自动化机电一体化技术范文

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【关键词】机电控制系统；自动控制技术；一体化设计

机电控制系统被制造业普遍运用，由于制造业不断的发展，如今对机电控制系统的要求也就越发的高，为了跟得上这种高要求的发展，设计者需要将更广泛的高科技元素融入其中，从而产生了自动化与一体化技术。

1 机电控制系统与自动控制系统的含义

1.1 机电控制系统内涵

机电控制系统的含义是指在无人参与情况下，运用控制设备将设备机器按照生产流程进行自动化预定设计运行操作。通过全方位的系统控制将控制对象和控制器相连接完成规定的目标。在机电控制系统中核心环节就是控制。在技术层面上来讲，机电控制运用了传感检测、伺服传动、通信以及自动控制等多项综合性技术手段，在信息处理和计算机微电子等技术领域上也有相关的应用和涉及。通过涵盖各方面的技术领域和技术理论最终形成四位一体的综合性系统技术。机电控制系统通过远程操控，管理人员运用计算机等网络系统进行异地网络平台的实时操控。

1.2 自动控制系统

自动控制系统是指让被控制对象按照预定的运行原理通过控制器的控制来进行自动的规律性运行。自动控制技术的核心是它所具有的实用性以及协调有效性等特征。自动控制系统依照控制内容分为不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断和校正控制等方面。

2 机电一体化设计构想

作为机械制造业的大国，我国对机械产品的需求越来越高，在信息化发展的进程中，机械制造业逐渐的融入了一体化的思想，使得机电设备更好的为制造企业服务。我国是机械制造业发达国家，对机械产品的要求是特别高的，在信息化发展的过程中，机械制造业正向一体化思想逐步迈进，这就让机电设备能够在制造企业做出更多成就。机电一体化的理论起源日本，在这样一理论指导下，日本设计出来功能一体化的设备，其中最为典型的就是软件、电子以及装卸三者有机结合，使得普通的机电设备供更为强大。机电一体化的理念逐渐的被世界各国所接受，并且在原有理论的基础上融入了更多的动力元素，进而形成了目前的机电一体化设计系统。研究人员对该系统的进行了基本的逻辑构想，他们认为现代的机电一体化系统应该具备智能化、模块化等功能，在这些功能的基础上，加进机械技术以及自动化控制技术，进而使得机电一体化系统具备优化配置项目的功能，使得系统的性能更加的优越。在设计机电一体化系统时，设计人员首先要对整个系统进行深入的研究分析，之后依据分析结果总结出设计方案的优缺点，最终设计出最佳的方案，方案完成之后还需要经过多次的考察，不断的修改与完成，最后才算是真正的定稿。设计系统是否满足要求，判定的标准就是该系统是否达到既定的目标，如果没有达到还需要进行充分的设计优化。从某种程度上来说，机电一体化系统就是设计人员意识形态最好的体现，在该系统中，设计人员将自身的理念融入其中，最终形成实体。

3 机电一体化产品设计方案

机电产品的设计就是一项高难度的工作，所以机电一体化产品的设计的难度可想而知，其既是一项高精度的工作，同时也是一项综合性要求高的工作，在设计过程中，设计人员及要掌握机电产品的相关理念，同时还需要掌握机电技术，两者相互配合，进而完成最终的设计结果。此外，机电一体化设计工作还要求设计人员了解机械产品的各项参数要求，比如产品造价、精度要求等，另外，还有一点设计人员必须考虑，即市场的反应，设计的机电一体化产品必须以市场需求为准，否则难以在市场上立足，设计也会以失败告终。一般情况下，机电一体化产品的设计可以划分为两步：第一步是开发设计，其设计的目标就是让产品能够达到性能要求；第二步是适应性设计，这一步主要是依据现有要求标准，对产品的细节以及功能进行完善，以使其性能得到最佳的优化。

4 机电一体化产品的设计方法

机电一体化产品的设计方法多样，具体选择哪种设计方法，主要是根据产品类型而定，通常情况下，设计人员主要是用三种设计方法，笔者总结如下：

4.1 取代法

该种设计方法一般情况下应用在电子线路中，其主要的功能就是代替机械式控制，以使机电产品更容易控制。传统的产品控制系统通常时候机械控制机构，但是在机电一体化设计方案中，将其用电子线路来替换，控制效果如何主要与电力线路设计是否完成有一定关系。如果机电产品只有单纯的依靠机械来运行，一般而言，只有单一机械能够完成控制工作，而是用电子线路来控制之后，主要是应用先进的计算机设备来完成控制任务，在控制中，传统的接触式控制企业逐渐的被取代，变为变速装备。这种设计既能够是机电一体化产品质量得到有效的提升，同时其实用性也明显的增强，与此同时，原有的机械机构也得到了相应的简化，使其结构更加简单易懂。这种设计方法与机电产品原有的结构基本上相同，因此改善起来更加容易，但是因为原有的机械产品限制明显，在设计时无法真正的做到全新的改革。

4.2 整体设计法

该设计方法主要针对的是机械产品的电力部分以及机械部分，通过合理的设计将两者有效结合，使其成为一个有机整体。为了能够使机电产品性能高，价格相对低廉，则需要将上述两个部分进行连接设计。整体设计方法是一种全新的设计理念，但是其并不摒弃所有的传统设计理念，而是调出传统思维，以一种全新的方式，设计出性能更加优良，质量更有保证的产品，这是该种设计方法所要达到的基本目标。

4.3 组合法

该种设计方法主要是将机械产品中所涉及到的各种功能模块进行有效的组合，进而使其成为一体化系统。但是在组合设计时，需要注意的是，不能采取单一组合的方式，这种方式无法完成预期的任务，必须整体组合，才能使各个功能模块的性能更优良，实现预期目标。这种设计方法，设计时间段，而且质量也能够有所保证，并且制造成本相对来说也比较低，后期使用期间，生产与维修更为方便。

5 结束语

综上所述，可知对机电控制系统自动控制技术与一体化设计进行探讨非常必要，尤其是在技术高速发展的今天，一体化技术会成为机械制造业发展的主流，成为未来机械设计的主导，因此需要对其进行深入探讨。

参考文献：

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（8）.

