交流异步电机软起动技术分析与研究论文关键词:异步电动机;软起动;调压调速
论文摘要:本文对交流异步电动机的软起动问题做了分析和研究,提出了异步电动机起动和运行的综合控制方案。 1前言
目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机(包括380V/660V低压电动机和3KV/6KV中压电动机),有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态,白白地浪费掉大量的电能。究其原因,大致是由以下几种情况造成的:
①由于大部分电机采用直接起动方式,除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外,8~10倍的起动电流造成巨大的能量损耗。
②在进行电动机容量选配时,往往片面追求大的安全余量,且层层加码,结果使电动机容量过大,造成“大马拉小车”的现象,导致电动机偏离最佳工况点,运行效率和功率因数降低。
③从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑,往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力,若用定速定压拖动,势必造成大量的额外电能损失。
2异步电动机的软起动
由于工业生产机械的不断更新和发展,对电动机的起动性能提出了越来越高的要求,归纳起来有以下几个方面;
①求电动机有足够大的,并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线;
②尽可能小的起动电流;
③起动设备尽可能简单、经济、可靠,起动操作方便;
④起动过程中的功率消耗应尽可能的少。
根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况,通常采用的起动方式有两种:一种是在额定电压下的直接起动方式,另一种是降压起动方式。
2.1直接起动的危害
①电网冲击:过大的起动电流(空载起动电流可达额定电流的4~7倍,带载起动时可达8~10倍或更大),会造成电网电压下降,影响其他用电设备的正常运行,还可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机寿命。
②机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。
③对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。
2.2老式降压起动方式的适用场合及性能比较:
降压起动的目的是减小起动电流,但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动,带有大的峰值负载的生产机械,就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法:
(1)星形/三角形转换器:这种方法适用于正常运行时定子绕组采用△接法的电动机。定子有六个接头引出,接到转换开关上,起动时采用星形接法,起动完毕后再切换成△接法。起动电压为220V,运行电压为380V。这种起动设备的优点是起动设备简单,起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲击,设备故障率高,需要经常维护,所以不宜使用在频繁起动的设备上。
(2)自耦变压器降压起动:三相自耦变压器(也称补偿器)高压边接电网,低压边接电动机,一般有几个分接头,可选择不同的电压比,相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是起动电压可以选择,如0.65.0.8或0.9UN,以适应不同负载的要求。缺点是体积大,重量重,且要消耗较多有色金属,故障率高,维修费用高。
(3)对于绕线式异步电动机,可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动,待起动完成后再将其切除。但频敏变阻器成本高,而水电阻损耗又大。
值得指出的是:尽管各种老式降压起动方法各有其优缺点,但它们有一个共同的优点:就是没有谐波污染。 2.3新型的电子式软起动器
