论探机电一体化技术的运用

论探机电一体化技术的运用（共9篇）

篇1：论探机电一体化技术的运用

论探机电一体化技术的运用

摘要

随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展，机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述，并对其发展进行探究。

关键词：机电一体化 应用 发展

0引言

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着相关技术的不断发展，其内容将不断更新。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术，合理配置各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术，它使工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特征的发展阶段。

1机电一体化技术的应用

1．1在现代机械制造业中的应用传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。

1．2在饮料行业中的应用机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。

1．3在钢铁企业中的应用1．3．1计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进

厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。

1．3.2现场总线技术(FBT)现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。

1．3．3交流传动技术随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

1．3．4开放式控制系统开放意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

1．3．5分布式控制系统(DCS)分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2机电一体化技术的发展趋势

2．1智能化智能化即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I／O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

2．2数字化微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。

2．3模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突，并能使之标准化、系列化。

2．4 网络化网络技术的兴起和飞速发展给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

2．5 自源化自源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。

2．6人性化人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说更自然，更接近生活习惯。

2.7微型化微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。

2．8绿色化工业发达给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果，所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使．用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。结束语

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

篇2：论探机电一体化技术的运用

关键词：机电一体化数控技术；煤矿机械；应用探讨

现阶段，我国工业领域取得了很大的进步和发展，各种新型的工业生产技术也相继运用而生，尤其是机电一体化数控技术的出现，不仅完善了传统人工生产的弊端，节约了人工投入成本，也简化了机械设备的运行操作流程，使其在使用过程中，更为方便、更为灵活。同时，通过机电一体化数控技术的应用，煤矿机械也实现了信息化、科技化的使用功能，使其运行效率和运行效果都能获得良好的提升，为煤矿机械企业的长期发展奠定了有利的基础。

1、机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的具体应用

据相关调查研究发现，我国煤矿企业在进行煤炭开采过程中，通常都会运用大型的电牵引采煤机设备来进行开采工作，而这些大型采煤设备在使用时，往往会增加很大的运行功率。所以，在牵引性能方面还是要遵循传统液压牵引技术原则，并在大倾角煤层采挖工作中大力引入机电一体化数控技术。这样才能从根本上完善电牵引采煤机械设备的工作性能，使其作业难度得到较大的缓解，减轻开采人员的工作任务，进而使机械设备在实际操作运行中，更为安全、更为灵活。另外，通过运用机电一体化数控技术，也帮助技术人员对机械设备的维护和保养提供了便利的处理途径，由此可见，机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用，有着至关重要的作用，其不仅满足了当下煤矿企业的发展需求，也为煤矿机械的广泛运用指引了正确的发展方向。

2、机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的具体应用

在煤矿作业开采过程中，最重要的作业环节就是提升与运输，通过运用机电一体化数控技术，不但有效提高了相关机械设备的运行效率，还可以使矿井提升及带式输送机设备得到全面的改进和升级，使之成为信息化、科学化的煤矿机械，从而实现全自动运行与控制目标。由此可见，对煤矿机械设备结构进行整体优化，对煤矿事业的稳定性发展有着很实际的意义，因为，在现阶段的煤矿采掘运输过程中，最关键的机械设备就是带式输送机，其具备良好的使用性能、先进的自动化系统及较强的传输运送量，因此，机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的应用是当前各煤矿企业势在必行的发展手段。

3、机电一体化数控技术在机械设备安全生产运行中的具体应用

一般情况下，煤矿机械设备在运行过程中都会存在很大的技术风险，所以，在实际作业现场，相关工作人员都要利用高科技的技术手段，对每一作业环节中机械设备的运行情况，进行实时的监测，这样才能使其相关运行参数达到一定的科学性和准确性，以免发生故障问题，影响设备的正常使用。因此，将煤矿机械设备与机电一体化数控技术有效融合，可充分运用系统的监测、收集分析及诊断等功能，对煤矿开采作业中存在的一切安全风险进行实时的跟踪和管控。然而，在运用自动化监测系统时，一定要注意其监测质量，使工作人员在任何作业环境中都能灵活的运用。因为自动检测系统主要是利用机电一体化数控技术，使其与系统主机内的数据库相连接，所以，只要通过计算机技术和数据通信技术，就可将煤矿机械设备设定成同步运行模式，并选用专业的数据通信接口，对煤矿开采的全过程进行实时的监测和了解，一旦发现煤矿机械设备或地质条件存在安全隐患，系统就会自动发出报警提示，以便于相关技术人员通过专业控制软件就可对系统自动采集的信息资料进行有效的分析和评估，从而实现煤矿机械的一体化操作功能。

4、机电一体化数控技术在煤矿机械掘进过程中的具体应用

目前，在煤矿机械设备掘进过程中，最为关键的技术手段就是机电一体化数控技术的应用。而大多数煤矿企业在进行掘进工作时，都会涉及到多种先进的掘金设备，如：隔爆型压扣控制按钮、木质安全型操作箱、隔爆兼木质安全型开关箱、隔爆照明灯、隔爆型掘进机、三相异步动机及GJC4低浓度甲烷传感器等设备，因此，这些设备通过与机电一体化数控技术的有效融合，不尽完善了设备的所有使用性能，使其维护和管理工作得到有效的提升，而且也极大地减轻了作业人员的开采负担，降低了开采工作的难度，使其在工作时更为便捷、更为轻快。然而，尽管机电一体化数控技术在煤矿机械中的运用取得了显著的成绩，但是仍存在很多缺陷和不足。如最为突出的问题就是，大多数机电一体化数控系统的应用模式都十分单一，因此，为了更好的保证机械设备的安全运行，使其满足当下采矿技术的多元化发展需求，技术人员就要对现有的机电一体化数控技术进行完善和改进，使之成为具有人机交互功能的现代化采矿作业机械设备，另外，相关企业还要大力引进国外的开采技术，增大资金投入力度，不断的使用新的控制技术和生产工艺，使一体化数控技术在地质勘察以及矿物选择方面也能很好的发挥优势，最大化提高煤矿开采作业的工作效率。此外，相关技术人员还要注重机电一体化数控技术研究，提高整体作业人员的操作技术水平和作业素质，并定期开展开采技术培训活动，完善机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行中的操作流程，使该技术在我国煤矿开采作业方面得到长期、稳定的发展。

