智能化技术范文第1篇

 关键词：自动化控制，智能生产线，数字化车间。

0引言

 开关柜智能生产技术是通过现代网络科技技术帮助传统行业升级的典型方案，将通过网络将信息技术完美的结合进传统生产的各个环节。将过去开关柜生产需要大量人工生产向自动化生产过渡，现在随着工业3.0的兴起，新的智能化生产正在逐步取代传统的生产工艺，作为一个新的出发点，将整个行业朝着智能化、可持续化不断发展。

 1工业制造中的数字化车间

开关柜制造企业工业3.0智能车间是由网络及智能系统，通过特定的软件进行纠错、排产及制造过程的技加工生产线、智能装配生产线及其他配套智能产品检测线、并配以智能化仓库，实现了开关柜整个生产流程的数字化。

2机加工智能生产线

 机加工智能生产线利用先进的计算机控制技术，将软件，机械，精度完美结合，实现信息技术和机械工艺的结合，达成完美的管理和控制。

3断路器制造的智能装配生产线

 立体仓库在旧式的仓库形式上进行改造，增加数据通信，条形码扫描，增加传感器，激光定位，将货物数字化之后信息存储起来，方便机器人按照产线需求随时存取产品及物料，做到在无人处理的情况，24h自主处理。断路器工业化智能3.0生产线由专配动力滚轴线，移动小车，实验小车，机加工车床，动力岛，机械臂，极柱装配机，测试专机，机械磨合期，测试区和最终测试系统等设备，装置，系统构成。采用先进的数控技术，射频数据通信技术，传导技术，信息传输技术，形成控制，监管，故障自我诊断修复等多种功能，集信息和物流仓储一体化的生产线。

4开关柜整柜的智能装配生产线

开关柜整柜生产工业3.0智能装配生产线主要由原材料钣金加工，断路器组装产线、低压室串线产线，转运车，自动装配机械臂，耐压测试系统等装置和系统组成。采用先进的光纤传输技术，扫描技术，信息收集技术等技术，形成现场信息收集，信息分析，实时监控，自我诊断等多种功能，信息与制造的完美结合形成了工业3.0的智能生产线。

5成套开关柜及断路器工业智能化管理与控制

5.1 系统控制

 控制系统采用多单元单独控制，信息统一汇总管理。分散控制系统采用同时接受各个独立单元发来的数据，通过处理器进行收集分析后，将正确的命令发送回去对现场设备进行控制。同时，将数据统一集成后向主机传递信息，方便统一保存。集中管理系统通过服务器收集信息，网络连接现场各个设备通过PLC工业以太网交换机，收取现场所有信息，实现对整个系统的柔性管理。总机将各单位发来的数据做存储分析，建立管理系统数据库，通过数据的分析对车间做实时的监控。

 5.2 系统软件

 工业3.0制能装配系统是一个实时自动控制系统，它集成了若干智能设备。完成复杂的装配任务，实现各设备的互联通信、协调同步和分布数据库的信息交换，不仅取决于控制系统结构、柔性技术，还依赖于软件的设计。软件系统主要包括两部分。

（1）信息收集程序。包括现场信息实时收集，汇总，分析三个模块组成，通过简单的功能模块，实现功能最大化。实时与服务器信息交换互通。本系统优势在于可以根据不同的生产情况，对于每个模块定制化设置，保证最大化的契合原有的产线系统。

（2）管理软件。从上一级系统（如ERP，SAP系统）接收信息，通过制造管理系统 MES 分析转化之后将命令分发给各个部件，实现智能化生产；并可以通过ANTON系统分类统计后形成质量及设备的信息报表。

 6 制造执行系统

无纸化装配及接线。将所有技术图纸，装配手册，在每个安装的工位终端屏幕上显示，从而规避以往陈旧的生产手段，实现无纸化的装配。装配工人在工位终端上扫描物料上的二维码，系统即可调取储存在数据库中的图纸，工人即可直接在显示器上看到所需内容进行操作，避免了以往生产时的杂乱无序。生产过程实时采集。每个部件的生产都将通过系统实时被采集数据，工人在生产过程中需及时扫描产品信息，通过网络将现场车间的生产信息实时传递到管理平台，方便管理人员即时了解生产状况，进行生产透明化管理。ANDON求助系统。为了更方便解决工人在装配中发生的问题，在每一个工位的系统上都安装ANDON系统，当出现缺料，设备故障和质量问题时，操作工人只需按下指定按钮，ANDON系统将自动收集工位上的问题，然后将这些信息通过看板、邮件、系统提示等方式同步告知对应部门，让其在第一时间进行分析解决，这样可以大大提高工作的效率。现场看板系统。现场看板系统主要包括：通过看板可以保证让管理人员在任何地点都能及时了解生产车间的状况，及时调整问题。并让现场的工人实时了解其关心的问题，提供员工的士气，从而提高生产效率。

