时间：2023-03-15 14:55:47
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1.1机械电子式软启动装置控制系统工作原理设计研究
机械电子式软启动装置可以说是对于启动期间压降进行自由限制冲击转矩与电流的干扰也是不存在的，对传动机械相关设施进行保护的同一时间对相关工作人员也起到了保护作用，以往不必要的能源浪费也不再是个问题了。它的启动电流还可以根据具体荷载而自行调整。另外机械电子式软启动装置体积小，不容易出现故障，维护工作也相对比较简单。机械电子式软启动装置通常选用大功率晶闸管做回路开关的原件，凭借单片机对它的导通角做智能化的控制，它的工作原理为在启动的时候，电机端电压伴随晶闸管导通角一起上升就可以对晶闸管的调压电路输送电压，电机转速当达到转矩起动要求时就可以完全结束启动过程[2]。软启动装置限流功能非常好，当晶闸管被全部导通的时候，电机就可以在该装置额定电压的限制下进行工作，同一时间旁路的接通器会随之被触发，晶闸管寿命会大大延长，电机正常稳定运行。当需要被关闭的时候，第一应将旁路的接触器切断，让软起动器里面晶闸管的导通角由大到低逐渐减少，电机转速会停止，进入关闭状态，进而整个过程完成，以上就是机械电子的软启动装置控制系统的全部工作原理。
2机械电子式软启动与传统的启动方式设计间的不同点
2.1对传统的启动装置的启动方式设计研究
伴随我们国家机械工业迅猛发展，各类机械电子装置在电动机的功率上也逐渐在提高。传统启动方式应用当中的缺点也已经被暴露无疑了，所以会显得越发跟不上时代步伐，这时候软启动的控制装备就随之诞生了，因为它的故障率较低还有启动时比较平稳等优势特点，在各种机械电子类控制系统当中逐渐独树一格。现如今传统启动方式缺点逐渐显露，集中体现于：第一，故障出现频繁需要不断进行修理，导致维修费较高，当部分启动器的线路被切断时会出现很高电流的转矩峰值，这种现象使得使用受到很多约束，打个比方，在井下的防爆条件下就不适合使用了。第二，部分启动器启动时候会伴有高电流的峰值现象，对整个供电系统冲击较大，所以对启动次数会有要求[3]。第三，有些比较先进设备结合了软启动装置应用，相较以往启动就比较平稳，但电流固定不能够调整，荷载的能力也不是很高。
2.2对机械电子式软启动装置启动方式设计研究
机械电子式软启动装置不单满足了电动机指定荷载下能够平滑启动，使供电系统冲击大大减低，还可以通过部分简单设置达到通过计算机进行通信控制的目的，所以，我们可以推测机械电子式软启动将来也能够向自动化、智能化的控制设施方向靠拢。机械电子式软启动装置启动方式大致可以总结为下面几种：第一，斜坡电压式，该启动方式无需电流闭环的控制步骤，电压是呈斜坡式上升的，其优点是易于操作，缺点是它不限流的特点，对于晶闸管冲击相对较大。第二，斜坡恒流式，该方式电动机初启阶段电流呈阶梯性上涨，电流达到预期值后持续它的恒定状态一直到启动过程全部结束。电流上涨速率越大，启动时间越短。第三，阶跃式的，该方式一般在电动机启动瞬间给一个较大起动转矩，目的是将它负载静摩擦减到最低，但该过程向供电系统输送尖脉冲，对其他荷载造成干扰。
3结语
1.1微电子机械系统的概念
微电子机械系统主要结构有微型传感器、制动器以及处理电路。其是一种微电子电路与微机械制动器结合的尺寸微型的装置，其在电路信息的指示下可以进行机械操作，并且还能够通过装置中的传感器来获取外部的数据信息，将其进行转化处理放大，进而通过制动器来实现各种机械操作。而微电子机械系统技术是以微电子机械系统的理论、材料、工艺为研究对象的技术。微电子系统并不只是单纯的将传统的机电产品微型化，其制作材料、工艺、原理、应用等各个方面都突破了传统的技术限制，达到了一个微电子、微机械技术结合的全新高度。微电子机械系统是一种全新的高新科学技术，其在航天、军事、生物、医疗等领域都有着重要的作用。
1.2微电子机械系统技术的特点
1.2.1尺寸微型化
传统机械加工技术的最小单位一般是cm，而微电子机械系统技术下的机械加工往往最小单位已经涉及到了微米甚至纳米。这以尺寸的巨大变化使得微电子机械系统技术下的原件具有微型化的特点，其携带方便，应用领域更加广阔。
1.2.2集成化