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关键词：机电控制系统；自动控制技术；一体化设计

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.147

随着我国生产力的不断发展和科学水平的提高，自动化控制技术得到广泛的应用，已经成为人类社会发展不可缺少的重要部分。利用自动化生产控制技术，不仅有利于扩大生产规模，而且体现了技术上的先进性，对其进行深入研究和分析意义重大。机电一体化在我国制造业地位显著，具有卓越的创新思维，在产品上的应用也越来越完善。当然，不同类型的产品在进行设计的过程中需要采取不同的方法，根据实际情况选择最合理的方法才能确保产品制作过程的顺利。

1 机电控制系统和自动控制技术的介绍

1.1 机电控制系统

机电控制系统的核心元素是控制，它是指在无人参与和指导下，利用控制装置的作用使机器、设备或生产的过程能够自动按照设计好的方式运行，共同完成指定任务。机电控制通过一套完整的系统把控制器、控制对象和其他部件组合在一起，需要多种技术的共同配合来完成，例如微电子、信息处理、通信、自动控制等技术。所以，机电控制技术是一项综合性技术，主要包括检测传感、自动控制、信息处理、伺服传送这四种技术方式。随着计算机的发展和开发，机电控制系统出现之后便得到大力推广，现已经在生产制造、航空航天等领域被广泛的应用着，占据较为稳定的地位。

机电控制系统主要进行远程控制，管理人员可以通过异地拨号或者网络连接来远程控制异地的计算机，来完成相应的任务或指令。这种控制技术基于网络平台，可以对系统的每一个过程实时监督，保证人机之间可以随时建立联系。

1.2 自动控制技术

自动控制技术是指通过控制器使被控制的对象或过程能够自动按照预定的规律运行的一种技术方式。这一技术的理论基础是自动控制原理，通过协调机械、电器的各部件共同工作来有效完成动作过程，在机电控制系统中扮演着重要的角色。自动控制原理分为经典控制理论和现代控制理论，统称为传统控制理论。第一种理论的研究对象是针对单变量的线性时不变系统，这种理论要借助数学工具拉普拉斯变换，利用函数传递的方法在频率域进行系统分析。经典控制理论也叫自动调节原理，在负反馈闭环系统中，通过自动调节器的反馈作用来控制系统的中心环境。第二种理论的研究对象则是多变量、非线性和时变系统，借助的数学工具为矩阵论、线性代数和集合论等。它的研究内容主要是“四种控制”，分别是最优控制、自适应控制、随机控制和鲁棒控制，利用状态空间的方法在时间域内作系统分析，根据所处的状态或条件来分析下一步会出现的状态，然后用状态方程来描述整个系统过程。这两种理论存在的共同之处就是把被控制对象的精确数学模型作为基础，把控制对象和其他干扰因素都用严格的数学方程和函数来表示。但是随着时代的发展，21世纪的智能化进程更进一步，传统控制理论越来越显得有气无力，而新兴的智能控制系统则完全得心应手，表现出强大的功能和优势。智能控制是多个领域相互交叉的学科，目前发展也只是初步阶段，还需要根据实际情况不断补充和完善才能发挥出更加重要的作用和优势。

在机电控制技术中，自动控制技术非常重要，主要负责提高产品精度、加工效率、设备利用率等问题，技术的关键就是依据现代控制理论，表现出工程化和实用化的特点，优化控制模型，精确边界条件等。不过，任何技术要想在社会快速发展的今天不被淘汰或取代，就必须不断地进行改进和优化，全面适应发展需求。所以，自动控制技术也应该根据实际情况努力实现突破和创新。

2 机电一体化设计思想

根据调查，最早机电一体化是由日本的一家机械整形协会经济研究所提出的，他们设想将电子技术加入机构中的动力功能、主功能等加以控制和管理，实现电子设计、软件设计和接卸装置三者融合成一个统一的整体，非常具有创造性。后来随着社会经济的发展和科技的进步，机电一体化的思想越来越成熟，也逐步发展成一个较为完善的学科。在对产品进行设计工作时，机电一体化要求系统分析设计产品，反复审核，综合结果，不断进行修改和完善，从而达到最理想的效果。作为世界制造业的大国，我国出现并推广机电一体化思想是非常必要的，使产品表现出智能化、人性化、绿色化、微型化等先进理念，具有一定优越性。另外，机电一体化的产品有机融合了微电子技术、机械技术、自动控制技术等，系统的质量和性能都得到了进一步的提高，在特殊功能和任务的完成度上也有了良好的改善。

3 机电一体化产品的设计方法

3.1 整体法

这种方法就是将机械部分与电子部分进行有机整合，也就是

将机械技术与电子技术进行有机整合，从整体上开展设计。机电

（下转第228页）

（上接第167页）

一体化的设计，最关键的就是表现出创新性的产品设计理论，打破传统的设计模式，全面提高产品的质量和性能。整体法通过把电子技术和机械技术整合成为一个不可分割的有机整体，实现产品设计上的新颖和独特，也体现了一种创新的思维方式，具有一定的影响和价值。

3.2 取代法

这一设计方法就是用电子线路代替机械控制结构，一般用于电子化产品设计。机械控制结构在完成指定任务的运行过程中形式过于单一，这种情况在机电设计一体化中就得到了改变，也就是利用电子线路来控制机构。我们往往将电子线路控制分步骤进行，首先在控制器或微型计算机上编出相应的程序，用于把电子线路和机械控制结构有机地相结合；然后，开始取代工作，即用电子线路代替原有机械结构，用变速机构、凸轮等代替那些接触式控制器。这样一来，传统的机械结构得到简化，体现出机电一体化的设计思想，而且产品的质量和性能也能得到相应的提高。

3.3 组合法

组合法是功能模块的整合，就是把各种标准功能的模块组合成各个机电一体化系统。当简单的机械与电子的有机整合并不能完成指定任务时，我们往往采取组合法，将各个功能模块进行整合，形成一个一体化的多功能模块的综合系统，然后对系统进行设计来达到预期效果。现在组合法在数控机床上面的应用效果显著、优势明显，拓展了多种使用功能，极大地提高了产品质量。另外，这一设计方法周期短、质量高，还可以节约设备成本，在生产管理、使用和维修上都非常方便，今后也一定会得到进一步的发展和完善。

4 总结

机电控制系统融合多种技术，在人类社会生产生活中发挥着越来越重要的作用。而机电一体化是新时代下的产物，在带来显著的经济效益和社会效益的同时，为机械工业的发展注入新的生命力。关于机电一体化产品的设计方法，虽然目前主要总结出三种，但今后肯定会出现更多的具有创新性的设计理念，在产品的人性化服务和自身质量性能上作出更大的提高和进步。随着未来科学技术和社会经济的不断提高，各种技术呈现相互融合的发展趋势，不同学科相互渗透，因此，机电一体化发展前景一片光明，必将得到更优质的完善并发挥出更大的价值。

参考文献：

[1]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术，2013（01）：73-74.