所谓“软起动”,实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起动器一般有以下几种起动方式: (1)限流软起动:限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动,其输出电压从零开始迅速增长,直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im,然后在保持输出电流I 这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整,(起动电流的限值Im必须根据电动机的起动转矩来设定,Im设置过小,将会使起动失败或烧毁电机。)对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动转矩,起动时间相对较长。
(2)转矩控制起动:主要用在重载起动,它是按电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压,它的优点是起动平滑、柔性好,对拖动系统有利,同时减少对电网的冲击,是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。
(3)转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合。所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩,克服拖动系统的静转矩,然后转矩平滑上升,可缩短起动时间。但是,突跳会给电网发送尖脉冲,干扰其它负荷,使用时应特别注意。 (4)电压控制起动是用在轻载起动的场合,在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩,尽可能地缩短起动时间,是最优的轻载软起动方式。
2.4软起动器的适用场合
(1)生产设备精密,不允许起动冲击,否则会造成生产设备和产品不良后果的场合;
(2)电动机功率较大,若直接起动,要求主变压器容量加大的场合;
(3)对电网电压波动要求严格,对压降要求≤10%UN的供电系统;
(4)对起动转矩要求不高,可进行空载或轻载起动的设备。
严格地讲,起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统,才适合使用软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备,若采用软起动器起动,不但达不到减小起动电流的目的,反而会要求增加软起动器晶闸管的容量,增加成本;若操作不当,还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频,转差功率始终存在,难免过大的起动电流;而变频器采用调频调压方式,可实现无过流软起动,且可提供1.2~2倍额定转矩的起动转矩,特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软起动器的价格高得多了。
3异步电动机的调压调速
异步电动机的调压调速属低效调速方式,因为在调速过程中始终存在转差损耗,因此调压调速有很大的限制,不是任何一台普通的笼型电机加上一套晶闸管调压装置,就可以实现调压调速的。
首先必须改变电动机的外特性,新的外特性必须使电动机有一个宽广的稳定的调速范围。一般要采用高转差率电机,交流力矩电机或在绕线式电机的转子绕组中串接电阻的方法,并且要加上转速闭环控制,才能进行稳定的调速。
其次是要将调速过程中由于转差功率引起的转子的温升很好地导出机外,才能实现长期稳定工作。这里可采取旋转热管结构,也可采取特殊风道冷却结构,都是行之有效的方法。
在电力电子技术高度发展的今天,变频调速装置的价格已不再昂贵的情况下,再考虑调压调速,似乎已无多大的现实意义了。
4结论
(1)电子式软起动器结构简单,较之传统的△/Y起动器,自耦变压器起动器具有无触点、无噪音、重量轻、体积小,起动电流及起动时间可控制,起动过程平滑等优点,并且维护工作量小。当电动机空载或轻载时,节能效果显著,特别适用于短时满载,长时间空载的负载。
(2)对于高转差电机,实心转子电机,力矩电机等,尤其是在带风机、水泵类负载时,有较好的调速性能,但不适用于普通的笼型电机调速。
(3)采用智能控制器,具有完善的电机保护功能,保护整定值设置方便,保护性能可靠。
(4)其最大缺点是由于采用晶a闸管移相控制,故对电网及电机均存在谐波干扰。
随着全球经济一体化步伐的加快,尤其是中国加入WTO后,我国工程机械行业的市场环境发生了非常大的变化。下面是我为大家整理的，供大家参考。
