發(fā)布時(shí)間：2023-08-15 17:13:34
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體化內(nèi)涵樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
[關(guān)鍵詞] 現(xiàn)代制造業(yè) 先進(jìn)制造技術(shù) 機(jī)電一體化技術(shù) 緊密聯(lián)系
制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，尤其是現(xiàn)代制造業(yè)更是在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)能力構(gòu)成中占首要地位，要發(fā)展和壯大現(xiàn)代制造業(yè)就要大力研究、發(fā)展和掌握先進(jìn)制造技術(shù)。所謂先進(jìn)制造技術(shù)，其實(shí)就是一種綜合技術(shù)，是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上加上信息技術(shù)和科學(xué)的管理，再加上與之相關(guān)的科學(xué)技術(shù)交融而形成的群體技術(shù)。
一、先進(jìn)制造技術(shù)簡(jiǎn)介
制造技術(shù)是使原材料成為產(chǎn)品所應(yīng)用的一系列技術(shù)的總稱(chēng)?，F(xiàn)代制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料及現(xiàn)代管理技術(shù)的最新成果，并將其綜合應(yīng)用于制造業(yè)的全過(guò)程。
先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，是與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整技術(shù)群。它是具有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域，是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，是駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)過(guò)程。它不僅涉及產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造工藝、加工和裝配、而且覆蓋了市場(chǎng)分析、銷(xiāo)售使用、維修服務(wù)，乃至回收再生的全過(guò)程；先進(jìn)制造技術(shù)還涉及企業(yè)產(chǎn)品與管理創(chuàng)新、企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化、制造單元與系統(tǒng)的集成、制造企業(yè)與流通領(lǐng)域的集成、企業(yè)間集成與協(xié)作等方面。
目前機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代制造業(yè)中應(yīng)用廣泛，在先進(jìn)制造技術(shù)中占相當(dāng)重要地位。
二、機(jī)電一體化技術(shù)概要
機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科技術(shù)，是從系統(tǒng)工程出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。它涉及了許多新概念、基礎(chǔ)學(xué)科和邊緣學(xué)科，是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。
機(jī)電一體化不是機(jī)械加電氣簡(jiǎn)單組合、拼湊而成的機(jī)械電氣化，而是賦予了自動(dòng)化、虛擬化、柔性化、智能化等特征。其主要由：機(jī)械裝置；檢測(cè)裝置和傳感器、變送器；信息處理部分；驅(qū)動(dòng)器和執(zhí)行器； 接口部分等5個(gè)部分組成。
三、現(xiàn)代制造業(yè)的基本內(nèi)涵及特點(diǎn)
1.基本內(nèi)涵
按照國(guó)際通例，工業(yè)中所有將原材料轉(zhuǎn)化為可供使用的物品的行業(yè)都可成為制造業(yè)，可分為裝備制造業(yè)和生產(chǎn)消費(fèi)資料制造業(yè)?，F(xiàn)代制造業(yè)就是用高新技術(shù)改造、升級(jí)優(yōu)化傳統(tǒng)制造業(yè)，是先進(jìn)制造技術(shù)或先進(jìn)管理手段與制造業(yè)相結(jié)合的產(chǎn)物。
現(xiàn)代制造業(yè)有下面幾個(gè)方面是必須具備的：1、采用了新技術(shù)、新工藝、新裝備，實(shí)現(xiàn)了制造過(guò)程的現(xiàn)代化。2、應(yīng)用信息化的手段。對(duì)生產(chǎn)、管理、銷(xiāo)售的全過(guò)程采用了信息化的管理手段和信息化的管理工具。3、采用了現(xiàn)代化的生產(chǎn)組織方式。4、現(xiàn)代制造強(qiáng)調(diào)以知識(shí)和技術(shù)投入為因素，以現(xiàn)代集成制造為特征，以高新技產(chǎn)業(yè)為先導(dǎo)的高附加值、高科技、產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)體系。
2.主要特征
通常來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代制造業(yè)主要有以下特征：
（1）充分消化吸收吸和應(yīng)用世界先進(jìn)制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)，更加強(qiáng)調(diào)以知識(shí)和技術(shù)為投入因素，企業(yè)的工藝、裝備、材料高技術(shù)化，產(chǎn)品的科技含量和附加值較高。
（2）建立起與現(xiàn)代技術(shù)相適應(yīng)的生產(chǎn)方式和企業(yè)組織形式，推廣和實(shí)施先進(jìn)的制造模式。發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶動(dòng)作用大，產(chǎn)業(yè)鏈和的產(chǎn)業(yè)集群。
（3）符合現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念，具有資源節(jié)約、無(wú)污染綠色等特征，具有與全球化相適應(yīng)的資源配置方式。
（4）利用現(xiàn)代信息技術(shù)，改造和集成業(yè)務(wù)流程，形成以?xún)r(jià)值鏈為基礎(chǔ)的分工協(xié)作模式，并呈現(xiàn)出制造業(yè)與服務(wù)業(yè)既分工又融合的特點(diǎn)。
四、機(jī)電一體化技術(shù)與現(xiàn)代制造業(yè)緊密聯(lián)系、密不可分
隨著現(xiàn)代制造業(yè)向精密化、自動(dòng)化、信息化、柔性化、清潔化、集成化和智能化的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品與現(xiàn)代制造業(yè)聯(lián)系緊密。
1.機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品
機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的名個(gè)領(lǐng)域，特別在現(xiàn)代制造業(yè)方面應(yīng)用較廣。其主要有機(jī)電一體化系統(tǒng)和典型元、部件兩大類(lèi)。
機(jī)電一體化典型系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、智能化儀器儀表、印刷機(jī)械系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)及虛擬加工CAD／CAM等系統(tǒng)。
典型的機(jī)電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器（PLC）、微型電機(jī)、傳感器、專(zhuān)用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品是現(xiàn)代制造業(yè)所不可或缺的。
2.機(jī)電一體化產(chǎn)品在現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)
（1）設(shè)備安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有主動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、主動(dòng)診斷、主動(dòng)保護(hù)等功效，從而使其具有較高的自動(dòng)保護(hù)措施和可靠性及較低的產(chǎn)品故障率，明顯提高了設(shè)備安全性和可靠性，使用壽命也得到相應(yīng)提高。
（2）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量、效率大幅提升。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息主動(dòng)處理和主動(dòng)把持功效，能保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率，同時(shí)也使得生產(chǎn)能力大大提高。
（3）具有智能化功能，操作簡(jiǎn)便。機(jī)電一體化產(chǎn)品操作按鈕和手柄數(shù)量明顯減少，使得操作大大簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)便。先進(jìn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品是一個(gè)完整的系統(tǒng)，可通過(guò)模糊技術(shù)與信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）對(duì)外界參數(shù)的改變隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)最優(yōu)化操作。
（4）具有復(fù)合功能及適用性。機(jī)電一體化產(chǎn)品突出了復(fù)合技巧和復(fù)合功效，使產(chǎn)品的功效程度和主動(dòng)化程度大大進(jìn)步，能適用于不同的場(chǎng)合和不同領(lǐng)域，滿(mǎn)足用戶(hù)需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。
（5）具有參數(shù)化特性，調(diào)試和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過(guò)改變控制和執(zhí)行系統(tǒng)的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方法的轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)不同用戶(hù)對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變更的需要。機(jī)電一體化產(chǎn)品的主動(dòng)檢驗(yàn)和主動(dòng)監(jiān)視功效可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障主動(dòng)采用措施，使工作恢復(fù)正常。
