數字動畫技術論文范文
時間:2023-04-02 03:08:15
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篇1
數字動畫從傳統動畫發展而來,是對傳統動畫的審美情趣的一種繼承,它革新了傳統動畫的生產方式,革新了創造工具并拓寬了傳統文化的創造思路。動畫是一門包含繪畫、影視視聽語言、運動規律和文化等多方面內容的綜合性藝術。數字動畫繼承了傳統文化使用文學劇本的方式,它遵循基本的影視理論,使用鏡頭語言指導拍攝,而且和傳統動畫一樣使用繪畫來進行畫面表現。數字動畫故事篇的每一個故事都具有很強的故事性,事件的起、承、轉、合都按照文學作品的發展規律。傳統動畫極講究畫面的藝術性,數字動畫沿襲了相同的審美情趣,在色彩方面尤為注重。數字動畫中的角色運動法也與傳統動畫相同,設計動作也遵循傳統動畫所遵循的基本原則,突顯明顯的效果,動作有緩沖部分、夸大部分、緩入和緩出、弧線運動、跟隨效果、擠壓拉伸等等。在視聽語言運用方面數字動畫與傳統動畫一致,都講究聲音和畫面的配合,鏡頭語言的意義銜接完整等等。數字技術的運用也在傳統動畫的基礎上造就了新的數字審美原則。我國早期動畫中運用水墨畫的方式,是特殊技術手段產生的代表之一,手工根據手段與介質的不同來創造風格不同的動畫畫面,利用水墨畫創作動畫的動畫作品也曾在世界上屢獲大獎。而數字技術的革新,肯定會給動畫制作帶來更多的形式和思維發展的轉變,數字動畫做展現出來的魅力,離不開傳統動畫的理論支持,也會在傳統動畫的基礎上,開出新的藝術花朵。
二、數字技術在動畫藝術中的具體應用
(一)取代了傳統的手繪模式
先用繪畫的方式把圖像畫在紙上或者璐璐片上,再將其繪畫成連續的多幅畫面,用攝影機進行逐幀拍攝,沖洗得到底板后再制作出樣片,對樣片進行剪輯,這就是傳統的手繪動畫的制作過程。這項艱辛的勞動更趨近于集體性的制作,投入的人力資源巨大,耗費了工作人員的時間和精力。在數字技術的運用下,計算機承擔了動畫制作的主要內容,傳統的中國畫的繪制也可以借助計算機來完成。通常,繪制少量的人物圖片后,計算機就能變化出幾千個不同的人物表情,一部完整的影視作品,用來拍攝的圖片可能需要幾十萬張,而草圖的繪制量更是可以達到幾億張,如果這樣一個龐大的任務都需要靠手工來完成,那么所需要的人力和其它資源是難以想象的。數字技術在動畫行業的使用和不斷深入,大大的縮短了動畫藝術創作的時間,把藝術家們從繁重的手功勞動中解放出來。
(二)全方位的數字化轉換
計算機的圖像處理技術規模化、產業化的發展促進了中國動畫產業的飛速發展。利用數字技術將素材記錄到計算機中,進行動畫剪輯,通過以往的圖像數據來提取表現空間的動態對象來生產動畫。在制作圖片的過程中,剪刀加漿糊的方式被淘汰了,只需簡單的鼠標操控和鍵盤操作就能完成相同的工作內容。硬件和軟件的擴展解決了高難度特技制作的難題,通過計算機直接制作完成,而非通過模型和攝影手段來成就特技,這是動畫制作技術的一大飛躍。運用數字技術合成的畫面,可以滿足多種特殊情景的需要,靈活變通,所以獨具生命力。
(三)動畫創作領域的變化
數字技術改變了動畫藝術的制作技術,也豐富和拓展了動畫藝術本體。在數字動畫出現之前,手繪制作的電視動畫和電影動畫是動畫創作的主要創作領域。數字技術的發展使得動畫藝術的創作領域拓展,二維動畫、三維動畫、Flas、游戲動畫和手機動畫都相繼出現了。動畫藝術形式的豐富使得它和各個傳播媒體的關系日益密切。1969年到1967年間,貝爾實驗室開始嘗試二維動畫系統。20世紀70年代初期,三維動畫出現,到了90年代,Flash也成為了網絡動畫大家庭的新成員,網絡游戲也是網絡動畫的新樣式。媒體的普及引起手機爆發式的增長,未來動畫發展的焦點開始聚集在手機動畫的發展。
(四)數字二維動畫中的無紙動畫和半無紙動畫
制作流程復雜,工序繁多的二維動畫制作過程,使得一般個人和小型公司幾乎不能單獨完成大型的二維動畫制作。數字技術的引進使得二維動畫中的無紙技術產生,雖然無紙技術的基本流程類似于傳統的二維動畫制作,但是它利用計算機軟件替代了傳統工序中復雜的儀器,節省了昂貴的儀器投入資金,這使動畫制作更加方便快捷。半無紙動畫是指數字技術引入動畫創作的初期,只在局部利用數字技術,而且主要是運用在上色之后的環節。因為數字技術的優勢,二維動畫創作應用半無紙動畫技術后,將描線、上色、原畫、動畫、設計稿等諸多環節的操作都轉移到數字平臺來完成,這大大提高了生產效率,節省了生產資金。隨著數字技術進一步滲透,全無紙動畫形成,全無紙技術不僅只在著色或后期在計算機中完成,而且可以通過專業的軟件直接繪制前期的設計稿、原畫以及中期的動畫等。這樣看來,全無紙動畫的出現,可以說是全方位采用計算機制作動畫形式的出現。
(五)影視作品中三維動畫的強大魅力
20世紀90年代后半期,三維動畫藝術發展極為迅速,在三維技術的不斷普及和運用中,市場上出現了一系列的經典影片,其中《泰坦尼克號》、《哈利波特》、《侏羅紀公園》、《駭客帝國》等都是大家耳熟能詳的。三維藝術的創新徹底革新了影視特技、計算機游戲、電視、建筑等行業的專業技術。在影視方面,三維藝術創作的出現,使它在電影、電視節目的后期制作中,逐漸完全取代了傳統的光學膠片法,成為了影視后期制作的核心部分。特技制作是后期制作的一個主要內容。早期的影視特技制作,往往是在拍攝過程和洗印階段中,通過一些簡單的手段較粗糙的完成,比如模型制作、特技攝影和光學合成。這樣的手段存在著很大的弊端。由于有些時候電影需要拍攝的對象可能在實際生活中并不存在,有些時候電影需要同時拍攝的兩個對象無法出現在同一畫面中,這些問題是無法通過化妝和模型來完成的,所以直接局限了早期影視作品的發展。而三維動畫藝術可以直接合成想要的畫面,打破了現實里沒有和不能同時存在兩個或多個對象的局限性。如《哈利波特》中神奇的魔法,《泰坦尼克號》中沉船的畫面,這些都離不開三維動畫藝術的功勞。
