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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體自動化技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在當前的機電控制領域，機電一體化和自動化控制應用愈加廣泛，能夠有效發揮對機電產品質量的優化，切實提升生產效率，推動機電企業發展模式的改革，在根本提升行業智能化水平，促進整個經濟和社會的進步。為此，機電企業需要重視自動化和一體化新的發展形勢。本文闡述了機電控制系統和自動化控制技術的涵義，分析了自動控制技術在機電控制系統中的價值，與當前機電領域發展實際相結合，探討了機電一體化在機電控制系統中的應用方式，以期實現機電一體化的持續、長遠發展。
關鍵詞：
機電控制系統;自動化控制技術;一體化設計
0前言
隨著科技的不斷進步，自動化控制技術應用更加廣泛，在整個社會發展中必不可少。借助自動化生產控制技術，能夠實現生產規模的合理擴大，技術先進性突出。生產力的提升對機電制造業提出了了更高的標準和要求，需要滿足多層次機電標準，借助自動化控制系統，切實提升生產效率。因此，機電一體化發展迅速，在整個行業發展中意義重大。
1對機電控制系統和自動化控制技術涵義的闡述
1.1對機電控制系統涵義的分析
對于機電控制系統，主要是借助計算機進行生產程序的設置，實現對裝備的遠程控制，達到對生產過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統自身的性質，自動化是其突出的特點，與通信領域的能力進行結合，達到對整個過程的全面監控，同時，強化對細節的檢測，及時解決生產中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產環境威脅，能夠借助智能機電控制系統對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業自身，在機電控制系統的應用下，整個行業更具整體性，能夠高效地提升生產效率，綜合控制能力得以增強。
1.2對自動化控制技術的闡述
自動化控制技術依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產程序的設定，在無需人力協助的情況下，遵守生產規程，與人力控制相比，其優勢十分明顯，如借助硬盤驅動，能夠實現伺服系統的精準定位，即使運行環境比較復雜，也能實現較為穩定的工作狀態。
2自動控制技術在機電控制系統中應用途徑的分析
2.1對自動控制技術在機電控制裝備中應用的介紹
對于自動控制而言，其核心和關鍵性的內容就是裝備和控制器，簡言之，就是如果需要進行裝備運轉速度的記錄，借助控制器測試就能夠實現。很多機電企業都關注新型自動控制技術的應用，例如，PLC技術。將控制器置于機電控制裝備中，能夠實現整個生產系統的有效合成，在生產監控中，能夠有效、快速地發現問題所在，防止出現較大程度的損失，實現了對產品的全面優化。在整個自動化進程中，控制器的作用是實現了對人工的替代，借助精密儀器，避免誤操作的產生。
2.2對自動控制技術在機電微型計算機領域的應用的介紹
這一應用主要是借助控制裝備實現模型的構建，通過微信計算機，實現對生產程序的有效控制，其優勢十分突出，首先，實現了對自動控制和機電規模管理的調整和協調，使得單元性的技術得到有效結合，生產價值巨大，產品科技含量提升，生產時間被顯著縮短，對產品使用壽命也產生了正面影響，給企業減少了相對一部分投入。立足這些優勢，需要研發人員不斷進行新機電模型的研發，切實滿足生產需要。其次，立足安全，將自動化融入微型計算機，對危險的感知和反應能力增強，能夠及時發現生產漏洞，有效控制機器的運行狀態，降低損失。再次，立足機電一體化，自動化技術為機電一體化奠定了技術基礎，主要體現在傳感檢測領域。
3對機電控制系統一體化設計的全面闡述
機電一體化設計具有較為廣泛的覆蓋領域，主要體現在機械、電子等領域，只有不斷強化機電一體化加工技術，才能實現對整個機電控制系統的完善，加快機電智能化發展進程。機電一體化的集點是網絡化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業的龐大規模，類型復雜，在進行機電一體化產生研發的時候，要注重模塊化，形成產品標準，注重新型機電產品的研發。微型化的特征主要立足信息技術的發展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。
3.1對機電線路中一體化設計的分析
這一領域的設計主要體現在電子線路方面。傳統的機電控制中，實現了線路與裝備的隔離，設備運行中，很難實現對產品的全面、及時的了解，設備使用率不高。在應用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統，工作效率提升。在一體化設計中，產品質量被優化，工程流程被簡化，因此，機電企業需要重視引進，對傳統機電設備進行淘汰，發揮科技的力量，加快模塊經濟的發展。
3.2對機械裝置中一體化設計的介紹
對于機電控制而言，系統性突出，能夠實現對機械、控制、生產裝備的有效統籌，加快一體化設計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關系，融入一體化設計理念。要善于運用創造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。
3.3一體化設計在機電功能模塊中的發展
這一應用主要是指對整個機電控制系統和自動化控制技術進行統籌，將各個部分進行聯結，借助控制器實現對各個部分的控制。模塊一體化設計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發揮一體化的優勢。要立足企業實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現經濟效益。
4結束語
綜上，對于機電一體化而言，其是在機電控制系統和自動化控制技術相互融合的基礎上產生的，能夠有效實現對企業投資和收益的關系的調整，切實提升生產效率，推動智能化發展速度。因此，對于機電企業，需要重視研發機電一體化產品，加大信息使用，發揮自動化的優勢，促進經濟模式的轉變，節約投資，提升人員素質，強化人才建設，形成機電一體化的整體營銷戰略，樹立企業品牌。
參考文獻：
[1]王亞.機電控制系統的自動控制技術與一體化設計[J].科學大眾(科學教育),2015(03):178.
[2]王印束.基于動力傳動系統一體化的雙離合器自動變速器控制技術研究[D].吉林大學,2012.