總之，現(xiàn)代制造業(yè)是科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果，是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。兩者的緊密結(jié)合深刻影響著現(xiàn)代制造業(yè)及現(xiàn)代制造技術(shù)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合、相互滲透的趨勢(shì)越來(lái)越明顯，將大大地推進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展步伐。
參考文獻(xiàn)
[1]章浩，張西良，周士沖.機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究，2006（7）
【關(guān)鍵詞】：機(jī)電一體化；技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)
隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展完善，極大的提高了社會(huì)生產(chǎn)力。機(jī)電一體化技術(shù)是一門(mén)具有自身體系的學(xué)科，在科技迅速發(fā)展的前提下，不斷賦予一體化技術(shù)新的內(nèi)涵。機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)體部分，主要是機(jī)械部分與電子部分，又通過(guò)信息技術(shù)把這些部分有機(jī)結(jié)合在一起，從而構(gòu)成更為先進(jìn)的產(chǎn)品，具體包括成型和設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、執(zhí)行器和傳感器、智能控制、機(jī)器人、制造、運(yùn)動(dòng)控制、振動(dòng)和噪聲控制、微器件和光電子系統(tǒng)、汽車(chē)系統(tǒng)、其他應(yīng)用等方面內(nèi)容。因此，本文首先分析了機(jī)電一體化產(chǎn)品的優(yōu)越性，接著論述機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向，同時(shí)提出合理化意見(jiàn)和建議。
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)及電力電子技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此，“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)由純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)顯示記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)診斷與保護(hù)等。也就是說(shuō)，機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是C電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
二、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化在發(fā)展過(guò)程中，涉及很多行業(yè)和學(xué)科，比如計(jì)算機(jī)、光學(xué)、電子以及機(jī)械等。但是就目前的發(fā)展而言，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大的差距。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展方向主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：
1.智能化。智能化成為機(jī)電一體化發(fā)展的重要方向，尤其是人工智能越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用，比如機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。同時(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊書(shū)序額以及生理學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，給當(dāng)前機(jī)電一體化的智能化發(fā)展提供了更多的新方法和方向。同時(shí)隨著微處理器的性能越來(lái)越完善，為機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化創(chuàng)造良好的外部條件。
2.模塊化。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于機(jī)電一體化種類(lèi)很多，相應(yīng)的機(jī)械、電氣、動(dòng)力以及動(dòng)力借口也十分的復(fù)雜。因此，要研制智能調(diào)速和機(jī)電一體化的動(dòng)力單元，提高視覺(jué)和圖像等功能的控制單元，最大限度的提高機(jī)械裝置的操作的效率。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)單元，可以有效提高新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率，促進(jìn)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。另外，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，還要不斷完善相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，做好機(jī)電產(chǎn)品的匹配。
3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了當(dāng)前生產(chǎn)力的變革，對(duì)促進(jìn)全球經(jīng)濟(jì)一體化起到了重要的推動(dòng)作用，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供廣闊的市場(chǎng)。比如各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品。同時(shí)隨著局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，給社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了極大的便利。因此，機(jī)電一體化技術(shù)也會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4.微型化。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)電一體化朝著微觀方向發(fā)展。微型化就是要朝著微米和納米的方向發(fā)展。微型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，占有空間較小，耗能很低，很有很強(qiáng)的量活性，被廣泛的應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)方面，具有無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。作為機(jī)電一體化技術(shù)的新尖端分支而倍受重視，泛指幾何尺寸不超過(guò)1立方厘米的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并且向微米、納米級(jí)發(fā)展，讓機(jī)電耗能更少，運(yùn)動(dòng)更加的靈活。微型機(jī)電一體化發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)就是微機(jī)械技術(shù)，因此，為促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的良性發(fā)展，可以采用超精密技術(shù)。
5.環(huán)保化。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了翻天覆地的變化，在享受豐富的物質(zhì)生活同時(shí)，也面臨著資源不斷減少和環(huán)境污染問(wèn)題，成為制約社會(huì)發(fā)展的主要因素。因此，在機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，要進(jìn)行綠色環(huán)保設(shè)計(jì)，提高機(jī)械系統(tǒng)的可回收性，降低原材料消耗，降低機(jī)械系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染，最大限度的保護(hù)環(huán)境，避免對(duì)環(huán)境和人類(lèi)身體健康造成危害，提高資源的利用率，做好資源的循環(huán)利用。因此，節(jié)能、環(huán)保也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的重要方向。
6.系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的主要特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)的開(kāi)放式和模式化，要求整個(gè)系統(tǒng)能夠進(jìn)行靈活的組合和裁剪。同時(shí)不斷加強(qiáng)通信功能。就目前而言，機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)更加重視人與產(chǎn)品之間的關(guān)系，賦予產(chǎn)品更多的智能和情感。另外，還要要求產(chǎn)品能夠模仿生物激勵(lì)。
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，，是社會(huì)生產(chǎn)力客觀要求。隨著制造自動(dòng)化程度的不斷提高，將會(huì)出現(xiàn)智能制造系統(tǒng)控制器來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的智能制造活動(dòng)，并會(huì)對(duì)制造中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此，我國(guó)要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)又好又快的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]成文斌. 機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 科技致富向?qū)В?012，02：239.