5、结束语

综上所述，机电一体化技术是新时期的一种科技产物，目前，在我国煤矿开采作业方面得到广泛的推广和使用，并取得了十分显著的成绩，随着近年来人们对矿物质需求的不断增加，机电一体化数控技术在煤矿机械设备使用过程中的应用也在不断成熟和完善，不仅创新出新的开采工艺和开采技术，也在一定程度上增大了煤矿企业的资金投入力度，大力引进先进的开采设备，为实现煤矿开采的智能化、信息化发展目标创造了良好的条件。

作者:付克祥 单位:益阳职业技术学院

参考文献：

[1]张磊.机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用研究[J].优先出版:机械研究与应用,(12):29-30.

[2]庞岩.研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用[J].科技展望,(01):12-13.

篇3：论探机电一体化技术的运用

沥青拌合楼中除尘系统结构较大, 其中应用的设备较多, 因此要想实现电气设备与控制系统的有效配合实际上非常复杂。因此, 机电一体化技术在除尘系统中要想取得良好的效果, 首先就必须对整个控制系统进行细致的划分, 然后通过协调和满足各子系统控制要求的情况下考虑除尘系统的整体工艺参数, 在符合要求后方可启动运行。一般而言, 沥青拌合楼除尘器的基础控制结构主要包含以下五个方面的内容: (1) 属于除尘器系统控制的电气设备。 (2) 除尘系统中数据的采集及传送需通过PLC处理。 (3) 安全联锁在各子系统的分组设计中实现。 (4) PLC能够完成各子系统的控制程序与联锁功能。 (5) 控制系统基本实现人机交互, 并具备一定的自动及手动切换功能。

2 在粉料供给系统和沥青系统中机电一体化的应用

2.1 粉料供给系统

通常粉料供给系统中主要为老粉、新粉, 粉料供给系统是由两个半圆形的罐组合而成的一个圆形管。在工作运行当中, 用气管将粉料供给系统与空压机连接, 生产过程中经由称重模块与PLC对粉料进程加以控制。由于粉料具有重量较轻的特点, 因此空压机在生产当中主要起到的是吹气的作用, 从而让粉料顺利的进入到拌合系统中, 完成配比, 从而生产出质量合格、指标符合要求的沥青混凝土。

2.2 沥青及其导热油系统

为了达到节能环保的目的, 一般人们会在沥青罐上敷设一层厚度≥100mm的保温层, 并通过在沥青罐上装设温度传感器的方式, 从而在沥青罐加热过程当中通过PLC及温度传感器实现自动化控制。不仅如此, 还可以在沥青存储罐上配备泵送装置, 在具体的生产运行当中利用泵送装置输送到小罐当中, 充分发挥出节约资源的效果。再者, 当沥青罐上配置的液位计、传感器能够在沥青排空、加满的过程中通过PLC发出提示, 这对于提高工作效率无疑具有重要的作用。需要注意的是, 沥青阀门、沥青泵等管路必须要利用导热油管进行加热, 一般导热油管的保温层厚度需要≥50mm, 从而确保温度符合相关要求。

3 干燥系统和冷料系统中机电一体化的运用

3.1 干燥系统

众所周知, 干燥系统主要是通过加温的作用, 将冷料系统所提供的冷料加热到一定温度, 方便沥青混凝土的搅拌, 确保沥青混凝土在搅拌当中的均匀性。一般干燥系统由干燥机与干燥机燃烧器组成。

3.1.1 干燥机的特点

(1) 采用摩擦轮驱动, 同传统的链条式驱动、齿轮驱动相比它在工作运行中更为平稳、安全, 且使用寿命较长。 (2) 机电一体化在干燥系统中的应用, 提高了干燥机的使用寿命。轮圈与干燥筒之间采用具有弹性的支撑结构, 确保干燥筒在受热之后均匀膨胀, 始终让轮圈与干燥筒保持一定的距离, 从而达到了让干燥筒平稳转动的良好效果。 (3) 机电一体化能够让干燥机应用更为先进的气密技术, 这样一来干燥机外漏热气更少, 其热效率可以达到90%以上, 这对于提高工作效率具有重要的作用。

3.1.2 燃烧器特点

干燥系统的机电一体化实现了燃烧器高压喷雾及低压气流相混合的工作方式。同时, 燃烧器内所装设的安定版、多孔板能够保证空气及雾化燃料的充分混合, 同传统的高压气流与低油压相混合的工作方式相比, 燃烧器在工作当中的燃烧更为充分, 释热更快。其次, 燃烧器外部配备的传感器还能够将干燥机出口的骨材温度等情况发送到控制电机当中, 工作人员根据具体情况便可以通过调节燃油、空气的供应量来实现骨材温度的调节。

3.2 冷料供给系统

冷料供给系统在冷料仓下部装设了给料装置, 一般采用的是皮带运输给料的方式, 皮带利用挡边带。在具体的工作运行当中, 由于料仓出料口设有开度可控的料门, 因此通过变频调速等方式能够对皮带机的转速变化进行控制, 实际上也达到了控制给料量、稳定给料量的效果。当运行中出现了堵塞、空仓等现象时, 出料口所装设的无料报警装置能够对传感器发出的电讯号进行收集并发送到控制室中, 供工作人员参考。

其次, 冷料仓下部的出料口应该设计梯形结构 (如图1) , 这样一来便能够确保较窄一向朝较宽一向出料;同时, 出料口的边缘也应该设计为同皮带距离尺寸由小变大的式样, 从而减小出料阻力过大的问题, 让料仓出料更为均匀、效率更高, 并延长皮带、设备的使用寿命。