范文一：工程机械智慧化发展趋势
摘要：工程机械智慧化发展趋势不仅意味着工程机械需改变传统的运营模式，还需改变机械的运转操作流程，将其以整合化与智慧化形式融入工程机械工作流程中，从而提高工程机械的工作效率，降低资源损耗，使工程机械能够高效率完成施工专案要求。本文针对工程机械的智慧化发展趋势及发展展开探讨。
关键词：工程机械;智慧化;发展对策
现代工程技术不仅需要具备整合化条件，还需具备一定的智慧条件。伴随现代施工规模的不断扩大，传统的工程机械技术已难以适应施工专案的规模要求。为了使工程机械能够适应当前施工专案的发展趋势，工程机械需改变发展方向，融合目前的科学技术，纳入智慧化技术，使工程机械的监控系统、检测系统、预报系统、维护系统等能够实现智慧化管理，从而为现代施工专案提供更加高效的施工技术。
1工程机械智慧化发展趋势现状
1工程机械智慧化控制技术与单机整合化的发展趋势。工程机械智慧化控制技术与单机整合化技术主要包括电液控制自动换挡变速器、程式设计控制、无人操作等技术。就我国目前的工程机械智慧化发展趋势来看，其自动换挡技术在当前的应用更为广泛。该技术能够有效提高质量，为工程机械操作技术带来更多效益，并在技术应用上能够有效提高技术效能，减少传统工程机械的工作强度及工作量，对工作人员的工作负担也有一定的减轻作用。其中，自动换挡装置主要包含了液压式及电液式两种。液压式的应用模式主要是在汽车行驶过程中，将车辆的行驶速度、油门启动程度等引数转换为油压讯号，从而利用油压讯号来控制汽车的换挡阀，使汽车的换挡阀能够形成自动化换挡模式。电液式的应用模式能够把汽车行驶的速度、油门开度等车辆在行驶过程中产生的引数转换为讯号模式，再将讯号输入电子换挡控制器中，使电子换挡控制器来控制换挡阀，进而形成自动换挡模式，从而保障车辆行驶的安全性。电液式自动换挡技术能够与工程机械实现相互相容，是目前工程机械实现电液一体化的重要趋势，也是创新智慧条件的重要渠道[1]。
2工程机械智慧化监控、维护、检测技术的发展趋势。工程机械的智慧监控基本上以电子智慧化为核心。该技术的主要应用是线上监控现场施工遇到的复杂情况，对工程机械执行一系列自动化监控，并对工程机械运转环节中的故障现象执行远端诊断及维修。该智慧化工程技术的主要目的是为了针对机械故障现象及现场监控工作进行数字化、智慧化和管理化维护。进入20世纪后，微型计算机开始在全国普及应用。许多国外工程机械企业开始尝试应用微型计算机，并在多个领域及装置中开启实验环节。经过多年实验取得一定成果后，工程机械智慧化运营模式开始受到工程机械行业的一致认可，并逐步应用于工程机械的各个领域，取得了十分可观的效果。近几年，许多国外厂家开始在故障资料来源输出部位及储存部位上安装电子监控装置，以便维修人员能够在查询故障因素时，利用故障程式码的输出与输入进行故障分析，从而更准确地找出故障因素及故障型别。与其他国家相比，我国当前在工程机械领域中的智慧化监控应用还比较薄弱，其故障诊断技术及监控技术还处于初级发展阶段，且其智慧化监控系统也未在国内得到广泛应用，一定程度上阻碍了我国工程机械装置的发展及完善[2]。
3基于网路机群的智慧化管理。工程机械的应用范围十分广泛，在当前不同建设专案中都有着非常重要的应用。以公路施工来说，级别较高的公路路面在施工时，往往需要借助不同类别的施工机械装置。同时，很多机械装置施工过程中具有随机特征，使工程专案在实际施工过程中，无法针对施工专案形成专门的机械配置，致使施工单位在针对专案投入大量的装置资金时，该机械装置并未得到有效应用，成为当前我国工程机械应用常常遇到的难题。在面对需要高效能、多型别的施工专案时，该专案在施工装置上往往需要投入更多的资金。同时，机群在施工协调上，其由于机械装置较多，协调能力十分有限，对施工专案的施工质量、进度都有着直接的影响。因此，在施工专案的工程机械机群配置及优化上，需将机群的协同工作进行效益发挥，以此降低施工成本。近几年，在我国工程施工频繁出现问题后，已有专门的研究人士开始进行大量研究。虽然在工程机械上取得了许多理论成果，但至今还未有科学的完善手段。因此，在工程施工过程中，其理论成果还未得到有效应用。当前，以网路机群作为工程智慧管理及整合控制是当前工程专案建设继续完善的问题。这项装置部件能够有效优化机群的配置模式，还能对施工进度进行智慧化管理，对施工专案的施工进度及质量都有保障作用[3]。
2工程机械智慧化发展对策