關鍵詞：機電控制系統；自動控制技術；機電一體化；智能化
我國是當前世界上制造業大國之一，隨著生產力水平不斷提高，對機電等制造行業提出了更高的要求，不僅需要滿足人們日益多層次的機械需求，更要利用自動化控制系統提高生產效率，基于此，機電一體化應運而生，它能幫助機電企業擴大生產規模，在行業中占據越來越重要的地位。
1 機電控制系統和自動控制技術的概念
在了解機電一體化含義之前，需要理順機電控制系統和自動控制技術概念：
1.1 機電控制系統概念
機電控制系統是指利用計算機設置生產程序，通過控制裝備遠程遙控生產過程，它具有自動化、智能化、高效化[1]等三個特征，從機電控制系統本身來說，自動化是其最基本的特征，它能借助通信領域的力量，遠程監控機械生產，工作人員能夠通過微型計算機檢測生產細節，當生產過程出現問題時，能較快解決；從機電企業工作人員角度來說，智能化特征能夠幫助工作人員減少工作量，在一定程度上避免人工失誤，當機械生產環境較危險時，智能化機電控制系統能夠代替人力作業，保障工作人員安全；從機電行業的角度來說，機電控制系統將行業連接成一個整體，高效化特征能提高行業生產效率，促進新技術手段和綜合控制系統出現。
1.2 自動控制技術的概念
自動控制技術是指依靠控制裝置和控制器，設定生產工作程序，在沒有人力直接參與的情況下，按照一定生產規律運作，相對人工控制而言，它具有獨特優勢，比如自動控制技術中的硬盤驅動，這種“伺服系統”能精確定位，在嘈雜的工作環境中依然能穩定工作。
2 機電控制系統中自動控制技術的應用途徑
隨著科學技術進步，機電控制系統中應用自動控制技術的途徑越來越多，主要集中在以下兩個方面。
2.1 自動控制技術應用于機電控制裝備
自動控制技術核心內容是控制裝備和控制器，用一個簡單的實例來說，當需要記錄機電控制裝備的運轉速度時，要利用控制器來測試。在目前很多機電企業都開始引進新型自動控制技術，比如PLC，即可編程邏輯控制器[2]。
機電控制裝備中加入控制器，將生產系統聯合成整體，工作人員在監控生產過程時，能及時發現問題并解決，這樣不僅避免了企業經濟損失，也優化了產品質量。在這個自動化過程中，控制器在一定程度上能代替人力作業，以精密的計算程序代替人腦，減少人工失誤。
2.2 自動控制技術應用于機電微型計算機
自動化控制技術應用于機電微型計算機，其利用控制裝備建立數學模型，同時在微型計算機的輔助下，控制相關生產程序，它具有三方面的優勢，第一方面，從微型計算機生產價值來說，協調了自動控制和機電規律之間的關系，促進了單元技術的融和，自動控制技術應用于機電領域以來，產生了巨大的生產價值，提升了產品科技含量，縮短了產品生產周期，同時延長了設備使用周期，減少了企業投入[3]，需要注意的是，在這個過程中，促使了工程師不斷研發新型機電模型，提高了工作能力；第二方面，從安全角度來說，微型計算機中加入自動化，能較知危險，比如機電生產線中某一生產環節出現漏洞，自動控制裝備能立即停止機器運轉，減少企業經濟損失；第三方面，從機電一體化的角度來說，自動化技術為機電一體化提供了技術基礎，比如傳感檢測等。
3 機電控制系統中一體化設計
機電一體化設計覆蓋的應用領域較廣，主要有機械、電子等，掌握機電一體化加工技術，能完善機電控制系統，促進機電行業智能化進程。
機電一體化具有智能化、微型化、網絡化、模塊化等基本特征，其中需要注意的是模塊化特征，由于目前制造業龐大，種類繁多，在研究機電一體化產品時，難以將各廠家聯合起來，但是如果將機電一體化設計“模塊化”，制定產品各項標準，研發新型機電產品，小企業在這個過程中可以自主尋求合作廠家，擴大生產規模，提升生產效率。微型化特征是網絡背景下所獨有的，它突破了時間、地域限制，提升了機電一體化的影響力，用先進的微型技術改變了機電領域現狀。
3.1 機電線路中的一體化設計
機電線路中的一體化設計主要體現在電子線路上[4]，在傳統的機電控制中，電子線路與控制裝備隔離，使得在生產設備運轉過程中無法及時了解產品情況，降低了設備使用率，機電一體化后，微型計算機和控制器應用于機電控制系統，代替了原來的控制裝備，提升了工作效率，比如在汽車零部件生產工廠，建立了一體化機電線路后，能快速生產各類產品。
在機電線路中一體化設計優化了產品質量，簡化了工作程序和結構，凸顯了“一體化”的優勢，機電企業要大力引進，淘汰傳統機電控制裝備，利用新科學技術，發展企業模塊經濟。
3.2 機械裝置中的一體化設計
機電控制是一個完整的系統，統籌機械裝備、自動化控制裝備、生產裝備三者之間的關系，能促進一體化設計，這對機電工程師提出了更高的要求，工程師要找到三者之間的平衡點，加入一體化設計，優化機電裝置整體性質。
機電工程師要敢于打破常規，運用創造性思維，多學習和探討機電一體化設計，優化產品質量。同時機電企業要加大人員培養力度，多引進高素質人才，開展多種一體化實踐活動，讓工作人員在團結協作的氛圍里創新一體化設計，用高科技改變機電一體化模式，提升企業綜合實力。
3.3 機電功能模塊中的一體化設計
功能模塊中的一體化設計主要是指統籌整個機電控制系統和自動化控制技術，將每個部分最優的機電裝備組合在一起，用控制器協調各部分之間的關系。
模塊一體化設計需要貫徹“整體”的理念，不能單純地考慮某一個控制裝備或者控制器，這樣不僅不能把一體化設計優勢發揮出來，甚至有可能增加企業成本投資，比如機電企業引進最先進機電裝置，卻沒有更換控制器，這樣也無法提高產品質量和生產效率，所以機電企業只有根據實際發展情況，選擇最優的機電組合，才能追求最大經濟效益。
4 結束語
綜上所述，機電一體化是機電控制系統和自動化控制技術結合的產物，它能協調企業投資和收益之間的關系，提高企業生產效率，推進智能化進程。企業要順應時展潮流，大力開發機電一體化產品，用信息化、自動化帶動企業經濟模式轉型，從粗獷型經濟轉變為集約型經濟，節約生產成本，提升工作人員素質，培養機電一體化人才，制定機電一體化整體營銷戰略，打造企業良好品牌。
參考文獻
[1]潘六壽.淺析機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].黑龍江科技信息，2015，1：31.
[2]王亞.機電控制系統的自動控制技術與一體化設計[J].科學大眾（科學教育），2015，3：178.
[3]李安平.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].科技資訊，2015，19：59+61.
關鍵詞：機電一體化 化工項目 應用
如今，在眾多生產技術中首推的是在高科技高效率的現代工業流水線自動化生產技術中機電一體化技術。機電的一體化技術又名為機械電子學( Mechatro nics) , 此項技術的發明和拓展刺激了制造業技術進一步的朝高精準、高難度、高速度三方面發展，從而提高了工業產品在更新換代的速度水平，進而同時也刺激推動了多個領域生產力效率的提高。以上歸功于該項技術是結合兩大應用技術于一體，即電子技術與機械技術的結合，同時還糅和了電子科技技術及高精密機械技術以及計算機技術等多門技術科學的產物。此項技術誕生后，其應用范圍不斷的高速拓展，致使在全球社會化大生產的今天掙顯出重要的地位。由于該項技術比集中控制化系統所擁有的安全系數更高，功能性更強，因此現今大型機電系統一體化的主要趨勢是使用分布式控制系統。
一、化工作業中機電一體化的主要功能
現今，化工工程為滿足高效的生產速率，能源的低耗，高標準的自動化程度，工藝水平的高精確度，產品性能的高穩定度的性能要求，同時為實現產品的安全，可靠，好的工藝及經濟性，化工工程生產必須實現全面應用電子控制技術來取代傳統的機械設備控制技術，電子控制技術的應用為化學工程技術的進一步的發展提供了強有力的動力。當前，機電一體化技術在化工工程中主要實現如下功能。
1.降耗節能,實現工業連續化自動生產，提高勞動生產率
2.電子實時監控, 自動預警和故障推斷自診
3.生產精度的提高
比方說，在現代公路建設中，從原料供應上來說，供應商為了實現瀝青及水泥混凝攪拌設備在成品料的配比比例精度上的控制,廣泛運用了微機控制的電子稱量系統, 目的是使計量過程實現自動化。
4.生產設備控制
如電子調速器、化工儀表和自動化控制, 電子油門控制裝置、自動升溫控制裝置、自動停機裝置等。
5.自動化或半自動化