4 操控系统中机电一体化的应用

沥青拌合楼设备控制系统的控制方式采用的是PLC控制, 操作控制站主要是由PLC与工业控制计算机共同组成。其中主要利用多点接口的方式来实现控制站与操作站间的数据通信, 并实现冷料供给系统、沥青混合搅拌系统等具体工艺的全过程、全时段监控。

如图2所示, 通过两台显示器分屏显示的方式来实现动态画面的演示。沥青拌合楼在具体的工作运行当中其整体监控画面能够通过其中的一台显示器加以显示, 这对于操控人员及时了解情况具有重要作用。不仅如此, 沥青拌合楼中的各类执行系统、电器设备是否正常工作运行、具体的工作情况等信息都能够通过监控画面加以实时显示。同样, 如果操控人员要想获取到具体的数据信息, 如温度、压力等信息, 通过控制系统电机相应的查询按钮也能够直观的展现在操控人员面前。总之, 机电一体化技术在沥青拌合楼中的运用实现了整个工作过程中的可监测、可控制的良好效果, 极大的提高了工作效率与质量。

5 结束语

现阶段, 机电一体化技术在沥青拌合楼中得到了十分广泛的运用, 整个生产过程及操作控制方式不断进步, 自动化程度越来越高。总而言之, 社会生产力的不断发展与进步, 机电一体化是当前机械设备发展的必然趋势。机电一体化技术在沥青拌合楼中的应用更是科学技术发展的重要成果, 这对于实现我国机械工业和我省公路建设的大跨越、大发展具有极为重要的意义。

参考文献

[1]高中锍.机电控制工程[M].北京:清华大学出版社, 2002.

[2]田奇.混凝土搅拌楼及沥青混凝土搅拌站[M].北京:中国建材工业出版社, 2005.

篇4：机电一体化中电工新技术的运用

关键词：机电一体化；电工新技术；应用

电工新技术的进步改变了传统机电一体化的发展方向，使机电一体化逐渐向智能化、自动化等的方向发展，有效满足了现代工业的发展需要。例如近年来出现的3D打印技术，拓展了机电一体化的发展空间，而且也促进了社会的进步。电工新技术提高了机电一体化的自动化水平，使机电设备的工作效率更高，满足了时代的发展要求。

一、电工新技术与机电一体化之间的关系简介

1.机电一体化简介

机电一体化指是在机械设备中，所应用到的相关电子技术和信息技术等，从而实现了机械设备与电子设备的有效结合，对于充分发挥机械设备的功能具有重要的意义。随着电子技术的快速发展，机电一体化逐渐形成了新的发展趋势和潮流，而且会随着各种科学技术的进步而不断地发展。机电一体化的发展推动了机械设备的发展，例如一些自动控制技术以及软件技术等，能够不断地完善设备的功能，从而提高机械设备的运行效率，达到降低能耗的目标。在机电一体的帮助下，能够使机械设备的相关功充分地发挥其应有的价值，从而提高了设备的经济效益。

2.电工新技术简介

电工新技术是在原有的电工技术上发展出来的新技术，是对原有技术的创新和升级。电工新技术主要是指聚变技术、放电技术等，电工新技术能够更好地满足时代的发展需要，满足人们的需求。对于电工新技术来说，应当随着科技的进步而不断地发展和完善，只有这样才能不断地焕发出新的活力。近年来随着我国科学技术的快速发展，大量的电工新技术应用到了机电一体化中，而且促进了机电一体化的发展。时代的进步加速了各种技术的跨界和融合，电工新技术的应用推动了机电一体化的发展，能够确保机械设备工作的可靠性和稳定性。在高分子技术以及纳米技术等的不断发展条件下，新的电工技术不断地成熟，广泛地应用到了机电一体化过程中，有效地提高了工业生产的效率，提高了我国工业的竞争力。

二、电工新技术在机电一体化中的应用

1.自动控制技术的应用

自动控制技术是电工新技术的重要代表，自动控制技术与其它技术相互结合，形成了自动控制系统，能够实现远程自动化控制。通过将自动控制技术应用到机电一体化过程中，能够实现对机电设备的有效监控，能够准确地判断设备在工作过程中各个参数的变化，计算出设备的偏差等，从而能够提高设备的准确率。通过自动化控制，能够有效地保障设备工作的稳定性和精确性，这种控制方式改变了人为控制所存在的弊端和不足。例如智能化的控制器等能够对相关的设备动作进行准确地控制，能够及时地判断设备工作过程中的各种状态，及时地进行报警等。随着人民生活水平的不断提高，对于机电一体化产品提出了更高的要求，自动化技术提高了机电一体化的便利性，能够快速地进行控制和调节，能够满足工业生产的需要。

2.可编程控制器的应用

可编程控制器是一种工业控制编制，它在工作的过程中需要依靠信息技术与计算机技术提供支撑，它实现了两种技术的有机结合，不仅能够实现计算机的控制，同时又能够进行信息的交换。可编程控制器被广泛地应用到了工业自动化控制中，可编程控制器在发展初期只具有一定的逻辑控制能力，其功能比较有限。随着电子技术特别是半导体技术的快速发展，大规模集成电路的快速发展，可编程控制器的功能也越来越强大，性能得到了有效地提高，在许多产品中都具有了广泛的应用。目前可编程控制器具备了自动控制能力、通讯功能以及计算机技术等性能，多种技术的应用和融合提高了可编程控制器的工作效率，也拓展了其应用的范围。近年来PLC作为一种新的控制装置，能够实现和计算机的有效结合，实现了智能化和网络化的发展，不仅具有计算机本身的优点，同时又能够便于操作，得到了设计人员的欢迎。PLC控制器的可靠性比较高，体积小，对于环境的要求也比较低，而且能够实现和软件系统的有效结合，在工作的过程中动作快。PLC控制器在应用的过程中其调试的周期比较短，其本身具有比较高的自检能力，应用广泛。

