機(jī)電一體化技術(shù)在瀝青拌合樓中的運(yùn)用探討

張碧豪

（廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

機(jī)電一體化技術(shù)在瀝青拌合樓中的運(yùn)用探討

張碧豪

（廣東長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科技信息時(shí)代的到來(lái)，科學(xué)技術(shù)越來(lái)越普遍的應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備中，并取得越來(lái)越多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。其中，機(jī)電一體化技術(shù)作為現(xiàn)代科技的產(chǎn)物，在瀝青拌合樓中被廣泛運(yùn)用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就機(jī)電一體化在瀝青拌合樓中的運(yùn)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

機(jī)電一體化；瀝青拌合樓；應(yīng)用領(lǐng)域；發(fā)展方向

近幾年，機(jī)電一體化技術(shù)在瀝青拌合樓中越來(lái)越多的被運(yùn)用，并且隨著技術(shù)手段的提高，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和操作過(guò)程也在不斷被優(yōu)化，自動(dòng)化程度越來(lái)越高。不得不說(shuō)，機(jī)電一體化是瀝青拌合樓，甚至說(shuō)當(dāng)今技術(shù)設(shè)備行業(yè)的必然趨勢(shì)，這是科技發(fā)展的重大成果，對(duì)于推進(jìn)我國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展有著無(wú)可替代的重大意義。

1 機(jī)電一體化的概述

1.1 機(jī)電一體化的基本概念

首先我們先來(lái)看一下機(jī)電一體化的基本情況。機(jī)電一體化，即為將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)組合并且相互作用下，產(chǎn)生的一種綜合技術(shù)，這里的有機(jī)組合并非多種技術(shù)的簡(jiǎn)單相加與拼湊，而是將各種相互區(qū)別又相互聯(lián)系的技術(shù)有機(jī)融合，并將其綜合運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中去。機(jī)電一體化涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面，值得一提的是機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是在功能上針對(duì)技術(shù)人員的手和肢體做了延伸，更是對(duì)行業(yè)人員提供智能化的幫助。甚至于我們可以這么說(shuō)，在當(dāng)今中國(guó)的生產(chǎn)生活中，機(jī)電一體化幾乎運(yùn)用到了所有的現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備。

1.2 機(jī)電一體化的實(shí)際應(yīng)用

我們從機(jī)電一體化的幾個(gè)運(yùn)用領(lǐng)域進(jìn)一步了解一下機(jī)電一體化——數(shù)控機(jī)床，自動(dòng)線與自動(dòng)生產(chǎn)線以及機(jī)器人。

盡管近幾年我國(guó)在機(jī)床生產(chǎn)領(lǐng)域取得了一些成績(jī)，但是無(wú)論是技術(shù)水平還是整體實(shí)力，均差強(qiáng)人意。我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床僅僅只占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的31%，其余實(shí)際運(yùn)用中所涉及的數(shù)控機(jī)床均進(jìn)口于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，其中特別是高端數(shù)控機(jī)床，也已經(jīng)被境外的產(chǎn)品所占領(lǐng)。而機(jī)電一體化的運(yùn)用帶來(lái)的直接變化，就是可以使一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)，或者同時(shí)控制多臺(tái)和多種機(jī)床。

類似各種高速香煙/易拉罐生產(chǎn)線，各種印刷包裝生產(chǎn)線，2000～8000瓶小的啤酒自動(dòng)生產(chǎn)線等等，這些在大家的生活中廣泛使用的各種自動(dòng)機(jī)械/自動(dòng)生產(chǎn)線以及各種自動(dòng)化設(shè)備，都是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用。這些自動(dòng)線或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用，比如說(shuō)可編程序控制器/變頻調(diào)速器等現(xiàn)代電子技術(shù)與傳感技術(shù)。