[2]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（08）：36-37.

[3]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015（01）：31.

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【关键词】电力系统；调控一体化；应用研究

目前，电力系统中已经广泛的应用调控一体化管理模式，经过实践研究证明，采用调控一体化的管理模式，可以有效的优化人力资源配置，在降低运行人员劳动强度的基础上，很大程度的提高了主配网运行管理水平，并且还可以提高电力系统运行管理的经济性。

1 调控一体化概述

调控一体化是电网运行中非常重要的一种管理体系，它主要是一体化设置电网调度和变电监控，结合运行维护操作，从而有效的监控和维护电网调度。通过实践研究表明，在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术，可以在提高工作效率的基础上，降低工作人员的劳动强度，明确的进行分工，让电网安全可靠的运行。在传统的管理模式下，电网调度中心需要负责很多的工作，比如电网的调度、监控、运行、维护等等，这样虽然有着十分繁杂的工作，但是却没有进行明确均匀的分工，那么就会出现人力资源的浪费，并且不能有效的衔接其他部分的工作。随着电网改革的逐步深入，电网规模越来越大，逐渐调整了电网结构，并且日趋复杂，在这种情况下，电力企业就需要提高服务质量，加快调控一体化的发展。从实质上来讲，调控一体化技术的发展基础就是传统的管理模式，但是，相对于传统的管理模式来讲，调控一体化技术在分工方面更加的明确，比如电网的调度、变电站的监控和特殊情况下的紧急情况处理等是由电网调度中心来负责，而调度指令的分解和执行则是由运行维护站点来负责的。在调控一体化的管理模式下，各部门都明确自己的职责，在衔接方面也十分良好，调度中心可以集中的进行管理，资源的整合可以保证更加合理的利用资源，在建设监控一体化方面也具有十分积极的作用。

2 调控一体化系统的总体方案

要想在电力系统自动化运行中有效的应用调控一体化技术，首先就需要采用先进的技术来实现基础数据平台的建立，这个完善的平台可以集成调度自动化的各项功能，这样就可以建立各个模块，并且在此基础上进行投运和扩充等工作，同时，还需要对先进的应用软件技术进行充分的利用，确保可以快捷的输入。

硬件平台建设：在设计调控一体化系统时，为了能够有效的进行调度和监控，就需要对硬件构架进行合理的调整；同时，利用硬件系统的平台来配置一些冗余配置，这样可以让系统运行更加的安全和可靠。我们通过对调控一体化系统的硬件结构进行研究发现，调度运行和监控运行是在同一个硬件平台，系统可以有效的进行分区和分层，从而有效的进行调度，并且监视和控制系统的不同范围；在这个系统中，可以优化配置全程的服务，并且将一体化配置应用在系统的数据采用和前置服务器方面，这样就实现了共享资源的目的。

软件构架的建设：软件的构架是调控一体化构架中十分重要的一个方面，要想实施软件的先进性和实用，就需要有一个统一的技术平台，从而在设计和配置上来有效的优化模块，更好的体现调控系统的智能化、开放化和灵活化。建设软件构架包括很多方面的内容，比如报表服务、调度与监控一体化图模库的建设、图形服务的一体化、数据服务的一体化和报警服务的一体化等等；通过建设软件构架，可以更加灵活的配置现实应用功能，业务也有了针对性的信息功能，从而实现一体化的适应调度、灵活控制和运维操作。

3 调控一体化的应用

设备建模层：目前，还不能充分的应用电力自动化管理的二次设备描述的监控业务，那么就需要继续的研究和开发，健全二次设备描述模型。因此，在设备建模层方面，两次设备分析目前的电力自动化，应用面向对象的建模技术，建设为三个层次的模型，包括间隔层、站控层和设备层。还可以对设备层进行划分，包括一次设备和二次设备，目前已经非常成熟的应用一次设备模型，比如间隔层、站控层等等。但是，二次设备模型应用范围却比较的狭窄，在装置信号点和关联测量点有应用，因此，就需要对二次设备模型进行完善，同时，建立完整的变电站信息模型。

SCBDA功能：SCBDA功能的主要目的是让电力自动化管理系统的检测和控制功能具有较高的性能，不断的趋于完整，这个功能包括很多方面的内容，比如采集数据、通信数据、过滤数据以及计算和统计等等，然后还要建立支撑平台，这样可以有效的收集和保存SCBDA的历史数据，并且实现其他的一些功能，比如事件的紧急处理、输入输出人工数据等等。

调控一体化系统关键技术：在电力系统自动化运行中应用调控一体化技术的过程中，为了能够提高电力系统自动化管理水平，还需要更高质量的人机展示技术、自动化应用层技术以及信息分层技术等等。人机展示层中的调控一体化技术，需要充分的进行监控；在应用层中的调控一体化技术，需要充分的融合调度和监控功能，从而有效的分类各个功能、分流各种信息以及划分责任分区等等。同时，还需要处理信息分层，在分类信息告警的基础上，进行系统的备份、合并以及处理，有效的保护信息的安全，从而达到统一管理的目的。

4 结语

随着电网发展速度的逐渐加快，电力自动化水平越来越高，调控一体化技术的应用范围也越来越广；调控一体化技术可以降低工作人员的劳动强度，提高工作的效率，并且让电力运行变得更加的安全和可靠。但是，在实际应用中，难免会出现这样那样的问题，那么就需要及时的发现和研究，不断的提高电力系统的管理水平。本文简要分析了电力系统自动化运行中调控一体化技术的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献：

[1]彭开涛，彭洁.浅析电力调度系统改造升级为调控一体化的应用[J].广东科技，2013（3）.

