?技術(shù)創(chuàng )新對于提高國家、地方和企業(yè)的科技競爭力,實(shí)現可持續發(fā)展具有十分重要的意義。2O世紀8O年代初,我國開(kāi)始重視技術(shù)創(chuàng )新理論問(wèn)題的研究,研究范圍?包括技術(shù)創(chuàng )新的模式、機制,技術(shù)創(chuàng )新的擴散,產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新和技術(shù)創(chuàng )新經(jīng)濟學(xué),技術(shù)創(chuàng )新的區域研究以及有關(guān)技術(shù)創(chuàng )新的政策、體系等諸多方面。經(jīng)過(guò)2O多年的研?究,人們已經(jīng)注意到創(chuàng )新在生產(chǎn)各個(gè)方面所起的關(guān)鍵作用,并將創(chuàng )新作為企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和國家競爭獲勝的中心環(huán)節。
隨著(zhù)應用了電子技術(shù)、計算及?技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的發(fā)展和應用,液壓傳動(dòng)技術(shù)也在不斷創(chuàng )新。液壓傳動(dòng)技術(shù)已成為工業(yè)機械、工程建筑機械及國防尖端產(chǎn)品不可缺?少的重要技術(shù)。而其向自動(dòng)化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、輕量化方向發(fā)展,是不斷提高它與電傳動(dòng)、機械傳動(dòng)競爭能力的關(guān)鍵。本文從液壓現場(chǎng)?總線(xiàn)技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)、水壓元件及系統、液壓節能技術(shù)等方面介紹液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。
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1、液壓現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)
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1.1?液壓現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的定義
現場(chǎng)總線(xiàn)是連接智能化儀表和自動(dòng)化系統的全數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)絡(luò )?,F場(chǎng)總線(xiàn)控制系統簡(jiǎn)化為工作站和現場(chǎng)設備兩層結構,它可以看作是一個(gè)由?數字通訊設備和監控設備組成的分布式系統,從計算機角度看,現場(chǎng)總線(xiàn)是一種工業(yè)網(wǎng)絡(luò )平臺;從通信角度看,它是一種新型的全數字、串行、雙向、多路設備的通?信方式;從工程角度看,它是一種工廠(chǎng)結構化布線(xiàn)。隨著(zhù)現代制造技術(shù)的飛速發(fā)展,流體控制技術(shù)和電子控制技術(shù)的結合越來(lái)越緊密,在液壓領(lǐng)域越來(lái)越多的人士開(kāi)?始使用或關(guān)注總線(xiàn)技術(shù)在液壓系統中的應用,液壓技術(shù)人員也越來(lái)越感受到觀(guān)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的優(yōu)越性。液壓系統是在液壓總線(xiàn)的供油路和回油路間安裝數個(gè)開(kāi)關(guān)液壓?源,其與各自的控制閥、執行器相連接。開(kāi)關(guān)液壓源包括液感元件、高速開(kāi)關(guān)閥、單向閥、液容元件。根據開(kāi)關(guān)液壓源功能不同,它可組合成升壓型或降壓增流型開(kāi)?關(guān)液壓源。由于將開(kāi)關(guān)源的輸入端直接掛在液壓總線(xiàn)上,可通過(guò)高速開(kāi)關(guān)方式加以升壓或降壓增流。該系統克服了傳統液壓系統無(wú)法實(shí)現升壓以及降壓增流的問(wèn)題,?最終輸出與各執行器需求相適應的壓力和流量。