7工业智能数字化车间的形成

 通过对开关设备生产3.0智能加工生产系统SAP、机加工智能生产线、断路器智能生产线、以及配套的管理与控制软件，打破传统生产产业的各自为战的布局，化零为整，通过网络信息收集将各个产线打通，信息统一汇总分析，智能化自我挣断，形成了工业3.0智能数字化车间。

8结语

开关设备制造企业工业3.0智能数字化生产车间满足开关设备生产的自动化，定制化，准时化的要求，可以适用于多种型号的开关柜生产需求。大大提升了整个制造过程的智能化水平，从而可以促进整个产业的工业3.0数字化改造。不仅为企业提高了生产效率，还大大减少了生产成本，缩短了生产周期。设计多领域的开发和协同工作（如信息通讯，计算机，传感系统）进行技术整合，形成高度智能化的工业3.0生产线，从而实现数据化车间。

 参考文献

 [1]胡红云,梁雨昕.智能装配生产工序研究[J].科技创新导报,2016,13(21):6-9+13.

 [2]徐道帆.空气开关装配生产线的三维模型设计及仿真研究[D].广东：华南理工大学,2016.

[3]贺焕.面向自动化装配生产线的虚拟仿真平台研究[D].湖北：武汉理工大学,2019.

智能化技术范文第2篇

关键词：智能建筑；楼宇自控技术；智能化系统

0引言

在当前智能化技术高速发展的背景下，智能建筑已成为未来建筑领域发展的主流趋势。而在集成化技术支持下，技术人员将智能建筑内各个自动控制系统连接起来，使之成为具备监控及管理双重职能的自控，为提升智能建筑管理自动化水平提供有力支持，而楼宇自控技术是智能建筑的重要基础支撑，其实际运行过程中通过物理及信息链路将各工作站以及主机相连接，并在此基础上对建筑进行自动化监控以及管理。

1智能建筑楼宇自控系统

从技术角度分析，楼宇自控系统、信息系统、消防系统、建筑管理系统是支撑智能建筑功能发挥的四大基础模块，其中，楼宇自控系统是其中最为关键的一环。自控系统在实际应用过程中主要依托于现代信息技术、传感技术等对电气设备进行智能管控，进而形成对建筑物照明、能耗、楼宇自控等设备进行集中管理的综合性系统[1]。作为智能建筑最为关键的基础组成模块，其实际运行过程中可以对机电设备进行自动化管控，并对存在关联性的设备进行统一调配，确保其充分发挥整体优势，提升设备使用性能。该系统的主要功能为对机电设备信息进行分类梳理的前提下自动编制控制方案，并对方案进行横向对比选取其中最优控制策略，为建筑物内机电设备有序运转提供有利环境支持。

2案例概述

案例工程为某地区综合建筑项目，在实际建设过程中，分别在写字楼与酒店两功能区设置独立楼宇自控系统。本文研究过程中选取写字楼部分进行具体说明。案例工程在设计过程中，出于写字楼功能性以及舒适性等要求，设置大量空调、给排水、照明、能耗等设备，并分散布置于各个楼层之中，设计者在实际工作中为降低后续设备运行成本及提高运行效率，利用楼宇自控系统对所有设备进行分散管理、集中控制，为设备有序运转提供有利支持。

3楼宇自动系统应用

3.1冷热源系统控制策略

案例工程设计过程中，为切实满足写字楼舒适性要求，在此功能区设置4套独立冷热源系统。其实际设计过程中均采用空气源热泵性冷温水机组、循环泵等设备组成，针对4套独立冷热源系统的控制工作可以利用同一原理进行。技术人员在实际工作过程中通过BAS对DDC进行独立设置，进而落实监测以及控制要求。楼宇自控系统在实际运行过程中，结合不同区域冷热源系统实际应用要求，选取以下控制策略：第一，机组运行参数。自控系统在实际运转过程中会通过网关对冷热源系统机组风机运行状态进行全天候实时监测，通过对机组运行参数进行分析判断其是否处于稳定运行状态之中，进而实现控制目的。第二，冷热负荷需求计算。自控系统在运行过程中收集建筑使用信息，依照冷热源系统运行产生的供水及回水温度、供水流量计算建筑所需冷热负荷。第三，机组台数控制。在对建筑所需冷热负荷计算结果基础上，基于智能模糊控制算法对机组运行台数进行实时调整，在满足舒适性需求同时，实现节能降耗的目的。第四，水压差控制。自控系统在运行过程中会根据冷热供水供应与回水压力产生的差值，对旁通调节阀进行自动调整，确保供回水压差始终保持在恒定状态。

