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關鍵詞：智能CAD技術；農業機械；設計應用

智能CAD技術作為新型應用技術，在當前農業機械設計當中起著重要作用，通過智能CAD技術應用能優化機械設計的環節，促進設計質量提高。通過從理論層面對農業機械設計中智能CAD技術的應用研究分析，就能從理論上位實際設計發展提供理論支持，保障機械設計的效率質量提高。

1農業機械設計的特征及智能CAD技術應用重要性

1.1農業機械設計的特征分析

農業機械設計過程中，傳統的設計方法已經不能滿足現階段設計需求，機械設計的類型上比較多，型號也多樣化。如對播種機械的設計方面，就有著精密播種機以及有條播機和穴播機等。根據機械工作原理的不同也能分成不同的種類，有氣力式播種機以及機械式播種機。農業機械的功能結構相對比較穩定，在結構復雜程度上比較小[1]。農業機械試驗方面會受到季節性的影響，所以在進行機械設計開發的周期就相應比較長。

1.2農業機械設計中智能CAD技術應用重要性

隨著現階段我國的農業改革的全面實施，在農業機械設計層面也要充分注重技術水平的提高，將智能CAD技術應用在機械設計當中就顯得比較重要。傳統的農業機械設計中，還存在著一些不足之處，在計算機技術的廣泛應用下，對虛擬現實技術的應用，就減少了產品試行制作時間，在成本上也能大幅降低。智能CAD技術的應用對手工設計管理的方式有著改變，在數據資料發送產品概念應用下，對機械產品的設計效率也能有效提高，對機械設計的規范性得到了保證。

2農業機械設計中智能CAD技術的應用問題和具體應用

2.1農業機械設計中智能CAD技術應用問題

農業機械設計中對智能CAD技術的應用還存在著諸多問題有待解決，這些問題影響了機械設計的效率，有的應用人員僅僅是將智能CAD技術作為繪圖工具，沒有充分發揮其自身的價值。機械設計中對專業性計算機輔助設計軟件的應用還比較少，軟件的標準化以及正確的應用沒有實現[2]。對機械設計當中計算和需要的數據查找工作沒有加強，這就必然會影響機械設計的質量。再者，農業機械設計過程中，在智能CAD技術的網絡化以及數據集成技術的應用還需要進一步優化。當前集成制造系統主要是諸多集成形式達到計算機輔助設計以及加工等目標，機械設計企業間的溝通不強，在資源方面不能有效達到共享。沒有將智能CAD技術的網絡資源共享的目標得以實現，這就會影響技術的作用發揮。對智能CAD技術的應用缺少長遠的規劃。智能CAD技術的應用過程中，在工作規范化層面沒有加強重視。我國在機械設計的標準規范化層面和國際的創新改革步伐沒有及時跟上，在智能CAD技術的信息交流以及設計標準上還存在著諸多問題有待解決，對這一技術的應用時，沒有充分重視智能CAD技術的自身特性。這些問題的存在就必然會影響智能CAD技術的應用水平提高。

2.2農業機械設計中智能CAD技術具體應用

智能CAD技術在農業機械設計中多方面都能發揮積極作用，將智能CAD技術在農業機械模具當中進行應用就比較關鍵。農業機械設備生產中，機械模具是重要生產設施，也是機械設備零件生產的重要模具，所以模具的設計的精密性要能保證。采取傳統的設計方式，就比較容易出現人為失誤，造成設計上的差錯[3]。通過智能CAD技術的應用，對模具設計的精確性就可有效保證。不僅能進行二維圖形的設計，也能進行三維設計，從而保障了設計的精確，在外觀設計效果比較突出。農業機械設計中對底盤的設計，也需要對智能CAD技術進行應用。底盤設計師機械中的重要組成，對機械產品質量有著決定性作用。實際設計過程中，從總體上通過模塊化設計，注重模塊間的聯系以及數據的交換。智能CAD技術就能通過三維空間的布置，對零部件的位置加以明確化，從而構建整車坐標系和各部件的坐標。通過坐標點方法對總成裝配目標加以實現。設計之后就要實施檢查，對農業機械的動力性以及操縱穩定性等，都是比較重要的檢查內容。在智能CAD技術的應用下，就能提高底盤設計的質量。機械設計中車身的設計方面應用智能CAD技術，也有助于滿足實際設計要求。農業機械零部件設計后，需要對零部件實施組裝，通過和機械的功能要求相結合，對機械的外觀結構的美觀性以及實用性要能加以呈現。其中機械機身的設計有著嚴格要求，在智能CAD技術的支持下，在PDM集成技術基礎上就能將零部件進行組織起來，在合成設計的目標上就能得以實現[4]。應用中就涵蓋著用戶群體以及應用群體和系統環境處理等結合內容。智能CAD技術在數據處理能力上比較強，能滿足實際工作的需求。機械設計中對各零部件的設計工作中，由于工作量比較大，對智能CAD技術的需求也比較大。零部件的設計要通過模型參數的建立，以表格的方式進行數據存儲，智能CAD技術的應用就能完成這一目標。零部件的模型構建過程中，IBM以及DB2系統對零部件能參數化，對外部變量也有著促進作用[5]。在，智能化CAD的技術科學應用下，就能在零部件的設計質量上得以保證。

3結論

綜上所述，加強農業機械設計的科學性，就要應用新的技術，在智能CAD技術的應用已經愈來愈廣泛，這就能促進農業機械設計領域的大發展。通過從理論上對農業機械設計的研究分析，提出技術應用的問題以及具體的應用內容，希望同在這些理論的支持下，對實際機械設計可持續發展起到一定促進作用。

參考文獻

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[4]劉瑞玲,茍浩鋒,楊喜娟.一種數字級進模具設計與制造的集成智能框架的研究[J].硅谷,2014(02).

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關鍵詞：機械制造；自動化；節能高效設計

機械制造及自動化中的節能高效設計是機械制造及自動化的趨勢和前景。為此，本文將從現階段我國機械制造及自動化技術發展狀況入手，分析機械制造及自動化研發過程中的節能化研發路徑。

1現階段我國機械制造及自動化技術發展狀況

自20世紀70年代以來，中國的機械制造技術飛速發展，在我國的工業中占據越來越重要的位置。與此同時，計算機技術的發展賦予了機械制造業更多的活力。借助計算機技術，機械制造可以用更加高效、安全的方式完成設計制造過程，在計算機輔助設計的幫助下高效率和高安全性已經成為現今自動化機械制造的顯著特點。不過因國內企業對于此種技術的研發與應用落后于域外發達國家，因此無論是從技術研發理念，還是技術應用情況來看，均表現出明顯的不足，因而導致國內企業在此種技術的競爭方面同域外發達國家企業相比較而言毫無優勢。域外發達國家在機械制造及自動化技術的研發與應用方面已經日臻完善，同時，在注重對技術的持續研發過程之中，諸多域外發達國家從事機械制造的企業已經將現代社會的節能環保意識融入其中，從而推動了此種技術開始逐步實現了向節能化與智能化的發展。對比于域外發達國家企業的技術研發方向新進展，我國同類企業在技術研發方向的把握上尚且存在較大的不足。有鑒于此，從事機械制造業務的國內企業要注重對域外發達國家同類企業的研發經驗借鑒，進而通過企業國際合作以及跨國公司等形式，實現技術研發水平與技術研發工藝的升級。同時，作為政府主管部門而言，要依托政策引導的方式，敦促國內企業在技術研發過程之中融入智能化與環保化的研發理念，從而提升國內企業的市場競爭力。