化工過程實現自動化或半自動化控制, 可以提高生產率，減輕操作者的勞動強度, 同時減少因工作人員操作經驗不足對作業精度的影響程度。
二、機電一體化在化工中的應用
1.煤礦、氮肥廠機電一體化技術的應用效果
機電一體化在煤礦開采，運輸，挖掘等環節的應用和推廣，大大提高了我國煤礦生產業的整體綜合實力，讓許多無科學秩序的生產變得秩序井然，為整個生產流程實現高效，潔凈，安全，結構合理的工業生產夯實了堅固的基礎。同時該項技術對煤礦的生產方式及設備規格有巨大的影響。實現機電一體化很好的礦山大型設備是礦井提升機，完全數字化，同時還有交流直流提升機。尤其是內裝式提升機, 其結構是將滾筒設備和驅動動力合為一個整體, 機械結構得到了進一步簡化, 是機電一體化技術應用的典型設備。除此之外還有精確可靠的全數字化提升機, 它擁有重復性故障排查尋址、成套的診斷設施和自我診斷功能, 同時還有簡便快捷的通信功能；該設備還應用了總線技術, 電氣設備安裝得到進一步簡化;裝備時硬件配置簡單, 零部件少，安裝快捷; 同時可以便捷實現設備的軟啟動、運行軟件控制和改變瞬間加速度的功能。另外，機電一體化在氮肥廠的自動加煤技術應用上也有良好的發展前景。主要技術特點是: ( 1) 在原有的下灰倉上增加能自動調節電子下灰配置; ( 2) 依舊采用原有造氣工段的油壓技術動力能量源; ( 3) 造氣工段路程實現控微機不停爐下灰控制。相信我國廣大氮肥生產廠家，都會應用這一自動化控制技術。造氣控制技術優越性在于能解決生產過程中的一些問題,污染指數得到進一步降低，企業的經濟效益和社會效益也得到進一步的提高。
2.環保綠色化趨勢
現代工業的飛速發展不僅豐富了人們選擇商品種類，而且愜意了人們生活方式；但是除此之外，工業化大生產也使自然資源進一步減少，尤其是不可再生的礦產資源，加之開采過程中對生態環境的破壞，某些國家的自然環境也遭遇到了前所未有的危機。隨著人們環保觀念的增強，人類逐漸意識到保護環境的重要性，許多環境保護組織相繼成立，呼吁著保護環境，保護唯一的地球家園。于是綠色化成了當今許多人青睞的經濟發展趨勢，綠色可持續發展下綠色工業產品逐漸成為當今工業產品的主流趨勢。綠色產品的好處在于其設計、制造、使用和銷毀整個周期中符合保護環境的標準,達到保護環境同時不危害人體健康。機電一體化能實現綠色化生產，對人類環境經濟具有遠大的發展意義。機電一體化技術綠色化必定會給現今的化工業帶來全新的動力。
三、結語
近些年來化工行業發展迅速，競爭日趨激烈，對生產技術要求也隨之越來越高，尤其對生產自動化，規模化，綠色化方面的要求愈發顯得重要起來，由此也推動著機電一體化向更高的科技標準前進。現如今，高科技的迅猛發展，讓科技水平日新月異，如網絡通信，生命科學，人工智能等多個先進領域科學技術的發展，都會使機電一體化技術向高性能化，高智能化，高人性化發展。所以，在化工行業應用上新的機電一體化技術, 能夠使企業獲得更好的經濟，社會，環境三方面的效益,同時是實現化工企業可持續發展的重要途徑。科學技術的快速發展必然也帶動著不同領域的先進科技逐漸走向融合，機電一體化也會趁著這種發展趨勢，融合更多的科技，將機電一體化技術帶向更廣闊的天地。
參考文獻
關鍵詞：機電一體化 作用 影響
一、機電一體化的概念
機電一體化技術最初定義是將機械、電子、計算機與自動控制綜合運用的一項復雜技術，機械與電子融為一體，使物流、能量流和信息流融為一體。筆者認為現在機電一體化技術是一個高新技術融合的代名詞，已不完全是機械與電子技術的結合。例如許多機電一體化產品，已將光纖技術、網絡技術、智能技術融合進去，形成新的、性能更優越的機電一體化產品。這些技術使機電一體化產品具有智能功能，實現優化控制；使產品具有通訊功能，實現多個機電一體化設備的協調控制，以致整個企業的綜合自動化。
二、煤礦機電一體化技術應用實踐
1.我國煤礦機電一體化的現狀
近幾年來，我國煤礦機電一體化產品的研究和生產得到長足的進步。例如，國產電牽引采煤機已經占領國內市場，煤科院上海分院、太礦、雞西煤機廠生產的電牽引采煤機，核心部分是由安裝在采煤機上的計算機和傳感器組成，具有多種保護、遙控功能。無錫采煤機廠將典型的機電一體化產品――開關磁阻電機用于采煤機電牽引，使電牽引采煤機的機電一體化水平得到進一步提高。又例如，國產全數字化直流提升機也已占領國內市場，這項技術不僅煤科總院、中國礦大等科研院所、大專院校所掌握，兗礦集團也自行研制成功全數字直流提升機，并有多臺投入使用。此外，冶金自動化院研制成功全數字交交變頻提升機，裝機容量達2×3000kW，2001年11月在淮南張集礦投入運行以來，效果良好。
但國產煤礦機電一體化產品還存在許多問題，例如核心部分國產化程度不高；單機自動化水平尚可，但一般不具備通信功能，處于“自動化孤島”狀態；設備監測信息量不少，但未得到充分利用等等。因此，發展國產煤礦機電一體化產品，在技術上還應注意以下幾點：①研究具有自主知識產權的核心裝置，增加產品國產化的比例；②增加產品的通信功能，以適應綜合自動化的需要；③進一步提高產品（尤其是大型設備）的故障診斷功能和智能化程度。
2.我國煤礦機電一體化的應用實踐
（1） 礦井安全生產監測監控系統中的應用
礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統，在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統并通過了國家鑒定。20世紀90年代以來，緊跟著世界監測監控系統的發展潮流，我國自行研發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步的提高；具有網絡連接的功能；系統軟件采用了Windows操作系統，使用方便。同時，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款的指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此，大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷涌現，不僅為各煤礦企業提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。
（2） 礦井提升機中的應用
礦井提升機是一種實現機電一體化很好的礦山大型機械設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一體，簡化了機械的結構，是典型的機電一體化設備，這充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，簡化了電氣安裝；硬件配置更簡單，也互相兼容，零備件也少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度等。
（3）井下帶式輸送機中的應用
在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的質量和技術水平，并掌握了煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術。成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
三、我國煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，還極大地提高了煤礦的安全生產水平和能力，創造了巨大的經濟效益和社會效益。
四、結束語
近年來，隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化，在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此，機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術，是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力，為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。
參考文獻：