3.2空调通风系统控制策略

3.2.1定风量空调机组控制方案。针对定风量空调机组，自控系统在经过计算后，针对温度、湿度等七项因素做出相应的控制方案，具体如下所示：第一，温度控制方案。制动系统对机组回风温度进行实时监测，并将监测结果与预设温度进行横向对比，随后对水阀进行PID调节。依据自控系统设定，写字楼内夏季以及冬季温度分别被设定为24℃—26℃以及20℃—22℃。第二，湿度控制方案。根据湿度传感器的实测数据对加湿阀开关进行自动控制，保证送风湿度达到湿度设定值。第三，风机压差监测方案。自控系统运行过程中对送风机设备两端压差进行实时监控，并依据实际情况进行自动调整，确保风机压差始终维持在最佳平衡点。第四，滤网报警方案。滤网是确保空气质量的重要环节，自控系统运行过程中对过滤器两侧压力变化情况进行实时监测，并设定报警极限，提醒运维人员及时进行滤网清洁或更换。第五，CO2浓度控制方案。自控系统运行中依托于比例积分对新风阀以及回风阀开度进行试调控，确保回风CO2浓度始终维持在设定区间范围内。第六，机组启停定时控制方案。自控系统会依据写字楼日常作息安排对机组启停时间进行自动设定，并设定维修时间提醒运维人员。3.2.2新风机组控制方案。案例工程中，设计人员将写字楼部分楼层空调系统设定为新风机组PAU加风机盘管的空调模式。并依据实际使用要求设定如下控制方案：第一，温度控制方案。自控系统会对机组送风温度进行实时控制，并自动进行PID水阀调控，确保温度始终控制在设定区间范围。第二，防冻保护方案。自控系统运行过程中会根据外界温度变化对机组进行自动调控，以实现保护盘管的目的。系统设定当盘管出水温度低于5℃时，系统自动关闭停风机以及新风阀，同时将热水阀全部打开，确保冬季条件下盘管不会出现冻裂情况。第三，联锁保护方案。自控系统运行过程中设定新风阀和水阀为联锁保护。新风阀自动关闭后，下次进行风机启动流程时，自控系统会控制风阀启闭。同时防冻报警系统、风机以及盘管水阀设定为联锁状态，如果在冬季环境下因防冻报警导致风机停运，新风阀也会随之关闭并将加热水阀全部打开，切实避免出现盘管表冷器冻裂情况[3]。

3.3给排水系统控制策略

案例工程中，写字楼部分给排水系统主要由生活水箱、消防水箱、集水坑等构成。自控系统针对给排水系统的管理策略为仅通过DDC控制器进行监测，而不进行控制。在给排水检测策略方面，系统设定如下三种：第一，液位监测方案。自控系统运行过程中会对各类水箱液位进行监控，当液位下降至警告值时，系统会自动报警。第二，检测报警方案。自控系统在发出警报后，会通过显示屏放出警报图标以及声光警报，提醒运维工作人员对相应位置进行检查并记录，随后开展相应运维工作。第三，监测排污系统集水坑的超高液位、泵的运行状态、故障状态等，有故障时发出报警信号。

3.4智能照明系统控制策略

在当前新形势背景下，建筑物耗能系统中，公共照明系统的排名不断提升。案例工程中，自控系统利用DCC控制器对地下车库、写字楼公共走廊等区域进行集中控制。具体策略如下所示：第一，照明控制方案。自控系统会依据写字楼作息时间表自动设定照明系统启闭时间安排。在特殊情况下，相关人员可以通过手动启闭方式实现控制照明系统的目的。第二，自控系统运行过程中会在控制界面上显示照明回路开关以及控制状态，同时界面信息还可以有效反应照明系统运行时间，方便运维人员根据实际情况制定运维方案。

4总结

综上所述，本文所研究案例在应用楼宇自控系统后，建筑能耗、建筑运行成本得到有效控制，切实响应我国提出的节能降耗要求以及经济性要求，同时建筑舒适度大幅提升，有效提升该商业综合体的吸引力，为业主方带来预期利润。由此可见，楼宇自控技术具备较大的应用价值。

参考文献：

[1]张风超.智能绿色建筑中楼宇自控系统的设计[J].房地产世界，2020（19）:49-50.

[2]杨希.智能建筑楼宇自控技术研究[J].中国新通信，2019，21（18）:78.

