發(fā)布時間：2023-08-21 17:13:16
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機電一體化目前狀況樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
隨著人工智能技術的發(fā)展和在機電一體化技術中的應用，高智能已經(jīng)成為了機電一體化發(fā)展的主要方向，相關的技術和研究人員也在不斷的研究，現(xiàn)如今高智能的機器人和數(shù)控設備已經(jīng)可以代替人類完成一些危險性較高、精密度要求高、工序比較復雜的工作，節(jié)省了勞動力，也更加方便的得到了所需要的產(chǎn)品和服務，目前很多的研究人員逐步的將運籌學、模糊數(shù)學、心理學等多種智能化的學科逐漸引進到機電一體化技術中，這樣能夠有效的促進機電一體化系統(tǒng)判斷推理能力和自主決策能力，這樣能夠方便人們對機電一體化設備進行控制。
2區(qū)域模塊化
區(qū)域模塊化也是機電一體化發(fā)展的重要趨勢之一，針對使機電一體化產(chǎn)品的各個單元實現(xiàn)區(qū)域模塊化管理是一項比較復雜、涉及面廣的工程，例如，在進行智能減速、智能變速等相關功能研制的過程中，要充分的實現(xiàn)集圖形、圖像識別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標準、準確的衡量相應的控制單元以及動力單元，進一步的提高各個單元的性能，也可以使機電一體化產(chǎn)品相應的功能之間的聯(lián)系更加緊密，使一個區(qū)域模塊更加有效的運行，只有這樣才能方便人們對機電一體化產(chǎn)品的應用，提高機電一體化產(chǎn)品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經(jīng)過研究和推理，可以得出機電一體化模塊是未來機電一體化產(chǎn)品的主要方向，隨著未來技術發(fā)展的不斷深入，機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)模塊化的步伐也在不斷的加深。
3環(huán)保綠色化
機電一體化技術的發(fā)展給人們的生產(chǎn)和生活中帶來了巨大的變化，豐富了人們的的物質(zhì)生活，同時也給人們的生活環(huán)境帶來了負面影響，資源的過度開發(fā)利用，加重了生態(tài)環(huán)境的負擔，近些年來，越來越多的國家和組織逐漸重視到環(huán)境保護的重要性，人們環(huán)保意識的增強，要求機電一體化產(chǎn)品在設計、制造、使用和銷毀的過程中要減少對環(huán)境的污染，因此機電產(chǎn)品的環(huán)保綠色化是未來發(fā)展的一大亮點，人們環(huán)境保護意識的提高，造成了一些對環(huán)境有危害且危害較大的產(chǎn)品失去市場價值，設計和生產(chǎn)綠色環(huán)保的機電一體化產(chǎn)品具有很廣闊的發(fā)展前景，也成為未來競爭的關鍵所在。
4網(wǎng)絡化
計算機網(wǎng)絡技術近些年來的發(fā)展勢頭更加迅猛，這也促進了機電一體化系統(tǒng)的進一步的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡技術的興起及發(fā)展，給人們的生產(chǎn)、生活帶來了巨大的變革，機電一體化技術的發(fā)展也受到了計算機技術的影響，機電一體化設備通過對計算機網(wǎng)絡技術的應用可以有效的實現(xiàn)遠程自動化控制。計算機網(wǎng)絡技術的應用和改革開放的不斷深入，使國際上先進的機電一體化產(chǎn)品不斷涌入我國，這也為我國進行深入的研究提供了便利條件，促進了國內(nèi)機電一體化技術的發(fā)展，機電技術發(fā)展和計算機技術的發(fā)展相輔相成，因此計算機技術的不斷進步也有利于存進計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展，目前，利用計算機網(wǎng)絡技術可以實促進了機電一體化技術產(chǎn)品更加快捷的推向市場，和生產(chǎn)商之間的技術交流，計算機網(wǎng)絡技術勢必會推動機電一體化技術的發(fā)展，也會繼續(xù)為人們提供更多、更優(yōu)質(zhì)的服務。
5微型精密化
機電一體化技術向微型精密化的方向發(fā)展的主要是納米技術的不斷深入發(fā)展，機電一體化的微型精密化產(chǎn)品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優(yōu)點使得機電一體化產(chǎn)品的微型精密化技術不斷進步，應用范圍也逐漸擴大，因此，機電一體化微型精密化技術具有比較廣闊的發(fā)展前景和強大動力，但是想要實現(xiàn)機電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進的設備作為強大的后盾，因此需要相關的研究人員不斷努力，不斷提高我國先進的技術發(fā)展。
6總結
關鍵字：地鐵；門禁系統(tǒng)；電控鎖；磁力鎖；機電一體化鎖
一、情況概述
近年來，在我國大城市中掀起一股興建地鐵的熱潮，與此同時，地鐵門禁系統(tǒng)也得以快速發(fā)展并不斷完善。地鐵門禁系統(tǒng)已由從一個獨立系統(tǒng)或安防系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，融入到綜合監(jiān)控集成平臺大系統(tǒng)中，實現(xiàn)真正的系統(tǒng)集成管理。在實現(xiàn)方式上，也從簡單的硬線連接，到計算機層面的軟件接口，發(fā)展到硬件設備層面的集成。
門禁系統(tǒng)是地鐵安防系統(tǒng)的重要組成部分，目前行業(yè)中普遍采用的電控鎖有磁力鎖和機電一體化鎖兩種。
磁力鎖（如圖1所示），其工作原理是電磁主鎖體通電產(chǎn)生電磁吸力吸和銜鐵，實現(xiàn)上鎖和開鎖動作，通常采用明裝方式安裝在木門、金屬門或有框玻璃門上，通過專用支架也都可以安裝無框玻璃門上。
圖1 磁力鎖
機電一體化鎖（如圖2所示），其工作原理是由電控鎖體中的螺線管通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動其活動桿運動，帶動機械限位裝置，形成上鎖和開鎖狀態(tài)。無論何種情況下，門內(nèi)把手永遠常開，門外把手需通過刷開才能打開；機械鑰匙通過機械鎖芯隨時可以直接縮回鎖舌開門，實現(xiàn)應急開啟功能。
圖2 機電一體化鎖
二、機電一體化鎖的優(yōu)缺點分析
1、優(yōu)點
1）易于疏散
國家標準GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》第7.4.12條第4款明確規(guī)定“人員密集場所平時需要控制人員隨意出入的疏散用門，或設有門禁系統(tǒng)的居住建筑外門，應保證火災時不需使用鑰匙或任何工具即能從內(nèi)部易于打開”，美國NFPA101《生命安全規(guī)范》中更是明確提出了“一個動作”出門的逃生要求。機電一體化鎖的內(nèi)把手無論在何種情況下都保持常開狀態(tài)，滿足疏散要求，而磁力鎖在火情較小沒有被FAS系統(tǒng)檢測到時或者FAS系統(tǒng)出現(xiàn)故障導致門禁沒有全部打開的情況下，需按開門按鈕才能使門禁保持短時間（一般為15s）的開門狀態(tài)，存在一定安全隱患。
2）防火性能優(yōu)良
國標GB50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》第7.5.2條及其條文說明規(guī)定“防火門應具有自閉功能”， “為盡量避免火災時煙氣或火勢通過門洞竄入人員的疏散通道內(nèi)，應使防火門在平時處于關閉狀態(tài)或在火災時以及人員疏散后能自行關閉?！币?guī)范中的“關閉狀態(tài)”和“自行關閉”，應理解為有效關閉，即不僅門扇要處于閉合狀態(tài)，門鎖也要處于上鎖狀態(tài)。
