机电一体化技术定义范文

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关键词：专业职业岗位（群）；职业能力；培养目标；培养规格定位

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0210-01

一、专业职业岗位（群）职业能力分析

根据本专业职业岗位（群），进一步确定各岗位对应的职业岗位（群）职业行动领域工作任务与职业能力；本专业职业岗位（群）职业行动领域工作任务与职业能力关系如下：

（一）职业岗位为机电产品、设备操作及零部件加工。典型工作任务：机床的操作；刀具的选用与刃磨；工件的装夹；通用量具、专用量具的正确使用；机加设备的日常维护等。

职业行动能力：（1）熟练操作一种普通机加设备（车床或铣床），达到中级工水平；（2）能操作其它普通机加设备，达到初级工水平；（3）了解一种数控机加设备的操作（车床或铣床）；（4）能编写常规零件的数控加工程序；（5）熟练使用各种常见装配工具；（6）能进行典型机电产品装配。

（二）职业岗位为机电产品、设备维护及维修。典型工作任务：机电产品、设备日常维护、保养、维修及机电产品装配、设备操作等。

职业行动能力：（1）能熟练进行机加设备三级保养；进行机加设备的一般维修工作；（2）具有读图和制图的能力；能熟练使用电脑绘图；（3）能熟练使用标准件手册；能阅读专业资料；（4）能进行典型机电产品装配。

（三）职业岗位为机电产品、设备安装、调试。典型工作任务：依照图纸或相关技术文件的要求，独立或是协同完成机械部件的组装与调试；电气部件的组装与调试；整机的组装与调试；生产指导与过程控制等。

职业行动能力：（1）具有机电产品或设备安装、调试、运行和维护方面的基本技能；（2）具有读图和制图的能力；（3）能熟练使用标准件手册；能阅读专业资料；（4）能正确使用各种测量器具；（5）具有装配钳工、维修电工技能操作证。

（四）职业岗位为机电产品、设备安装、调试。典型工作任务：机电产品生产的质量检验与质量管理等。

职业行动能力：（1）熟练使用各种常见检测器具；（2）能进行检测数据分析；（3）能进行机械加工误差分析和表面质量分析；（4）能绘制质量管理图表。

二、专业人才培养目标

（一）学校总体人才培养目标。依托云南国防工业系统，发挥电大办学资源优势；立足云南，辐射全国，面向光电、机械、化工、电子信息等行业，培养高素质、高技能专门人才。

以能力培养为主线，在践行工学结合人才培养模式的基础上，坚持“立一等品格，精一门技艺，成一番事业”的校训，在加强职业能力培养的同时，始终不渝地强调人文素质和职业道德的培养。

（二）专业具体的人才培养目标。本专业主要培养面向云南机械行业，从事机电一体化产品、设备的生产操作、安装、调试、维修、维护和技术改进、运行等岗位，具有必备的机电一体化技术专业理论知识，具备较强专业动手能力的技能型、复合型、德智体美全面发展的，高素质技能型人才。

三、专业具体的人才培养规格

（一）毕业生的专业知识。具有必备够用的机电一体化技术专业基础知识；熟悉机械制造与设计的基本知识；熟悉制定机械加工工艺规程的方法；熟悉液压与气动知识、机械CAD/CAM技术、可编程序控制器及应用、单片机原理与应用、机电一体化技术、变频技术原理及应用、机械装配技术等专业知识。

（二）毕业生的职业能力。具有机械工程制图识、读能力及制图能力，能熟练掌握基本电工技术操作技能。能够诊断机电设备故障源(点)、对设备能进行必要的维修与维护；具备机电设备、产品的安装与调试能力；掌握现代电气控制的基本知识与技能，具备维护机电一体化设备的能力以及机电的基本设计能力。能够熟练操作普通机床，达到中级技工水平；能较熟练地进行数控机床操作并编程；具备良好的创造性思维能力、创新能力。

（三）毕业生的综合素质（社会能力与方法能力）。思想素质：热爱祖国，坚持社会主义道路，拥护党和国家的基本路线方针政策，有改革的意识，有民主法制观念，有理想，联系实际、事实求是的科学态度，有实干创业的精神，遵纪守法。并具有吃苦耐劳、乐于奉献、忠于职守的精神。文化素质：具有必备够用的机电一体化技术专业基础知识；有一定的文化艺术修养，有较强的文字、语言表达能力；具备基本的政治理论、法律、外语、计算机、应用写作和文学艺术知识；有较好的心理和身体素质；具有认识新知识的自学能力。身心素质：养成锻炼身体的习惯，达到国家大学生体育合格标准，身体健康，具有良好的文化修养，心理素质及一定的美学修养。职业素质：具备良好的思想品德素质、诚信意识、敬岗爱业意识和团队意识及守岗的精神；具备吃苦耐劳精神和奉献精神；具有健康的体魄、美好的心灵、较强的心理适应能力和健全的意志与品质。

四、专业学生培养设计

在学校“二三三”人才培养模式的指导下，根据本专业特点制订有本学院特色或亮点的专业人才培养模式。

机电一体化技术专业依托合作企业，继续推进订单式人才培养工作，并不断探索创新人才培养模式；本专业人才培养过程中实现三年不断线的工学结合而且职业素质教育贯穿始终。

第一通识教育及基本职业技能培养阶段：通过开设公共基础课结合校园文化、社团活动、社会实践培养学生职业素质及基本能力；同时通过开设专业基础课培养学生职业素质及基本职业能力。

第二职业核心技能培养阶段：通过开设专业课并实施课程“理、实一体”教学改革，聘请企业教师参与依托校内实验、实训基地、实训中心共同培养学生职业核心技能。

第三综合职业技能教育阶段：依托校外实训基地联系生产实际，通过顶岗实习、毕业设计全面提高学生综合职业技能。

此外积极深化校企合作，实施“教、学、做”一体化教学改革，推进与国内外职业技术学校合作办学，积极引进国外机电一体化技术专业的课程和教学方法，学习借鉴国际职业教育成熟模式和先进经验，深化教育改革，不断提高人才培养质量，更好地服务于本省工业企业。

参考文献：

[1]刘晓勤.校企合作提升高等职业教育教学质量[J].人力资源管理,2010,6

[2]杨健.高职院校学生的特点及其教育[J].合作经济与科技,2011,21

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【关键词】机电一体化 汽车应用 电子技术

随着机电一体化的理论提出，被广泛应用到机械制造业中。在全球经济市场竞争中创新的企业才有竞争力，现今大多数的生产企业在进行产品制造时，用机电一体化技术加速产品的更新换代，提高市场的占有率，对于机电一体化方面的研究与应用的研究尤为重要。本文从以下几个方面对机电一体化技术在汽车中的应用进行了研究。

1机电一体化的定义

机电一体化又称为机械电子工程，是机械工程与自动化的一种。将机械、电子技术和计算机技术有效的结合而成的新型技术学科。机电一体化产品是在机械产品的基础上，利用电子技术和计算机技术制造出来的适应当今市场的新产品。初期生产出的机电一体化产品是利用四暗自技术的替换机械产品中的一部分来提高产品的使用性能。而现今的机电一体化产品是利用机电一体化技术四机械产品实现自动化、数字化和智能化，使产品的制造和生产在市场上更具有竞争力[1]。