三、結語
篇2
在阿爾油田建有2座閥組間、1座聯合站。閥組間工藝包括摻水分配計量、混合液回站計量、壓力、溫度、可燃氣體監測與排風扇聯動控制等;聯合站工藝包括集油、分離、伴生氣處理、摻水、外輸、污水處理、注水、消防、加熱、天然氣發電等工藝流程。原油處理采用密閉處理流程;利用兩相分離、三相分離和大罐抽氣最大限度的收集天然氣,用于加熱爐燃燒和天然氣發電;污水經過沉降、過濾后注入地下,采用了14臺套集成撬裝設備,簡化了工藝流程。閥組間數據采集:溫度、流量、壓力、可燃氣體和視頻等生產數據和圖像等的實時采集;排風扇與可燃氣體報警聯動,實現無人值守。聯合站自動化監控[1]:對生產過程進行動態、實時、逼真的顯示;能夠對監測的結果自動存儲入庫;能夠對異常的情況及時準確的進行報警;并且能夠根據需要進行報表打印等功能;在控制方面實現了:回水罐自動補水控制,污水灌液位控制,三相分離器油室、水室、氣室的液位、壓力自動PID調節控制、注水泵變頻控制、電動閥遠程開關控制、泵啟停控制。從而能夠使整個聯合站的各設備的運行情況和生產流程,實現遠程監測和控制。阿爾聯合站監控點約4000余點,接入第三方設備的控制系統14臺套。
二、自動化系統設計
2.1結構設計。阿爾油田的自動化建設,以聯合站為中控室為監控中心,以單井、閥組間和聯合站等各個生產單元為節點,構成一個二級SCADA自動化監控管理系統。各生產單元采用遠程終端單元(RTU)或PLC等檢控裝置,實現數據的自動采集和控制,并通過無線和有線方式實現數據通訊[2],自動化系統結構如圖3。抽油機井生產現場的示功圖、壓力、溫度等監控儀表,全部采用433MHz短距離無線通訊技術,實現信號的無線傳輸,最大限度減少了對草原的破挖。單井與監控中心采用McWell無線寬帶通訊系統,McWiLL是一種基于全IP移動寬帶無線接入系統,能提供超大容量的移動寬帶數據和移動語音業務,可以為油田單井的視頻監控和數據采集提供無線寬帶接入方式[3]。解決了偏遠地區的數據、圖像和語音的通訊問題。
2.2監控中心。根據油田的規模,在阿爾聯合站建設屬于站場一級的監控中心,按照《油氣田地面工程數字化建設規定(試行)》的要求,應具有以下功能:(1)對站內與所轄井、站(廠)、管道的工藝參數進行數據采集、處理。動態工藝流程顯示;報警、事件管理及報表的自動生成打印;(2)實時和歷史數據的存儲、歸檔、管理以及趨勢圖顯示;(3)PID控制、批量控制、邏輯控制和緊急停車;(4)單井計量管理;(5)站場可燃(有毒)氣體、火災報警和安全狀況監視;(6)經通信接口與第三方的監控系統或智能設備交換信息;(7)為上一級計算機控制系統提供有關數據并接受其調度指令。
2.3軟件系統設計。對照監控中心所具有的功能要求,油田生產自動化系統的上位機軟件主要由組態軟件、實時數據庫和應用軟件等構成。2.3.1組態軟件。采用美國Wonderware公司的Intouch人機組態軟件包。是實現人機界面生成最快捷和最容易的一款軟件,充分利用其提供的各種繪圖工具和動畫連接技術,使圖形、文字等與現場的數據相關聯,創建以窗口為界面的工藝流程動態顯示[4],實際顯示畫面如圖42.3.2實時數據庫系統。采用美國Wonderware公司的InSQLServer實時數據庫系統。可實現實時數據的秒級存儲,對后期工藝過程進行優化控制和在線分析,及時調整工藝參數和大數據分析,打下良好基礎。2.3.3示功圖量油軟件系統。在采集的地面示功圖時,同步對電參量(電流、功率等)進行采集,實現油井產液量計量、系統效率的自動計算、油井工況診斷、優化決策、數據網絡查詢等功能。
三、結論
篇3
1.1地形測量與測繪技術的概念和用處
伴隨著我國社會經濟的不斷進步,各級部門對于在發展過程中,土地資源、環境問題、能源方面都有了很高的要求,與此同時,人們的生活水平也在不斷的提高,對于建筑的舒適和生活質量的要求更加的提升,地形測量和測繪技術在現實生活中起到了很關鍵地作用。這將對于人們對影響土地資源利用方面的一些因素,有了可靠的數據資料去證明。作為一種工程設計和實施的參考,能夠有效保證工程施工的順利進行。同時,對于一些地形、地貌很偏僻的地方,也可以通過該系統獲得真實的數據,這是人為不能進行測定的。
1.2地形測量和測繪技術的發展現狀
以前,我們要想了解一片區域或者是地形的特征,就必須不怕艱難險阻,通過實地手動進行測量,才能實現,現代社會,伴隨著科學技術的不斷進步,在地形測量中,注入了先進的科學技術,采用優良地科學技術分析儀器,很有效地就完成了測量。而且數據更加地精確。人們也逐漸開始將自動化與地形測量相結合進行研究了[1]。
2.地形測量與測繪自動化技術
現代計算機技術的發展,網絡技術的應用,隨之而來的就是在測量儀器方面的技術改革,這些已經引起了在測繪自動化方向的發展。3S技術即GPS全球定位系統、GIS地理信息系統、RS遙感這三大技術,是集成技術的核心。
2.1GPS技術
GPS(GlobalPositioningSystem)是大家所熟知的全球定位系統,這個系統是美國在20世紀研制成功的,現在已經全面建成了導航衛星系統,可以用來測量時間和距離,能夠在海、陸、空進行全方位實時進行系統的定位和導航。具有高精度、全天候、高效率、多功能的一種測繪工具。與其他的地面測定系統比較,它擁有很多優良的性能:功能多、保密性能極強、抗干擾性能優良,應用的范圍及其廣泛。具有觀察的時間短的特點,在操作方面簡單,容易操作,易學,精度準確。特別是在水上定位,定位的精度可以達到厘米級的水準。隨后的GPSRTK技術,則是一種更加新型的測量系統,能夠準確地測量定點的位置,體現實時動態的效果。
