發(fā)布時間：2022-11-02 13:54:53
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體化應(yīng)用樣本，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。
在實(shí)際場景中，其機(jī)電一體化產(chǎn)品是非常多的，其種類也是比較復(fù)雜的，開發(fā)該產(chǎn)品的廠家比較大，為了促進(jìn)其機(jī)電一體化產(chǎn)品的有效應(yīng)用，我們要進(jìn)行其機(jī)械接口環(huán)節(jié)、動力接口環(huán)節(jié)、環(huán)境接口環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)作，如果不能實(shí)現(xiàn)這一系列的機(jī)電一體化運(yùn)作環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，是難以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品單元模塊的深化發(fā)展。比如對于相關(guān)變頻調(diào)速電機(jī)內(nèi)部環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其動力驅(qū)動單位的穩(wěn)定運(yùn)行，通過對其相關(guān)環(huán)節(jié)的運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)其功能的一體化。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，我們要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)模塊化單位的有效應(yīng)用，促進(jìn)其機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展?jié)M足機(jī)械加工企業(yè)的發(fā)展需要，促進(jìn)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有效協(xié)調(diào)，滿足企業(yè)的日常發(fā)展的需要。網(wǎng)絡(luò)化的普及，也促進(jìn)了各個設(shè)備技術(shù)環(huán)節(jié)的遠(yuǎn)程控制，通過對其監(jiān)視技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了其遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的健全，這也是一種對于機(jī)電一體化環(huán)節(jié)的應(yīng)用模式，這種技術(shù)模式的應(yīng)用，深化了局域網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)，促進(jìn)家用電器的網(wǎng)絡(luò)化，滿足了機(jī)械加工企業(yè)的相關(guān)工作行為的需要，促進(jìn)其機(jī)械加工企業(yè)的內(nèi)部運(yùn)作質(zhì)量效率的提升。
2其機(jī)電一體化環(huán)節(jié)中的集成化環(huán)節(jié)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對各個技術(shù)的綜合利用
通過各個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化協(xié)調(diào)，促進(jìn)其生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)其管理環(huán)節(jié)、加工環(huán)節(jié)、裝配環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，促進(jìn)了生產(chǎn)質(zhì)量效率的提升，滿足了機(jī)械加工工業(yè)的發(fā)展需要。促進(jìn)其生產(chǎn)工序的高效率極其自動化的運(yùn)行，促進(jìn)其系統(tǒng)綜合效益的提升。進(jìn)行整體系統(tǒng)的有效劃分，促進(jìn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)其系統(tǒng)功能的有效協(xié)調(diào)。促進(jìn)其各個功能部分的穩(wěn)定運(yùn)行。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的健全，我們也要進(jìn)行軟件、硬件設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的各個性能的有效體現(xiàn)，促進(jìn)其機(jī)電一體化工程的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)能源的有效應(yīng)用。
3機(jī)電一體化技術(shù)對于工業(yè)運(yùn)作的必要性
為了促進(jìn)機(jī)械加工企業(yè)的綜合效益的實(shí)現(xiàn)，我們要進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)的深化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對微處理機(jī)環(huán)節(jié)的有效控制，實(shí)現(xiàn)其微機(jī)系統(tǒng)、顯示裝置、及其儀表技術(shù)的深化，促進(jìn)其組裝合并模式的健全，實(shí)現(xiàn)其工程的綜合一體化的發(fā)展，促進(jìn)系統(tǒng)的控制精度的提升，滿足工程的質(zhì)量發(fā)展的需要。智能化控制技術(shù)在一些工業(yè)行業(yè)中具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)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(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面。
3.1為了實(shí)現(xiàn)對機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，我們要進(jìn)行分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)其內(nèi)部相關(guān)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，促進(jìn)其中央計算機(jī)設(shè)備與其他相關(guān)控制單元的有效應(yīng)用，促進(jìn)其內(nèi)部分布式控制系統(tǒng)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保該環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過對計算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對日常生產(chǎn)環(huán)節(jié)、操作環(huán)節(jié)、管理環(huán)節(jié)等的優(yōu)化，促進(jìn)其分布式控制系統(tǒng)的功能的不斷延伸，實(shí)現(xiàn)對其生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效控制，提高該環(huán)節(jié)的綜合效益，促進(jìn)其下序環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2進(jìn)行開放式控制系統(tǒng)的整體環(huán)節(jié)的優(yōu)化也是很重要的，通過對其計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下的新結(jié)構(gòu)體系的健全，促進(jìn)其機(jī)電一體化技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)其各個機(jī)械加工企業(yè)的相關(guān)環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)其相關(guān)資源的有效共享，滿足實(shí)際工作的需要。該開發(fā)控制系統(tǒng)通過對通信系統(tǒng)的各個控制設(shè)備的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部控制管理環(huán)節(jié)與經(jīng)營決策環(huán)節(jié)的優(yōu)化，促進(jìn)其控制環(huán)節(jié)和測量環(huán)節(jié)的一體化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工企業(yè)的發(fā)展需要。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；技術(shù)應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械化設(shè)備不斷的發(fā)生著變革，人工智能的技術(shù)手段提高了工作效率，解放了生產(chǎn)力，為人們的生活帶來方便。機(jī)電一體化就是在計算機(jī)技術(shù)不斷地發(fā)展背景下產(chǎn)生的，是機(jī)械和微電子技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，現(xiàn)在社會中使用的大部分自動化生產(chǎn)設(shè)備都是機(jī)電一體化設(shè)備，它已經(jīng)深入了人們的生產(chǎn)和生活，可以說現(xiàn)代信息化生活中人們已經(jīng)離不開機(jī)電一體化設(shè)備了。