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关键词：机电一体化技术；军事装备；自动化技术；发展

1 引言

机电一体化技术有效地结合了机械技术和自动化控制技术，促进了现代军事装备的发展[1]。随着现代科技进步，军事装备设计及生产中要充分发挥机电一体化技术优势，推进相关领域的发展，使我国军事装备行业取得较好的发展态势[2]。由于军事装备有着特殊要求，在军事装备设计及制造中都对机电一体化技术有着诸多要求，这就需要加强机电一体化技术的研究，不断地的在军事装备行业推广该技术的应用[3]。本文主要结合现代军事装备的发展，结合机电一体化的基本原理，分析了军事装备一体化技术及其应用，为军事装备应用机电一体化技术提供指导。

2 现代军事装备机电一体化技术应用特点

现代军事装备在新世纪呈现出新的特点，对装备的各项指标有了新的要求。机电一体化技术能够提升军事装备的先进性，在军事装备领域有着广泛的应用。军事装备机电一体化技术应用特点：

（1）自动化

由于军事装备运行涉及复杂的操作过程，并且对于操作人员的操作技术有着严格要求。采用机电一体化技术避免了人为操作技术的影响，使军事装备在运行中采用预定设计的程序，达到自动化运转的效果。

（2）高可靠性

由于军事装备对可靠性有着严格要求，可靠性直接决定了军事装备的实战性能。应用机电一体化技术能够保证装备的正常运行，由于在操作中应用各种电子控制设备，改变了传统采用线路控制的局面，就可以在很大程度上简化军事装备的控制结构，提高其自身可靠性。

（3）高准确性

由于采用诸多辅助工作系统，例如弹道修正系统，自动瞄准系统和自动跟踪系统，大大提升了军事装备的准确性，保证其在工作中保持良好的准准确性。机电一体化技术为现代军事装备提供了模块化的功能辅助，增加其工作准确性。

3 现代军事装备机电一体化技术应用分析

机电一体化技术是在现代军事装备中应用主要包括装备生产控制和武器装备性能，具体内容如下：

3.1 军事装备生产机电一体化分析

装备生产水平决定了军事装备实际性能，加工生产也是现代装备的核心环节。为了提高生产设备的技术，机电一体化技术逐渐取代了传统的人为操控，具体包括：

（1）生产工艺控制分析

在进行生产先进装备零部件时，利用自动生产规划，建立自动化的生长线，实现物料的自动传输，在特定的位置进行监控物料传输，并相应的按照生产工序启动和停止相关操作。在生产系统组态、PLC配置、元器件选型等方面要准确合理，充分发挥PLC、计算机的功能，大力应用先进的计算机网络等先进技术。

（2）加工控制参数分析

机电一体化技术能够对系统参数进行监控，并执行相应的操作。具体包括：第一，温度控制。温度传感器能够收集温度信息，利用PLC的模拟量模块，通过PID调节输出信号给调功器；第二，液位控制。PLC通过液位变送器采集现场水位信号，将其传送给相应控制电磁阀。第三，真空控制。在线检测和LCD组态画面显示真空度，采用现场及远控操作方式实现真空泵的启/停控制。

3.2 军事装备功能机电一体化分析

现代军事装备呈现高度的自动化，这与应用机电一体化有着密切关系。在军事装备设计中应用机电一体化技术主要包括：

（1）弹药自动填充系统

现代军事装备强调弹药的自动填充，实现不同型号和不同数量弹药的快速传递，达到在战场把握战机的目的。在武器装备设计中就需要根据功能设计相应的执行机构，利用机电一体化技术进行弹药分类、传输和填充。

（2）自动导向系统

针对远程性打击武器，往往需要精确制导，这就要求导弹发射机构必须能够建立自动导向系统，依靠卫星发射信号执行相应的动作。武器自动导向系统应用机电一体化技术进行精密调节，控制各个机构的运转，达到精确打击的要求。

（3） 自动化装备

随着现代武器的发展，自动化装备成为部队发展的关键技术，例如，无人机侦探，自动化机器人，自动化运输装置等。这些装备均是依靠机电一体化技术，按照设计的功能完善部队作用，提高部队的战斗能力。

4 结束语

机电一体化技术促进了现代装备技术发展，使武器装备呈现高程度的自动化。同时，在生产现代装备中，机电一体化技术能够保证生产效率和质量。军事装备必须紧密结合机电一体化技术，将最新的研究成果应用到武器装备。

参考文献

[1]潘丽霞.论机电一体化技术的现状及发展趋势[J].山西科技，2010（4）.

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机电一体化是当今自动化技术发展的最高阶段。早期的自动化技术主要是借助凸轮、机械机构等实现的,这一时期的自动化实际上是机械自动化;随着电子技术的发展,凸轮、机械机构逐渐被继电器、接触器、电磁开关等机构所取代,实现了电气自动化,机械机构大大简化,自动化水平大为提高;机电一体化则是生产实践对自动化技术进一步发展的需要,也是微电子技术、计算机技术、信息技术、控制技术和精密机械技术等发展的必然产物,是以计算机为主要特征的自动化技术。如果说机械系统处理的对象是运动、力、物质和能量,电子系统处理的对象是信息和知识,则机电一体化系统不仅有处理能量和物质的功能,而且还有处理信息和知识的能力。机电一体化技术发展至今已成为一门有着自身体系的新型学科,其发展历程可分为4个阶段:

①数控机床的问世是机电一体化发展的开始;

②微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;

③可编程序控制器的发展为机电一体化提供了坚强基础;

④激光技术、模糊技术、信息技术使机电一体化跃上新台阶。机电一体化技术的发展初期,人们的目的是利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能,那时研制和开发还处于萌芽状态,而且由于当时电子技术水平不高,机械技术与电子技术的结合还不广泛和深入。其后计算机技术、控制技术、通信技术、大规模集成电路的发展,为机电一体化的发展奠定了技术和物质基础。

二、机电一体化的发展趋势

1、个性化。在知识经济时代,求新、求异、追求个性是消费需求的一个特征,而柔性化为产品个性化创造了技术条件。所以,在信息时代,机电一体化产品将呈现个性化趋势。与此相适应,机电一体化产品的生产模式及观念也在发生改变。因此精益生产、敏捷制造、智能制造、虚拟制造等得以相继出现。

2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系统就是以此“四高”为满足生产而诞生的。它采用多cpu结构,以多总线连接,进行高速数据传递;采用精简指令集机,实时多任务操作系统并行处理;设置多重缓冲器,故障诊断、自动检错、纠错、系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。

3、智能化。人工智能可使机器具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,虽然机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能,但依赖高性能、高速的微处理器可使其具有低级智能或人的部分智能,从而达到更精确的控制目标。机电一体化的发展和进步体现在其产品的智能上,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一。它是在控制理论的基础上,吸收人工智能、心理学、生理学、运筹学、计算机科学等新思想、新方法,模拟人类智能,对诊断过程、人-机接口、自动编程和加工过程等问题进行分析、判断、推理、构思和决策,以取代或延伸制造工程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承和发展,以求得到更高的控制目标。

