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        技術交流

        機器人運動控制器收部分能量的做法

        發布時間: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域,帶電粒子在該區域內將被加速。
        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,導致材料表面發生濺射和蒸發,而釋放出相關組元的粒子。
        6)等離子處理產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生的。
        為何用等離子技術處理垃圾?
        等離子垃圾蘊含的能量存在于它的化學鍵當中。等離子氣化技術已zhi經發展了數十年,用這種技術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的氣(通常是普通空氣)時,會產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,從而將有機物轉化為合成氣(一種一氧化碳和氫氣的混合物),其他物質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電,也可以用來生產乙醇、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的城市垃圾處理方法相競爭。但逐漸成熟的技術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。現在“兩條曲線已經相交了——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通過了美國環保局的可浸出標準(日本和法國在很多年前就已經使用這種東西作為建筑材料),但社區對于建造這樣一個工廠還是心存疑慮。合成氣發電的碳足跡小于燃煤發電。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,不過美國環保局統計過,如果美國所有城市固垃圾都用等離子處理并發電的話,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電量。

        目前,國外等離子弧廢物熔融技術在熔融醫療垃圾、城市垃圾(用此技術佳規模可日處理1000噸城市垃圾,發電20兆瓦)、焚燒飛灰等領域已進入實際運用階段。預計到2020年,美國的垃圾日產量將達100萬噸。因此利用等離子技術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點和缺點
        機器人運動控制器的優點:
        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;
        2)可以使用PC機已經具有的豐富軟件進行開發;
        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。
        機器人運動控制器的缺點:
        1)采用板卡結構的運動控制器采用金手指連接,單邊固定,在多數環境較差的工業現場(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)難以突出行業特點。

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