一、機(jī)電一體化技術(shù)的概念
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，是結(jié)合電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信號變換技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)等多種技術(shù)為一體的高新技術(shù)，并在實(shí)際的生活中得到充分利用的技術(shù)，現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備，比如：數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、辦公自動化、視覺傳感式變量噴藥系統(tǒng)、汽車電噴系統(tǒng)、生產(chǎn)流水線、全自動洗衣機(jī)、打印機(jī)復(fù)印機(jī)、電梯等，均與人們的生活息息相關(guān)。
機(jī)電一體化在工作中的運(yùn)用，整體上來說是解放了人，它不僅減少人的體力工作，而且與人工操作、手工進(jìn)行相比，結(jié)果會更精準(zhǔn)、效果會更好。
二、機(jī)電一體化在我國的發(fā)展現(xiàn)狀：
我國是在上世紀(jì)80年代改革開放后開始進(jìn)行機(jī)電一體化方面的研究，相對外國先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家來說，起步晚，發(fā)展時間短，人才短缺。目前，我國有大量的機(jī)電一體化設(shè)備的應(yīng)用，雖然高精的設(shè)備主要來源還是通過進(jìn)口，但是，整體來看，我國的機(jī)電一體化發(fā)展速度很快，與國外科技發(fā)達(dá)國家相比雖然有很大差距，但這種差距正在以飛快的速度縮小。
傳統(tǒng)的機(jī)器設(shè)備不僅機(jī)器落后，使用起來效率不如機(jī)電一體機(jī)高；傳統(tǒng)的手工勞作不僅需要大量的勞動力，而且還是高耗能、高污染的低技術(shù)含量機(jī)器設(shè)備，不符合可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代化市場要求。但是，我國的傳統(tǒng)工業(yè)工作量大，設(shè)備多，勞動力也多，目前還不能不考慮資金、操作技術(shù)人員、原有工人安排等因素的存在，直接將原有的落后機(jī)器全部換成機(jī)電一體化的設(shè)備，這需要一個逐漸替換的過程，需要慢慢的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和人才的培養(yǎng)。
三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢
機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、信息等多種學(xué)科的交叉融合，它的發(fā)展和進(jìn)步是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果和表現(xiàn)，同時也會給相關(guān)的科學(xué)技術(shù)帶來發(fā)展。它的發(fā)展趨勢主要有：
（一）智能化
智能化是機(jī)電一體化的主要特點(diǎn)，也是不斷追求的目標(biāo)，技術(shù)越發(fā)達(dá)，智能化程度越高，高性能、微處理，完成人的局限內(nèi)不能完成的工作為人們的生產(chǎn)帶來便利。
（二）網(wǎng)絡(luò)化
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)和人們的日常生活都帶來了重大的變化，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)就是在這種背景下產(chǎn)生，并 有不斷發(fā)展和完善的趨勢。
（三）微型化
微型化是精加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高工作效率的需要，機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)的零件尺寸小，多是人工無法完成的產(chǎn)品，如尺寸在1毫米以下，并向微米、納米級發(fā)展，是小型化的發(fā)展方向。
（四）環(huán)?；?/p>
過去的工業(yè)革命給人們的生活帶來了重大的變化，但同樣也給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞，信息革命時代，人們的思維發(fā)生了轉(zhuǎn)變，提倡保護(hù)環(huán)境和資源，機(jī)電一體化也要注意這個方向，設(shè)計出更加環(huán)保、低能耗、高效率的一體化設(shè)備和系統(tǒng)。
四、機(jī)電一體化的應(yīng)用
機(jī)電一體化應(yīng)用范圍廣，工作起來效率高，在眾多的領(lǐng)域都可以找到它的存在，在我國，機(jī)電一體化主要有幾個方面的應(yīng)用，數(shù)控車床、煤礦機(jī)械、柔性制造系統(tǒng)等。
（一）數(shù)控車床
數(shù)控車床，是機(jī)械加工行業(yè)的新秀，顧名思義，它是用數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)機(jī)械的加工制造，經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)基本趨于成熟，它精度高、效率高，而且具有可復(fù)制性，按照圖紙的標(biāo)準(zhǔn)和形狀設(shè)置好指令后，可以自動精準(zhǔn)的批量生產(chǎn)。過去的手工操作時期，工人根據(jù)圖紙的要求進(jìn)行操作，需要憑借自己的眼睛來衡量操作的準(zhǔn)確性，但是，人的視覺是有局限的，不能精準(zhǔn)到最小的范圍，機(jī)電一體化卻可以精準(zhǔn)到納米這個微小單位。
目前我國使用的數(shù)控機(jī)床大多是多個系統(tǒng)操控下共同來完成的，功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)緊湊，數(shù)控車床相比于其它普通車床來說，能夠做到精確化、智能化，動態(tài)仿真、在線診斷、模糊控制等功能，極大地的豐富了數(shù)控系統(tǒng)的功能，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，更好的滿足人們的要求。數(shù)控車床主要工作對象是不銹鋼、合金、銅鐵、亞克力、塑膠等，根據(jù)不同的要求，通過鉆孔、線切割、精銃等加工成不同形狀的零件和模型。
（二）煤礦機(jī)械
煤礦機(jī)械領(lǐng)域是機(jī)電一體化技術(shù)廣泛使用的領(lǐng)域之一，煤礦機(jī)電一體化是將計算機(jī)、機(jī)器人等技術(shù)結(jié)合，我國最早的采煤機(jī)是在1992年與波蘭公司合作開發(fā)的，經(jīng)過了這些年，通過不斷地努力和合作，研發(fā)出了很多更先進(jìn)的技術(shù)，使我國的電牽引煤礦電控系統(tǒng)更加的完善。
在上世紀(jì)我國開始重視機(jī)電一體化在礦井中的作用開始，國家組織人員向外國進(jìn)行考察，并引進(jìn)了一批最早的安全監(jiān)控系統(tǒng)，在使用的同時，技術(shù)人員通過不停的探索和發(fā)展，研究出了適合我們實(shí)際情況的安全監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)過三十多年的變化，目前擁有多家可以獨(dú)立研發(fā)生產(chǎn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的公司，而且這些國人自制的安全系統(tǒng)無論在穩(wěn)定性還是可靠性上都具有較大的進(jìn)步，基本跟上了先進(jìn)國家的水平，適合我國的國情和需要。
礦井提升機(jī)可算是機(jī)電一體化在礦井中運(yùn)用最得意的一項技術(shù)，它實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的提升，簡化了電氣的安裝，硬件配置簡單，零件少，兼容性高，啟動快，還能瞬間提速，軟件的控制也很方便。我國研發(fā)的提升機(jī)控制系統(tǒng)非常的方便和安全，比如變頻交流提升機(jī)，該系統(tǒng)可以使用2臺計算機(jī)裝置，這兩臺機(jī)器擁有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)外，它們還可以同步工作、互相檢測。
（三）柔性制造系統(tǒng)
