今天給各位分享機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容的知識,其中也會對機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容和職責(zé)進(jìn)行解釋,,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,,別忘了關(guān)注本站,,現(xiàn)在開始吧,!,本文目錄一覽:,,1,、,酒店機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)都包括什么內(nèi)容,?,,3、,,機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)主要包括哪些內(nèi)容,,4、,,機(jī)電工程包括哪些內(nèi)容?
今天給各位分享機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容的知識,,其中也會對機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容和職責(zé)進(jìn)行解釋,如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題,別忘了關(guān)注本站,,現(xiàn)在開始吧,!
本文目錄一覽:
- 1、酒店機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)都包括什么內(nèi)容?
- 2,、機(jī)電設(shè)計(jì)是什么,?
- 3,、機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)主要包括哪些內(nèi)容
- 4、機(jī)電工程包括哪些內(nèi)容?
- 5,、機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有哪些內(nèi)容方法,?
酒店機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)都包括什么內(nèi)容?
具體包括:電梯自動(dòng)化及通風(fēng)系統(tǒng),、消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng),、強(qiáng)電、弱電(電視,、電話,、寬帶)、供暖機(jī)組,、供水系統(tǒng)機(jī)組,、通風(fēng)空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)、其他 酒店機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有:強(qiáng)弱電系統(tǒng),空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),電梯和電動(dòng)傳輸系統(tǒng),安防系統(tǒng),門禁系統(tǒng),消防監(jiān)控系統(tǒng),無線尋呼系統(tǒng),廚房設(shè)備和其他配套.
機(jī)電設(shè)計(jì)是什么,?
《機(jī)電設(shè)計(jì)》是《電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編》(水電水利與新能源部分第9冊機(jī)電設(shè)計(jì)),匯編了關(guān)于水電廠機(jī)電設(shè)計(jì)方面的所有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn),,內(nèi)容涉及水電廠機(jī)電設(shè)計(jì)技術(shù)的各個(gè)方面,。
為了適應(yīng)電力企業(yè)安全文明生產(chǎn)和創(chuàng)一流工作,加強(qiáng)電力行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)管理,,促進(jìn)電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施,提高電力生產(chǎn)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,,以滿足各級電力企業(yè)人員對成套標(biāo)準(zhǔn)的需求,,國家經(jīng)貿(mào)委電公司和中國電力企業(yè)聯(lián)合會標(biāo)準(zhǔn)化中心組織編制了《電力技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)匯編》,分綜合部分(2冊)、火電部分(10冊),、水電水利與新能源部分(13冊),、電氣部分(15冊)共四部分40冊,主要收集了截止2002年6月底國家和部委頒布的國家標(biāo)準(zhǔn),、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等1400個(gè)標(biāo)準(zhǔn),、規(guī)定和規(guī)程,共約5000萬字,。
如水電廠水力機(jī)械及其輔助設(shè)備,、電氣(一次、二次,、開關(guān),、接地)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控,、通信,、自動(dòng)化、保護(hù),、通風(fēng)采暖,、照明、水情自動(dòng)測報(bào)等系統(tǒng)的設(shè)計(jì),。
本書可作為全國各網(wǎng)省電力公司,,水力發(fā)電廠,水電勘測設(shè)計(jì),、規(guī)劃,、施工、科研,、教學(xué)單位,,電力試驗(yàn)研究院,電力設(shè)計(jì)院等有關(guān)單位的技術(shù)人員,、領(lǐng)導(dǎo)干部和科技管理人員的必備標(biāo)準(zhǔn)工具書,,也可作為電力工程相關(guān)專業(yè)人員和師生的參考工具書。
機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)主要包括哪些內(nèi)容