4、微型化。微型机电一体化系统是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物,是机电一体化的一个新发展方向,微型机电一体化产品,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,其体积小、耗能小、运动灵活,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,目前已可运用蚀刻技术在实验室制造出亚微米级的机械元件,当将这一成果真正应用到实际产品时,其机械部分和电子元件即可完全集成在一起,组成一种体积很小的自律元件。在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性,是近年和将来十大关键技术之一。

5、绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。工业的发展,使得资源减少,生态环境受到严重污染。因此绿色化成了时代的趋势,产品的绿色化成了适应未来发展的一大特色。

6、系统化。系统化要求系统体系结构采用开放式和模式化的总线结构,系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。其中,仿生物系统化就是根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,引导机电一体化产品向着生物系统化方向发展。

7、网络化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球,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的应用使家用电器网络化已形成优势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,能使人们待在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,其产品无疑将朝着网络化方向发展。

8、柔性化。机电一体化产品的控制和执行系统具有足够的“冗余度”,即有较强的“柔性”。

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关键词：机电一体化 作用 影响

一、机电一体化的概念

机电一体化技术最初定义是将机械、电子、计算机与自动控制综合运用的一项复杂技术，机械与电子融为一体，使物流、能量流和信息流融为一体。笔者认为现在机电一体化技术是一个高新技术融合的代名词，已不完全是机械与电子技术的结合。例如许多机电一体化产品，已将光纤技术、网络技术、智能技术融合进去，形成新的、性能更优越的机电一体化产品。这些技术使机电一体化产品具有智能功能，实现优化控制；使产品具有通讯功能，实现多个机电一体化设备的协调控制，以致整个企业的综合自动化。

二、煤矿机电一体化技术应用实践

1.我国煤矿机电一体化的现状

近几年来，我国煤矿机电一体化产品的研究和生产得到长足的进步。例如，国产电牵引采煤机已经占领国内市场，煤科院上海分院、太矿、鸡西煤机厂生产的电牵引采煤机，核心部分是由安装在采煤机上的计算机和传感器组成，具有多种保护、遥控功能。无锡采煤机厂将典型的机电一体化产品――开关磁阻电机用于采煤机电牵引，使电牵引采煤机的机电一体化水平得到进一步提高。又例如，国产全数字化直流提升机也已占领国内市场，这项技术不仅煤科总院、中国矿大等科研院所、大专院校所掌握，兖矿集团也自行研制成功全数字直流提升机，并有多台投入使用。此外，冶金自动化院研制成功全数字交交变频提升机，装机容量达2×3000kW，2001年11月在淮南张集矿投入运行以来，效果良好。

但国产煤矿机电一体化产品还存在许多问题，例如核心部分国产化程度不高；单机自动化水平尚可，但一般不具备通信功能，处于“自动化孤岛”状态；设备监测信息量不少，但未得到充分利用等等。因此，发展国产煤矿机电一体化产品，在技术上还应注意以下几点：①研究具有自主知识产权的核心装置，增加产品国产化的比例；②增加产品的通信功能，以适应综合自动化的需要；③进一步提高产品（尤其是大型设备）的故障诊断功能和智能化程度。

2.我国煤矿机电一体化的应用实践

（1） 矿井安全生产监测监控系统中的应用

矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。我国监测监控技术应用较晚，20世纪80年代初，原国家煤炭部组织了对国外煤矿监控技术进行大规模的考察和引进工作，此举大大促进了国内监控技术的发展。先后从波兰、法国、德国、英国和美国等引进了一批安全监控系统，在部分煤矿中应用；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，研制出KJ2，KJ4等系统并通过了国家鉴定。20世纪90年代以来，紧跟着世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等，它们的主要特点是:测控分站的智能化水平进一步的提高；具有网络连接的功能；系统软件采用了Windows操作系统，使用方便。同时，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字方针和煤矿安全规程有关条款的指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断涌现，不仅为各煤矿企业提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

（2） 矿井提升机中的应用

矿井提升机是一种实现机电一体化很好的矿山大型机械设备，全数字化，交、直流提升机。特别是内装式提升机，从结构上将滚筒和驱动合为一体，简化了机械的结构，是典型的机电一体化设备，这充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。全数字提升机高度可靠，具有可重复性故障寻址、完整的诊断设施和自诊断功能，以及简单而快速的通信功能；它采用总线方式，简化了电气安装；硬件配置更简单，也互相兼容，零备件也少；可以方便地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度等。

（3）井下带式输送机中的应用

在我国“八五”计划期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，极大地提高了带式输送机的质量和技术水平，并掌握了煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术。成功的研制了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器，目前我国已经自行生产制造了多个品种和多种类型的带式输送机。

三、我国煤矿机电一体化技术应用的发展趋势

我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，还极大地提高了煤矿的安全生产水平和能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。

四、结束语

近年来，随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展，信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化，在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此，机电一体化技术是企业信息化的重要支撑技术，是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广，极大地提升了我国煤矿生产的综合实力，为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭工业生产打下了扎实的基础。

参考文献：

[1] 谭得健 徐希康. 我国煤矿机电一体化技术的发展与思考，中煤网.2004

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[关键词]机电一体化；经济发展；趋势

中图分类号：TE65；TU712文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）47-0207-01

引言

由于信息技术的飞速发展，网络化、信息化概念向自动化领域的渗透，使得自动化系统的体系结构面临一场深刻的变革，这种变革也必将对机电一体化发展产生重大影响。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。

一、机电一体化在煤化工生产企业中作用

1、提高劳动效率；机电一体化产品的应用使过去落后的生产方式得到极大的改变，大量新型自动化电子设备的使用彻底转变了煤化工企业的作业模式，明显降低了工人的劳动强度，大幅提升了劳动生产率，极大地提高了劳动效率。

2、提高了劳动安全保障；传统的焦化工作环境非常恶劣，高负荷地工作会严重影响到操作工的身体健康和生产安全。采用机电一体化设备进行、运输、阀门的开启等，不仅可以使操作工从繁重的体力劳动中解脱出来，而且减少去有毒有害场所的次数故能降低发生事故和危险的几率，提高安全生产效率。