智能化技术范文第3篇

关键词：煤矿；采煤机；智能化；自动化

若想保证中国巨大的煤炭需求量，就需要不断地更新与改造煤矿生产运输设备。采煤机作为重要的开采机器，其自动化与智能化系统的构建对于提升煤炭开采量、规范煤炭开采流程以及保障采矿工人的人身安全起着重要的作用。现如今，许多煤矿企业已经认识到采煤机具备的自动化与智能化功能的重要性，但应用的机型范围还不够广泛，技术方面还需要继续完善。因此，本文以采煤机的自动化与智能化技术为主要的研究内容，希望能够引起更多煤矿企业的重视，促使其投入更多的人力与物力去进行采煤机技术改造，实现采煤机的高度自动化与智能化。

1采煤机发展现状

由于中国对煤炭资源有着较高的需求量，煤矿企业不断地研发与更新开采机电设备，试图通过设备技术的更新实现煤炭资源的高开采率和高利用率。采煤机作为煤炭生产运输的重要工具，也应顺应信息技术的潮流逐渐向自动化、智能化、流程化、多样化方向发展。目前前景较为广阔、自动化水平较高的采煤机类型是滚筒采煤机，滚筒可放置在截割电动机的水平或垂直方向，进而提升运输速率。煤矿企业还需要积极推进采煤机的升级改造，提升其自动化、智能化水平。

2滚筒采煤机自动割煤控制系统的设计

构建采煤机自动化与智能化控制系统将成为发展的必然趋势，此系统主要由动力系统、电气控制系统和工控机操作系统等组成。动力系统为采煤机自动化与智能化控制系统运行提供电力支持；电气控制系统主要由工控机、启动操作部分、键盘控制部分、智能保护部分等组成。以滚筒采煤机的自动割煤控制系统为例，其主要是由各单元模块构成，涉及主控、自动控制、各类执行单元和数据传输单元。其工作流程大致为：借助传感器实时进行机械传动、环境监测等，并将数据信息传递给采煤机主板。在具体的控制硬件参数的过程中，需要借助采煤机和继电器的开关、灯光控制信号，控制板可分为多种类型，例如较为常见的电气控制板、液压水路控制板[1]。滚筒煤机自动割煤控制系统的核心是智能算法，中央控制器是其中心部件，可以收集识别数据、命令指令进行割煤处理、传输结果处理。滚筒采煤机具体的远程控制系统设计示意图如图1所示。

3采煤机自动化与智能化控制系统的功能

采煤机自动化与智能化控制系统的功能可概括为以下几个：a)控制模式多样化，包括点动、单控和联控控制模式。b)具备高压供电控制模式。采煤机需要由专门的电网提供电能，供应电压一般为6kV10kV/，系统还需配置相应的隔离开关和配电装置。c)兼具变频与软启动的控制功能。软启动装置要设置相应的RS485标准通信接口和协议，实现多种方式的启动。d)智能化保护作用。借助工控机进行信号的传输，可以对电机截割和牵引进行保护。

4采煤机自动化与智能化控制系统的关键技术

采煤机自动化与智能化控制系统包含有多方面的内容，其关键技术涉及以下几个方面。

4.1监控通信技术

煤矿开采活动较为复杂，工艺程序烦琐。为了保证煤矿开采顺利进行，需要对全过程、全阶段进行监控并及时传达信息，而这需要完善的监控通信技术作为支撑。采煤机上安装有各类通信设备，借助高压动力载波法，向控制台发送采煤作业信息，遵守TCP/IP（TransmisionCntrolPotocol/InternetPotocol，传输控制orr协议/因特网互联协议）和UDP（UserDtagramPotocol，ar用户数据报协议）等控制协议实时获取并监视巷道内采煤机运输设备工作状态，并且可以将获取的数据传输到矿井综合数据网，从而实现远程操作。虽然监控通信技术的应用对煤炭开采的安全性和高效性有所保障，但是技术的成熟运用还需要进一步的研究[2]。

4.2故障诊断技术

采煤机的结构较为复杂，故障现象也较多。为了能够第一时间找到故障来源，需要应用故障诊断技术，其可以辨别采煤机是否发生异常或故障，为技术人员的维修提供数据支持，提高维修的成功率，缩短维修时间。需要注意的是，在运用故障诊断技术的基础上，还要清晰掌握常见的几种故障类型，对故障进行分辨别处理。例如：轴承温度过高、截齿断裂属于机械故障，牵引无力、油压过低则是液压故障的表现形式，电气故障则包括变频器故障、保护未启动等。传统故障诊断技术是基于阈值进行诊断，局限于电气系统和液压系统，随着技术的进步，其故障定位精确性不高等弊端越来越明显，无法立即判断出故障部位。因此，发展基于专家系统的故障诊断技术（见图2）成为煤炭行业发展的必然需求。基于专家系统的故障诊断技术运用了多种先进算法，如ELM学习方法、分层索引方法，解决了应用领域局限、知识理解能力差等难题。从图2可以看出，采煤机故障诊断专家系统借助本体编辑器和规则编辑器形成专业的故障知识和规则库，故障库的存在是基于采煤机领域专业知识和专家经验，因此能够第一时间推测故障机理，从而进行下一步的维修工作[3]。