機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的一般過程包括:Product Discovery(發(fā)現(xiàn)需求),、Project Planning(項(xiàng)目規(guī)劃),、ProductDefinition(產(chǎn)品定義)、Conceptual Design(原理方案設(shè)計(jì)),、Product Development(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)),、ProductSupport(產(chǎn)品支持)。
Product Discovery(發(fā)現(xiàn)需求):
要設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品,,首先我們必須知道我們需要什么,?需求通常會通過以下的幾個(gè)途徑產(chǎn)生:1,、技術(shù)推進(jìn)型。所謂技術(shù)推進(jìn)型是指隨著科技的發(fā)展,,就會有許多新的技術(shù)的產(chǎn)生,,而將這些新的技術(shù)應(yīng)用到已有的產(chǎn)品中去就會產(chǎn)生新的更好的產(chǎn)品,這就是開發(fā)新產(chǎn)品,。比如汽車的發(fā)展,,剛開始的畜力車就是現(xiàn)代汽車的原型,它的動(dòng)力是牲畜,,之后又將蒸汽作為畜力車的動(dòng)力,,于是有了蒸汽機(jī)。2,、市場拉動(dòng)型,。市場拉動(dòng)型是指市場上所需要的,即人們的需求,。舉一個(gè)簡單的例子,,比如菜市場上今天某一樣菜很少,并且需要這樣菜的人還很多,,那么這樣菜今天的價(jià)格一定很高,,這就是市場拉動(dòng)型。要想通過市場找到需求就必須要有敏銳的觀察力,,能察覺到現(xiàn)階段市場上哪些產(chǎn)品是熱銷的,,或者能預(yù)測到什么東西將會稱為熱銷的產(chǎn)品。然而這有不僅僅是找到熱銷產(chǎn)品,,我們還必須要進(jìn)行充分的市場調(diào)查,,調(diào)查現(xiàn)在都有哪些公司都在生產(chǎn)這種類型的產(chǎn)品、他們目前所掌握的技術(shù)是否成熟,,是否掌握核心技術(shù),、還有他們的生產(chǎn)是否能滿足人們的需求和人們對這種產(chǎn)品的需求是否呈增長趨勢等等。市場拉動(dòng)型是最常見的需求產(chǎn)生的方法,。3產(chǎn)品更新,。產(chǎn)品更新適用于一個(gè)產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)出來了,而且目前的技術(shù)已經(jīng)很成熟了,,但是通過問卷調(diào)查就會發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品仍然有許多地方不能滿足人們的使用需求,,所以我們就可以抓住這一點(diǎn)來更新?lián)Q代新的產(chǎn)品。比如好神拖,、蘋果等,。4、用戶委托或是主管部門下達(dá),。
Project Planning(項(xiàng)目規(guī)劃):
項(xiàng)目規(guī)劃是指在找到需求之后,,對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行規(guī)劃,,具體包括建立團(tuán)隊(duì)、任務(wù)分配,、時(shí)間安排、成本計(jì)算等,。1,、建立團(tuán)隊(duì)。根據(jù)要生產(chǎn)的產(chǎn)品的功能,,以及要實(shí)現(xiàn)這些功能需要哪些方面的技術(shù)來選擇技術(shù)人員,。對于核心技術(shù)方面的人要多選擇幾個(gè)??傊藛T分配要合理,。2、任務(wù)分配,。一個(gè)產(chǎn)品的功能可以看成是一個(gè)系統(tǒng),,要實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的功能就必須首先實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的功能,而子系統(tǒng)下面有由許多的子系統(tǒng)組成,,所以首先要從最小的子系統(tǒng)入手,,給每個(gè)人分配一個(gè)最小的子系統(tǒng)的功能,組成在一起就構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)的功能,。3,、時(shí)間安排。即在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的任務(wù),,具體可以通過Gantt圖來實(shí)現(xiàn),。4、成本計(jì)算,。應(yīng)在滿足功能要求的情況下所需的成本降到最低,。
Product Definition(產(chǎn)品定義):
產(chǎn)品定義就是設(shè)計(jì)產(chǎn)品的參數(shù),這要根據(jù)用戶的要求或者它要滿足的功能來確定,,比如water clock的參數(shù)就是它的計(jì)時(shí)長度,,即它最長一次能記錄多長時(shí)間,發(fā)射裝置的設(shè)計(jì)參數(shù)就是它發(fā)射距離的要求了,。產(chǎn)品定義大多數(shù)情況下都是根據(jù)用戶的要求的功能來設(shè)定的,。所以我們首先要對用戶的要求的功能進(jìn)行評定,看看這些功能能否實(shí)現(xiàn),,要是能實(shí)現(xiàn)需要達(dá)到怎樣的參數(shù),。然后再來計(jì)算成本的高低。評定在怎樣的參數(shù)下所需的成本最低而且對功能的影響還不是很大,,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計(jì)要求,。一個(gè)產(chǎn)品參數(shù)的設(shè)定是至關(guān)重要的,,因?yàn)樗推渌a(chǎn)品相區(qū)別的重要特點(diǎn)。不同的參數(shù)完成不同的功能,。
Conceptual Design(原理方案設(shè)計(jì))