机电一体化在机械产品能原有功能上加入电子技术，将机损装置和计算机软件等技术有效的结合起来构建的系统的总称。机电一体化技术是在工程领域不同种类技术基础之上的新技术。随着电子技术和计算机技术的广泛应用，机电一体化技术在不同领域不断的改革和创新。

2机电一体化的技术概述

机电一体化的产品生产是由多种技术和相应组成部分构成的综合体，机电一体化技术是由多种技术相互结合，形成的综合性技术，其技术的拓展领域较广，主要有以下几个方面：

2.1机械技术

作为机电一体化基础技术，机械技术使机电一体化的产品主要功能得以实现。机械传动和控制与电子技术相互结合的生产活动中，对机械技术做出了高要求。在机械系统技术中新材料、新工艺、新原理等方面的不断发展和整合，用来满足机电一体化所生产的产品对缩小体积、减轻重量能性能上的要求[2]。

2.2信息处理技术

在机电一体化产品制造中，信息处理是指工作过程中的机械的各种参数状态等相关信息的交换、存储、运算、决策分析等工作内容。在机电一体化的产品中，计算机信息处理设备是产品的核心因素，其掌控者整个机电一体化产品生产的运作，所以，计算机技术及其信息的处理技术是机电一体化技术中最重要的技术。

2.3检测与传感技术

在机电一体化生产过程中，参与工作的各种数据都要通过传感器进行数据的采集，并加以检测，将接收到的数据传道信息处理装置并反馈给机械电子控制装置，以此来实现产品生产过程中的自动控制装置。机电一体化对传感器的要求是能不受外界的环境影响精准的及接收信息，同时检测装置能对信息信号进行有效的输出和转换。

2.4自动控制技术

机电一体化产品生产中的自动控制技术内容为精准的定位控制、速度控制、自身适应控制、校正和补偿等等。自动控制功能的不断革新，是产品的精度和效率得到提升。通过自动控制，机电一体化产品在生产中能及时发现机器故障，减少设备停止工作的时长，并有效的提高生产设备的使用率[3]。

2.5系统整体技术

系统的整体技术是从机电一体化生产的整体出发，用系统的观点和方式，将产品的总体功能降解程不同的小部分，寻找有效的技术策略，再把这些技术策略进行重新组合，来选用适合的技术方案。这种技术是通过各部分的协作，进行顺利生产的技术方式。

3机电一体化的技术在汽车中的具体应用

3.1发动机微机控制系统的应用

发动机控制单元的核心是通过微处理器。从不同传感器获取模拟电压信号，从发动机输出轴获取的信号都输入到发动机控制单元。模拟信号通过相应的模拟数字转换器转换成数字信号。通过这系列的信息为基础，在发动机控制单元内对空气的燃料比、点火时间、排气再循环等进行科学的计算，将结果作为驱动信号的输出，用来控制空气燃料比。从而保证发动机在使用中的正常运作。

3.2自动防撞微机控制系统的应用

激光组合的汽车防撞系统，能使汽车在正常行驶下检测到车身附近有无障碍物，并在需要时产生报警信号，从而有效地规避了行车风险。该系统主要有计算机控制的，原理是通过雷达测量车身与障碍物的距离来提示驾驶者。

3.3电子控制变速器的应用

自动变速器是为了降低变速器的损耗，提高动力传递的有效功率，增加加减档为的操作来适应汽车在行车过程中的最佳驾驶速度，来实现汽车的节能环保，安全舒适的特征。在汽车启动后，报警灯处于熄灭状态时，说明变速器处于正常状态，如果处于点亮的状态则系统出现问题，自动变速器不受电子控制状态，这时，岁按时去电子控制功能，但是变速器依然可以正常工作。

3.4 ABS防抱死系统的应用

为了保证汽车在行驶时根据路况的变化而做出速度的调整，汽车都装有行车制动器，最初只在后轮安装制动器，随着汽车行业的不断发展，前轮上也同样安装了制动器，通过对汽车制动器制动时轴荷的转移、前轮增加重量和后减少重量的认知，后轮抱死更容易造成汽车方向失控的局面，所以，着手研究了限制汽车后轮自动装置-汽车制动防抱死装置。这样就明显的增强了汽车的安全性能，不至于子系统的故障而影响整体系统的安全运作。

4结语

综上所述，在机电一体化快速发展的今天，机电一体化在汽车中的应用极其重要，提高了汽车的使用效率，机电一体化的技术在汽车行业中的应用，使汽车生产及使用更具有人性化，是其安全性能大大提高。很好的促进了汽车行业的发展。

参考文献：

[1]陶文坚，孙华，崔宣.机电一体化技术在汽车制动系统中的应用[J].机械管理开发，2012，06（36）：101-102.

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【关键词】煤炭机电一体化技术；发展趋势

前言

中国资源储蓄量和产量很庞大，但是因为人口众多，所以也是一个能源小国。面对这种状况，我国有关部门和企业正在不断地优化采煤工艺中的各方面技术，以不断的增强我国采煤工业实力。煤矿机电一体化技术越来越得到广泛的应用和关注，它作为一门先进的综合化采煤技术，直接的提高了矿井的生产能力。那么到底什么是煤矿机电一体化技术？它在我国运用的现状又如何，接下来笔者针对以上问题来探讨一下煤矿机电一体化在我国的发展方向。

1、煤矿机电一体化技术的内涵

在我们的印象中，可能比较狭义的将机电一体化归属在机械制造行业中。其实机械制造行业只是较早的引入了机电一体化技术，在以后各个行业的发展中，对机电一体化都有了不同的定义与内涵。但是一般来讲，机电一体化是指在原有的机械技术的基础之上，再运用先进的计算机技术、自动控制技术、微电子技术和光学技术等具有时代特征的技术设备，使原有的生产模式和生产手段更加的具有科学性。而煤矿机电一体化，就是将机电一体化运用在煤炭行业中，作为一种新型的技术来提高原来的机械操作水平，控制了煤矿工作的劳动强度，提高了安全系数。在进行煤矿开采工作时，用计算机技术来控制整体操作，并严格深入煤矿开采工作的每个环节，并通过计算机来计算和监测煤矿开采工作的进度。并采用自动控制技术进行远程挖掘机的操控，提高了作业质量和进程。在矿井中的安全情况监控方面，可以通过计算机系统来进行及时的发现和汇报，有效地避免安全事故的发生。

2、煤矿机电一体化技术在我国运用的现状

因为我国的经济和技术比起国外发达国家来说起步较晚，所以机电一体化技术在煤矿企业中发展也比较落后。随着计算机的逐渐发展与应用，加速了机电一体化在煤矿工作中的应用，但是跟西方发达国家之间还是存在着很大的差距，除了具体的机械设备上的落后，我国的自动化技术还未成熟。但是我国的煤炭机电一体化也取得了很大的成就，主要体现在对综合液压支架的应用、对钢丝绳损耗定量检测系统的应用等方面，都取得了明显的进步。