如果采用磁力鎖，根據(jù)一號線的維護經(jīng)驗，由于出門按鈕不靈敏或部分人員的不良習慣，經(jīng)常發(fā)生在門禁沒開啟的情況下誤推門的情況，時間長后會導致門扇變形（如下圖3所示），影響車站防火分隔效果，而機電一體化鎖則能很好地避免此類問題。
圖3 門扇發(fā)生變形
3）故障率低
一號線門禁系統(tǒng)的電控鎖采用磁力鎖1118把，機電一體化鎖32把，截至2013年6月，磁力鎖共發(fā)生脫落故障78起、松動故障112起、功能失效故障90起，共計發(fā)生故障280起；而機電一體化鎖發(fā)生故障0起。
4）安全隱患低
如果按照磁力鎖，地鐵內(nèi)所用防火門一般比較厚重，開關門時對磁力鎖造成的沖擊力較大，很容易導致磁力鎖出現(xiàn)松脫或脫落現(xiàn)象，而磁力鎖安裝位置較高、重量較沉（8kg左右），維護難度較大，且存在砸傷行人的安全隱患，而機電一體化鎖則能很好地避免此類問題。
2、缺點
1）價格較高
機電一體化鎖工藝較復雜，制造標準較高，目前市場上以進口品牌為主，國內(nèi)尚無成熟產(chǎn)品，因此價格較高。以一號線門禁系統(tǒng)為例，磁力鎖的價格為1950元/套（國內(nèi)知名品牌），機電一體化鎖為5900元/套（進口品牌），價格差異明顯。
2）對門框要求較高
由于暗藏鎖體尺寸較大，機電一體化鎖只能應用在實體木門或金屬門上，以及有框玻璃門上，但框?qū)挶仨氃?20mm以上，部分無框玻璃門無法使用。
三、同行業(yè)調(diào)研情況
針對此情況，我專業(yè)對南京地鐵、天津地鐵、上海地鐵、重慶地鐵進行了調(diào)研。
南京地鐵和重慶地鐵在新建線路的綜合監(jiān)控室、車控室內(nèi)安裝了機電一體化鎖作為試點，如果效果明顯則在后續(xù)線路中推廣使用；上海地鐵在二號線、九號線全部使用機電一體化鎖，目前使用狀況良好，故障率遠低于使用磁力鎖的線路；天津地鐵出于造價的考慮沒有使用機電一體化鎖。
四、綜合概述
目前，一號線門禁系統(tǒng)設備里，部分采用機電一體化鎖的點位使用情況良好，基本未發(fā)生故障，設備安全性好，建議后續(xù)線路在門禁系統(tǒng)設計時，盡量采用機電一體化鎖?！?/p>
參考文獻
[1]柯資穎.嵌入式門禁系統(tǒng)軟件的設計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學，2008.
關鍵詞：煤礦機電一體化技術；應用；發(fā)展
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
1 機電一體化對煤礦企業(yè)的意義
煤礦采煤技術的發(fā)展經(jīng)歷了手工、炮采、機械化等幾個階段，生產(chǎn)能力相應的得到不斷提高，礦井年產(chǎn)量從幾萬噸發(fā)展到幾百萬噸。當前一些先進的煤礦企業(yè)、礦井甚至一個采煤工作面的生產(chǎn)能力就能達到500-1500萬t/a，例如神東煤炭集團上灣礦生產(chǎn)能力達到了1470萬噸。生產(chǎn)能力的提高，與之相適應的配套機械設備應運而生。煤礦機電一體化產(chǎn)物是把各項高新技術融于一體的高科技產(chǎn)物，其首要技術搜羅：微電子、計較機、自動節(jié)制、人工智能、傳感產(chǎn)物等等，這些都是科技高速成長的熱點技術。在煤礦企業(yè)中，開始操作機電一體化技術對煤炭系統(tǒng)進行刷新舊設備和開發(fā)新產(chǎn)物，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產(chǎn)物的成長是實現(xiàn)高效、平安、機械化生產(chǎn)的必要條件。
2 機電一體化技術在煤礦的應用
2.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應用
機電一體化技術煤礦生產(chǎn)中的應用機電一體化技術包括基礎的機械技術、以及計算機與信息技術、系統(tǒng)技術、自動控制技術動技術。而在礦井的生產(chǎn)過程中，監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要，礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)情況與銀行不同，數(shù)據(jù)保存并沒有那么一絲不茍的要求，甚至規(guī)程要求數(shù)據(jù)因死機丟失在五分鐘之內(nèi)是被允許的，唯獨不同的是不可以連續(xù)停機。日常生活中銀行因死機暫停營業(yè)經(jīng)常發(fā)生，人們并不擔心網(wǎng)絡故障會把你的個人存款數(shù)據(jù)搞丟了，只要耐心等上一個上午銀行服務器故障總會排除。安全監(jiān)控系統(tǒng)不能說停就停，否則礦工的生命安全則失去了保障。機電一體化技術應用后，機內(nèi)數(shù)據(jù)庫通過局域網(wǎng)連成同步模式，主備機的心跳監(jiān)控由自行研制的專用通信接口擔任，軟硬件相結合，自身數(shù)據(jù)庫與主機同步，還能分擔諸如數(shù)據(jù)檢索、網(wǎng)絡上傳、圖形顯示、圖表打印等任務，經(jīng)過幾年的現(xiàn)場應用，機電一體化技術在礦井中的監(jiān)控系統(tǒng)中得到了很好的效果。
2.2 煤礦機電一體化技術運輸機中的應用
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，生產(chǎn)生活用煤的增加，對煤礦的生產(chǎn)提出了更高的要求，以我國煤礦企業(yè)目前的提升和運輸系統(tǒng)來講，與國外還有很大的差距，以目前的水平來說很難適應發(fā)展的需求，所以需要不斷的借鑒外國的經(jīng)驗，加大研究力度，把機電一體化很好的應用到煤礦的提升和運輸系統(tǒng)上。內(nèi)裝式提升機是目前比較領先的技術，它采用電機和滾筒一體化的設計，結構簡單，操作方便，系統(tǒng)更加準確，能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動化控制。我國大部分煤礦已經(jīng)實現(xiàn)了皮帶式運輸和生產(chǎn)，大規(guī)模的強力運輸機非常普遍，這種帶式傳輸機具有遠距離連續(xù)輸送、大輸送量、運行安全可靠、效率高和容易實現(xiàn)自動化的特點。在計算機控制系統(tǒng)的隨時監(jiān)控下，能夠?qū)崿F(xiàn)自我診斷和自我保護的功能。雖然在實現(xiàn)自動化方面還有所欠缺，但是在應用過程中已經(jīng)得到了長足的發(fā)展和進步。
2.3 煤礦機電一體化技術在采煤機中的應用
我國大多煤礦采用了綜合機械化采煤系統(tǒng)，有力地推動了煤礦自動化的進程，早先采煤系統(tǒng)是液壓牽引，現(xiàn)在已經(jīng)過渡到電牽引，機電一體化牽引技術比液壓裝置有著明顯的優(yōu)點：首先是具有良好的牽引特性，能夠提供采煤機有效的牽引力，克服其阻力，還可以在下滑時提供制動功能；其次是由于裝有防止下滑的制動裝置，使之能夠用于大傾角煤層作業(yè)；第三是運行更加可靠，能夠支持長時間惡劣環(huán)境的作業(yè)，這是因為該機器的整體磨損很小，維修少，故障少的原因。第四是該機器的動態(tài)性好，能夠通過控制系統(tǒng)及時調(diào)整各種參數(shù)。第五是機電一體化采煤系統(tǒng)結構簡單，體積小，而且使用效率很高。同時電牽引采煤機已經(jīng)轉為全部由計算機控制，使支架自動化得以實現(xiàn)，另外，對工作面刮板運輸機配置了微機監(jiān)控裝置，實現(xiàn)了系統(tǒng)的完全自動化控制。通過機電一體化技術采煤機中的應用，實現(xiàn)了采煤機整體設備的動作協(xié)調(diào)，大大提高了安全性、可靠性和工作效率，操作更加簡單方便，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.4 機電一體化技術在帶式輸送機中的應用