2機械制造及自動化研發過程中的節能化研發路徑

機械制造及自動化研發過程中，要進行節能化的研發，需要注重遴選和應用節能發動機，注重遴選節能化的技術加工工藝，同時要進行虛擬化的機械設計。

2.1注重遴選和應用節能發動機

對于大型機械而言，發動機如同其心臟。發動機的功率決定了機械的工作與運轉效率。因此對于從事機械制造業務的企業而言，應當遴選和應用節能型發動機，以此實現機械工作作業中能耗與污染的降低。

2.2注重遴選節能化的技術加工工藝

從機械制造加工的角度來看，制造加工人員在技術加工工藝方面有著多種選擇，不過考慮到不同工藝的能耗情況存在顯著的差異，因此，制造加工人員應當在對不同加工工藝進行橫向對比之后，于其中遴選節能化的技術加工工藝，如此將實現對能耗的有效控制。（1）制造加工人員應當遴選科學的加工方式。以機械零部件加工的鍛壓工藝為例，其中冷鍛壓的污染情況較為突出，而熱鍛壓在能量轉化方面表現不佳，因而溫鍛壓技術應當成為首選。（2）制造加工人員應當注重對工藝參數的科學遴選。通過對工藝參數的科學遴選，能夠有效地實現對耗材的使用。（3）制造加工人員應當注重對冷卻工藝加以科學遴選。冷卻液是制造加工人員在從事機械零部件制造、加工過程之中所慣常使用的材料。基于降低能耗的考慮，機械制造加工人員應當注重對零部件加工過程之中對冷卻方法的創新，以便降低對冷卻液的依賴。（4）制造加工人員應當注重對制造加工工序的科學安排。通過科學、合理的機械零部件制造加工工序的安排，將達到科學統籌的效果，進而縮短用于機械零部件制造加工過程之中的工時，進而達到節能的效果。

2.3進行虛擬化的機械設計

通過結合計算機技術和自動控制技術能夠實現產品的模擬制造，這就是機械設計制造的虛擬化發展方向。采用虛擬化制造產品，一方面能夠節約資源，通過計算機模擬制造尋找產品的缺陷，并在計算機虛擬的環境中對產品進行修整，再模擬生產，直到產品規格符合要求，再將其數據輸出至生產系統，這樣能夠有效降低產品的次品率，提高產品的質量，降低資源的消耗，減少環境污染，對企業的發展也十分有利。采用虛擬化機械設計首先取締了傳統設計中的設計圖紙和樣品制造，通過此環節節省了紙資源的使用以及樣品能源的浪費；在制造好虛擬樣品后經歷的修改環節也降低了資源浪費；最后在設計完成后，通過數據傳輸能夠快速將設計轉為生產，節省制造時間，縮短工程周期。

3結語

當前，我國的科技發展增速較為顯著，然而在這個過程之中，國內的機械制造及自動化技術受限于起步較晚、制造加工工藝落后以及研發觀念落后等多種原因的影響，使得國內從事機械制造加工業務的企業競爭力同域外同類企業相比存在著顯著的不足。有鑒于此，國內企業應當積極借鑒域外的成功經驗，將節能環保的研發制造理念應用于機械零部件的制造加工之中。

參考文獻

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[2]張成磊，劉朝利.機械制造與自動化設計中的節能設計理念研究[J].科技風，2014（13）.

[3]曹雅莉.淺析節能設計理念在機械制造與自動化中的應用[J].裝備制造技術，2013（08）.

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關鍵詞：機械制造；自動化；節能設計

21世紀后，人類對于環境的可持續性有了全新的認識。節能、環保理念被反復提出，也得到了政府的認可和支持。但是，從當前人類的環境來看，重大污染問題不斷發生，不斷的升級，節能需求的實現迫在眉睫。因此，文章以節能為基礎，提出機械制造與自動化的節能設計理念，希望能夠在該領域提出切實可行的建議，也為我國的節能、環保之路略盡綿力。

1機械制造及其自動化的發展

1.1當下發展狀況

機械制造業及其自動化是我國目前工業發展的重要支柱，該領域在我國的發展，已經達到較高的水平。但從一些調查數據來看，該技術在國內的生產效率，卻遇到了瓶頸。換言之，就是技術生產力已經達到極致，新型技術仍舊沒有引入，工藝也處于亟待優化階段。而處于這樣的時期，意味著我國已經進入到“不進則退”的境遇。該背景下，若無法短時間內采用先進的技術，便必須進行生產工藝和各環節的逐步優化，只有這樣才能夠保證持續生產力的提升。否則我國機械制造及自動化領域，將可能被發達國家快速拉開更大的距離。

1.2發展趨勢及主流技術

隨著全球經濟一體化的實現，先進技術得到了有效的溝通和交互。將當前需求結合發展模式來看，機械制造及自動化，主要呈現出四大趨勢：①高度信息化管理。以信息技術替代傳統人力，實現高效的、靈活的管理模式，從而最大化實現成本的節約；②微電子化發展。不斷降低生產元器件體積，對空間成本進行有效的壓縮。微電子是機械制造業實現高效率機電一體化的管理的根本，同時也是當前背景下，提升生產效率的關鍵模式；③實現節能生產模式。節能可以壓縮生產成本，深度控制原材料的損耗。同時，實現環保的機械制造，基于以綠色為主題的環保理念的要求，勢必能夠有效促進生產產品的銷售；④智能化。基于信息技術對生產自動管理，替代人力對生產的干預，從而實現高效率的生產。從技術層面來看，機械制造及其自動化，當前主要采取的技術模式如下：①數字化技術。數字化同樣是以信息化為基礎，不過較比于前文所述，當前采取的技術模式還未實現理想化。數字化可以實現參數控制，從而實現管理的優化；②機電一體化技術。進行集成化管理，較大程度上優化資源，實現單載體多模塊的應用；③節能環保技術。該技術已經提出便得到領域的廣泛認可，其優勢在于通過降低能耗節約成本。而且節能環保技術是一種多環節優化的總稱，可以作用在各個生產環節上。

2節能設計的特點

文章所探討的節能設計，并非當前意識上的節能環保設計。但建立在其基礎上?？梢岳斫鉃闃嫿ㄒ怨澞墉h保技術為基礎，提出新型技術模式和管理理念，最大化實現機械制造及其自動化的管理優化。節能設計的特點分析如下：