微电子机械系统技术下的原件实现了微型化为器件集成化提供了有力的基础。微型化的器件在集成上具有无可比拟的优势，其能够随意组合排列，组成更加复杂的系统。
1.2.3硅基材料
微电子机械系统技术下的器件都是使用硅为基加工原料。地面表面有接近30%的硅，经济优势十分明显。硅的使用成本低廉这就使得微电子机械系统技术的下的器件成本大大缩减。硅的密度、强度等于铁相近，密度与铝相近，热传导率与钨相近。
1.2.4综合学科英语
微电子机械系统技术几乎涉及到所有学科，电子、物理、化学、医学、农业等多个学科的顶尖科技成果都是微电子机械系统技术的基础。众多学科的最新成果组合成了全新的系统和器件，创造了一个全新的技术领域。
2微电子机械系统的技术类别
2.1体微机械加工技术
体微机械加工技术主要将单晶硅基片加工为微机械机构的工艺，其最大的优势就是可以制作出尺寸较大的器件，最大的弊端是难以制造出精细化的灵敏系统。并且使用体微加工工艺难以优化器件的平面化布局，制作出来的器件难以与微电子线路直接兼容。体微机械加工工艺一般在压力传感器和加速度传感器的制造中普遍应用。
2.2表面微机械加工技术
表面微机械加工技术就是通过集成电路中的平面化技术来实现微机械装置的制造。其主要优势表现在充分利用了已有的IC工艺，能够灵活掌握机械器件的尺寸，因此表面为微机械加工技术与IC之间是兼容的。表面微机械加工技术与集成电路的良好兼容性使得其在应用领域实现了快速普及。
2.3复合微机械加工技术
复合微机械加工技术就是体微机械技工技术与表面微机械加工技术的结合，其结合了两者的优点，但又同时避免了相应缺点。
3微电子机械技术的应用
3.1环境科学领域
微电子机械系统技术下的微型设备可以在环境监测和数据处理分析上发挥巨大的作用。由化学传感器、生物传感器以及数据处理系统所集合的测量与处理设备。该微型装置可以用来监测空气和液体的成分，其独特优势在于尺寸微小，便于携带。
3.2军事领域
纳米器件所构成的装置先要对半导体器件运行速度高，携带方便，信息输出和处理快捷，在军事领域其能够用来制作各种微型设备，例如“蚊子导弹”、“麻雀卫星”等。
3.3医疗领域
在临床化验分析、介入治疗领域其也能够实现巨大的价值。近几年获得发展的介入治疗技术与传统治疗技术相比临床治疗效果优越，能够有效缓解患者痛苦。但是当前介入治疗仪器价格高，体积巨大，准确性难以保证，尤其是在治疗重要器官时风险较大。微电子机械系统技术的微型与智能特性可以显著降低介入治疗的风险。
4结束语
制造业cims工程的实施与应用
摘要：本文介绍了国家电动工具制造行业骨干企业宁波经济技术开发区中强电动工具有限公司cims工程实施与应用过程中的经验，为宁波市、浙江省制造企业实施cims提供了可借鉴的模式。
关键词：cims；cad；pdm；erp
1993年正式投产的中强电动工具有限公司在我国电动工具制造行业竞争近乎白灼化的今天不仅站稳了脚跟，而且实现了产量和销售平均每年递增35%以上的快速增长，人均产值及利润连续多年在全国同行业中处于领先水平，目前已成为中国首屈一指的各类中高档电动工具专业制造商，拥有员工20xx人，年产值10亿元。中强公司的优势在于秉承“以人为本，科技创新”的立业理念，采用最有效的管理模式，集约社会资源，拥有产品市场和技术开发两大核心竞争力，而核心竞争力的背后则是拥有完善和强大的it体系。
1 cims工程概况
中强公司的cims工程主要由计算机网络 / 数据库分系统、工程设计（cad）分系统、产品数据管理（pdm）分系统、企业资源计划（erp）分系统等四部分组成，包括：
工程设计（cad）分系统：二维cad绘图设计已完全普及，引进三维设计软件并逐步应用在新产品造型设计、总体设计、结构设计、零部件设计及总体装配等工作中，大大加快了设计开发进程，并提高了设计质量，优化了产品设计，缩短了产品开发周期。
产品数据管理（pdm）分系统：采用上海思普信息技术有限公司开发并由宁波联科电脑技术有限公司实施的产品数据管理（sipm / pdm）系统和图档管理系统 edm，有效地解决了设计流程、技术资料的规范化，技术信息传递、流转、反馈快速流畅，并保证了数据的完整性、安全性和保密性，目前已运行在公司产品设计部门，实现了产品设计、工作流程的无纸化管理。