英文簡稱是FMS，是由統(tǒng)一的信息控制系統(tǒng)、物料儲運(yùn)系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設(shè)備組成，能適應(yīng)加工對象變換的自動化機(jī)械制造系統(tǒng)，包括計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、料盤、機(jī)器人、自動搬運(yùn)車、自動化倉庫等組成部分，此系統(tǒng)有三個類型：柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、柔性自動生產(chǎn)線。它按照成組的加工對象確定工藝過程，選擇相適應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備和工件、工具等物料的儲運(yùn)系統(tǒng)，并由計算機(jī)進(jìn)行控制，所以能自動調(diào)整并且實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的多種工件的成批高效生產(chǎn)，并能及時地改變產(chǎn)品以滿足市場需求。
（四）交流傳動技術(shù)
交流傳動技術(shù)一般包括兩大類：同步交流電機(jī)控制和異步交流電機(jī)控制，它具有良好的牽引和制動性，黏著力強(qiáng)，目前我國的動車組和磁懸浮列車幾乎都是采用的交流傳動技術(shù)，交流傳動技術(shù)之所以能快速的發(fā)展，主要原因就是交流傳動系統(tǒng)的優(yōu)越性，備受各界的好評。比如動車運(yùn)行控制系統(tǒng)，它就是由地面設(shè)備、車載設(shè)備、信息傳輸設(shè)備組成，是一項將通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)為一體的機(jī)電一體化系統(tǒng)。
結(jié)語：
機(jī)電一體化是時代的產(chǎn)物，是生產(chǎn)力的集中表現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的機(jī)電一體化技術(shù)會越來越成熟，前景也會越來越廣闊，將會不斷的給人們的生產(chǎn)和生活帶來方便和進(jìn)步。
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機(jī)電一體化技術(shù)包含了機(jī)械制造、信息處理、傳感器、自動控制、傳動等幾項技術(shù)，其是一種新興的科學(xué)技術(shù)，在發(fā)展過程中將各項先進(jìn)的新型技術(shù)融合成一體，不斷進(jìn)行優(yōu)化組織目標(biāo)、合理配置，從而使整個系統(tǒng)具備了高質(zhì)量、多功能、低能耗的優(yōu)勢。機(jī)電一體化主要是由機(jī)身、框架以及各種鏈接設(shè)施組成的整體。機(jī)電一體化通過自身具有的傳感器將外部或本身存在的參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行傳遞，把信息轉(zhuǎn)換成信號，在經(jīng)過處理分析以后轉(zhuǎn)化成為控制信息。而驅(qū)動部分主要是由控制信息操控的，通過操控可以完成各個構(gòu)造相應(yīng)的功能。按照控制信息的要求完成各項動作指令是機(jī)電一體化的執(zhí)行部分。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由機(jī)械、電測和電液等組成。機(jī)電一體化傳感器傳來的信息經(jīng)過控制及信息處理實(shí)施集中式的處理、分析及加工，并嚴(yán)格按照一定的程序進(jìn)行處理?？刂萍靶畔⑻幚聿糠种饕杏嬎銠C(jī)、可編程控制器、邏輯電路等，是形成控制及信息處理的主要結(jié)構(gòu)。經(jīng)過以上幾部分形成，使機(jī)電一體化成為具備獨(dú)特機(jī)械功能和電子因素的產(chǎn)品，從而更好地滿足各種需求。
2機(jī)電一體化產(chǎn)品具備的優(yōu)勢
機(jī)電一體化因為具有控制、信息處理以及計算等方面的功效，更好地在生產(chǎn)和生活的應(yīng)用中將產(chǎn)品的功能性和職能性發(fā)揮到理想的效果。通過對機(jī)電一體化產(chǎn)品的了解，讓我們更加認(rèn)定機(jī)電一體化是提升現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可缺少的因素，更好地滿足了人們的需求。機(jī)電一體化產(chǎn)品是運(yùn)用模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化的方式進(jìn)行掌控和設(shè)計的，另外，機(jī)電一體化產(chǎn)品不但可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)用的狀態(tài)進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，良好地控制產(chǎn)品運(yùn)行情況，同時還具有少數(shù)的智能化特征，如自動監(jiān)視、診斷等功能，在很大程度上提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品的安全性和可靠性。
3機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用意義
依照對機(jī)電一體化產(chǎn)品優(yōu)勢的了解，我們很容易看出，對一體化技術(shù)的采用具有以下五個方面的優(yōu)勢：（1）采用智能化對產(chǎn)品進(jìn)行操控。在機(jī)械制造業(yè)機(jī)電一體化占據(jù)著非常重要的位置，由于機(jī)電一體化以微處理為主要方式，同時還和數(shù)據(jù)信息操作系統(tǒng)緊密結(jié)合，從而極大地提升了整個系統(tǒng)的操控準(zhǔn)確度。機(jī)械在生產(chǎn)過程中具有快速和連續(xù)的性能，如果不運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，在對產(chǎn)品進(jìn)行智能化控制時會有很大的難度，將不能和每個設(shè)施的系統(tǒng)操控完整配合。（2）機(jī)電一體化還可以通過分布式控制的方式對生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。通過分布式控制可以更好地對現(xiàn)場計算機(jī)實(shí)施集中監(jiān)視、分散控制。（3）多種產(chǎn)品融合，實(shí)現(xiàn)有效的資源共享。開放式的控制系統(tǒng)可以將信息互相交換，同時還可以將不同種類的產(chǎn)品進(jìn)行有效結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了資源共享局面，再經(jīng)過計算機(jī)相互鏈接實(shí)現(xiàn)控制一體化。（4）計算機(jī)有很高的集成化功效。運(yùn)用計算機(jī)的集成化功能將生產(chǎn)經(jīng)營管理和控制過程組合成一個整體，從而實(shí)現(xiàn)了原料從進(jìn)入工廠到生產(chǎn)加工的過程一體化操控。在實(shí)現(xiàn)計算機(jī)全過程自動化的基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了信息資源的有效共享、生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，更好地適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展。（5）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)交流傳動技術(shù)，提高產(chǎn)品的廣泛認(rèn)知度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各項電子、微電子技術(shù)也在迅速發(fā)展，通過交流傳動技術(shù)能夠更好、更快地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的平滑調(diào)動。
4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向