1技术综合利用。面对当下施工专案多元化的发展趋势，其单一的机械装置配置已无法满足当前专案的建设需要。为了使现代工程机械能够满足多元化的施工专案需求，我国工程机械需扩大应用范围，并针对数字化技术、智慧技术、网路技术等技术进行协调设定，将其进行综合利用，以此改变传统工程机械的应用模式及范围，使工程机械向综合方向发展。在工程机械智慧化技术的综合利用方面，工程机械需将控制系统与整合系统技术进行双向控制，以使该技术在智慧化发展中形成核心技术及单元技术。综合利用各项技术不仅能够有效提高工程机械的效能系统，还能充分结合我国国情，将工程机械技术实现自主创新应用，促进工程机械新型主导产品的开发，使我国工程机械产品在实现智慧化发展。同时，也有助于在短时间内形成跨越式发展，提高我国工程机械的竞争力，从而形成产业化形式的运营模式，为工程机械的未来发展市场打下良好的基础。
2工程机械故障诊断技术的开发与应用。故障是工程机械在执行过程中时常出现的技术问题。该问题不仅影响工程机械装置的正常运转，也给工程机械装置带来较大损耗。为了提高工程机械装置的稳定性，我国在工程机械装置中的重点零件部位装置相关的故障诊断感测器系统，以利用感测器对工程机械以往的执行状态进行收集。例如，检测发动机装置的油温、油压等，并对发动机关键系统中的液压系统、燃油量、制动系统等引数进行准确检测。同时，结合机械装置的不同故障型别，采用不同等级的报警装置，使工程机械在运转过程中能够得到有效监视。一旦发现故障现象，立即发出警报提醒，促使工程机械故障能够第一时间采取完善措施，并记录该故障因素，做好预防措施，减少机械装置的故障机率。
3应用人工智慧、网路通讯等科技技术。工程机械智慧化发展与科技技术的支援及创新有关。工程机械的智慧维护系统与远端监控技术必然需要得到科技技术的融入及支援，从而促使工程机械智慧技术得到有效开发。在工程机械故障因素上，利用远端监视技术及感测器，能够有效发觉机械装置的故障因素。对此，工程机械装置科将收集装置故障因素，针对机械的故障因素、预防方式进行整体分析，对机械装置最常出现的故障现象及故障部位进行故障诊断。同时，根据故障机理进行研究，主要包括液压系统、装置零件、散热器、制动器等多个系统部位。再针对典型部件的故障现象建立完善的故障模式系统及资料库系统，为机械装置的故障因素建立完善的故障资料系统，促使机械装置在今后遭遇该故障现象时，能够有效利用智慧化技术进行维护，有效避免盲目的维护方式。
4开发工程机械智慧管理系统——机群控制系统。专案正式施工前，排程员需对该机械装置系统进行详细了解，详细掌握其中施工车辆的车载控制系统。结合当前的实际状况优化机群配置，合理规划机械装置及车辆配置，并定期进行科学排程，科学安排施工车辆及机械装置的执行轨道、操作方式。同时，要对现场施工专案所应用的工程机械装置开展定期维护及保养工作，加强对机械装置的管理工作，精准了解每台机械装置的故障因素，以提高工程机械的维修能力。此外，工程机械装置的智慧管理系统，还可以在一定程度上对施工现场的施工资料进行有效采集，对其中的工作机群进行合理配置及排程，以做好协同控制，使机群之间形成良好的网路通讯，从而形成智慧化控制与操作。
5开发机群控制智慧机系统。对于当前的智慧化施工机群系统来说，机群控制智慧系统除了需涵盖基本的工程机械工程外，还需要具备一定的智慧机配置，如机群远端故障诊断系统、机群远端故障维护系统、机载智慧化系统等装置。这些智慧化装置能够使施工机群实现远端控制，并同时实现智慧化控制，增强各个机群讯号的接受强度及效率，也使机群在面对远距离控制时能够自动做好系统工作，自动执行维护保养工作，有效提升机群的工作效率。
3结束语
综上所述，与西方国家相比，我国工程机械智慧化的发展起点较晚，且应用范围上还十分狭隘，在多个领域中都还尚未得到有效应用。面对当前我国建设规模不断扩大，工程机械走向智慧化方向发展已成为必然的发展之路。这不仅是施工建设所需，也是社会进步所需。从我国当前工程机械智慧化的应用趋势来看，我国当前应用较为广泛的为单机整合化、网路机群的智慧化管理、工程机械智慧化监控、维护、检测等技术，极大提高了施工专案的施工效率及质量。发展对策上，我国需实现综合技术的应用，开发工程机械故障诊断技术，将智慧化工程机械应用人工智慧、网路通讯等，加大智慧技术的应用领域及范围，加快工程机械的发展速度。
参考文献
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[4]金坤.产业化程序中浙江省公共体育场馆的建筑设计特征研究[J].浙江大学，2013，5：34-36.