3.运动控制卡的应用

运动控制卡是一种上位控制单元，在工作的过程中能够借助计算机来实现对各种运动状态的控制，其控制的动作主要涉及到速度、加速度以及方向等。在具体的工业应用中其功能比较强大，运动控制卡的变频器是其中的核心，在工作的过程中变频器能够根据电机的负荷将相关的电源频率转化为不同的交流电，通过改变电流的方向，从而满足电机工作的需要，这种方式提高了电机的运行效率。变频器在工作的过程中，控制电路能够实现对系统中所有的主电路进行控制，例如整流电路将交流电流转化为直流电路，将直流电路逆变成为交流电。运动控制卡在工作的过程中性能好，工作效率也比较高，可靠性强，所以在一些伺服系统中应用比较多。

三、结束语

随着电工新技术的快速发展，有效地推动了机电一体化的发展。电工新技术提高了机电一体化的工作效率，改变了传统机电一体化控制的策略和方法，能够实现智能化控制和远程控制等，能够有效满足现代工业生产的需要。特别是随着集成电路技术和计算机技术的发展，机电一体化的发展速度越来越快，其技术也越来越进步，其工作效率也越来越高，有效地促进了工业的发展。在新时期下应当进一步加强对电工新技术的研究，加强电工新技术在机电一体化中的应用。

参考文献：

[1]刘建东.略论机电一体化中电工新技术的运用[J].科学中国人，2014，18：15.

[2]俞汉忠.探讨电工新技术在机电一体化中的应用[J].电子制作，2015，10：243.

篇5：园林设计中机电一体化的运用

1 机电一体化的发展及现状

1.1 机电一体化的提出

20世纪70年代, 日本企业界结合应用机械技术和电子技术于一体, 最早提出机电一体化技术的概念。随着计算机技术的广泛应用和迅猛发展, 机电一体化技术获得前所未有的发展, 应用范围也愈来愈广。机电一体化技术总体可分解成相互关联的若干成为一门综合自动控制技术、计算机与信息技术、伺服传动技术、传感检测技术和机械技术等交叉的系统技术。

1.2 机电一体化的发展

20世纪90年代初, 在通信领域也有机电一体化的一席之地, 性能上的多用途, 功能上的易扩展是部分机电一体化机械的特点。随着执行器技术和位传感器技术的成熟, 一种名为“微机电一体化”的分支学科正在崛起, 这种技术以半导体技术为基本方法, 开始与传统方法融合, 形成了系统功能更强大, 集成性更高, 紧密度更高的机电一体化技术。此分支的加工方法和技术还不太成熟, 但是理论知识已经自成体系[1]。现在的机电一体化技术正逐步向智能化的方向努力, 朝着光机电一体化、自律分配一体化发展。

1.3 机电一体化的现状及特征

随着科学技术的飞速发展, 机电一体化技术已经成为当今工业科技的重要组成部分。如何与机电一体化技术相适应是机械技术的着眼点。其基本特征可概括为:机电一体化是可以使整个系统最优化的系统工程技术, 系统的运用微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、自动控制技术、电力电子技术、接口技术、传感测控技术、信息变换技术以及软件程技术等群体技术, 合理布局与配置各功能单元, 根据优化组织目标和系统功能目标实现其特定功能价值在高质量、多功能、高可靠性、低能耗上的实现。从系统理论出发, 综合应用机械技术、信息技术、微电子技术、传感测试技术、自动控制技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术, 在机电一体化系统制造过程中, 通过优化组织结构目标和系统功能目标。其中, 信息存取、交换、判断、运算与决策、专家系统技术、人工智能技术及神经网络技术均属于计算机信息处理技术;同时, 计算机辅助技术也经常用于经典的机械理论与工艺。

2 园林设计中机电一体化的现状

园林设计的机电一体化能够代替人力完成绿化工程的建设, 园林设计机电化能够节省人力物力, 提高工程的施工效率, 节约时间和资源。现在, 园林设计按照用途可以分为多种机电一体化机械, 如剪切机械、喷洒机械、翻地整地机械等。但在国内, 大多数园林设计都没有全面的应用机电一体化机械, 而在国外等发达地区早已实现自动化控制, 所以, 在国内, 园林设计的机电一体化还有很大的发展潜力与空间, 在某些方面还需要借鉴前人和西方国家的经验。

3 园林设计中机电一体化机械实际应用中面临的问题

因为要对植被进行处理, 所以, 园林设计机电一体化技术在实际应用中面临的问题, 与农业生产类似。因此, 园林设计机电一体化机械在很大程度上与农业机械相似。现在, 园林设计机电一体化机械在实际应用中还存在许多缺陷, 具体来说, 包括以下几点。

3.1 种类比较少

现在市场上常见的有各种修剪机、洒水机等, 这些比较单一, 还有许多机电一体化机械并不常见, 如移植机等。在许多发达国家, 其园林设计机电一体化设备更加多样化, 在美国、欧洲等国家, 其园林设计设备种类就更多, 用途也更广泛。国内也有许多知名品牌的销售代理, 如绿友、东方园林等, 在国内还有许多生产园林机械的著名厂家, 在淮安、扬州等地就有许多知名厂家。

3.2 普及率低

与数十年前相比, 园林设计中采用机电一体化机械的频率虽然有所升高, 但就目前来讲, 机械的使用率还是偏低, 还不够普及。与发达地区相比, 我国大部分地方还在用半自动化机械工作, 距离全自动机械工作还有一定距离。

3.3 利用率较低

部分园林机电设备会投入使用, 但机电设备的使用效率不高, 其原因有二, 一是存在人为操作的问题, 错误的操作规程对机电设备造成很严重的破坏, 导致维修费用升高, 使成本不降反增;二是没有将机电设备的利用效率最大化, 导致资源浪费, 增加了管理与维护的成本, 阻碍了机电设备在园林设计方面的投入和使用[2]。

3.4 保管和维护不到位

机械是易损耗的, 使用过程中难免会出现故障, 但有些企业由于缺乏技术人员维修不到位, 有的根本不进行定期维修, 故障的机器多数被弃置仓库, 却利用人力完成作业, 这成为园林设计中机电一体化的缺点。不懂得机械结构和原理, 不熟悉机械的操作, 不知道如何保养机械, 导致机械使用寿命降低。对上述问题, 企业必须制定相关的操作规程, 让员工认真学习操作规范以及正确的使用方法。另外, 在大规模使用园林机电一体化机械时引起的噪音、环境污染等问题也有待解决。

