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【關(guān)鍵詞】機(jī)電控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制技術(shù)；一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電控制系統(tǒng)被制造業(yè)普遍運(yùn)用，由于制造業(yè)不斷的發(fā)展，如今對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的要求也就越發(fā)的高，為了跟得上這種高要求的發(fā)展，設(shè)計(jì)者需要將更廣泛的高科技元素融入其中，從而產(chǎn)生了自動(dòng)化與一體化技術(shù)。

1 機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)的含義

1.1 機(jī)電控制系統(tǒng)內(nèi)涵

機(jī)電控制系統(tǒng)的含義是指在無(wú)人參與情況下，運(yùn)用控制設(shè)備將設(shè)備機(jī)器按照生產(chǎn)流程進(jìn)行自動(dòng)化預(yù)定設(shè)計(jì)運(yùn)行操作。通過(guò)全方位的系統(tǒng)控制將控制對(duì)象和控制器相連接完成規(guī)定的目標(biāo)。在機(jī)電控制系統(tǒng)中核心環(huán)節(jié)就是控制。在技術(shù)層面上來(lái)講，機(jī)電控制運(yùn)用了傳感檢測(cè)、伺服傳動(dòng)、通信以及自動(dòng)控制等多項(xiàng)綜合性技術(shù)手段，在信息處理和計(jì)算機(jī)微電子等技術(shù)領(lǐng)域上也有相關(guān)的應(yīng)用和涉及。通過(guò)涵蓋各方面的技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)理論最終形成四位一體的綜合性系統(tǒng)技術(shù)。機(jī)電控制系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程操控，管理人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行異地網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)時(shí)操控。

1.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)

自動(dòng)控制系統(tǒng)是指讓被控制對(duì)象按照預(yù)定的運(yùn)行原理通過(guò)控制器的控制來(lái)進(jìn)行自動(dòng)的規(guī)律性運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的核心是它所具有的實(shí)用性以及協(xié)調(diào)有效性等特征。自動(dòng)控制系統(tǒng)依照控制內(nèi)容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷和校正控制等方面。

2 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)構(gòu)想

作為機(jī)械制造業(yè)的大國(guó)，我國(guó)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求越來(lái)越高，在信息化發(fā)展的進(jìn)程中，機(jī)械制造業(yè)逐漸的融入了一體化的思想，使得機(jī)電設(shè)備更好的為制造企業(yè)服務(wù)。我國(guó)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求是特別高的，在信息化發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械制造業(yè)正向一體化思想逐步邁進(jìn)，這就讓機(jī)電設(shè)備能夠在制造企業(yè)做出更多成就。機(jī)電一體化的理論起源日本，在這樣一理論指導(dǎo)下，日本設(shè)計(jì)出來(lái)功能一體化的設(shè)備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機(jī)結(jié)合，使得普通的機(jī)電設(shè)備供更為強(qiáng)大。機(jī)電一體化的理念逐漸的被世界各國(guó)所接受，并且在原有理論的基礎(chǔ)上融入了更多的動(dòng)力元素，進(jìn)而形成了目前的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。研究人員對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)行了基本的邏輯構(gòu)想，他們認(rèn)為現(xiàn)代的機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎(chǔ)上，加進(jìn)機(jī)械技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)，進(jìn)而使得機(jī)電一體化系統(tǒng)具備優(yōu)化配置項(xiàng)目的功能，使得系統(tǒng)的性能更加的優(yōu)越。在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究分析，之后依據(jù)分析結(jié)果總結(jié)出設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終設(shè)計(jì)出最佳的方案，方案完成之后還需要經(jīng)過(guò)多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否滿足要求，判定的標(biāo)準(zhǔn)就是該系統(tǒng)是否達(dá)到既定的目標(biāo)，如果沒(méi)有達(dá)到還需要進(jìn)行充分的設(shè)計(jì)優(yōu)化。從某種程度上來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化系統(tǒng)就是設(shè)計(jì)人員意識(shí)形態(tài)最好的體現(xiàn)，在該系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員將自身的理念融入其中，最終形成實(shí)體。

3 機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就是一項(xiàng)高難度的工作，所以機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的難度可想而知，其既是一項(xiàng)高精度的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)綜合性要求高的工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員及要掌握機(jī)電產(chǎn)品的相關(guān)理念，同時(shí)還需要掌握機(jī)電技術(shù)，兩者相互配合，進(jìn)而完成最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。此外，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)工作還要求設(shè)計(jì)人員了解機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)要求，比如產(chǎn)品造價(jià)、精度要求等，另外，還有一點(diǎn)設(shè)計(jì)人員必須考慮，即市場(chǎng)的反應(yīng)，設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化產(chǎn)品必須以市場(chǎng)需求為準(zhǔn)，否則難以在市場(chǎng)上立足，設(shè)計(jì)也會(huì)以失敗告終。一般情況下，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以劃分為兩步：第一步是開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是讓產(chǎn)品能夠達(dá)到性能要求；第二步是適應(yīng)性設(shè)計(jì)，這一步主要是依據(jù)現(xiàn)有要求標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)產(chǎn)品的細(xì)節(jié)以及功能進(jìn)行完善，以使其性能得到最佳的優(yōu)化。

4 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法

機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法多樣，具體選擇哪種設(shè)計(jì)方法，主要是根據(jù)產(chǎn)品類型而定，通常情況下，設(shè)計(jì)人員主要是用三種設(shè)計(jì)方法，筆者總結(jié)如下：

4.1 取代法

該種設(shè)計(jì)方法一般情況下應(yīng)用在電子線路中，其主要的功能就是代替機(jī)械式控制，以使機(jī)電產(chǎn)品更容易控制。傳統(tǒng)的產(chǎn)品控制系統(tǒng)通常時(shí)候機(jī)械控制機(jī)構(gòu)，但是在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方案中，將其用電子線路來(lái)替換，控制效果如何主要與電力線路設(shè)計(jì)是否完成有一定關(guān)系。如果機(jī)電產(chǎn)品只有單純的依靠機(jī)械來(lái)運(yùn)行，一般而言，只有單一機(jī)械能夠完成控制工作，而是用電子線路來(lái)控制之后，主要是應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)完成控制任務(wù)，在控制中，傳統(tǒng)的接觸式控制企業(yè)逐漸的被取代，變?yōu)樽兯傺b備。這種設(shè)計(jì)既能夠是機(jī)電一體化產(chǎn)品質(zhì)量得到有效的提升，同時(shí)其實(shí)用性也明顯的增強(qiáng)，與此同時(shí)，原有的機(jī)械機(jī)構(gòu)也得到了相應(yīng)的簡(jiǎn)化，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單易懂。這種設(shè)計(jì)方法與機(jī)電產(chǎn)品原有的結(jié)構(gòu)基本上相同，因此改善起來(lái)更加容易，但是因?yàn)樵械臋C(jī)械產(chǎn)品限制明顯，在設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)法真正的做到全新的改革。

4.2 整體設(shè)計(jì)法

該設(shè)計(jì)方法主要針對(duì)的是機(jī)械產(chǎn)品的電力部分以及機(jī)械部分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)將兩者有效結(jié)合，使其成為一個(gè)有機(jī)整體。為了能夠使機(jī)電產(chǎn)品性能高，價(jià)格相對(duì)低廉，則需要將上述兩個(gè)部分進(jìn)行連接設(shè)計(jì)。整體設(shè)計(jì)方法是一種全新的設(shè)計(jì)理念，但是其并不摒棄所有的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，而是調(diào)出傳統(tǒng)思維，以一種全新的方式，設(shè)計(jì)出性能更加優(yōu)良，質(zhì)量更有保證的產(chǎn)品，這是該種設(shè)計(jì)方法所要達(dá)到的基本目標(biāo)。

4.3 組合法

該種設(shè)計(jì)方法主要是將機(jī)械產(chǎn)品中所涉及到的各種功能模塊進(jìn)行有效的組合，進(jìn)而使其成為一體化系統(tǒng)。但是在組合設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無(wú)法完成預(yù)期的任務(wù)，必須整體組合，才能使各個(gè)功能模塊的性能更優(yōu)良，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。這種設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)時(shí)間段，而且質(zhì)量也能夠有所保證，并且制造成本相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較低，后期使用期間，生產(chǎn)與維修更為方便。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可知對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行探討非常必要，尤其是在技術(shù)高速發(fā)展的今天，一體化技術(shù)會(huì)成為機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的主流，成為未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的主導(dǎo)，因此需要對(duì)其進(jìn)行深入探討。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎洪洲.機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)[J].信息系統(tǒng)工程，2013（8）.