3、增加了经济效益和工人的劳动收入；焦化机电一体化技术的运用使得焦炭的产量大幅提高，增加了企业的经济效益，同样使工人的劳动收入有所提高，改善工人的生活质量。煤化工企业的快速发展带动了我市其它相关行业的快速发展，对地方经济的快速发展起到积极的推动作用。

二、机电一体化技术在我国经济发展中的作用

1.机电一体化技术在传统国民经济中的作用。机电一体化技术在传统产业中的应用将大大提高企业产品的竞争力，促进产品的更新换代，对国家经济产生巨大的推动作用。一方面传统制造业直接拉动着自动化制造装备的整体需求。另一方面，新兴技术发展刺激了新的技术装备的发展，如信息、材料、生物等。还有战略性可持续发展所迫切要求的特种高精尖自动化装备的研究发展，如海洋、空间、地下资源开发，国防工业精密加工，微机电器件制造，等领域。所以，机电一体化技术对传统国民经济的影响是长期的、持久的，甚至是决定性的。

2.机电一体化技术与产品的应用。机电一体化在机械和电子行业的应用已相当普遍，如数控机床（ONC系统）工业机器人等，此外，机电一体化技术与产品应用于化工部门，能预先报警，减少停车事故造成的损失。减少电能和化工原料消耗，并提高产品质量：应用于电力部门，能提高发电输电稳定性，优化电力分配并避免重大事故；应用于生活方面，电子化家用器械减少了人们的家务劳动量；应用于现代管理部门，自动化办公机械大大提高了管理效率和辅助人们决策实施各种战略方案。

3.机电一体化与企业的技术进步。企业的技术进步表现在生产、管理等各个方面的现代化，由于机电一体化的出现，使得生产方式向“柔性”转化，并向综合（集成）自动化发展，使信息在生产经营管理中的地位显著增大。机电一体化产品的出现，使得工厂自动化、办公自动化和社会服务自动化成为现实。

在企业管理中，机电一体化就是将市场信息供需变化有机的结合起来，成为指导生产的依据，所以把信息的收集、分析、技术经济预测和经营决策结合起来，用于指导生产、强化销售和技术服务是保证企业常胜不衰的重要工作。

在未来的企业里，一流的机电一体化设备、机电一体化产品和机电一体化在管理中的应用，将是企业进步和发展的标志。

三、机电一体化的发展趋势

1.智能化

智能化是机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是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，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而必要的。

2.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。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

3.网络化

早在20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的變革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。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。

4.模块化

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、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

5.绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

结语

机电一体化技术是众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。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和设计概念发生着革命性的变化。其产品具有自动化、智能化和多功能的特性。其发展趋势是朝智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、系统化方面发展。

作者：许文裴

    参考文献 

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关键词：机电一体化系统；机械工程；应用分析

目前，信息化社会为经济发展注入了新的活力，国民生活水平逐渐提高，使其日常需要也明显增多。科学技术作为现代生产制造的依托，可通过对现有技术进行创新并开发新技术来提高社会生产力。其中，机电一体化技术的发展使其代替传统机电技术成为机械工程及石油企业关注的焦点。其可以对复杂性强的工程进行处理，并能在一定程度上提高机械生产、石油加工效率，其所特有的科学化与自动化对于机械工程行业及石油企业等都发挥着重要的作用，并且对社会经济建设具有非常现实的意义。

1现代化技术在机电一体化系统中的应用分析

1.1自律分配化系统的应用

机电一体化系统是在科学信息技术发展的潮流下，对传统机电模式进行创新再开发的一种新型机电模式，其对机械工程、石油企业作业质量的提高具有一定的影响[1]。因信息技术普及比例相对较高，所以机电一体化系统也开始显现出其特有的自律性，主要是指机电一体化系统在开展工作过程中，每部分都是属于独立存在的，当运行过程中某一点出现了故障，只有故障点会停止运行，其他的部分仍旧可进行正常的工作，且其在工作过程中不受任何外界因素影响。机电一体化这种特别的自律分配对减少重大事故发生的可能性具有非常重要的意义，其能够在正常开展工作的同时，对工程本身安全性做出一定的防护。

1.2全息技术的应用

为保证机械工程中进行顺利，且能够对每一个环节都进行实时监控及管理，掌握机电一体化系统每一时段的运行情况，全息系统开始逐渐被机械工程专业工作人员所追捧，其对于机电一体化实现了其向自动化及智能化的高水平发展，为机械工程专业水平的提高提供了一定的奉献意义，将成为未来机械工程技术发展中的潮流。

1.3光学技术的应用

目前，高新技术普及下，信息化社会成为了我国未来发展的一大趋势，其通过光学技术及机械电子技术的结合发展，从而生成机电一体化系统的过程。之后，机电一体化带动了机械工程中电子工程的开发与建立。其中，光电一体化系统在机械工程中的应用可在一定程度上对机械工程过程进行规范，提高专业机械设备的使用效率，保障相关工作人员的人身财产安全。除此之外，光电一体化系统中应用了光电技术，其对机械工程信息传输方面有着重要作用，可利用光电技术，对光电一体化系统进行有力地开发与创新，且能为光电一体化系统进行一定的技术支持，这对完善光电一体化系统具有深远的意义。

2机电一体化系统在机械工程中的应用

2.1实现监控功能技术

机电一体化系统可对机械工程实行实时监控，监控范围包括了对机械作业、设备以及机械群运动等。当进行机械作业时，电子监控设备会对机械运转情况或者突发状况实施监测，发生事故时会发出警报声以提醒工作人员尽快停止使用，并将具体信息反馈给实施监控的上级工作人员，使其能够在最短的时间内完成对故障机械的修理与维护，并且保护了机械使用工作人员的安全。对于减小了机械故障造成重大事故的可能性，并从根本上降低了机械维修成本，这对提高机械工作的效率具有非常重要的意义。

2.2提高机械生产效率

机电一体化系统能够有效改善机械工程资源利用问题，可实现资源浪费现象，这对降低机械作业成本非常重要，并且能够在机械工作过程中，利用高新电子设备对资源使用情况进行实时调节，提高资源利用率。

2.3提升施工作业精准度

在机电一体化系统中，运用电子控制系统对机械设备精准度加以限制，可帮助其能够实现机械工程设备自动化。并且用电子自动化代替传统的人为称量步骤时，可提高机械作业中称量的精准度，这对机械工程完成质量提供了有力的保障。

2.4实现机械作业自动化完成

机电一体化应用于机械工程中时，可推动其向半自动化或自动化方面发展，利用设备自动化技术减少工作人员工作压力，并且可以代替传统人工测量等工作，可提高工程效率[3]。并且能够在自动化工作同时，减少事故对工作人员安全造成的影响，提高了机械工程设备及整个作业过程的安全性。因此，机电一体化系统所实现的机械作业自动化完成为机械工程行业的发展奠定了坚实的基础。

3结语

机电一体化系统作为科技信息发展下的产物，一直在不断地进行完善与改进，将其应用于机械工程或石油企业中时，可推动作业过程向自动化发展，并在一定程度上提高了工程作业精准度，这对机械工程及石油行业工作效率及质量都有非常重要的作用，对我国社会经济建设也具有深远的意义。

参考文献：

[1]黄囧.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].江西建材,2017(09):275-276.