帶式輸送機由于長距離連續(xù)輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等特點，已成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運輸設備。因此，成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷，如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅(qū)動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決動態(tài)分析和在線監(jiān)控技術以及啟動延遲技術，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點不能不知過多，一般為3點驅(qū)動，這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且，輸送機的監(jiān)控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低，和發(fā)達國家相比存在顯著的差距。
2.5 機電一體化技術在支護設備中的應用
液壓支架是煤礦綜合機械化采煤工作面的支護設備，目前正向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。
乳化液泵站是為液壓支護設備提供高壓液體的裝置．要求其具有高壓、大流量的供液能力．并能根據(jù)工作面液壓支護設備的用液量自動調(diào)節(jié)供液量。我國生產(chǎn)的智能型乳化液泵站系統(tǒng)由智能型乳化液泵站自動配液系統(tǒng)和智能型乳化液泵站供液系統(tǒng)兩部分組成。具有自動檢測油箱油位高度，自動配液，高、低液位自動控制，在線檢測乳化液濃度，自動校正乳化液濃度(可選定1．5度～5度)，當濃度達不到設定值時聲、光報警，定時自動反沖洗，能夠監(jiān)控實際用液量，具有遠距離傳輸功能，采用液晶顯示器，具有實時顯示乳化液濃度、液位、油位、流量計量、自動配液狀態(tài)功能。
2.6 機電一體化技術在掘進機中的應用
掘進機是目前大多數(shù)煤礦廣泛使用的掘進機械，其電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型開關箱(以下簡稱開關箱)、礦用本質(zhì)安全型操作箱(以下簡稱操作箱)、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統(tǒng)。與液壓系統(tǒng)配合操作可實現(xiàn)整機的各種生產(chǎn)作業(yè)。
2.7 其他煤礦機電一體化裝置
液壓支架則向電液控制方向發(fā)展，將計算機技術與液壓控制有機結合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架，移架速度為6～8s/架，最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。
鎮(zhèn)江中煤的二款分站，KJ101N-F1和KJ101N-F2型分站均采用一體化設計，它們分別采用不同的材料和技術，使其兼有：監(jiān)控分站、斷電儀、本安電源箱、后備電池、風電瓦斯閉鎖儀等五項功能，體積纖巧重量輕盈渾然一體，全部儀器重量均在20公斤左右，提在手中如同攜帶一只公文箱；一體化結構減少了設備之間的電纜連線，可靠性遠遠好于分體式結構；使用現(xiàn)場不需要占用很大的空間，減少了設備之間的連接電纜，無論安裝和維護都變得輕松和方便。
3 煤礦機電一體化技術應用的建議
近年來，在我國經(jīng)常能聽到或看到煤礦塌方、透水等安全事故的發(fā)生，這安全事故的背后，說明煤礦在管理和技術上都存在很嚴重的問題，對于廣大煤礦來講，如何預防安全事故的發(fā)生，成為煤礦企業(yè)面臨的主要問題，機電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)，有力的提高了煤礦的整體自動化水平，所以現(xiàn)在的煤礦企業(yè)應加大機電一體化產(chǎn)品的應用。目前，在我國煤礦機電一體化的技術在推廣和使用方面有了長足的進步，在相關煤礦企業(yè)得到了很好的發(fā)展，但由于我國開始應用此技術的時間不長，還缺乏相關的驗，與發(fā)達國家還有很大的一段差距。所以在機電一體化技術的研究和借鑒上一定要加大力度，努力使之達到發(fā)達國家水平，減少煤礦安全事故的發(fā)生，保障國家和人民的生命財產(chǎn)安全。
計算機技術作為機電一體化的核心科技，要大力發(fā)展現(xiàn)場的總線任務，加大研究力度，提高機電一體化的中央控制系統(tǒng)的運算能力的貯存能力。努力研發(fā)軟硬件系統(tǒng)，使之適應不同的場地環(huán)境需求，使該機器系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)功能強、性能好、精度高、體積小、重量輕、效率高、使用方便等特點。同時，該技術產(chǎn)品還應該具有通信功能，要具有高可靠性和通信模塊?？梢钥紤]和工業(yè)以太網(wǎng)技術相結合，實現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)對于煤礦機電一體化技術的控制，適當結合現(xiàn)場總線技術，實現(xiàn)良好的通信控制。要提高未來產(chǎn)品和技術的智能化水平，要通過建立一個高效的、動態(tài)的控制系統(tǒng)來及時修正系統(tǒng)參數(shù)，判斷系統(tǒng)周圍的變化，對機電設備和自身運行環(huán)境都能夠有著準確的判斷，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自我修復和調(diào)整，通過對工作狀態(tài)的判斷，對所采集參數(shù)的分析，和對系統(tǒng)的診斷，準確地找出故障所在，并且能夠?qū)窈蠊ぷ髦械墓收线M行準確的預測。未來要對傳感器技術進行深入的研發(fā)，煤礦井下環(huán)境極端惡劣，井下高溫度、高濕度、高粉塵、低含氧、低照度，傳統(tǒng)的傳感器使用電位器調(diào)校，在井下調(diào)整起來相當?shù)牟环奖?，一是要開設電位器調(diào)整孔，儀器外殼無法實現(xiàn)良好密封，井下濕氣與粉塵使產(chǎn)品壽命大減；二是用起子反反復復地調(diào)整電位器，極易造成機件損壞，具現(xiàn)場工人反映：許多產(chǎn)品不是使用壞的而是被調(diào)整壞的；三是徒手旋轉調(diào)整精度差費時費力，帶下井的氣樣是有限的，如果“零點”、“精度”、“報警”“、斷電”全部用電位器來整定的話，有時帶到井下一袋子氣（橡膠氣囊攜帶標準氣樣）全部用完還沒調(diào)好一臺傳感器。所以要實現(xiàn)礦用傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化，紅外遙調(diào)技術應用到礦用傳感器上是對煤礦安全儀器是一場劃時代的變革。實現(xiàn)了紅外遙控調(diào)校技術研發(fā)，使新儀器整機未設任何調(diào)整孔，儀器的調(diào)零、精度、報警值、斷電值設定；輸出信號制式設定；參數(shù)顯示及模擬量輸出微調(diào)全部由紅外遙控器操作?？梢杂行У乇苊庹{(diào)整時的機械損傷，提高整機密封性，延長儀器使用壽命。紅外遙控調(diào)校技術在礦用傳感器推廣應用充分體現(xiàn)了機電一體化技術實現(xiàn)煤礦作業(yè)的自動化。