[1] 譚得健 徐希康. 我國煤礦機電一體化技術的發展與思考，中煤網.2004
[關鍵詞]自動控制；機電一體化技術；生產
中圖分類號：TP273；TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0332-01
中國屬于世界上的制造大國之一，具有較高的生產水平，但高水平的生產力就要求機電應符合生產力的要求，制造業需要依靠自動化控制技術提高生產企業的生產效率。擴大生產規模，在制造行業中占據著較為主要的地位。有效的自動控制系統及技術、機電一體化技術在生產過程中顯得尤為重要。
1.什么是自動控制技術及機電一體化技術？
1.1 自動控制技術
自動控制技術顧名思義就是在不需要用人來進行控制的情況下，使用先進的科學技術及機械設備讓機器自身構成一個較為完整的系統進行正常工作及運轉的一項技術，是機械設備或機器根據控制技術設置好的程序及預期的各項步驟進行生產的過程。自動控制技術的應用很大程度減少了不必要的勞動力消耗，減少大量勞動力的干預情況；自動控制技術的應用還能在生產過程中減少失誤操作的發生，員工根據設定好的程序進行進行操作，生產的出錯率有所降低，提高了生產效率[1]。
1.2 機電一體化技術
機電一體化技術屬于一種較為全面及綜合性的技術，機電一體化涵蓋的方面主要包括信息傳感器、電子工業、微電子及信號變換等，主要核心為硬件及軟件技術，機電一體化技術很好的順應了時代的發展，屬于時展的產物，具有一定的智能化特點。機電一體化的構成中關鍵點在于信息處理技術，信息處理技術的應用效率促進了機電一體化，機械本體技術的應用效果與機械自身的材料存在著較為密切的關系，要想提升機械本體技術應嚴格把控機械原材料，將耗能降至最低。
2.自動控制技術及機電一體化技術在生產中的應用
2.1 機電一體化技術在數控機床中的應用
數控機床應用機電一體化技術的現象最為常見，數控機床一定程度上反映了機電一體化發展的主要進程及形態，隨著科學技術及職能化、自動化的不斷發展與進步，數控機床的先進技術不斷隨之變化，目前的數控機床存在著知識擴展功能、感知環境功能、智能化模擬功能、智能編程功能及網絡通訊功能等，在生產過程中一旦出現不能建模的現象，可以立即采用模糊系統進行加工，對加工過程中出現的故障進行診斷及調節，在最短的時間內恢復生產，減少因機器故障出現的生產力下降情況[2]。（見圖1）
2.2 自動控制技術在工業生產中的應用
自動控制技術及機電一體化技術在工業制造業中運用較為常見，特別是機械的制造方面，在制造機械的生產過程中，采用自動控制的智能化技術能將生產過程中可能出現的一系列影響生產的問題進行避免及排除，自動控制技術主要通過神經網絡與模糊系統相結合進行制造建模，采用自動控制技術中的反饋技術科學、有效及將生產進度把控好，自動控制技術能將突發的生產問題發生可能降至最低且及時處理突發問題。其主要采用機械故障智能診斷技術及智能傳感器技術進行智能化的監控及處理，有效的減少了生產問題的出現，為生產提供了有力及堅實的基礎。
2.3 自動控制技術及機電一體化技術在科技生產中的應用
自動化控制技術應用在機電微型計算機中主要是利用控制裝備建立一個完善的數學模型，在計算機輔助功能的幫助下將生產程序進行相關控制。自動化控制技術有效的將自動控制及機電規律之間的關系進行了協調，有效促進了單元技術的融合效果，具有較大的生產價值，將產品的技術含量提升至一定高度，將產品的生產周期大幅度縮短，延長了機械設備的使用壽命，將企業的投入降至最低，提高了生產力。還一定程度上的激勵了工程師不斷開發研制新型便利的基點模型，將工作能力提高至一定程度。自動控制技術還一定程度上提高了微型計算機發現漏洞的功能，微型計算機能快速對危險進行預知，利用自動控制技術將機器進行控制后，避免危險的發生，為企業發展減少風險及損失。
2.4 自動控制技術在科學技術中的應用
將自動控制技術融入進機器人的制造中，通過利用神經網絡技術對機器人進行智能化的控制，在合理應用自動控制技術后，機器人在原本具有的模仿及學習能力的基礎上能更加智能化的自我判斷外界的事物，對外界發生的事物作出最正確的選擇及反應處理。急切人主要通過模擬人生的思維模式及行為進行相關活動，急切人需要有機向外界接收信息及控制參數等任務，若將自動控制技術與機器人進行結合將實現設備無人自主操作的境界[3]。
3.結語
隨著我國生產力水平的不斷發展及提高，其對機電制造行業的要求亦越來越高，C電等制造業的高要求不僅需要滿足人們日益增長的機械需求，還應利用自動控制技術為企業提高生產效率。自動控制技術及機電一體化技術能有效提高企業生產效率，將智能化進程推進到一定層面，大力開發機電一體化產品，將自動化、信息化融入進去，帶動企業經濟模式的轉型及發展，努力培養自動控制技術及機電一體化技術的人才。將生產系統與機電控制裝備聯合起來，及時對生產過程中存在的、潛在的問題進行解決及預防，以精密的計算程序代替人腦，以快速的生產效率代替人手，減少失誤的出現，提高生產水平。
參考文獻
[1] 秦沖.光機電一體化技術在煤炭輸送控制系統設計中的應用[J].漯河職業技術學院學報，2016，15（5）：23-27.
對于現代工程機械而言，將機電一體化技術引進工程生產過程中，能夠將機械技術與電子控制等進行有機結合，提高工程機械的性能，保障了生產過程中安全性、經濟性、可靠性、操作性、生產效率等。機電一體化在現代工程中的應用主要體現在以下幾個方面：
（1）機電一體化技術在工程機械中監控功能的應用機電一體化技術的引進能夠使工程機械過程進行實時監控，包括傳動系統、執行裝置、制動系統以及液壓系統等，存在異常情況時會自動報警，并準確找出故障的位置。這也讓現代工程機械的機器使用效率得到提高，降低了設備維護工作的強度，縮短了故障維修時間，從而提高生產效率。
（2）機電一體化技術在工程機械中節約能耗的應用對于傳統的工程機械而言，在能源利用上，效率較低，比如液壓挖掘機在燃料能量的利用上，有效利用率只有20%，這樣讓工程機械迫切要求節能。日本小松公司挖掘機在節能上采用了新型節能控制器，即OLLS系統，其在節能效果上能夠節約25%的燃料。另外，日本日立公司生產的挖掘機采用卡特電子效率控制系統進行節能控制，功率利用率達到了98%，加大了生產率。
（3）機電一體化技術在工程機械發動機調控上的應用在發動機的調控上，機電一體化技術也得到了應用，包括自動停機裝置、電子油門控制裝置、自動升溫控制裝置以及電子調速成器等。
（4）機電一體化技術在工程機械作業精度控制上的應用成品在配料精度上，采用機電一體化技術，大大提高了精度的控制性。比如在
瀝青以及水泥混凝土在攪拌上，應用了微機控制電子稱量系統，從而實現了自動化計量。自動找平系統的引進，路面平整度達到了0.127MM/3M，同時也讓瀝青混凝土攤鋪機的施工質量大大提高。以超聲波技術為基礎的自動供料系統也讓供料過程調節實現了自動化，保障了攤鋪的質量。電子控制技術的引進，也讓工程作業的效率以及精度得到了提高，降低了工作人員的工作強度。
（5）機電一體化技術在工程機械自動化以及半自動化作業的應用自動化以及半自動化作業的實現，讓操作人員的工作強度大大降低，工程生產效率得到提高。自動化技術的引進還可以避免一些經驗不足人員的失誤，保證作業的精度。例如日本的三菱公司，將挖掘軌跡控制系統引進挖掘機中，通過對耗鏟斗的運動軌跡進行設定，并通過微機控制系統對動臂桿以及鏟刀的運動進行自動化控制，從而使挖掘作業更為精確。
（6）其他應用國外在推土機、鏟運機以及裝載機等生產過程中增加了自動變速器，從而傳動系的傳動比能夠結合外負荷的情況進行調整，從而使發動機的功率得到充分利用，能源的經濟性也得到提高，操作更為便捷，使得操作人員的工作強度降低。
2機電一體化技術在現代工程機械中的發展趨勢
機電一體化技術在現代工程機械中的發展趨勢主要以高性能化、微型化以及智能化為方向。在高性能化上，主要目標為應用模式的四高，即應用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如，新一代的CNC系統中，其主要以多CPU結構和多總線連接，在應用模式上符合四高的要求，這種系統的應用，能夠對多任務操作系統進行同時處理，實現高性能產品的生產。