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關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制技術(shù)；一體化設(shè)計(jì)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.147

隨著我國(guó)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和科學(xué)水平的提高，自動(dòng)化控制技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展不可缺少的重要部分。利用自動(dòng)化生產(chǎn)控制技術(shù)，不僅有利于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，而且體現(xiàn)了技術(shù)上的先進(jìn)性，對(duì)其進(jìn)行深入研究和分析意義重大。機(jī)電一體化在我國(guó)制造業(yè)地位顯著，具有卓越的創(chuàng)新思維，在產(chǎn)品上的應(yīng)用也越來(lái)越完善。當(dāng)然，不同類型的產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要采取不同的方法，根據(jù)實(shí)際情況選擇最合理的方法才能確保產(chǎn)品制作過(guò)程的順利。

1 機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)的介紹

1.1 機(jī)電控制系統(tǒng)

機(jī)電控制系統(tǒng)的核心元素是控制，它是指在無(wú)人參與和指導(dǎo)下，利用控制裝置的作用使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)的過(guò)程能夠自動(dòng)按照設(shè)計(jì)好的方式運(yùn)行，共同完成指定任務(wù)。機(jī)電控制通過(guò)一套完整的系統(tǒng)把控制器、控制對(duì)象和其他部件組合在一起，需要多種技術(shù)的共同配合來(lái)完成，例如微電子、信息處理、通信、自動(dòng)控制等技術(shù)。所以，機(jī)電控制技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，主要包括檢測(cè)傳感、自動(dòng)控制、信息處理、伺服傳送這四種技術(shù)方式。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和開(kāi)發(fā)，機(jī)電控制系統(tǒng)出現(xiàn)之后便得到大力推廣，現(xiàn)已經(jīng)在生產(chǎn)制造、航空航天等領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用著，占據(jù)較為穩(wěn)定的地位。

機(jī)電控制系統(tǒng)主要進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，管理人員可以通過(guò)異地?fù)芴?hào)或者網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)遠(yuǎn)程控制異地的計(jì)算機(jī)，來(lái)完成相應(yīng)的任務(wù)或指令。這種控制技術(shù)基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以對(duì)系統(tǒng)的每一個(gè)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)督，保證人機(jī)之間可以隨時(shí)建立聯(lián)系。

1.2 自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)是指通過(guò)控制器使被控制的對(duì)象或過(guò)程能夠自動(dòng)按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行的一種技術(shù)方式。這一技術(shù)的理論基礎(chǔ)是自動(dòng)控制原理，通過(guò)協(xié)調(diào)機(jī)械、電器的各部件共同工作來(lái)有效完成動(dòng)作過(guò)程，在機(jī)電控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色。自動(dòng)控制原理分為經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論，統(tǒng)稱為傳統(tǒng)控制理論。第一種理論的研究對(duì)象是針對(duì)單變量的線性時(shí)不變系統(tǒng)，這種理論要借助數(shù)學(xué)工具拉普拉斯變換，利用函數(shù)傳遞的方法在頻率域進(jìn)行系統(tǒng)分析。經(jīng)典控制理論也叫自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，在負(fù)反饋閉環(huán)系統(tǒng)中，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)器的反饋?zhàn)饔脕?lái)控制系統(tǒng)的中心環(huán)境。第二種理論的研究對(duì)象則是多變量、非線性和時(shí)變系統(tǒng)，借助的數(shù)學(xué)工具為矩陣論、線性代數(shù)和集合論等。它的研究?jī)?nèi)容主要是“四種控制”，分別是最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、隨機(jī)控制和魯棒控制，利用狀態(tài)空間的方法在時(shí)間域內(nèi)作系統(tǒng)分析，根據(jù)所處的狀態(tài)或條件來(lái)分析下一步會(huì)出現(xiàn)的狀態(tài)，然后用狀態(tài)方程來(lái)描述整個(gè)系統(tǒng)過(guò)程。這兩種理論存在的共同之處就是把被控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型作為基礎(chǔ)，把控制對(duì)象和其他干擾因素都用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方程和函數(shù)來(lái)表示。但是隨著時(shí)代的發(fā)展，21世紀(jì)的智能化進(jìn)程更進(jìn)一步，傳統(tǒng)控制理論越來(lái)越顯得有氣無(wú)力，而新興的智能控制系統(tǒng)則完全得心應(yīng)手，表現(xiàn)出強(qiáng)大的功能和優(yōu)勢(shì)。智能控制是多個(gè)領(lǐng)域相互交叉的學(xué)科，目前發(fā)展也只是初步階段，還需要根據(jù)實(shí)際情況不斷補(bǔ)充和完善才能發(fā)揮出更加重要的作用和優(yōu)勢(shì)。

在機(jī)電控制技術(shù)中，自動(dòng)控制技術(shù)非常重要，主要負(fù)責(zé)提高產(chǎn)品精度、加工效率、設(shè)備利用率等問(wèn)題，技術(shù)的關(guān)鍵就是依據(jù)現(xiàn)代控制理論，表現(xiàn)出工程化和實(shí)用化的特點(diǎn)，優(yōu)化控制模型，精確邊界條件等。不過(guò)，任何技術(shù)要想在社會(huì)快速發(fā)展的今天不被淘汰或取代，就必須不斷地進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，全面適應(yīng)發(fā)展需求。所以，自動(dòng)控制技術(shù)也應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況努力實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新。

2 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思想

根據(jù)調(diào)查，最早機(jī)電一體化是由日本的一家機(jī)械整形協(xié)會(huì)經(jīng)濟(jì)研究所提出的，他們?cè)O(shè)想將電子技術(shù)加入機(jī)構(gòu)中的動(dòng)力功能、主功能等加以控制和管理，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和接卸裝置三者融合成一個(gè)統(tǒng)一的整體，非常具有創(chuàng)造性。后來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，機(jī)電一體化的思想越來(lái)越成熟，也逐步發(fā)展成一個(gè)較為完善的學(xué)科。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，機(jī)電一體化要求系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)產(chǎn)品，反復(fù)審核，綜合結(jié)果，不斷進(jìn)行修改和完善，從而達(dá)到最理想的效果。作為世界制造業(yè)的大國(guó)，我國(guó)出現(xiàn)并推廣機(jī)電一體化思想是非常必要的，使產(chǎn)品表現(xiàn)出智能化、人性化、綠色化、微型化等先進(jìn)理念，具有一定優(yōu)越性。另外，機(jī)電一體化的產(chǎn)品有機(jī)融合了微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等，系統(tǒng)的質(zhì)量和性能都得到了進(jìn)一步的提高，在特殊功能和任務(wù)的完成度上也有了良好的改善。

3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法

3.1 整體法

這種方法就是將機(jī)械部分與電子部分進(jìn)行有機(jī)整合，也就是

將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，從整體上開(kāi)展設(shè)計(jì)。機(jī)電

（下轉(zhuǎn)第228頁(yè)）

（上接第167頁(yè)）

一體化的設(shè)計(jì)，最關(guān)鍵的就是表現(xiàn)出創(chuàng)新性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論，打破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式，全面提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。整體法通過(guò)把電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)整合成為一個(gè)不可分割的有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的新穎和獨(dú)特，也體現(xiàn)了一種創(chuàng)新的思維方式，具有一定的影響和價(jià)值。

3.2 取代法

這一設(shè)計(jì)方法就是用電子線路代替機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，一般用于電子化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。機(jī)械控制結(jié)構(gòu)在完成指定任務(wù)的運(yùn)行過(guò)程中形式過(guò)于單一，這種情況在機(jī)電設(shè)計(jì)一體化中就得到了改變，也就是利用電子線路來(lái)控制機(jī)構(gòu)。我們往往將電子線路控制分步驟進(jìn)行，首先在控制器或微型計(jì)算機(jī)上編出相應(yīng)的程序，用于把電子線路和機(jī)械控制結(jié)構(gòu)有機(jī)地相結(jié)合；然后，開(kāi)始取代工作，即用電子線路代替原有機(jī)械結(jié)構(gòu)，用變速機(jī)構(gòu)、凸輪等代替那些接觸式控制器。這樣一來(lái)，傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，體現(xiàn)出機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)思想，而且產(chǎn)品的質(zhì)量和性能也能得到相應(yīng)的提高。

3.3 組合法

組合法是功能模塊的整合，就是把各種標(biāo)準(zhǔn)功能的模塊組合成各個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)。當(dāng)簡(jiǎn)單的機(jī)械與電子的有機(jī)整合并不能完成指定任務(wù)時(shí)，我們往往采取組合法，將各個(gè)功能模塊進(jìn)行整合，形成一個(gè)一體化的多功能模塊的綜合系統(tǒng)，然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到預(yù)期效果?，F(xiàn)在組合法在數(shù)控機(jī)床上面的應(yīng)用效果顯著、優(yōu)勢(shì)明顯，拓展了多種使用功能，極大地提高了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，這一設(shè)計(jì)方法周期短、質(zhì)量高，還可以節(jié)約設(shè)備成本，在生產(chǎn)管理、使用和維修上都非常方便，今后也一定會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善。