范文二：工程机械装置管理标准化思考
【摘要】工程机械装置管理标准化有助于提升装置管理效率、降低装置管理成本，但长期以来落实标准化管理都是我国工程机械装置管理领域的一个难点。受限于制度不完善、管理人员素质、落实衔接等多重问题，工程机械装置管理标准化落实的实效性和针对性不强。本次研究将围绕标准化展开，结合现有问题展开分析，进而提出相应的提升和改进策略。
【关键词】工程机械装置;管理;标准化
加强工程机械装置管理是提升工程机械装置使用效率、控制管理成本、突出经济性的关键举措。现阶段，随着各类工程建设专案的日益增多，工程机械装置管理的各类问题逐渐显现。本次研究围绕工程机械装置管理展开，以标准化为重点，结合塔式起重机等装置展开具体分析，研究具有一定实效性和实际应用价值。
1工程机械装置管理标准化概述
工程机械是我国基础设施建设中最为重要的一类机械装置。根据现有技术标准体系，我国在机械装置管理标准化方面，将工程机械行业分为了土方机械、建筑施工机械与装置、升降工作平台、工业车辆、凿岩机械气动工具五个专业领域。我国工程机械标准化工作研究起步于上世纪六十年代，在标准化方面，我国已经经历了五十余年的发展，逐步形成了一套涉及数百项工程机械的国家标准和行业标准，同时也形成了千项以上的内部标准。工程机械标准化在行业发展和产品进步中发挥着非常重要的关键性作用，尤其是近年来随着我国工程专案的增多，工程机械标准化工作得到了进一步快速发展，作用也更加突出。具体体现在以下几方面作用。第一是确保机械质量和使用效率。工程机械装置质量取决于日常的保养和养护，而机械管理的重点在于提升装置的管理水平和效率，进而确保装置能够保持良好工作状态。在塔式起重机这类装置管理中，积极落实标准化，能够使管理成本得到有效控制，同时也能够更好地维护机械状态，使装置能够发挥应有的作用。第二是有利于节约资源和控制成本。随着工程机械管理的专业化和技术化应用、发展，更多管理行为得到创新和优化，管理的标准得以落实，标准化管理的实际价值也得以凸显。一些大型装置的管理只有落实标准化才能确保管理的实效，使装置能够保证一个良好的状态，进而确保各项投入更加合理，体现管理的经济性。第三是有助于落实专案管理标准化。机械装置标准化管理是专案管理的重中之重，只有实现标准化，才能更好地控制管理成本，进而提升生产作业实效性。塔式起重机的购置价格高，日常管理成本高，因此更需要实现标准化。总体来看，装置标准化管理也有利于提升生产作业标准化水平。生产作业的标准化源于各个管理环节的标准化，通过机械装置标准化管理，能够进一步实现专案标准化管理，激发管理潜能，实现生产作业的长效化。
2工程机械装置管理标准化尚存问题分析
2.1工程机械装置使用与保养维护脱节
在实际的工程专案管理工作中，依旧存在工程机械装置使用与保养维护脱节现象，工程机械装置保养维护标准得不到有效落实。按照管理规范要求，塔式起重机这类大型机械装置的使用管理单位都要制定和落实相应的装置维修维护制度。制度当中应包含塔式起重机维护保养重点、管理使用程式，同时要突出对重点受力结构件的检查和维护规范要求，进而避免各类安全事故，将问题消除于萌芽状态。现阶段，部分装置使用单位并没有及时有效落实塔式起重机等装置的日常保养维护标准，导致装置使用与维护脱节，影响到装置使用效果，带来一定安全隐患。
2.2工程机械装置管理人员素质能力问题
工程机械装置管理标准化的科学、有效落实，一定程度上取决于装置实际管理人和操作人员素质能力。目前一部分机械装置管理人员缺乏必要的标准化管理意识，尤其是在塔式起重机这类装置的管理上得过且过，在装置安装前缺乏必要规范性检查，进而使得机械装置在安装拆卸过程中引发安全事故，造成一定负面影响。
2.3工程机械装置管理标准化严谨性不强
工程机械装置管理标准化严谨性难以得到保证，进而使得工程机械装置管理标准化效果不突出。工程机械装置管理标准化是一个持续性工作，只有切实体现出标准化严谨性才能确保管理能够具备针对性和专业性。在实际的标准化落实过程中，不严格、不到位问题突出，导致工程机械装置管理成为空谈。
3工程机械装置管理标准化实施策略
工程机械装置管理标准化的有效实施，能够切实提升工程机械装置管理的整体水平，突出其经济性和实用性。工程机械标准化需要从强化落实、增?a href='' target='_blank'>咳嗽弊酆纤刂省⒔?⒍??曜蓟?芾硖逑档燃阜矫嫒胧帧?/p>
3.1强化管理标准化的落实
确保管理标准化的有效性是工程机械装置管理的基础。在制度和规范要求体系下，围绕落实做文章才能确保塔式起重机等各类机械装置的管理实效性。有了相应的管理标准，切实落实标准是目前工程机械装置管理的必然之举。现阶段，在塔式起重机日常维护、维修、安装、使用等各方面都有详尽的管理标准作为参照，企业只需要落实标准即可以实现标准化管理，因此强化落实是标准化的基础和必要先决条件。
3.2增强管理人员综合素质
工程机械装置管理标准化成效如何很大程度取决于管理人员综合素质的高与低。因此增强装置管理人员综合素质，进而提升管理水平已成为当务之急。企业需要强化日常培训教育，使装置管理人员能够具备良好的标准化意识，能够主动有效地完成各项管理工作，把标准化工作具体落实到实处，取得标准化管理应有效果。
3.3建立动态标准化管理体系
围绕动态标准化实现工程机械装置管理是一项关键之举。动态标准化能够切实提升管理的实效性和专业性。对于塔式起重机这类常见装置的标准化管理而言，动态标准化使管理的要求随着装置自身发展和管理实际要求而变化。动态标准化能够使装置管理成本得到有效控制，同时也能够促使最新的管理标准和规范要求得到及时有效落实，进而提升装置管理的整体水平和质量，确保装置使用管理的安全性。
参考文献：
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[2]张以庆.浅谈加强机械装置管理在公路工程施工管理中的重要性[J].黑龙江交通科技,201304.
