机电一体化技术在机械工程中的应用

编号：SM-ZD-80765

机电一体化技术在机械工

程中的应用

Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives

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机电一体化技术在机械工程中的应

用

简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查

和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目

标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。

作为一门将机械和微电子技术紧密结合的技术——机电一体化在机械工程中的应用取得了较好的效果。不论是从机电一体化的发展趋势还是从机电一体化的应用前景来看，加大该项技术的创新以及其与机械工程的联合对各机械企业的发展有着积极的意义。本文将以机电一体化为中心，简要分析其在机械工程中的应用。

机械工程的发展目前已经朝着机电一体化的方向稳步前进。信息处理、机械控制、电子、软件等都被有机的结合，新产品和新应用领域不断地被开拓，机械行业的发展不仅有微电子技术的支持，同时也有自动化生产和制造的协助。在新工业时代的今天，机电一体化已经成为推动机械工程快步前进的主要助推力。产品生产的周期被压缩，产品的性能得到进一步提升，企业的竞争力不断加大，市场竞争形式迈

入了技术性的大门。

机电一体化概述

机电一体化是指将机械技术与电子化设计和软件功能有机结合的系统，该系统不仅能够进行功能目标的预定，还能够在该预定目标的引导下，通过将机械技术、计算机技术、自动控制技术、测控技术、信息技术、接口技术、信息变换技术、编程技术、微电子技术等开展综合性运用，以确保功能单元分区的合理和布局的科学性，并实现系统运用的高质量和低耗能的目标。

与传统机械相比，机电一体化有着以下特点：

第一，其自动化技术使该系统的应用界面和操作流程趋于简单化，操作人员并不需要有较为丰富的技术知识的支撑。机电一体化与之前的应用技术不同，由于自动化技术的参与，其系统之间的融合度和契合度更高，基于整体自动化的需求，应用界面的构建更加简单，操作人员仅需要具备基础的操作技能即可开始操作。

第二，机电一体化技术是多种技术的综合，因此具有较强的系统性，其在应用过程中能够保证各项技术的协调。

在综合了测控技术、信息技术等先进科学技术的基础上，机电一体化的应用水平有了较大程度的提升，一方面，信息传播速度得到加快，信息的准确率和双向传播得以实现，另一方面，资源的共享和标准化的制定使不同厂家之间能够更快的开展产品生产和交易，各项工作的开展更加便捷。

第三，机电一体化中广泛应用到新技术，并且各项技术在其中并不是简单地综合，而是有机的组合，能够实现整体功能的最大化。在有机整合的技术支撑下，机电一体化作用于机械行业生产的全过程，不论是对生产现场的控制、环节的监督、方案的实施，还是对后期信息的处理，该系统都能够确保其数据的科学性和整体性。

第四，机电一体化技术的应用范围较广，是渗透到机械系统和机械产品的具有普遍性的应用技术。从该系统构建的基础来看，产生于机械生产过程中的机械理论的应用加大了其的适应性，因此，该系统不仅能够广泛应用于基础性的器械生产，也能应用到热电厂的输煤系统内。

机电一体化的发展趋势研究

机电一体化在机械行业内的发展必将是一条特色发

展之路。第一，个性化发展是目前市场的新发展和客户需求的拓展，机电一体化技术必将与这一趋势充分融合，创造出个性化的机械产品。

第二，以市场为导向的产品生产必将以模块化为目标，实现产品的标准化。热电厂中机电一体化的应用主要体现在不同厂家之间的信息共享和标准化制定，在标准化产品推出后，市场中的恶性价格竞争和不规范现象能够得到较好的缓解，同时，标准化制定为热电厂和客户之间的零距离沟通打下了基础，减少后期产品的大规模囤积。

第三，纳米技术等的发展为机电一体化提供了新的发展思路，机械产品的微型化成为可能。从目前科学技术发展的趋势来看，不论是热电厂的产品生产还是机械行业内部的设备生产，其微型化趋势已经逐渐明朗，大型器械与微型器械两者的结合能够有效提高我国的经济发展水平和国家的软实力。第四，受到环境保护政策的影响，机电一体化技术的绿色产品生产将是未来市场的主流。热电厂生产过程中的环境污染问题一直都是国家治理的重点，在环保政策的推动下，机电一体化的应用必将推动燃煤的充分利用和清