4 總結(jié)

機(jī)電控制系統(tǒng)融合多種技術(shù)，在人類社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。而機(jī)電一體化是新時(shí)代下的產(chǎn)物，在帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，為機(jī)械工業(yè)的發(fā)展注入新的生命力。關(guān)于機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法，雖然目前主要總結(jié)出三種，但今后肯定會(huì)出現(xiàn)更多的具有創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)理念，在產(chǎn)品的人性化服務(wù)和自身質(zhì)量性能上作出更大的提高和進(jìn)步。隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷提高，各種技術(shù)呈現(xiàn)相互融合的發(fā)展趨勢(shì)，不同學(xué)科相互滲透，因此，機(jī)電一體化發(fā)展前景一片光明，必將得到更優(yōu)質(zhì)的完善并發(fā)揮出更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞：一體化技術(shù)；電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；應(yīng)用

1 電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀

隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也充分的利用了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控、遙視的五大功能。隨著電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，在電網(wǎng)中，采取電網(wǎng)存取數(shù)據(jù)的越來(lái)越多，電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)正向智能化發(fā)展，面對(duì)我國(guó)幅員遼闊的現(xiàn)狀，電網(wǎng)的覆蓋面積也相當(dāng)?shù)拇螅娋W(wǎng)的規(guī)模也由此很大，所以，面對(duì)如此巨大的電力調(diào)度系統(tǒng)，必須采取一個(gè)有效的控制方法，才能保證電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)正常的運(yùn)行。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)架

目前我國(guó)的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)大多采用的分布式體系結(jié)構(gòu)，即客戶/服務(wù)器這種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)有很多的突出的特點(diǎn)，它能夠統(tǒng)一的控制操作平臺(tái)，為程序的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行提供可靠的運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)運(yùn)行的平臺(tái)，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)開(kāi)口，極大地縮短了系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間，他的功能更加全面和多樣性，能更好的滿足我國(guó)電網(wǎng)管理控制和調(diào)度的要。除此之外，還有CC-2000系統(tǒng)，SD-6000系統(tǒng)，PCS9000系統(tǒng)等，CC-2000系統(tǒng)是一個(gè)面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)，SD-6000系統(tǒng)：該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調(diào)度投影屏、調(diào)度電話自動(dòng)撥號(hào)、氣象衛(wèi)星云圖等新技術(shù)。該系統(tǒng)特點(diǎn)是：具有開(kāi)放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺(tái)。[3]PCS9000系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)比較先進(jìn)的一個(gè)系統(tǒng)，它汲取了國(guó)內(nèi)集控站系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具有可靠性高，適用面更加廣泛和性能更加完善，在電力調(diào)度自動(dòng)化中發(fā)揮著重要的作用。下圖為電力調(diào)度自動(dòng)化的系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)圖：

3 電力調(diào)度存在的問(wèn)題

3.1 自動(dòng)化的平臺(tái)存在很大的差異

我國(guó)目前采用的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)存在很大的差異，因此在系統(tǒng)平臺(tái)上達(dá)不到統(tǒng)一，存在一定程度的不同。我們?cè)谶M(jìn)行電力調(diào)度時(shí)，是在計(jì)算機(jī)的平臺(tái)上建立起來(lái)的調(diào)度平臺(tái)，這就會(huì)出現(xiàn)調(diào)度的平臺(tái)不同，從而影響電力的調(diào)度，在調(diào)度的過(guò)程中，有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性，我們需要根據(jù)要求采用RISC的結(jié)構(gòu)進(jìn)行電力的調(diào)度，但是，這個(gè)系統(tǒng)不能滿足其他方面的要求，比如，我們?yōu)榱藵M足電力調(diào)度系統(tǒng)的方便需要運(yùn)行CISC的架構(gòu)，在電力的調(diào)度的過(guò)程中，我們要綜合考慮很多方面的因素，比如計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)的影響，不同的系統(tǒng)滿足了我們的不同需要，但是不能全面的滿足我們的要求。

3.2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)集中控制功能的高要求

在電力調(diào)度的過(guò)程中，我們實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的調(diào)整必須滿足電網(wǎng)模擬和系統(tǒng)中整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的一致性，這就對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)整過(guò)程中的集中控制提出了非常高的要求，電力調(diào)度系統(tǒng)的所有功能都是在各自獨(dú)立的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)的，但是對(duì)于現(xiàn)在的電力調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)與電網(wǎng)模擬的一致是不太現(xiàn)實(shí)的，因此，我們對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)中的集中控制功能提出了更高的要求。

3.3 電力調(diào)度系統(tǒng)中的電網(wǎng)模擬的多變性

目前為止，在電網(wǎng)的電力調(diào)度系統(tǒng)中，隨著變電站的不斷增加和變電站的不斷改造，我們需要對(duì)構(gòu)建整個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)中進(jìn)行建模型和數(shù)據(jù)的記錄，從而良好的管理，在這些過(guò)程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，出現(xiàn)錯(cuò)誤對(duì)電力調(diào)度會(huì)造成很大的影響，所以，對(duì)于電網(wǎng)模型的建立和多邊形對(duì)于電力調(diào)度是很重要的，我們需要探究和研究電網(wǎng)模擬的多變性，以便更好的實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化和系統(tǒng)的完整性，更好的對(duì)電力調(diào)度進(jìn)行控制和完善等。

4 一體化技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 平臺(tái)的一體化

電力調(diào)度的平臺(tái)是建立在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上的，所以，由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上存在很多的選擇，所以，電力調(diào)度也存在很多的選擇，并且攢在很多的差異，數(shù)據(jù)平臺(tái)存在于電力調(diào)度系統(tǒng)的平臺(tái)中，在眾多的系統(tǒng)中，不同的系統(tǒng)有不同的特點(diǎn)，根據(jù)不同的要求我們選擇不同的系統(tǒng)，這對(duì)于我們平臺(tái)的一體化是非常不利的，為了實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的一體化，我們通過(guò)中間件耦合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的交換，采用最多的中間件是OMG和CORBA的中間的對(duì)象，這些中間件能夠很好的解決跨平臺(tái)的問(wèn)題，能夠起到良好的通信能力，并且對(duì)信息具有很大的可擴(kuò)展性，對(duì)于降低硬件和操作系統(tǒng)的差異性，我們要采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口來(lái)滿足電力調(diào)度的系統(tǒng)平臺(tái)的要求，從而實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的平臺(tái)一體化。

4.2 電力調(diào)度圖模的一體化

隨著我國(guó)電網(wǎng)的不斷改革和進(jìn)步，電網(wǎng)在我國(guó)的規(guī)模不斷加大，覆蓋面積逐漸推廣，這就要求我們對(duì)電網(wǎng)的電力調(diào)度有很好的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)模型庫(kù)的系統(tǒng)，以便更好地控制和管理電力調(diào)度，在電力調(diào)度系統(tǒng)中，建立一個(gè)比較常用的圖庫(kù)模型可以效地提高電力調(diào)度系統(tǒng)的工作效率。在整個(gè)電力調(diào)度系統(tǒng)中，通過(guò)圖庫(kù)模型系統(tǒng)的一體化功能實(shí)現(xiàn)模型的建立，從而為電力調(diào)度的一體化提供有效的支持，建立圖庫(kù)模型的一體化是電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)電力調(diào)動(dòng)一體化的前提條件。下圖是圖庫(kù)模型一體化的模式圖：

4.3 電力調(diào)度自動(dòng)化的功能的一體化

在二十一世紀(jì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)，電力調(diào)度得到了很大的發(fā)展，我們要實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的一體化和功能的發(fā)展，就必須達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形以及其他資源的共享，才能真正的實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化的功能的一體化，實(shí)現(xiàn)功能一體化需要一些中間件的參與，我們可以通過(guò)安裝節(jié)點(diǎn)機(jī)等，靈活的配置在整個(gè)電網(wǎng)中的應(yīng)用模塊，而中間件是整個(gè)電力調(diào)度系統(tǒng)中應(yīng)用模塊的前提基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)功能的一體化。

4.4 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的接口一體化

對(duì)于各平臺(tái)的差異，我們要實(shí)現(xiàn)一體化可以采用標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口，以便實(shí)現(xiàn)資源的共享和信息的傳送，在電力調(diào)度系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)都是通過(guò)接口進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和資源服務(wù)的查詢的，所以為了更好地為電力系統(tǒng)各平臺(tái)提供讀訪服務(wù)，通過(guò)訪問(wèn)的過(guò)程中，對(duì)接口服務(wù)進(jìn)行篩選并記錄，通過(guò)技術(shù)的層面得出偏離報(bào)告，并通過(guò)糾正和實(shí)驗(yàn)報(bào)告和采購(gòu)的方法提供可靠的報(bào)告，并且利用保證歸檔技術(shù)確保在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的信息的安全性，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和正確性。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我們對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化的要求不斷提高，在不斷地研究和探索中，我國(guó)的電網(wǎng)事業(yè)也充分的運(yùn)用高技術(shù)高科技，緊跟時(shí)代的步伐，一體化技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用使得我國(guó)的電網(wǎng)事業(yè)將更加的完善，解決我國(guó)幅員遼闊和電網(wǎng)覆蓋面廣中出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；軍事裝備；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展