2.1机电一体化技术在采煤机中的应用

电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比，它具有一下特点：

①良好的牵引特性：可以在采煤机前进时提供牵引力，使其克服阻力移动，也可以在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能。

②可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6～2.0倍，所以电牵引采煤机可用在40°～50°倾角的煤层，而不需要其它防滑装置。

③运行可靠，使用寿命长，电牵引和液压牵引不同，前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外，其它元件均无磨损，因此工作可靠，故障少，寿命长，维修工作量小。

④反应灵敏，动态特性好：电控系统能及时调整各种参数，防止采煤机超载运行。

⑤结构简单、效率高：电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻，电能转换为机械能只做一次转换，效率可达99%，而液压采煤机的效率只有65%～70%左右。

1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研制成功我国第一台采用交流变频调速MG344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来，我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机，而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发，我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟，为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。

3、煤矿机电一体化技术在我国的发展方向

3.1智能化

智能化系统作为一门新兴的技术，是很多技术都想达到的最终效果。煤炭机电一体化在智能方面还存在很多缺陷，所以在以后的发展中，要开发更多的技术应用在煤炭机电一体化技术上，增加煤矿机电一体化的功能与应用。使其更加的智能，为煤矿开采工作带来更多的方便，尤其是在作业时，智能化技术的应用，不仅保证了工作质量与工作进程，更是最大程度的提供了矿井内的准确、全面的信息，保证了矿井工作人员的人身安全。

3.2微型化

在煤矿机电一体化技术中，微型化尚未成熟。随着微电子技术的开发和兴起，微型化也随之流行。微电子技术在机电技术一体化技术的应用过程中起着至关重要的作用。大型的生产机械在很大程度上为煤矿工作带来了不便，而且使其受阻碍不能正常运转的因素有很多。而微电子技术发展而来的微型化则解决了这些问题，微型机械也备受关注和应用。虽然在煤矿机电一体化发展的过程中存在一些问题，但是也是煤矿机电一体化技术发展中不得不走的道路。

3.3系统化

当前煤矿企业中机电一体化所包含的范围越大越广，所涉及的技术范围也随着增加，正是因为应用技术繁多，人们就将关注点转移到如何组合来自各个方面的技术，使其发挥更大的作用。将煤矿机电一体化技术进行系统化的探究与应用，最大化的避免在运用过程中出现的问题，充分的利用他们的优势，使机电一体化技术以最大的效率运用在煤矿开发工作中。

3.4绿色化

现在全球都在提倡环保，进行绿色生产。随着人们环保意识的额增强，对各个企业的环保工作也越来越重视。因此，煤矿机电一体化技术应以绿色安全无公害为里程碑，优化生产模式，在每个环节都要环保放在首位，实现经济和生态保护的共同发展，不能因为眼前利益而忽视了长远利益。所以实现煤矿机电一体技术的绿色化，是迎合社会发展的必然结果。

4、小结

随着机电一体化在我国煤矿企业的应用，是矿井作业更加的安全高效。在煤矿机电一体化的运用过程中，虽然暴露出了很多问题，但是我国有关企业单位及时针对问题进行分析，使当前的煤矿机电一体化技术取得了一定的成就，并不断的向智能化、系统化、微型化和绿色化发展。为我国的煤矿开发事业的顺利进行扫清了道路，更有助于我国经济的增长，国家的繁荣富强。

参考文献

[1]周俊丽.煤矿机电一体化技术应用及发展研究[J].中国新技术新产品，2012，（7）：52-53.

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【关键词】企业；技术改造；经济分析

机电的一体化系统并未形成具体的标准和统一的定义，从机械的角度上认为机电一体化系统的本质特征就是机械，是在机械的系统的主功能和相应的信息以及控制功能的实现上引进了相应的电子技术，使相应的机电系统实现与软件的有机结合，是一种特殊的机械系统。从机电系统的设计功能上考虑，完成了机械类、运动和信息等多任务的机械和相应部件联系起来，形成了机电系统的一体化模式以及形成了完整的机电系统，强调各种技术和功能的协调和良好结合，从而形成相应的机电的自动化系统。

一、机电系统的概念设计中的信息一体化

随着经济的发展和相应的技术革命，各学科的基础理论由于研究基础的发展和技术的相互渗透实现了产品设计的不断发展和完善，相应的机械设计逐步走向自动化和智能化的发展趋势从而实现机械设计指导的自动化和科学化、知识化。通过相应的计算公式和模型设计和比对实现了最优化的方案设计模式，机械概念设计的发展也逐步向现代化的设计模式靠近。通过计算设计的分析和综合，实现了更大范围内的机电系统的信息流动和管理控制，从而使相应的信息流更好地为机电系统的一体化设计服务。计算机与机电系统设计的相结合实现了信息载体的转换，通过更为新颖和快捷的设计方式和信息交流实现了信息的极大交流，从而使相应的机电系统设计方案的设计和选择达到最优状态。

二、机电系统概念设计中的功能结构一体化

功能结构的设计是机电系统设计的重点和关键，一般说来机电系统的功能结构设计分为功能设计和功能映射两个模块，然而这样分块的设计模式使机电系统的设计过程建立在抽象的概念基础之上，难以实现形象化和具体化的特点，设计过程中易出现信息的模糊和残缺，致使这样的设计模式难以形成形象而直观的感受，并从相应的机械制造的理论层面进行推理控制，这样的设计方式不利于机电系统概念设计的一体化模式的形成和协调。在相应的机电系统概念设计过程中应在建立了信息交流模式的基础之上增强概念系统设计的可行性和可操作性。在建立相应的信息交流模式基础之上实现机电系统的一体化优化设计。

三、机电系统概念设计的机电技术一体化

传统的机电系统的概念设计将机械与电子技术结合起来，从而通过机械、电子技术的系统结合实现相应的机械系统的功能特点，同时改变了人工的操作和判断，形成机电系统的自动化模式，并通过相应的程序协调机电系统的任务模式。然而传统的机电系统的设计难以满足现代机电系统设计的创新性要求，从而要实现一体化和自动化、智能化的发展模式。实现机械系统和电子技术的良好结合，从整体的系统功能上进行协调，从而实现机械技术和电子技术的协调组合，共同构成机电系统的功能结构。

四、机电系统概念设计的人机交互系统一体化

机电系统的一体化和信息化设计的最终目的是形成人机一体化的交互模式，形成智能化和科学化的机电系统的设计方式，随着计算机技术和相应技术的发展和创新，机械设计和应用的智能化模式逐步成为机械设计和应用的发展模式，人机交互系统的设计实际上实现了更为方便快捷的系统操作和应用模式，同时也提高了相应的生产的效率，提高了设计的科学化程度。在机电系统概念设计过程中，应以人为本建立机电系统的协同发展决策，从而使相应的机电系统充分使用于相应的设计人员。