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1.2?現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在液壓系統應用中的特點(diǎn)
?(1)?經(jīng)濟性:任何一種新技術(shù)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與使用,其成本是首先需要考慮的因素之一,總線(xiàn)技術(shù)也不例外。
設計開(kāi)發(fā)總線(xiàn)技術(shù)產(chǎn)品的初衷之一就是降低系統及工程成本。所以,應用單位使用總線(xiàn)產(chǎn)品和供應商提供產(chǎn)品的第一前提應該是以降低總系統的使用成本為目的。
(2)?按IEC61131—3標準的柔性化程序,易學(xué),學(xué)懂,可操作性強。
(3)?可靠性、可維護性:現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)采用總線(xiàn)代替一對一的I/O連線(xiàn)。對于大規模I/O系統來(lái)說(shuō),減少了由接線(xiàn)點(diǎn)造成的不可靠因素,同時(shí)系統具有在線(xiàn)故障診斷,報警記錄功能;可完成現場(chǎng)液壓系統的遠程參數設定,修改等參數化工作,增強了系統的可維護性。
(4)?友好的人機對話(huà)界面,可方便進(jìn)行液壓系統的參數修改和故障監控。
(5)?滿(mǎn)足所有有關(guān)人身安全,電磁兼容,抗沖擊及抗震動(dòng)的重要標準。
(6)?相對于傳統的液壓比例控制系統更具有其價(jià)格競爭優(yōu)勢。
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?2、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)
在多軸運動(dòng)控制中,采用SPS可編程控制技術(shù)。在這種情況下,以PC機為基礎的現代控制技術(shù)也和許多自動(dòng)化控制領(lǐng)域一樣,有著(zhù)自己的用武之地。自動(dòng)化控制軟?件將SPS的工作原則與操作監控兩項任務(wù)集于一身。操作監控技術(shù)在伺服驅動(dòng)中已經(jīng)發(fā)展得比較成熟,并且具有強大的功能和功率。在大量的應用實(shí)踐中已經(jīng)證?明,以微機軟件為基礎的控制方案在不同類(lèi)型的液壓控制中也是非常有效的控制方案。利用液壓技術(shù)控制回路(控制閥、變量泵)和執行機構(液壓缸、液壓馬達)?大量不同的變型與組合配置,可以提供多種不同特性的控制方案。有些液壓控制的運動(dòng)與電氣驅動(dòng)的運動(dòng)類(lèi)似,因此,這樣的液壓運動(dòng)控制也可以當作坐標軸的電氣?運動(dòng)控制來(lái)對待和處理。各種液壓控制方案可在PC機基礎上的自動(dòng)化控制系統下接受控制。自動(dòng)化控制系統的適時(shí)性已經(jīng)達到了毫秒級(精度達到1~2ms),?視所使用的局部總線(xiàn)系統不同,一個(gè)圖像跳動(dòng)的傳輸控制時(shí)間可短到10ms。這樣的速度完全可以做到與常用的液壓控制系統同步,可以完成對液壓系統的功能控?制。在液壓軸控制的運算中,現代化的PC微處理器運算速度很快,完全可以與伺服控制技術(shù)中的伺服運算器相媲美。通常的微處理器在多軸控制過(guò)程中具有強大的?運算能力,可在l~2ms之內完成多軸控制工作循環(huán)的計算,它已被應用到液壓控制系統機床的大批量生產(chǎn)中。由于PC控制系統在主存儲器中運行SPS可編程?控制器的控制程序,使得任意編寫(xiě)的SPS應用控制程序也可在高層次的運算速度中運行。同樣,用戶(hù)自定義的專(zhuān)用控制程序也可在該層面中運行。在標準的自動(dòng)化?軟件控制系統中,已經(jīng)集成了對若干液壓“坐標軸”的控制監控功能。對精確度要求較高的,例如切削加工機床,使用分散控制式的液壓監控軟件,它采用了液壓?閥、液壓缸和位置測量系統復合的液壓伺服機構,使得PC控制軟件可以像控制電氣元件一樣來(lái)控制調節各個(gè)液壓元件。PLC可編程序數據庫使得液壓定位的控制?和自動(dòng)化工作過(guò)程的同步運行更加方便。其控制電路與電氣自動(dòng)化控制基本沒(méi)有什么區別,它同時(shí)也對操作與監控進(jìn)行調節。另外,液壓控制軟件也可在PLC的標?準環(huán)境中工作,而且是全透明的運行。
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