2.1環保、低公害、清潔

環保是人類進入21世紀的一大議題。嚴格意義上來講，只有環保的機械生產，才是符合現代人類發展需求的模式。因此，節能設計中必須要考慮環保、低公害，并盡可能使用清潔能源，減少空氣污染等環境污染問題。事實上，機械制造的環保，主要取決于能源的使用和生產廢料的處理。如果能夠盡可能的使用清潔能源，如乙醇等，便會大幅度降低環境污染。而對于生產廢料的處理，當前較為有效的方式，無疑是實現材料的循環使用性。由此既保證的環境污染程度的降低，同時也能夠節約生產成本。

2.2使用環保型材料

環保型材料主要包括以下幾種：①材質自身的環保，即使成為生產廢料，也不會對環境構成污染影響；②材質的重復性價值較高，可以回收利用。可回收材料無論環保性，還是成本控制，都有著較為明顯的優勢；③可再生資源。事實上，大部分可再生資源大多都包含上述兩項的優勢。不過，從其本身的資源保護和消耗、以及人類可持續發展觀的角度上來看，可再生資源的利用價值，顯然要高于不可再生資源。

2.3合理的制作工藝流程

優化工藝流程可以：①減少生產環節，降低能源消耗，實現不可再生資源的節約；②采取工藝升級，例如鍛壓改為溫壓，從而直接實現節能需求；③降低原料的成本損耗，從工藝上優化生產。事實上，工藝優化是自人類生產加工領域出現以來，一直追求的完善生產模式。而隨著技術的不斷進步，相信工藝流程的管理將得到較大的提升和優化。

3結束語

隨著我國機械制造與自動化的不斷提升，其自身發展及對環境的影響，也得到了越來越多的重視。而節能作為人類發展的必要途徑，在該領域不僅關系到生產成本的管控，也與環境保護息息相關。因此，文章從節能角度出發，探討其在該領域的具體方式方法，希望能夠借此對機械制造與自動化的發展，提供些許可行的建議。

作者:喻待紅 單位:邵陽學院

參考文獻：

[1]李思宇,侯俊吉,王鶴云.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析[J].南方農機,2017(1):121.

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關鍵詞：智能設計技術；農業機械研發；應用探討

1智能設計技術概述

智能設計技術是近年來逐漸興起的技術類型，它在傳統研發設計的基礎上，融入了大數據、智能制造、虛擬現實、智能建模、知識工程等技術形態，并根據行業設計研發的需求，形成適配于行業產品研發生產的一種全新技術形態[1]。換句話說，智能設計技術雖然基于智能制造、大數據、虛擬現實等技術范疇，但在不同行業的應用中卻體現出了差異性。本文主要探討農業機械研發制造中智能設計技術的應用，結合農業機械研發制造行業的具體情況，重點探討了CAD智能建模技術、知識工程智能技術和虛擬現實智能驗證技術三種智能設計技術的應用。

2農業機械研發制造中智能設計技術的應用

2.1CAD智能建模技術及應用

傳統的CAD設計技術已被廣泛應用在農業機械制造領域，能夠輔助農機產品的設計、研發和三維仿真等設計工作，但在產品設計知識的高效利用領域體現了諸多問題，例如：傳統CAD技術能夠解決農業機械產品研發的結構性問題，但在建模設計知識與建模生成的融合上，存在靈活性、適應性和移植性不強的弊端。基于知識的CAD智能建模技術能夠較好地攻克這一難題，該技術以智能化設計為基礎，涵蓋CAD建模標準規范、材料特性、裝配語義、建模融合等新的技術形態，在農業機械研發制造中的應用體現出了新的價值。國內山東農業大學最新研發了一種基于CAD智能建模技術的農機產品制造模型特征提取方法，該方法將三維小波變換和CAD智能建模技術融合在一起，構建了農機產品設計ESB通用智能模型庫，技術人員在設計農業機械產品時，可以從智能模型庫中直接調取通用的設備模型，并運用三維小波變換進行智能分析，得到匹配性能最佳的產品模型，大大提升了大型復雜農業機械產品研發制造的效率和建模仿真的準確性[2]。

2.2知識工程智能技術及應用

知識工程智能技術源于專家系統的研究分支，貫穿于整個智能設計和制造領域，它以知識設計內容為基礎，通過科學的表示、獲取和推理過程，獲得制造產品的最佳研發方案。以知識推理智能技術為例，它根據待制造產品的設計需求，從已知的知識判斷得出新的設計思維方案，通過基于規則、實例和模型的推理過程，完成制造產品的智能設計過程。近年來，隨著現代農業機械產品功能和性能的多元化發展，設計一款農機產品所需的知識系統越來越復雜，傳統單一的設計推理模式難以滿足產品的設計和研發需求，采用集成的多推理知識工程智能技術能夠更好地解決現代農機產品研發面臨的這一問題。例如：中國農業大學研究了一種基于知識工程的快速設計推理方法，該方法以相似度匹配算法為核心，能夠對履帶式收獲機傳動系的機械構件進行快速推理，有效地縮短了產品設計周期，提升了產品的設計智能性[3]。

2.3虛擬現實智能驗證技術及應用

虛擬現實技術能夠對結構復雜且設計困難的大型農業機械產品研發起到很好的輔助作用，研發人員運用虛擬現實技術能夠實現對農機產品結構、外觀和進行的仿真建模，在虛擬現實系統中構建真實感很強的運作場景，完成對研發農機產品的仿真運行。近年來，在傳統虛擬現實技術的基礎上，一種新的虛擬現實智能驗證技術被逐漸應用在農業機械研發制造中，該技術不僅能夠實現傳統虛擬現實技術的所有功能，還能夠對仿真的效果進行智能驗證，驗證的效果與產品開發出的實際使用效果無限接近。例如：中國農業機械化科學研究院采用虛擬現實智能驗證技術，開發了基于視景仿真的聯合收獲機虛擬研發系統，該系統能夠在虛擬現實情境下建立聯合收獲機輪胎模型，并對聯合收獲機作業過程進行虛擬受力分析，進一步通過對收獲機運行時周邊環境如農田、樹木、草地等地表環境的虛擬建模和仿真，在VegaPrime中設計運動路徑，實現了聯合收獲機作業的3D視景仿真和作業效果測定，結果表明：虛擬環境下的仿真測定結果與后期開發的聯合收獲機運行效果誤差率小于1%[4]。

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1.1設計安全環保的駕駛室

在工業生產中,運用節能設計理念設計出的安全環保駕駛室,既可以提高制作的工作效率,還可以為司機創造一個良好的駕駛環境。同時,安全環保的駕駛室既可以緩解司機駕駛的疲勞感,也可以提高駕駛的安全系數。所以,在設計駕駛室時,可以運用人機工程學的設計原理為司機提供比較人性化的服務,并且司機的座位是可以全方位調整的。在設計過程中,可以運用調動和轉向的驅動器,并且它要帶有電子監控裝置。在設計駕駛室的操作環境時,要采用整體性、全部封閉的樣式玻璃,這樣就可以防止紫外線的輻射,同時,還要配置無氟環保型冷暖空調。