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[2]王瑩.關(guān)于建立大學(xué)生短期支教長(zhǎng)效機(jī)制的思考[J].商，2013（12）.
[3]沈朦，鄧云岫，沈金榮.大學(xué)生在城市和農(nóng)村開(kāi)展短期支教的研究對(duì)比[J].文史博覽：理論，2011（3）.
[4]胡洋，王晟昊.大學(xué)生短期支教長(zhǎng)效機(jī)制的探索：以蘇州大學(xué)“欣，彩虹行”貴州支教團(tuán)為例[J].科教導(dǎo)刊，2012（11）（上）.
【關(guān)鍵詞】煤礦；機(jī)電；一體化技術(shù)；應(yīng)用研究
現(xiàn)代的煤礦生產(chǎn)逐步對(duì)機(jī)電一體化加以實(shí)現(xiàn)，這種實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)是指將自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理、機(jī)械和計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)行復(fù)合的應(yīng)用，是由傳統(tǒng)的機(jī)械工程轉(zhuǎn)變?yōu)槲㈦娮蛹夹g(shù)方向的由多種現(xiàn)代化技術(shù)相互融合的綜合技術(shù)，因此應(yīng)用實(shí)踐非常的廣泛。煤礦工作若想達(dá)到高產(chǎn)、高效的程度，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是唯一的選擇。我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)于機(jī)電一體化的應(yīng)用正處于處于階段，各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用深度還有待進(jìn)一步強(qiáng)化，本文對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究，有助于以后應(yīng)用的相關(guān)借鑒。
1 煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的概念
機(jī)電一體化的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，將機(jī)械和電子等多種相關(guān)技術(shù)加以融合，從而使系統(tǒng)整體和產(chǎn)品具有最佳的性能。機(jī)電一體化作為技術(shù)群組的一個(gè)總體稱(chēng)呼，它是由很多表現(xiàn)出特定功能的電子和機(jī)械設(shè)備組成，機(jī)電一體化即為電子、機(jī)械工程的有機(jī)整體，其反映的思想也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與集成綜合技術(shù)。實(shí)踐中可以看到，機(jī)電一體化具有非常大的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在其自身所擁有的節(jié)能性，在低碳經(jīng)濟(jì)的背景下有良好的發(fā)展前景，主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。第一，基于運(yùn)行和負(fù)荷情況自主進(jìn)行控制與調(diào)整，使能源的使用量與排放得到有效減少。第二，結(jié)構(gòu)構(gòu)成簡(jiǎn)單，有較高的實(shí)際可操作性。機(jī)電一體化是以應(yīng)用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，通過(guò)設(shè)計(jì)制造而成，因此非常的嚴(yán)謹(jǐn)，而且這一體系可以將信息處理、監(jiān)視以及運(yùn)算功能有機(jī)的結(jié)合在一起，由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，使之逐步趨向于現(xiàn)代化、智能化和規(guī)范化，在當(dāng)前國(guó)內(nèi)煤礦生產(chǎn)中所扮演的角色是不可替代的。
2 我國(guó)應(yīng)用機(jī)電一體化的歷史
我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)處于萌芽狀態(tài)應(yīng)該歸于我國(guó)自行研究所設(shè)計(jì)出來(lái)的第一套綜合機(jī)械化采煤工作面的投入使用。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械化綜合應(yīng)用仍然剛剛起步，具體應(yīng)用過(guò)程中仍需依賴(lài)采煤機(jī)由液壓牽引轉(zhuǎn)化成電牽引。自從那以后，不斷出現(xiàn)和應(yīng)用的技術(shù)便層出不窮，像支架電液微機(jī)技術(shù)、故障診斷等。21世紀(jì)，我國(guó)的煤炭機(jī)電一體化技術(shù)所進(jìn)行的研究與應(yīng)用在大型固定設(shè)備的煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控和后備保護(hù)方面所取得的顯著成果有目共睹。但是，較之于西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言，國(guó)內(nèi)的采煤技術(shù)依然非常的落實(shí)，實(shí)踐中還存在著很多的問(wèn)題與不足。
3 煤礦發(fā)展中的機(jī)電一體化應(yīng)用分析
第一，提升機(jī)上的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。采礦實(shí)踐中，電氣自動(dòng)化已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于采煤機(jī)而言，以前的起步標(biāo)準(zhǔn)必須是中厚煤層，現(xiàn)在已經(jīng)可以在淺煤層相應(yīng)進(jìn)行實(shí)施。目前，因?qū)L筒式采煤機(jī)的運(yùn)用，基本可以從整體上使大功率、高產(chǎn)量開(kāi)采的目標(biāo)達(dá)到。滾筒式的采煤機(jī)在牽引方面的飛躍是區(qū)別于其他傳統(tǒng)的采煤機(jī)的。其良好的牽引特性使它可以對(duì)較大的阻力進(jìn)行克服并且及時(shí)地向電網(wǎng)反饋電能。與此同時(shí)，這種具有極高可靠性能的牽引方式不僅尺寸較小、操作便易，而且使用年限很長(zhǎng)，檢修工作無(wú)時(shí)常進(jìn)行的必要，工作質(zhì)量和效率非常的高。
第二，煤礦運(yùn)輸過(guò)程中的機(jī)電一體化應(yīng)用。煤礦井下原煤進(jìn)行輸送的首要工具是帶式輸送機(jī)。其具有的特點(diǎn)主要有：效率高、大的輸送量、可靠運(yùn)行、較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、連續(xù)長(zhǎng)距離輸送等。當(dāng)前，駐澳的此設(shè)備所應(yīng)用的是CST可控的軟啟動(dòng)裝置，此裝置是機(jī)電液一體化的綜合。其軟驅(qū)動(dòng)裝置是特意為平滑起運(yùn)送大慣性載荷而研究設(shè)計(jì)的，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)由多臺(tái)或者是一臺(tái)CST驅(qū)動(dòng)的。因?yàn)橐恍l件，比如動(dòng)態(tài)分析、在線監(jiān)控以及啟動(dòng)延遲等技術(shù)制約，造成國(guó)內(nèi)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)仍不能同時(shí)超過(guò)3個(gè)，這就嚴(yán)重影響了國(guó)內(nèi)輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)量、長(zhǎng)度。除此之外，國(guó)內(nèi)輸送機(jī)主要存在的缺點(diǎn)也不少，像其靈敏度和壽命低、可靠性差以及監(jiān)控設(shè)備功能少。
第三，煤礦生產(chǎn)過(guò)程中機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)礦井生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)機(jī)械設(shè)備提出了更高的要求，尤其是對(duì)一些大功率機(jī)械設(shè)備要求更高一些?；诖?，多數(shù)情況下都會(huì)將真空開(kāi)關(guān)有效的應(yīng)用在高壓開(kāi)關(guān)柜上，從而提高其服役期限。維護(hù)量相應(yīng)減少且功率因數(shù)得到提高；同時(shí)，基于膠帶機(jī)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)中的集中控制，并且還可以有效加強(qiáng)圖像化以及信息化設(shè)備監(jiān)控，這對(duì)全面提高煤礦生產(chǎn)安全性，具有非常重要的作用。