机电一体化的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握, 专业化是必不可少的。由于各类科技学科发展及相互渗透, 促使了机电一体化技术和产品在各行业、部门的飞速发展。其中机电一体化在园林设计中也得到了应用。

4 机电一体化在园林设计中的应用

中国园林历史悠久, 造园艺术源远流长, 是我国古代建筑艺术的瑰宝, 园林设计与中国传统文化关系密切, 体现了传统文化天人合一的精神内涵, 表达了人与自然和谐相处的意蕴。

机电一体化发展到这个阶段, 是社会生产力的必然要求。机电一体化产品不仅可以代替人的手与肢体, 还可以向人的感官与头脑延伸, 即智能化。随着现代化技术的广泛应用, 机电一体化技术也逐渐渗透进了园林设计[3]。经过两千多年的发展, 中国古典传统园林所讲究的意境已经到了炉火纯青的地步, 虽然可能会有更好的园林出现, 但是机电化已经成了一个重要的发展趋势, 这是大势所趋。园林设计中会融入更多的机电一体化等元素。沿着这个思路走, 创造园林的科技文明和传统意境对园林现代化的普遍需求相结合, 是成就上流园林的必要条件之一。

5 结语

目前, 我国在建设现代园林现方面还处在较简单的基础和较浅的层次上。在这种大势所趋下, 我们必须提高创造园林机电一体化的能力, 认真借鉴成功经验, 以适应社会对园林文化的需求。

参考文献

[1]翟涛.浅谈机电一体化技术的现状与发展趋势[J].科技信息, 2012 (6) :276-279.

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篇6：论探机电一体化技术的运用

一、关于机电一体化的核心技术

机电一体化包括硬件和软件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面入手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面设计考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还要考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，减轻重量，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有设计采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性。进而提高处理速度，并设计解决抗干扰及标准化问题。

（四）驱动技术

电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前.正在积极发展内部装有编码器的电机（或发电机）以及控制专用组件——传感器——电机三位一体的伺服驱动单元。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一）数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现为：

1.总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2.开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

3.WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工制造过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。

4.大容量存储器的应用和软件的模块化设计。不仅丰富了数控功能。同时也加强了CNC系统的控制功能。

5.能实现多过程、多通道控制.即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。

6.系统的多级网络功能，加强了系统组合及构造复杂加工制造系统的能力。

7.以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

（二）计算机集成制造系统

计算机集成制造系统（CIMS）的实现，不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”。实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统

柔性制造系统（FMS），是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机、实时、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件.有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力。从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组合，进行任意的剪裁。同时寻求实现多个子系统协调控制和综合管理。系统化的表现特征之二就是通信功能大大加强。一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物（仿生学）系统化方向发展。

（三）微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术。是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级别方向发展。由于微型机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四）模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五）网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向迅速发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术业发展很快。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

总之，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶和必然发展趋势，是社会生产力发展到一定阶段的必然需求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法、设计概念以及制造技术发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，也是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业（例如常规低压发电机和高压发电机）的必由之路。

参考文献

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[4]许勇，邹慧君.机电一体化系统方案生成推理的设计域研究[J].机械设计与研究，2008（2）.

篇7：DCS在火电厂机电一体化的运用

1 机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合, 其发展和进步有赖于相关技术的发展与进步, 其主要发展方向有智能化、数字化、微型化、人性化、集成化和绿色化。

1) 智能化。智能化就是要求机电产品有一定的智能, 在控制理论基础上, 吸收人工智能、计算机科学、模糊数学、运筹学等新思想、新方法, 模拟人类智能, 使他具有判断思维, 自主决策等能力, 以求得更高的控制目标。

2) 数字化。微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础, 如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起, 为数字化设计与制造铺平了道路。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

3) 微型化。微型化是提高效率的需要, 也是精细加工技术发展的必然, 是指机电一体化向微观领域发展的趋势, 国外称其为微电子机械系统 (MEMS) , 泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品, 并向微米、纳米级发展, 微型化产品体积小、耗能小、运用灵活。

4) 人性化。人是机电一体化产品的最终适用对象, 如何给产品赋予人的智能和人性愈显重要。机电一体化产品除了完善的性能外, 还要求在造型、色彩等方面与环境相协调, 让使用者使用这些产品时还是一种艺术享受。

5) 集成化。集成化包含各种技术的相互融合渗透及各种产品的优化结合, 又包含了在产品生产过程中的处理加工、检测、管理等工序的优化处理后的同时进行, 是系统具有广泛的柔性, 实现了多品种、小批量的生产自动化与高效率。

6) 绿色化。科学技术的发展、特别是机电一体化的快速发展给世界带来了翻天覆地的变化, 但是在物质丰富的同时更带来大量自然资源的巨大消耗、生态环境的严重恶化的后果。所以, 人们呼唤回归自然, 实现重复利用、自然可持续发展, 绿色化产品在这个环境中应运而生。绿色产品是指低耗能、低污染而且可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保及人类健康的要求。

2 DCS系统在循环流化床锅炉中的应用

2.1 工程设备概况

兖矿济三电厂锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的HG-440/13.7-L.YM13型超高压, 中间再热单汽包自然循环, 循环流化床锅炉, 最大连续蒸发量为440t/h。该锅炉主要用于发电及生活供热。锅炉采用单锅筒, 自然循环方式, 总体分为前部及尾部两个竖井。掐不肃静为总吊结构, 四周有模式水冷壁组成。尾部竖井采用支撑结构, 两竖井之间由立式旋风分离器相连通, 分离器下部连接回送装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬。锅炉采用床下点火, 分级燃烧, 一次风占50%~60%。

2.2 DCS控制系统

DCS控制系统是用开放式结构和高度模块化技术的分散型系统, 其组成包括高速实时数据通信网络、人机接口站、和分散处理单元三大部分, 可以实时的进行过程控制、数据采集、顺序控制、报警检测、高级控制、监视操作, 此外可以进行数据记录、数据统计、数据显示等处理。