這一步是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中最重要的一步,。在這一步完成之后將產(chǎn)生多個(gè)產(chǎn)品的原型,最后確定出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案,。首先還是要分析該產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)哪些功能,,每個(gè)功能要怎樣來實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)這些功能的方法都有哪些,。比如要實(shí)現(xiàn)發(fā)射一個(gè)東西這個(gè)功能可以通過將彈性勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能來實(shí)現(xiàn),,也可以通過將重力勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能來實(shí)現(xiàn)。對每一個(gè)功能都通過這樣的方法來分析,,列出每個(gè)功能可能的實(shí)現(xiàn)方法,,最后通過綜合考慮成本,性能,,實(shí)現(xiàn)難易程度等因素來選出最佳的設(shè)計(jì)方案,。
Product Development(產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)):
產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)是指,在確定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的前提下,,設(shè)計(jì)一些細(xì)節(jié)問題,,比如說用什么材料效果最好且成本相對較低、克服摩擦力,、提高精度等等,。產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)還包括產(chǎn)品的制造的工藝流程,即根據(jù)每個(gè)零件的功能要求來編寫每個(gè)零件的加工工藝流程圖,,包括需不需要特殊處理等要求,,還有裝配要求。畫出每個(gè)零件的零件圖,、裝配圖,、再從裝配圖上拆畫零件圖,以保證每個(gè)生產(chǎn)出來的零件都能裝上去,,最后通過一些改進(jìn),,制造出第一臺產(chǎn)品原型,并進(jìn)行相關(guān)的一些試驗(yàn),。
Product Support(產(chǎn)品支持)
在做出第一臺原型機(jī)之后,,和用戶或開發(fā)商聯(lián)系,看看生產(chǎn)出來的產(chǎn)品是否滿足要求,,對不滿足要求的地方進(jìn)行合理化的改進(jìn),,最后編寫用戶使用說明書,注意編寫使用說明書的時(shí)候要用用戶能看懂的通俗的語言進(jìn)行編寫,,不要用專業(yè)名詞,。還要進(jìn)行專利申請,。接下來把產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全過程的文件都整理存檔,以便將來對產(chǎn)品進(jìn)行更新?lián)Q代,。最后設(shè)計(jì)產(chǎn)品的回收報(bào)廢,。
機(jī)電工程包括哪些內(nèi)容?
機(jī)電工程包括電氣工程技術(shù)、自動(dòng)控制與儀表,、給排水,、機(jī)械設(shè)備安裝、容器機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容的安裝,、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、建筑智能化工程,、消防工程,、設(shè)備及管道防腐蝕與絕熱技術(shù)等。
機(jī)電工程專業(yè)所必須的有機(jī)械制圖機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容,,工程力學(xué)機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容,,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、液壓傳動(dòng),、機(jī)械制造基礎(chǔ),、電工與電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用,、現(xiàn)代企業(yè)管理等基礎(chǔ)理論和基本知識,,具有數(shù)控加工與編程、單片機(jī)應(yīng)用,、機(jī)電設(shè)備測試,、維護(hù)、安裝的應(yīng)用能力,。
拓展資料
機(jī)電工程專業(yè)培養(yǎng)具有必備基礎(chǔ)理論知識,、專門知識和較強(qiáng)的從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的能力,適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè),、管理,、服務(wù)第一線需要的,德,、智,、體、美等方面全面發(fā)展的高級應(yīng)用型,、技術(shù)型人才,。
掌握機(jī)電工程專業(yè)所必須的機(jī)械制圖,工程力學(xué),,機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ),、液壓傳動(dòng),、機(jī)械制造基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù),、計(jì)算機(jī)應(yīng)用,、現(xiàn)代企業(yè)管理等基礎(chǔ)理論和基本知識,具有數(shù)控加工與編程,、單片機(jī)應(yīng)用,、機(jī)電設(shè)備測試、維護(hù),、安裝的應(yīng)用能力,,具有分析、解決本專業(yè)一般工程實(shí)踐問題的基本能力,。
參考資料機(jī)電設(shè)計(jì)包含哪些內(nèi)容:百度百科-機(jī)電工程專業(yè)
機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都有哪些內(nèi)容方法?
