PLC 都采用了冗余控制的方式。当信号进入PLC 后,分别进入多个输入寄存器,再通过对应的多个中央处理器的处理,最后进入多个输出寄存器。这样,安全PLC 就构成了多个冗余的通道。整个过程之中,信号状态、处理结果等可以通过安全PLC 内部的暂存装置进行相互比较,如果出现不一致,则可以根据不同的系统特性,进入故障安全状态或将故障检测出来。
输入回路可以采用双通道的方式,通过2 条物理接线进入安全PLC。安全PLC也可以提供安全测试脉冲,用以检测输入通道中的故障。安全PLC 的输出内部电路也采用了冗余、多样性的方式,对一个输出节点进行安全可靠控制。安全PLC 可以通过2 种不同的手段,即切断基极信号和切断集电极电源两种不同的方式,将输出信号由1 转变为0。无论那种方式出现故障,另外一种方式依然完好的执行安全功能。同时,安全PLC 提供了内部检测脉冲,以检测内部故障。
安全PLC 的扫描时间要求为每千条指令1ms 以下。快速的中央处理功能不仅可以达到紧急停车的要求,同时能够以较短的时间完成整套系统的安全功能自检。
在软件方面,安全PLC 必须有可靠的编程环境、校验手段,以保证安全。这主要可以通过规范安全功能编程来实现。如Pilz 的安全PLC,提供了通过认证的MBS 安全标准功能块,以帮助编程人员进行合理的、安全的编程。这些安全功能块经过加密,不能够修改。我们只需要在功能块的输入和输出部分填入相应的地址、参数和中间变量,即可以完成对安全功能的编程。这些MBS 功能块涵盖了机械制造领域及流程化工领域的安全功能控制。
2.3 安全总线控制系统
安全现场总线系统是以安全PLC、安全输入输出模块、安全总线构成一套离散式控制系统。硬件和通讯的安全可靠是安全总线控制系统的可靠性判断依据。在硬件上,安全总线系统的模块都采用了冗余、高速的可靠元器件。
3 结论
安全控制系统是一个静态的系统,其监控系统中的安全相关的参数。在系统正常运行期间,安全控制系统不作出任何响应。但是当系统出现异常、或安全相关信号被触发,安全控制系统立刻夺去系统的控制权,根据其内部逻辑,对输出设备进行安全控制,从而保证了整个系统的安全。安全控制系统中的逻辑控制元器件是决定整个安全控制系统安全等级、设计成本、运行质量的重要因素之一。在安全自动化领域,常用的安全逻辑控制元器件包括有安全继电器模块、安全可编程控制系统和安全总线系统。针对不同的应用场合,这些安全逻辑元器件可以配置成合适的安全解决方案。
参考文献
[1]孙清泉,徐卫国,康健.冷轧机自动化安全控制系统[J]. 设备管理与维修,2008,1.
[2]陆武.浅谈故障安全控制系统的通信[J].自动化仪表, 2007,28(1).
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机械大学生发表论文
学生发表不需要发核心的，核心价格高，审核难，要求高，学生发国家级的和省级期刊就好
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机械研究生论文发表网站
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专业 指导选题 及（设计）论 文撰写。
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