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[5]周伟.机械装置管理中存在的问题分析及提高机械管理水平的有效方法探究[J].科技与企业,201211.
目录
前言
摘要
一、数控技术是制造业的重要基础
2、数控技术发展趋势
2.1 性能发展方向
2.2 功能发展方向
2.3 体系结构的发展
三、中国数控的出路
四、结语
参考文献
前言
没有指导的实践是盲目的实践，没有实践的理论是空洞的理论。
我国从事数控机床编程、加工工艺与维修工作的技术人员数以万计，然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约，还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。当今控制理论与自动化技术的高速，尤其是微技术和机技术的日新月异，使得数控技术也在同步飞速发展，数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践 ,带来了巨大变化，也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。因此，一篇论文形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床技术理论完整地表述出来，本文仅是将业内众老师及同仁的经验加以适当的归纳整理，以求对该学科有更深刻的认识
数控技术的发展趋势浅析
摘要
简要介绍了国内外数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。在此基础上，从性能发展 体系结构等各方面深入讨论了我国数控技术的发展趋势，得出数控技术会向智能化 网络化 集成化 微机电控制系统和数字化的方向发展的结论；并从产业发展的角度考虑，进行了对数控技术与产业发展途径的思考，分别从总体战略和技术途径两方面进行了探讨。并对我过数控产业发展进行了思考。
一、数控技术是制造业的重要基础
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径.装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。
根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。
二、数控技术发展趋势
2.1 性能发展方向
(1)高速高精高效化 速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化 包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化 以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。
2.2 功能发展方向
(1)用户界面图形化 用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化 科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化 多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC 数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。
2.3 体系结构的发展
(1)集成化 采用高度集成化CPU、RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用FPD平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点，可实现超大尺寸显示，成为和CRT抗衡的新兴显示技术，是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，提高系统的可靠性。
(2)模块化 硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服、PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。
(3)网络化 机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行，不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
(4)通用型开放式闭环控制模式 采用通用计算机组成总线式、模块化、开放式、嵌入式体系结构，便于裁剪、扩展和升级，可组成不同档次、不同类型、不同集成程度的数控系统。闭环控制模式是针对传统的数控系统仅有的专用型单机封闭式开环控制模式提出的。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素，因此，要实现加工过程的多目标优化，必须采用多变量的闭环控制，在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式，易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、CAD/CAM、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体，构成严密的制造过程闭环控制体系，从而实现集成化、智能化、网络化。
三、中国数控的出路
纵观目前我国的数控市场，我国数控产品在性能、外观、可靠性方面与国外产品有一定差距，特别是国外企业有雄厚的资金，加上外国企业为占领中国市场，对我国能够生产的数控系统压价销售，而对我国未能生产的数控系统，不仅高价而且附加许多限制。在国外数控企业采用技术封锁和低价倾销的双重策略下，中国数控产业经历了坎坷的历程，我国曾花巨资引进西门子和FANUC的技术，并希望在此基础上吸收消化，开发我国自己的数控技术。如北京密云所引进了FANUC的数控系统，可是，FANUC卖给我们的都是即将过时的落后技术。我国引进后，尚未来得及吸收消化和批量生产，FANUC即宣布停止生产该系统的生产，并将性能价格比更好、质量更高、体积更小的数控系统推向中国市场。这种总是跟在别人后面走的做法，必然受人制约，永远落在后面。中国数控出路何在？
随着计算机技术日新月异的发展，基于微机的开放式数控是数控技术发展的必然趋势。在传统数控技术方面，我国处于相对落后的状态，开放式数控为我国数控产业的发展提供良好的契机，加强和重点扶持开放性数控技术的研究和应用，我国的数控产业才有发展壮大可能，才有可能在未来的市场竞争中立于不败之地