1 引言

機(jī)電一體化技術(shù)有效地結(jié)合了機(jī)械技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)，促進(jìn)了現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展[1]。隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步，軍事裝備設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中要充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，使我國(guó)軍事裝備行業(yè)取得較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)[2]。由于軍事裝備有著特殊要求，在軍事裝備設(shè)計(jì)及制造中都對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)有著諸多要求，這就需要加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的研究，不斷地的在軍事裝備行業(yè)推廣該技術(shù)的應(yīng)用[3]。本文主要結(jié)合現(xiàn)代軍事裝備的發(fā)展，結(jié)合機(jī)電一體化的基本原理，分析了軍事裝備一體化技術(shù)及其應(yīng)用，為軍事裝備應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)提供指導(dǎo)。

2 現(xiàn)代軍事裝備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)

現(xiàn)代軍事裝備在新世紀(jì)呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，對(duì)裝備的各項(xiàng)指標(biāo)有了新的要求。機(jī)電一體化技術(shù)能夠提升軍事裝備的先進(jìn)性，在軍事裝備領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。軍事裝備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)：

（1）自動(dòng)化

由于軍事裝備運(yùn)行涉及復(fù)雜的操作過(guò)程，并且對(duì)于操作人員的操作技術(shù)有著嚴(yán)格要求。采用機(jī)電一體化技術(shù)避免了人為操作技術(shù)的影響，使軍事裝備在運(yùn)行中采用預(yù)定設(shè)計(jì)的程序，達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。

（2）高可靠性

由于軍事裝備對(duì)可靠性有著嚴(yán)格要求，可靠性直接決定了軍事裝備的實(shí)戰(zhàn)性能。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)能夠保證裝備的正常運(yùn)行，由于在操作中應(yīng)用各種電子控制設(shè)備，改變了傳統(tǒng)采用線路控制的局面，就可以在很大程度上簡(jiǎn)化軍事裝備的控制結(jié)構(gòu)，提高其自身可靠性。

（3）高準(zhǔn)確性

由于采用諸多輔助工作系統(tǒng)，例如彈道修正系統(tǒng)，自動(dòng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)和自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，大大提升了軍事裝備的準(zhǔn)確性，保證其在工作中保持良好的準(zhǔn)準(zhǔn)確性。機(jī)電一體化技術(shù)為現(xiàn)代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助，增加其工作準(zhǔn)確性。

3 現(xiàn)代軍事裝備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用分析

機(jī)電一體化技術(shù)是在現(xiàn)代軍事裝備中應(yīng)用主要包括裝備生產(chǎn)控制和武器裝備性能，具體內(nèi)容如下：

3.1 軍事裝備生產(chǎn)機(jī)電一體化分析

裝備生產(chǎn)水平?jīng)Q定了軍事裝備實(shí)際性能，加工生產(chǎn)也是現(xiàn)代裝備的核心環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的人為操控，具體包括：

（1）生產(chǎn)工藝控制分析

在進(jìn)行生產(chǎn)先進(jìn)裝備零部件時(shí)，利用自動(dòng)生產(chǎn)規(guī)劃，建立自動(dòng)化的生長(zhǎng)線，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)傳輸，在特定的位置進(jìn)行監(jiān)控物料傳輸，并相應(yīng)的按照生產(chǎn)工序啟動(dòng)和停止相關(guān)操作。在生產(chǎn)系統(tǒng)組態(tài)、PLC配置、元器件選型等方面要準(zhǔn)確合理，充分發(fā)揮PLC、計(jì)算機(jī)的功能，大力應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)。

（2）加工控制參數(shù)分析

機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。具體包括：第一，溫度控制。溫度傳感器能夠收集溫度信息，利用PLC的模擬量模塊，通過(guò)PID調(diào)節(jié)輸出信號(hào)給調(diào)功器；第二，液位控制。PLC通過(guò)液位變送器采集現(xiàn)場(chǎng)水位信號(hào)，將其傳送給相應(yīng)控制電磁閥。第三，真空控制。在線檢測(cè)和LCD組態(tài)畫(huà)面顯示真空度，采用現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)控操作方式實(shí)現(xiàn)真空泵的啟/?？刂啤?/p>

3.2 軍事裝備功能機(jī)電一體化分析

現(xiàn)代軍事裝備呈現(xiàn)高度的自動(dòng)化，這與應(yīng)用機(jī)電一體化有著密切關(guān)系。在軍事裝備設(shè)計(jì)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)主要包括：

（1）彈藥自動(dòng)填充系統(tǒng)

現(xiàn)代軍事裝備強(qiáng)調(diào)彈藥的自動(dòng)填充，實(shí)現(xiàn)不同型號(hào)和不同數(shù)量彈藥的快速傳遞，達(dá)到在戰(zhàn)場(chǎng)把握戰(zhàn)機(jī)的目的。在武器裝備設(shè)計(jì)中就需要根據(jù)功能設(shè)計(jì)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行彈藥分類、傳輸和填充。

（2）自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)

針對(duì)遠(yuǎn)程性打擊武器，往往需要精確制導(dǎo)，這就要求導(dǎo)彈發(fā)射機(jī)構(gòu)必須能夠建立自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，依靠衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。武器自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行精密調(diào)節(jié)，控制各個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到精確打擊的要求。

（3） 自動(dòng)化裝備

隨著現(xiàn)代武器的發(fā)展，自動(dòng)化裝備成為部隊(duì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，例如，無(wú)人機(jī)偵探，自動(dòng)化機(jī)器人，自動(dòng)化運(yùn)輸裝置等。這些裝備均是依靠機(jī)電一體化技術(shù)，按照設(shè)計(jì)的功能完善部隊(duì)作用，提高部隊(duì)的戰(zhàn)斗能力。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代裝備技術(shù)發(fā)展，使武器裝備呈現(xiàn)高程度的自動(dòng)化。同時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)代裝備中，機(jī)電一體化技術(shù)能夠保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。軍事裝備必須緊密結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)，將最新的研究成果應(yīng)用到武器裝備。

參考文獻(xiàn)

[1]潘麗霞.論機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].山西科技，2010（4）.

篇5

機(jī)電一體化是當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的最高階段。早期的自動(dòng)化技術(shù)主要是借助凸輪、機(jī)械機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)的,這一時(shí)期的自動(dòng)化實(shí)際上是機(jī)械自動(dòng)化;隨著電子技術(shù)的發(fā)展,凸輪、機(jī)械機(jī)構(gòu)逐漸被繼電器、接觸器、電磁開(kāi)關(guān)等機(jī)構(gòu)所取代,實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化,機(jī)械機(jī)構(gòu)大大簡(jiǎn)化,自動(dòng)化水平大為提高;機(jī)電一體化則是生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要,也是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計(jì)算機(jī)為主要特征的自動(dòng)化技術(shù)。如果說(shuō)機(jī)械系統(tǒng)處理的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對(duì)象是信息和知識(shí),則機(jī)電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識(shí)的能力。機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展至今已成為一門(mén)有著自身體系的新型學(xué)科,其發(fā)展歷程可分為4個(gè)階段:

①數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世是機(jī)電一體化發(fā)展的開(kāi)始;

②微電子技術(shù)為機(jī)電一體化帶來(lái)勃勃生機(jī);

③可編程序控制器的發(fā)展為機(jī)電一體化提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);

④激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)使機(jī)電一體化躍上新臺(tái)階。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展初期,人們的目的是利用電子技術(shù)的初步成果來(lái)完善機(jī)械產(chǎn)品的性能,那時(shí)研制和開(kāi)發(fā)還處于萌芽狀態(tài),而且由于當(dāng)時(shí)電子技術(shù)水平不高,機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不廣泛和深入。其后計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、大規(guī)模集成電路的發(fā)展,為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)和物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

1、個(gè)性化。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,求新、求異、追求個(gè)性是消費(fèi)需求的一個(gè)特征,而柔性化為產(chǎn)品個(gè)性化創(chuàng)造了技術(shù)條件。所以,在信息時(shí)代,機(jī)電一體化產(chǎn)品將呈現(xiàn)個(gè)性化趨勢(shì)。與此相適應(yīng),機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)模式及觀念也在發(fā)生改變。因此精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造、虛擬制造等得以相繼出現(xiàn)。