機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì):
一,、機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的設(shè)計(jì)思想
機(jī)電一體化的優(yōu)勢,,在于它吸收了各相關(guān)學(xué)科之長并加以綜合運(yùn)用而取得整體優(yōu)化效果,因此在機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)的過程中,,要特別強(qiáng)調(diào)技術(shù)融合,,學(xué)科交叉的作用。機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)是一項(xiàng)多級別,、多單元組成的系統(tǒng)工程,。把系統(tǒng)的各單元有機(jī)的結(jié)合成系統(tǒng)后,各單元的功能不僅相互疊加,,而且相互輔助,、相互促進(jìn)、相互提高,,使整體的功能大于各單元功能的簡單的和,,即“整體大于部分的和”。當(dāng)然,,如果設(shè)計(jì)不當(dāng),,由于各單元的差異性,在組成系統(tǒng)后會導(dǎo)致單元間的矛盾和摩擦,,出現(xiàn)內(nèi)耗,,內(nèi)耗過大,則可能出現(xiàn)整體小于部分之和的情況,,從而失去了一體化的優(yōu)勢,。因此,在開發(fā)的過程中,一方面要求設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)時(shí),,應(yīng)選擇與控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配的機(jī)械系統(tǒng)參數(shù),;同時(shí)也要求設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的固有結(jié)構(gòu)參數(shù)來選擇和確定電氣參數(shù),。綜合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和微電子技術(shù),,使二者密切結(jié)合、相互協(xié)調(diào),、相互補(bǔ)充,,充分體現(xiàn)機(jī)電一體化的優(yōu)越性。
二,、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
擬定機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的方法有取代法,、整體設(shè)計(jì)法和組合法。
1,、取代法
這種方法是用電氣控制取代原傳統(tǒng)中機(jī)械控制機(jī)構(gòu),。這種方法是改造傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品和開發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。如用電氣調(diào)速控制系統(tǒng)取代機(jī)械式變速機(jī)構(gòu),,用可編程序控制器或微型計(jì)算機(jī)來取代機(jī)械凸輪控制機(jī)構(gòu)、插銷板,、步進(jìn)開關(guān),、繼電器等,以彌補(bǔ)機(jī)械技術(shù)的不足,,這種方法不但能大大簡化機(jī)械結(jié)構(gòu),,而且還可以提高系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。這種方法的缺點(diǎn)是跳不出原系統(tǒng)的框架,,不利于開拓思路,,尤其在開發(fā)全新的產(chǎn)品時(shí)更具有局限性。
2,、整體設(shè)計(jì)法
這種方法主要用于全新產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā),。在設(shè)計(jì)時(shí)完全從系統(tǒng)的整體目標(biāo)考慮各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì),所以接口簡單,,甚至可能互融一體,。例如,某些激光打印機(jī)的激光掃描鏡,,其轉(zhuǎn)軸就是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸,,這是執(zhí)行元件與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)合的一個(gè)例子。在大規(guī)模集成電路和微機(jī)不斷普及的今天,,隨著精密機(jī)械技術(shù)的發(fā)展,,完全能夠設(shè)計(jì)出將執(zhí)行元件、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),、檢測傳感器,、控制與機(jī)體等要素有機(jī)地融為一體的機(jī)電一體化新產(chǎn)品,。
3、組合法