[2]肖远见.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].科技创新与应用,2017(05):139.

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关键词：煤矿企业 机电一体化 煤矿开采 应用

伴随着社会发展和科技的不断进步，在煤矿开采中的设备也越来越综合化和自动化，并且其设备技术不断的向着组装及综合利用的方向发展。这些先进的技术和设备进一步的加快了煤矿企业的采煤速度和效率，为企业的经济效益做出来重大的贡献。这其中，机电一体化在企业中的应用起到了不可磨灭的影响和作用。本文就机电一体化的相关情况进行简要的概述，并就目前我国煤炭企业中机电一体化在煤炭开采中的应用情况进行简单的分析和总结，使得机电一体化技术更好的应用于煤矿企业的生产经营过程中去，从而不断的促进和推动我国煤炭企业的高效、快速、可持续发展。

一、机电一体化的概述

1、机电一体化的含义

所谓机电一体化，主要指的是将电子技术引进机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能以及控制功能等工作模块上，从而将软件技术、电子化设计同机械装置进行有机的结合，构成一个现代化、信息化、自动化的综合工作系统。

2、机电一体化的核心技术

目前，机电一体化的核心技术主要包括两方面，即硬件技术和软件技术。

1）机械本体技术

主要包括精度的提高、质量的减轻、性能的改善等。目前的现代机械采煤产品的制作材料通常以钢铁为主，因此，为了减轻机械本身的质量，就要在改进结构的基础上，采用新型的非金属复合材料进行制作，从而实现机械产品驱动系统的小型化，提高控制系统的快速响应，从而提高机械的工作效率，减少能量的消耗。

2）信息处理技术

现代机电一体化产品的进步和更新，其主要的内容就是对信息处理技术的更新和发展。因此，要想进一步的发展机电一体化，就必须要对信息处理设备的安全性和可靠性进行提高，例如，提高分时处理时输入输出以及数/模转换设备等的安全性和可靠性，从而提高设备的处理速度。

3）接口技术

对数据传递进行格式的规格化、标准化能够使得各计算机之间实现通信，而在这一过程中，采用同一规格标准的接口对信息的传递和维修以及设计的简化起着十分重要的影响和作用。目前，机电一体化的技术人员在系统接口的高速串行以及低成本方面进行重点的研究和开发，从而解决光藕器及光导纤维的标准化、小型化、大容量化，以及信号电缆非接触化等问题。

4）传感技术

这一技术主要着眼于传感器的在精确度、灵敏度以及可靠性方面的提高，从而更好的对系统的干扰因素进行防御。目前，通常在机电一体化系统中使用光纤电缆传感器，而外部的信息传感器则主要时开发非接触的检测技术。

5）软件技术

软件技术主要指的是软件的标准化，具体包括程序固化、程序模块化、程序标准化以及推行软件工程。从而减少了软件研制的成本，提高了系统生产和维修的效率。

二、煤矿机电一体化在煤矿开采中的应用

目前，机电一体化技术在煤炭开采中的应用主要体现在以下几个方面，具体内容即：

1、应用于采煤机当中

在采煤机中运用机电一体化技术，是煤矿开采中的一个典型的应用。如电牵引式的采煤机。与传统的液压牵引比较，这种采煤机主要有以下几个方面的优势，即：效率高、重量轻、尺寸小、结构简单；牵引良好；使用寿命长、运行可靠；动态特性好、反应灵敏；并可运用于大倾角的煤层当中。

2、应用于带式输送机当中

煤矿井下的主要原煤输送设备就是带式的输送机。它也是最容易实现机电一体化的煤矿设备之一。当前，其CST可控软启动设备主要采用了电、机、液的一体化技术。它能够为平滑起动系统输送大惯性的载荷。同时，也能够有效地提高输送机在监控设备方面的功能、寿命、灵敏度和可靠性。

3、应用于提升机当中

在煤矿的开采设备当中，矿井提升机是当前机电自动化、一体化技术应用最为广泛、深入的设备。特别是在内装式的提升机和全数字化的交直流提升机上的应用。内装式的提升机主要是将提升机在结构上使得驱动同滚筒结为一体，大大的简化了设备的机械结构，实现了机械-计算机-自动控制-电力电子的一体化和综合化。而全数字化的提升机则主要是通过总线的方法，提高机械的可靠度，将电器的安装技术和过程进行极大的简化，使得机械设备的硬件能够互相兼容、配置简单。

4、应用于其他方面

机电一体化技术还应用于其他的机械设备当中。例如，成组自动移架或者压双向邻架，就是将液压控制与计算机技术进行有机的结合，从而避免了对支架和顶板的冲击所产生的载荷。再如，液压支架也向着电液控制的方向不断发展。同时，电液控制设备还能对支架的工作状态进行检测。在煤矿的供电方面推行机电一体化的节能设备，从而使供电系统在质量、功率以及可靠性方面都得到了极大的提高。

结语

目前，我国的计算机技术、传感器技术、微电子技术、自动化技术以及软件技术都进行着快速的发展和变化，而机电一体化的核心特色也逐步的向着智能化、数字化、自动化的性能方向发展跃。因此，在煤矿企业的开采生产中应用和推广机电一体化技术的使用，为我国煤炭企业提高煤矿在采、掘、运等方面的工作效率，以及煤矿生产的综合实力提供了可靠的条件和保障，从而使我国的煤炭企业不断向着结构优化、安全、高效、洁净的方向建设和发展。