4.3记忆截割控制技术

基于记忆截割的智能控制技术主要有三种表现形式，分别为状态控制、姿态控制和牵引控制。状态控制主要就是在开采活动中截割煤壁上的煤块，借助破碎部把煤块打碎成较小块，并在逻辑传感器中添加破碎机和截割机的各类信号，如启动信号、制动信号等，保持二者的联动状态。姿态控制是指高度控制采煤机机身和滚筒角度，随时调整机身角度。其实质就是在收集判断采煤信息的基础上对滚筒进行调高控制，具体的判断方法有煤岩识别法和记忆截割法，二者各有所长，适用的开采环境条件也不尽相同。煤岩识别法是直接用γ射线预测煤岩界面，对传感器质量标准有严格的要求，在具有明显特征的煤层中运用效果更好[4]。记忆截割法是一种间接方法，在顶底板变化不明显的煤层使用效果较好，但是需要专门人员进行操作指引，自动化程度有待提升。牵引控制具体包括三种方式，依次为电磁转差离合器调速、开关磁阻电机调速和交流变频系统调速。这三种方式发展前景较好的是开关磁阻电机调速。

4.4自动调高技术

应用自动调高技术能够灵活调整采煤机高度，优化采煤机性能，更好地满足采煤需求。记忆路径跟踪、自适应调高二者构成了自动调高技术系统。记忆路径跟踪通过收集数据信息，排除故障隐患，从而达到一个科学、合理的采煤机高度；自适应调高则需要借助PLC（ProgrammableLgicCntrolooer，可编程逻辑控制器）诊断煤层截割负载异常情况，优化调整滚筒高度[5]。自动调高技术能够更好地处理与应对复杂的开采环境，准确分析、判断与调整采煤机的截割状态、滚筒高度以及顶板位置等，从而降低企业的经济损失，减少安全事故的发生。就滚筒高度来讲，若高度不合适，顶板的切割部位不当，则会加剧齿轮的磨损与消耗，缩短采煤机的使用寿命，更为严重的是，可能会在高瓦斯采矿区引发瓦斯爆炸事故。这些情况的出现都需要应用自动调高技术加以处理。

5采煤机自动化与智能化技术发展方向

结合时代需求，大体预测未来采煤机自动化与智能化技术将会向精细化、智能化和专业化方向发展。采煤机自动化与智能化技术以计算机为载体和支撑，对人力的依赖性会慢慢降低，未来计算机信息技术将会更加成熟和精细。相关操作人员也要具备从业的高要求，不仅要精通计算机知识，还要掌握采煤机各个部件的维修技能，具备处理应急事件的能力等。

6结语

智能化技术范文第4篇

关键词：机械制造；智能化技术；机电一体化；反馈控制；数据分析

机械制造的整体流程并不复杂，但是其实际的工艺流程复杂程度会随着加工零件的复杂程度而增加，尤其是在多曲面零件的加工和制造过程中，其实际的加工周期将会非常长。在智能化技术的支持下，技术人员可以将智能化系统控制单元嵌入机械制造控制系统中，从而为机械制造设备提供自由决策的空间。与普通机械制造过程不同，结合了智能化技术的机械制造流程对人工行为的依赖程度较低，这就促使其可以降低人为误差。更为关键的是，在机电一体化技术的支持下，智能化技术的应用形式将会更加灵活，相关的机械制造流程也会在这种综合性的加工技术影响下实现更高的加工制造效能，相应的工艺灵活程度也会显著提升[1-2]。

1智能化技术与机电一体化技术融合应用优势

1.1促使数据应用层次逐渐深入

智能化技术的应用过程是基于硬件系统和软件系统的数字化过程，但是这种数字化过程并不是指一定要使得技术的应用形式只能是数字化的应用形式，而是需要在软件和硬件之间建立一种数字化的联系，这样，在出现了数字化的应用要求时，即可启动对应的数字化调动机制，完成相应的动作或者识别行为。从智能化技术与机电一体化技术相结合的应用形式和应用内容角度分析，这种数字化的调动机制在实际的应用过程中即可表现为数据应用层面的逐渐深入。实际上，在机电一体化结构的应用初期，其就已经具备了一定的自动化应用属性，并且在电气系统的支持下，这种自动化属性的体现形式也相对灵活。但是现阶段，机电一体化系统的运行要求发生了变化，这种变化属于技术应用层面的变化，也与技术应用系统的开放式发展相关。这是因为现阶段机电一体化系统完成的技术应用内容往往相对复杂，并且在这个过程中需要加入外置网络，才能满足高层级的数字化管理需要。然而，机电一体化系统并不能完全胜任这种系统层面的数据沟通和交流任务，其自动化属性在此时就会表现出一定的适应性问题。在将智能化技术与机电一体化技术结合之后，相当于为机电一体化系统加装了智能化的数据分析单元，这种智能化的数据分析单元可以为机电一体化系统实现高层级的数据处理功能提供有效的功能结构，进而促使机电一体化系统由自动化系统向智能自动化系统转化[3]。