這種方法就是選用各種標(biāo)準(zhǔn)模塊,,像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng),。例如,設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)可以從系統(tǒng)整體的角度選擇工業(yè)系列產(chǎn)品,,諸如數(shù)控單元,、伺服驅(qū)動(dòng)單元、位置傳感檢測單元,、主軸調(diào)速單元以及各種機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件或單元等,,然后進(jìn)行接口設(shè)計(jì),將各單元有機(jī)的結(jié)合起來融為一體,。在開發(fā)機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí),,利用此方法可以縮短設(shè)計(jì)與研制周期、節(jié)約工裝設(shè)備費(fèi)用,,有利于生產(chǎn)管理,、使用和維修。
三,、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容
在機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容可歸結(jié)為:確定系統(tǒng)整體控制方案,、確定控制算法、選擇微型計(jì)算機(jī),、進(jìn)行系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì),,以及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。
1,、確定系統(tǒng)整體控制方案
(1)確定控制任務(wù)
在設(shè)計(jì)系統(tǒng)以前,,必須對控制對象的工作過程進(jìn)行深入的調(diào)查、分析和熟悉,,并明確實(shí)際應(yīng)用中的具體要求,,按機(jī)械與電子功能劃分方案確定系統(tǒng)所要完成的任務(wù),然后用控制流程圖或其他適當(dāng)形式描述控制過程和任務(wù),,寫成設(shè)計(jì)任務(wù)說明書,,作為整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)。
(2)構(gòu)思控制系統(tǒng)的整體方案
1)確定系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)形式是開環(huán)還是閉環(huán)控制,。
2)采用閉環(huán)控制時(shí)應(yīng)考慮檢測傳感器的選擇和所要求精度級別,,并考慮機(jī)構(gòu)安裝、使用環(huán)境等問題,。
3)選擇執(zhí)行元件是電動(dòng),、氣動(dòng)還是液壓或其他,根據(jù)控制對象具體要求,比較方案的優(yōu)缺點(diǎn),,擇優(yōu)而用,。
4)明確微機(jī)在系統(tǒng)中的作用:是設(shè)定值計(jì)算、直接控制還是數(shù)據(jù)處理和應(yīng)具備的功能,,需要哪些輸入/輸出通道和配置哪些外圍設(shè)備等,。最后,畫出系統(tǒng)組成的原理框圖和附加說明,,作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),,并初步估算成本。
2,、建立數(shù)學(xué)模型確定控制方法
建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是個(gè)復(fù)雜過程,,也是一個(gè)試探的過程,需要反復(fù)權(quán)衡,。
1)根據(jù)已初步確定的控制系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu),,采用合適的控制理論方法建立和組成各環(huán)節(jié)以及整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型表達(dá)形式。通過靜,、動(dòng)特性計(jì)算,,為計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理提供依據(jù)。
2)根據(jù)不同的控制對象和不同的控制性能指標(biāo)要求,,選擇不同的控制算法,。對過程控制設(shè)備的直接數(shù)字控制系統(tǒng)常用PID調(diào)節(jié)的控制算法;在位置數(shù)字隨動(dòng)系統(tǒng)中常用實(shí)現(xiàn)最少拍控制的控制算法,;機(jī)床數(shù)字控制中常使用逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法和數(shù)據(jù)采樣法的控制算法,。另外,,還有多種最優(yōu)控制的控制算法、隨機(jī)控制和自適應(yīng)控制的控制算法等供選擇,。