第四，煤礦生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控過(guò)程中的機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用。實(shí)踐中，通過(guò)微電腦自動(dòng)變速控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦生產(chǎn)中的綜掘機(jī)在線監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化與實(shí)際可操作性，從而有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在此過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮電機(jī)的作用，以有效降低能耗，提高人員、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全可靠性。在目前國(guó)內(nèi)形勢(shì)下，對(duì)于微電腦運(yùn)用，實(shí)行綜合采煤機(jī)的有效控制，非常有益，同時(shí)它還可以讓機(jī)械針對(duì)那些原本危險(xiǎn)或者無(wú)法靠近的地方進(jìn)行機(jī)械作業(yè)。
4 我國(guó)機(jī)電一體化的成果及其發(fā)展前景
機(jī)電一體化的投入使用不僅可以大大降低礦工的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加收入，而且對(duì)于煤礦生產(chǎn)的安全可靠性具有非常重要的作用?；诖耍瑥恼麄€(gè)層面上而言，其綜合效益是非常可觀的。同時(shí)，其對(duì)穩(wěn)定煤炭市場(chǎng)有序健康的發(fā)展加以促進(jìn)，也對(duì)我國(guó)的現(xiàn)代化進(jìn)行建設(shè)有利。因此，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍非常的廣泛，而且其未來(lái)應(yīng)用價(jià)值會(huì)更大。
從實(shí)踐中來(lái)看，如果機(jī)電一體化按照當(dāng)前的勢(shì)頭繼續(xù)發(fā)展，則一定會(huì)成為一種綠色環(huán)保技術(shù)。在此過(guò)程中，還要對(duì)國(guó)外的一些先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效利用，對(duì)機(jī)電設(shè)備中的通信功能予以強(qiáng)化。同時(shí)，還要切實(shí)對(duì)當(dāng)前機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行有效改進(jìn)和完善，增強(qiáng)其用途，以實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。
5 結(jié)語(yǔ)
本文主要對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望可以為以后對(duì)其研究提供一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，從而為我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展奠定研究基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]郝錦龍.煤炭企業(yè)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2011（10）.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化； 優(yōu)越性； 發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)電一體化是將多種技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，發(fā)展至今已獨(dú)立門(mén)戶(hù)，成為有自身體系的新型學(xué)科，隨著時(shí)代進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)涵。機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過(guò)其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來(lái)共同實(shí)現(xiàn)的。從其功能性結(jié)構(gòu)來(lái)看，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性，而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要其具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測(cè)功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用范圍非常廣泛，可以延伸至生產(chǎn)中的各個(gè)領(lǐng)域，其相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品，具有更高的可靠性與安全性，更佳的性能以及強(qiáng)大的復(fù)合能力與適應(yīng)能力。
一、機(jī)電一體化的優(yōu)越性
1.使用安全性和可靠性提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般都具有自動(dòng)監(jiān)視、報(bào)警、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等功能。在工作過(guò)程中，遇到過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、短路等電力故障時(shí)，能自動(dòng)采取保護(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。
2.生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確地保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照設(shè)計(jì)的要求完成預(yù)定的動(dòng)作，使之不受機(jī)械操作者主觀因素的影響，從而實(shí)現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。
3.使用性能改善。機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡(jiǎn)化并且方便、簡(jiǎn)單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過(guò)程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。
4.具有復(fù)合功能并且適用面廣。機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。
5.調(diào)整和維護(hù)方便。機(jī)電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時(shí)，可通過(guò)改變控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶(hù)對(duì)象的需要以及現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化的需要。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對(duì)工作過(guò)程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。
二、機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)
1.機(jī)械系統(tǒng)。機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和連接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)， 因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿(mǎn)足機(jī)電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。
2.動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能，去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。
3.傳感與檢測(cè)系統(tǒng)。傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過(guò)程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測(cè)定的物理量，同時(shí)利用檢測(cè)系統(tǒng)的功能對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。
4.信息處理及控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測(cè)系統(tǒng)反饋的信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策，以對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制，實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。