整个DCS控制系统包括一个工程师站、一个控制柜和几个操作员站, 其中工程师站有着向全电厂信息中心传送锅炉运行数据的功能。一个控制柜还可以分两个分散处理单元柜、网络通信、一个信号端子柜和电源柜组成。

2.3 锅炉联锁保护

锅炉连锁保护是由MFT锅炉跳闸保护、顺序控制及联锁等几部分组成。1) 锅炉跳闸保护。a.两台引风机运行其中一台跳闸, 其它风机不联锁跳闸, 该引风机出、入口挡板将自动关闭。b.两台引风机跳闸, 联锁跳闸两台一次风机和两台二次风机、高压流化风机、风机出入口挡板自动关闭, 液力耦合器调节门在原位置。c.高压流化风机全停运时, 联锁跳闸两台一次风机和两台二次风机。运行中任意一台高压流化风机出现故障时, 备用高压流化风机将自动启动;同时, 故障高压流化风机出口挡板自动关闭。2) 顺序控制及联锁。锅炉辅机设备的顺序控制及联锁的目的是将锅炉及辅机设备在正常运行时由于其工况原因造成的对设备的影响降至最低, 一确保机组安全正常运行。他的主要功能是锅炉或其辅机设备在不满足正常运行条件或运行中接近不安全、不稳定的运行状态是, 凭借预先设定的保护动作来限定此装置的运行方式, 确保机组设备的安全运行状态。

2.4 自动调节控制系统

循环流化床锅炉采用DCS控制的主要原因之一就是要解决运行控制复杂性的问题。相对优秀的模拟量调节控制回路的设计能够有效地控制现场执行机构的调节动作, 从而可以安全高效地控制锅炉燃烧系统的运行。循环流化床锅炉是一个多变量、多参数、多干扰强关联的控制对象, 其自动控制系统是既独立又是互联的, 可以说是“牵一发而动全身”。当一个系统进行调节之后, 其他的调节系统也要有相应变化。本锅炉的调节控制系统设计了几个自动调节回路, 涉及汽温调节、负压调节、水位调节、给煤调节及燃烧调节等多个方面, 充分满足了该循环流化床的运行控制要求。

3 结语

兖矿济三电厂的440吨循环流化床锅炉项目的调试过程中, 分散型控制系统的选用有效地保证了整个工程的设计、施工、调试、运行等阶段的顺利完成, 并最大限度地缩短了整个控制系统的调试时间, 确保了工程的按时投产运行。试运过程中, 热工系统给水自动、汽温自动投入运行, 调节控制系统投入稳定, 调节品质优良, 得到了厂领导及运行人员的肯定与好评。

参考文献

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[2]陈小飚.火电厂控制系统分散化的现状及趋势.浙江电力, 2006.

[3]唐怀斌.工业控制的进展与趋势[J].自动化与仪器仪表, 1996.

篇8：论探机电一体化技术的运用

摘 要：机电一体化在未来的关于工程机械领域占据重要的位置。现在，它已经有了很大的进步，并且发展迅猛，逐渐应用于除工程机械的其他领域，机电一体化技术不仅使机械设备工作效率提高，省去了许多劳动力和时间，还与时代发展共呼吸共命运，进入了电子机器时代。本文重在介绍在机械设备中机电一体化技术的重要性及其应用。

关键词：机电一体化；工程机械；应用

工程机械设备在机械职业发展中是一个最重要的组成部分，可以说没有机械设备何谈机械，而机械和电子的结合，才是具有划时代意义的一个里程碑，我们将两者的结合称之为机电一体化。机电一体化，提高了机械设备的运行效率，各种机械的操作程序变少了，性能提高了，动力提高了，使用油量下降，更安全可靠，用的时间更长了。现在，在机械应用生产中，关于微型的电子设备已应用在多个环节，如柴油机的电子调速，摊铺机的自动找平，挖掘机的电子运行。我们伟大的机械行业已进入了自动化时代。但是，科学技术是不断更新不断发展的，由此机械行业已不满足仅仅自动化，需要这些设备的机械性能更好，电子技术在机械方面应用更多更复杂。因此，机电一体化在机械设备的发展中，需要我们更完善的学习研究，将两者紧密结合。

1.机电一体化概括

1.1机电一体化概念

机电一体化指机械设备的功能，信息采集，机械工程应用的电子自动化和机械装配紧密相连的机电系统。机电一体化分为机械和电子两个方面，它从整体来看，运用电子和机械的多种技术，根据优化设备指导运行的原则，合理分配各种原件，使其更加有效，功能化，简单化，进而达到机械运行的最佳效果。

1.2机电一体化的现状

随着机电一体化技术进驻工程机械，工程机械设备实现了多种改良，如电子液压控制，电子塔吊技术，这使工程机械性效率大大提高。目前，机械设备的制造都是利用微电子处理器的工作模式，将其设备优化处理，综合拼接。随着科技进步，经济发展，工程机械的前景也很广阔，智能化是一个必要的方向。

2.机电一体化在工程机械设备方面的应用

2.1机电一体化的监控作用

在工程机械设备的运行过程中，电子控制系统主要对其超载装置，液压装置，发动系统的情况进行监控，在超负荷运行中，一般效率不能达到规定功率，会导致工作人员做了无用功，浪费财力和时间。所以，将电子软件和机械设备巧妙结合，电子进行监控，机械设备做功，既起到监控报警作用，又能机械运行，从而提高了工程机械设备使用的效率。

2.2机电一体化的节能作用

传统工程机械在运行时，由于能量利用率较低，需要消耗许多能源，造成浪费现象。例如液压推土机只有30%的燃料利用率，这使我们不得不想到需要优化设备提高燃料的利用率。将机电一体化应用于工程机械设备，可以从实际的施工情况对其控制，使功率的利用率大大提高，达到好的节能作用，提高生产力，提高作用效率，为企业节省资源。