3)當(dāng)控制系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí),,控制算法也比較復(fù)雜,為設(shè)計(jì),、調(diào)試方便,,可忽略小的非線性、小延時(shí)等因素的影響,,將控制算法作某些合理的簡化,。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仿真技術(shù),逐步將控制算法完善,,直到獲得最好的控制效果,。
總之,控制算法的確定是一個(gè)反復(fù)修正與試驗(yàn)的漸進(jìn)過程。
3,、選擇微型計(jì)算機(jī)
對于微機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)給定以后,,完成同一任務(wù)的微機(jī)方案有多種。一般以既能完成給定任務(wù)(應(yīng)包括處理確定的控制算法),、又能充分發(fā)揮選用微機(jī)的功能,、再留有一定功能余量為原則來選擇。
從控制生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過程要求出發(fā),,微型機(jī)應(yīng)滿足以下要求:
(1)有較完善的中斷系統(tǒng)
對于控制用計(jì)算機(jī),,實(shí)時(shí)控制功能是一大特點(diǎn)。它包含系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)控制能力和發(fā)生故障時(shí)緊急處理的能力,。這種處理和控制一般都采用中斷控制方式,,即CPU及時(shí)接收終端請求、暫停原來執(zhí)行程序,,轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序,,待中斷處理完畢,再返回繼續(xù)執(zhí)行原程序,。
在選用與CPU相應(yīng)的接口芯片時(shí)也應(yīng)有中斷工作方式,,以保證控制系統(tǒng)能滿足生產(chǎn)中提出的各種要求。對于比較復(fù)雜的控制,,要考慮采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),。
(2)足夠的存儲容量
由于微型機(jī)內(nèi)存容量有限,當(dāng)內(nèi)存容量不足以存放程序和數(shù)據(jù)時(shí),,應(yīng)擴(kuò)充內(nèi)存,,或配備適當(dāng)?shù)耐獯鎯ζ?如硬磁盤等)。
(3)完備的輸入/輸出通道
輸入輸出通道是系統(tǒng)外部過程和微機(jī)交換信息的通道,。根據(jù)實(shí)際需要有開關(guān)量輸入/輸出通道,、模擬量輸入/輸出通道、數(shù)字量輸入/輸出通道和實(shí)現(xiàn)快速,、批量交換信息的直接數(shù)據(jù)通道,。通道的操作方式有串行、并行以及隨機(jī)選擇與按某種預(yù)訂順序進(jìn)行工作等,。
(4)微處理器芯片的選擇
這一選擇的實(shí)質(zhì)就是確定能滿足控制功能要求的微處理器的字長,、速度和指令系統(tǒng)。這三者是相互依存的,。一般選擇:
1)對通常的順序控制,、程序控制可選用1位微處理器;
2)對計(jì)算量小,、計(jì)算精度和速度要求不高的系統(tǒng)可選用4位微處理器,,如計(jì)算器,、家用電器控制及簡易控制等;
3)對計(jì)算精度要求較高,、處理速度較快的系統(tǒng)可選用8位微處理器,,如經(jīng)濟(jì)型的線切割機(jī)床、普通機(jī)床的控制和溫度控制等,;
4)對要求計(jì)算精度高,、處理速度快的系統(tǒng)統(tǒng)可選用16位或32位微處理器,甚至采用精簡指令集運(yùn)算的芯片RIRC或多CPU,,如控制算法復(fù)雜的生產(chǎn)過程控制,,要求高速運(yùn)行的機(jī)床控制,特別是大量的數(shù)據(jù)處理等,。
(5)系統(tǒng)總線的選擇
微型計(jì)算機(jī)主要由若干塊印制電路板(按功能模塊設(shè)計(jì),、制造)構(gòu)成。各塊板之間的連接,,當(dāng)然是通過印制板的插座之間的連線來實(shí)現(xiàn)的,。通常,為了給使用和維護(hù)帶來方便,,希望插座之間的連線具有通用性——一個(gè)系統(tǒng)中的各塊印制板可插在任一插座上,。同時(shí),也是為了各廠家生產(chǎn)的電路板具有通用性,、互換性,,就要對插座及連線訂個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這就是系統(tǒng)總線選擇的由來,。
目前支持微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的總線有:STD Bus支持8位和16位字長,;Multi Bus工型可支持16位字長,Ⅱ型可支持32位字長,;S-100 Bus可支持16位字長,;VERSA Bus可支持32位字長,以及VME bus可支持32位字長等,。生產(chǎn)廠家為這類總線提供各種型號規(guī)格的OEM(初始設(shè)備制造)產(chǎn)品,,包括主模塊和從模塊,,由用戶任意選配,。