四、结语
制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对21世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨,坚持可持续发展道路的总体发展战略。在此基础上，研究了发展新型数控系统、数控功能部件、数控机床整机等的具体技术途径。
我们衷心希望，我国科技界、产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在21世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济的发展和数控技术共同腾飞！
参考文献
1 施法中.计算机辅助几何设计与非均匀有理B样条.北京航空航天大学出版社.1994
2 陈玉祥.中国机械工程, 1998，9(5):1~4[4]
3 熊鸣镝.三维设计将CAD应用引向深入.机电一体化.1997.(5):5~7
机械类毕业论文的写作格式、流程与写作技巧
广义来说，凡属论述科学技术内容的作品，都称作科学著述，如原始论著（论文）、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要，但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验，是论文写作道德和书写内容的规范问题。
论文写作的要求
下面按论文的结构顺序依次叙述。
(一)论文——题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。
(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人，应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上，那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者，也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。
(三)论文——引言 是论文引人入胜之言，很重要，要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。
(四)论文——材料和方法 按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志 对论文投稿规定办即可。
(五)论文——实验结果 应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因，不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃，不能只废弃不合己意者。
实验结果的整理应紧扣主题，删繁就简，有些数据不一定适合于这一篇论文，可留作它用，不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图，可以不用图表的最好不要用图表，以免多占篇幅，增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代，不要随意丢弃。
(六)论文——讨论 是论文中比较重要，也是比较难写的一部分。应统观全局，抓住主要的有争议问题，从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理，而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论，表明自己的观点，尤其不应回避相对立的观点。 论文的讨论中可以提出假设，提出本题的发展设想，但分寸应该恰当，不能写成“科幻”或“畅想”。
(七)论文——结语或结论 论文的结语应写出明确可靠的结果，写出确凿的结论。论文的文字应简洁，可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。
(八)论文——参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉，便于查找，同时也是尊重前人劳动，对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题，也有科学道德问题。
一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法；在结果中有时要引上与文献对比的资料；在讨论中更应引上与 论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。
一切粗心大意，不查文献；故意不引，自鸣创新；贬低别人，抬高自己；避重就轻，故作姿态的做法都是错误的。而这种现象现在在很多论文中还是时有所见的，这应该看成是利研工作者的大忌。其中，不查文献、漏掉重要文献、故意不引别人文献或有意贬损别人工作等错误是比较明显、容易发现的。有些做法则比较隐蔽，如将该引在引言中的，把它引到讨论中。这就将原本是你论文的基础或先导，放到和你论文平起平坐的位置。又如 科研工作总是逐渐深人发展的，你的工作总是在前人工作基石出上发展起来做成的。正确的写法应是，某年某人对本题做出了什么结果，某年某人在这基础上又做出了什么结果，现在我在他们基础上完成了这一研究。这是实事求是的态度，这样表述丝毫无损于你的贡献。有些论文作者却不这样表述，而是说，某年某人做过本题没有做成，某年某人又做过本题仍没有做成，现在我做成了。这就不是实事求是的态度。这样有时可以糊弄一些不明真相的外行人，但只需内行人一戳，纸老虎就破，结果弄巧成拙，丧失信誉。这种现象在现实生活中还是不少见的。
(九)论文——致谢 论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的，不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意，不能拉大旗作虎皮。
(十)论文——摘要或提要：以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写，有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影，或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外，还应给出几个关键词，关键词应写出真正关键的学术词汇，不要硬凑一般性用词。
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