微型化是機電一體化技術一個新的發展目標和方向，也是電子技術以及機械技術實現納米級結合的基礎。微型機電一體化產品，主要是指尺寸為納米級以及微米級的產品，體積一般在1立方厘米以下。這種微型機電一體化技術產品在軍事、信息以及醫療等領域中都起到了十分重要的作用，其具有小巧性、耗能性以及運動靈活性等特點。
機電一體化技術在發展過程中，智能化也是其發展的一個趨勢。對于現代的機電一體化技術而言，其發展離不開控制理論，這也是機電一體化技術與傳統機電一體化技術的區別，也是智能化的體現。智能化在實際生產過程中主要體現在產品的使用以及功能上。智能化主要結合了人工智能、生理學以及計算機科學等思想和方法對人類智能進行仿效，從而使機電一體化技術的適用范圍以及性能功能更具現代化。
3結束語
關鍵詞：設計制造 自動化 產品 發展
1.前 言
1.1 機械設計及自動化定義的產生
早在1971年日本的《機械設計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞，后來隨著機電一體化的發展而被廣泛的應用。美國機械工程師協會于1984年為現代機械下了如下定義：“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統”。它與前面提及的機電一體化是一致的，因此可以說現代機械就是指機電一體化系統。20世紀90年代國際機器與機構理論聯合會，給出了這樣的定義，機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統思想在產品設計和制造過程中的協同結合。因此又可以說機電一體化就是在機械設計制造及其自動化基礎上的發展。
1.2 機械設計制造及自動化的技術研究
機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門技術學科相互滲透、相互結合的產物，是正在發展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科，機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發展階段。
2.機械設計制造及自動化的原則
2.1產品的功能要求
任何一種產品都是為滿足人們的某種需要而開發的，都必須具有某種主要功能，不同的產品具有不同的主要功能。概而言之，都能對輸入的物質、能量和信息（即所謂工業三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質、能量與信息。因此，機械自動化系統也必須具有對輸入的物質、能量和信息進行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質、能量與信息的主功能。如圖2-1所示：
如上所述，機械自動化系統是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面的內容。作為產品，又包含著設計、制造和特定的功能以滿足使用要求，而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。
2.2產品的功能分類
根據產品或系統的主功能不同，可對產品或系統進行分類。
以物料搬運、加工為主。輸入物質、能量和信息，經過加工處理，主要輸出改變了位置和形態的物質系統（或產品）稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。
以能量轉換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統（或產品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內燃機等。
以信息處理為主，輸入信息和能量。主要輸出某種信息。如數據、圖像、文字、聲音等的產品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。
機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外，還應具體備其它內部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。
基于上述的功能構成原理，既有利于設計或分析各種機械自動化的產品，又有利于開拓思路，便于創造發明和創新。例如，根據3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統產品。
此外，對于不同主功能的加工機構，其運動方式不同，也構成不同用途的機械。。因此，工件與刀具的運動方式不同，便產生不同用途的機床。所以說機械自動化的發展空間非常廣闊，具有極大的想向空間，需要我們利用先進技術符合科學原理來不斷創新，設計制造出一流的自動化產品。
3.機械自動化系統在實際生產中的技術控制要求
生產過程中，對各個工藝過程的物理量（或工藝變量）有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現生產過程，對產品的數量與質量起著決定性的作用。例如，精餾塔的塔頂或塔釜溫度，一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定，才能得到合格的產品；加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍，否則將影響后一工段的效果；化學反應器的反應溫度必須保持平穩，才能使效率達到指標。有些工藝變量雖不直接地影響產品的質量和數量，然而保持其平穩卻是使生產獲得良好控制的前提。
3.1 鍋爐汽包水位的控制
鍋爐汽包是生產蒸汽的設備，幾乎是工業生產不可缺少的設備，保持鍋爐汽包的液位高度在規定范圍內是非常重要的，若水位過低，則會影響產氣量，且鍋爐易燒干而發生事故；若水位過高，生產蒸汽含水量高，會影響蒸汽質量。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產必不可少的措施，
1.雙沖量控制系統。在汽包水位的控制中，最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。如果根據蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質。將蒸汽流量信號引入，就購入了雙沖量控制系統。從本質上看，雙沖量控制系統是一個前饋（蒸汽流量）控制加單回路反饋控制的復合控制系統。這里的前饋僅為靜態前饋，若需要考慮兩條通道在動態上的差異，需引入動態補償環節。
2.三沖量控制系統。雙沖量控制系統還有兩個弱點：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態補償就比較困難；同時，對于給水系統的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入，構成三沖量控制系統。
從這里可以看出，這是前饋控制與串級控制組成的復合控制系統。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設定值過高或過低而造成鍋爐停車。
如圖3-1所示，為三沖量控制系統的方框圖，加法器的運算關系與雙沖量控制時相同，各系數設置如下：
a 系數C1通常可取1或稍小于1的數值；
b 若采用氣開閥；C2取正值，C2的值可按物料平衡關系進行計算；
c I0的設置和取值仍與雙沖量控制系統相同。
在三沖量的控制系統中，水位控制器和流量控制器的參數整定方法與一般串級控制系統相同。在有些裝置中，采用了比較簡單的三沖量控制系統，只用一臺控制器及一臺加法器，加法器可接在控制器之前，也可接在控制器之后.加法器的正負號是針對采用氣關閥及正作用控制器的情況。接法的優點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現。但如果系數設置不能確保物料平衡，則當負荷變化時，水位將有余差，這類接法，水位無余差，但使用儀表較前者多，在投運及系數設置等方面較前者麻煩一些。
3.2冷卻器的控制方案
冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態氨等介質作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內蒸發進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產工藝要求，工業用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。
1.控制冷卻劑的流量。
為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現的。該方案控制平穩，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用物料出口溫度與液位的串級控制方案，使用這種方案時，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發空間。也可以采用選擇性控制方案。
2.控制氣氨排量。氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外，冷量的利用不充分。為確保系統的安全運行，還需要設置一個液位控制系統，防止液氨進入氨管路而導致壓縮機損壞。
根據以上分析研究可知：自動控制裝置和被控的工藝設備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。因此，保證生產過程的安全，降低了勞動強度。
4.機械自動化系統的發展趨勢
隨著機械自動化技術的快速發展，機械自動化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢，與傳統機電產品相比，機械自動化產品具有高的功能水平和附加值，它將給開發生產者和用戶帶來社會、經濟效益。
由于機械自動化產品實現了工作自動化，所以生產力大大提高。例如：數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。柔性制造系統的生產設備利用率可提高1.5～3.5倍，機床數量可減少約50%，節省操作人員約50%，縮短生產周期40%，使加工成本降低50%左右。此外，由于機械自動化工作方式具有可通過調整軟件來適應需求的良好柔性，特別適合于多品種、小批量產品的生產、是縮短產品開發周期、加速更新換代的重要途徑。
4.1使用安全性和可靠性提高
機械自動化產品的功能包括：監視、自動報警、自動診斷及自動啟用保護裝置等。這些功能在工作中避免和減少人身與設備事故，設備的安全性能有了很大提高，機械自動化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長。
4.2改善勞動條件，有利于自動化生產
機械自動化產品自動化程度高，是知識密集型和技術密集型產品，是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至是家庭自動化，從而可促進我國四個現代化的實現。
4.3節約能源，減少耗材
節約一次和二次能源是國家的戰略目標，也是用戶十分關心的問題，機械自動化產品通過采用低能耗驅動機構，最佳的調節控制，以提高設備的能源利用率，可達到明顯的節能效果。同時，由于多種學科的交叉融合，機械自動化系統的許多功能一方面從機械系統轉移到微電子、計算機系統，另一方面從硬件系統轉移到軟件系統，從而使得機械自動化產品系統朝著輕小型方向發展，減少了材料消耗。
5.結論
因為現代機械自動化在設計和制造上具有多功能、高質量、高可靠性，低能耗的意義所以機械的設計、制造、都是圍繞著機械自動化來進行的。
機械自動化技術所面臨的共性關健技術是傳感檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、接口技術、精密機械技術及系統總體技術等。所以說，機械自動化系統就是機電一體化系統。機電一體化的發展就是機械自動化的發展，所以廣大設計人員應清醒的認識到機械設計制造只有向機械自動化設計制造方向發展，才是機械工業發展的唯一出路。所以設計人員不能只熱衷于技術引進，不能僅僅安心于作為新技術的傳播者，而應該作為新技術產業化的創造者。為機電一體化技術發展開辟廣闊的天地。
參考文獻：
[1]劉武發，劉德平.《機電一體化設計基礎》.北京化學工業出版社. 2007.5
在機械工程中,有效利用智能化和機電一體化不僅可以提高機械工程中的生產效率、減小能量的損失、節約能源,而且可以有效地保證施工質量,提高自動化水平,使其具有較高的精度。廣泛使用機電一體化不僅可以使機械工程有較好的經濟性和較高的技術價格比,而且可以使操作更加簡單、輕便,在當前,我國的機電一體化在工程機械中具有以下功能:
1.1自動報警、電子監控以及故障自檢功能
在工程機械中,電子監控就是對其傳動系統、工作配件、制動系統、發動機以及液壓系統等的工作狀態進行監控,一旦在監控過程中發現了異常現象,自動報警系統就會對出現故障的部位進行準確地定位,然后便能有效改善工作人員的工作條件,迅速提高機械設備的效率,還可以使設備的維護檢修工作變得更加簡單,使停機維修的時間減少,降低維修使用的費用,盡量延長機械設備的使用壽命。
1.2有效控制柴油機的功能
在工程機械中,有效利用電子油門的控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置以及電子調速器等機械設備可以真正實現控制柴油機的功能。
1.3使作業精度提高的功能
在瀝青以及水泥混凝土攪拌的現代設備中,為了能夠提高成品料的作業精度,都廣泛采用了微機控制的電子稱量系統,而且實現了稱量過程的自動化。因為應用了自動化的找平系統,所以大大提高了瀝青混凝土攤鋪機的施工質量。另外,瀝青混凝土攤鋪機因為使用了有超聲波技術的自動供料系統而完全實現了調節的自動化,進而在一定程度上提升了攤鋪的質量。對鏟運機鏟斗刀刃、平地機刮刀以及土機鏟刀進行機電一體化的控制,不僅可以有效減輕機械工作人員的勞動強度,而且真正提高了工程機械作業的精度和效率。
1.4使生產率提高、降耗節能的功能
在傳統的工程機械中,一般能量利用率比較低,比如液壓挖掘機的燃料能量的利用率在30%左右,這樣低的能量利用率使得工程機械必須注重節能發展。在發達國家,他們的挖掘機都已經采用新型的節能控制器,這種控制器不但有良好的節能效果,而且采用卡特電子效率的控制系統,通過綜合控制泵和發動機,大大提高了工程機械的生產效率。
1.5工程機械作業過程的半自動化或自動化功能
為了真正減輕工作者的工作效率,提高機械的生產效率,大量的企業在工程機械中開始實行半自動化或自動化控制。這種功能還減少了由于工作者的經驗不足而對作業精度的影響。在我國一些先進的企業中,其挖掘機都設有特殊的軌跡控制系統,即挖掘軌跡控制系統。在控制板上,有關的工作人員只要把挖掘機運動軌跡的路線設計好,就可以依照各種角度傳感器的信號利用微機控制系統對動臂、鏟刀和斗桿進行自動控制,這樣不僅實現了對工程機械作業進行自動化控制,而且還能夠精確挖掘各種特定開口與斷面的斜面、溝槽。
2我國機電一體化在工程機械中的應用前景
由于控制、電子、計算機、光學等多種學科與技術的快速發展,我國的機電一體化也得到了前所未有的發展,如今在工程機械領域機電一體化的應用前景可以分為以下幾個方面:
2.1模塊化
由于科學技術不斷進步,社會分工不斷精細,我國機電一體化的產品數量和產品種類也變得越來越多,所以,應該加快實現機械產品的動力接口、機械接口和電器接口的標準化,雖然這項工作比較復雜而且困難,但是卻尤為重要,因此說,工程機械機電一體化的發展變成模塊化是一項任重而道遠的任務。但是,只要實現了工程機械機電一體化的模塊化,就可以有效匹配各單元和部件,比如:具備視覺、識別以及圖像處理等功能的控制單元、減速于一體的動力單元等等。只有這樣,整個社會才能進一步分工,新產品才能更快被研發,工程機械才能不斷擴大生產規模。
2.2智能化
在21世紀的工程機械領域,機電一體化將會把智能化應用作為一個重要的發展方向,現如今,有越來越多的人開始研究人工智能方面的內容,主要表現在機器人和數控機床的智能化應用上。一般所說的智能化就是指在有關的控制理論的基礎上,利用人工智能、模糊數學、心理學、運籌學等新思想、新手段在工程機械上中進行應用和分析,讓工程機械通過自己的判斷推理、邏輯思維以及自主決策等能力進行運作,這樣就使得機電一體化滿足了更高的要求。為了符合時代的發展趨勢,工程機械的智能化發展將成為必然。