4 煤礦機電一體化技術的發(fā)展趨勢
由于采掘環(huán)境的變化和采掘方法的優(yōu)化，隨著煤礦機電一體化技術的廣泛應用，煤礦機電狀況有了多方面的改變和進步，其趨勢正朝著安全、可靠、先進、經(jīng)濟的方向發(fā)展。
4.1 從供電等級與布局上看
供電等級在逐漸提高。地面特高供電由35kV改為60kV。3kV供電綜采工作面正在實行，10kV供電的機電設備已經(jīng)開始使用。供電環(huán)節(jié)多，控制設備多，纜線長度及分布網(wǎng)絡也在發(fā)生相應的變化。移動式供電設備普遍使用。
4.2 從單個設備電功率看
廣泛采用大功率、高效率、重型成套機電設備，采煤機總功率在2000kW左右，工作面刮板輸送機裝機功率已達2250kW。某煤礦在使用機電一體化技術后，功率為1000kW、730kW等采煤機已經(jīng)在使用，與過去使用的功率較大的575采煤機功率幾乎翻了一倍。配套設備功率也在增加。
4.3 從噸煤用電比例上看
雖然沒有具體的數(shù)據(jù)，但是，噸煤用電比例會越來越高。特別是運輸環(huán)節(jié)的耗電占有的比例也呈上升趨勢。
4.4 從設備控制手段上看
線控制、遠距離控制和集中控制將成為主流控制手段。單片機與PLC的應用，標志著軟件控制將逐步取代硬件控制?？梢暬缑媸沟貌僮髯兊酶颖憬?、透明和準確。量化控制將取代模糊控制。智能控制正在完善和升級。網(wǎng)絡監(jiān)控和遠程控制正在興起。
4.5 從安全保護內(nèi)容上看
目前使用的智能型綜合保護裝置，具有過載、短路、斷相，過壓、欠壓、三相平衡，漏電以及漏電閉鎖、風電與瓦斯電閉鎖等多項保護功能。有的真空隔爆開關還有真空斷路器漏氣報警功能。除此之外，電氣設備還有機械電氣互鎖保護，高低壓連鎖保護等。
4.6 從設備性能、質(zhì)量上看
機電一體化推廣與使用，使得設備的質(zhì)量不斷提高，性能也有長足的改進甚至升級。許多使用者切身體會到，只要設置、調(diào)試得當，不違章操作，基本不會出現(xiàn)燒毀電動機、嚴重影響運轉的故障。有的電工說，自從智能型電控設備正常投入運轉后，現(xiàn)場的工作量明顯減少；主要就是接班后例行檢查、維護，清理環(huán)境衛(wèi)生和吊掛纜線等。
結語
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，加速了機電一體化技術的發(fā)展和進步。進入21世紀，我國煤礦機電一體化技術的研究和應用均有重大突破，因為煤礦是高危行業(yè)，提高機電設備自身的安全可靠程度和自動化程度，最大減少用人，是實現(xiàn)礦井長治久安的關鍵所在，因此煤礦機電的自動化有力推動了企業(yè)安全高效、又好又快發(fā)展。
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作者結合職業(yè)教育思想和機電一體化技術專業(yè)學生的技能培養(yǎng)情況，對社會市場以及企業(yè)進行了人才需求情況的調(diào)研。通過對調(diào)研結果的分析得到了目前機電一體化技術專業(yè)學生人才需求及對企業(yè)學生職業(yè)能力的要求情況，為后續(xù)專業(yè)培養(yǎng)提供有力證據(jù)。
關鍵詞
職業(yè)教育；機電一體化；人才需求
機電一體化技術知識面寬，應用廣泛，學生畢業(yè)后能夠從事的工作領域廣，為了及時了解區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，掌握機電一體化技術專業(yè)人才的崗位群、工作任務和企業(yè)需求情況，把握本專業(yè)的發(fā)展方向，確定人才培養(yǎng)目標，找準人才培養(yǎng)的定位，合理制定人才培養(yǎng)方案和課程內(nèi)容，真正體現(xiàn)就業(yè)導向、能力本位的辦學方針，特對揚州及周邊地區(qū)的人才需求進行調(diào)研分析。
1專業(yè)設置的區(qū)域與行業(yè)背景
目前揚州正提高先進制造業(yè)的競爭力、發(fā)展以汽車、食品機械、智能交通、化工機械、傳動關鍵零部件等專業(yè)和成套設備為重點的裝備型制造業(yè)。制造業(yè)的不斷發(fā)展推動了機電一體化技術的前進步伐并且使得機電一體化產(chǎn)品在市場上不斷更新，因此與機電一體化相關的教育業(yè)和服務業(yè)也在不斷改革和發(fā)展。機械、汽車、化工、船舶、新能源新光源等五大千億產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值增幅全年均保持11%以上。上海大眾就是一個典型事例：新增10萬輛車、尤妮佳二期、江淮10萬輛皮卡等一批重大項目開工、投產(chǎn)。清華揚州智能裝備科技園、東大科技園、揚大科技園開園運行，促進機電行業(yè)深度發(fā)展。
2015年，揚州全年實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值3625億元，增長11%。公共財政預算收入295.19億元，增長13.9%，增幅列全省第二；其中稅收收入242.22億元，增長13.9%。城鎮(zhèn)常住居民人均可支配收入30380元，增長10%；農(nóng)村常住居民人均可支配收入15255元，增長11%。產(chǎn)業(yè)層次提高效果非常之明顯，高新技術產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值的比重達到40%以上；產(chǎn)業(yè)結構明顯調(diào)整優(yōu)化，而且建立健全有區(qū)域特色的機電類的自主創(chuàng)新體系，增加科技、人力、知識等重要環(huán)節(jié)的投入，成立以服務中小企業(yè)為宗旨、市場為導向、應用技術研發(fā)為重點的揚州產(chǎn)業(yè)技術研究院。“科教合作新”計劃深入推進，簽訂校企產(chǎn)學研合作協(xié)議496項，新引進高校院所或知名企業(yè)研發(fā)中心、創(chuàng)新中心54家。
機電一體化技術水平的提高，對推動“長三角”及揚州地區(qū)經(jīng)濟繁榮，對五大千億產(chǎn)業(yè)做大做強，對向高端發(fā)展、向研發(fā)設計和銷售服務兩端延伸、提高產(chǎn)業(yè)核心競爭力等方面具有十分重要的意義，機電一體化技術人才的質(zhì)量和數(shù)量更是揚州區(qū)域經(jīng)濟建設、行業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要保證。行業(yè)和區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展為機電一體化技術專業(yè)建設和發(fā)展提供了良好的契機。
2人才需求分析
通過對上海大眾儀征分公司、南京汽車集團有限公司、揚農(nóng)集團、牧羊集團、江蘇金方圓數(shù)控機床有限公司等揚州及周邊城市的30家企業(yè)的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)隨著石油化工、汽車、現(xiàn)代裝備制造業(yè)三大主導產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴大，企業(yè)設備先進，自動化程度不斷提高，新型機電設備、自動化生產(chǎn)流水線占據(jù)企業(yè)設備的絕大部分，傳統(tǒng)機電設備只占很小的比例；進口設備比例大，國產(chǎn)設備比例?。桓叨思寄苄偷臋C電一體化技術專門人才的需求在不斷擴大。機械技術與電氣技術已經(jīng)變的密不可分，從而機電行業(yè)對人才的市場需求量也發(fā)生了很大的變化，許多企業(yè)一方面為了提高生產(chǎn)的高效性從而精簡缺乏專業(yè)技能的員工，然而在另一方面又非常需要大量的專業(yè)的技術型員工。總體上看來，從事機電行業(yè)的人員數(shù)量非但沒有明顯的上升，反而在一定的時間段內(nèi)呈現(xiàn)出了下降的趨勢。與之相對應的情況就變成了，機電行業(yè)對從業(yè)人員的技能要求更高了，從以前單純的“懂機”或“懂電”，向既“懂機”又“懂電”的方向發(fā)展。因此，與工業(yè)發(fā)展速度不相適應的高素質(zhì)的技能型人才在市場上極為短缺，主要表現(xiàn)為以下幾方面：
