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技術(shù)交流

機器人運動控制器收部分能量的做法

發(fā)布時間:2020/10/29 8:16:55 | 信息來源:
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什么是等離子處理?
1)等離子處理中存在大量從電場獲取能量的電子。
2)等離子處理中的電子動能轉(zhuǎn)化為空間電荷的電場和熱能。
3)等離子處理邊界處存在電場較強的鞘層區(qū)域,帶電粒子在該區(qū)域內(nèi)將被加速。
4)等離子處理中的中性原子和分子受到高能電子和離子的碰撞,會變成帶電的自由基粒子。
5)等離子處理中的高能粒子與材料相互作用,導致材料表面發(fā)生濺射和蒸發(fā),而釋放出相關(guān)組元的粒子。
6)等離子處理產(chǎn)生過程中的高能輻射是由原子躍遷或與電磁場的相互作用產(chǎn)生的。
為何用等離子技術(shù)處理垃圾?
等離子垃圾蘊含的能量存在于它的化學鍵當中。等離子氣化技術(shù)已zhi經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年,用這種技術(shù)可以把垃圾中的能量提取出來。這個過程在理論上很簡單:當電流穿過封閉容器內(nèi)的氣(通常是普通空氣)時,會產(chǎn)生電弧和超高溫等離子,也就是離子化的氣,溫度可達7000℃,甚至比太陽表面還熱。這個過程如果發(fā)生在自然界中,就被稱為“閃電”,因此從字面上說,等離子氣化其實就是發(fā)生在容器中的人工閃電。

等離子的極高溫度可以破壞容器中任何垃圾的分子鍵,從而將有機物轉(zhuǎn)化為合成氣(一種一氧化碳和氫氣的混合物),其他物質(zhì)則變成類似玻璃的熔渣。合成氣可以用在渦輪機中作為燃料進行發(fā)電,也可以用來生產(chǎn)乙醇、甲醇和生物柴油;熔渣則可以加工成建筑材料。

過去,氣化法在成本上還難以跟傳統(tǒng)的城市垃圾處理方法相競爭。但逐漸成熟的技術(shù)使這種方法的成本不斷降低,同時能源的價格也在不斷攀升。現(xiàn)在“兩條曲線已經(jīng)相交了——把垃圾送到等離子處理廠處理變得比堆成垃圾山要便宜了”,美國佐治亞理工學院等離子研究所所長路易斯?齊爾切奧說。

2009
年夏初,垃圾處理業(yè)巨頭廢物管理公司開始與InEnTec公司展開合作,將InEnTec公司的等離子氣化設備投入商業(yè)使用。它們正在美國的佛羅里達、路易斯安那和加利福尼亞3個州建設大型試驗工廠,每個工廠日處理垃圾的能力超過1000噸。

等離子也并非完美無缺。雖然玻璃熔渣里隱含的有毒重金屬已經(jīng)通過了美國環(huán)保局的可浸出標準(日本和法國在很多年前就已經(jīng)使用這種東西作為建筑材料),但社區(qū)對于建造這樣一個工廠還是心存疑慮。合成氣發(fā)電的碳足跡小于燃煤發(fā)電。齊爾切奧介紹說:“用等離子處理1噸垃圾,相當于把排放到大氣中的二氧化碳減少了2噸?!钡@個方法還是會增加溫室氣的凈排放。

雖然事情不可能盡善盡美,不過美國環(huán)保局統(tǒng)計過,如果美國所有城市固垃圾都用等離子處理并發(fā)電的話,就能提供全國用電需求總量的5%~8%——相當于大約25座核電站或目前所有水電站的發(fā)電量。

目前,國外等離子弧廢物熔融技術(shù)在熔融醫(yī)療垃圾、城市垃圾(用此技術(shù)佳規(guī)模可日處理1000噸城市垃圾,發(fā)電20兆瓦)、焚燒飛灰等領(lǐng)域已進入實際運用階段。預計到2020年,美國的垃圾日產(chǎn)量將達100萬噸。因此利用等離子技術(shù)從垃圾中回收部分能量的做法將變得越來越重要。
機器人運動控制器的優(yōu)點和缺點
機器人運動控制器的優(yōu)點:
1)硬件組成簡單,把運動控制器插入PC總線,連接信號線就可組成系統(tǒng);
2)可以使用PC機已經(jīng)具有的豐富軟件進行開發(fā);
3)運動控制軟件的代碼通用性和可移植性較好;
4)可以進行開發(fā)工作的工程人員較多,不需要太多培訓工作,就可以進行開發(fā)。
機器人運動控制器的缺點:
1)采用板卡結(jié)構(gòu)的運動控制器采用金手指連接,單邊固定,在多數(shù)環(huán)境較差的工業(yè)現(xiàn)場(振動、粉塵、油污嚴重),不適宜長期工作。
2PC資源浪費。由于PC的捆綁方式銷售,用戶實際上僅使用少部分PC資源,未使用的PC資源不但造成閑置和浪費,還帶來維護上的麻煩。
3)整可靠性難以保證,由于PC選擇可以是工控機,也可以是商用機。系統(tǒng)集成后,可靠性差異很大,并不是由運動控制器能保證的。
4)難以突出行業(yè)特點。

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