5.執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件，常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)
1.智能化趨勢(shì)。智能化是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)，生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類(lèi)智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。具體而言，一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新支。另一方面，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢(shì)都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2. 模塊化趨勢(shì)。模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類(lèi)和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圈像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國(guó)際或國(guó)內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過(guò)組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來(lái)的好處可以肯定，無(wú)論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企業(yè)，規(guī)?；瘜⒔o機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。
3. 網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。20 世紀(jì) 90 年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等日常生活都帶來(lái)了巨大的變革。機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來(lái)，只要其功能獨(dú)到、質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷(xiāo)全球。而且由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術(shù)帶來(lái)的便利與快樂(lè)。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4. 環(huán)保趨勢(shì)。工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適； 另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，這是時(shí)代的趨勢(shì)。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷(xiāo)毀的生命過(guò)程中，符合特定的環(huán)境保護(hù)和人類(lèi)健康的要求，對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前景。
結(jié)語(yǔ)：機(jī)電一體化的發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，使冰冷冷的機(jī)器有了人性化并且更加智能，機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是偶然的，是社會(huì)進(jìn)步的體現(xiàn)，是生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求，是科學(xué)技術(shù)的結(jié)晶。隨著我國(guó)數(shù)字化的信息技術(shù)革命以及多元信息化步伐的加快，機(jī)電一體化技術(shù)必將朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等方向邁進(jìn)，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，給我們的生活帶來(lái)巨大的變革。
參考資料
我國(guó)的煤炭工業(yè)從早期的手工勞作到現(xiàn)在的高科技采煤技術(shù)，期間經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，由于我國(guó)煤礦工業(yè)開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于我國(guó)的其他各項(xiàng)事業(yè)都起到了很好的推動(dòng)作用。在歷史發(fā)展的今天，我們要求對(duì)煤炭工業(yè)提出更高的要求，并且煤炭工業(yè)技術(shù)也出現(xiàn)了多次大的轉(zhuǎn)折。作為重要能源的煤炭必須大幅度地提高產(chǎn)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)用現(xiàn)代科技成果，努力提高綜合機(jī)械化和自動(dòng)化水平。作為煤炭工業(yè)重要內(nèi)涵之一的機(jī)電一體化技術(shù)尤為突出。
1我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用隨著國(guó)內(nèi)進(jìn)口采掘機(jī)械的不斷引進(jìn)和部分國(guó)產(chǎn)化，煤礦機(jī)電一體化水平不斷增高，并且取得了一定的成效。隨著煤礦生產(chǎn)不斷向高水平發(fā)展，對(duì)控制水平和規(guī)模的要求也越來(lái)越高，從而又加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，但是我國(guó)煤炭系統(tǒng)中自動(dòng)化水平相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家而言還有一定距離。
1.1煤礦設(shè)備的一體化和程序化
目前，煤礦的機(jī)械設(shè)備部分應(yīng)用了先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，但還沒(méi)有形成系統(tǒng)化態(tài)勢(shì)。國(guó)有新建大中型煤礦應(yīng)用情況較好，傳統(tǒng)的中小煤礦應(yīng)用則較差。我國(guó)的煤機(jī)企業(yè)在煤礦機(jī)械生產(chǎn)中，需要由零散的技術(shù)手段向系統(tǒng)化配套方面轉(zhuǎn)化。機(jī)電一體化產(chǎn)品在程序化應(yīng)用，特別是煤炭企業(yè)的機(jī)械裝備上，與國(guó)際同行業(yè)相比還有很大的差距。程序化是煤礦企業(yè)機(jī)械機(jī)電一體化發(fā)展的必然。
1.2我國(guó)煤礦的井下智能設(shè)備
井下機(jī)器人、智能化作業(yè)設(shè)備是煤礦機(jī)電一體化技術(shù)提供的完整的獨(dú)立設(shè)備，是對(duì)采煤行業(yè)的一種巨大的貢獻(xiàn)。我國(guó)大型礦山設(shè)備，特別是井下機(jī)電設(shè)備，由于設(shè)備能力、可靠性和檢測(cè)智能控制水平不高，嚴(yán)重影響機(jī)器的工作可靠性和安全生產(chǎn)。為了徹底改變這一落后的局面，在采煤機(jī)械方面提出的目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸和支護(hù)設(shè)備的機(jī)電一體化。
1.3礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)
礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。目前，我國(guó)大多數(shù)煤礦都安裝了監(jiān)控系統(tǒng)，大大提高了井下安全，雖然國(guó)內(nèi)安全監(jiān)控系統(tǒng)基本能滿(mǎn)足煤礦要求，但由于相應(yīng)配套的傳感器存在種類(lèi)少、壽命短、維護(hù)工作量大等不足，導(dǎo)致在許多監(jiān)控系統(tǒng)工作可靠性不高，系統(tǒng)利用率低。
1.4礦井運(yùn)輸提升設(shè)備
帶式輸送機(jī)不僅能滿(mǎn)足長(zhǎng)距離的連續(xù)輸送，而且具有輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和自動(dòng)化等特點(diǎn)，已成為我國(guó)煤礦井主要的運(yùn)輸裝置。所以，其已成為當(dāng)今機(jī)電一體化技術(shù)的研究重點(diǎn)。我國(guó)已自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類(lèi)型的帶式輸送機(jī)。
2我國(guó)煤炭企業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新