（1）機電一體化技術在制造行業(yè)生產(chǎn)及管理中的應用現(xiàn)狀。隨著企業(yè)技術和設備的不斷引進、嫁接以及改造的完成，機電一體化技術十分廣泛地應用在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，成為現(xiàn)代設備制造和生產(chǎn)過程控制中不可缺少的部分。機電一體化技術在制造業(yè)的應用從簡單的數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、機械加工中心以及機械手發(fā)展到現(xiàn)在的智能機器人、無人生產(chǎn)車間和將設計、制造、銷售、管理集于一體的計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。機電一體化的產(chǎn)品涉及工業(yè)生產(chǎn)、科學研究、人民生活、醫(yī)療衛(wèi)生等各個領域，如集成電路自動生產(chǎn)線、激光切割設備、印刷設備、家用電器、汽車電子化、微型機械、飛機、雷達、醫(yī)學儀器、環(huán)境監(jiān)測等。
（2）企業(yè)對機電專業(yè)人才需求狀況。對揚州及周邊地區(qū)的一些企業(yè)的用人情況作了調(diào)研，從收集的數(shù)據(jù)分析來看，受調(diào)研的企業(yè)只是全市機電類企業(yè)的一小部分，但有的企業(yè)在規(guī)模、技術力量、產(chǎn)品類型和質(zhì)量、人才構成等一些基本狀況具有一定的代表性。從數(shù)據(jù)的分析中可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機床操作仍占較多的份額，而一些機加工的市場需求仍在加大，尤其是對熟練機加工人員需求很迫切。自動化生產(chǎn)線的維護人員的需求也逐漸出現(xiàn)了上升傾向。另外，對懂得機電知識并且能從事機電產(chǎn)品營銷的人員也有大量的需求。生產(chǎn)線的操作工的需求卻在下降，大大小于前兩年。企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量更高的追求，使得越來越多的企業(yè)更專注于員工的質(zhì)量，很多機電企業(yè)用人時，不僅全面考察其專業(yè)教育的背景，而且更關注人的社交能力和非智力素質(zhì)，善于與別人交流，明確正確的價值觀，樹立敬業(yè)精神，培養(yǎng)吃苦精神，有紀律性，有責任心，并且擁有良好的工作態(tài)度。
（3）高職層次機電人才需求量。在傳統(tǒng)行業(yè)中，高新技術行業(yè)已經(jīng)逐漸占據(jù)了主導地位，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的革命漸漸開始，然而機電一體化技術確是在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)革命中產(chǎn)生的一種新的科學新興領域。目前應用機電一體化技術的產(chǎn)品具有強大先進的功能，在精度、速度、動力的優(yōu)勢下，并提高了自動化程度，具有柔性化、智能化、信息化等特點，同時向先進的控制管理過渡，如自適應控制、自組織、資管理等模式，最終向智能化發(fā)展。當今，數(shù)控編程及操作人員有著大量的市場前景，所以近幾年來，高職院校的機電專業(yè)畢業(yè)生在市場上更是供不應求，就業(yè)前景可謂是一片光明。在未來的幾年甚至十幾年內(nèi)，國內(nèi)企業(yè)對機電一體化人員的需求量是有增無減。目前省內(nèi)高等技術工人嚴重緊缺，而且中年人較多，制造業(yè)工人中具備高等技術資格的人員不多。這都是我們的優(yōu)勢所在。
調(diào)查顯示，針對目前在職的機電技術人才的現(xiàn)狀，大部分單位對此的滿意度很低，主要體現(xiàn)在兩個方面：一方面是部分專業(yè)人才具有較高的學歷層次，理論知識扎實，但是動手能力和工作實際能力較弱，在工作后通常需要職業(yè)培訓；另一個方面是有經(jīng)驗的老技術人員的發(fā)展滯后于現(xiàn)代技術的革新，在新技術面前無所適從。絕大部分的企業(yè)表示對技能型機電人才的渴望。同時，在江蘇省機電一體化維修行業(yè)的從業(yè)人員，具有高級技術水平的技術人員的所占比重很低，因此廠家不得花重金邀請國內(nèi)外機電專業(yè)人員來服務，但是還不能滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需求本地區(qū)人才市場的這種巨大需求，為機電一體化技術專業(yè)的設置提供了重要依據(jù)，為專業(yè)的發(fā)展注入強大動力，為畢業(yè)生的就業(yè)提供了廣闊的空間。
3對人才培養(yǎng)方案的建議
（1）對人才培養(yǎng)目標的建議。調(diào)查結果顯示，企業(yè)看重的不僅是學生對本專業(yè)知識技能的掌握程度，更加看重的是工作、學習態(tài)度還有團隊精神和溝通能力，因此對于機電專業(yè)人才培養(yǎng)的建議是：課程的理論知識不要太深，但應具有一定的高度和寬度，加強培養(yǎng)學生的動手能力。
（2）對課程設置的建議。在整個教學課程體系中，以專業(yè)技能為主要教學目標，每個目標徹底改變原有的教育教學體系。以教學目標為中心，配備多個技能模塊。專業(yè)課程種類與課時的合理搭配。就本專業(yè)而言，由于學生主要從事的是機電設備的安裝、維護與維修等方面，所以在技能訓練的課程應有一定的高度和寬度，而在必備技能方面需要達到應有的職業(yè)資格等級工的基本要求。
（3）對專業(yè)實驗實訓設施配置的建議。為了達到專業(yè)理論知識和實踐教學在時間、場所、教師上的統(tǒng)一，充分利用已建國家級電氣自動化實訓基地和電氣工程實訓中心，最高限度地建設與生產(chǎn)實際條件相吻合的實習環(huán)境，對機電專業(yè)特別加強液壓與氣動、電氣設備維修、PLC、機電一體化設備調(diào)試、鉗工工場、機械拆裝實訓室等校內(nèi)實習基地建設，并在校外加強機電類實習基地建設。
4結論
在未來發(fā)展和發(fā)揚有特色的機電專業(yè)是重中之重，這就需要我們要做好十分充分的社會調(diào)查，并結合現(xiàn)代化科技的發(fā)展對專業(yè)人才的需求，找到適合學生的專業(yè)發(fā)展的定位目標，全方面提高學生的專業(yè)能力和職業(yè)能力。
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關鍵詞：中職；機電一體化；教學
中圖分類號：G71
根據(jù)我國中職機電一體化專業(yè)對學生培養(yǎng)的目標與要求，我們知道此專業(yè)對學生的培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)出能夠勝任從事機電一體化設備操作使用的人才，包括對機電一體化設備安裝、調(diào)試、使用、維修、維護和管理等，培養(yǎng)層次分為能夠基本勝任工作的初中級技術應用專門人才和高技能、高素質(zhì)、高應用型高級職業(yè)技術人才兩類。對于高級職業(yè)技術人才的要求是：要求其不但能夠操作、維護、管理，而且還必須能夠進行設計。如何快速提升這一專業(yè)的學生技能與素質(zhì)，將他們培養(yǎng)成專業(yè)素質(zhì)高、專業(yè)技能強的科技型人才，是中職機電一體化專業(yè)教師必須面對的課題，本文就此展開探析，首先對現(xiàn)行機電一體化專業(yè)教學中存在的問題進行分析，接著就如何更有效地開展機電一體化教學進行分析探討。