從如下五方面論述了機(jī)電一體化的發(fā)展方向：（1）數(shù)字化為機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展打下了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，通過對微控制器的不斷創(chuàng)新改革，實(shí)現(xiàn)了操作數(shù)控機(jī)床。數(shù)字化經(jīng)過計算機(jī)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)，從而提升了機(jī)電一體化產(chǎn)品自身的診斷功能，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控與整改。（2）在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中模塊化是最基礎(chǔ)的。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類在不斷增加，機(jī)電一體化的模塊化發(fā)展就顯得尤為重要。產(chǎn)品通過配套部件、接口等擴(kuò)大規(guī)模，更加符合國際的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電一體化技術(shù)的模塊化發(fā)展推進(jìn)了我國電氣產(chǎn)品的一體化、規(guī)?；l(fā)展。（3）通過網(wǎng)絡(luò)化操作使產(chǎn)品更加便利，機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)通過對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及計算機(jī)的運(yùn)用得到了新的發(fā)展，通過對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及、對遠(yuǎn)程操作與控制，可以提高產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)功能，從而與中心計算機(jī)連接形成計算機(jī)集成系統(tǒng)，更有利于機(jī)電一體化的產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)化的社會中具有更多便利的功能。（4）在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的過程中，人性化的模式是其發(fā)展必須經(jīng)歷的過程，可以使產(chǎn)品更加靈活機(jī)動。由于計算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用和各項智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，再通過精密的智能化傳感技術(shù)，機(jī)電一體化的技術(shù)產(chǎn)品正邁向智能化的發(fā)展方向。人們的需求隨著時代的發(fā)展而不斷提升，對產(chǎn)品的智能化服務(wù)要求也相對有所提高，人性化的智能儀器以及機(jī)器設(shè)備都會成為今后應(yīng)用廣泛的科技。例如，智能化的機(jī)器人等，能夠為人們提供更加智能化的產(chǎn)品性能，從而使產(chǎn)品更好地發(fā)展。（5）微型化機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的新趨勢。目前，在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中，微型化的特征正逐漸受到重視。例如，在軍事、醫(yī)療等方面機(jī)電一體化產(chǎn)品的面積小、節(jié)能好、應(yīng)用靈敏等優(yōu)勢突出得非常顯著，因此通過提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工技術(shù)，使得產(chǎn)品更具優(yōu)勢。據(jù)我們的了解，機(jī)電一體化是一種由電子、光學(xué)、計算機(jī)、控制以及信息等多方面交叉綜合而產(chǎn)生的一項應(yīng)用技術(shù)。機(jī)電一體化將來的發(fā)展方向主要是光機(jī)電一體化、全系統(tǒng)智能化、技術(shù)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化、微型機(jī)電化微型化、自律分配系統(tǒng)化以及設(shè)計產(chǎn)品綠色化等。
5結(jié)語
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 應(yīng)用 發(fā)展
0 引言
機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容將不斷更新。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)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù)，合理配置各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，它使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
1.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
1.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備。可以大大改善食品飲料包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。
1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
1.3.1 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。
1.3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。
1.3.3 交流傳動技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
1.3.4 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實(shí)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(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機(jī)互聯(lián)，實(shí)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(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。
1.3.5 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(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機(jī)和智能控制單元。利用計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
2.1 智能化 智能化即要求機(jī)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(jī)床上增加人機(jī)對話功能，設(shè)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(hù)帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
2.2 數(shù)字化 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程控制操作、診斷和修復(fù)。
2.3 模塊化 是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)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(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。
2.4 網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會各個領(lǐng)域帶來了巨大變革。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，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的計算機(jī)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(shù)帶來的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
2.5 自源化 自源化是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運(yùn)動的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動力源具有獨(dú)特的好處。
2.6 人性化 人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)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，對人來說更自然，更接近生活習(xí)慣。
2.7 微型化 微型化是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。
2.8 綠色化 工業(yè)發(fā)達(dá)給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果，所以綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
3 結(jié)束語
隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會效益。
參考文獻(xiàn)
[1]袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社.2006.