参考文献：

[1]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨，2008（08）

[2]谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化，2009（15）

[3]宋云夺.光机电一体化业的未来[J].光机电信息，2008（12）

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【关键词】机电一体化;数控坡口机;技术升级

引言

在世界经济全球化的大背景下，我国改革开放不断深入，市场经济竞争越来越激烈，经济的发展和市场的竞争对工业生产自动化的要求越来越高，各种机电一体化设备技术要求越来越严格。机电一体化是伴随着科技革命和电子计算机技术发展而形成的一种综合化高精端的机械运用方式，主要应用技术有机械技术、电子技术、信息技术、传感器技术、信号接口技术等。数控坡口机在工作过程中需要机电一体化技术作为技术支撑，但是现阶段机电一体化在数控坡口机在应用过程存在诸多问题，比如数控切割技术落后、套料技术缺陷等，本文将对数控坡口机技术升级做详细探讨。

1.数控坡口机工作原理

数控坡口机主要是用于管道铺设或者管道连接维修过程中对管道进行切割和开坡口的一项机械技术[1]。数控坡口机在工程建筑、工业生产等领域用途非常广泛，是一种数字化控制的高尖端技术含量的专用设备。数控坡口机技术含量是一国数控科学水平的展现，是衡量一国科技生产力的重要指标。数控坡口机在管道切割或开坡口的过程中，利用三轴数控系统逐一对钢管工件的移动、旋转进行控制。工作时只要制定切割标准和切割程序，系统就会自动对控制伺服直线轴进结合，让钢管在移动时带动钢管工件旋转，让枪嘴按照事先设定的规格要求对管道工件进行切割。坡口机在管道切割过程中难免会产生摩擦高温引出火花，从而出现火焰切割状态。由于在切割过程中火焰温度较高，如果火焰距离管道工件表面太近或太远，会导致切割效果不理想。而枪嘴在钢管切割过程中的示意图如图1所示，枪嘴与位移传感器连接在伺服电机的系统上，伺服电机控制枪嘴的工作速率和切割深度，当枪嘴发生旋转时会改变枪嘴与钢管两者之间的距离。而位移传感器更够精确测量钢管表面与枪嘴的距离变化，一旦两者距离超出合理范围，位移传感器就会将测量结果传送到PLC数控系统装置，系统将实时修改并控制电机带动丝杆螺母，从而有效调整枪嘴和钢管之间的距离，确保火焰切割效果处于良好状态（见图1）。

2.数控坡口机应用中存在的问题

2.1 数控切割技术落后

数控坡口机作为一种专门应用的技术设备，主要功能就是对管道工件进行坡口切割，破口切割的质量越高后期焊接效果就更佳。切割工序作为数控坡口机第一道工序，是后期进行管道工件焊接的重要前提。因此数控坡口机的关键切割技术关系到整个工程质量好坏。然而我国的数控坡口机在管道切割技术方面存在巨大的漏洞，技术相当落后，很多施工企业为了能够获得良好的切割效果，往往在数控切割机边缘加入刨边机或其他人工辅助工序，这样就明显增加了关键切割的工作程序，既浪费了大量的钢材，又浪费了工作时间，导致工作效率极其低下。

图1 数控坡口机枪嘴控制部分工作原理示意图

2.2 套料技术缺陷

我国的数控坡口机编程操作复杂难懂，很容易因为操作失误造成刚才切割不规范问题，从而浪费大量的钢材管件。我国的数控坡口机的编程软件是一种简单的NC转换软件，以人工操作的方式对套料进行排列，这种套料方式只能对局部的钢材进行切割控制，不能对整个钢材进行切割，且极易因为人工失误操作造成钢材浪费，甚至整个管道彻底报废。因此，我国现在使用的数控坡口机套料技术缺陷明显，机械工作效率低下。

3.机电一体化在数控坡口机技术升级应用对策

3.1 改进切割技术

将机电一体化技术运用于数控坡口机技术升级中，能够利用机电一体化设备的微电子技术、电子电工技术、传感器技术等多种技术的有机结合实现高端智能化的机械切割模式[2]。首先采用计算机微电子技术精确设计数控坡口机的枪嘴、传感器、连接带等各部分零件，确保各个零件配置合理，并预先完成设计零件的编程工作，然后通过微电脑系统对生成带坡口下指令，从而实现对管道工件的切割工序。这种完全在微电脑系统控制下的切割方式精准度高、速度快、质量好、费用低，既能大量节省管道钢材，又能有效提高机械工作效率。我国将机电一体化技术用于数控坡口机技术升级领域时间尚短，与国际上数控坡口机技术一流水平相比存在一定的差距，我国要立足国情，适当借鉴国外优秀的专业技术和科学经验，打造具有中国特色的坡口机技术。

3.2 优化套料技术

我国的套料技术缺陷明显，而将机电一体化技术运用于套料技术上能够优化套料工序。机电一体化设备运用自身的微电脑技术和机械技术优化套料软件配置和功能，科学合理地对材料进行排列，从而实现优化套料装置的目的[3]。套料设备在充分借鉴机电一体化系统控制和参数设置的经验前提下，使用最先进的优化软件预先对套料进行精准的画图和切割编程，然后生成全自动化、全程零件套料和管道切割工序，从而实现坡口机全程自动化对管道工件连续自动切割的效果。同时机电一体化对套料软件和各种数控化设备进行变成优化后，切割工序不用中断，有效提升了了钢材切割的精准度，大大提升了坡口机工作效率，节省了大量的管件钢材，降低了设备运行的成本，从而缩短了施工周期，提高了企业的经济效益。

4.结束语

21世纪的机电一体化技术是将机械技术、电子电工技术、微电子技术等多种技术紧密结合的一门新型技术，具有操作简单、工作高效、方便快捷的优势，真正实现了机械工作的智能化、自动化、人性化。机电一体化技术运用于数控坡口机技术升级中，能够提升数控切割技术，弥补套料技术缺陷，大大提升数控坡口机的工作效率和安全可靠性。随着社会经济的不断发展，数控坡口机技术和机电一体化技术的的紧密结合将大大推动工业生产力的发展，满足现代社会对机械自动化的高要求。

参考文献

[1]何四平.机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用[J].机械设计与制造，2013（7）：159-163.

[2]郎晋喜.机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用[J].应用技术，2013，10（31）：232.

[3]徐海卫，曾潇.机电一体化协调设计平台研究[J].制造业自动化，2010（3）.

作者简介：