2.2GIS技術
采用現代計算機圖形技術和數據庫的相關的知識理論,來對地理空間資料進行數據處理,其內部蘊含了地理學、測量學、幾何學和數據庫的相關知識,將這些綜合在一起,提高了其綜合性能,最后利用計算機很直觀地進行展示。GIS的特點主要是具有公共的地理定位的基礎,有多維的結構特點,實行的是數字化技術,蘊含了豐富的信息資源。對于現代的地理信息系統是一項新的進步。現在,GIS地理信息一定會準化、多維化、系統集成化和智能化的方向邁進。在工程建設、礦區開采以及其他的一些工程項目中,適當地運用此技術,能夠安全有效地開陳滿河北省煤田地質局第四地質隊河北張家口075100展工作。
2.3RS技術
遙感RS技術是從20世紀60年代開始的,這項技術的特點是它不回直接接觸要研究的對象,而是通過一種電磁波的反射、或者是輻射來對數據的傳輸和處理,獲取數據信息的一種方式。在這個遙感技術中主要涉及攝影、陸地、衛星、航空、航天攝影測量等技術內容。同上文中的GPS技術差不多,RS技術的發展也是主要運用到了航空技術當中,這項先進的技術主要是采用人造地球衛星上所搭載的相關技術設備,從很遠地地方對地球表面的物體進行發射相關的信號,這個信號有短波的紅外線、可見光、電磁波譜等,該系統對此進行接收、識別、處理和判斷,從而實現對目標物體的數據進行測繪。通過紅外線或者是可見光,都可以很有效地完成對所測區域真實地地貌。與此同時,也能夠對這個地區的土地中的成分進行測定,提供大量的信息[2]。
3.地形測量與測繪技術自動化應用時所存在的問題
3.1使用這些技術時,資費較高
先進的儀器設備的使用,帶來了科技地飛速發展,但是,同時也有個問題值得關注,那就是資金的問題,引入新的技術時需要花費錢的,不是免費獲得的,國家對于一部分的使用是由政府部門承擔一部分,但是,剩下的這部分資金,則是需要單位自己出資的。因此,很多規模不大的小型測繪企業,為了減少單位的開支,基本上不會使用這么昂貴的儀器設備。這樣他們的測量準確度依然是停留在了以往的狀態,并沒有獲取到真實、可靠的數據信息。非常不利于測繪自動化技術的有效進步。
3.2自動化地形測量測繪技術有待提高
根據前面的敘述,目前,GPS、RS等技術在地形的測量與測繪過程中發揮著很重要的優勢作用。雖然有著很多的優勢,但是,在其實施的時候,總是會受到一些外界因素的影響,比如說,氣候對它的影響,還有就是環境對它的影響,這都是很關鍵的因素。因此,這樣測出的數據很有可能與真實的情況,差別很大。所以,在以后的工作中,要及時地找尋出GPS、RS技術中的一些相關問題,和解決的方法,提升自動化測量技術的準確度。
3.3地形測量與測繪技術人員職業技能的培養和素質的提升
現代科技更新地很快,對于這部分測繪人員,要不及時進行相關技術的培訓,他們的那點知識根本在實際工作中,無法實施。所以,要不斷加強對他們的文化程度的提高,同時,也要多參加一些新技術培訓會,多學習新的技術,為自己的工作多努力。同時,也要多關注一些技術方面的網站,多進入網站學習新的技術和資源,豐富自己的閱歷。
4.測繪自動化技術的未來發展方向
現代計算機信息技術的不斷發展,以及隨之發展的網絡技術,迎來了我國自動化和智能化的發展。在測繪技術自動化方面,3S技術及集成技術自動化、數字化技術和數據庫的使用,現在出現的三維可視化技術和人工智能的進入,這些都使得測繪自動化技術加劇了。
4.13G技術及集成技術的進一步發展
在測繪方面多普及3G技術,改掉技術中遇到的一些問題,將3G技術中的集成技術進行改變,提高它的準確性,使其應用范圍更加地寬泛。我國的數字攝影測量系統主要是在GPS、GIS、RS和3S集成技術中進行使用的,這種集成技術可以將數碼攝影測量引入進來,更加使得測繪技術趨于自動化和數字化。數字化和智能化是未來數字攝影測量發展的主要方向,因為隨著科技的高速發展,勢必帶來在這個方面的技術變化,智能化的手段的使用,使得測繪技術不需要員工親自過去,便能獲取信息資料。
4.2測繪軟件及數據庫的開發與更新
加強數字地形測繪軟件研發、測繪軟件使系統更加高效、靈活、功能齊全,使測繪的軟件技術在地形測量中扮演了非常主要的角色。完美的信息數據庫進行有效地更新,將測量數據直接轉換為數據庫的信息,在查詢數據方面,非常便利,通過數據共享,實現全球的數據,及時進行數據更新,同時擴大空間信息系統的動態管理,實現科學管理,標準化、信息化的測量數據,測繪數據傳輸網絡,多樣化、社會化,測繪技術實現了自動化,實時數字化。在具體的實際應用中,顯示出了獨特的功能,使得我們的測繪技術與日俱增,帶來了新的時代,進入了一個有高新技術作為基礎的電子信息化的時代。這是我們所需要的測繪狀態,在這里,人們可以很輕松地進行測繪,無論是高難度的、偏遠應關注節點的設置、搭接的寬度,鋪膜后膜的狀態等內容。第六,焊接前做好焊道的清理工作。復合土工膜的防滲結構的設計在膜面上下一般包括各一層保護層,而焊機在行走過程中有可能造成保護層沙土或粘土粘接在膜面上,大風天氣下造成膜面不干凈等等都可能造成焊接強度的降低,因此一般焊接時都應安排專人負責焊接膜面的清理,保持膜面的干凈整潔。最后做好焊接質量的檢驗,發現問題及時處理。復合土工膜焊接工序的檢驗作為確定焊接質量的關鍵工作應認真組織,發現問題及時標記并按時處理,避免問題的遺漏或缺失。
篇4
1.1先進控制
1.1.1先進控制的特點在化工的生產當中,往往生產過程較為復雜多樣,這樣就很難的建立起數學模型。一旦沒有完善的數學模型,就會導致預測和推斷的失誤。與傳統的控制技術相比,先進的控制技術能夠更加的抓準將要預測和推斷的難點。