1.2为系统级别的故障诊断和反馈提供有利条件

系统级别的故障诊断和反馈实际上非常难，其甚至已经超出了PID控制调节的物理范围，而基于PID控制调节的自反馈单元也无法直接为系统提供有效的数据反馈途径。具体而言，在现代化的机电一体化系统中，可以实现高效率机械制造控制的功能单元并不多，并且各个功能单元之间往往并不能实现联合控制，依旧处于独立控制的阶段。从系统控制的控制节点分布角度分析，在此种控制结构中，节点的分布形式往往并不清晰，这就导致需要针对系统中的各个控制单元以及各类控制结构进行控制时，无法找到有效的组网模式。在智能化技术的支持下，可在机电一体化系统中引入超规模的组网结构，在这种结构中，系统中的设备节点将不会再孤立，而是以一种系统节点的形式，同时与上层控制系统以及同级设备节点之间形成有效的数据控制通道。此时，从故障诊断和系统反馈机制的角度分析，故障诊断的实际范围将会得到有效拓展，即可实现同级或者不同层级之间的信息反馈功能[4]。更为关键的是，在这种智能化技术的应用背景下，故障反馈和数据监督的实际效率也会得到显著提升，并且系统故障诊断的流程也具备了一定的应用灵活性。

2智能化技术与机电一体化融合应用技术分析

2.1高速数据分析技术与智能决策技术

在融合了智能化技术的机械制造数控中心中，其集控单元往往与智能化数据分析单元相联系。现阶段，大多数数控加工中心都会在接口拓展结构中加入与网络信息相关的拓展接口，通过应用此类接口，可以实现对数控加工中心的网络化管理。从其智能化技术应用形式的角度分析，在此类机械制造数控加工中心的运行过程中，集控单元会根据预设程序对走刀路径进行模拟，并以可视化的结果表示走刀路径的合理性，此时，工作人员即可根据实际的走刀路线对加工路径进行再次优化和模拟，从而筛选出更加合理的加工工艺流程。在此过程中，与智能决策相关的技术应用模组会对数控加工中心的工艺加工习惯进行记录，也对机械制造的各种工艺环节进行大数据分析，从而结合此类数据的特点，对与数据相关的加工行为进行筛选和记录，这样在后续加工过程中，如果需要执行相似或者相同的加工动作，即可直接应用先前积累的数据[5]。这种以数据分析为基础的智能化技术应用形式即为高速数据分析技术应用形式，而此种技术应用形式需要以智能决策技术为基础。现阶段，在智能化的数控加工中心中，已经实现了动态捕捉摄像视角的布置，系统可自行对加工条件和加工状态进行诊断，从而实现自由度更高的自主决策过程。

2.2动态反馈技术与智能调节技术

在智能化系统的运行过程中，需要在不同的加工制造环境下作出正确的判断，并根据生产制造的具体要求，选择更为合适的加工制造形式。在这个过程中，能否作出正确的判断是关键，而影响判断结果准确性的因素既包括机械制造系统自身的运行性能，也包括此系统的动态反馈机制运行效能，尤其是在机电一体化背景下，这种动态反馈机制需要兼顾机械制造系统与电气技术系统。现阶段，这种动态反馈技术在复杂加工系统中的应用形式主要为闭环反馈控制技术，此类控制技术的应用形式实际上已经非常成熟，但是为了适应智能化技术的场景拓展属性，在选用此类控制技术之后，往往需要在此类技术系统中加入智能调节机制，即需要将反馈控制和智能调节联系起来，提升动态反馈技术的整体应用效能。在这个过程中，若想确保动态反馈技术的应用质量，技术人员还需要合理选择机电一体化技术的综合应用形态，并将这种技术应用形态加入具体的技术应用系统中，以反馈机制为基础，收集相关的系统运行数据，从而实现系统层面的数据反馈，发挥智能调节技术的应用优势。尤其是在机械设备的智能化控制过程中，这种动态反馈机制可以为设备的运行提供安全保障，避免在设备的运行过程中出现不合理的运行行为，这也是提升机械制造设备运行质量的技术基础之一[6-7]。

2.3结构微调与微动控制技术

在动态反馈技术与智能调节技术的支持下，在机械制造过程中，在智能化技术与机电技术结合之后，即可实现对系统动作的微动控制，而这种微动控制往往基于具体的机械结构。实际上，这种微动控制结构在现阶段已经得到了应用，包括波士顿公司生产的测试机器人以及航空战斗飞机的微控系统中，均应用到了这种相对智能化的微动控制技术。从这种技术的具体应用形式角度分析，结构微调与微动控制技术也是全流程巡航技术的一种，其可以根据系统的运行状态数据，对系统的运行特点进行分析。尤其是在涉及定位控制以及定点动作传导时，微动控制系统会对相应的控制动作进行细化分析，从三维空间的角度对控制点的移动行为进行标定，这样即可实现相对稳定、准确的定位控制[8]。但是在这个过程中，数据的运算量往往异常巨大，需要大数据技术以及超级计算技术的支持，这就导致此类技术的应用成本相对较高，与此类设备相对应的机械结构制造标准也具有较高的要求。