2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產(chǎn)而誕生的。它采用多cpu結(jié)構(gòu),以多總線連接,進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳遞;采用精簡(jiǎn)指令集機(jī),實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)并行處理;設(shè)置多重緩沖器,故障診斷、自動(dòng)檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)等技術(shù)保證該機(jī)電一體化產(chǎn)品具有高性能。

3、智能化。人工智能可使機(jī)器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,雖然機(jī)電一體化產(chǎn)品不可能具有與人完全相同的智能,但依賴高性能、高速的微處理器可使其具有低級(jí)智能或人的部分智能,從而達(dá)到更精確的控制目標(biāo)。機(jī)電一體化的發(fā)展和進(jìn)步體現(xiàn)在其產(chǎn)品的智能上,智能化是機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要區(qū)別之一。它是在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、心理學(xué)、生理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等新思想、新方法,模擬人類智能,對(duì)診斷過(guò)程、人-機(jī)接口、自動(dòng)編程和加工過(guò)程等問(wèn)題進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策,以取代或延伸制造工程中人的部分腦力勞動(dòng),并對(duì)人類專家的制造智能進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展,以求得到更高的控制目標(biāo)。

4、微型化。微型機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物,是機(jī)電一體化的一個(gè)新發(fā)展方向,微型機(jī)電一體化產(chǎn)品,泛指幾何尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級(jí)發(fā)展,其體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活,微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù),目前已可運(yùn)用蝕刻技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件,當(dāng)將這一成果真正應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品時(shí),其機(jī)械部分和電子元件即可完全集成在一起,組成一種體積很小的自律元件。在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性,是近年和將來(lái)十大關(guān)鍵技術(shù)之一。

5、綠色化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢時(shí)能回收利用。工業(yè)的發(fā)展,使得資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染。因此綠色化成了時(shí)代的趨勢(shì),產(chǎn)品的綠色化成了適應(yīng)未來(lái)發(fā)展的一大特色。

6、系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)采用開(kāi)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)行任意剪裁和組合,同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。其中,仿生物系統(tǒng)化就是根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體,引導(dǎo)機(jī)電一體化產(chǎn)品向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

7、網(wǎng)絡(luò)化。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)暢銷全球,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(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使家用電器網(wǎng)絡(luò)化已形成優(yōu)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),能使人們待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,其產(chǎn)品無(wú)疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

8、柔性化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制和執(zhí)行系統(tǒng)具有足夠的“冗余度”,即有較強(qiáng)的“柔性”。

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 作用 影響

一、機(jī)電一體化的概念

機(jī)電一體化技術(shù)最初定義是將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)與自動(dòng)控制綜合運(yùn)用的一項(xiàng)復(fù)雜技術(shù)，機(jī)械與電子融為一體，使物流、能量流和信息流融為一體。筆者認(rèn)為現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)高新技術(shù)融合的代名詞，已不完全是機(jī)械與電子技術(shù)的結(jié)合。例如許多機(jī)電一體化產(chǎn)品，已將光纖技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)融合進(jìn)去，形成新的、性能更優(yōu)越的機(jī)電一體化產(chǎn)品。這些技術(shù)使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有智能功能，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制；使產(chǎn)品具有通訊功能，實(shí)現(xiàn)多個(gè)機(jī)電一體化設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，以致整個(gè)企業(yè)的綜合自動(dòng)化。

二、煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

1.我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的現(xiàn)狀

近幾年來(lái)，我國(guó)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。例如，國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)已經(jīng)占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，煤科院上海分院、太礦、雞西煤機(jī)廠生產(chǎn)的電牽引采煤機(jī)，核心部分是由安裝在采煤機(jī)上的計(jì)算機(jī)和傳感器組成，具有多種保護(hù)、遙控功能。無(wú)錫采煤機(jī)廠將典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品――開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)用于采煤機(jī)電牽引，使電牽引采煤機(jī)的機(jī)電一體化水平得到進(jìn)一步提高。又例如，國(guó)產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)也已占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，這項(xiàng)技術(shù)不僅煤科總院、中國(guó)礦大等科研院所、大專院校所掌握，兗礦集團(tuán)也自行研制成功全數(shù)字直流提升機(jī)，并有多臺(tái)投入使用。此外，冶金自動(dòng)化院研制成功全數(shù)字交交變頻提升機(jī)，裝機(jī)容量達(dá)2×3000kW，2001年11月在淮南張集礦投入運(yùn)行以來(lái)，效果良好。

但國(guó)產(chǎn)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品還存在許多問(wèn)題，例如核心部分國(guó)產(chǎn)化程度不高；單機(jī)自動(dòng)化水平尚可，但一般不具備通信功能，處于“自動(dòng)化孤島”狀態(tài)；設(shè)備監(jiān)測(cè)信息量不少，但未得到充分利用等等。因此，發(fā)展國(guó)產(chǎn)煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在技術(shù)上還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心裝置，增加產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化的比例；②增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動(dòng)化的需要；③進(jìn)一步提高產(chǎn)品（尤其是大型設(shè)備）的故障診斷功能和智能化程度。

2.我國(guó)煤礦機(jī)電一體化的應(yīng)用實(shí)踐

（1） 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

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。我國(guó)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀(jì)80年代初，原國(guó)家煤炭部組織了對(duì)國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的考察和引進(jìn)工作，此舉大大促進(jìn)了國(guó)內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進(jìn)的同時(shí)，通過(guò)消化、吸收并結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過(guò)了國(guó)家鑒定。20世紀(jì)90年代以來(lái)，緊跟著世界監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國(guó)自行研發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點(diǎn)是:測(cè)控分站的智能化水平進(jìn)一步的提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接的功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)，使用方便。同時(shí)，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款的指導(dǎo)下，規(guī)定了我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷涌現(xiàn)，不僅為各煤礦企業(yè)提供了更多的選擇機(jī)會(huì)，且促進(jìn)了各廠家在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識(shí)。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐表明，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。

（2） 礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化很好的礦山大型機(jī)械設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機(jī)。特別是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一體，簡(jiǎn)化了機(jī)械的結(jié)構(gòu)，是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，這充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。全數(shù)字提升機(jī)高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡(jiǎn)單而快速的通信功能；它采用總線方式，簡(jiǎn)化了電氣安裝；硬件配置更簡(jiǎn)單，也互相兼容，零備件也少；可以方便地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度等。

（3）井下帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

在我國(guó)“八五”計(jì)劃期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，極大地提高了帶式輸送機(jī)的質(zhì)量和技術(shù)水平，并掌握了煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。成功的研制了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國(guó)已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類型的帶式輸送機(jī)。

三、我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)，以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還極大地提高了煤礦的安全生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

四、結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的飛快發(fā)展，信息流成為機(jī)電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化，在性能和功能方面均實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因此，機(jī)電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力，為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 譚得健 徐希康. 我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考，中煤網(wǎng).2004

篇7

[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化；經(jīng)濟(jì)發(fā)展；趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TE65；TU712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-914X（2017）47-0207-01

引言

由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、信息化概念向自動(dòng)化領(lǐng)域的滲透，使得自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)面臨一場(chǎng)深刻的變革，這種變革也必將對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展產(chǎn)生重大影響。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)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支。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)。

一、機(jī)電一體化在煤化工生產(chǎn)企業(yè)中作用

1、提高勞動(dòng)效率；機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用使過(guò)去落后的生產(chǎn)方式得到極大的改變，大量新型自動(dòng)化電子設(shè)備的使用徹底轉(zhuǎn)變了煤化工企業(yè)的作業(yè)模式，明顯降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，大幅提升了勞動(dòng)生產(chǎn)率，極大地提高了勞動(dòng)效率。

2、提高了勞動(dòng)安全保障；傳統(tǒng)的焦化工作環(huán)境非常惡劣，高負(fù)荷地工作會(huì)嚴(yán)重影響到操作工的身體健康和生產(chǎn)安全。采用機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行、運(yùn)輸、閥門(mén)的開(kāi)啟等，不僅可以使操作工從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，而且減少去有毒有害場(chǎng)所的次數(shù)故能降低發(fā)生事故和危險(xiǎn)的幾率，提高安全生產(chǎn)效率。

3、增加了經(jīng)濟(jì)效益和工人的勞動(dòng)收入；焦化機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用使得焦炭的產(chǎn)量大幅提高，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同樣使工人的勞動(dòng)收入有所提高，改善工人的生活質(zhì)量。煤化工企業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)了我市其它相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用