1.1.2先進控制的應用
先進控制的應用在當今的自動化技術當中得到過廣泛的應用,與傳統的技術水平相比,現如今的技術手段不僅僅應用到了信息化技術手段,還應用到了很多數學模型之類的知識。因為只有建立了完善的數學模型,才能夠對采集到的變量進行精確的統計和計算。再加上信息化的先進技術,這些是保障先進控制應用的有效技術手段之一。
1.2現場總線
1.2.1現場總線的特點
現場總線具有將所有的線路連接起來的功能,現場總線將所有的自動化系統和只能現場設備進行了連接,使得這些智能化設備能夠聽從統一的號令,這種管理方式既能夠節省大量的人力和物力,還能夠在很大程度上使得系統的管理變得更具有自動化和智能化。線路總線基于計算機網絡自動化技術,使得系統的單回路調節器、現場變送器、現場執行器、可編程序控制器等設備能夠與總線進行連接,進而對化工生產當中的一些設備進行更好的控制和調整。
1.2.2現場總線控制系統
現場總線系統能夠在化工生產和電氣自動化的生產當中保證成本的最低化和投資以及安裝費用的最低化,這些費用對于任何一個商家來說都是應當精打細算的,只有注重每一個細節,才能夠使得企業不斷的變得強大起來。現場總線的控制還能夠減少工人的工作量,在保證質量的情況下增加了工作的效率。
2化工生產中電氣自動化技術的發展趨勢
化工生產中電氣自動化技術的發展趨勢已經越來越趨向于國際化,因為我國目前的電氣化發展已經采用了很多先進的科學技術和技巧,現代化的科學技術與先進的技術是完全分不開的,其中以電子信息技術為最主要的技術手段。現如今在這個二十一世紀當中,更多的事業都趨向于信息化和國際化。自從研發出了電氣自動化技術在化工廠當中的應用,對于提高信息系統的處理能力就有著很高的要求,然而信息系統的運行和應用又完全離不開網絡技術。通過電氣自動化的運行和應用可以加快我國現有工業的發展,從節約資源入手,盡最大的可能去降低生產的成本和費用,保證少成本就可以獲得更多的經濟效益。能夠合理并且高效的應用現代化信息技術是縮短我國與其他國家之間差距的一個保障之一,只有促進全國的經濟發展才能夠讓更多的百姓擁有現代化的生活。
3結語
篇5
世界第一臺電子計算是在1946年誕生的ENIAC,自此以后。電子計算機由于其優越的性能以及其極快的處理信息的能力得到了迅速的發展,在20世紀60年代到20世紀80年代,一些先進的企業以及政府部門開始配備并使用計算機來協助辦公,英特爾處理器以其優越的性價比推動了計算機的普及,在1982年第一臺個人計算機的誕生,使計算機的生產成本大大降低,自此以后,計算機在一些較小的企業甚至在一些家庭中得到了應用。計算的發展從誕生到現在雖然僅僅不到70年,但是計算機的發展速度是驚人的,并且計算機技術逐步被應用到社會發展得每個層面,促進了社會的進步,極大的豐富了人們的生活。現今的進算計技術較為成熟,計算機也取得了令人欣慰的成就,計算機的發展正在朝著微型化、網絡化、人工智能化、技術多元化方向發展,計算機技術的發展正在逐步適應社會各個部門的專業化需要。計算機操作系統也在逐步的進行更新換代,隨著操作系統的更新,計算機的運行速度也在不斷的加快,正在適應更多領域的應用需求。
2計算機在辦公自動化中的應用
隨著計算機技術的發展以及現代辦公的需求,計算機技術被用到辦公中去,并逐步實現辦公自動化,辦公自動化充分的使辦公需求與計算機技術結合起來,使辦公效率明顯加快。
2.1辦公自動化
我們經常說的辦公自動化(OfficeAutomation)指的是辦公的內部事務性工作實現自動化處理以及辦公信息實現自動化處理的自動化系統,辦公自動化系統是計算機技術發展的衍生物。辦公人員通過辦公自動化系統的硬件、軟件以及各種網絡通信設備和辦公所需要的各種必要設備進行信息的收集、信息的傳送、信息的加工、信息的儲存等環節,通過這些環節。辦公人員就可以根據需求將個人辦公系統、公務管理系統、檔案管理系統等集成到指定的統一網絡中,使之實現信息的共享提升辦公效率。我國的自動化辦公在電子商務中的應用最為廣泛,辦公自動化極大的提升了辦公效率,計算機技術的發展使辦公自動化正在趨向于智能化。
2.2計算機技術在辦公自動化中的應用
目前在辦公自動化的過程中,計算機技術主要還是體現在圖文的處理方面,我們日常處理文字、數據所用的Word、WPS都是用來處理文字、圖畫的軟件,這些軟件對文字進行編輯,對文字的版式進行處理,并對編輯內容進行打印等操作,提升了辦公效率。計算機在辦公方面的應用還體現在數據的處理上,例如Exal等軟件可以在很短的時間內對目標數據進行篩選、排序等,實現了辦公中數據處理的自動化,辦公人員還可以在計算機上設計自己所需要的表格、并根據需求對表格進行修改處理和制表等操作。多媒體技術也在辦公自動化過程中得到了應用,多媒體技術可以再辦公過程中對圖像進行有目的的修改,還可以根據需要發送語音傳真,多媒體技術還被應用到綜合業務數字網、多功能多媒體應用站中去,使辦公更加現代化、高效化。計算機技術在近幾年還被廣泛應用到了各種會議中去,視頻會議就是計算機在辦公自動化中的應用,會議的雙方雖然不在同一個地點,但是通過計算機技術的處理,可以實現雙方的面對面的交流,會議的內容也能應用計算機軟件進行相應的匯總、判斷決議以及打印會議總結報告等,計算機技術在視頻會議中的應用,節省了開會的成本和時間,極大的提升了辦公的效率。
2.3如何應對辦公自動化過程中的計算機技術