3机电一体化与机械制造融合发展的趋势

3.1全场景动态捕捉

全场景动态捕捉相较于现阶段的模块化动态捕捉系统而言，具有更高的系统运行自由度，这种系统运行自由度的提升过程也是系统资源的深度应用过程，其中，与机械结构、电气控制相关的系统资源在这个过程中得到了深度应用，并且可以在智能化数据分析技术的影响下，实现多系统、多组件的联合应用趋势[9]。首先，从全场景动态捕捉技术应用结果的角度分析，在机械制造设备可视范围之内，其均可以实现点对点的位置控制。同时，在这种点对点的位置对应模式中，机械设备可以实现对加工零件的精细化管理，而这种精细化控制的结果就是零件加工的误差降低，实际的加工效率也得到了显著的提升。其次，从全场景动态捕捉技术应用表现形式的角度分析，这种动态捕捉技术多应用于智能化的机械加工单元中，包括现阶段出现的一些智能加工机械手臂，其可以自行比对零部件的位置，从而在零件加工的过程中实现对零件位置和加工方向的调整。另外，需要注意的是，全场景动态捕捉技术的应用发展与智能化数据分析的效能相关，在5G技术的支持下，数据传输的损耗率进一步下降，此时，设备与设备之间、设备与系统之间可建立起更为完善的控制网络，在这个控制网络中，基于场景动态捕捉的系统行为动作将会更加具体，实际的技术应用效果也会更好。

3.2微型控制

微型控制技术在高传导半导体技术的支持下已经实现了较为明显的技术升级，尤其是在微纳米芯片出现之后，微型控制技术的应用形式也得到较为明显的优化。微型控制技术在机械制造的智能化技术应用过程中主要表现为更低的技术应用功耗以及更为灵活的技术设备应用空间。首先，从微型控制的能耗比角度分析，在微型控制单元中，其可以实现超高速的信息处理速率，而由于其芯片的物理结构本身存在较好的能耗适应性，促使其可以在运行过程中表现出良好的运行效能。实际上，微型控制单元的体积非常小，其可以直接应用在不同的机械制造控制单元中，即使原有的控制单元结构不变，也可直接在原有的机械制造结构上加装与微型控制相关的控制单元。从此角度分析即可看出，微型控制大多作用于机械制造的控制单元。其次，从微型控制技术的应用灵活性角度分析，微型控制技术可以与智能化数据分析技术结合起来，从而能够在高速数据处理的环境中实现更为准确的数据控制，同时，也可借助智能化数据分析技术应用优势，对微型控制行为进行反馈分析，提升机电一体化技术的整体应用效能。

3.3轻型加工

轻型加工是绿色加工在现阶段的一种表现形式，轻型加工的实现过程包含两个方面的内容，其一为机械制造原材料的轻型化，其二为机械制造设备运行形式以及工艺技术应用流程的轻型化[10]。首先，从机械制造原材料的轻型化角度分析，传统的机械加工方式之所以在轻型加工层面适应性相对较差，与传统机械加工方式的加工误差相关，并且不能实现更为高效的反馈控制。而智能化加工技术系统可以针对不同的轻型加工原材料，智能选择不同的加工深度或者加工速率，其加工制造的整体适应性得到了显著的提升。其次，从机械制造设备运行形式以及工艺技术应用流程的轻型化角度分析，在轻型加工技术的应用融合中，其并不会产生较多的加工边界成本，尤其是在机电一体化技术的支持下，设备可以根据加工周期以及实际的制造工艺流程，对轻型加工过程进行自主优化，包括走刀的速度以及相关的转数参数和吃刀量等。这样，即可实现机械制造的轻型加工与控制，实际的机电一体化结合效果也会得到明显改善。

4结束语

智能化技术范文第5篇

关键词:智能化控制;传统技术;滚筒智能调高;记忆截割

采煤机是井下工作面重要采掘设备，与刮板输送机和液压支架共称为工作面“三机”。随着煤矿科学技术的充分发展，采煤机信息化、自动化程度逐渐提高，井下采煤机的采煤效能受采煤机机电液智能化控制程度越来越高［1］。文章以井下7LS－LWS638型采煤机为实际应用背景，进行采煤机滚筒的智能化调高控制和自动化截割功能研究，为提高综采工作面采煤机智能化控制奠定基础。

1工程概况

常村煤矿2105工作面位于3号煤层，该煤层位于山西组的中、下部，煤层赋存稳定，煤层均厚5．85m，煤层倾角近水平，煤体容重1．4t/m3，煤层普氏硬度0．4，埋藏深度为453．2～517．7m之间。工作面顶底板岩性如表1所示。