一、中職機電一體化教學現(xiàn)狀分析
1、專業(yè)課程設置不合理性
針對當前機電一體化專業(yè)課程體系的分析，筆者發(fā)現(xiàn)課程體系對專業(yè)的側重點與聚焦點主要集中在電與機兩個方面，而且兩者分界比較明顯。專業(yè)目標要求他們是融為一體的，然而，當前的專業(yè)課程設置存在一些過分偏重于機械方面的課程安排，從而偏輕了對電類課程的設置，這與當前“機、電、計算機”三維一體的專業(yè)格局極不相稱，從而導致教學與實際脫節(jié)，無法很好地配合機電一體化專業(yè)設備操作演練教學。為適應社會形勢與專業(yè)發(fā)展趨勢，筆者認為，有必要對機電一體化教學課程內(nèi)容進行適度的改革調(diào)整，加強電氣控制課程、計算機運用課程等方面的教學，從而將“機、電、計算機”三者提升到同等重要的高度來進行教學。
2、專業(yè)課程內(nèi)容缺乏完整性和標準化
在機電一體化專業(yè)的課程教學過程中，幾乎所有操作都是通過手工實踐來進行的，只有極少部分通過自動化編程軟件加以實現(xiàn)，專業(yè)課程內(nèi)容缺乏完整性和標準化，從而必須導致對專業(yè)相關的知識掌握不全，不能對相關或相近專業(yè)知識做到融會貫通，導致學生對課程內(nèi)容感到生澀，難以引起他們對課程學習的興趣，甚至讓他們覺得課程內(nèi)容枯燥無味。對此，從教學效果來看，對提高教學效果極為不利，從對學生綜合素質(zhì)和長遠發(fā)展來看，很難讓學生蘊含更多的潛能去適應日益信息化的現(xiàn)代企業(yè)工作環(huán)境。針對這種狀況，筆者建議，對目前的專業(yè)課程必須進行加以修改完善，使之更能與機電一體化專業(yè)教學目標相一致起來。
3、理論原理教學與實踐操作教學相剝離
理論原理教學與實踐操作教學本應融為一體、緊密相聯(lián)、密不可分的，“機電一體化”專業(yè)特點對理論原理教學與實踐操作教學的要求更高，對理論原理的教學必須引用實踐操作加以形象化和具體化，對于實踐操作教學必須通過理論原來進行指導、驗證和保障。例如：現(xiàn)代國內(nèi)外的工業(yè)企業(yè)幾乎都裝備了先進的數(shù)據(jù)信息傳感設備、數(shù)據(jù)自動處理分析設備、自動化控制系統(tǒng)等，這些設備和系統(tǒng)技術含量都比較高，對操作和管理其的人員素質(zhì)要求比較高，不但要求他們必須具有機電一體化專業(yè)技術和簡單的操作能力，而且還必須有較高的理論分析能力。然而當前的實際教學，與企業(yè)實際情況相差很大，理論原理教學與實踐操作教學相剝離現(xiàn)象嚴重，從而導致學生畢業(yè)后很難快速適應工作崗位需要。
二、機電一體化教學探析
1、激發(fā)學生學習興趣，引領學生自主學習
我國春秋末期著名的思想家、教育家、儒家學派創(chuàng)始人孔子曾經(jīng)說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！笨梢妼W習興趣對教學的重要性，它可以激發(fā)學生自主地去研究、分析、挖掘事物的來龍去脈，進而激發(fā)人們對事物更深層次的探索，在教學中有了學習興趣，不但可以提高教學質(zhì)量和效率，而且還可以激勵學生對難題進行攻堅探索，增強他們更好地學好教學內(nèi)容的自信心。那么，如何更好地激發(fā)學生的學習興趣呢？筆者認識，最好的辦法就是讓教學回歸于生活實踐或工作實際，例如：關于教學“三相異步電機變頻調(diào)速”的過程中，就可以將我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷摹白冾l空調(diào)”引入到課堂，通過其原理和特點來分析普通的與變頻的空調(diào)之間的差異，進而指出變頻調(diào)速存在哪些優(yōu)點，從而增長學生的生活物理知識，增進學生學習的積極性和興趣性，進而增強他們學習動力，激勵他們自主學習。
2、注重實踐操作教學課程的場景和任務創(chuàng)設
筆者具體的教學實踐經(jīng)驗表明，機電一體化專業(yè)理論課程與具體專業(yè)實踐課程關系相當密切，源于機電一體化專業(yè)本身就是理論與實踐并重的專業(yè)，因此在具體教學中，當進行設計課程模式時，應采取實踐與理論同步進行教學策略。例如，可以將《金屬材料與熱處理》、《機械制圖》等理論知識的學習與實踐結合起來。而在實踐性課程教學中，必須特別注重實踐操作教學課程的場景和任務創(chuàng)設，將實踐延伸為實訓，并盡可能讓學生在實訓車間進行，將“實習課”與“理論課”有機地結合起來，不再進行嚴格的區(qū)分。另外，對于教學課程的考核，也可以改變傳統(tǒng)的筆試定高低的做法，改為筆試成績、操作成績、平時作業(yè)成績?nèi)吆弦坏姆绞竭M行綜合評分。
3、引入現(xiàn)代化教學手段提高教學質(zhì)量
如今已經(jīng)進入了信息化時代，我們的教學手段也應緊跟時代步伐。實踐證明，通過引入多媒體等信息化手段，可以使教學更加形象、直觀、生動，更有利于學生對專業(yè)知識和技能的理解和掌握。此外通過構建專業(yè)教室、實訓和實驗基地，將一些先進的設備或模擬器材引入其中，可以讓學生在實踐操作中進一步提高理論水平和實踐操控能力。有利于學生加快掌握機電一體化操作技能，有利于學生畢業(yè)后快速適應新的工作崗位。
參考文獻：
關鍵詞:機電一體化;智能控制;應用;展望
中圖分類號：TH-39文獻標識碼： A
前言：隨著社會的不斷發(fā)展進步，在工業(yè)生產(chǎn)中，人們對機電一體化技術的控制能力和效果提出了更高的要求，為了實現(xiàn)對機械設備的有效控制，人們運用了智能控制。在微電子技術及超大規(guī)模的集成電路不斷發(fā)展的條件下，目前我國的機電一體化技術越來越成熟，這為機電一體化的長遠發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境，呈現(xiàn)出更加強大的生命力和發(fā)展前景。所以，智能控制在機電一體化方面的研究是當前人們熱衷的一大課題。
1、智能控制與機電一體化的關系論述
自 21 世紀的到來，智能化控制技術得到了有效的發(fā)展，并且廣泛的應用到社會經(jīng)濟發(fā)展的過程當中。而將智能控制應用得到機電一體化技術當中，不僅為機電一體化提供了一個廣闊的發(fā)展空間，還有效的促進了工業(yè)化的生產(chǎn)，為人類社會工業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展打下了扎實的基礎。目前，我們除了將智能控制技術應用到機電一體化當中，還將許多先進的科學理論融入其中，從而形成了許多新思想、新理論，為機電一體化技術的發(fā)展提供了良好的發(fā)展前景。
2 、智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢
作為機械工業(yè)與微電子工業(yè)未來發(fā)展的主要方向，機電一體化必將會在以后的機械設備生產(chǎn)中占據(jù)主要技術地位，而智能控制系統(tǒng)技術也將會得到更進一步的發(fā)展。智能控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)來講，在機電一體化系統(tǒng)中是具有更大的應用優(yōu)越性的。這主要體現(xiàn)在智能控制系統(tǒng)更加人性化和智能化，增強機電一體化的適應能力。
