机电一体化技术的应用分析苑志超

苑志超

摘要：在时代不断进步下，科学技术日益的走向整体化、交叉化、数字化、微电子技术信息技术，机电一体化技术应用也变得更加的广泛。本文就结合作者的实际工作经验，简要的分析了机电一体化技术应用，以供借鉴参考。

关键词：机电一体化；应用发展；技术

前言：

机电一体化发展到现今已经成为一门有着自身体系的新型学科，在相关技术不断的发展，其内容也在不断的更新。但是其基本特点概况为：机电一体化主要是从系统观念出发，综合应用机械技术、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，合理的配置各功能单元，在多功能、高可靠型、高质量型、低能耗意义上实现了特定功能的价值，并且使得整个系统最优化的系统工程技术，使得工业生产由机械电气化迈入了机电一体化为特点的发展阶段。

1机电一体化技术应用

1.1在机械制造行业的应用

第一，有助于提升机械设备的使用安全性。机电一体化的产品有着监控、自动报警、修复的功能，对老式机械设备来讲，在其安全性能方面有着很大地进步。在此阶段，机电一体化设备若是出现了故障的问题，我们可以应用自身装置设备进行相关的预防，以确保机械设备的使用安全性。

第二，使用范围较广。这点优势在于机电一体化的产品能够对老式的机械产品单一状态进行改变，实现工程机械的生产技术多样化，在一定程度上促使了其机械设备不断推广、使用，使得其机械设备使用范围的剧增。

第三，工程机械的调试和养护更加的简易。在其阶段我们可以借助机电一体化的技术对工程机械进行有效的控制，只是输入机电一体化操作相关的程序，便可按照工程机械性能做出调整，实现了工程机械自动化的操作模式，以提升其工作效率。

1.2在饮料行业的应用

机电一体化的技术作为当前发展最快、应用前景最为广泛地技术之一，机电一体化的技术在其食品、饮料包装机械开发、设计、制造方面的应用。不仅使得单一自动化的程度提升，还使得整条包装生产线自动化的控制水平、生产能力得到一定程度提升，使得其竞争力超出传统机械设备控制地同类设备，改善了食品饮料包装生产设备的产品质量，提升了其在国内外的竞争能力。

1.3在钢铁企业中的应用

第一，计算机集成制造系统：钢铁企业的计算机集成制造系统主要是把人和生产经营、生产管理、过程控制连成一体，进而实现了原料的进厂，生产加工至产品发货全过程的一体化控制。

第二，现场总线技术：现场的总线技术主要是连接设置在现场仪表和设置在控制室中的控制设备间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。

第三，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。

第四，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。

第五，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。

1.4机电一体化技术在建筑行业中的应用

机电一体化技术在建筑工程中主要应用于以下几个方面：机电一体化技术在建筑照明系统中主要通过通信信号与计算机控制联网，按照程序的设定，对每一个时间段的照明进行分段控制，主要是照明区域、照明时间、照明逻辑方面的设定控制。其次是对建筑物种的空调系统进行控制，通过程序的设定按照比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时不同的模式进行控制，在保证冷暖的情况下，更好的节约资源。

1.5机电一体化技术在煤矿行业中的应用

在原有的煤矿生产中主要靠矿工开采，在地下没有先进的开采挖掘设备和运输设备，生产效率地下，经常容易发生煤矿坍塌和爆炸的危险。机电一体化技术的产生，将运用在煤矿生产中的采煤机设备上，在采煤机上使用电牵引采煤机，在煤矿运输中投入了提升机，有效的提高的煤矿运输速度；这些应用都改变了我们过去原有的生产方式，减短了矿工在地下的滞留时间，降低了矿工的劳动强度，大幅度的提高了生产质量和开采效率，提高了劳动保障。在煤矿行业中采用机电一体化设备，不仅减轻了矿工繁重的体力劳动，还大大降低了事故的发生率，防止了职业病的发生，增加企业效益的同时也保证了矿工的生命安全，所以机电一体化技术的使用对煤矿行业的发展有着不可估量的作用。

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、修复。

2.3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。

2.4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。

2.5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。

2.6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：

总而言之，在机电一体化技术不断的发展下，各产品与装置纷纷实现了机电一体化，有利于实现整体的优化，提升产品的质量以及生产的效率，缩短了开发新产品地生产准备周期，加速了科技成果向着商品的转化，进而推动传统产业发生深刻的变革。并且，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。

参考文献：

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京:电子工业出版社.2006.

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京:化学工业出版社.2003.

[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社.2004.