計算機在各個行業中的應用越來越廣泛,各行業的辦公人員必須不斷地提升使用計算機技術的能力以適應計算機技術的發展,從業人員要積極圍繞社會以及行業的需求,不斷地提升計算機的理論和實踐性應用,以滿足各行業的自動化辦公需求。在企業實現辦公自動化過程中,要積極進行計算機辦公設備的更新換代以及注重辦公人員計算機使用技術的培訓,企業要加強與高校或者其他計算機培訓機構的合作,使辦公人員能夠在自動化辦公中游刃有余。辦公人員也要加強自身的自主學習意識,積極學習一些計算機技術,例如常用的辦公軟件以及各種操作系統的使用,軟件的安裝啟動以及使用、電子郵件的接收以及發送等基本操作。
3結語
篇6
機械自動化是指在無人干預的狀態下,設備裝置根據預先制定的指令或者工序自動完成操作或者控制的全過程,機械自動化即通過控制設備或裝置來實現對過程的制動化控制。機械工程是指通過提升設備來進行機械工程的建設,而在生產中,機械設備是必需的工具,包括粉碎設備、搬運機械及交通運輸機械等。當前,在機械工程工作中,機械設備根據不同的制造方法與原理,包括不同的機械工程內容,也就是節能工程及其相互銜接的分支系統,比如機械應用與維護系統、機械制造系統和設計系統等。工程系統間的交叉重疊,可大幅提高技術融合的效果,也能夠保證生產作業逐步邁向高層次。而在機械工程建設中,自動化技術是指在生產過程中,根據預設指令及程序,完成機械操作及控制的技術。機械工程自動化技術可提高運行效益,并提高工程系統間的控制水平。在未來的機械工程發展中,自動化技術將貫穿于工程中,這是必然的發展趨勢和方向。
2機械工程中的自動化技術發展
從整體上看,機械工程自動化技術的發展,是由簡單到復雜、從低級到高級,在這一發展歷程中,自動化技術水平得以顯著提升。在自動化技術發展過程中,其理念逐步滲透到機械工程中,并產生和完善了自動化控制中的程控技術框架、數控機床框架,建立了一套完整的控制單元標準。同時,在建設機械過程中,結構層次中的自動化組合安裝完全實現,且構建了微型化控制裝置,實現了機械自動化和一體化的建設目標。在電子計算機技術不斷發展的背景下,自動化技術向多元化方向發展,且精細度明顯提升。但是,當前的機械工程自動化技術,處于單子自動化階段,在智能效果和整體集成化方面還比較欠缺。同時,機械工程自動化建設規模也比較小,技術含量不高,主要是缺乏自主知識產權和創新能力,束縛了自動化技術的發展。而國外的這一技術已比較成熟,實現了操作階段即內容的自動化控制,效果顯著。不過在發展中尚缺乏具有特色的高端產品,競爭實力比較弱。
3機械工程建設中的自動化技術
3.1機械工程建設中自動化技術的形式
當前,自動化技術水平不斷提升,促進了機械工程建設的快速發展。在機械工程建設中,自動化技術主要表現在信息流的自動化控制、加工生產過程的自動控制、物流運輸系統的自動化控制以及監測操作的自動化控制、系統設備的自動化控制。其中,信息流的自動化控制,是根據產品數據管理的需求,完成各項計算機輔助制造或者控制。數據產品中包含著大量的信息,自動化技術綜合集成上述信息流,進而實現對產品的處理和控制,這也是實現信息處理與操作的關鍵所在。完成信息處理與控制后,在計算機設計的輔助下,自動化系統可不斷優化設計理念和內容,經繪圖及設計來構件機械工程自動化系統,最終大幅提升信息控制的可靠性和有效性。而對物流運輸系統的自動化控制,主要包括系統設計和控制物料運輸兩個方面;系統設備的自動化控制是在生產過程中,合理調整參數以實現設備與零件的組建與成套生產;加工過程的自動化控制是通過加工循環設計與輔助設備的控制,實現加工件操作或設備的加工操作。最后,監測操作的自動化控制是經自動化控監測,提高系統運行的安全性與可控性,提高監測工作的整體效益。
3.2機械工程建設的主要內容
1)基于柔性自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設過程中,柔性自動化技術的應用,是指建設人員將自動化技術看做構建機械功臣公共點基礎,進而提升系統操作的有效性。其中,設計人員需對機械設備加工的目的加以明確,而在一般的機械工程操作上,實現設計的自動化,同時借助自動化操作設備和計算機技術,實現柔性自動化設計。在機械工程建設過程中,將提高生產效益作為建設主體,采取有效的措施,提高生產的數量和效益,同時也大幅降低工作強度,通過建立和完善高端計算機自動控制體系,將各項產品的效益提高到新水平。綜上所述,數控技術為柔性自動化機械工程的核心,在明確高端計算機內容的基礎上,通過合理設置設備與布線,最大程度上提高柔性控制的效益。
2)基于集成自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設中,集成自動化技術的應用是指設計人員先行確定設計目標,并根據操作與內容,設計出完整的框架。這要求設計人員了解和掌握生產流程,并明確生產中所需的各種信息,拓寬收集信息的途徑,進而提高自動化控制的有效性。同時,將工程集成化效果視作設計主體,并綜合運用高精度、集成性的設備,根據收集與監控原理,合理設置設備。在集成自動化建設中,明確工業系統設計內容,按照機械工程環境的變化,持續改進完善,最大程度上發揮集成控制的效益。
3)基于智能自動化技術的機械工程建設內容。在機械工程建設中,智能自動化控制技術是借助人工智能網絡與神經網絡原理,建設自動化控制體系。在構建自動化體系的過程中,設計人員需強化數據收集與分析的內容,有效提升智能化效果。同時,選取智能化設備,交叉應用智能技術與智能機械,并明確兩者之間的交叉關系,進而形成一個統一的、集成化的機械核心。此外,在構建自動化系統過程中,還必須強化和提高神經網絡的識別能力及機械制造的適應能力,注重控制的質量與效益,并及時分析與處理突發事件以及問題。