参考文献

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【关键词】机电一体化;农业;机械;应用

引言

随着电子技术的发展，具有高科技含量的半导体集成电路的出现，为机电一体化技术在农业机械上的应用提供了便利。这种高科技产物提高机械的运作效率，降低了操作危险系数。目前，国内外对机电一体化研究力度也明显的加强了，大量的科技产物涌向市场，赢得了人们的注意力。近几十年来，机电一体化在农业机械生产中得到了广泛运用，使得农业的生产效率大大提高，为国民经济的进步提高了帮助。

一、机电一体化的基本特征

1.机电一体化的基本定义

机电一体化又名为机械电子学，是机械与电子科技结合为一体的技术。这项技术的技术基础是机械制造和电子配合电脑软件进行工作。因此机电一体化是整合了机械、电子、电动机和电脑等多领域的一门技术。机电一体化主要由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源五大部分组成。

2.机电一体化的具体内容

机电一体化是将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。其主要内容包括以下4个方面：

（1）机械技术

经典的机械理论借助于技术在人工智能和专家系统的帮助下形成新一代的机械制造技术。

（2）系统技术

系统技术就是以整体出发，组织利用各种相关的技术，将总体分解问相互关联的若干功能单元。

（3）自动控制技术

在控制理论的控制下，设计仿真系统，再进行现场调试。

（4）伺服传动技术

包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置。

3.机电一体化的原则

机电一体化技术有四大原则：

（1）接口耦合

为保证对信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。

（2）能量转换

在传输和交换的环节进行能量交换与交流。

（3）信息控制

在软、硬件的保证下，系统控制单元对信息进行控制

（4）运动传递

是不同类型的运动进行变换与传输来达到控制的目的。

二、机电一体化在农业机械应用的实际情况

1.传统农业生产技术

传统的农业生产方式是指主要通过生产工具、动力、水利设施等方法进行耕种收获的农业方式。其是自给自足的小农经济，主要生产满足自家的生活需要和缴纳税收等开支，商品率低。农民有固定的农耕田地，以人力和畜力为主要动力，以有机肥为主要肥料，实现丰衣足食的目标。是一种相对稳定却又低效率的农业生产体系。

2.现代化农业生产技术

现代农业是集科学化、商品化、集约化和产业化于一身，它突破了传统农业的局限性。现代农业机械是将自动化、智能化、多功能方向发展。随着机电一体化的不断革新，越来越多的自动化机械出现在劳动场地，机械耕种机代替了人畜犁耙;拖拉机代替了人工扛输。大力发展农业的机电一体化，提高农业的生产水平，增加农民收入的渠道，是实现农业现代化的重要基石。

3.机电一体化技术在农业机械的应用

机电一体化与传统的机械产品相比，有明显的优势。机电一体化产品的使用改变以前比较落后的生产方式，一般都是使用自动化的机械进行操作，解放生产力。在农业生产中，机电一体化使农业机械的工作效率和产能都得到了提高。工作人员在操作过程中的人身安全安全得到保障，机械故障率也随之降低。随着技术的多样性，机械设备的制造使得机电一体化设备功能多种多样满足市场需求，适应能力也很强。简单的安装原理，使得机械便于调试和维护，大大降低了维修成本。

三、机电一体化在农业机械上的发展前景

当今的世界可谓是高速信息的电子时代，电脑和电子信息各项技术的飞速发展使得农业机械生产逐渐向机电一体化方向前进。随着时代潮流的推进，农业机械控制技术势必将成为发展主流。一些著名农机厂商大量使用现代高端技术，例如GPS全球定位系统、激光扫信息遥感等，并将其装备应用于现代农业机械上。农用激光平地机是用激光调平传感微机处理技术进行地面平整作业，一次便可成形，效果非常显著。广大技术人员应及时更新知识结构，找准时代信息科学技术的发展方向，在满足市场需要的前提下，生产具有足够的竞争力的农业机械，以保证从市场获得最大的技术经济效益和社会效益。

四、总结

综上所述，机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。 对机电一体化的研究目的在于将机械技术与信息技术结合为一体，实现工作系统的最优化。因此，在农业机械化的生产上必然离不开机电一体化。随着科学技术的发展，各种高科技技术也相互融合，这种发展趋势也证明了机电一体化技术在农业生产中将越来越主导地位。

参考文献

[1]张建敏，张达敏，陈静，易从琴，冉寒伟.农业机械虚拟现实设计――基于数字媒体技术及人机工程学[J].农机化研究，2011（12）.

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关键词:机电一体化;应用现状;发展趋势

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

众所周知，现代科学技术极大地推动机械工业领域的技术改造和革命。迄今为止，世界各国都在大力推广机电一体化技术。近些年来，我国的计算机技术和微电子技术得到了长足的发展。在此基础上，这些技术被广泛应用到了机械工业领域，形成了机电一体化，不仅对机械工业的产品功能、构成和技术结构产生了重要影响，而且也给机械工业的生产方式及管理体系带来了巨大变化，使工业生产从“机械电气化”时代迈入了“机电一体化”阶段。在人们生活的各个领域已得到广泛的应用，不仅深刻影响着机电一体化的发展趋势，而且深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展，并以蓬勃的生机向前发展。

1机电一体化概述

机电一体化的概念最早是1960年代末由日本安川电气公司提出，是将机械和电子技术集成结合起来所构成的系统的总称。作为一门新型学科，机电一体化已经建立起了一套自身的体系，并且随着科技的进步不断得到充实和更新。机电一体化的基本特征表现在:它从系统的视角出发，成功将微电子技术、机械技术、自动控制技术、信息技术、计算机技术、传感测控技术及电力电子技术的应用有机结合起来。作为一种系统工程技术，机电一体化通过对各功能单元进行合理布局与配置，使这些功能的高质量、高可靠性、低能耗价值得到了充分的体现，实现了优化系统的目的。一个所谓的机电一体化产品或机电一体化系统就由此产生。所以，“机电一体化，，涵盖“技术”和“产品”两个方而。需要特别指出的是，机电一体化技术并不是微电子技术、机械技术等新技术的简单拼凑，而是将以上技术群进行有机融合的综合技术。正是这一点，使机电一体化在概念上与机械电气化相区别。从发展历程看，尽管从纯技术发展到机械电气化，但这样的机械工程技术仍属传统机械。进入到机电一体化阶段后，其中的微电子装置不仅具有了和某些机械部件一样的功能，而且还具备了诸如自动处理信息、自动检测、自动调节与控制等许多新的功能。形象地说，机电一体化产品不仅可以替代人力去完成许多机械劳动，实现人手和肢体的延伸，而且还拥有了智能化特征，实现了感官与头脑的延伸。这一点也在功能上将机电一体化与机械电气化区别开。这个定义强调它将扮演越来越重要的角色机电整合。它在复杂的非线性上下文包括电脑和数字信号处理器(dsp)，它存储和处理信息、通讯和互联网，这发送信息，以及各种计算机辅助设计(CLAD)软件。

2国内机电一体化技术应用现状

当前我国正处于市场经济的发展阶段，尽管较之以往我们的机电产品出口取得了显著的成绩，但是仍然不能忽视存在的问题。正确对待机遇和挑战，思考并解决当前存在的问题无疑会有助于提高我国机电技术产品的水平和性能，对于完善我们的市场经济制度也大有裨益。从促进产业结构调整，推动完整的机电一体产业形成的角度看，我们的机电一体化而临以下两点任务:其一，要进一步推动传统工业技术升级，实现节能高效，这就需要对传统产业进行微电子技术改造。其二，大张旗鼓地开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