關(guān)鍵詞 煤礦生成；機(jī)電一體化；應(yīng)用
中圖分類號TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）119-0188-02
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦機(jī)電一體化技術(shù)越來越受到廣泛的關(guān)注。機(jī)電一體化的應(yīng)用給煤炭開采帶來了極大的便利和安全保障，不僅提高了生產(chǎn)率，還節(jié)省了一定的能源，為企業(yè)帶來了更好的效益，更是實(shí)現(xiàn)了煤炭開采的自動化、智能化、數(shù)字化。
1 機(jī)電一體化概述
機(jī)電一體化主要是把機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等多項高新技術(shù)的優(yōu)勢及其特點(diǎn)融在一起，從而形成了一個完整、有效的高科技運(yùn)行體系。如人工智能程序、傳感產(chǎn)品、自動控制程序等等，甚至可以說現(xiàn)代化的自動生產(chǎn)設(shè)備幾乎都屬于機(jī)電一體化設(shè)備。這些技術(shù)在煤礦產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮著極其重要的作用，給我國煤炭生產(chǎn)帶來了安全、可靠、高效的保證，是實(shí)現(xiàn)煤礦產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的重要保障。
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，隨著機(jī)械動力學(xué)、計算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，機(jī)電一體化也被賦予了新的內(nèi)容，使其向著全新、更高層次的方向發(fā)展。就當(dāng)前我國機(jī)電一體化發(fā)展趨勢正向著系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、模塊化、微型化、綠色化等方面發(fā)展。
2 煤炭生產(chǎn)中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用在采煤、運(yùn)輸、提升等各個環(huán)節(jié)，不僅降低了工人的勞動量，還很大程度上降低了煤礦事故的發(fā)生率和危險率。隨著產(chǎn)品性能的不斷提高，機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中所占比重越來越大，應(yīng)用范圍也越來越廣。
2.1 采煤中機(jī)電一體化的應(yīng)用
采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)中最為重要的一個機(jī)械產(chǎn)品，其生產(chǎn)效率的高低直接反應(yīng)在產(chǎn)量上，影響著煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。煤礦采煤中最具代表性的機(jī)電一體化技術(shù)就屬電牽引采煤機(jī)，與傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī)相比，它具有更大的優(yōu)勢：
1）可以很好的牽引采煤機(jī)前進(jìn)，并且在機(jī)器下滑的時候可以提供發(fā)電制動，為采煤工作提供了更好的安全保障；
2）電牽引采煤機(jī)中的制動器可以有效的防止機(jī)械下滑，因此在大傾角的煤層作業(yè)時而不需要設(shè)置其它的防滑固定裝置，而且在環(huán)境比較惡劣的情況下依然可以長時間的工作，使用范圍比較廣泛；
3）由于電牽引采煤機(jī)以電力作為其牽引動力，所以在使用過程中對機(jī)器的整體磨損較小，所以出現(xiàn)故障的機(jī)率也較少，使用起來安全性更強(qiáng)；
4）電牽引采煤機(jī)由于采取了電控系統(tǒng)，機(jī)器的動態(tài)性較比于傳統(tǒng)的液壓采煤機(jī)要好很多，而且在控制系統(tǒng)中可以對各參數(shù)進(jìn)行及時的調(diào)整，從而使得采煤機(jī)能夠更好的面對各種情況，保證設(shè)備的安全運(yùn)行；
5）由于電牽引采煤機(jī)全部是由計算機(jī)來控制的，機(jī)電一體化的采煤結(jié)構(gòu)對各種功能進(jìn)行了集成，實(shí)現(xiàn)了完全的自動化，而且體積比較小，機(jī)構(gòu)也比較簡單，操作起來簡單，為煤礦企業(yè)帶來了更大的效益。
2.2 運(yùn)輸設(shè)備中機(jī)電一體化的應(yīng)用
隨著社會發(fā)展煤礦資源的需求也變得越來越大，這就對煤礦運(yùn)輸設(shè)備提出了更高的要求。就目前機(jī)電一體化設(shè)備在煤礦運(yùn)輸設(shè)備中占有主要的地位，絕大部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了皮帶式的生產(chǎn)及運(yùn)輸，大規(guī)模的強(qiáng)力運(yùn)輸已經(jīng)相當(dāng)普遍了，大大提高了運(yùn)輸效率，而且在算計控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，可以為運(yùn)輸裝置提供必要的故障診斷和安全防護(hù)措施，大大提高了運(yùn)輸安全性。
把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到傳輸系統(tǒng)中，通過計算機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)淖詣踊粌H大大節(jié)約了人力成本，還可以對運(yùn)輸設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題，可以及時對工作人員發(fā)出警報，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防范。
2.3 監(jiān)測系統(tǒng)中機(jī)電一體化的應(yīng)用
煤礦生產(chǎn)中監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用尤為重要，現(xiàn)代化的煤礦安全檢測系統(tǒng)是機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的一大產(chǎn)物，它在礦井安全生產(chǎn)和管理中有著非常重要的作用。受世界監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的有影響，我國也逐漸開發(fā)出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)測系統(tǒng)，這為媒體企業(yè)的發(fā)展提供了更多的優(yōu)勢和機(jī)會。
在煤礦生產(chǎn)中運(yùn)用安全監(jiān)測系統(tǒng)可以對生產(chǎn)實(shí)際情況及設(shè)備的運(yùn)用進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測，可以更加及時的發(fā)現(xiàn)存在的隱患，及時作出應(yīng)對，防患于未然，給煤炭生產(chǎn)提供了更好的安全保障。如果一旦發(fā)生意外事故，還可以通過監(jiān)測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)信息，及時找出原因，這大大的提高了對事故的應(yīng)對能力和處理能力。
3 支護(hù)設(shè)備中機(jī)電一體化的應(yīng)用
當(dāng)前煤炭采煤工作中所用的支護(hù)設(shè)備正逐漸朝著電液壓方向發(fā)展。電液壓控制系統(tǒng)的核心是通過計算機(jī)程序控制的電子信號操作，它將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)與液壓控制結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了定壓雙向鄰架和自動移架，有效的防止了頂板和支架的沖擊載荷。
4 結(jié)論