1.機(jī)電一體化技術(shù)在傳統(tǒng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用。機(jī)電一體化技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用將大大提高企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生巨大的推動(dòng)作用。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)制造業(yè)直接拉動(dòng)著自動(dòng)化制造裝備的整體需求。另一方面，新興技術(shù)發(fā)展刺激了新的技術(shù)裝備的發(fā)展，如信息、材料、生物等。還有戰(zhàn)略性可持續(xù)發(fā)展所迫切要求的特種高精尖自動(dòng)化裝備的研究發(fā)展，如海洋、空間、地下資源開(kāi)發(fā)，國(guó)防工業(yè)精密加工，微機(jī)電器件制造，等領(lǐng)域。所以，機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的影響是長(zhǎng)期的、持久的，甚至是決定性的。

2.機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品的應(yīng)用。機(jī)電一體化在機(jī)械和電子行業(yè)的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，如數(shù)控機(jī)床（ONC系統(tǒng)）工業(yè)機(jī)器人等，此外，機(jī)電一體化技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用于化工部門(mén)，能預(yù)先報(bào)警，減少停車事故造成的損失。減少電能和化工原料消耗，并提高產(chǎn)品質(zhì)量：應(yīng)用于電力部門(mén)，能提高發(fā)電輸電穩(wěn)定性，優(yōu)化電力分配并避免重大事故；應(yīng)用于生活方面，電子化家用器械減少了人們的家務(wù)勞動(dòng)量；應(yīng)用于現(xiàn)代管理部門(mén)，自動(dòng)化辦公機(jī)械大大提高了管理效率和輔助人們決策實(shí)施各種戰(zhàn)略方案。

3.機(jī)電一體化與企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在生產(chǎn)、管理等各個(gè)方面的現(xiàn)代化，由于機(jī)電一體化的出現(xiàn)，使得生產(chǎn)方式向“柔性”轉(zhuǎn)化，并向綜合（集成）自動(dòng)化發(fā)展，使信息在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理中的地位顯著增大。機(jī)電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)，使得工廠自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和社會(huì)服務(wù)自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)。

在企業(yè)管理中，機(jī)電一體化就是將市場(chǎng)信息供需變化有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，成為指導(dǎo)生產(chǎn)的依據(jù)，所以把信息的收集、分析、技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)和經(jīng)營(yíng)決策結(jié)合起來(lái)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)、強(qiáng)化銷售和技術(shù)服務(wù)是保證企業(yè)常勝不衰的重要工作。

在未來(lái)的企業(yè)里，一流的機(jī)電一體化設(shè)備、機(jī)電一體化產(chǎn)品和機(jī)電一體化在管理中的應(yīng)用，將是企業(yè)進(jìn)步和發(fā)展的標(biāo)志。

三、機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

1.智能化

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。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究中日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說(shuō)的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，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)。誠(chéng)然，使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而必要的。

2.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(kāi)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)行任意剪裁和組合，同時(shí)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)之二是通信功能的大大加強(qiáng)，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來(lái)的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來(lái)越重要，特別是對(duì)家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。事實(shí)上，許多機(jī)電一體化產(chǎn)品都是受動(dòng)物的啟發(fā)研制出來(lái)的。

3.網(wǎng)絡(luò)化

早在20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(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)、軍事、教育以及人們?nèi)粘Ｉ疃紟?lái)了巨大的變革。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。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)暢銷全球。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。

4.模塊化

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)雜但又是非常重要的事。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)、圖像處理、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)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來(lái)美好的前程。

5.綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)給人們生活帶來(lái)了巨大變化。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，綠色化是時(shí)代的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用。

結(jié)語(yǔ)

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(huì)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(jì)方法和設(shè)計(jì)概念發(fā)生著革命性的變化。其產(chǎn)品具有自動(dòng)化、智能化和多功能的特性。其發(fā)展趨勢(shì)是朝智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化、系統(tǒng)化方面發(fā)展。

作者：許文裴

    參考文獻(xiàn) 

篇8

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化系統(tǒng)；機(jī)械工程；應(yīng)用分析

目前，信息化社會(huì)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新的活力，國(guó)民生活水平逐漸提高，使其日常需要也明顯增多?？茖W(xué)技術(shù)作為現(xiàn)代生產(chǎn)制造的依托，可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新并開(kāi)發(fā)新技術(shù)來(lái)提高社會(huì)生產(chǎn)力。其中，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展使其代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)電技術(shù)成為機(jī)械工程及石油企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。其可以對(duì)復(fù)雜性強(qiáng)的工程進(jìn)行處理，并能在一定程度上提高機(jī)械生產(chǎn)、石油加工效率，其所特有的科學(xué)化與自動(dòng)化對(duì)于機(jī)械工程行業(yè)及石油企業(yè)等都發(fā)揮著重要的作用，并且對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

1現(xiàn)代化技術(shù)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

1.1自律分配化系統(tǒng)的應(yīng)用

機(jī)電一體化系統(tǒng)是在科學(xué)信息技術(shù)發(fā)展的潮流下，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)電模式進(jìn)行創(chuàng)新再開(kāi)發(fā)的一種新型機(jī)電模式，其對(duì)機(jī)械工程、石油企業(yè)作業(yè)質(zhì)量的提高具有一定的影響[1]。因信息技術(shù)普及比例相對(duì)較高，所以機(jī)電一體化系統(tǒng)也開(kāi)始顯現(xiàn)出其特有的自律性，主要是指機(jī)電一體化系統(tǒng)在開(kāi)展工作過(guò)程中，每部分都是屬于獨(dú)立存在的，當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中某一點(diǎn)出現(xiàn)了故障，只有故障點(diǎn)會(huì)停止運(yùn)行，其他的部分仍舊可進(jìn)行正常的工作，且其在工作過(guò)程中不受任何外界因素影響。機(jī)電一體化這種特別的自律分配對(duì)減少重大事故發(fā)生的可能性具有非常重要的意義，其能夠在正常開(kāi)展工作的同時(shí)，對(duì)工程本身安全性做出一定的防護(hù)。

1.2全息技術(shù)的應(yīng)用

為保證機(jī)械工程中進(jìn)行順利，且能夠?qū)γ恳粋€(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)每一時(shí)段的運(yùn)行情況，全息系統(tǒng)開(kāi)始逐漸被機(jī)械工程專業(yè)工作人員所追捧，其對(duì)于機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了其向自動(dòng)化及智能化的高水平發(fā)展，為機(jī)械工程專業(yè)水平的提高提供了一定的奉獻(xiàn)意義，將成為未來(lái)機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展中的潮流。

1.3光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

目前，高新技術(shù)普及下，信息化社會(huì)成為了我國(guó)未來(lái)發(fā)展的一大趨勢(shì)，其通過(guò)光學(xué)技術(shù)及機(jī)械電子技術(shù)的結(jié)合發(fā)展，從而生成機(jī)電一體化系統(tǒng)的過(guò)程。之后，機(jī)電一體化帶動(dòng)了機(jī)械工程中電子工程的開(kāi)發(fā)與建立。其中，光電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用可在一定程度上對(duì)機(jī)械工程過(guò)程進(jìn)行規(guī)范，提高專業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用效率，保障相關(guān)工作人員的人身財(cái)產(chǎn)安全。除此之外，光電一體化系統(tǒng)中應(yīng)用了光電技術(shù)，其對(duì)機(jī)械工程信息傳輸方面有著重要作用，可利用光電技術(shù)，對(duì)光電一體化系統(tǒng)進(jìn)行有力地開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，且能為光電一體化系統(tǒng)進(jìn)行一定的技術(shù)支持，這對(duì)完善光電一體化系統(tǒng)具有深遠(yuǎn)的意義。

2機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

2.1實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能技術(shù)

機(jī)電一體化系統(tǒng)可對(duì)機(jī)械工程實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，監(jiān)控范圍包括了對(duì)機(jī)械作業(yè)、設(shè)備以及機(jī)械群運(yùn)動(dòng)等。當(dāng)進(jìn)行機(jī)械作業(yè)時(shí)，電子監(jiān)控設(shè)備會(huì)對(duì)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況或者突發(fā)狀況實(shí)施監(jiān)測(cè)，發(fā)生事故時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)聲以提醒工作人員盡快停止使用，并將具體信息反饋給實(shí)施監(jiān)控的上級(jí)工作人員，使其能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)故障機(jī)械的修理與維護(hù)，并且保護(hù)了機(jī)械使用工作人員的安全。對(duì)于減小了機(jī)械故障造成重大事故的可能性，并從根本上降低了機(jī)械維修成本，這對(duì)提高機(jī)械工作的效率具有非常重要的意義。

2.2提高機(jī)械生產(chǎn)效率

機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠有效改善機(jī)械工程資源利用問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象，這對(duì)降低機(jī)械作業(yè)成本非常重要，并且能夠在機(jī)械工作過(guò)程中，利用高新電子設(shè)備對(duì)資源使用情況進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，提高資源利用率。