2.1 完善機電一體化系統(tǒng)的性能，由于智能控制系統(tǒng)主要是在外部環(huán)境和控制器的作用下實現(xiàn)控制作業(yè)的。因此其控制指令的形成是直接根按照外部環(huán)境的變化趨勢來確定調(diào)控方案，這就省去了中間模型分析的環(huán)節(jié)，使機電一體化系統(tǒng)的性能更加快捷高效，工作精度更高，設備性能得到很大完善。
2.2 提高機電一體化的工作效率，采用智能控制技術能夠?qū)崿F(xiàn)機械設備依據(jù)操作人員所發(fā)出的命令編碼自動進入工作狀態(tài)，繼而按照流程順序完成系統(tǒng)運行，這樣就僅僅只需要人力完成第一步指令輸入即可，極大的提高了系統(tǒng)的運行效率，避免了因人為因素而引起的失誤影響到工作效率。
2.3 增大機電一體化系統(tǒng)的安全可靠性，在機電一體化系統(tǒng)中，智能控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)有效的智能控制，從而合理地調(diào)控設備中的結構或運行程序，這樣就能夠在很大程度上確保機電一體化系統(tǒng)的安全可靠。
3、 智能控制在機電一體化系統(tǒng)中的實際應用
3.1 機械制造中的智能控制
以經(jīng)典的機械理論和計算機輔助技術并結合智能控制方法，在機電一體化系統(tǒng)的制造過程中形成了新行的機械制造工藝，并不斷向智能制造系統(tǒng)方面發(fā)展。智能控制技術解決了現(xiàn)代較為先進的制造系統(tǒng)必須依靠不夠精準和完備的數(shù)據(jù)來處理無法預測狀況的問題，利用神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊數(shù)學的方法，建立制造過程的動態(tài)模型，并以神經(jīng)網(wǎng)絡的學習和并行處理信息的能力實行在線的模式識別操作，對殘缺不全的信息進行及時有效處理。
把智能控制技術應用于工程機械領域能夠提高工程機械各種故障的自我診斷能力，提高了工作效率和工程質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)控制力一直無法很好適應多變復雜對象的難題。特別是在一些特殊的情況工況中可以實現(xiàn)無施工人員的智能化、高質(zhì)量的施工。向智能機械制造技術的方向發(fā)展是當前最先進的機械制造技術，其發(fā)展的基本原理是模擬人類制造機械的活動，利用先進的計算機技術及其它信息技術工具取代一部分人的腦力勞動。而對于一些殘缺不全的信息而言，它利用模糊集合和模糊關系的特性，對于殘缺不全的信息進行在線的模式識別。在高新科技和信息時代的引領下的背景下，人力操作為主的機電相關機械制造已經(jīng)不能夠適應時代的節(jié)奏，未來其主要發(fā)展方向就是將智能控制及其相關科學技術與傳統(tǒng)的機械理論進行有效的融合。目前，工程機械的智能化主要體現(xiàn)：工程機械單機集成化操作與智能控制技術；工程機械的智能監(jiān)控、檢測、預報、遠程故障診斷與維護技術；基于網(wǎng)絡的機群集成控制與智能化管理技術，特別是智能型救災工程機械已成為當前研制熱點。
3.2 電力電子學研究領域中的智能控制
將智能控制技術引入電力系統(tǒng)，在電機電器設備的優(yōu)化設計、故障控制和診斷等方面，都相當有成效。對電器設備的設計優(yōu)化，可用先進的遺傳算法進行優(yōu)化計算，能大幅度縮短計算時間，有效節(jié)約成本，并提高電機電器的設計質(zhì)量和效率。
3.3交流伺服系統(tǒng)中的智能控制
伺服驅(qū)動裝置在機電一體化系統(tǒng)中的控制質(zhì)量和系統(tǒng)動態(tài)性能方面發(fā)揮著關鍵性的作用，但交流伺服系統(tǒng)有著相當復雜的非線性和時變性等不確定因素，而智能控制技術以非線性控制方式將人工智能引入智能控制器，能很好地適應系統(tǒng)參數(shù)的時變情況，其在交流伺服系統(tǒng)的應用解決了建立精準數(shù)學模型的困難，提高了機電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.4 數(shù)控領域中的智能控制
數(shù)控領域所應用的智能控制有相當高的性能要求，尤其是在延伸、擴展和模擬的知識處理方面，如加工運動推理、網(wǎng)絡通信制造能力以及感知加工環(huán)境的能力等，必須能進行自適應控制、自組織控制等，智能控制可以解決信息模糊、不確定性等控制問題，取得良好的成效。
隨著科學技術與信息技術的發(fā)展，智能控制和數(shù)控相關領域逐漸。由于研究的對象和系統(tǒng)越來越復雜，我國的機電一體化技術的發(fā)展對數(shù)控技術提出了更高的要求，大量學者、工程技術人員開始嘗試應用智能控制理論，在機械加工、模具制造等領域運用數(shù)控技術。運用智
能控制新興技術可以讓數(shù)控技術實現(xiàn)智能編程、監(jiān)控、建立智能數(shù)據(jù)庫等重要目標。當今數(shù)控技術的發(fā)展方向主要是開放式數(shù)控系統(tǒng)的構建。建立統(tǒng)一系統(tǒng)平臺，增強數(shù)控系統(tǒng)的柔性，借助于數(shù)學模型描述和分析的傳統(tǒng)控制理論難以解決復雜系統(tǒng)的控制問題，調(diào)解變化頻繁的需求與封閉控制系統(tǒng)之間的矛盾都是構建開放式數(shù)控系統(tǒng)的一些主要目的。
結語：
由上述分析我們可以看出，智能控制系統(tǒng)在機電一體化的發(fā)展過程中具有重要的核心地位。盡管智能控制技術是近年來方才被研發(fā)應用的新技術，但其發(fā)展速度卻是非常快的，目前智能控制系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用在多個領域，并發(fā)揮出良好的功能作用。我們相信，在未來科技技術的推動下，智能控制系統(tǒng)的功能必將更加強大，從而促使機電一體化的快速發(fā)展。為此我們?nèi)匀恢辽傩枰龅揭韵聝牲c:(1加大研發(fā)力度，提高智能控制系統(tǒng)的理論研究水平。理論是技術發(fā)展的動力和依據(jù)，只有深入研究智能控制系統(tǒng)的理論，才能促使其更加快速、穩(wěn)定的發(fā)展。(2不斷擴大智能控制系統(tǒng)的應用范圍，進一步增強其應用功能。從當前的智能控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀來看，盡管其已經(jīng)被應用在多個領域，但仍然具有很大的發(fā)展空問。主要能夠再進一步的提高智能控制系統(tǒng)的性能，就可以促使其更好的為機電一體化的快速發(fā)展服務。
參考文獻
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摘 要：機電一體化學技術又被稱為機械電子學技術，是一門綜合的、跨學科的綜合性高技術，同時它是一門獨立的交叉學科，由現(xiàn)代信息技術、現(xiàn)代電子計算機技術以及現(xiàn)代微電子技術和現(xiàn)代自動控制機械技術等各類技術相互融合而成的。因此，對于現(xiàn)代機電一體化技術在工程機械上的應用和普及，可以極大地提高工程機械的各種性能，會使得電子控制技術和液壓、機械技術有機地結合，提高工程機械的燃油經(jīng)濟性、動力性、安全性以及可靠性、操作舒適性。正是基于此，主要對機電一體化技術在工程機械中的應用與發(fā)展進行了探討。
關鍵詞：機電一體化；工程機械；應用前景
1 引言
一般來說，現(xiàn)代機電一體化是當今目前自動化技術發(fā)展的相對較高級的階段。它同時也以計算機產(chǎn)業(yè)為基礎和主要特征的自動化技術，同時也是生產(chǎn)實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要。因此，根據(jù)整個行業(yè)的未來發(fā)展來看，整個工程機械的機電智能化和一體化將是今后的主要發(fā)展方向。