1.2選擇低公害的機械發動機

在對工程進行機械制作時,其最大的部件就是發動機,并且發動機的質量會對工程環境造成直接的影響,因此,為了降低發動機產生的噪聲,要選擇比較節能環保的發動機。這樣,就可以有效地解決噪聲污染大的問題,從而實現了節能、降低能源消耗的目的。另外,由于發電機具有耗費油量少、排放低等特點,所以,從另外一個角度看,它提高了加工效率,有效緩解了環境污染嚴重的問題。

1.3液壓系統的節能設計

對液壓系統進行節能設計是機械設計制造中非常重要的部分,所以,要想保證液壓系統能夠高效運作,一定要定期清潔液壓系統。同時,機械設計師在設計液壓系統時,一定要嚴格控制液壓機造成的污染,并且還要選擇適合的油料。除此之外,還要將油液中所有的雜質清理干凈,并且延長換油的時間,這樣就可以降低液壓系統出現故障的概率,在很大程度上降低了液壓系統的能源消耗,延長了機械系統的使用壽命。在設計液壓系統時,除了要選擇合適的施工材料外,還要認真檢查軟管的損害度和規定時間內的報廢量。

2節能設計理念的應用

2.1選擇使用可回收再利用材料

在進行機械制造與自動化設計的過程中,一定要選擇合適的材料。在選擇材料時,一定要堅持降低自然資源消耗的節能理念,要盡可能地選擇可以再生的資源和可以回收利用的資源。這樣選擇的原因是,機械制造與自動化在進行生產加工時,選擇可以再生的資源既能夠起到分解和回收再利用的作用,還可以減小對生態環境的危害,而且還不會排放出各種有毒有害的物質,有效地減少了對環境造成的污染。除此之外,在設計零部件結構時,一定要遵循“可重組、容易分配和容易分解”的原則。這樣做,不但可以提高環保材料的使用效率,還能夠有效避免有毒材料的使用。

2.2按照環境通用標準設計機械構件

要盡可能地延長設備的使用時間,降低設備的報廢率和機械部件廢棄所導致的污染處理成本。在設計過程中,在選擇材料時,必須要使用環保負荷比較低的材料,這樣就會降低材料的成本,并且還可以減少機械設備報廢之后處理污染物質時的工作量。在機械制造與自動化的設計過程中,要遵循“重量輕、能源消耗低和延長設備使用壽命”的原則,要盡量避免使用一些容易污染環境的材料。與此同時,還要注意通用性的特征,要不斷優化機械產品的設計,還要針對具體的情況適當降低機械自動化產品的質量,并要嚴格按照保護生態環境的原則完成機械設備的優化設計,這樣才能保證其符合環境通用的原則。除此之外,還要嚴格按照環境通用的標準設計機械構件。

2.3根據環境需要完善制作工藝

在機械制造與自動化的設計過程中,要不斷完善制作工藝,并且在選擇制作工藝時,單一零件的加工要與施工現場使用的設備相互匹配,例如,鍛壓工藝主要包括冷鍛壓、熱鍛壓等。與冷鍛壓方式相比,熱鍛壓工藝可以有效提高能源的利用率,而且從施工工藝上講,冷鍛壓的成本會更高,不然就會對環境造成很大的危害。因此,在以后的設計中,設計師會選擇溫鍛壓工藝施工。除此之外,還要根據具體要求有效地調整施工工序,并且要不斷完善工藝,這樣才能保證每一個環節都達到環保的要求,進而提高能源的利用率,實現了節能的效果。

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關鍵詞：設計優化；機械制造；自動化；理念分析

中圖分類號：TU85文獻標識碼： A

各行的發展帶動了經濟的發展，隨之而來的便是嚴重的能源浪費。在生產生活中，自動化和機械制造的結合，很好的推動了經濟的發展。現在人們面臨的是能源減少問題非常明顯，然而對能源的需求卻不斷增加，在機械制造中加入相關的節能技術已經成為了制造業發展的必要。所以在發展制造業的同時必須保護好環境合理的進行發展。

機械優化設計與節能的重要性

將節能環保引入到機械制造中去，是符合經濟、社會、環境長遠發展趨勢的。工業發展的過程中，能源不足是一個非常重要的瓶頸。怎樣在能源消耗比較少的情況下，發展好經濟，取得更快的進步，是工業發展的需要，機械制造業也是如此。在機械制造業中引進環保技術，真正做到環保，才能在保護環境的基礎上發展好經濟，推動工業發展，給人類創造更多的社會財富。

機械優化設計與節能的改進措施

選取發動機的時候盡量選擇低公害的

對機械而言，發動機是其系統中，影響環境最嚴重的部件。所以在選擇發動機的時候，應該選擇油耗比較低、排放少、噪聲低、效率高的水冷增加的環保型柴油機便能夠很好的減少給環境帶來的壓力，在發展經濟的同時維護好環境。

在設計液壓系統的時候，相關的防滲漏和清潔必須采取高效的措施

對于機械液壓轉動而言液壓油的實際清潔程度是非常重要的，所以在設計液壓系統的時候必須精心設計，從而達到去除油液中的雜質和微塵的目的，減少元件之間的磨損，避免出現故障，在減少換油次數的同時，保護周圍的環境。在港口機械中，液壓滲漏是非常普遍的污染方式，在進行液壓管路選材的時候，應該選擇一些抗腐蝕、密封性比較強并且封閉性比較好，防治老化的優質膠管；為了減少膠管的廢棄量，在設計的時候應該有意識的選取那些硬管。

三、機械制造中環保型材料的使用

（一）選擇可回收、再生的資源或者材料，從而減少資源的浪費和消耗

在機械制造或者材料選取的時候，為了達到環保的目的，可以選擇那些能夠分解、再生、回收的材料，還應該保證材料在加工的時候，不能夠產生大量的廢氣廢水廢渣。特別是在進行結構用零件生產的時候，一定要選取那些分解和裝配都比較容易的材料，從而保證機械化過程中材料的可再生率。

在進行設計的時候應該遵守重量輕、能耗低、壽命長的原則

對于機械生產而言，提高壽命能夠大大降低機械的報廢量和產量，減少了材料的消耗的同時也能夠減少其對環境的污染。此外在實際的時候，還必須考慮到怎樣更好的減少環境的負荷，實現機械以及其構件的通用性，所以在設計的時候還必須考慮到綜合性的問題，做好各方面的權衡，達到節能的目的。