2.3網絡化
機電一體化之所以在工程機械中獲得廣泛應用,這與計算機信息網絡技術的快速發展是分不開的。目前,大多數新型的機電一體化都具有較高的質量、強大的功能,而且有相當好的社會價值和經濟價值,因此只要借助網絡就會在很短的時間內迅速暢銷。與此同時,在工程機械中監視技術和遠程控制技術也已經應用越來越廣泛,現在看來,機電一體化的發展趨勢將逐漸趨向信息化和網絡化。
2.4可持續化
不可否認,工業化的進程在很大的程度上提高了我們的生活質量和水平,然而,對我們的生活環境也造成了一定程度上的破壞,嚴重浪費了大量的自然資源。新世紀以來,人們越來越關注環保問題,公民也一直在不斷加強自己的環保意識,綠色產品的概念和設計制造越來越受到歡迎。已經有越來越多的企業在制造、使用、設計以及銷毀工程機械產品時都注重環保的要求,盡量提高資源的利用效率,滿足人們的健康需要。所以,在工程機械中,可持續化的綠色機電一體化產品將會越來越受人們的歡迎。
關鍵詞：煤礦企業 機電一體化 煤礦開采 應用
伴隨著社會發展和科技的不斷進步，在煤礦開采中的設備也越來越綜合化和自動化，并且其設備技術不斷的向著組裝及綜合利用的方向發展。這些先進的技術和設備進一步的加快了煤礦企業的采煤速度和效率，為企業的經濟效益做出來重大的貢獻。這其中，機電一體化在企業中的應用起到了不可磨滅的影響和作用。本文就機電一體化的相關情況進行簡要的概述，并就目前我國煤炭企業中機電一體化在煤炭開采中的應用情況進行簡單的分析和總結，使得機電一體化技術更好的應用于煤礦企業的生產經營過程中去，從而不斷的促進和推動我國煤炭企業的高效、快速、可持續發展。
一、機電一體化的概述
1、機電一體化的含義
所謂機電一體化，主要指的是將電子技術引進機械設備的主功能、信息處理功能、動力功能以及控制功能等工作模塊上，從而將軟件技術、電子化設計同機械裝置進行有機的結合，構成一個現代化、信息化、自動化的綜合工作系統。
2、機電一體化的核心技術
目前，機電一體化的核心技術主要包括兩方面，即硬件技術和軟件技術。
1）機械本體技術
主要包括精度的提高、質量的減輕、性能的改善等。目前的現代機械采煤產品的制作材料通常以鋼鐵為主，因此，為了減輕機械本身的質量，就要在改進結構的基礎上，采用新型的非金屬復合材料進行制作，從而實現機械產品驅動系統的小型化，提高控制系統的快速響應，從而提高機械的工作效率，減少能量的消耗。
2）信息處理技術
現代機電一體化產品的進步和更新，其主要的內容就是對信息處理技術的更新和發展。因此，要想進一步的發展機電一體化，就必須要對信息處理設備的安全性和可靠性進行提高，例如，提高分時處理時輸入輸出以及數/模轉換設備等的安全性和可靠性，從而提高設備的處理速度。
3）接口技術
對數據傳遞進行格式的規格化、標準化能夠使得各計算機之間實現通信，而在這一過程中，采用同一規格標準的接口對信息的傳遞和維修以及設計的簡化起著十分重要的影響和作用。目前，機電一體化的技術人員在系統接口的高速串行以及低成本方面進行重點的研究和開發，從而解決光藕器及光導纖維的標準化、小型化、大容量化，以及信號電纜非接觸化等問題。
4）傳感技術
這一技術主要著眼于傳感器的在精確度、靈敏度以及可靠性方面的提高，從而更好的對系統的干擾因素進行防御。目前，通常在機電一體化系統中使用光纖電纜傳感器，而外部的信息傳感器則主要時開發非接觸的檢測技術。
5）軟件技術
軟件技術主要指的是軟件的標準化，具體包括程序固化、程序模塊化、程序標準化以及推行軟件工程。從而減少了軟件研制的成本，提高了系統生產和維修的效率。
二、煤礦機電一體化在煤礦開采中的應用
目前，機電一體化技術在煤炭開采中的應用主要體現在以下幾個方面，具體內容即：
1、應用于采煤機當中
在采煤機中運用機電一體化技術，是煤礦開采中的一個典型的應用。如電牽引式的采煤機。與傳統的液壓牽引比較，這種采煤機主要有以下幾個方面的優勢，即：效率高、重量輕、尺寸小、結構簡單；牽引良好；使用壽命長、運行可靠；動態特性好、反應靈敏；并可運用于大傾角的煤層當中。
2、應用于帶式輸送機當中
煤礦井下的主要原煤輸送設備就是帶式的輸送機。它也是最容易實現機電一體化的煤礦設備之一。當前，其CST可控軟啟動設備主要采用了電、機、液的一體化技術。它能夠為平滑起動系統輸送大慣性的載荷。同時，也能夠有效地提高輸送機在監控設備方面的功能、壽命、靈敏度和可靠性。
3、應用于提升機當中
在煤礦的開采設備當中，礦井提升機是當前機電自動化、一體化技術應用最為廣泛、深入的設備。特別是在內裝式的提升機和全數字化的交直流提升機上的應用。內裝式的提升機主要是將提升機在結構上使得驅動同滾筒結為一體，大大的簡化了設備的機械結構，實現了機械-計算機-自動控制-電力電子的一體化和綜合化。而全數字化的提升機則主要是通過總線的方法，提高機械的可靠度，將電器的安裝技術和過程進行極大的簡化，使得機械設備的硬件能夠互相兼容、配置簡單。
4、應用于其他方面
機電一體化技術還應用于其他的機械設備當中。例如，成組自動移架或者壓雙向鄰架，就是將液壓控制與計算機技術進行有機的結合，從而避免了對支架和頂板的沖擊所產生的載荷。再如，液壓支架也向著電液控制的方向不斷發展。同時，電液控制設備還能對支架的工作狀態進行檢測。在煤礦的供電方面推行機電一體化的節能設備，從而使供電系統在質量、功率以及可靠性方面都得到了極大的提高。
結語
目前，我國的計算機技術、傳感器技術、微電子技術、自動化技術以及軟件技術都進行著快速的發展和變化，而機電一體化的核心特色也逐步的向著智能化、數字化、自動化的性能方向發展躍。因此，在煤礦企業的開采生產中應用和推廣機電一體化技術的使用，為我國煤炭企業提高煤礦在采、掘、運等方面的工作效率，以及煤礦生產的綜合實力提供了可靠的條件和保障，從而使我國的煤炭企業不斷向著結構優化、安全、高效、潔凈的方向建設和發展。
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關鍵詞：煤炭機電自動化；實用技術；發展前景
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.171
1 煤炭機電自動化實用技術
1.1 機電自動化
在機械設備技術中結合微電子技術，就形成了機電自動化，它是在不斷發展的科技條件下產生的自動化產品。機電自動化技術中有各種高科技技術融合，并且不僅僅是簡單地在微電機和機械技術的基礎上進行疊加，而是不斷的進行融合、發展和更新，進一步完善煤礦機電自動化的發展，提高其科學性。目前中國都已經將自動化診斷系統安裝在了煤礦機電開采機械設備上，同時還安裝了工程監測管理系統，進行全過程的管理并且處理、轉換、傳輸并保存相關的數據，準備了充分的信息和依據對機械設備工作人員進行指導，使煤礦機電設備具有了更好的自行診斷效果，幫助維護工作的順利進行。
1.2 控制計算機的網絡
網絡技術的進步可謂是日新月異，目前煤礦機電設備需要有良好的安全技術保障來對其運行進行保護，相關的檢測管理系統也在慢慢增加，在發展中形成了各自的運行體系，在設備運行的時候如果沒有及時并且順暢的進行信息溝通，就可能會增加項目的投資成本，影響維護工作的順利開展，需要進一步對煤礦機電自動化實用技術進行研究、強化發展，才能真正解決這種問題。煤礦井下使用的各種單獨機械設備以及數據測量點等都需要處于網絡之中，可以順利聯網進行運算，不管用哪臺現場機械設備都可以查閱到相關的信息，這樣一來現場工作人員就有更多的機會來對系統運行進行控制或者進行信息發送了，煤礦機電也因此實現了統一的調度運行管理和統一控制。
1.3 煤礦機電一體化
機電一體化是煤礦機電應用系統中相對完整并且實用性高的，這項技術擁有智慧能化和柔性化兩個最大的特點，智能化指的是機電設備一體化在運行的時候，提前安裝一些程序，就可以檢測機電設備每個機構運作的真正情況了，作用是在煤礦機電機械設備運行的時候可以自我進行管理和監控，出現故障自我診斷以及自我檢查，維護人員就不需要再負擔繁重的工作了，同時自動化的信息處理以及保存過程，使煤礦機電設備獲得了更高的運行效率，從整體上改善了中國煤炭企業的發展。
2 中國煤礦機電自動化實用技術的發展前景
2.1 應用在礦井安全生產和安全檢測方面