2 機電一體化在現(xiàn)代工程機械上的應用模式
2.1 機電一體化技術應用于機床的創(chuàng)新
在機電一體化應用中，Z80-CPU各種應用軟件較多，在我國機床數(shù)控方面應用比較普遍，因為它的系統(tǒng)開發(fā)較容易。我國的數(shù)控機床一般均采用經(jīng)濟型的光電隔離電路及Z80-CPU微機、微機I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價并且相對于其他的技術來說相對可靠、維修方便、通用性強。Z80系列有獨特的I/O指令，而且I/O接口譯碼硬件也較簡單，其微機執(zhí)行時間也較短、重要的是其指令格式也相對較短，這樣非常有利于縮短掃描現(xiàn)場機床工作狀況的周期。
由于大部分的數(shù)控機床要求工作刀具或工作臺必須精確按照沿坐標軸的運動，因此在這類機電一體化應用中，就必須要考慮采用具有插補功能的連續(xù)控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小，副傳動效率高，在整個操作中無爬行現(xiàn)象，運動平穩(wěn)，給予適當預緊，采用氟塑貼面導軌，它具有耐磨性好，摩擦系數(shù)小，可消除低速運動的爬行現(xiàn)象，同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優(yōu)點。反向時可以定位精度高、消除空間死區(qū)以及剛度好。可消除螺母和絲杠的螺紋間隙，因此一般數(shù)控機床的執(zhí)行機構傳動方式采用滾珠絲杠副傳動。
2.2 現(xiàn)代機電一體化在其他行業(yè)中的應用
首先我們來看在化纖行業(yè)的工程機械中的應用，如精密卷繞控制系統(tǒng)中，其控制系統(tǒng)是由金屬導紗器電機、高強度摩擦輥以及變頻器組成，同時還附加測速控制器與傳感器組成。這樣的工程機械中，其卷繞筒子一般采用積極式傳動，卷繞交叉角是變化的，并且在筒子與導絲器的往復頻率之間是一固定比值。
此外國外生產(chǎn)的工程機械，如裝載機、推土機以及鏟運機等由于采用了相對電子控制的自動變速器，這充分提高了整個工程機械的油耗，增加了經(jīng)濟性，而且簡化了操作。
3 現(xiàn)代機電一體化在工程機械應用中的發(fā)展趨勢
3.1 高性能化的應用發(fā)展
這里面主要包含：高速的應用化模式、高精度的應用模式以及高效率的應用模式、高可靠性的應用。新一代CNC系統(tǒng)采用多CPU結構以多總線連接，就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。這種系統(tǒng)采用精簡指令集機，可同時實時多任務操作系統(tǒng)并行處理，從而來保證該機電一體化的產(chǎn)品具有相對高性能。
3.2 微型化的應用發(fā)展
微型機電一體化系統(tǒng)是機電一體化的一個新發(fā)展方向，同時也是電子技術與機械技術在納米尺度上相融合的產(chǎn)物，國外稱微電子機械系統(tǒng)。微型機電一體化產(chǎn)品，泛指幾何尺寸向微米、納米級發(fā)展，其體積一般不超過1cm3的機電一體化產(chǎn)品，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性，并且其耗能小、體積小、運動靈活，是近年和將來十大關鍵技術之一。
3.3 機電一體化智能化的應用發(fā)展
一般來說，現(xiàn)代機電一體化的發(fā)展和進步都主要體現(xiàn)在控制理論的基礎上，也就是當前機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一就是智能化技術，而且這種在實際中的區(qū)別表現(xiàn)就是表現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上。它是吸收計算機科學、人工智能、生理學等一系列智能的新方法、新思想，模擬人類智能，這樣的技術目前任然在探索和應用中，相信將來是有非常廣闊的應用前景。
參考文獻
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【關鍵詞】機電一體化技術，應用，研究
第一章 緒論
1.1概述
進入80年代以來，關于機電一體化技術的研究和應用已成為全球性的課題，可以說，從軍事到經(jīng)濟、從生產(chǎn)到生活、從簡單的日用消費品生產(chǎn)到復雜的社會生產(chǎn)和管理系統(tǒng).機電一體化技術幾乎達到無所不在、無孔不入的地步。然而，“什么是機電一體化？”，‘呼機電一體化技術都包括那些特征？”，“機電一體化技術在各應用領域中的發(fā)展狀況如何？”等問題卻很難令人回答，這一方面是因為機電一體化技術的研究不斷向深度持續(xù)發(fā)展，所采用的技術手段越來越先進，無法通過定義來界定其發(fā)展?jié)摿?；另一方面是因為機電一體化技術的應用領域不斷向戶度持續(xù)發(fā)展，也無法通過定義來界定其應用范圍。
第二章機電一體化技術發(fā)展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
2.1數(shù)字化。微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起，為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。
2.2智能化。即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展，為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
2.3模塊化。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。
2.4網(wǎng)絡化。由于網(wǎng)絡的普及，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
2.5？人性化。機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
第三章 機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中應用
在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中主要應用于以下幾個方面：
3.1智能化控制技術（IC）。由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、控制、設備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼―――連鑄―――軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
3.2分布式控制系統(tǒng)（DCS）。分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
3.3開放式控制系統(tǒng)（OCS）。開放控制系統(tǒng)（Open Control System）是目前計算機技術發(fā)展所引出的新的結構體系概念?！伴_放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標準設計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡使各種控制設備、管理計算機互聯(lián)，實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制一體化。