2.3机电一体化提高作业精度

电子控制软件在机械工程设备中精确读取信息，能够将一些数据精确化。如：称量的精度控制使用的是微机控制的电子系统，并且自动搜索目的物，有效的保证了成品的精确度，使施工体力和脑力劳动大大减少。另外，自动化电子超声波技术，使沥青混凝土摊铺机自动供料，不但提高了作业精度，使铺料均匀，还减少了笨拙的体力劳动和做功时间。从而使工作任务高效率高质量完成。所以，机电一体化技术很有效，很重要，使现代化工程设备得到了飞跃性的提高。

2.4机电一体化做功过程的自动化和半自动化

机电一体化在机械设备中注入自动化元素，能够提高工作的作用效率，减少劳动力，提高作业精度。如日本三菱公司在生产的挖掘机上设置了挖掘轨迹控制系统，在系统中提前设好运行轨迹的程序，微机控件在机械运行中起指导，发挥命令的作用，自动控制铲刀，斗杆，动臂的运行，让其自动收缩伸拉，重复运行。

2.5机电一体化的其他应用

电子系统在各个方面都有应用，比如一些国外生产的装载机，铲运机，推土机等能根据其外负荷情况自动改变传动比，这不但简化了操作，提高了燃油效率，也避免了一些危险事故如断臂、翻车等事故的发生。还有一些需要机械处理的地方，人去了比较危险，就发明了一种无线遥控设备，在没有人的情况下，可以远距离对其操控，进行作业。

3.机电一体化技术在未来发展中的作用及其影响

3.1机电一体化的微型化发展

微型化是电子机械的一个主要特点，它是机械设备在其运行发展过程中逐渐进入微型领域。他们的产品尺寸通常大约低于1立方厘米，随着机电一体化的发展，很有可能向纳米领域发展。微型的机电一体设备优势极大，它体积小，耗能少，效率高，各个领域都有应用。在社会快速发展的今天，相信微型机电一体化设备已成为机械行业必不缺少的组成部分。

3.2机电一体化技术的智能化发展

现如今，智能化在机电设备中应用越来越广泛，从定义上来说，它是对机械设备的行为进行描述并控制，把人工智能，计算机科学，心理学，动力学等有机结合，将人类对机械的控制进行模拟，从而使生产设备具有人类的判断推理，思维决策能力，达到更高效率的工作要求。

3.3机电一体化的网络化进展

计算机技术突出表现为网络技术的发展，科学技术，经济政治文化教育，及其人民生活的发展与变革都离不开网络技术的发展。当然机械设备的进步与发展，也与网络技术息息相关。各种网络技术把包括机电在内的各种设备快速传播，畅销全球。另外网络技术也应用于机电设备的技术方面，远程控制的终端设备就是一种机电一体化产物。所以，机电一体化产品在网络技术领域将快速发展。

4.结束语

综上所述，机电一体化设备顺应历史的发展，在科学技术快速发展的今天，机电一体化也是一个革命性的飞跃。机电的结合不但提高了工作效率，也符合环保意识。在未来工程机械发展中，也将是一个重要的研究方向。所以，涉足机械领域的我们，要尽快学好机械的相关技术，研究更方便快捷的可持续的机电设备，为新中国的欣欣向荣做出一份贡献。

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篇9：论探机电一体化技术的运用

1 煤矿工程机械机电一体化的含义、意义和作用

1.1 煤矿工程机械机电一体化概述

随着科学技术的持续发展和社会进程的不断加快, 生产企业对资源的配置效率和效果直接关系到企业的存在价值。对煤矿企业而言, 其工程机械性能的高低, 直接影响着其参与市场竞争的能力。在这种情况下, 各类电子控制装置开始深入到煤矿企业之中, 其中机电一体化技术在煤矿工程机械上的应用开始显现了良好的效果。作为机械工程、电子技术与液压控制技术等多项技术的有机结合, 煤矿机电一体化技术能够在很大程度上提高煤矿工程机械的工作效率, 优化其性能。

1.2 煤矿工程机械机电一体化的意义

煤矿工程机械机电一体化的意义主要表现在以下方面: (1) 机电一体化应用于煤矿工程机械能够使其更加坚固和耐用, 并且在需要维修时, 能够通过简单的程序方便和低成本的进行; (2) 通过应用机电一体化, 煤矿工程机械的生产效率得到了大幅度的提高, 需要的能够也得到了不同程度的减低; (3) 由于机电一体化技术的使用, 煤矿工程机械的自动化程度实现了较大的突破, 并且操作的过程相对简单, 施工的质量和精度都有了更为坚实的保证; (4) 机电一体化使得煤矿机械的性能更加稳定, 工作的可靠性和安全性更高, 使用寿命也得到了有效的延长; (5) 在煤矿工程机械中应用机电一体化技术, 能够有效的减低运行的成本, 其经济性相对突出, 能够节约大量的生产和运行成本; (6) 由于机电一体化技术的引入, 工人的劳动强度实现的了明显的降低, 同时也改善了操作员的工作条件, 这对工人来说是有一定的激励作用的。

1.3 煤矿工程机械机电一体化的作用

煤矿工程机械机电一体化的作用主要表现在以下几个方面: (1) 在煤炭工程机械中加入机电一体化技术, 能够实现实时的在线状态监视, 对机械故障能偶实现自查、自诊, 及时报警, 有效的减少了停机和维修的时间; (2) 有利于劳动安全保障。在煤矿工程机械中引入机电一体化技术, 能够对采掘、提升、运输等煤矿工程产生积极的促进作用, 不但能够有效的减轻矿工的工作负担和劳累程度, 还能够使安全保障系数获得一定程度的提升, 降低各种安全事故的发生概率, 这对保障矿工的生命安全是十分重要的; (3) 与传统的煤矿工程机械相比, 应用机电一体化技术的煤矿工程机械使煤矿的生产方式发生了较大的变化, 尤其是同时应用了微处理技术与自动化技术的煤矿工程机械产品, 其劳动效率得到了明显的提高, 这对提升煤矿企业的产品产量是有重要作用的; (4) 在煤矿企业快速发展的时代背景下, 将机电一体化技术引入到工程机械之中, 能够有效的带动煤炭企业的周边行业获得快速的发展, 而这将对区域经济的发展起到重要的促进作用。