2.3提升施工作業(yè)精準(zhǔn)度

在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，運(yùn)用電子控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)度加以限制，可幫助其能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械工程設(shè)備自動(dòng)化。并且用電子自動(dòng)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人為稱量步驟時(shí)，可提高機(jī)械作業(yè)中稱量的精準(zhǔn)度，這對(duì)機(jī)械工程完成質(zhì)量提供了有力的保障。

2.4實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)自動(dòng)化完成

機(jī)電一體化應(yīng)用于機(jī)械工程中時(shí)，可推動(dòng)其向半自動(dòng)化或自動(dòng)化方面發(fā)展，利用設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)減少工作人員工作壓力，并且可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測(cè)量等工作，可提高工程效率[3]。并且能夠在自動(dòng)化工作同時(shí)，減少事故對(duì)工作人員安全造成的影響，提高了機(jī)械工程設(shè)備及整個(gè)作業(yè)過(guò)程的安全性。因此，機(jī)電一體化系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的機(jī)械作業(yè)自動(dòng)化完成為機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化系統(tǒng)作為科技信息發(fā)展下的產(chǎn)物，一直在不斷地進(jìn)行完善與改進(jìn)，將其應(yīng)用于機(jī)械工程或石油企業(yè)中時(shí)，可推動(dòng)作業(yè)過(guò)程向自動(dòng)化發(fā)展，并在一定程度上提高了工程作業(yè)精準(zhǔn)度，這對(duì)機(jī)械工程及石油行業(yè)工作效率及質(zhì)量都有非常重要的作用，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)也具有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃囧.機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].江西建材,2017(09):275-276.

[2]肖遠(yuǎn)見(jiàn).機(jī)電一體化系統(tǒng)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(05):139.

篇9

關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè) 機(jī)電一體化 煤礦開(kāi)采 應(yīng)用

伴隨著社會(huì)發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，在煤礦開(kāi)采中的設(shè)備也越來(lái)越綜合化和自動(dòng)化，并且其設(shè)備技術(shù)不斷的向著組裝及綜合利用的方向發(fā)展。這些先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)一步的加快了煤礦企業(yè)的采煤速度和效率，為企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益做出來(lái)重大的貢獻(xiàn)。這其中，機(jī)電一體化在企業(yè)中的應(yīng)用起到了不可磨滅的影響和作用。本文就機(jī)電一體化的相關(guān)情況進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述，并就目前我國(guó)煤炭企業(yè)中機(jī)電一體化在煤炭開(kāi)采中的應(yīng)用情況進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和總結(jié)，使得機(jī)電一體化技術(shù)更好的應(yīng)用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中去，從而不斷的促進(jìn)和推動(dòng)我國(guó)煤炭企業(yè)的高效、快速、可持續(xù)發(fā)展。

一、機(jī)電一體化的概述

1、機(jī)電一體化的含義

所謂機(jī)電一體化，主要指的是將電子技術(shù)引進(jìn)機(jī)械設(shè)備的主功能、信息處理功能、動(dòng)力功能以及控制功能等工作模塊上，從而將軟件技術(shù)、電子化設(shè)計(jì)同機(jī)械裝置進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)化的綜合工作系統(tǒng)。

2、機(jī)電一體化的核心技術(shù)

目前，機(jī)電一體化的核心技術(shù)主要包括兩方面，即硬件技術(shù)和軟件技術(shù)。

1）機(jī)械本體技術(shù)

主要包括精度的提高、質(zhì)量的減輕、性能的改善等。目前的現(xiàn)代機(jī)械采煤產(chǎn)品的制作材料通常以鋼鐵為主，因此，為了減輕機(jī)械本身的質(zhì)量，就要在改進(jìn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用新型的非金屬?gòu)?fù)合材料進(jìn)行制作，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)，從而提高機(jī)械的工作效率，減少能量的消耗。

2）信息處理技術(shù)

現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的進(jìn)步和更新，其主要的內(nèi)容就是對(duì)信息處理技術(shù)的更新和發(fā)展。因此，要想進(jìn)一步的發(fā)展機(jī)電一體化，就必須要對(duì)信息處理設(shè)備的安全性和可靠性進(jìn)行提高，例如，提高分時(shí)處理時(shí)輸入輸出以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換設(shè)備等的安全性和可靠性，從而提高設(shè)備的處理速度。

3）接口技術(shù)

對(duì)數(shù)據(jù)傳遞進(jìn)行格式的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化能夠使得各計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通信，而在這一過(guò)程中，采用同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的接口對(duì)信息的傳遞和維修以及設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化起著十分重要的影響和作用。目前，機(jī)電一體化的技術(shù)人員在系統(tǒng)接口的高速串行以及低成本方面進(jìn)行重點(diǎn)的研究和開(kāi)發(fā)，從而解決光藕器及光導(dǎo)纖維的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化、大容量化，以及信號(hào)電纜非接觸化等問(wèn)題。

4）傳感技術(shù)

這一技術(shù)主要著眼于傳感器的在精確度、靈敏度以及可靠性方面的提高，從而更好的對(duì)系統(tǒng)的干擾因素進(jìn)行防御。目前，通常在機(jī)電一體化系統(tǒng)中使用光纖電纜傳感器，而外部的信息傳感器則主要時(shí)開(kāi)發(fā)非接觸的檢測(cè)技術(shù)。

5）軟件技術(shù)

軟件技術(shù)主要指的是軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，具體包括程序固化、程序模塊化、程序標(biāo)準(zhǔn)化以及推行軟件工程。從而減少了軟件研制的成本，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)和維修的效率。

二、煤礦機(jī)電一體化在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

目前，機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭開(kāi)采中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，具體內(nèi)容即：

1、應(yīng)用于采煤機(jī)當(dāng)中

在采煤機(jī)中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，是煤礦開(kāi)采中的一個(gè)典型的應(yīng)用。如電牽引式的采煤機(jī)。與傳統(tǒng)的液壓牽引比較，這種采煤機(jī)主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，即：效率高、重量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；牽引良好；使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行可靠；動(dòng)態(tài)特性好、反應(yīng)靈敏；并可運(yùn)用于大傾角的煤層當(dāng)中。

2、應(yīng)用于帶式輸送機(jī)當(dāng)中

煤礦井下的主要原煤輸送設(shè)備就是帶式的輸送機(jī)。它也是最容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的煤礦設(shè)備之一。當(dāng)前，其CST可控軟啟動(dòng)設(shè)備主要采用了電、機(jī)、液的一體化技術(shù)。它能夠?yàn)槠交饎?dòng)系統(tǒng)輸送大慣性的載荷。同時(shí)，也能夠有效地提高輸送機(jī)在監(jiān)控設(shè)備方面的功能、壽命、靈敏度和可靠性。

3、應(yīng)用于提升機(jī)當(dāng)中

在煤礦的開(kāi)采設(shè)備當(dāng)中，礦井提升機(jī)是當(dāng)前機(jī)電自動(dòng)化、一體化技術(shù)應(yīng)用最為廣泛、深入的設(shè)備。特別是在內(nèi)裝式的提升機(jī)和全數(shù)字化的交直流提升機(jī)上的應(yīng)用。內(nèi)裝式的提升機(jī)主要是將提升機(jī)在結(jié)構(gòu)上使得驅(qū)動(dòng)同滾筒結(jié)為一體，大大的簡(jiǎn)化了設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制-電力電子的一體化和綜合化。而全數(shù)字化的提升機(jī)則主要是通過(guò)總線的方法，提高機(jī)械的可靠度，將電器的安裝技術(shù)和過(guò)程進(jìn)行極大的簡(jiǎn)化，使得機(jī)械設(shè)備的硬件能夠互相兼容、配置簡(jiǎn)單。

4、應(yīng)用于其他方面

機(jī)電一體化技術(shù)還應(yīng)用于其他的機(jī)械設(shè)備當(dāng)中。例如，成組自動(dòng)移架或者壓雙向鄰架，就是將液壓控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，從而避免了對(duì)支架和頂板的沖擊所產(chǎn)生的載荷。再如，液壓支架也向著電液控制的方向不斷發(fā)展。同時(shí)，電液控制設(shè)備還能對(duì)支架的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。在煤礦的供電方面推行機(jī)電一體化的節(jié)能設(shè)備，從而使供電系統(tǒng)在質(zhì)量、功率以及可靠性方面都得到了極大的提高。

結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及軟件技術(shù)都進(jìn)行著快速的發(fā)展和變化，而機(jī)電一體化的核心特色也逐步的向著智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化的性能方向發(fā)展躍。因此，在煤礦企業(yè)的開(kāi)采生產(chǎn)中應(yīng)用和推廣機(jī)電一體化技術(shù)的使用，為我國(guó)煤炭企業(yè)提高煤礦在采、掘、運(yùn)等方面的工作效率，以及煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力提供了可靠的條件和保障，從而使我國(guó)的煤炭企業(yè)不斷向著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全、高效、潔凈的方向建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]宋云奪.光機(jī)電一體化業(yè)的未來(lái)[J].光機(jī)電信息，2008（12）