2采煤机智能化技术

常村煤矿2105工作面采用的是7LS－LWS638型采煤机，该型采煤机生产能力4000t/h，牵引功率110kW，截割高度4．5m，滚筒直径2．2m。采煤机的智能化是利用设备电气控制系统的控制指令，控制采煤机液压系统，实现对采煤机机械部件智能化控制，进而实现采煤机的自动截割［2－3］。采煤机主要有电控箱、截割电机、牵引电机、牵引齿轮箱、泵电机、截割滚筒、牵引驱动块、摇臂和破碎机9个部分。其中采煤机截割电机通过控制滚筒截割深度和截割速度，实现截割量的控制;泵电机通过控制液压阀，调节油缸伸缩量，进而实现对滚筒截割高度的控制;采煤机行走方向和行走速度受牵引电机控制。

2．1采煤机滚筒智能调高控制技术

采煤机滚筒是通过调节油缸的伸缩量，来实现对摇臂摆动的上下控制，进而实现对滚筒高度的调节。采煤机滚筒智能化调高，实际上是通过改变电磁阀的开口大小和流量，对油缸活塞杆的行程和速度进行调节。传统采煤机调高系统主要依据电磁阀，为保证系统可靠性，采煤机智能化控制以电液比例阀为关键部件，进行智能调高控制系统设计，系统原理如图1所示。由图1可知，智能调高系统按给定的信号，调控电液比例阀控制开口大小，液压泵依据电液比例阀变化，从油箱向油缸中泵入相应比例的油量，当泵入油量增大时，油缸活塞行程和速度增加，当泵入油量降低时，油缸活塞行程和速度降低。为满足滚筒智能调高系统的控制效率和控制精准度，采煤机智能化控制引入遗传算法，并通过PID控制器实现调高系统的智能化，其核心工作为遗传算法通过优化PID控制器中信号参数，实现油缸活塞杆移动方向和行程及移速的精准控制［4］。

2．2采煤机记忆截割功能研究

除滚筒智能调高控制系统外，还需要对采煤机截割深度进行自动化控制，从而实现采煤机的记忆截割功能，其自动截割工作流程如图2所示。由图2可知，采煤机自动截割工作流程以中央控制器为核心展开，采煤机各系统部件运行参数和截割角度传感器及齿轮传感器等信息数据传送至中央控制器，然后数据经过优化处理获得采煤机运动参数，再由中央控制器将各参数传输至各系统部件及相关传感器，从而实现对采煤机截割深度、牵引等运行状态的控制，实现采煤机生产自动化。

3采煤机智能化控制技术应用

为进一步确认采煤机智能化控制技术效果，用AMESim软件进行仿真验证。利用软件建立采煤机滚筒调高液压控制系统模型，时步(即软件获取模型速度数据的最小时间间隔)设为0．01s，总时长5s。通过模拟方针获得如图3所示的传统和智能化控制技术下调高油缸活塞杆的运动特性图。在图3(a)中，油缸活塞杆速度经常发生突变，且2s后，速度变化更加密集，说明此时采煤机控制系统受到外界干扰增加，而自身抗干扰能力弱，而在图3(b)中油缸活塞杆速度变化相对恒定，并无明显的速度紊乱现象。因此智能化技术稳定性更强，系统抗干扰能力得到更高［5］。图3两种技术条件下运动特性效果对比同时采煤机智能化控制技术基于遗传算法，在采煤机完成两个循环的手动截割操作后，通过过程中的学习记录实现后续工作面的自动截割，较传统控制技术自动化程度更高，且与刮板输送机、液压支架的智能化控制，将为提高工作面采煤效率奠定基础。

4结语

文章通过以7LS－LWS638型采煤机为实际研究背景，通过对采煤机滚筒智能调高和记忆截割实现采煤机智能化控制。1)将遗传算法与PID控制器结合，通过对调高滚筒电机元器件控制，实现滚筒调高控制，且调高过程较传统控制技术更加稳定。2)采煤机智能化控制技术根据煤层特征，完成两个循环煤层手动截割后可完成后续煤层自动截割。

参考文献:

［1］韩长海，褚鹏，于衍达．煤矿采掘工作面综合防尘技术研究与应用［J］．山东煤炭科技，2019，4(10):98－99，104．

［2］冯泾若，伍丽娅．国内外厚煤层大功率电牵引采煤机机电一体化新技术［J］．煤矿开采，2003，4(4):15－17，36．

［3］王骁．采煤机开采作业机电液一体化虚拟仿真平台设计［J］．工矿自动化，2019，45(7):66－72，79．

［4］符如康，张长友，张豪．煤矿综采综掘设备智能感知89与控制技术研究及展望［J］．煤炭科学技术，2017，45(9):72－78．