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如何优化机电设备设计实现机电节能何承荣

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：何承荣

[导读] 摘要：近年来，我国工业建设的快速发展加速我国整体经济建设的发展速度和发展方向，随着我国对环境保护重视力度的加大，国内针对企业发展的要求也更加严格，不仅有严格的审核制度，同时开发与治理的协调政策更是给很多开发企业带来了巨大的压力。

        江苏盐城港工程建设发展有限公司江苏省盐城市 224100
        摘要：近年来，我国工业建设的快速发展加速我国整体经济建设的发展速度和发展方向，随着我国对环境保护重视力度的加大，国内针对企业发展的要求也更加严格，不仅有严格的审核制度，同时开发与治理的协调政策更是给很多开发企业带来了巨大的压力。这些环境保护政策对于我国的可持续发展有着巨大的好处，不仅能够倒逼企业提高效率，同时还能够降低对周围环境带来的污染，对于产业结构调整和人民生活水平的提升有着巨大的帮助。
        关键词：机电设备设计；机电节能
        引言
        时代的进步加速科学技术的快速发展，给予了我国各行业新的发展空间和发展机遇，为我国经济建设的快速发展贡献力量。众所周知，我国是工业生产和消耗大国。在我国，每年的能源产量在世界范围内占据前列，而且能源在我国的能源结构中有着举足轻重的地位。想要在能源生产中实现机电节能，就必须科学使用机电设备、加强机械设备的管理，从而达到生产节能减排的目标，为机电设备的合理使用提供有益的指导。
        1机电设备的特点
        首先，应用的范围和规模大。在经济社会的不断发展下，大众的生活水平和生活质量节节攀升，对机电设备的需求也越来越大。从日常出行的交通设备到各式各样的家电和办公设备，都充斥着机电设备的影子。其次，应用的效果和质量好。在机电设备的应用下，我国的工业的生产效率逐步提高，生产质量稳步提升，极大地减少了一线工人的劳动强度，优化了生产的工作环境；并且，机电设备还能完成一些人力难以完成和危险性较大的任务和工作，为整体的工业生产过程带来了安全和稳定。最后，设备的种类和规格多。机电设备有着非常多的种类和样式，分类方法也是各种各样的。总体来说，机电设备的分类可以按照用途归纳为三个大类，即：产业类、民生类和信息类。顾名思义，产业类一般指的是用于生产过程中的机电设备，如：机械加工、工业机器人、矿山机械等等。民生类则是作用在生活领域的机电设备，如：家电、汽车等等。而信息类则指的是用于信息数据的采集传输过程中的机电设备，如：计算机设备、办公用品打印机、传真机、复印机和其他一系列的通信设备等等。
        2优化机电设备设计实现机电节能
        2.1设计思路
        机电自动化控制系统设计目的主要体现在以下两个方面：第一，对机电一体化系统中的电源进行直接控制，间接地对机械设备启停状态进行控制；第二，对机械手臂的移动路径、位置准确性、复位进行直接控制，确保机电一体化系统的稳定运作。基于此，该系统设计思路也可以分为两个部分，首先，在电源处安装控制装置，装置具有接收开启、关闭信号的功能，接收信号后装置会进行连接、复位运动，连接则代表电源可以向某机械手臂输电，复位则代表电源与机械手臂电路断开，停止输电；其次，利用传感器技术对机械手臂、运输小车的移动路径、位置、复位情况等进行感应，获取其具体数据，该数据会被传输到控制终端，由控制终端根据标准参数判断机械手臂、运输小车当前状态是否正常，如果存在异常会保持输电状态，直至机械手臂或运输小车状态正常，如果长时间（3min）存在异常则控制终端会报错，停止输电，并通知人工来进行处理.
        2.2软件设计应用
        在机电设备中，单片机控制系统的设计工作主要围绕在两个方面展开。即：主程序的设计和中断程序的设计。首先，对于主程序的设计应用而言。主程序的功能性较强，作用性明显，所以在实际的设计过程中要重点的针对其记录程序进行设计，尤其是对转速素质的计算和人机交互的定值等内容，更是要重点设计。其次，中断程序的设计。