煤炭行業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)艱辛，之所以取得如此輝煌的現(xiàn)代化成果，與煤炭機(jī)電技術(shù)進(jìn)步是密不可分的。隨著煤礦現(xiàn)代化進(jìn)程的加快和安全技術(shù)的高速發(fā)展，井下各種監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)逐漸增多，如果這些監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)處于相互獨(dú)立的狀態(tài)，各種系統(tǒng)自成體系，各自為政，信息不能互通，勢(shì)必造成通信線路重復(fù)投資，重復(fù)建設(shè)，系統(tǒng)維護(hù)量增大，整體可靠性差，維修、維護(hù)困難，信息不能綜合利用等缺陷，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在煤礦的廣泛應(yīng)用很好地解決了這些問(wèn)題。
現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋到煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)、覆蓋到單臺(tái)設(shè)備、單個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)，在地面的任一網(wǎng)的計(jì)算機(jī)經(jīng)授權(quán)均能直接查閱有關(guān)的信息，或向井下發(fā)送有關(guān)的信息，各級(jí)管理者可以在車(chē)間、區(qū)隊(duì)、礦井、企業(yè)乃至世界各地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)度、控制和管理。這些網(wǎng)絡(luò)、控制系統(tǒng)都改變著傳統(tǒng)煤炭行業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，給現(xiàn)代化礦井的優(yōu)化調(diào)度、科學(xué)管理等帶來(lái)革命性變化。煤礦機(jī)電技術(shù)及裝備的主要發(fā)展趨向應(yīng)當(dāng)是：跟蹤產(chǎn)業(yè)科技前沿，開(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的以煤礦開(kāi)采技術(shù)及配套裝備為主導(dǎo)的核心技術(shù)，以其高適應(yīng)性、大型化、大功率化、遙控和自動(dòng)化占領(lǐng)技術(shù)制高點(diǎn)；開(kāi)發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工況和健康監(jiān)測(cè)以及微處理器、計(jì)算機(jī)和專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用等，將逐步成為現(xiàn)代化煤礦機(jī)電技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。
2.1加強(qiáng)機(jī)電一體化方面的管理
加強(qiáng)機(jī)電一體化方面的管理首先要抓好設(shè)備的技術(shù)管理；其次要抓好機(jī)電設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)管理，發(fā)揮機(jī)電、安全生產(chǎn)管理的雙重職能；再次，搞好機(jī)電設(shè)備的管理，要敢于大膽革新，對(duì)設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。而具體到實(shí)際的生產(chǎn)工作現(xiàn)場(chǎng)，就設(shè)備而言，我們應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合維修、維護(hù)中存在的問(wèn)題，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理的技術(shù)改造，使其為我所用，更好地發(fā)揮設(shè)備的效能。
2.2煤礦企業(yè)機(jī)電一體化智能控制
采掘作業(yè)是在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下進(jìn)行的，這種環(huán)境不僅難以建模，而且具有很強(qiáng)的不確定性，礦井安全及災(zāi)害的預(yù)測(cè)與控制帶有更大的不確定性，因此智能控制在煤炭領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用有其重要的現(xiàn)實(shí)意義和巨大的潛力。
2.3煤礦企業(yè)機(jī)電一體化的電力電子學(xué)及電氣傳動(dòng)自動(dòng)化
近年來(lái)，我國(guó)在煤礦電氣傳動(dòng)及其自動(dòng)化方面進(jìn)行了交流調(diào)速與數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用研究工作并取得了很好的進(jìn)展，與此同時(shí)，還引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的采用現(xiàn)代交流調(diào)速的礦井提升機(jī)與采煤機(jī)，顯然，這對(duì)提高我國(guó)煤礦電氣傳動(dòng)及其自動(dòng)化的水平，并爭(zhēng)取盡快趕上世界先進(jìn)水平將起到積極的推動(dòng)作用。
2.4努力加強(qiáng)礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化管理
2.4.1礦井必須制定切實(shí)可行的設(shè)備管理制度、防爆設(shè)備入井檢驗(yàn)制度、設(shè)備包機(jī)制度、設(shè)備定期檢查制度、各種安全裝置定期試驗(yàn)制度和停電檢修掛牌制度。
2.4.2認(rèn)真貫徹執(zhí)行設(shè)備使用與維修相結(jié)合的原則。設(shè)備誰(shuí)使用、誰(shuí)管理、誰(shuí)維護(hù)，負(fù)責(zé)安全直接責(zé)任并實(shí)行專(zhuān)責(zé)制，主要設(shè)備實(shí)行包機(jī)制。做到定人、定機(jī)、憑上崗證操作，嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制和設(shè)備操作規(guī)程，對(duì)多班制生產(chǎn)的設(shè)備，操作工人必須執(zhí)行設(shè)備交接班制度，大型設(shè)備均有運(yùn)行記錄。
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化 接口技術(shù) 人機(jī)接口 機(jī)電接口
機(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械和微電子系統(tǒng)兩部分組成,各部分連接須具備一定條件,這個(gè)聯(lián)系條件通常稱(chēng)為接口。各分系統(tǒng)又由各子系統(tǒng)組成。本文以機(jī)電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將淺談接口分為人機(jī)與機(jī)電接口。
一、機(jī)電接口
由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別,兩者間的聯(lián)系又須通過(guò)機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖,因此機(jī)電接口起著至關(guān)重要作用:①行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。一般微機(jī)的I/O芯片都是TTL電平,而控制設(shè)備則不定,因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。另外,在大負(fù)載時(shí)還需要進(jìn)行功率放大。②抗干擾隔離。為防止干擾信號(hào)串入,可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機(jī)系統(tǒng)和控制設(shè)備在電器上加以隔離。③進(jìn)行A/D或D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對(duì)象的檢測(cè)和控制信號(hào)為模擬量時(shí),必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間設(shè)置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路,以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間匹配。
1、模擬信號(hào)輸入接口