首先，在技术政策上，要对能耗高、效率低下、不符合环保标准的传统产业进行限制，加快对落后产品的淘汰。同时，要鼓励对传统产业实施机电一体化技术改造。

其次，我国机电一体化产业覆盖而广，发展迅速，而我们的财力、人力和物力是有限的，产业的规划和发展不可能而而俱到，所以我们应建立机电一体化行业“协会”性质的统管合作机构，并赋予其职能，既有利于深入的行业调查，指导行业布点布局的调整，发展重点项目，又有助于制定出纵览全局的“机电一体化”发展计划和战略规划，以避免开发上重复、生产上撞车。

再次，通过“协会”的有效组织和广泛宣传，一来可以建立行业信息平台，及时分享更多的行业内部信息，二来可以增加产业在社会上的认知，使行业内外都重视和支持“机电一体化”的发展，既可以吸引外商到我国投资发展“机电一体化”的眼球，又可以更加方便合理调配资源。同时，尽管人民币升值短期内会减缓我国机电产品出口，但对技术贸易来讲，却可以利用此时的时机，大量引进相关产业的先进技术，反哺自身加工业，提高企业的利润空间。作为世界上最大的发展中国家，大力发展机电一体化技术，用微电子技术改造传统产业，开发数字化、智能化机电产品，既是振兴我国传统机电工业的新鲜血液和源动力，也是一条促使机电行业产业、产品结构调整日益完善的捷径。

3机电一体化技术发展趋势

Electrochemic-mechanical系统(MEMS)一直是一个近年来热门研究领域。它也是一个快速增长的行业，它们的大小已经超过100亿美元，数以百万计的MEMS一直在等产品汽车安全气囊和喷墨打印机。MEMS技术已经应用到开发微型光学开关来处理高卷数据和话音通信的通信。MEMS本身是一个机电一体化极好的例子。作为另一个措施，表示的重要性小型化、美国政府投资270美元在2000年在国家纳米技术倡议关于人口统计学的改变，ASME报告中，“人口统计学是第二强大的力量改变世界的经济和社会。在未来40年，世界人口预计将将增长50%左右。婴儿潮一代将进入高级成熟度然后年老。“然后，报告触动了几个具体的方而包括欧洲和日本人口迅速老龄化趋势。虽然报告中没有讨论ASME，这种趋势将激励机电朝着人性化方向发展，如护理机器人的研发被称为人类友好的机电一体化。美国机械工程师协会(CASME)最近发表了一份报告，题为《机械工程在21世纪的发展趋势》，其内容主要介绍了从20世纪到21世纪机电一体化的进展和今后发展的趋势。它从以下四个类别描述了工程学的变革趋势:技术变革、人口变革、经济变革和社会变革。随着科技的进步，以下八个领域将会是机电一体化发展的主要途径:信息技术、微型化、材料科学、生物工程和医药、能源、运输、环境工程和制造业等。

4结论

在经济全球化趋势逐渐增强，市场竞争日趋激烈的当今社会，机电一体化的发展对优化本国的产业结构和发展本国经济具有至关重要的作用。机电制造思维是基于现代工程教育而逐步兴起和发展起来的。机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。总而言之，机电一体化技术作为机械技术，信息技术，电子技术和计算机技术的融合、发展与延伸，在经济社会不断建设发展的过程中占据着极为关键的地位。我们需要明确机电一体化技术未来发展方向，妥善处理机电一体化技术在发展过程中而临的问题与障碍，推动机电一体化时代的全而发展。

参考文献:

[1]安红杰.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2012,(1):37.

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关键词：可编程序控制器;发展历程;重要作用

前言

随着工业生产技术的发展，传统的机械控制生产模式已经不能满足人们对生产生活的需求，因此现代工业已经摒弃传统的生产模式，取而代之的是集成化、规模化的生产为模式。可编程序控制器是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置，并且这种新型控制模式已经深入到了工业生产控制的各个模块，可编程序控制器在机电一体化的设计中也越来越得到了广泛的应用，PLC的应用也将是机电一体化设计发展的趋势。

1.PLC的定义和发展历程

PLC（可编程序控制器）是随着工业发展应运而生的一种以数字运算操作为基础的电子装置，其工作原理是采用可以编制程序的存储器来储存在控制器内部的各种运算及指令，其中包括计算机技术中的顺序运算、逻辑运算、算术运算等。

并通过转换器将人们输入指令转换成机器能够识别机器语言，转换完成后将指令输出最终达到控制机械生产的目的[1]。

上个世纪六十年代可编程序控制器的雏形就已经产生，进入七十年代后PLC技术在国外已经得到了发展，一些中小型的企业已经开始应用。经过几十年的发展，全球经济一体化进程加快的同时，发达国家更加注重了对可编程序控制器知识产权的保护。对于我国PLC技术来说，没有一个从研制开发到生产的过程，而是成套的设备引进来使得可编程序控制器得到广泛的应用。

2.PLC技术在机电一体化设计中的运用

PLC技术与其他的控制器相比，其操作更简单、抗干扰性强、稳定性和可靠性高。基于以上的优点，使得其在化工、电子、交通、机械等工业控制领域的机电一体化设计中得到了广泛的应用。

2.1 PLC技术在机电一体化设计中对运动控制的应用

在机电一体化设计中，PLC主要是实现控制功能，在运动控制方面，它可以有效的控制机械的直线运动和曲线运动甚至是圆周运动。在不同的工业生产中，PLC技术可以体现其不同的应用特点，在电气生产中，PLC技术可以很大程度上提升机械生产的性能，并可将自动化水平大大的增加。在设计运动控制的混凝土搅拌生产中，运用了PLC技术可以在很大程度上保证设备的稳定运行，经过实际研究分析，PLC技术可以有效的控制机械设备故障的发生率，为生产减少了能源的消耗，并提高了生产效率[2]。

2.2 PLC技术在机电一体化设计中对数据控制的应用

在机械加工的生产过程中，PLC会与计算机数据控制器组成一个整体，在控制机械加工运算方式的同时实现对数据的控制，通过窗口软件，技术人员可以自由的对设备间的数据进行共享并控制，从已有的PLC技术发展趋势来看，在今后的机电一体化系统中，基于PLC技术的控制将会占据主导地位。

2.3 PLC技术在机电一体化设计中对生产过程控制的应用

对于PLC技术能否在机电一体化设计中胜任重要的工作，要看PLC技术能否很好的对工业生产中生产过程进行很好的控制，在控制的过程中，技术人员可以根据相关的数据系数做为判定控制是否合格的重要标准，例如电压、电流、温度、压力等相关数据的系数。经过对相关数据系数的当前值和历史值的对比可以在第一时间得知机械生产过程中是否出现了故障及差错，从而保证生产的效率和企业的经济效益。在机械控制方面，PLC技术应用最广泛的控制方式就对生产过程控制[3]。