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首先要對機械自動化有一個深刻的認識,這樣才能對機械自動化技術以及制造模式進行深刻徹底的分析。作為近年來機械工業發展的核心技術,機械自動化與傳統的機械加工生產相比,有著明顯的不同。機械自動化是在無人的情況下,利用原來設定的程序,通過各種機械設備來完成機械的生產以及控制。簡單來說,就是在自動化的制造模式下,實現生產的自動控制。實行機械自動化的重要意義在于,將機械工業的發展推向一個更高的層次。在這種制造模式下,可以實現生產勞動強度的大幅度下降,同時促進生產效率的提升,大大促進機械工業的發展。
2機械自動化的技術核心分析
2.1機械自動化技術核心的應用作為機械工業中應用技術的一種,機械自動化技術可以實現機械加工的連續自動生產,并且保證所進行的生產流程是最優化的。這就大幅度地提升了加工的效率,降低了加工所需的時間,滿足了市場的需求。機械自動化技術以及制造模式的廣泛應用使得整個機械工業得到了飛速的發展,極大地促進了機械工業水平的提升,將機械工業帶進入一個新的發展時期。首先應該看到的是,隨著機械自動化技術的廣泛應用,生產過程中的安全性大大提升。在整個生產過程中,對于人員的需求已經降到了最低,大部分的生產過程都是由機械設備來進行,這也就最大程度地提升了生產的效率。傳統的生產模式遠遠不能滿足現代市場對于機械設備的需求,采用這種制造模式就可以大大提升生產效率,同時還能降低生產中出現的誤差,有效地提升生產的質量。此外,通過應用機械自動化技術,可以有效降低對資源的浪費,盡可能地降低生產的成本。這是因為應用機械自動化技術后,生產過程中采用的是自動控制系統,可以通過前期的程序設計來實現資源利用的最大化,大大降低了傳統模式下的資源浪費。因此,廣泛地應用機械自動化技術,可以有效地促進機械工業的發展。
2.2機械自動化技術的技術核心對于機械自動化技術來說,數控技術是其核心技術。機械工業所生產的機械產品,大多具有高精度的特性,這就要求必須采用先進的數控技術。數控技術在機械自動化技術中發揮著十分重要的作用,利用數控技術可以實現加工過程中的自我修復以及自動更正,就可以保證滿足機械生產的高端要求。此外,應用數控技術可以實現在生產的過程中對產品生產進行技術調節,從而實現對各項參數的滿足。最重要的是利用數控技術,可以對加工過程中出現的故障及時進行修復,從而保證生產的及時性。除了數控技術之外,網絡技術在機械自動化技術中也發揮著重要的作用。網絡技術的應用可以為機械自動化技術注入新的活力,從而促進機械自動化技術的發展。
2.3機械自動化技術的發展趨勢首先來說,機械自動化技術必將朝著高速度、高精度以及高效率的方向發展,這樣才能滿足機械工業的高端要求。其次整個自動化技術系統的發展方向應該是柔性化,這樣就可以通過集成技術來對生產進行模塊化管理,有效促進自動化技術作用的發揮。最后,機械自動化技術必將朝著智能化的方向發展,這是因為其自身的智能化程度依舊有著一些缺失,這就要求自動化技術采用更高端的技術,增強自身的智能化水平。
3機械自動化的制造模式分析
在生產過程中采用先進的機械自動化技術以后,機械工業的制造模式也會發生相應變化。傳統的機械制造模式必將被新型的制造模式所取代。首先表現在人員的改變上。在自動化技術的機械制造模式下,人員在生產過程中發揮的作用大大降低,人員的使用量也大幅度降低,用最少的人力進行加工生產,實現了生產模式的現代化。其次,改變流水線的生產方式。在自動化的流水線生產中,實現對生產過程的全程控制,促進生產效率的提升。最后,在自動化技術的機械制造模式下,實現對生產的智能控制。這樣就可以減少因為人為原因所造成的損失,大大降低生產成本,使得機械生產的水平得到最大程度的提升。總體來說,原有的機械制造模式已經發生巨大的變化,已經從原有的人工操控轉變為自動控制,極大地提升了機械工業的生產水平。
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目前,我國自動化技術發展速度非常快,在機械領域中的作用也日趨明顯。應用自動化技術能夠降低人力勞動成本,工作人員只需要進行簡單的操作就能夠實現大型機械的自動化作業,甚至能夠完成人們無法完成的工作。計算機技術的發展為自動化技術應用到機械領域提供了保障,人們打破了對傳統機械行業的認識,以自動化設備來實現對機械的調用和裝配,不僅降低了人力成本,同時還能夠有效降低產品的報廢率,是整個機械裝配流程形成連續化,使產品的生產周期大幅縮短,保質保量的完成機械裝配任務,為企業創造出更為豐厚的經濟效益。
2自動化技術在機械制造中的應用
1)信息自動化。信息自動化主要是依托于計算機技術而形成的,其中主要包括輔助制造、輔助設計、工藝輔助設計、數據庫系統管理等。輔助制造指在產品生產過程中采用數值控制技術來實現自動化應用,進而完成產品的生產,也被稱為數控技術;輔助設計是指采用計算機設計軟件來完成對產品的創意、設計、建模、參數值評測等,并且對機械構件實現精確測量;工藝輔助設計則是輔助制造和輔助設計的紐帶,能夠有效提高工藝生產的效率,并使之實現優化和提升;產品數據庫系統管理則是采用計算技術來實現對儲入庫,進而實現信息數據的系統化管理。
2)物資供輸自動化。物資供輸是對品生產的原材料進行運輸和調配的過程,其物資供輸自動化則是采用自動化手段來完成物資的運輸和調配,是自動化在機械領域中得到應用的細分體現,其中涉及自動化設備、自動化裝置、自動化物資輸送、自動化軟件等。
3)生產自動化。生產自動化能夠從機械制造加工方面得以體現,可以實現機械組件的自動化裝卸,這種自動化裝卸在系統不發生故障的情況下可以循環重復進行,有效降低人力使用成本,并且能夠降低由于人為因素所造成的失誤,提升產品的合格率,大幅提升了產品的質量。