在設計的時候，還應該考慮到零件報廢后的處理問題，盡量將成本降到最低

在進行自動化設計和機械制造的時候，最好不選去那些含氯橡膠、氟利昂、石棉以及樹脂的材料。若是那些零件不是主要部位的，則應該盡量采取非金屬的材料或者工程塑料，并且設計的時候，盡量使用那些環保效果比較好的新型材料，盡量減少使用重金屬。此外，在選取材料的時候應該充分考慮到零件報廢之后怎樣進行處理，盡量保證處理的能夠比較簡單、使用的處理費用比較少、給環境造成的污染也比較少。

合理的機械設計制作工藝保證節能

對產品的設計進行改進或者優化

1、對于設計而言，結構越簡單，設計起來越容易，并且越簡單制造的時候能耗便會更低。此外零件自身的結構和形狀也會對能耗有一定的影響，所以設計的時候應該對其進行優化，在保證功能的基礎上，盡量的做到對零件的簡化、對其結構進行優化，并且盡可能的減小體積。

2、根據實際生產的條件進行材料的選擇，在選擇材料的時候必須保證適應性的原則，根據機械的實際生產過程進行材料的選擇，盡量選那些能耗比較低的材料。

（二）在設計的時候注意工藝流程的能耗降低

對于相同的產品或者零件，在實際生產的時候可以采用不同的工藝，但是由于工藝的不同，能耗也會有所不同，選擇合理的工藝也能夠降低能耗，確保設備的運行載荷能夠達到最佳，減少浪費現象的出現，盡量在保證產品質量和效率以及經濟性的前提下，減少對能源的消耗，達到節能環保的目的。

加工方式必須選擇正確。零件的加工方式比較多，選擇加工方式的時候，應該考慮到現場的設備情況，選擇最合適的方式進行加工。比如說鍛壓的時候，可以采取熱鍛壓、溫鍛壓以及冷鍛壓的方式。其中溫鍛壓和冷鍛壓的方式利用能量的效率要比熱鍛壓高，但是冷鍛壓給環境造成的危害比較嚴重，所以在選擇的時候最好選擇溫鍛壓的方式。

工藝參數選擇必須合理。選擇好加工的方式以后，怎樣選擇工藝參數對于節能也是非常重要的。比如說加工余量和毛坯形狀的時候，那些階梯軸類的零件，選取毛坯的時候可以使用直徑棒料或者精鍛毛坯，但是二者之間消耗的能力卻存在很明顯的差別，所以應該進行綜合的考慮。

冷卻工藝選擇的時候注意節能。在機械制造以及自動化的時候會用到冷卻液，所以必須考慮到這個重要方面，最好不要采用油進行冷卻，會給環境造成嚴重的污染。

改進不合理的工序。在設計的時候，想要保證節能，還應該做好工序的安排，避免出現能源浪費的情況。

總結：

在經濟發展的過程中，機械制造和自動化發展的速度都很快，但是在經濟發展的同時，還必須考慮到能源的節約和環境保護的問題。能源危機已經出現了一段時間，并且解決起來也比較困難，所以在機械制造的過程中必須注意節能，在經濟發展的同時，保護好能源和環境。

參考文獻：

[1]趙勇,李樹平,趙丹.關于機械制造與自動化的研究[J].中國石油和化工標準與質量,2012（10）

[2]薛輝.機械制造與自動化中的節能設計理念分析[J].河南科技,2013（04）

篇7

【關鍵詞】PLC；AutoCAD；步進電機；雕刻機

1 系統組成

智能寫字雕刻機以步進電機作為控制對象，以Auto CAD作為輸入窗口，進行漢字坐標提取，采用同步帶直線模組滑臺帶動寫字筆（或雕刻頭）在二維平面的運動軌道上實現連續精確的運行。

系統主要由運動控制模塊、PLC控制模塊、人機模塊、數控導軌模塊、供電模塊、開關模塊等組成。

運動控制模塊以直流電機驅動為基礎，采用步進電機作為動力，實現控制對象在XYZ三個方向的運動。PLC控制模塊以臺達PLC為控制核心，通過對檢測模塊的反饋信息進行分析，將控制信息發送至被控對象，控制寫字筆（或雕刻頭）的運行軌跡。人機模塊通過Auto CAD作為輸入窗口，進行漢字坐標提取，通過RS232傳入PLC進行分析。數控導軌模塊采用KM3305A同步帶直線模組滑臺，控制寫字筆（或雕刻頭）在二維平面的運動軌道，實現連續精確的運行。供電模塊采用開關電源，為主電路及其控制系統供電。開關模塊用于控制電路通斷。

2 硬件選擇

2.1 步進電機的選擇

步進電機是將脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制電機。它的直線位移量或角位移量與脈沖信號數成正比，而與負載大小無關（在非超載的情況下），因此通過控制脈沖信號的個數，就能實現步進電機的精確定位。同時，步進電機的直線速度或轉速與脈沖信號的頻率成正比，通過改變電脈沖的頻率就能在很大范圍內調整步進電機的轉速，從而達到調速的目的，并能快速起動、反轉和制動。

本設計選用臺達ECMA系列單相步進電機ECMA-C2060RS作為被控對象，額定電壓為交流220V，額定輸出功率為400W，最大轉矩為47.74N/M，編碼器分辨率為17bit，高速脈沖輸入為4MPPS。它不僅能滿足設計的要求，而且更加經濟，性價比高。

2.2 步進電機驅動器的選擇

步進電機驅動器接收從PLC發出的脈沖信號并將其轉化為步進電機的角位移，換句話說，步進電機驅動器每接收一個脈沖信號，就驅動步進電機旋轉一個步距角。因此步進電機的轉速和脈沖信號的頻率成正比，通過控制脈沖信號的頻率，就可以對步進電機進行精確的調速。同時，控制輸入脈沖的個數，就可以實現對步進電機的精確定位。

本設計選用了一款與ECMA系列步進電機相匹配的高電壓、高電流、雙路全橋式電機驅動器L298。L298提供兩個使能輸入端，可以在不依賴于輸入信號的情況下，使能或禁用L298器件。L298低位晶體管的發射器連接到一起，而其對應的外部端口則可用來連接一個外部感應電阻。L298還提供一個額外的電壓輸入，所以其邏輯電路可以工作在更低的電壓下。其最大工作電流4A，電壓DC 4.5V～46V。

2.3 PLC的選擇

選用臺達DVP-20PM00M型號的PLC，有16個I/O接口，最大可擴展I/O至512點，內置10K容量的RAM數據存儲器，64K容量的ROM程序存儲器。

2.4 人機模塊的選擇

人機模塊是人機信息交換的重要部分，是人與機器進行信息交流的重要途徑。通過人機模塊，把自己的想法變成程序輸入到機器中，也能通過人機模塊向人們提供需要的信息。

本設計選用Auto CAD為人機模塊。利用Auto CAD，結合燕秀工具對圖片漢字進行分解，利用Mastercam X生成G代碼導入PMSOFT編程軟件生成梯形圖，最終把程序送入到PLC中，以實現對步進電機的控制。