3.PLC技术在机电一体化设计中应用实例

3.1 PLC技术在供水系统中的应用

PLC技术在各个领域的到了广泛的应用，例如供水控制系统。随着城市居民对供水的大量需求，供水管网的流量必须要随用水量的变化而随机变化才能满足人们不同时间段对水量需要，传统的控制方式不能够控制的相对准确。因此水务企业在供水系统中应用了PLC技术。PLC技术可以保证管网的压力变化不会因为水量的变化而对供水系统产生影响。其工作原理为：当供水设备启动后其中一台水泵在控制器的控制下设定一定的速率升速运行，运行一段时间后，管网压力不断升高以后，可以将当电机的转速稳定在某一值，当用水量增大时电机转速可以随着水量的增加提高到一个新值并稳定。经过控制器的一些列控制可以在一定程度上减少供水过程中的资源浪费，还可以保证供水管道不会因为供水压力的不规律而产生的损害。

3.2 PLC技术在闸门控制系统中的应用

我国大多数的水库闸门控制仍然采用的是相对陈旧串阻启动控制柜，由于近些年技术和经济的不断发展，串阻启动控制柜已经不能体现其控制优势，相反的在串阻启动控制柜越来越展现了其接线工艺复杂、设备占地面积大的劣势。相关技术人员对原有系统的工作原理进行认真研究和现场实际考察，考察结果发现运用PLC技术的 控制器不仅可以改善原有控制器的缺点，还能使闸门升降过程中的动作更加简单，方便操作。其工作原理很简单，只需保证抱闸与电机同步运行

并同时监测变频器故障等信号，将内部指令结合闸位传感信号做成控制软件即可。

4.结语

经过本文以上的研究和论证分析，笔者可以得出以下结论，在机械控制领域PLC已经展现了其优势，并为机电一体化设计做出了贡献，但是在现实的成产生活中，为了能够实现可编程序控制器的强大功能，发挥真正的作用，还需要大家做进一步的努力，首先应该深入的了解控制器所控制的对象，其次应该将PLC技术科学合理的应用在机电一体化设计中。近年来我国机电一体化成为工业发展新亮点，随着我国工业向智能化、网络化发展的趋势，PLC已经展现了其强有力的优势和广阔的发展空间，并且将会为我国的机电一体化进程做出巨大的贡献。

参考文献：

[1]武文佳，丁广鑫，赵明艳，等.基于Solid Works&LabVIEW的虚拟原型机电一体化设计技术研究[D].西安电子科技大学，2012.

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关键词：机械制造 自动化 发展趋势

1 机械自动化的定义

对于现代机械的定义，由于研究的角度不同，进而给出不同的定义。例如美国机械工程师协会，在1984年将其定义为：“现代机械就是通过计算机信息网络协调与控制的机械和（或）机电部件相互联系的系统，该系统可以完成机械力、运动和能量流等动力学任务”。而国际机器与机构理论联合会将现代机械定义为：机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。

2 机械设计制造及自动化的设计原则

2.1 满足机器的功能要求 机械自动化系统通过处理进入系统的物质、能量和信息等，进而在一定程度上输出所需特性的物质、能量与信息。

2.2 利用先进技术进行创新 基于物料搬运、加工、能量转换、信息处理等功能构成原理，便于对各种机械自动化的产品进行设计或分析。

3 机械自动化系统的应用

3.1 锅炉汽包水位控制

3.1.1 单冲量控制系统

汽包水位控制是通过对给水控制来实现的，单冲量控制系统如图1所示：

3.1.2 双冲量控制系统

引入蒸汽流量信号，购入双冲量控制系统，如图2所示：

3.1.3 三冲量控制系统

在实施方案方面，三冲量控制系统比较多，典型控制方案如图3所示：

三冲量控制系统的方框图，如图4所示：

加法器可以接在控制器之前或者之后，如图5（a）、（b）所示：

3.2 冷却器控制方案的研究

3.2.1 冷却剂流量的控制

如图6所示：

物料出口温度与液位的串级控制方案，如图7所示，对液位的上限进行限制。或者采用选择性控制方案，如图8所示：

3.2.2 控制气氨排量

4 机械自动化的优势

4.1 提高工作质量 根据设计的要求，机械的执行机构完成预定的动作，自动化控制系统提供了精确地保证，工作质量和产品合格率得到有效地保证。

4.2 安全和可靠性高 机械自动化产品在工作过程中，由于使用电子元器件，可动构件和磨损部件在机械产品中明显减少，在一定程度上确保了灵敏度和可靠性。

4.3 调整和维修方便 借助被控对象的数学模型和外界参数的变化，高级机械自动化产品在一定程度上寻找最佳的工作程序，进而对自动化操作进行最优化。

4.4 复合功能 自动化控制，以及自动补偿、校验、调节、保护等，以及智能化是机械自动化产品必须具备的基本功能，通常情况下都能满足用户的需要。

4.5 改善劳动条件 机械自动化产品自动化程度高，工厂、办公、农业、交通等的自动化，以及家庭的自动化等，在一定程度上都可以实现。

4.6 节约能源 对于机械自动化产品来说，通过降低驱动机构的能耗，通过调节控制，在一定程度上提高了能源的利用率，实现节能效果。

5 机械设计制造自动化的发展方向

5.1 机电一体化 机械工业发展的唯一出路就是向着机电一体化的方向发展和延伸。

5.2 智能化 机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能。

5.3 模块化 电气产品的模块化在一定程度上为机械自动化企业指明方向。

5.4 网络化 以计算机为中心，将各种家用电器利用家庭网络进行连接，构成计算机集成家电系统，让人民享受高科技带来的便利和快乐。

5.5 微型化 微机械自动化具有不可比拟的优势。

5.6 绿色化 通常情况下，机械自动化产品的绿色化是指使用时不对环境构成污染，报废后能回收利用。

5.7 人性化 一方面人是机械自动化产品的最终使用者，另一方面结合生物机理、研制机械自动化产品。

6 结论

综上所述，我们可知，机电一体化的发展从本质上就是机械自动化的发展，为此，广大设计人员需要对机械设计制造提高认识，因为只有机械自动化设计制造才是未来的发展方向。

参考文献：

[1]刘武发，刘德平.机电一体化设计基础[M].北京化学工业出版社，2007.5.