2 煤矿工程机械机电一体化的功能原理

2.1 通过计算机技术的引入提高生产过程的安全性

对煤矿工程而言, 生产过程的安全性是第一位的, 为了最大限度的实现这一点, 可以将机电一体化中的计算机技术引入其中。这样一来, 煤矿工程机械的运行变得相对安全, 因其可以通过传感器对工程机械各部位的状态进行实时的监测;同时, 能够通过计算机对作业状态进行判断, 以声音等形式进行报警并自动熄火停车, 提示相关的工作人员做好应对的准备, 降低作业的危险性和因危险而带来的损失。比如, 可以通过计算机对传感器输入的信息进行实时处理, 如果作业过程出现危险, 就能够及时的发出警报等。

2.2 通过节约能源和净化排气提高工作的效率

在煤炭工程机械中引入机电一体化技术之后, 能够节约能源和净化排气提高工作的效率。比如, 与传统的工程机械相比, 它能够充分、有效、最大化的发挥柴油机的输出功率, 使柴油实现几乎于完全的燃烧, 并在这一过程中对排除的废气进行净化, 同时实现经济效益和社会效益的提升。此外, 在电子技术的作用下, 柴油机在输出能量时, 其损失的部分大大减少, 因其能够根据负荷情况对柴油机的油门进行自动的调节;在工作环境方面, 新技术的引入能够对建筑温度进行自动冷却, 使风扇的转速与温度的变化相适应, 以此实现节能的目的。在比如, 机电一体化的过程还能够减小电子液压泵的系统能耗, 使工程机械的动力性、经济性和效率得到大幅的提高。

2.3 通过新技术的引入提高工程机械的操纵性能

将机电一体化技术用于煤矿工程机械后, 改变了以往纯机械式操纵系统的操作精度, 使得操纵的精细化和自动化得以实现, 那些复杂而又需要高度熟练的操纵变得更加的简单易行。更为重要的是, 在新技术的带领下, 煤矿工程机械最终实现了无人驾驶和远距离操纵, 无论是在环境复杂的区域还是相对危险的工作场所, 都能够通过智能的推土机、机器人、挖掘机和掘进机等进行自动作业, 这不但提高了工作的效率, 也是作业的开展更加全面和彻底。

3 煤矿工程机械中机电一体化的设计与应用

3.1 在矿井提升机中的应用

在煤矿的采煤过程中, 采用全数字化的方式的矿井提升机被看做是实现煤矿工程机械机电一体化的重要大型设备, 尤其是“内装式提升机”, 但从结构上将, 它将滚筒和驱动集合成了一个整体, 这不但极大的简化了机械的结构, 提升了其性能, 还充分体现了“机械-电力电子-计算机-自动控制”的完美结合。同时, 这种全数字式的提升机的可靠性极高, 能够连续的进行可重复性故障寻址, 能够完成完整的设施诊断与自诊断;同时, 该提升机还能够与外界进行简单、快速的通信, 兼容性强, 方便启动和控制。

3.2 在支护设备中的应用

作为煤矿机械化采煤工作面的支护设备, 液压支架已经朝向了“电液控制”方向发展, 在这一过程中, 机电一体化中的计算机技术和液压控制实现了有机的结合, 能够有效避免对顶板与支架所产生的冲击载荷。其中, 乳化液泵站还能够为液压支护设备提供高压液体, 高压能力和大流量的供液能力都相对较强, 同时, 还能够依据工作面的液压支护设备的用液量, 对供液量进行自动的调节。

3.3 在矿井安全生产监测中的应用

煤矿的安全生产监测指的是在线监控、自动报警和故障自诊等, 也就是对煤矿工程机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统所进行的在线运行状态监控, 对出现的故障能够做到及时的报警, 准确的指出故障的部位, 并在一定程度上进行自动修复等。经过多年的实践和探索, 我国煤矿工程机械的安全监测监控系统正在发挥应有的作用, 为煤矿的安全生产和经营管理起到了不可估量的重要作用。这样一来, 机械操作员的工作条件不但得到了改善, 机械的工作效率也得到了提高, 维修费用出现了明显的降低, 提升了作业效率。

3.4 在带式输送机中应用

在煤矿工程机械的作业中, 带式输送机的使用频率极高, 因其具有长距离连续输送和输送量大的特点, 成了实现煤矿自动化生产的主要运输设备和关键技术所在。为了获得更好的作业效率, 提升作业的效果, 在此类煤矿工程机械中加入机电一体化技术, 能够使其增加多种功能。比如, 故障的及时发现和自我诊断, 对工程机械的自我保护以及对作业工人的生命保护等。此外, 通过特定的可编程控制器能够使操作更加简单 (当然, 程序设计起来也相对较易) , 同时具有较强的抵抗外界干扰的能力, 并且适合在较为复杂甚至恶劣的环境中从事长时间的作业。

4 结束语

随着经济社会对产品性能要求的持续提高, 以机电一体化为代表的电子控制系统在煤炭工程机械中所占的比重越来越大。而在科学技术不断发展的情况下, 煤炭工程机械的功能也将得到极大的丰富和加强, 应用的范围也会变得越来越防广泛, 使用的程度也将越来越深入。当然, 在这种情况下, 对煤矿企业的物力资源和人力资源也将提出更高的要求, 以此来保证施工质量和施工精度高, 保证工人的生命安全和经济社会的又好又快发展。本文就是以此为视角, 对煤矿工程机械中机电一体化的应用问题进行了初步的研究, 不但分析了煤矿工程机械机电一体化的含义、意义和功能, 还进一步探讨了煤矿工程机械中机电一体化的设计与应用。旨在通过本文的工作, 为实现煤矿企业的发展和技术进步提供一定的可供借鉴的信息。

参考文献

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