煤礦機電自動化實用技術在今后的日子里還會得到不斷的發展，并且在礦井安全生產和檢測方面得到廣泛的應用。中國的煤炭企業中絕大多數都是以自動化集約管理方式來進行生產的，煤礦企業因此具有了更高的安全運行效率，例如各種遠程操控技術的使用，這種非常實用的自動化技術通過無人監管解放了人力資源，而且可以有效的監督和管理礦井運行的安全，完成記錄工作，在獲取和收集數據的時候作用也是比較明顯的，管理人員從繁瑣的工作中擺脫了出來，工作效率也得到了提升。
2.2 應用在煤礦提升機方面
煤礦提升機在工作的時候，為了保證開采煤礦的過程中提升容器往來工作都能安全的實施下去，設備必須具有良好的運行安全效率，在煤礦提升機工作過程中必須要加強應用自動化實用技術。自動化技術是提升機運行機制的有效保障，使用信息技術我們可以實現遠程管理和監控工作自動化的進行，提高信息傳輸的準確性，并且科學的調節信號變頻。這種自動化全數字的管理方式可以保證控制和調節的有效性，使用那些控制性能好的儀器來對程序運行過程進行調節，強化主動控制，做好監控管理以及調節，真正為煤礦提升機的運行打好基礎，使其變得更加安全且高效，同時提升信號方面煤礦機電自動化實用技術的應用效果也得到了有效的提高。
2.3 應用在煤礦采掘方面
采掘工作是非常危險的，煤礦工人需要在煤礦井下進行采掘作業，一旦有事故出現很可能會帶來人身傷害，而且我們無法事先監測這種事故并做錯預防措施。如今應用了煤礦機電自動化實用技術，在對采煤機進行牽引的過程中自動化實用技術發揮了很大的作用，特殊情況下可以做到發電制動管理，對牽引機進行同時的牽引制動，這樣在50°傾斜角煤層環境中作業的工作就能更加的安全，并且采掘的效率也能得到提升。
參考文獻：
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1.1建立煤礦開采的監測和控制系統
現代煤礦機電一體化技術綜合多種高新技術，其中計算機技術和傳感器技術的應用，實現了對煤礦開采過程中的監測和保護控制，而且相關數據參數能夠直接反映在計算機顯示屏上。美國JOY公司生產的采煤機圖形顯示系統是當前煤礦開采階段實施監測和保護控制的先進代表，它是由多個信息顯示頁和連續性狀態圖組成，在煤礦開采過程中，系統操作者能夠為相關機械設備提供重要的信息數據。當系統出現故障時，它能夠發出警報指令，從而為系統提供保護控制。提升機是煤礦機電一體化產品運用的典型代表，該產品的控制系統和監控系統都實現了自動化。其自動化控制與計算機之間、自動化控制與傳動控制之間、裝卸載站與自動化控制計算機之間都是通過PMS網絡來實現實時數據信息的通迅，該提升機已經形成一個雙保護控制以及自動診斷等功能的全自動技術。
1.2煤礦機電一體化具有通信聯網的良好性能
一般情況下，在計算機上設置通信接口或專用通信模塊，能夠利用光纖實現與其它設備的連接，從而實現信息互換、聯動以及綜合控制。在一些發達國家中，他們通過在采煤機上安裝調制解調器，利用電纜將信號送到調職解調器上，再將信號傳送至地面控制中心，對采煤機實施全過程的監控。另外，采煤機還可以與其他機械設備和運輸設備進行信息互換和聯動控制；在歐洲一些發達國家中，已經研發出一種智能化的磁力啟動器，通過采用單片機來實現機體的保護和信息顯示功能，采用PLC技術來實現機體控制，從而實現智能化的保護、控制。另外，通過設置相應的通信接口，能夠與上位機組成通信網絡，實現對煤礦井下電網的遙感、遙信以及遙控，實現了礦井下電網綜合自動化的需求。
1.3傳感器技術的應用
在煤礦機電一體化產品中，傳感器是其重要的組成部分，它能夠煤礦機電一體化產品獲取信息數據的載體，一旦其質量性能得不到保障，就會直接影響機電一體化產品的可靠性和安全性。當前，煤礦開采中使用的傳感器都是采用紅外線、光纖以及射線等新材料組成，另外，將傳感器的敏感元件和變送電路等相連接，不僅能夠實現傳感器數據參數的測量，還能夠對機電一體化產品的數據信息進行綜合處理、計算，實現自動歸零、自動補償以及自動診斷，實現了傳感器的智能化水平。
2煤礦機電一體化技術發展的思考
首先，采用PLC技術作為煤礦機電一體化的核心裝置，因為PLC使用起來更加方便，而且其計算功能和儲備工程非常強大，在實際運行過程中消耗的能源較少，比較經濟，在礦井工作面狹小的空間里更加適用。所以未來煤礦機電一體化技術的發展要充分運用PLC技術，在保證煤礦開采安全性和可靠性的同時，提供更強大的功能效果。煤礦機電一體化技術應該具備有效的通信功能，而且其通信方式要具備良好的開放性和可靠性，這樣有利于對系統網絡連接的控制和保護。其次，我國煤礦機電一體化產品種類繁多，在實現統一監測、控制以及保護過程中不夠完善，應該進一步提高煤礦機電一體化的規范性、標準性以及通用性，在使用過程中應該具備良好的安全性、穩定性以及可靠性。重視煤礦機電一體化的先進技術研發，不斷優化煤礦機電一體化產品功能和性能，使其能夠為我國煤礦事業提供更加強大的技術保障。
3結語
1有利于安全生產機電一體化
有利于安全生產，煤礦井下作業環境陰冷、潮濕、粉塵多，對工人的身體健康的危害很大，采用機電一體化后，一方面可以減少人工作業，優化作業環境;另一方面，引入機電一體化能夠實現信息化自動控制，能夠實現機械設備功率實時變化，能夠實現除塵機、采煤機、烘干機等機械設備的轉速自動變速功能，大大降低機械的磨損。
2能夠提高作業效率盡管
目前很多企業開始進行機械采礦作業，但機械化水平不高，煤礦工人勞動強度依然很大。使用機電一體化技術后，可以代替大量勞動工人或普通機械設備進行作業，節省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產成本。
3有利于提高經濟效益
機電一體化有利于提高煤礦企業的經濟效益，主要是因為:①大大節省了物力、人力，節省了人力成本和其他機械設備使用和維護成本。②煤礦生產實現了自動化作業，勞動生產率得到了提高。③員工的安全狀況得到了保障，工作環境得到了改善。
二機電一體化在煤礦機械中的應用
1在線監控、故障診斷及自動報警監控系統
在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監控系統可以有效地監控采礦系統、制動系統、動力系統、液壓系統以及運輸系統等。若被監控對象發生異常，監控系統可以及時發出警報，監控系統具有強大的優勢。1)能夠自動診斷系統是否出故障及故障原因。2)可以及時準確地發出警報。3)能夠提高設備的使用壽命。4)能夠減少維修的成本和時間。5)可以有效提高安全事故責任人的管理水平。
2提升機械設備
半自動化或自動化程度煤礦機械設備的自動化或半自動化控制可以大大降低或減少因人為錯誤操作而導致的安全問題，還可以降低工人的作業難度，有效提升勞動生產率。
3應用于節能減排信息化
編程可以將液壓機、烘干機、傳送機等機器的電能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人員操作而造成的貨物裝載不滿或超載的現象，可定量傳輸原煤，大大降低了電量的消耗，提高了煤礦生產效率，優化了產業能耗結構，達到了節能減排的效果。
三機電一體化在煤礦機械中的發展方向
1更加智能化
智能化可以使煤礦開采系統更完善，能夠更好地滿足煤礦生產中的安全性、經濟性等要求。煤礦井下地形復雜，工作條件惡劣，各類安全事故時有發生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢。
2更加微型化
機電一體化更加微型化是指在煤礦機械生產中，機電一體化技術逐漸應用于微型領域。這是因為微型化具有體積偏小、便于操作等優點，它能夠為煤炭機械發展提供更高質量的服務。
3更加網絡化
隨著信息時代的到來，網絡技術得到了迅速發展，從而把人們的生活生產緊密聯系在一起。網絡技術應用到煤礦生產中后能夠對煤礦生產進行實時監控，能夠提升煤礦生產的安全性能。鑒于這些優勢，機電一體化在煤礦機械中必然趨于網絡化。
4更加環保化
現如今，環保提升為國家的重要日程。在煤炭生產中，環保更是成為了一個重要問題。因此，在煤炭開采中，環保問題必須放在首要位置，摒棄傳統煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進行科學、合理的規劃，使煤炭生產得到可持續發展，使煤礦生產與地區經濟保持協調發展。
四結語
