论机电一体化技术应用

论机电一体化技术应用

发表时间：2019-07-24T12:04:16.047Z 来源：《基层建设》2019年第10期作者：候宏川

[导读] 摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。

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摘要：机电一体化技术是生产力发展到一定阶段的必然产物，是世界范围内较为新兴的学科，但它对世界经济已经产生了重大影响。文章对该技术的发展轨迹、未来的发展方向、我国的发展策略进行了详尽的分析阐述。如今的机械工程领域，因为微电子与计算机技术的全面应用，机械工业正朝着机电一体化方向发展，使机械工业的技术构架、功能及生产方式等模式有了翻天覆地的变化，也使工业生产逐渐侧重于“机电一体化”。

关键词：机电一体化；发展方向；应用范围

1机电一体化的主要技术

常规的机电一体化涵盖了软件与硬件2类基础技术。硬件即由机械自身、传感设备、参数处理模块及驱动模块等所构建。为了与计算机进行有效传输，我们就要使相关参数传输达到标准化和规格化。接口择取相同指标、规格，不仅可以方便信息的传递和维修，同时还可以方便设计。现阶段，相关技术工作者正侧重于开发低投资、高速串行的接口，进而规避光导纤维、信号电缆非接触化与光藕设备的大容量化等问题。而软件和硬件一定要相互制衡，统一发展。为了降低软件的研制投资，深化生产维修的有效性，我们要试着将软件予以指标化处理，将内置程序指标化、软件程序固化、程序模块化，以及大范围应用软件工程等。现阶段，机械设备大多是以钢铁材料为基本结构的，为了可以有效减轻质量，我们要对产品的基本结构予以简配举措，因此可以利用非金属合成耗材。只有在减轻机械质量的前提下，才可以使驱动系统趋于微型化，进而提高其速率，这样可以最大化地降低能耗，提高作业的有效性。以传感设备为基点，从提高精确度、灵敏度等方面入手，在此基础上要确保其具有较强的抗干扰性。

2机电一体化的发展方向

（1）网络化

计算机技术的飞速发展，给世界经济带来了革命性的变革，各种网络将全球的各种信息拉到了同一个供世界分享的平台，经济的飞速发展以及技术的竞争也变得短兵相接，而作为网络远程控制的终端设备，实际就是机电一体化产品。

（2）环保化

低碳环保是时下世界范围内关注的话题，也是有利于世界经济可持续发展的大事，世界各国对此在各个方面都倾注了大量的人力和财力，节约能源，降低能耗，减少污染，已是各行各业生存竞争甚至发展壮大的的硬性支撑。所以，机电一体化技术也不例外，其产品的开发和应用符合绿色环保的要求，才会有良性发展的巨大空间和市场动力。

（3）模块化

模块化是指研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元。由于机电一体化涉及的应用领域十分广泛，产品繁多，各种功能单元的组合又能创造出全新功能的机电一体化产品，这就给研发生产各种功能模块提供了广阔的市场空间，也会极大地推动电气产品的标准化、系列化发展，因此，模块化发展方向不论是对生产标准机电一体化单元的企业还是完整产品的企业，都将是其获得良性发展的最好路径。

（4）智能化

所谓的智能化，是指在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，而不是简单控制的一种高层次控制模型。智能化是21世纪各种科学技术发展的一个重要特征，机器人与数控机床的智能化就是机电一体化技术智能化趋势的重要体现。

（5）微型化

微型化是机电产品很自然的发展方向。近几十年的微电子技术的发展，带动了多学科相关技术的跨越式发展，机电技术也不例外。机电一体化各功能块产品在几何尺寸上已经走向了微米级、纳米级，必将会使机电设备和产品更进一步微型化和低耗能化，并在更显微的领域得到应用，从而推动机电一体化技术及其他相关技术的高速发展。

3机电一体化技术的应用范围

计算机集成制造系统的实现并非现有各分散模式的随机排列，而是全局动态的一种配置手段。其挣脱常规系统间的束缚，以构建核心的基础去控制物流和信息流，达到从经营决策直至产品开发管理的全套组合。企业集成水平的提高能够使相关生产要素间的配置得到全面深化，相关生产要素的潜能能够被全面挖掘。而柔性制造机制即为计算机化的制造模式，其通过计算机、数控机床、机器人及自动运行车等构建。柔性制造机制能够随心所欲地根据装配系统的需要，生产柔性制造机制范围内的一切工件，尤其适用于类型繁杂和中小批量生产的离散零件。

电力电子技术和微电子技术的持续发展，交流传动技术也得到了全面的应用。由于交流传动的优势，交流传动技术慢慢取代了电气传动技术，进而实现数字化目标，同时达到了矢量控制的目的，提升了系统功能的有效性。对于开放式控制系统来说，其基本是对一类指标信息交换规程进行支持，达成共识，能够对相关指标予以设计的系统，可以对各厂家产品进行兼容，具有优异的资源共享。开放式控制系统主要就是利用工业通信网络实现各控制设备、管理计算机互联的集成，通过控制室控制设备和现场总线仪表的互联，实现控制与测量的一体化。对于分布式控制系统而言，其主要就是利用一台中央计算机指挥若干台面进行现场测控与智能控制。在实际工作中，分布式控制系统主要就是依附于计算机对生产过程予以集中监视及管理，进而确保生产环节的顺利完成，达到预期的生产目标。与集中式控制系统相比，分布式控制系统的功能更强大，且具有较高的稳定性，是未来大型机电一体化系统的主要发展内容。在钢铁行业中，机电一体化要依附于微处理机，将微机、工控设备及参数传输等技术进行有效配置，择取组装合并的举措，为深化系统的一体化奠定良好的基础，提高系统控制的有效性和稳定性。

近年来，机电一体化技术已被应用于煤炭企业，其对煤矿设备的电动机、传动机制、工作设备及制动系统等的在线运行情况予以实时监控，发生故障后可以自动报警，同时精准地指出故障区域。因此，应用机电一体化技术可以改善操作人员的工作环境，提高设备的工作