煤炭機(jī)電一體化的實(shí)施極大的推動了煤炭企業(yè)的發(fā)展，為企業(yè)發(fā)展進(jìn)程提供了強(qiáng)有力的保證，更為企業(yè)創(chuàng)造了更高的利潤和空間價值。它是煤礦企業(yè)綜合自動化的發(fā)展基礎(chǔ)，更是煤礦企業(yè)信息化建設(shè)的重要支撐。因此，我們必須大力推廣機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全、高效、潔凈的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。
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【論文摘要】：機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)組成和主要應(yīng)用領(lǐng)域，并指出其發(fā)展趨勢。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
一、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：
（一）機(jī)械本體技術(shù)
機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。
（二）傳感技術(shù)
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
（三）信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
（四）驅(qū)動技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動單元。
（五）接口技術(shù)
為了與計算機(jī)進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
（六）軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
（一）數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：
1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。
2、開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制。
4、大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能。
5、能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。
6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。
7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。
（二）計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）
CIMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）
柔性制造系統(tǒng)是計算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。
（四）工業(yè)機(jī)器人
第1代機(jī)器人亦稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動，與第5代計算機(jī)關(guān)系密切。
三、機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
縱觀國內(nèi)外機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機(jī)電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：
（一）智能化
智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
（二）系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除RS232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
（三）微型化
微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。
（四）模塊化
模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機(jī)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
（五）網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機(jī)電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。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。
（六）綠色化
工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。綠色化是時代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。
綜上所述，機(jī)電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。
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【關(guān)鍵詞】煤礦生產(chǎn)；機(jī)電一體化技術(shù)；應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)是將多種技術(shù)綜合在一起運(yùn)用的一種復(fù)合技術(shù)，其中主要包括的技術(shù)有機(jī)械技術(shù)、計算技術(shù)、自動控制技術(shù)和信息處理的技術(shù)。機(jī)電一體化設(shè)備完美地將機(jī)械和電子技術(shù)融合，大大提高了勞動生產(chǎn)效率。煤礦生產(chǎn)中，機(jī)電一體化的具體應(yīng)用有：
一、機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用
1、礦井提升機(jī)電一體化概括
煤礦提升機(jī)可以說是機(jī)電一體化及自動化水平最高的設(shè)備了，它是一種直流提升機(jī)，依靠的是數(shù)字化的發(fā)展。尤其是內(nèi)裝式的提升機(jī)，它將滾筒和驅(qū)動融合在了一起，使其結(jié)構(gòu)大大的簡化了，它所體現(xiàn)的流程是機(jī)械-電子電力-計算機(jī)-自動控制。并且就數(shù)字化提升機(jī)來說，其高度可靠，總線的方式又使得安裝得到了簡化。除此以外，硬件的配置比較簡單，能夠互相兼容。
2、機(jī)電一體化技術(shù)在提升設(shè)備上的實(shí)例分析
a設(shè)計依據(jù)
1.礦井的年產(chǎn)量：An=60萬噸
2.礦井的深度：Hs=370m，裝載高度：Hz=18m，卸載高度：Hx=18m
3.提升的方式：立井雙箕斗提升
4.散煤的容重：γ=0.92t/m3
b 提升容器的選擇：
一般認(rèn)為比較經(jīng)濟(jì)的提升速度為：Vj=（0.3-0.5），一般情況下取 Vj=0.4
其中：H：提升的高度，雙箕斗提升H=Hs+Hx+Hz=370+18+18 =406m
式中：Hs：礦井的深度，Hs=370m
Hz：裝載水平與井下運(yùn)輸水平的高度之差。Hz=18m
Hx：卸載水平與井口的高度之差（卸載高度）箕斗提升Hx=18m
因此，計算得出經(jīng)濟(jì)提升的速度應(yīng)當(dāng)為Vj=0.4=0.4=8.06m/s
估算經(jīng)濟(jì)提升的時間為80.44s
c 求一次經(jīng)濟(jì)提升量：
經(jīng)測算，取每年生產(chǎn)300天計算，一次提升量為4.77噸。
d 確定提升容器：
根據(jù)上面所計算的一次提升量，選擇JL-6型立井單繩箕斗
則完成任務(wù)所需要的最大提升循環(huán)時間T1x為=96.9s