機(jī)器人也是機(jī)電一體化的典型應(yīng)用。甚至可以說(shuō)，機(jī)器人技術(shù)水平的高低能夠反映一個(gè)國(guó)家的綜合技術(shù)實(shí)力，甚至于綜合國(guó)力，而技術(shù)人員技術(shù)水平的高低，又會(huì)進(jìn)一步影響到該國(guó)家的生產(chǎn)生活，進(jìn)而反作用于綜合國(guó)力。如今機(jī)器人已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且越來(lái)越多的應(yīng)用在一些非工業(yè)的領(lǐng)域，比如說(shuō)軍事、醫(yī)療、服務(wù)、娛樂。具有思維和行動(dòng)能力的智能機(jī)器人，能夠獲取、處理和識(shí)別多種信息，自主完成很多復(fù)雜的操作任務(wù)，是機(jī)構(gòu)學(xué)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的綜合成果，比一般的工業(yè)機(jī)器人具有更大的機(jī)動(dòng)性和靈活性，可以代替人完成多種工作，在制造領(lǐng)域和非制造領(lǐng)域擁有了越來(lái)越廣泛和重要的位置。

2 機(jī)電一體化在瀝青拌合樓中的實(shí)際應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等組成的。而且現(xiàn)在的一體化系統(tǒng)，也在漸漸得朝著更具適應(yīng)性，更具靈活性的方向發(fā)展，能夠更加有效的應(yīng)付生產(chǎn)過(guò)程中的各種不同的突發(fā)事件。系統(tǒng)可以自主生成信息和附加信息，可以根據(jù)不同的環(huán)境做出不同的反應(yīng)，促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行，同時(shí)提高機(jī)械設(shè)備或系統(tǒng)的運(yùn)行效率，不僅能激發(fā)出更大的經(jīng)濟(jì)效益，還能達(dá)到節(jié)能減排，控制成本的目的。

機(jī)電一體化在瀝青拌合樓中的廣泛運(yùn)用且運(yùn)用方式逐步提高，針對(duì)包括除塵系統(tǒng)、粉料供給系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)，從提高系統(tǒng)運(yùn)作效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)，提高設(shè)備的使用壽命等不同的角度進(jìn)行了優(yōu)化和提升。以下針對(duì)各個(gè)系統(tǒng)做詳細(xì)闡述。

2.1 機(jī)電一體化在除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

一般來(lái)講，瀝青拌合樓的基礎(chǔ)控制結(jié)構(gòu)主要包括除塵系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)的采集和傳輸，各個(gè)子系統(tǒng)的分組設(shè)計(jì)和連鎖，人機(jī)交互（可完成自動(dòng)和手動(dòng)切換）。

由于瀝青拌合樓中的除塵系統(tǒng)機(jī)構(gòu)較大，其中的應(yīng)用設(shè)備較多，所以技術(shù)人員很難實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備與控制系統(tǒng)的有效配合。如何將機(jī)電一體化技術(shù)良好的應(yīng)用到除塵系統(tǒng)中，是技術(shù)人員一直探究的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，想要讓機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)揮最好的效果，必須首先對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致的劃分，除了考慮除塵系統(tǒng)的整體工藝參數(shù)之外，還要協(xié)調(diào)和考慮各個(gè)子系統(tǒng)的要求。而機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，完美的實(shí)現(xiàn)了電器設(shè)備與控制系統(tǒng)的有效配合。

2.2 機(jī)電一體化在粉料供給系統(tǒng)中的應(yīng)用

瀝青拌合樓中的粉料供給系統(tǒng)是由兩個(gè)半圓形的罐組合而成。在工作運(yùn)行當(dāng)中，首先由空壓機(jī)負(fù)責(zé)吹氣，從而讓粉料順利進(jìn)入拌合系統(tǒng)，并完成配比，整個(gè)過(guò)程是由PLC進(jìn)行控制。只有通過(guò)這樣的過(guò)程，才能夠順利完成對(duì)瀝青混凝土的生產(chǎn)，從而生產(chǎn)出符合生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的混凝土。

2.3 機(jī)電一體化在干燥系統(tǒng)中的運(yùn)用

在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，干燥系統(tǒng)的存在意義，是將冷料系統(tǒng)中的冷粉加溫，以此來(lái)方便瀝青混凝土的攪拌。現(xiàn)在的干燥系統(tǒng)更多的采用摩擦輪驅(qū)動(dòng)（相比于傳統(tǒng)的鏈條式驅(qū)動(dòng)，更加平穩(wěn)安全），機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓干燥機(jī)使用更加先進(jìn)的氣密技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用，使得輪圈與干燥筒之間始終保持一定的距離，便于干燥筒在受熱之后能夠均勻的膨脹，從而可以達(dá)到有效的延長(zhǎng)干燥系統(tǒng)的使用壽命的效果。