2.5 滑臺的選擇

本設計選用了三維十字珠絲滑臺線性模組。用聯軸器將步進電機與滑臺珠絲桿聯接，步進電機轉動帶動滑臺做勻速、加減速的自動往返運行。

3 設計與實現

區別與已有的XY雙軸寫字雕刻機，本設計以PLC控制器為基礎，具有XYZ三軸閉環高精度寫字雕刻功能，能夠進行各種文字的書寫及其雕刻。以對A4紙點陣化X、Y找點為基礎，設置Z軸的0與1位置（0與紙面接觸，1離開紙面），利用Auto CAD準_提取漢字的坐標，將坐標送入PLC進行分析。

PLC上電后，通過Auto CAD繪制的圖形轉換的梯形圖輸入到PLC中，打開手動開關，PLC立即發出脈沖，通過Y0～？Y7把脈沖序列傳送給步進電機驅動器，步進電機驅動器立即驅動步進電機帶動滑臺上的寫字筆（或雕刻頭）做勻速的自由往返運動，觸碰到滑臺任何一個限位開關后將換向。

4 創新與應用

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關鍵詞：電能計量；多功能；便攜式計量裝置；研發

中圖分類號：TH241 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0013-02

1 設計思路

計量自動化是通過電能表、互感器、終端、計量自動化系統及其二次回路按照規定的接線方式和通信模式進行組合，構成在線電能計量自動化采集平臺。未來計量信息網絡化、數字化、智能化、標準化和系統化是現代電能計量裝置發展的必然趨勢，許多高新科技成果被廣泛運用到電力行業當中。而計量裝置運維工作是日常計量工作中的重要部分，目前計量裝置運維工作分為后臺系統運維和現場運維。而現場運維往往需要使用到，相位伏安表和萬用表等設備，但因現場條件因素的制約，往往單人操作設備時無法安全效率的使用相位伏安表和萬用表等設備。

一種有效的工具是工作是否安全效率的關鍵因素。因此將“多功能便攜式電能計量設備手繡裝置的研制”作為計量中心自動化班的攻關課題。河源供電局計量中心自動化班擬開發出多功能便攜式計量設備手繡，用來攜帶日常工作中需要使用到的基本工具，并且有效解決單人工作困難的問題。這樣既能增加日常工作效率又能提高單人工作安全性，為計量工作帶來很大的便捷[1]。

2 計量工作主要工作內容及特點

計量自動化班承載著線損管理、計量校核、故障檢修等日常工作，尤其在進行線路分線或分段線損率測量核算工作中，一般采用在現場分路或支線上裝表計量，抄算出電量與同一時間內低壓電力用戶用電信息采集系統用戶電量進行比對，核算出分路線損率。

在裝表過程中必須進行停電，拆卸三相出線后方能將三相出線分別穿入穿心式互感器，將出線恢復連接，再進行電能表的接線，在此過程中，多由于出線線徑較大，裝表空間狹小等不利因素導致施工時費力、費時，同時還要反向操作恢復，給工作帶來做多不便。

計量裝置安裝流程為：電能表及表箱的臨時固定-停電、驗電、裝設接地線-拆除三相出線-依次套入三相互感器并作間隔調整-三相出線復裝-三相電流互感器與電能表接線端的連接-電能表電壓線的連接-通電前準備-拆除接地、通電。

計量裝置拆除流程為：停電、驗電、裝設接地線一拆除三相出線-依次取下三相互感器-出線復裝-三相電流互感器與電能表接線端的拆除-電能表電壓線的拆除-表箱拆除及整理-拆除接地、恢復供電。

因此計量工作量大；在安裝和拆除工序耗時比率中，其中停電、驗電、裝接地線+三相出線的拆除+檢查通電+再拆除恢復供電環節所占比例最大，平均；停電時間長；部分流程繁雜等工作特點[2]。

河源供電局計量中心日常工作中都要使用到萬用表、相位伏安表、螺絲刀、扎帶等工具，這些工具都是我們工作中不可或缺的好伙伴。但是由于相位伏安表和萬用表等設備過于龐大不方便攜帶讀數而且使用過程中又要用到電流表鉗、電壓表針、螺絲刀、扎帶等設備，這些無疑都需要用雙手來完成操作，大大增加了單人完成工作的難度，必須要雙人協助才能比較便捷的完成操作。而且工作完成后工具經常會丟三落四疏于清點，造成不必要的損失，給后續工作帶來很大的不便。計量中心自動化班根據傳統電能計量裝置的安裝拆除特點，設計了這一裝置。

3 設計預期效果及應用的技術原理

3.1 預期效果

通過設計多功能便攜式計量設備手繡預期可以達到以下效果如下：

①通過自己設計制造，不僅能夠申請自主的專利權，還可以極大的減少成本；

②通過使用多功能便攜式計量設備手繡，可以極大改善單人使用計量工器具困難的問題，降低因單人操作失誤而增高的安全風險系數；

③通過使用多功能便攜式計量設備手繡，把萬用表這種帶表屏的設備固定在前臂上，既可以方便查看表屏又可以騰出雙手投入工作，為工作帶來便捷；

④使用多功能便攜式計量設備手繡，可以方便攜帶常用計量工器具。

3.2 應用技術原理

計量工作中，大多采用專業工具進行檢測、檢驗、維修，因此日常工作中需要攜帶很多工具，而在工作過程，存在設備種類繁多、攜帶不方便、工作量大、單人操作、人員操作不方便等困難。

特別是線損管理和計量校驗工作中，由于工作中單人使用萬用表和相位伏安表時極為不便，如果沒有合適的擺放設備的位置，既要用手拿住設備主機查看表屏數據又要拿住兩只設備表針進行施工操作，操作難度大大增加。要不就把設備主機懸置與空中，雙手才能正常操作，但是懸置的設備主機會在空中左右來回晃動可能會與帶電設備誤碰造成設備短路或者不慎殘繞工作人員腿部致使工作人摔倒誤碰帶電設備造成人身安全風險隱患。采用前臂式固定的方法不僅可以有效解決單人不便查看設備表屏的問題，還可以完全解放雙手投入工作，為工作帶來便捷[3]。設計原理圖，如圖1所示。