從而可以估算出完成生產(chǎn)任務(wù)所需提升速度的最小值v≥=5.835m/s
二、機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用
電牽引采煤機(jī)是采煤機(jī)中機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用的一個典型的應(yīng)用，其特點(diǎn)是：
1、它有良好的牽引特性。采煤機(jī)前進(jìn)的過程中，電牽引采煤機(jī)能夠為其提供前進(jìn)的牽引力，這樣采煤機(jī)就能夠克服其前進(jìn)的阻力進(jìn)行運(yùn)作。另外，在采煤機(jī)下滑的時候有可以進(jìn)行發(fā)電制動。
2、運(yùn)行比較可靠，使用的壽命較長。在其使用的過程中，將只有電動機(jī)的電刷和整流子會受到磨損，磨損的面積較小，所以在修復(fù)的過程中，就會比較的簡單和方便。
3、結(jié)構(gòu)簡單，工作效率高。電牽引的采煤機(jī)與其他采煤機(jī)相比，其設(shè)備簡單、尺寸較小、質(zhì)量較輕。并且是利用電能來進(jìn)行運(yùn)作的，而電能的轉(zhuǎn)換是比較方便與快捷的，所以就在一定程度上提高了它的工作效率。
可以運(yùn)用于大傾角的煤層。這種采煤機(jī)本身就具有防止機(jī)器停機(jī)時下滑的制動器，所以就沒有必要再做防滑裝置的添加，就減少了不必要的麻煩。
4、反應(yīng)速度快，動態(tài)特性好。能夠及時對各種參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
1991年煤炭總院上海分院和波蘭額馬克公司合作，研制出了我國第一臺采用交流變頻調(diào)速M(fèi)G344-PWD型薄煤層強(qiáng)力爬底板電牽引采煤機(jī)。再之后，經(jīng)過了將近20年的研制和開發(fā)，我國的電牽引采煤機(jī)發(fā)展的更加成熟了，從而推動了煤礦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
三、機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高、適用于長距離的運(yùn)輸且實(shí)現(xiàn)了自動化，是我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備。所以，近幾年來它已經(jīng)成為了研究的重點(diǎn)。目前所主要采用的是機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可以由一臺或幾臺CST驅(qū)動，我國帶式輸送機(jī)的中間一般只有三點(diǎn)驅(qū)動，這樣就一定程度上限制了輸送的長度和數(shù)量。此外，輸送機(jī)的監(jiān)控設(shè)備不多，靈敏度較低，壽命不長，總的來說和發(fā)達(dá)國家相比是有很大的差距的。
四、其他煤礦機(jī)電一體化裝置
液壓支架實(shí)現(xiàn)電液控制的方向進(jìn)行發(fā)展的，它將計算機(jī)技術(shù)和液壓控制較好地進(jìn)行了結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了雙向鄰架或成組自動移駕，這樣也就避免了對支架和頂板產(chǎn)生沖擊載荷。
對于煤礦供電來說，首先其質(zhì)量要高，要有可靠的供電，同時還要能夠滿足大功率的設(shè)備。所以說應(yīng)當(dāng)對節(jié)能型的產(chǎn)品進(jìn)行推廣。對于高壓開關(guān)柜我們應(yīng)當(dāng)采用真空開關(guān)，其維護(hù)量小而使用的壽命又長。所以要想辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)無功電流，減少無功功率的損耗，我們需要采用的就是集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償相結(jié)合的辦法。
五、結(jié)束語
煤礦機(jī)電一體化設(shè)備在煤礦的生產(chǎn)中被廣泛運(yùn)用，一方面可以降低開采的難度，使操作人員的勞動強(qiáng)度降低，另一方面來說極大的提高了生產(chǎn)的效率和水平，能夠創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。對于未來的發(fā)展，要開發(fā)以微處理器和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井設(shè)備工礦和健康監(jiān)測以及微處理器、計算機(jī)和專家系統(tǒng)的應(yīng)用等等，需要注意的是仍然要著重進(jìn)行對煤礦機(jī)器的研究。
參考文獻(xiàn)
[1]譚得健，徐?？?自動化技術(shù)、信息技術(shù)在我國煤礦企業(yè)的應(yīng)用[J].工況自動化，2003.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；核心技術(shù)；工程機(jī)械；應(yīng)用
何謂機(jī)電一體化?機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，是一門跨學(xué)科的綜合性高的技術(shù)，是由微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
1 機(jī)電一體化的核心技術(shù)
機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此,為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,必須從以下幾方面著手。
1.1機(jī)械本體技術(shù)
械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，機(jī)械技術(shù)的著眼點(diǎn)在于如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其它高、新技術(shù)來更新概念，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù)，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主,為了減輕質(zhì)量，除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn),還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量,才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化,進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性,減少能量消耗,提高效率。
1.2傳感技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說,目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。
1.3信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備(特別是微型計算機(jī))的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須提高信息處理設(shè)備的可靠性,包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性,進(jìn)而提高處理速度,并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。
1.4驅(qū)動技術(shù)
電機(jī)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)已被廣泛采用,但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前,正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器 的電機(jī)以及控制專用組件-傳感器-電機(jī)三位一體的伺服驅(qū)動單元。
1.5接口技術(shù)