不僅如此，氣密技術(shù)在干燥系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效得提高了干燥系統(tǒng)的效率。因?yàn)樵摷夹g(shù)的使用大大減少了干燥機(jī)的外漏熱氣，使得干燥機(jī)的熱效率能夠達(dá)到90%以上。

另外，干燥機(jī)的機(jī)電一體化，還實(shí)現(xiàn)了高壓噴霧及低壓氣流的混合，促進(jìn)了霧化燃料及空氣的充分混合。這樣做的好處是，相比于傳統(tǒng)的燃燒器的工作模式，這樣的工作方式使得燃燒更加充分，釋放熱量的效率也就更高。其次，燃燒器外部的熱感設(shè)備還能夠準(zhǔn)確的測(cè)量出干燥器出口的溫度，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸回控制系統(tǒng)，相關(guān)的工作人員可以根據(jù)收到的數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確的調(diào)整，從而很好的控制干燥器出口的溫度。

2.4 機(jī)電一體化在操控系統(tǒng)中的運(yùn)用

瀝青拌合樓中，設(shè)備控制系統(tǒng)的控制方式主要是通過(guò)PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)共同作用，利用多點(diǎn)接口實(shí)現(xiàn)控制站與操作站之間的數(shù)據(jù)通信，并且全過(guò)程/全時(shí)段得監(jiān)控除塵系統(tǒng)，粉料供給系統(tǒng)以及干燥系統(tǒng)等。這樣，瀝青拌合樓在工作過(guò)程中的所有的運(yùn)用過(guò)程都能通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)顯示，方便技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)控。

與此同時(shí)，不僅瀝青拌合樓各系統(tǒng)執(zhí)行狀況，各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況能夠通過(guò)監(jiān)視器進(jìn)行顯示，包括溫度，壓力等具體數(shù)據(jù)，也可以完整的展現(xiàn)在工作人員的面前。綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)在操控系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工作過(guò)程的監(jiān)視和控制，從而達(dá)成預(yù)期的工作目標(biāo)，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量。

2.5 機(jī)電一體化在瀝青及導(dǎo)熱油系統(tǒng)中的運(yùn)用

工作人員為了節(jié)能環(huán)保，一般會(huì)在瀝青罐上裝上熱度傳感器，從而能夠通過(guò)PLC對(duì)瀝青罐的加熱過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化控制。在瀝青的加熱過(guò)程中，瀝青罐上的液位計(jì)和傳感器能夠根據(jù)PLC發(fā)出的提示自動(dòng)控制瀝青罐的排空和瀝青罐的加熱，這無(wú)疑能夠大大減少工作人員的工作量，也有效提高了工作效率。此外，瀝青存儲(chǔ)罐上的泵送裝置也能夠很好的發(fā)揮節(jié)能環(huán)保的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化是當(dāng)今社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重大成果，也是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)于科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的必然要求。而與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，各種技術(shù)將越來(lái)越廣泛的相互融合并彼此作用，作用于機(jī)械工業(yè)，必將能夠帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。總之，機(jī)電一體化有著深厚的實(shí)踐意義，更有著廣闊的發(fā)展前景。

[1]孫傳龍,欒昆,馮國(guó)輝. 石油化工企業(yè)自動(dòng)化儀表的控制技術(shù)探究[J]. 科技展望,2016,(28):69.

[2]寧碩. 石油化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)及儀表控制策略探究[J]. 現(xiàn)代國(guó)企研究,2016,(18):205.

[3]杜平先. 石油化工自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)及儀表控制策略探究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,(22):120-121.

[4]姜新嘉. 淺析機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 電子制作,2013,(08):231.

[5]余仕彪. 機(jī)電一體化精確定位裝置及其控制系統(tǒng)的研究[D].上海海洋大學(xué),2013.

[6]黃勇,向云桂,馬蓮霞,何連明,陳輝,李博,劉濤,楊三強(qiáng). 瀝青混凝土拌合站質(zhì)量智能系統(tǒng)[P]. 新疆：CN203427193U,2014-02-12.

U415.52

A

1671-0711（2017）07（上）-0172-02