4、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是依據(jù)上述控制方案,、設(shè)計(jì)所要求和選用的微機(jī)類型,,對系統(tǒng)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)可分為硬件的接口設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩大類型,。
在對系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí),,一個(gè)最重要的問題是如何解決微機(jī),、被控對象和操作者這三者之間可靠地適時(shí)進(jìn)行信息交換的通道和分時(shí)控制的時(shí)序安排。也就是綜合考慮用硬件配置和軟件措施解決系統(tǒng)運(yùn)行的次序安排,,以保證系統(tǒng)有條不紊地運(yùn)行,。
(1)接口設(shè)計(jì)
對于一種產(chǎn)品(或系統(tǒng)),其各部件之間,,各子系統(tǒng)之間往往需要傳遞動(dòng)力,、運(yùn)動(dòng)、命令或信息,,這都是通過各種接口來實(shí)現(xiàn)的,。機(jī)械本體各部件之間、執(zhí)行元件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,、檢測傳感元件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通常是機(jī)械接口,;電子電路模塊相互之間的信號傳送接口、控制器與檢測傳感元件之問的轉(zhuǎn)換接口,、控制器與執(zhí)行元件之間的轉(zhuǎn)換接口通常是電氣接口,。
機(jī)電一體化產(chǎn)品的內(nèi)外接口實(shí)際上就是一種進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的界面,,它具有存儲,、轉(zhuǎn)換和服務(wù)功能。按功能可以將接口劃分為以下3種:
1)零接口,。不需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換,,把具有結(jié)合關(guān)系的兩部分直接連接起來稱為零接口,如連接管,、電纜,、接線柱和剛性聯(lián)軸節(jié)等。
2)普通轉(zhuǎn)換接口,。在具有結(jié)合關(guān)系的兩部分之間存在能量或信息的轉(zhuǎn)換,,但不含微處理器的接口為普通轉(zhuǎn)換接口。如減速器,、變壓器,、電磁離合器、放大器,、光電耦合器,、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等,。
3)智能轉(zhuǎn)換接口,。它是一種含有微處理器的轉(zhuǎn)換接口,具有可編程的特點(diǎn),,因而能夠自動(dòng)改變接口條件,,如由微處理器編程的8255A,,8279,PIO等,。
目前,,大部分硬件接口和軟件接口都已標(biāo)準(zhǔn)化或正在逐步標(biāo)準(zhǔn)化。對于硬件接口,,在設(shè)計(jì)時(shí)可以根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)慕涌?,再配合接口編寫相?yīng)的程序。
(2)操作控制臺設(shè)計(jì)
微機(jī)控制系統(tǒng)必須便于人機(jī)聯(lián)系,,通常都要設(shè)計(jì)一個(gè)現(xiàn)場操作人員使用的控制臺,。這個(gè)控制臺一般不能用微機(jī)所帶的鍵盤代替。原因是現(xiàn)場操作人員需要的是簡單,、明了,、安全的操作面板,以實(shí)現(xiàn)對機(jī)器的操作,。所以,,要求操作控制臺應(yīng)有以下功能:
1)有一組或幾組數(shù)據(jù)輸入鍵(數(shù)字鍵或撥碼開關(guān)等),用于輸入或更新給定值,、修改控制器參數(shù)或其他必要的數(shù)據(jù),。
2)有一組或幾組功能鍵或轉(zhuǎn)換開關(guān),用于轉(zhuǎn)換工作方式,,啟動(dòng),、停止系統(tǒng)或完成某種指定功能。
3)有一個(gè)顯示裝置或顯示屏,,用于顯示各種運(yùn)行狀態(tài),、參數(shù)及故障指示等??刂婆_上應(yīng)該有一個(gè)“緊急停止”按鈕,,用于有緊急事故時(shí)停止系統(tǒng)運(yùn)行,轉(zhuǎn)入故障處理,。
應(yīng)當(dāng)明確指出,,控制臺上每一種信號都與系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計(jì)時(shí),,必須明確這些轉(zhuǎn)換開關(guān),、按鈕、鍵盤,、顯示器和故障指示燈的作用和意義,,仔細(xì)設(shè)計(jì)控制臺的硬件及其相應(yīng)的管理程序,,使設(shè)計(jì)的操作控制臺既能方便操作又保證安全可靠,,即使操作失誤也不會引起嚴(yán)重后果,。