4)設備裝配自動化。設備裝配自動化是將整個裝配流程輸入到數控設備中,通過計算機來完成對機械的操作,按照特定的規格、形狀制成配件,同時還能夠完成一系列組裝、調試、驗收等工作,是一條能夠自動完成機械裝配的自動化流水線。在機械制造業中,設備裝備擁有比較重要的地位,而自動化設備能夠協助完成接卸裝配,使很多繁瑣的人工裝配能夠用機械替代完成,極大地提高機械生產效率,是現代化機械制造的重要組成部分。
5)檢測自動化。自動化裝配完成的零件或設備需要對其進行檢測,而自動化檢測則能夠很好的完成這項工作。針對新型材料、零部件和復雜的工藝加工產品,在機械制造也中采用人工進行檢測難度非常大,而且效率極低,已經不能滿足當前機械制造與生產的要求,檢測自動化被應用到機械制造是一種必然趨勢,采用多種檢測技術來對機械制造出的產品進行檢測,其中包括電流信號、時序錯排、人工神經網絡和其他更為智能的設備診斷技術。
3自動化技術在機械制造中的應用發展趨勢
1)高度集成化。將自動化應用在機械制造領域,首要解決的問題就是實現制造技術的高度集成化。集成化是一種生產模式,能夠將多種生產內容按照一定的順序來形成流水作業,對制造生產工作進行整合,并在計算機技術的基礎上來實現和完成機械制造的自動化,并將其細分到各個子系統中,如自動化信息系統、自動化制造系統、自動化管理系統等,相互子系統之間分工協作,形成一套擁有高集成度的機械制造自動化系統。
2)智能化。機械制造是由手工制造發展轉變而來的,傳統簡單的機械制造技術無法滿足新時代的要求,依托于先進的計算機科學所構建的智能化系統能夠實現機械加工的集成化、系統化、流程化作業,打破傳統機械生產的局限,引入高效能的功能體系,結合計算機信息技術來實現系統的集成和整合,使之成為一個整體,力求實現全自動的智能化生產。智能制造就是將人工智能技術引入到機械制造中,同時在自動化基礎上實現更加現代化的機械制造,使相互之間的技術能夠相互滲透和共融,能夠運用計算機來對機械制造進行分析和決策,模擬人的思維來模仿和代替人的工作。此外,相較于專家智慧,智能化機械制造能夠完成專家無法完成的對自身進行監視,及時發現錯誤并進行調整和改進,同時還能對任務進行預設,不斷調節自身參數獲得最佳狀態,不受情緒的影響等優勢。可見,智能化系統相較于人工智能要更高一層。
3)虛擬化。虛擬化指采用計算機技術來使機械產品能夠在現實中完成完全模擬,進而提升產品質量,提高工作效率。比如,機械制造過程中應用計算機模擬仿真技術和信息控制技術,能夠更好的對計算機的控制過程進行模擬,發現其中所存在的問題,進而在實際工作中避免出現類似錯誤。利用虛擬化能夠大幅提高產品設計和研發的周期,保證產品質量,進而提升在市場中的競爭力。
4)柔性自動化。現代機械制造業的發展要求企業在市場應變能力上要更為靈活,對客戶的反饋有快速捕捉并對產品加以改進的能力,因而要根據市場需求的內外部環境條件來有針對性的進行部件更新,對產品生產結構進行調整或改變機械制造種類等,對此,采用柔性自動化技術是最佳的選擇。利用計算機技術來構建人機交互界面,并結合自動化技術構建一個擁有柔性自動化的信息管理系統,為獲得更高的效益和利潤提供保障。柔性自動化系統中并不完全是自動化設備,也存在普通設備,只是在個別環節上可以進行人為介入,以提升機械制造的作業效率。柔性自動化所要實現的目標就是使產品生產能夠更好的滿足市場需求,提升市場競爭力。與此同時,采用柔性自動化能夠拉近機械設置、機械生產、機械制造之間的關系,使集成化程度更高,大幅提升自動化技術應用背景下機械制造的效率。
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1.1恒壓頻比(V/F)控制
恒壓頻比控制屬于開環調節,通過保持異步電機電壓和頻率之比近似相同以調節煤礦電機轉速的調節方法。V/F控制最大的優點,就是使用簡單,沒有復雜的算法流程、坐標變換及電機模型辨識過程,用戶使用起來十分的容易。而且,由于屬于開環控制,即便在負載出現任意擾動的情況下,輸出值也保持固定,不會受到什么影響。所以在某些時候,尤其是穩定度要求高的情況下,會采用該種控制方法。但由于其開環控制特性,控制精度低,無法像矢量控制那樣實現無偏差控制。這種控制方式主要運用于對精度要求不高的煤礦設備,如風機、水泵等。
1.2轉差率控制
根據電機轉速計算公式,轉差率控制是通過改變電機轉差率的大小來實現對電機轉速進行改變的控制方法。主要通過改變電機定子電壓和轉子電阻的方式進行。小功率電機或者電機轉速較慢的情況下會采用轉差率控制方法。恒壓頻比控制和轉差率控制方式都是基于電機系統的穩態模型和在穩態運行規律下進行控制的。這兩種控制方式無法對電機內部磁場的大小和位置進行控制,因而電機只能實現較為精確的轉速控制,而轉矩控制能力差。要想精確控制轉矩,就必須在動態過程中對電動機的磁場大小和位置進行控制。
1.3矢量控制(VC)
矢量控制是目前煤礦自動化領域中比較先進的控制方法。交流異步電機是一個十分復雜的系統。矢量控制的基本控制原理就是通過對異步電機定子電流在不同坐標系下進行矢量變換,最終將電流分解為可以分別控制的用于勵磁分量和用于產生電磁轉矩分量。矢量控制策略的基本思路就是將交流異步電機的耦合變量解耦,實現各個變量的獨立控制,使異步電機和直流電機一樣,獲得良好的控制性能。
1.4直接轉矩控制(DTC)