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【关键词】传感器技术；地铁机电一体化系统

中图分类号： TH-39文献标识码： A

一、前言

作为地铁机电一体化系统中最为关键的结构，传感器技术在地铁机电一体化系统中扮演者重要的角色。传感器技术可以大大提高地铁机电一体化系统的运行质量，但是必须要确保传感器技术的可靠有效。

二、传感器技术的现状传感器，是一种能够感觉待测量然后根据一定的比例转换成输出信号的装置。在机电一体化系统中，以传感器为基础的检测技术主要功能是检测系统本身和操作的对象，以及系统作业的环境，提供必要的信息来保证系统的正常作业。如今的现代社会已经全面进入了电子化时代，电子信息的类别也得到了越来越大的扩展，信息传递的速度得到了极大的提升。

三、传感器与地铁机电一体化的介绍及联系（一）传感器的概念在工程作业中，能按照固定规律将一种量转换成同种或者不同种量值并且传输出去的工具，我们称它为传感器。传感器和人类的器官有相同点，并且在人类器官上有所延伸。在信息化的社会中，人们通常也利用传感器检测力、压力、速度、温度、流量、湿度、生物量以及更多的非电量信息来促进生产力的发展。（二）地铁机电一体化的简介日本机械振兴协会经济研究所对机电一体化提出的解释在国际上被首次认可，也可以说是机电一体化的初步定义，“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而成的系统总称”。从它的定义上能看出，机电一体化技术涉及到了很多方面，例如，机械制造技术、测试技术、人工智能技术、微电子技术等等。

地铁的特点是人员密集、流动性大，一旦出现事故外部施救处理非常困难，必须依靠自身系统的可靠运作才能确保安全。因此对地铁车站通风空调及防排烟系统（简称环控系统）的要求要高于一般的民用系统。环控系统须满足两个方面的要求，一是日常运营给乘客和设备提供舒适及适宜的环境；二是事故及灾害情况下进行通风、排烟、排毒、排热，起到生命保障及辅助灭火的作用；环控系统应确保上述两个方面的整体安全，不宜片面强调某一方面；但环控系统不是灭火系统。地铁环控系统主要有新风、送风、 回排风、固定排风、间歇排风等等功能。

而地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科技产品，使用于地铁站台。屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启。地铁屏蔽门分为封闭式、开式和半高式，其中开式和半高式通常被叫作“安全门”，只起到安全和美观的作用。封闭式的通常才被人们叫作“屏蔽门”，也是最常用的一种。

除了保障了列车、乘客进出站时的绝对安全之外，地铁站台安装屏蔽门还可以大幅度地减少司机瞭望次数,减轻了司机的思想负担，并且能有效地减少空气对流造成的站台冷热气的流失，降低列车运行产生的噪音对车站的影响，提供舒适的候车环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。地铁屏蔽门系统,使空调设备的冷负荷减少35%以上,环控机房的建筑面积减少50%,空调电耗降低了30%,有明显的节能效果。（三）传感器与地铁屏蔽门的联系地铁在运行过程中，为了提高乘客安全性，一种可以隔绝轨道列车和站台乘客的装置—屏蔽门(或安全门)，也应运而生。但轨道列车与安装的屏蔽门(或安全门)之间有约25-30厘米的间距，地铁门与屏蔽门(或安全门)之间的这个空隙大到可以容纳一个人，会出现乘客或者其他物体被夹在这个空间里的危险情况，导致在地铁列车启动时就造成人身伤害或车辆损坏。为了避免这类惨剧的发生，可靠判断屏蔽门(或安全门)之间障碍物的传感器装里就显得非常重要了。

四、传感器在地铁机电一体化系统中的应用1、传感器在地铁环控系统中的应用

在地铁的环境控制系统里，使用室内温湿度传感器、管道温湿度传感器以及Co2浓度传感器。在车站的站厅以和站台区等公共区内以及重要的设备房内设置室内温湿度传感器，以监测车站实时的温度及湿度。这些参数可以帮助运营人员对车站各系统工况进行合理的调整，以保持车站公共区始终处于较为舒适的环境、确保设备房一直处于合适的温度之下。室内温湿度传感器一般装在车站站厅、站台以及设备房的墙面上或顶上。2、传感器地铁屏蔽门系统中的应用

采用2个QS30EX传感器在相距217米的对射距离内，可以检测位于光轴上，且直径大于30mm的不透明物体。对屏蔽门(或安全门)与列车车体之间，乘客或大件物品有意、无意被夹在屏蔽门/安全门与列车车体之间造成危险发出信号给控制器。

如图1所示，在站台的2端分别加装发射和接受.一旦有人闯入屏蔽门和列车车体之间的空隙，就会遮挡红外光线，判断出有障碍物，并及时输出声光报普信号(可选配Banner公司的高亮度LED指示报警灯).同时通知列车司机或车站管理人员。

图1 屏蔽门超远距离红外对射传感器

关于曲线站台，可根据弯曲半径计算出最长的直线段，选择多套QS18短距离红外光电(对射距离20m)拟合曲线工程解决方案。

上海地铁某线延伸段工程案例(见图2)。

图2上海地铁某线延伸段工程案例

五、我国传感器技术发展的若干问题现今自动控制、自动调节的关键环节是传感器的技术，这也是机电一体化系统不可缺少的关键技术，传感器技术水平的高低，能够影响整个系统的性能。传感器的技术水平越高，越能提高数控设备的自动化程度。在机电一体化的系统中，传感器的主要作用便是利用传感检测技术对被控对象的各种信息转化成各种数字信号，以便准确及时的进行处理。如果不能够充分发挥传感器的这种作用，我们便无法准确获得能够让我们的一体化系统正常工作所需的充分信息。1、我国传感器技术和国外传感器技术水平的比较研究近年来，我国也在对传感器技术进行研究开发，主要的研究工作集中在专业研究所和大学。但是即使我国正在大力加强传感器的研究力度，同国外的传感器技术进行比较，我们仍然存在相当大的一段差距的。在以下的几个方面有所体现

（一）我国生产传感器的市场不够成熟，产业结构存在一些问题，例如企业分散，没有强大的实力等等。另外，虽然我国从事传感器研究和生产的单位有非常的多，甚至在世界上来说，都是居于首位的，但是能够形成规模以及具有市场竞争力的却没有几家。

（二）传感器是高科技产品，具有多学科综合以及技术密集型的特点，它的技术水平体现了一个国家的科研水平。而我国在这方面的技术投资显然是不足的，科研资金非常少，因此不能够生产出有竞争力的科技产品，这造成了科研力量与生产需求没有办法统一，这使得我国的传感器技术一直发展缓慢。现今，全球大概有2万多种不同类型的传感器，即使我国经过“八五”、“九五”的发展，到目前为止也只有3000多种，还有很大的发展空间。

（三）我国传感器技术同国外有着非常大的差距，这是由于受我国技术发展水平的影响，没有办法确保它的稳定性和可靠性，从而使传感器的在我国的应用以及发展前景都不是很乐观。2、我国传感器的发展对策现今我国传感器产业与国民经济发展的不相适应，产品技术水平与国外进行比较还有相当大的一段差距，但是从形成稳定市场的角度看，我国的传感器市场发展潜力非常大，所以我国传感器产业发展的前景还是非常好的。因此，我们要致力于加强技术研究和引进先进设备，从而使传感器的科技水平得到发展。可以从以下几个角度提出一些发展对策：

（一）开发新型敏感材料。通过各种学科的综合如微电子、光电子、生物化学、信息处理等，使各种技术能够互相渗透和综合利用，希望可以使一批基于新型敏感材料的先进传感器问世。

（二）应用新技术和新的物理效应，使检测领域的应用得到扩大。

六、结束语

综上所述，传感器技术在地铁机电一体化系统中占据着重要的地位，因此，在地铁机电一体化的发展过程中，要更加重视传感器技术的应用，不断优化传感器的各项功能，提高地铁机电一体系统的科学性。