為了與計算機(jī)進(jìn)行通信,必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修, 而且可以簡化設(shè)計。目前,技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。
1.6 軟件技術(shù)
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本,提高生產(chǎn)維修的效率,要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化,包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
2 機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用
現(xiàn)代工程機(jī)械正處在一個機(jī)電一體化的發(fā)展時代。引入機(jī)電―體化技術(shù)，使機(jī)械、液壓技術(shù)和電子控制技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合，可以極大地提高工程機(jī)械的各種性能，如動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子控制裝置(系統(tǒng))在現(xiàn)代工程機(jī)械中的應(yīng)用已相當(dāng)普及，電子控制技術(shù)已深入到工程機(jī)械的許多領(lǐng)域，如攤鋪機(jī)和平地機(jī)的自動找平，攤鋪機(jī)的自動供料，拌料設(shè)備稱重計量過程的自動控制，挖掘機(jī)的電子功率優(yōu)化，柴油機(jī)的電子調(diào)速，裝載機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)變速箱的自動控制，工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)控與故障自診等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對工程機(jī)械的性能要求不斷提高，電子（微機(jī))控制裝置在工程機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜。特別是隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)工程機(jī)械保有量的逐年增加，如何用好，管好這些價格昂貴的工程機(jī)械，使其發(fā)揮最大的效率，是工程施工部門所面臨的―個重要的問題。為幫助廣大工程機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對工程機(jī)械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有―些初步的了解和掌握，現(xiàn)在以簡單的介紹與論述。
現(xiàn)代工程施工中，工程機(jī)械的性能自動化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到施工工藝的好壞；而工程機(jī)械的電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機(jī)械的動力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子控制系統(tǒng)已成為現(xiàn)代工程機(jī)械不可缺少的組成部分，同時也是評價現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù)水平的―個重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及對產(chǎn)品性能要求不斷提高。電子控制系統(tǒng)在工程機(jī)械中所占的比重將會越來越大，其功能將會越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍也將越來越廣，而其復(fù)雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。
現(xiàn)代工程施工要求工程機(jī)械具有以下性能：生產(chǎn)效率且能量損失小，節(jié)約能源；自動化程度高，施工質(zhì)量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經(jīng)濟(jì)性，即高的技術(shù)價格比和低的制造與使用成本；操作簡單、輕便，勞動強(qiáng)度低，駕駛員的工作條件好；具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，故障自診及自動報警功能，能及時準(zhǔn)確地指出故障部位，減少停機(jī)維修作業(yè)效率。為滿足上述的性能要求，工程機(jī)械僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的進(jìn)步已顯得力不從心。電子控制技術(shù)的發(fā)展及在工程機(jī)械上的應(yīng)用，為工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展注入了新鮮的血液。
目前工程機(jī)械的電子(微機(jī))空制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能：
2.1 電子監(jiān)控、自動報警及故障自診即對工程機(jī)械的發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象，能自動報警并準(zhǔn)確地指出故障的部位，從而改善駕駛員的工作條件，提高機(jī)器的工作效率，簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時間，延長設(shè)備的使用壽命。
2.2 節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機(jī)的燃油能量利用率僅為20％左右，如此低的能量利用率迫使工程機(jī)械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。
2.3柴油機(jī)的控制如電子調(diào)速器、電子油門控制裝置、自動停機(jī)裝置、自動升溫控制裝置等。
2.4提高作業(yè)精度。為保證成品料的級配精度，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計量過程實(shí)現(xiàn)了自動化。自動找平系統(tǒng)的應(yīng)用，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量有了較大的提高，路面的平整度可達(dá)到0．127MM／3M。采用超聲波技術(shù)的自動供料系統(tǒng)，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的供料實(shí)現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了攤鋪質(zhì)量。推土機(jī)鏟刀、平地機(jī)刮刀、鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀刃的電子(微機(jī))控制，不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度。旋挖鉆機(jī)因其施工工藝較為復(fù)雜，且在施工過程中對精度要求較高，因此很多公司都開發(fā)了自動控制功能以提高施工效率和精度。最為常見的有2種功能:鉆桅自動調(diào)垂直功能和鉆孔工程中自動回位功能。硬件方面，有些廠家采用了建筑工程機(jī)械的通用控制器、儀表，也有些廠家為提高自身競爭力，定制開發(fā)了具有公司特色的控制器、儀表。其中寶峨就定制了自己的控制系統(tǒng)，司機(jī)室內(nèi)除了具有顯示儀表外，還配有圖像監(jiān)視屏和具有寶峨特色的報警面板。
2.5作業(yè)過程的自動化或半自動化。工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，并減少因操作者的經(jīng)驗不足，對作業(yè)精度的影響。