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不同于主程序的是，中断程序是下属的子服务程序，其指令往往是通过中断源发出的，后续设备系统依据信号来实现中断。并且，中断程序的作用性和功能性更强，可谓是单片机控制系统的中枢部分。如：故障信息的检查和排查，AD转换，计数装置的更新与记录，控制开关和输入输出开关的闭合等等，都离不开中断程序，需要中断程序的参与。
        2.3传统提升机中的使用
        随着矿山不断运行和发展，在矿山内部还存在一些传统提升机设备，相关人员在对其进行控制的时候需要依靠继电器设备实现，在实际运行中还存在一定的问题。PLC技术在矿山提升机设备中的应用主要是通过将传统供电器改进成以数控技术为基础的大功率晶闸管变流器，促使传统提升机设备节能效果的实现。PLC技术在实际操作的时候，需要注意其中容易出现问题的区域，传统提升机设备内部构造和工作原理不需要改进，应重点关注其控制操作方式。在改变提升机设备操作控制方式的时候，PLC技术应该对基础电路进行更新，还可以通过开关转换设备的设置实现，这时原有控制系统便可以为新系统提供辅助，起到后备资源的作用。另外，传统提升机设备的操作和当控制对于矿山运行发展有着较为重要的意义，虽然PLC技术的应用可以对控制过程进行改进，但是PLC技术属于新型技术，工作人员应充分掌握PLC技术的操作方式，这也无形中提升了对工作人员的要求。因此矿山工作人员需要在了解PLC技术操作原理的基础上对PLC控制设备加以利用。矿山内部提升机内部较为主要的技术特点就是基于PLC技术的变频控制，这一技术能够为提升机的作业质量起到有效保证，PLC技术下变频控制还利用了电-液联合控制及制动器，使用径向齿块式调绳离合器。矿山企业在更新提升机的时候，应始终遵循操作标准和规范，使提升机的优化步骤更加科学合理。提升机内部主要分为保护系统，动力系统，指示系统，制动控制系统。在提升机内部制动系统和控制系统属于最为重要的环节，制动系统直接影响着制动器和液压站，而控制系统直接影响着电气控制设备及操作台。另外，提升机保护与指示系统具有编码器和指示器，提升机内部PLC技术主要应用在动力控柜中。对于利用双PLC系统的提升机，不但可以实现半自动运行，还可以通过高速计算模块实时接收轴编码器发射的信号，对矿车的位置进行确定，为矿山内部生产运行做出保护。
        2.4变频节能技术在煤矿流体负荷设备上的应用
        在流体负荷设施中应用变频技术主要是对泵和风机进行变频调速。变频调速技术在风机中的应用逐渐增加，且科研人员专门研发出了适合煤矿开采特殊环境的变频调速设备。风机经过改造后，其实际运行转速显著比改造前小，而改造前前导器半关闭的风压、风量是改造后风机实际运行输出功率的3倍，这种性能更适宜应用在煤矿开采工作中，极大地节约电能。在给液用泵、矿区给水中应用变频节能技术后，能够很好的对该设备进行变频调速，加强了生产工艺系统的控制力度，提高了控制的灵活性，有利于产品质量的提高。变频节能技术的应用提高了抽水泵控制的灵活度，使抽水泵能够实时加减速、平滑起停，且使井下液位保持固定值，缩短了泵空转时间，减少了抽水泵频繁起停而消耗的电能，降低了机械设施损耗，有效提高了生产效率。
        结语
        节能技术是国家重点推广与发展的一门技术，机电节能不仅可以节能减排，还能够促进企业的发展。机电设备中应用此技术可以大大减少电能的损耗，调节机电设备的用电情况。对其深入探索与研究，发现其运行中的能耗问题，单刀直入，实现最终的节能目的，使企业的经济效益发挥到最大化。
        参考文献：
        [1]仲强.单片机技术在智能化电子产品中的应用分析[J].电子元器件与信息技术，2018（10）：17-19.
        [2]李瑞刚.浅谈煤矿井下机电安全技术管理[J].当代化工研究，2020（14）：44-45.
        [3]牛晓玲.机电控制系统与自动化控制系统一体化设计及应用[J].自动化技术与应用，2018，37（10）：125-128.