4 多功能便攜式計量設備手繡的主要作用及應用前 景分析

4.1 主要特點及作用

4.1.1 主要特點

設計的多功能便攜式計量設備手繡主要是便于在線損管理、計量校驗等工作中方便操作人員操作。其主要特點有：

①多功能便攜式計量設備手繡必須由絕緣材料制作而成。

②多功能便攜式計量設備手繡必須能牢固的固定在前臂上，防止掉落造成風險。

③多功能便攜式計量設備手繡必須能牢固的固定設備，防止掉落造成風險。

4.1.2 主要作用

其重要主要作用主要包括以下幾點：

①對計量帶表屏設備前臂式固定，既可以方便查看又可以解放雙手投入工作，為單人操作帶來便捷；

②可以攜帶常用的基本工器具，節省工作中來回拿工器具的時間；

③降低因單人操作失誤而增加的安全風險系數。

4.2 應用前景

由于產品成本低，應用層面廣，可以很好應對各種日?；鶎庸ぷ鞴て骶咝枨?，普及容易且范圍廣，為單人操作帶來很大的便捷，且可以大大節省工作時間，提高工作效率。

5 成果效益分析

多功能便攜式計量設備手繡主要再于減輕勞動操作強度，操作便捷實用；另外更大的提高了安全系數。

經濟效益方面，該成果設計完成后，應用層面較廣，大大節省勞動強度，提高了效率。計量裝置安裝和拆除的整個過程，由目前的平均58.92 min縮短為14.13 min，縮短工時76.02%。根據工時費計算，以廣東河源供電局工資計算（人工工資每年為200萬計算），每年可節約工時費用約為：

200萬×76.02%=152.04萬元；

另外還有其他工時也大大降低。

社會效益方面，由于設計簡便靈巧，大大降低勞動強度，而且實用節約，安全系數高，方便了廣大電力公司的職工，也保障了他們的生命安全，得到廣大職工群眾的認可。具有一定的社會應用及推廣價值，社會效益明顯。

參考文獻：

[1] 巢文偉，周婕，莫興龍.便攜式電能計量裝置的研制[J]。農業自動化，

2016，345（02）：46-47.

[2] 李來偉，李書全，孫曉莉.面向21世紀的電能計量裝置淺談電能計量 裝置的發展與未來[J].電力設備，2014，5（04）：1-4.

篇9

關鍵詞:畢業課題;應用;實訓;實踐能力

1、前言

畢業設計(論文)是高職教育人才培養計劃中的重要組成部分，是教學計劃中最后一個重要的綜合性、實踐性教學環節，是學生在教師的指導下，獨立從事科學研究工作的初步嘗試。畢業設計的目的是:培養學生獨立地綜合運用所學的基礎理論、基礎知識和基本技能，培養學生解決實際問題和實踐動手的能力，在實驗測試、試驗分析、數據處理等基本技能方面對學生進行初步訓練。也是畢業生走向工作崗位之前提高綜合素質的重要實踐環節，對大學生的成長及適應社會需要有著深遠的影響。

因此，基本教學要求如下:

(1)通過畢業設計教學工作，培養學生勇于實踐、勇于探索和開拓創新的意識和精神，培養學生正確的設計思想和技術經濟觀點，理論聯系實際的工作作風、嚴肅認真的科學態度。

(2)在畢業設計(論文)過程中，通過完成具有一定理論或實踐意義的科研性課題，使其受到科學研究方法的基本訓練，培養學生綜合運用、鞏固與擴展所學的基礎理論和專業知識，提高解決問題和動手的能力。

(3)培養學生正確的設計思想和技術經濟觀點，理論聯系實際的工作作風、嚴肅認真的科學態度。

(4)通過對重點問題的獨立鉆研，使學生受到工程設計方法和科學研究方法的初步訓練。

(5)使學生在查閱文獻和收集資料、理論分析和方案制定、繪圖、計算、實驗、數據處理、使用計算機、外文閱讀、撰寫設計說明書或論文等基本技能方面得到進一步的訓練和提高。

要使學生達到上述要求，僅僅依靠在較短的一個畢業設計設計周期中完成是很困難的，我們的做法是在學生入學后抓住幾個階段做好相應的工作，使學生在整個大學三年的學習中，始終圍繞著如何提高解決問題和動手的能力的教學環節進行，取得了良好的效果。

2、新生入學專業介紹

入學后的新生絕大多數同學對本專業(機械制造)不了解，尤其是對本專業開設的課程體系、教學環節、實踐環節以及大學畢業后做什么、三年的大學怎樣學習一無所知。因此，我們在新生入學后軍訓結束，馬上進行上課之前進行專業介紹。專業介紹由各個專業的牽頭人負責。十幾年的工作積累了一些較成熟的做法總結如下。

(1)學校總體情況介紹

新生入學后對具有30多年辦學歷史的學校背景一概不知。尤其是我院2000年轉制以后從2001級以后入學的學生對學?？傮w印象，特別是我校30多年辦學凝練的“韶鋼精神①”和“寬厚平和精神②”，是如何在辦學過程中體現的更是一無所知。我們通過制作幻燈片收集大量的圖片和資料，通過播放和講解教育學生，讓學生發揚這兩個精神，為建設廣東建設祖國努力學習。

(2)專業介紹

我院機械系建立的初衷，是為韶關鋼鐵現代化大生產培養技術人才。學生的生源有百分之九十以上是來自本省。盡管目前本專業的畢業生遍布全國，但是養育松山職院的“鋼鐵之恩”我們始終不能忘記。通過介紹專業的歷史沿革及與韶鋼的現代化大生產的關系，使學生明確學習的目標。此外，還介紹入學后對于基礎課、專業基礎課、專業課等不同課程的學習方法，以及學習成績、綜合素質與就業之間的密切關系，讓學生從一入學開始就注重綜合素質的訓練，意識到它的重要性，以便適應社會的需要。

3、改革金工實習與工藝實習的模式

金工實習與工藝實習是本專業兩個重要的教學實踐環節，本專業方向實踐實習是在學院實訓中心進行;工藝實習是在韶關鋼鐵集團公司、韶關軸承廠、韶關機修廠進行。以往的實訓模式是實習時間固定、學生分組固定，學生沒有自己的思維空間和活動空間。實習目的也只是為后續課程打基礎。在對學院院辦工廠與機械系資源整合改進后的金工實習，訓練中心全天候開放，學生隨時可以進行實習。學生可根據自己的愛好，自己設計圖紙，自己加工零件自己裝配機構，更重要的是參與到真正的一線生產中去，參與校辦工廠的生產生活，提前進入工廠狀態，為以后工作提前作好充分準備。

除此之外，我們系由系領導牽頭，專業教師帶隊，學生為骨干積極參與廣東省與全國的金工大賽和數控大賽，定期舉行“金工操作大賽”，大賽題目學生自己擬定。實訓中心組織教師對參賽學生的設計方案進行審核和論證，指出其中的不足指出。學生可自由結合組成若干小組，每一組派代表進行作品答辯。作品完成后專家組進行逐評判，評出優秀、良好、中等、及格等不同那個檔次的作品。通過舉行金工大賽活動，促進了學生參與集體活動的積極性，學生在其中也得到各種鍛煉。通過實習方式的改進，有效地增強了學生的動手能力，實習效果明顯提高。

工藝實習針對學生所學的課程進行結合實際進行，實習中給學生創造條件，讓學生查閱工廠的工藝文件;給學生布置相應的課程設計題目，讓學生結合生產實際設計切實可行的工藝規程，真正達到實習中理論聯系實際的目的。