直接轉矩控制技術是基于矢量控制理論而建立的一種新型交流異步電機控制技術,直接轉矩控制將不會像矢量控制那樣考慮變量解耦的問題,而是直接控制電磁轉矩。直接轉矩控制不需要將交流異步電機轉化為直流電機的數學模型,而只關注電磁轉矩的變化。因此,和矢量控制不同,直接轉矩控制無需進行復雜的坐標變換和電機數學模型。但是,直接轉矩控制也有其缺點,例如低速情況下轉矩脈動大,啟動電流沖擊大等。目前,兆瓦級的大功率電牽采煤設備中直接轉矩控制方法運用的較為廣泛。
2自動化系統在煤礦采煤中的應用
2.1試驗臺機械結構及總體布置
變速器試驗臺是一個綜合了機械、電氣、液壓原理的機電系統。其具體工作原理是驅動電機連續輸入額定轉速和扭矩,以模擬變速器在煤礦采煤工作中的輸入工況。由于驅動電機最高轉速的限制,往往無法達到發動機最高轉速的要求,因此,在驅動電機后加入一個升速齒輪箱,以滿足采煤系統的試驗能力要求。為了更接近礦區采煤的真實工況,在變速器輸入端增加一個慣量盤,其旋轉時的轉動慣量與在離合器飛輪和傳動軸旋轉時產生的轉動慣量相同。試驗臺的末端是加載裝置及其匹配的冷卻系統,它能給變速器施加阻力矩,以模擬設備采煤時的負載和道路阻尼。
2.2驅動設備的選擇
驅動設備需要給試驗變速器輸入試驗所要求的轉速和扭矩,驅動設備可以采用內燃機,也可以采用電動機作為輸入動力源。兩種不同的動力源均有其各自不同的優缺點。采用內燃機作為采煤系統驅動端,使得試驗更加接近變速器在采煤應用中的實際工況。但是內燃機也有較多缺點,比如噪聲大,產生的廢氣污染環境,而且內燃機轉速和扭矩不易控制,會導致試驗結果產生較大的誤差。采用電動機作為試驗臺動力源有噪音小、占地面積小、啟停方便、無污染、易于控制等優點。正是因為采用電動機作為試驗臺動力源具有較多的優點,目前電動機已經廣泛應用在各種煤礦傳動系統試驗設備上。
2.3加載裝置的選擇
加載裝置在整個采煤系統中為被測變速器施加負載轉矩,目前主流的工業設備一般采用測功機作為加載裝置。測功機一般用于測試發動機的功率,也可作為齒輪箱、減速機、變速箱試驗設備的負載裝置。測功機主要由功率吸收、負載調速、轉矩調節和冷卻部分組成。根據負載轉矩輸出方式的不同,一般可以將測功機分為水力測功機、電力測功機和電渦流測功機三種。自動化采煤系統一般采用開式布局,在保證試驗需求的情況下,基于上表的三種測功機的性能對比,采用電渦流測功機較適合于基礎的自動化采煤系統。該文采用一臺長沙湘儀動力測試儀器有限公司生產的CW-150系列電渦流測功機作為研究對象,其額定吸收功率為150kW,額定扭矩為520N•m,額定轉速為2500rpm。
2.4發動機速度特性分析
該文所建立的自動化采煤系統模型,選用交流異步電機作為試驗臺架的驅動系統,驅動試驗變速器及負載機構的運轉。這里所選用的驅動電機應能完全覆蓋被測變速器所匹配采煤設備發動機的全部性能和運行工況,同時還應具備轉速和轉矩的調節能力。為了使試驗結果更加準確,這里我們先要對發動機的速度特性進行簡要分析,從而為異步電機參數的確定提供理論依據。
2.5驅動電機主要參數的確定
在確定了采用交流異步電機作為驅動電機之后,就必須確定驅動電機的各種參數,從而完成異步電機驅動的變速器試驗臺動力學仿真。而部分電動機參數的確定必須參照發動機相關參數的確定原則,這樣才能提高驅動電機模擬發動機驅動的精確度。對于任意的一臺異步電機,它的參數例如定子電阻、轉子電阻、定子漏感、轉子漏感、定轉子互感、電機極對數以及轉子的轉動慣量等是異步電機所固有的參數,需要通過電動機試驗進行選定。而對于額定功率、額定轉速和額定轉矩等動力學參數,需要根據電動機所使用的特定場合進行選定。由于這里是用異步電機模擬汽車發動機作為驅動源,則其動力學參數參照發動機的參數確定則。
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我國的通信網絡主要是在有線非智能的通信技術的基礎上發展起來的。但是,現今我國的無線通信技術已經獲得了較快的發展。現今使用的無線通信網絡主要由管制端、無線基站以及無線終端構成。使用最為廣泛的無線通信技術是遠程監控技術。在過去使用有線非智能通信網絡的情況下,供電局要想對通信兩端進行連接,需要搭建很長的電纜,給供電局帶來了較大的資金消耗。使用無線網絡通信可節約電纜費用,降低成本。但是,就目前無線通信網絡運行的狀況而言,還存在一定的不足之處。例如,無線通信網絡附近產生電磁場,就會對無線通信網絡造成一定的影響,還會為無線信道的承受力帶來隱患。另外,無線通信網路主要依賴于電波傳送信號,信號在傳送過程中的安全問題值得重視。針對這種情況,有2種無線通信方案:專用無線網絡構架;公共無線網絡。無線網絡對遠程進行監控和數據傳輸主要采用變電模式。現今電力數據網絡通信結構如圖2所示。
2電力自動化通信網絡的主要問題
從株洲電力自動化通信網絡的現狀來看,其仍然存在不少的問題:(1)電網建設環境惡劣,并且電網建設的地位和電網建設的重要性與緊迫性不對稱。株洲地區電力供需狀況較為緊張,在電力供求不能滿足用戶需求時極容易產生矛盾。主要原因在于電網建設的環境不好,體現在:電力選址、選線批復程序不順暢、隨意性大,前期工作進展困難;項目實施難度大,阻工現象時有發生,大多數地方超政策補償。(2)部分電網工程項目由于實施難度較大,存在較大的安全風險,這些問題主要存在10kV及以下的中低壓配電網。雖然電網工程項目具有較為嚴格的管理制度,但是在工程建設的過程中,由于步驟瑣碎、中間環節多、工程施工時間較緊、施工人員較為混雜,仍具有較大的安全隱患。(3)配電通信網建設較為落后。(4)缺乏完善的配電通信技術標準和相關網絡建設、運行管理規范,配電通信系統缺乏有效的管理手段和依據。(5)智能配電網系統的另一個標志是用電營銷系統與用戶的交互式應用,以及用戶集中儲能、分布式儲能和分散儲能的大規模應用,目前有關這方面的技術規范還沒有統一。
3電力自動化通信技術的更新