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,反映被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)是傳感器或變送器的輸出信號(hào),通常這些輸出信號(hào)是模擬電壓或電流信號(hào)(位置檢測(cè)用的差動(dòng)變壓器、溫度檢測(cè)用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉(zhuǎn)速檢測(cè)用的測(cè)速發(fā)電機(jī)等)計(jì)算機(jī)要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào),而計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào),要達(dá)到獲取信息的目的,就應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口――模擬信號(hào)輸入接口。
2、模擬信號(hào)輸出接口
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,控制生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行器的信號(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào),如交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速器等。而計(jì)算機(jī)只能輸出數(shù)字信號(hào),并通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào),達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程的目的,應(yīng)有將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的接口――模擬信號(hào)輸出接口。任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號(hào),以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器,達(dá)到控制對(duì)象的目的。模擬信號(hào)輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器、多路模擬開(kāi)關(guān)和功率放大器幾部分構(gòu)成。
3、開(kāi)關(guān)信號(hào)通道接口
在機(jī)電一體化的控制系統(tǒng)中,需要經(jīng)常處理一類(lèi)最基本的輸入/輸出信號(hào),即數(shù)字量(開(kāi)關(guān)量)信號(hào)包括:開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi);指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止；閥門(mén)的開(kāi)與閉等。這些信號(hào)的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中,對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
(1)輸入通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道接口的任務(wù)是將來(lái)自控制過(guò)程的開(kāi)關(guān)信號(hào)、邏輯電平信號(hào)以及一些系統(tǒng)設(shè)置開(kāi)關(guān)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。這些信號(hào)實(shí)質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號(hào),所以開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入通道又稱(chēng)為數(shù)字輸入通道(DI)。由于開(kāi)關(guān)信號(hào)只有兩種邏輯狀態(tài)“ON”和“OFF”或數(shù)字信號(hào)“1”和“0”,但是其電平一般與計(jì)算機(jī)的數(shù)字電平不相同,與計(jì)算機(jī)連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過(guò)程噪聲隔離等設(shè)計(jì)問(wèn)題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉(zhuǎn)換電路和地址譯碼電路等組成。
(2)輸出通道接口。開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出通道的作用是將計(jì)算機(jī)通過(guò)邏輯運(yùn)算處理后的開(kāi)關(guān)信號(hào)傳遞給開(kāi)關(guān)執(zhí)行器(如繼電器或報(bào)警指示器)。它實(shí)質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道,又稱(chēng)為數(shù)字輸出通道(DO)。DO通道接口設(shè)計(jì)主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)執(zhí)行器的功率。開(kāi)關(guān)量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅(qū)動(dòng)器和輸出口地址譯碼電路等組成。
二、人機(jī)接口
人機(jī)接口是操作者與機(jī)電系統(tǒng)(主要是控制微機(jī))之間進(jìn)行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可分輸入與輸出接口兩類(lèi)。機(jī)電系統(tǒng)通過(guò)輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)及結(jié)果等信息；另一方面,操作者通過(guò)輸入接口向機(jī)電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),以實(shí)現(xiàn)所要求的功能。
1、輸入接口
(1)撥盤(pán)輸入接口。撥盤(pán)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見(jiàn)的一種輸入設(shè)備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù),如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等,采用撥盤(pán)較為方便,這種方式具有保持性。撥盤(pán)的種類(lèi)很多,作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤(pán)。BCD碼撥盤(pán)可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連,以 BCD碼形式輸入信息。
(2)鍵盤(pán)輸入接口。鍵盤(pán)是一組按鍵集合,向計(jì)算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤(pán)有:①編碼鍵盤(pán),自動(dòng)提供被按鍵的編碼(如ASCII碼或二進(jìn)制碼);②非編碼鍵盤(pán),僅僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識(shí)別,則由設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者使用方便,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高；后者電路簡(jiǎn)單,便于設(shè)計(jì)。
2、輸出接口
在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(LED)是典型的輸出設(shè)備,由于LED顯示器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜,因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發(fā)光二極管和點(diǎn)陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡(jiǎn)單,是同名管腳上所加電平高低來(lái)控制發(fā)光二極管是否點(diǎn)亮而顯示不同字形的。點(diǎn)陣式LED顯示器一般用來(lái)顯示復(fù)雜符號(hào)、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應(yīng)用。
接口技術(shù)是使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢,各部分有機(jī)地結(jié)合在一起,從而完整統(tǒng)一。接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來(lái)越重要；同時(shí)接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),就是根據(jù)功能要求選擇了各部分后所進(jìn)行的接口設(shè)計(jì)。接口的好與壞直接影響到機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術(shù)是機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；接口技術(shù)；微電子；系統(tǒng)
一、機(jī)電一體化系統(tǒng)接口（簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)電接口）的功能