篇10

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;數(shù)控坡口機(jī);技術(shù)升級(jí)

引言

在世界經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，我國(guó)改革開(kāi)放不斷深入，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，各種機(jī)電一體化設(shè)備技術(shù)要求越來(lái)越嚴(yán)格。機(jī)電一體化是伴隨著科技革命和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而形成的一種綜合化高精端的機(jī)械運(yùn)用方式，主要應(yīng)用技術(shù)有機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)接口技術(shù)等。數(shù)控坡口機(jī)在工作過(guò)程中需要機(jī)電一體化技術(shù)作為技術(shù)支撐，但是現(xiàn)階段機(jī)電一體化在數(shù)控坡口機(jī)在應(yīng)用過(guò)程存在諸多問(wèn)題，比如數(shù)控切割技術(shù)落后、套料技術(shù)缺陷等，本文將對(duì)數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)升級(jí)做詳細(xì)探討。

1.數(shù)控坡口機(jī)工作原理

數(shù)控坡口機(jī)主要是用于管道鋪設(shè)或者管道連接維修過(guò)程中對(duì)管道進(jìn)行切割和開(kāi)坡口的一項(xiàng)機(jī)械技術(shù)[1]。數(shù)控坡口機(jī)在工程建筑、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域用途非常廣泛，是一種數(shù)字化控制的高尖端技術(shù)含量的專用設(shè)備。數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)含量是一國(guó)數(shù)控科學(xué)水平的展現(xiàn)，是衡量一國(guó)科技生產(chǎn)力的重要指標(biāo)。數(shù)控坡口機(jī)在管道切割或開(kāi)坡口的過(guò)程中，利用三軸數(shù)控系統(tǒng)逐一對(duì)鋼管工件的移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制。工作時(shí)只要制定切割標(biāo)準(zhǔn)和切割程序，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)對(duì)控制伺服直線軸進(jìn)結(jié)合，讓鋼管在移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)鋼管工件旋轉(zhuǎn)，讓槍嘴按照事先設(shè)定的規(guī)格要求對(duì)管道工件進(jìn)行切割。坡口機(jī)在管道切割過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生摩擦高溫引出火花，從而出現(xiàn)火焰切割狀態(tài)。由于在切割過(guò)程中火焰溫度較高，如果火焰距離管道工件表面太近或太遠(yuǎn)，會(huì)導(dǎo)致切割效果不理想。而槍嘴在鋼管切割過(guò)程中的示意圖如圖1所示，槍嘴與位移傳感器連接在伺服電機(jī)的系統(tǒng)上，伺服電機(jī)控制槍嘴的工作速率和切割深度，當(dāng)槍嘴發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)改變槍嘴與鋼管兩者之間的距離。而位移傳感器更夠精確測(cè)量鋼管表面與槍嘴的距離變化，一旦兩者距離超出合理范圍，位移傳感器就會(huì)將測(cè)量結(jié)果傳送到PLC數(shù)控系統(tǒng)裝置，系統(tǒng)將實(shí)時(shí)修改并控制電機(jī)帶動(dòng)絲桿螺母，從而有效調(diào)整槍嘴和鋼管之間的距離，確?；鹧媲懈钚Ч幱诹己脿顟B(tài)（見(jiàn)圖1）。

2.數(shù)控坡口機(jī)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1 數(shù)控切割技術(shù)落后

數(shù)控坡口機(jī)作為一種專門(mén)應(yīng)用的技術(shù)設(shè)備，主要功能就是對(duì)管道工件進(jìn)行坡口切割，破口切割的質(zhì)量越高后期焊接效果就更佳。切割工序作為數(shù)控坡口機(jī)第一道工序，是后期進(jìn)行管道工件焊接的重要前提。因此數(shù)控坡口機(jī)的關(guān)鍵切割技術(shù)關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量好壞。然而我國(guó)的數(shù)控坡口機(jī)在管道切割技術(shù)方面存在巨大的漏洞，技術(shù)相當(dāng)落后，很多施工企業(yè)為了能夠獲得良好的切割效果，往往在數(shù)控切割機(jī)邊緣加入刨邊機(jī)或其他人工輔助工序，這樣就明顯增加了關(guān)鍵切割的工作程序，既浪費(fèi)了大量的鋼材，又浪費(fèi)了工作時(shí)間，導(dǎo)致工作效率極其低下。

圖1 數(shù)控坡口機(jī)槍嘴控制部分工作原理示意圖

2.2 套料技術(shù)缺陷

我國(guó)的數(shù)控坡口機(jī)編程操作復(fù)雜難懂，很容易因?yàn)椴僮魇д`造成剛才切割不規(guī)范問(wèn)題，從而浪費(fèi)大量的鋼材管件。我國(guó)的數(shù)控坡口機(jī)的編程軟件是一種簡(jiǎn)單的NC轉(zhuǎn)換軟件，以人工操作的方式對(duì)套料進(jìn)行排列，這種套料方式只能對(duì)局部的鋼材進(jìn)行切割控制，不能對(duì)整個(gè)鋼材進(jìn)行切割，且極易因?yàn)槿斯なд`操作造成鋼材浪費(fèi)，甚至整個(gè)管道徹底報(bào)廢。因此，我國(guó)現(xiàn)在使用的數(shù)控坡口機(jī)套料技術(shù)缺陷明顯，機(jī)械工作效率低下。

3.機(jī)電一體化在數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)升級(jí)應(yīng)用對(duì)策

3.1 改進(jìn)切割技術(shù)

將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)升級(jí)中，能夠利用機(jī)電一體化設(shè)備的微電子技術(shù)、電子電工技術(shù)、傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)高端智能化的機(jī)械切割模式[2]。首先采用計(jì)算機(jī)微電子技術(shù)精確設(shè)計(jì)數(shù)控坡口機(jī)的槍嘴、傳感器、連接帶等各部分零件，確保各個(gè)零件配置合理，并預(yù)先完成設(shè)計(jì)零件的編程工作，然后通過(guò)微電腦系統(tǒng)對(duì)生成帶坡口下指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道工件的切割工序。這種完全在微電腦系統(tǒng)控制下的切割方式精準(zhǔn)度高、速度快、質(zhì)量好、費(fèi)用低，既能大量節(jié)省管道鋼材，又能有效提高機(jī)械工作效率。我國(guó)將機(jī)電一體化技術(shù)用于數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)升級(jí)領(lǐng)域時(shí)間尚短，與國(guó)際上數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)一流水平相比存在一定的差距，我國(guó)要立足國(guó)情，適當(dāng)借鑒國(guó)外優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)和科學(xué)經(jīng)驗(yàn)，打造具有中國(guó)特色的坡口機(jī)技術(shù)。

3.2 優(yōu)化套料技術(shù)

我國(guó)的套料技術(shù)缺陷明顯，而將機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于套料技術(shù)上能夠優(yōu)化套料工序。機(jī)電一體化設(shè)備運(yùn)用自身的微電腦技術(shù)和機(jī)械技術(shù)優(yōu)化套料軟件配置和功能，科學(xué)合理地對(duì)材料進(jìn)行排列，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化套料裝置的目的[3]。套料設(shè)備在充分借鑒機(jī)電一體化系統(tǒng)控制和參數(shù)設(shè)置的經(jīng)驗(yàn)前提下，使用最先進(jìn)的優(yōu)化軟件預(yù)先對(duì)套料進(jìn)行精準(zhǔn)的畫(huà)圖和切割編程，然后生成全自動(dòng)化、全程零件套料和管道切割工序，從而實(shí)現(xiàn)坡口機(jī)全程自動(dòng)化對(duì)管道工件連續(xù)自動(dòng)切割的效果。同時(shí)機(jī)電一體化對(duì)套料軟件和各種數(shù)控化設(shè)備進(jìn)行變成優(yōu)化后，切割工序不用中斷，有效提升了了鋼材切割的精準(zhǔn)度，大大提升了坡口機(jī)工作效率，節(jié)省了大量的管件鋼材，降低了設(shè)備運(yùn)行的成本，從而縮短了施工周期，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.結(jié)束語(yǔ)

21世紀(jì)的機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電子電工技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)緊密結(jié)合的一門(mén)新型技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單、工作高效、方便快捷的優(yōu)勢(shì)，真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工作的智能化、自動(dòng)化、人性化。機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)升級(jí)中，能夠提升數(shù)控切割技術(shù)，彌補(bǔ)套料技術(shù)缺陷，大大提升數(shù)控坡口機(jī)的工作效率和安全可靠性。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)控坡口機(jī)技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)的的緊密結(jié)合將大大推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展，滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的高要求。

參考文獻(xiàn)

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