4、組織學生參與教師的科研課題和生產實踐

學生綜合素質的提高，完全依靠學生自己是很難做到的，教師要為學生創造有利的條件，盡一切可能讓學生參與實際工作，在工作中教師作為一名組織者。吸收學生參與教師的科研和生產實踐工作，是我們十幾年來較成功和較成熟的方法。學生參與的這項工作中，在教師的鼓勵和引導下，由開始不知從何做起，到大膽的發表自己的想法，有些先進的設計都是來源于學生。學生參與教師科研工作的每一個環節，從調查研究、方案草圖設計、方案比較、樣機制作到樣機試驗改進，每一項工作教師都給學生動腦和動手的機會，使學生從中真正學到了課本中所學不到的知識。對學生的畢業設計乃至走向工作崗位從事技術工作起到了難以估量的作用。實踐證明，凡是提前參與教師科研和生產實踐的學生畢業設計完成的均很出色，論文均是優秀，在就業期間很快被用人單位選用，并且在工作中每每都能出色的完成各項工作。

學生畢業設計能力的培養學要雙方的努力，也不是一朝一夕所能完成的，其途徑也有許多。我們只能先在在某一方面做一點好的改變和突破，更多個好的方法還有待于我們繼續探索，也衷心的希望各位同行和專家多提出寶貴的意見。

參考文獻

[1] 教育部.關于加強高職(高專)院校師資隊伍建設的意見[M].教高廳[2002]5號。

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[關鍵詞]常規 智能一體化 便攜式保護裝置 設計

中圖分類號：R540 41 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0008-01

在電力系統變電站運行過程中，變電站中的繼電保護裝置或者新電力設備在運行中會出現一些異常問題，或者需要定期的進行檢修，因此，在此期間，為了確保電力系統能夠正常提供供電服務，需要使用一些臨時性的通用保護裝置來確保其正常運行。

一、常規智能一體化便攜式保護裝置的邏輯元件組成

在設計常規智能一體化便攜式保護裝置的保護功能時，主要以PLC的方式為主。PLC擁有圖形化界面，可以進一步實現裝置保護功能的可視化。而且該裝置由許多邏輯元件組成，在進行保護工作時，只需要工程設計者或者用戶根據工程的實際情況，將裝置內的邏輯元件進行自由的組合，從而實現保護控制的目的。這樣不僅操作更加靈活方便，還實現了裝置的多功能化，維護起來也較為方便。

（一）基本的邏輯元件：主要有異或門邏輯元件、與門邏輯元件、以及或門邏輯元件三種。

（二）開入開出元件：主要有開入輸出元件、開入輸入元件、控制字元件以及壓板元件四種。

（三）時間元件：主要有延時動作延時返回元件、延時動作元件以及延時返回元件三種。

（四）過量欠量元件：主要分為單通道過量元件以及單通道欠量元件兩種，其中，單通道過量元件主要包括了單通道過量元件，三通道（或者）過量元件、三通道（和）過量元件等。而單通道欠量元件主要包括了三通道（或者）欠量元件、三通道（和）欠量元件等。

（五）可擴展復合元件：主要包括了反時限延時元件、方向判斷元件以及復合電壓閉鎖元件等。

二、常規智能一體化便攜式保護裝置的應用

常規智能一體化便攜式保護裝置對于常規變電站以及智能變電站都能適用。應用常規智能一體化便攜式保護裝置可以對變電站進行臨時性的保護，確保其在檢修期間不會因為出現突發性的故障而引起跳閘、斷電等問題，從而保障電力系統安全正常運行。

（一）常規變電站中的使用

圖1為常規變電站中智能一體化便攜式保護裝置的運作程序圖，一般情況下，只有在停止供電的情況下才可以對常規變電站中的線路以及變壓器等結構中的保護裝置進行必要的檢修以及維護，這樣會極大阻礙電力系統的正常運行，給電力用戶帶來極大的不便。但是使用智能一體化便攜式保護裝置后，就可以讓其暫時性的接替原有保護裝置的保護工作，從而減少了斷電帶來的不便，確保了電力系統正常運行。

（二）智能變電站中的使用

在智能變電站運行過程中，需要對智能終端、合并單元、網絡交換機以及保護裝置等做定期的維護，而且，為了保護電力系統安全性，供電網絡中出現任何一點內部故障都必須立即對其進行檢修，為了確保電力系統的正常運行，在此維護與檢修過程中，可以使用智能一體化便攜式保護裝置來替代需要維護或者檢修的部分，從而確保電力系統正常有序運行。

1.合并單元

如圖2所示，在維護合并單元時，其替換方法是：將智能一體化便攜式保護裝置的交流端子與合并單元的互感器連接起來，該保護裝置就可以利用光纖接口與合并單元進行連接，繼續完成數據采樣，其傳輸協議采樣值主要有IEC61850―9―2、IEC60044―8（FT3）兩種。

2.保護裝置

在維護保護裝置時，將智能一體化便攜式保護裝置的SV光纖接口與合并單元中的備用接口連接起來，再通過該保護裝置中的GOOSE跳閘光纖接口將其與變電站中的智能終端連接起來，從而使智能一體化便攜式保護裝置暫時取代變電站原有的保護裝置，完成動作判斷工作。

3.智能終端

將智能一體化便攜式保護裝置的交流端子與合并單元的互感器連接起來，再將該保護裝置中的跳閘出口與變電系統內斷路器中的跳合閘線圈相連接，以此，就可以替代變電系統中原有的合并單元、智能終端以及保護裝置等，從而確保維修期間，變電系統還可以正常進行跳合閘出口、數據采集以及保護判斷等工作。

4.網絡交換機和光纖

在進行網絡交換機和光纖維護工作中，首先需要將智能一體化便攜式保護裝置的交流端子與合并單元的互感器連接起來，再將該保護裝置中的跳閘出口與變電系統內斷路器中的跳合閘線圈相連接，以此，就可以替代變電系統中原有的合并單元、智能終端以及保護裝置等，完成變電系統所需的跳合閘出口、數據采集以及保護判斷等工作。

三、總結

綜上所述，電力系統的飛速發展，給人們的生產生活帶來了極大的便利，但是隨之而來的電力安全問題也受到了越來越多的關注。常規變電站中的系統十分繁多，而且有著數據資源重復采集、變電站設計調試復雜、缺乏規范化與標準化等問題。而智能變電站中的合并單元、保護裝置、智能終端等又因為沒有充分的運行測試，因此極易因為外界環境影響，出現各種設備故障問題，再加之變電站各類設備需要進行定期的維護，因此，智能一體化便攜式保護裝置的設計與應用就顯得尤為重要。利用該保護裝置，可以確保在維護與檢修變電站各類設備時不會影響到電力系統正常運行，保障電力系統運行安全有序性。

參考文獻：