机电一体化技术应用与研究

宋波

摘要：在机械工程方面，微电子技术与电子计算机技术的不断发展使它们开始迈向机械工业领域，从而使机械工业的结构、产品功能、生产方式以及企业的管理上都发生了较大变化，工业生产的“机电一体化”正式进入到我们的生活当中，并得到了广泛的运用。机电一体化指的是微电子、控制、信息处理、机械以及计算机的融合使用，这需要科技的进步和技术的发展来支撑。本文就机电一体化的技术内容以及应用研究进行分析，从而更深刻地认识机电一体化的作用。

关键词：革新；机电一体化；技术

引言

机电一体化技术主要是从系统的工程出发，利用机械、电子等有关的技术来让电子与机械有机结合，实现产品综合性能的最优化。在上世纪的70年代，日本的科技工作者对机电一体化进行了系统的概括和总结，大规模的集成电路技术以及微型计算机技术的不断发展，导致机电运用更加便捷和灵活，所要研究的方向也更加宽泛。在我国机电一体化技术也在近近十年得到了较大的发展与进步。

1.机电一体化技术内容

1.1机械技术

机电一体化存在的基础就是机械技术，机械技术注重如何实现与机电一体化技术的适应。通过它的技术的不断更新换代，实现材料、性能、结构上的工作变更，不断提高精准度、缩小体积、改善性能。在传统的机电一体化制造过程中，机械技术的发挥可以借助计算机来辅助实行，在新时期更是加入了人工智能系统，从而形成了新一代的机械制造技术。

1.2系统技术

系统技术是通过整体性的思维来组织实现的相关技术，注重从全局出发，逐步分解到与总体相连的若干单元部分。其中接口技术是系统技术的一个重要部分，它是连接各个部分的重要保障。

1.3传感检测技术

传感检测技术是整个机电一体化技术的感受器官，能够有效地实现系统的自动控制与调节。系统自动化的能力越强就代表着系统越具有能力，现代的工程就要求传感技术要能在恶劣的环境下快速、准确地获得有效的信息，这是对机电一体化的一个高层次保护。

1.4计算机技术

计算机技术和信息技术，二者包含了信息的交换、运算、储存、判断与决策等等，其中还有着人工智能技术、专家系统技术等都可以有效地运用在机电一体化的工作处理中。

1.5自动控制技术

自动控制技术可以满足在范围很广的情况下，经由控制理论知道完成的系统设计，实现现场调试、控制以及高精度的定位工作，对机械的速度控制、适应能力、正误判断以及检索实现工作可行化。

1.6伺服传动技术

伺服传动技术包括了电动、气动以及液压等方面的傳动装置，它能够有效地实现信号与机械的动作转换，对系统部件的动态性能以及质量控制有着重要影响作用。

2.机电一体化技术应用研究

2.1自动机与自动生产线

在国民经济生产中，经常会使用到自动机械装备，这也是机电一体化技术运用的体现。例如在运用在啤酒生产上的自产线达到2000～80000瓶/h，在易拉罐灌装生产线上达到18000～120000瓶/h，香烟自动化生产，包装印刷自动话生产等等都体现了机械自动化在现代生活中的广泛应用，实现了电子技术与传感技术的有机结合。可编程序控制器、人机假面控制装置以及变频调速器等等，都体现了我国对机电自动化的有效应用。在未来使用自动机与生产线的公司和企业会持续增高，而对于这些设备的维护和管理也成为了一个值得关注的内容。

2.2人工智能控制技术

我国工业的特点为大型化、连续化以及高速化。而传统的控制技术已经不能满足日益上升的工业需求，所以人工智能技术的开发与运用势在必得。人工智能技术主要有专家系统、网络神经以及模糊控制等。人工智能系统在我国企业的产品设计、控制、生产以及诊断上都有较为广泛的运用。例如在轧钢系统、电炉、车间、高炉控制系统等等方面都有所运用。

2.3分布式控制系统

分布式控制系统主要是通过一台综合处理器来对与之相连的若干部分进行智能控制。分布式控制可以分为多级来进行控制，通过计算机技术的运用实现监视、控制、操作和管理。科技不断进步，测控技术也得到了发展，分布式控制系统所能涉及到的范围也越来越广泛。除了可以对生产过程进行控制，还能够进行最优化设置，对生产定时进行调度，计划生产管理，集测量、管理与控制为一体，呈现出多样化、简易化、扩展化、可靠性强的控制系统。分布式控制系统的运作上对监视采取集中的手段，对控制采取分散的手段。因为有的故障影响面较小，并且系统有保护功能，所以基本可以排除人工手动失误的问题，增强可靠性。分布式控制系统较传统的集中控制，更具有针对性和安全性，功能使用也更为强大，在现代的机电一体化系统生产中占据重要地位。

2.4开放式控制系统

开放式控制系统是计算机技术发展的一种新的结构概念体系。它所关注的“开放”主要是实现信息交换的共识和提供支持，能够有效地实现不同公司之间产品信息的交换与共享。开放式控制系统是通过计算机的互联来实现工作的经营、管理与决策。利用现场的仪表与控制室的设备相连来达成一体化，实现测量与控制的工作内容。

2.5计算机集成制造系统

从货物的原料获取，生产以及产品的发货都能够通过自动一体化的控制来实现。目前我国大部分的公司企业都能够达到自动化一体化的要求，但是这种单一流水式的工作方式很难满足现代企业信息共享的需求，在管理上也存在着种种问题。在将来更有发展潜力的企业是质优价廉、小批量生产。那么就要提高生产率降低能耗，及时了解库存情况，在公司的周转上实现经营和管理的优化。

3.结论

随着今后科技的进步，机电一体化技术将更广泛地运用于机电行业并逐步渗入传统行业，促进产品的更新换代，促进机电一体化产业链的形成与发展，使得我国的产业生产与结构调整更加完善。

参考文献：

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[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

[3]顾京.现代机床设备[M].北京：化学工业出版社，2001.