洁无污染生产的实现。

第五，随着全球性互联网的构建，机电一体化所生产的的产品其市场范围由地区性走上了国际化道路。机电一体化的应用缩短了产品生产的周期，并且在对全过程的监控中，产品的质量得到了有利的保障，同时，该系统的整体性和功能最优化为企业参与大范围的世界市场竞争打下了基础。

机电一体化在机械工程中的应用

以热电厂的发展为例，机电一体化的应用有着较大的代表性。我国热电厂大多采用的是燃煤发热，因此，该项技术以输煤系数为主，创建了以微处理机为核心的、以微机、工控机、数据通讯、显示装置等技术为基础的控制系统。该系统具有较精准的数据控制功能和较可靠的质量控制能力。其具体应用如下：

第一，摒弃了传统技术缺点的机电一体化技术有着智能化的控制技术。该项技术主要针对输煤系统内部的产品和生产环节，通过专家系统和模糊控制，以神经网络为传输通道，实现了对输煤数据的产品设计、生产控制和质量诊断等功能的综合，具体表现为输煤的皮带机、煤块破碎机、卸

料犁煤器等机械。

第二，分布式控制系统在热电厂中的应用主要以中央计算机和现场测控计算机、智能控制单元为主实现对热电厂燃煤现场的控制。这种三级或多级的管理模式不仅能够为输煤现场的操作管理等工作提供现场监控，还能够确保输煤的准确，降低生产成本。随着科学技术的发展，测控技术的应用范围也逐渐扩大，以往的专用于现场监控的技术也逐渐转移到在线优化和实时调度，实现了生产全过程的监管。从该项技术的优势来看，分布式控制技术为避免故障导致的系统不可用，设置了手动控制区，实现了系统功能的稳定。和以往的集中式控制相比，连锁保护的方式为系统可靠性的提高提供了推动力。

第三，以开放式控制系统为基础应用的技术实现了各企业和厂家之间的信息共享。在传统的产品买卖中，产品信息和各项数据资料都需要由专业人员进行传输和信息交流，其中消耗的时间较长，也容易导致市场动态把控的不及时。在开放式控制系统的作用下，各厂家的产品生产标准有了统一的规定和标准化杠杆，而设备互联和测控一体化让厂

家之间兼容和互换成为可能。

热电厂中的燃煤购买、产品供应等都需要依据需求方的需求量的不同做相应的更改，在开放式控制系统的支持下，热电厂能够及时地将客户信息和需求量的变化总结到数据库内，并及时地开展方案调整，而不同厂家之间的信息共享使热电厂的生产逐渐趋于科学化和标准化，提高了其整体的经营效益，减少不必要的成本消耗。

第四，作用于产品生产到加工全过程的计算机集成制造系统能够有效提高热电厂从原料进厂到产品销售的一体化管理。从目前国内的热电厂发展来看，过程控制的一体化已经得到全面实现，但其与市场间的联系还有待加强，信息资源的共享较为落后，严重影响到热电厂的发展。结合未来热电厂的发展趋势来看，计算机集成制造系统需要将经营、生产这些环节进行全面的优化，提高企业的经营效益。

该集成系统的应用不仅能够为热电厂的产品生产、燃煤输送、产品设计等系列环节提供完整的过程管理，同时其不断更新的计算机技术为系统的升级和更新提供了良好的技术保障。

第五，以实现信息的双向传输的现场总线技术在热电厂中有着较大的优势。这种连接生产现场仪表和控制室设备的通信线路不仅能够实现传输信息量的最大化，同时其双向传播技术确保了现场控制和命令下达的及时。

热电厂的信息沟通需要做到及时和有效，传统的信息传播模式存在着较大的延时性，信息回馈的不及时往往导致决策与市场动态的不一致，进而导致企业生产成本的扩大，在双向传播技术的支持下，热电厂的生产方案和产品经营、资金管理等都能够进入科学化管理链中，提高了其经营效益。

第六，逐步取代直流传动技术的交流传动技术的应用加强了生产的矢量控制，其调速性能不仅能够满足不同容量电机间的调速转化，同时其可逆的调速方式提高了该系统的便捷性。

便捷性的系统应用对于缩短生产周期、提高产品质量有着较大的作用，交流传动既保留了直流传动的优点，又实现了调速转换的可逆，是推进热电厂生产的技术之一。

无论是从热电厂发展的总体趋势还是依据机电一体化发展的前景来看，该系统的构建和发展已经走上了科学化