企业资源计划（erp）分系统：采用宁波万通软件公司erp系统，并分批实施了制造数据管理、销售管理、技术工艺管理、生产计划、车间作业、物料需求计划、采购管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、设备管理、计件工资成本管理、pdm接口等一系列子系统，此外还开发实施了基于internet的订货管理子系统，作为销售管理子系统的上游子系统，为其提供数据。
系统集成：在基本完成各分系统应用后，对整个项目的系统集成进行了安装和调试，目前，整个系统已经可以集成运行，实现了cad、pdm和erp的信息集成。
通过cims工程的实施，中强公司在管理上已逐步形成一套快速响应市场变化、满足客户需求的企业内部运行机制，实现了产品销售、技术开发、生产计划、物料管理、财务管理等各个部门业务管理计算机化。
2 软件产品的选择
在中强公司cims工程中，主要应用软件均采用了国产软件，如intelcad和pdm软件是上海思普信息技术有限公司的自主软件产品，erp系统选用的是万通软件有限公司自主研究开发的erp系统软件，国产软件费用占软件总费用的70%以上。选用国产软件主要是基于以下考虑：
2.1 考虑中国国情。国外有许多好的管理软件，但是拿到中国后多数都不太适用，有些企业就是勉强用了也用不好。究其原因，主要是中国的企业管理水平和现状很难与国外软件的标准管理模式融合。企业花了很大的代价，花了很长的时间，实施的结果是弃之不舍，留之难用。中强公司选用的这些应用软件有较多的国情化处理，比较符合中国企业的实际情况，技术上较成熟，在国内有广泛的用户，且软件公司具有雄厚的技术实力和丰富的实施经验，技术支持力度强。
2.2 考虑投入产出。企业做任何事情都要考虑投入产出，要考虑风险，国外软件动则几十万上百万美元，对国内企业来讲是一个不小的负担，同时也增加了软件实施的风险，还有软件今后的升级费用等问题，都需要企业认真考虑。目前，国产软件（如两维cad、pdm、erp等）的水平有了很大的提高，已能够满足国内企业实际工作的需要。
2.3 考虑售后服务。软件特别是象erp、pdm这样大型软件的实施都会有一个较长的周期，企业应用咨询、软件原理培训、软件应用培训、软件客户化修改都是必不可少的，国外软件高昂的技术支持费用是国内企业难以承受的，更难长时间承受。同时国外软件的封闭性使国内企业的软件人员很难进行修改和变动。而国产软件则不同，尽管国产软件也要收取技术支持费用，但其收费标准国内企业可以承受，而且国产软件其源代码相对开放，较大的客户化变动委托给软件公司，一般性的修改完全可以由企业自己来解决。
当然，国产应用软件也不是十全十美，今后应该在专用界面、决策支持、特别是pdm软件在工程项目中的管理与控制、安全性管理、工作流的 并发机制处理、多bom视图形成等方面还须不断改进和提高。
3 cims工程的综合效益
中强公司应用国产软件实施cims工程，不仅提高了企业管理水平，同时也获得了良好的经济效益。直接经济效益如表一所示。
表一：直接经济效益
响应市场的速度
提高了30%，对快速占领市场发挥了重要作用。
新产品开发
开发速度加快25%以上，为新产品及早占领市场抢得先机。
生产率
提高生产率17%。
资金周转率
提高资金周转率0.2次，公司每年可节省开支90万元。
间接经济效益则表现在：
l 规范了企业的基础管理和运作方式，使公司建立起科学的管理体系和快速反应的企业经营机制，推动了企业管理流程的规范化、制度化，使各部门职责更加明确、科学合理。
l 大大提高了工作效率，增加了管理工作的深度，提高了管理工作水平。
l 提高企业的声誉，增强了市场的竞争能力和应变能力。
此外，中强公司cims工程所产生的社会效益也是显著的，一方面为宁波市、浙江省制造企业实施cims提供了可贵的经验和可借鉴的模式，具有广泛的示范意义和推广应用价值，另一方面，为国产软件的发展和完善提供了机遇和舞台，树立了国内企业使用国产软件的信心，促进了国产软件的不断发展和提高。同时，实施cims工程，使中强公司产品更具有市场竞争能力，能以较高性价比的产品满足日益增长的市场需要，为加速我国电动工具行业的发展贡献了力量。
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