【参考文献】

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关键词：机电一体化;解决方案;教学效果;教学反思

一、问题的提出

掌握机电一体化相关技术对于机电类专业的中职学生而言至关重要，但大部分学生即使努力学习了两年，也无法很好地掌握机电一体化相关技术，原因如下。

1.机电一体化技术多且涉及面广

机电一体化涉及的相关设备有PLC、PLC外接模块、变频器、触摸屏、传感器、交直流电机、特种电机、步进系统、伺服系统、工业机器人系统、气动系统等，每种设备对应相应的使用技术。传统教学是由浅入深顺次学习，但学生学习两年后技术仍没学全，更谈不上组合在一起使用。

2.传统教学模式不适合学习机电一体化技术

传统教学先理论后实操，理论讲的太深，实用性不强，而大部分实操以验证为核心，不是以使用为核心。这就导致了理论学习学生根本学不懂，信心受挫，学习兴趣全无，而实操与生产实践相差太远，学生走上工作岗位即使学过相关技术，也不会使用，且没掌握自学的方法，无法胜任相应的工作岗位。

3.机电一体化技术比较复杂且难度较大

机电一体化所涉及的每一种技术都比较复杂，都可以单独称为一门学科。以传感器技术这本中职教材为例，书中介绍了传感器的定义、分类、测量误差及各种传感器的结构和原理，可谓面面俱到，但传感器在生产实践中如何使用介绍的并不多。传感器技术只是机电一体化相关技术中的一种，所占比例不足十分之一，可想而知要想面面俱到学全所有技术难度有多大。

4.机电一体化技术综合应用难上加难

机电一体化只有把相关技术组合在一起使用才有实际意义，只掌握单独某一种或少数几种技术，无法满足工作岗位的要求，还需根据实际补全所欠缺的部分，这就要求学生有一定的自学能力，而这恰恰是中职学生的弱点。以PLC教学为例，学生通过一个学期的学习，掌握了PLC基本使用方法，对PLC的接线、编程有一定了解，但在生产实践中，PLC需要和编码器、传感器、步进驱动器、伺服放大器等配合使用，无论是接线还是编程，难度都提高了。这种技术岗位，学生无所适从，最后只能放弃。

二、解决方案

针对上述问题，笔者经过多年探索与研究，提出如下解决方案。

1.改变教学理念和教学模式

采用理实一体化教学模式，突破以往理论与实践相脱节的现象，教学环节相对集中。它强调充分发挥教师的主导作用，通过设定教学任务和教学目标，让师生双方边教、边学、边做，全程构建素质和技能培养框架，丰富课堂教学和实践教学环节，提高教学质量。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而是理中有实，实中有理。突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣。

2.依托模拟自动生产线教学

笔者采用的是广东三向教学仪器制造有限公司生产的SX-815L自动生产线实训考核设备。该设备把PLC、PLC外接模块、变频器、触摸屏、传感器、交直流电机、特种电机、步进系统、伺服系统、气动系统有机结合在一起。只需要掌握该设备一个生产流程，就可以初步学会机电一体化相关技术，既降低了学习难度，又侧重实用性，使学生的学习目标更加明确，大大提高了学习效率。该设备采用的是模块化结构，可按照生产线运行过程，分阶段学习各个模块，只需要两个学期，基础中等的学生就可熟练运行这个模拟生产线，进而掌握机电一体化相关技术。

3.采用从兴趣入手、循序渐进的教学方法

以SX-815L环形传输分拣单元中的分拣过程为例，把整个上料分拣过程的教学分为若干个环节。（1）指导学生观察设备上料分拣的运行过程。通过观察设备分拣运行过程，激发学生的好奇心，让学生有学习兴趣，教师讲解过程通俗易懂，化繁为简，并融入互动环节，学生可自由提问，教师回答学生的疑问。（2）讲解相关设备及元件。从基础学起，为后续环节打下基础。讲解过程中学生可自由提问，教师回答学生的疑问。讲解结束后，学生可在教师的指导下自主探究相关设备及元件，也可在学习小组中互相学习，共同研究，起到事半功倍的效果。（3）举例讲解接线。接线是教学中的重点，由教师举例详细讲解，学生理解后自行在纸上画出，再由教师逐个检查，帮学生改正错误，直至学生完全掌握为止。（4）学生验证接线。学生扒开线槽，查看电路和气路的连接方式，并使用万用表验证纸上的接线图，加深印象，学生自主探究，培养学生的动手能力。（5）详细介绍上料过程。循序渐进，为讲解程序打下基础。在此过程中，学生可自由提问，师生互动解决问题。（6）讲解上料程序。教师讲解程序中的要点及注意事项，学生理解后按照控制要求独立编程，遇到问题可在学习小组中互相学习，共同研究，在此过程中，教师应鼓励创新。（7）验证传感器与汽缸如何配合使用。此过程由教师引导，学生自主探究，培养学生独立思考能力。（8）详细介绍分拣过程。（9）讲解分拣程序。（10）学生分组练习。每套设备为一组，分配3～4人，每组都有一个基础比较好的学生当组长，由这名学生带领其他组员练习，教师负责答疑。此教学设计环环相扣，循序渐进，体现做中学、学中做的特色。需要注意的是，各个环节所需时间因人而异，整个上料分拣教学过程约为40学时。

三、教学效果

采用理实一体化的教学模式﹢依托模拟自动生产线教学﹢从兴趣入手，循序渐进的教学手段所产生的教学效果远远好于传统的教学模式。值得一提的是学生在编程过程中能够做到独立思考，所编写的程序既能够按照控制要求运行又与教师讲解的程序不一致，甚至优于教师讲解的程序，充分体现出了创新性。

四、教学反思

1.优势

（1）从兴趣入手，学生学习变被动为主动。传统教学没有切实考虑到学生的学习兴趣，学生不会主动学习，教师通过考核逼迫学生学习，可是学习机电一体化相关技术难度较大，完全靠考核的方式并不理想。从兴趣出发，学生主动学习，大大提高了学习效率，又可使教师的教学工作变得轻松，可谓一举两得。（2）有效激发学生的潜能。笔者观察学生在练习过程中，如果遇到问题会积极思考，尽可能独立解决问题。学生编写的程序起初很不完善，经过一段时间的改进，有的程序甚至要优于教师讲解的程序，学生看到设备按照控制要求流畅地运行，很有成就感。（3）教会学生学习机电一体化技术的方法。“授之以鱼，不如授之以渔”，机电一体化相关设备品牌繁多，学生走上工作岗位以后难免要自学学校没有学过的设备，这就要求学生要掌握学习机电一体化相关技术方法。每个品牌的设备使用方法虽不一致，但工作原理是相同的，学生掌握SX-815L自动生产线实训考核设备后就能做到“一理通，百理明”，再加上正确的学习方法，就可以自学其他品牌的设备，大大提高了工作岗位的适应能力。

2.不足之处

受成套教学设备的制约，电路及气路的布线工艺讲授和练习不够充分，以后笔者会继续探索弥补不足。

作者:王壮壮 单位:辽宁煤炭技师学院