機(jī)電接口傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量，并將機(jī)電一體化各組成技術(shù)的特性融為一體。機(jī)電接口包括硬件和軟件，硬件主要在子系統(tǒng)之間或人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間建立連接，為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉(zhuǎn)換提供物理通道。軟件主要是提供系統(tǒng)信息交互、轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過(guò)程，協(xié)調(diào)和綜合機(jī)電一體化組成技術(shù)，使各子系統(tǒng)集成并融合為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)新的功能。
二、機(jī)電接口的分類(lèi)
（一）人機(jī)接口人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間的接口，通過(guò)此接口，可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，控制其運(yùn)行過(guò)程，即通過(guò)人機(jī)接口能夠使系統(tǒng)按照人的意志進(jìn)行工作。人機(jī)接口是雙向的，硬件包括輸入/輸出設(shè)備，主要有顯示屏、鍵盤(pán)、按鈕等。
（二）動(dòng)力接口動(dòng)力源連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接口，為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力。根據(jù)系統(tǒng)所需的動(dòng)力類(lèi)型不同如直流電、交流電、氣動(dòng)、液壓等，動(dòng)力接口的形式也有很大的不同。但動(dòng)力接口有一個(gè)共同的特點(diǎn)，能夠通過(guò)較大的功率。
（三）智能接口智能接口主要存在于三處，控制系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到傳感器、傳感器到控制系統(tǒng)。智能接口的應(yīng)用情況相對(duì)比較復(fù)雜，但可以得出它的一些共性：智能接口傳遞和轉(zhuǎn)換各種信息，按照不同技術(shù)的要求改變信息形式，使不同的子系統(tǒng)、不同的技術(shù)能夠集成在一起，形成完整的系統(tǒng)。通常，智能接口是軟件表現(xiàn)出的功能連接。
（四）機(jī)電接口執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感器之間的接口。將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號(hào)，或?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳感器所需的信號(hào)。
三、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)——微電子系統(tǒng)
（一）機(jī)電接口由于機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別，兩者間的聯(lián)系須通過(guò)機(jī)電接口進(jìn)行調(diào)整、匹配、緩沖，因此機(jī)電接口起著非常重要的作用
1.行電平轉(zhuǎn)換和功率放大。一般微機(jī)的I/O芯片都是TTL電平，而控制設(shè)備則不一定，因此必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換；另外，在大負(fù)載時(shí)還需要進(jìn)行功率放大。
2.抗干擾隔離。為防止干擾信號(hào)的串入，可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機(jī)系統(tǒng)和控制設(shè)備在電器上加以隔離。
3.進(jìn)行A/D或D/A轉(zhuǎn)換。當(dāng)被控對(duì)象的檢測(cè)和控制信號(hào)為模擬量時(shí)，必須在微機(jī)系統(tǒng)和被控對(duì)象之間設(shè)置A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路，以保證微機(jī)所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。
（1）模擬信號(hào)輸入接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，反映被控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)是傳感器或變送器的輸出信號(hào)，通常這些輸出信號(hào)是模擬電壓或電流信號(hào)計(jì)算機(jī)要對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制，必須獲得反映系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信號(hào)，而計(jì)算機(jī)只能接受數(shù)字信號(hào)，要達(dá)到獲取信息的目的，就應(yīng)將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸入接口。
（2）模擬信號(hào)輸出接口。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，控制生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行器的信號(hào)通常是模擬電壓或電流信號(hào)，如交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器、滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速器等。而計(jì)算機(jī)只能輸出數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)運(yùn)算產(chǎn)生控制信號(hào)，達(dá)到控制生產(chǎn)過(guò)程的目的，應(yīng)有將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)的接口——模擬信號(hào)輸出接口。任務(wù)是把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器，達(dá)到控制對(duì)象的目的。
（3）開(kāi)關(guān)信號(hào)通道接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中，需要經(jīng)常處理一類(lèi)最基本的輸入/輸出信號(hào)，即數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）信號(hào)包括開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)；指示燈的亮與滅；繼電器或接觸器的吸合與釋放；電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止；閥門(mén)的打開(kāi)與關(guān)閉等。這些信號(hào)的共同特征是以二進(jìn)制的邏輯“1”和“0”出現(xiàn)的。在機(jī)電一體化控制系統(tǒng)中，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)碼的每一位都可以代表生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)狀態(tài)，此狀態(tài)作為控制依據(jù)。
（二）人機(jī)接口
1.撥盤(pán)輸入接口
撥盤(pán)是機(jī)電一體化系統(tǒng)中常見(jiàn)的一種輸入設(shè)備，若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù)，如修正系數(shù)、控制目標(biāo)等，采用撥盤(pán)較為方便，這種方式具有保持性。撥盤(pán)的種類(lèi)很多，作為人機(jī)接口使用最方便的是十進(jìn)制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤(pán)。BCD碼撥盤(pán)可直接與控制微機(jī)的并行口或擴(kuò)展口相連，以BCD碼形式輸入信息。
2.鍵盤(pán)輸入接口鍵盤(pán)是一組按鍵集合，向計(jì)算機(jī)提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤(pán)：編碼鍵盤(pán)，自動(dòng)提供被按鍵的編碼（如ASCII碼或二進(jìn)制碼）；
編碼鍵盤(pán)，僅僅簡(jiǎn)單地提供按鍵的通或斷（“0”或“1”電位），而按鍵的掃描和識(shí)別，則由設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者使用方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；后者電路簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)。