(3)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)
微機(jī)控制系統(tǒng)中的電源,根據(jù)需要可以有不同的類型(直流和交流)和規(guī)格(電壓和功率),。按照使用情況,,對性能的要求也不盡相同,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)按實(shí)際要求合理選用調(diào)試,,并控制電壓變動(dòng),。電源本身要具有過壓、短路,、過載保護(hù)和熱保護(hù),,否則將會造成不可彌補(bǔ)的損失。
(4)整機(jī)的安裝,、聯(lián)接設(shè)計(jì)
這是一種整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),。微機(jī)控制系統(tǒng)安裝既包括了與被控對象的聯(lián)接安排,也考慮了主機(jī)本身的安裝聯(lián)接問題,。其設(shè)計(jì)原則應(yīng)該是安裝,、聯(lián)接的可靠性和使用、裝配,、維護(hù)的方便性,。
1)安裝、聯(lián)接結(jié)構(gòu)具有防震性,,即印制電路板,、接插件和元器件包括電纜等應(yīng)牢固地安裝在同一個(gè)機(jī)殼上,不因振動(dòng)而松動(dòng),。
2)采用標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S?、制造質(zhì)量好的防松接插件,以保證接觸可靠而又使用,、維護(hù)方便,。
3)布線結(jié)構(gòu)要合理,能防止相互間的電磁耦合干擾,。一定要使信號線和功率線進(jìn)行隔離,,分別走線。對模擬信號更要注意走線的長短和屏蔽,,如走線太長,,需要考慮進(jìn)行信號增強(qiáng)等措施。
4)正確安裝安全地線,、信號地線,、屏蔽地線以及功率地線和強(qiáng)電地線,最終要進(jìn)行地線連接,。地線要采用一點(diǎn)接地型,,即把信號地線,、功率地線、被控對象地線(安全地)等連接到公共接地點(diǎn),。而總的公共接地點(diǎn)必須與大地接觸良好,,一般接地電阻要小于(4~7)Ω。
(5)軟件設(shè)計(jì)
對于選定的微機(jī)控制系統(tǒng),,其微機(jī)本身已有一定的軟件支持,,一般這些軟件要求用戶了解其使用方法和基本原理。如果把微型計(jì)算機(jī)專門為某一控制領(lǐng)域而設(shè)計(jì)成專用的控制計(jì)算機(jī),,用戶就需要利用計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)和相應(yīng)的開發(fā)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件,,即控制軟件、管理軟件,、診斷軟件等,。這些系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)要求更有專用性和針對性。
在微機(jī)控制中,,其軟件任務(wù)大體可以分為數(shù)據(jù)處理和過程控制兩大基本類型,。數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波,、標(biāo)度變換,,以及數(shù)值計(jì)算等等。過程控制主要是使微機(jī)按照一定控制算法進(jìn)行計(jì)算,,然后進(jìn)行輸出去控制生產(chǎn),。
5、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后,,硬件電路要進(jìn)行制作,、安裝及試驗(yàn),并進(jìn)行連續(xù)烤機(jī)運(yùn)行,。軟件各模塊要在微機(jī)上分別進(jìn)行調(diào)試,,使其正確無誤,然后存盤,。上述工作完成后,,就可將硬件與軟件組合起來進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的模擬試驗(yàn),正確無誤后,,進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),,直到正式運(yùn)行。在這個(gè)階段,,最重要的是仔細(xì)設(shè)計(jì)模擬調(diào)試的方法與步驟,,以及所用的測試手段。
此外,在現(xiàn)場試驗(yàn)前,,要仔細(xì)檢查接線,,無誤后才能進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。現(xiàn)場調(diào)試的步驟根據(jù)不同對象要仔細(xì)考慮,。首先要把涉及的自動(dòng)保護(hù)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn),確認(rèn)有效后才可進(jìn)入功能,、參數(shù)等項(xiàng)目的試驗(yàn),。
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