機電一體化技術應用與研究

宋波

摘要：在機械工程方面，微電子技術與電子計算機技術的不斷發展使它們開始邁向機械工業領域，從而使機械工業的結構、產品功能、生產方式以及企業的管理上都發生了較大變化，工業生產的“機電一體化”正式進入到我們的生活當中，并得到了廣泛的運用。機電一體化指的是微電子、控制、信息處理、機械以及計算機的融合使用，這需要科技的進步和技術的發展來支撐。本文就機電一體化的技術內容以及應用研究進行分析，從而更深刻地認識機電一體化的作用。

關鍵詞：革新；機電一體化；技術

引言

機電一體化技術主要是從系統的工程出發，利用機械、電子等有關的技術來讓電子與機械有機結合，實現產品綜合性能的最優化。在上世紀的70年代，日本的科技工作者對機電一體化進行了系統的概括和總結，大規模的集成電路技術以及微型計算機技術的不斷發展，導致機電運用更加便捷和靈活，所要研究的方向也更加寬泛。在我國機電一體化技術也在近近十年得到了較大的發展與進步。

1.機電一體化技術內容

1.1機械技術

機電一體化存在的基礎就是機械技術，機械技術注重如何實現與機電一體化技術的適應。通過它的技術的不斷更新換代，實現材料、性能、結構上的工作變更，不斷提高精準度、縮小體積、改善性能。在傳統的機電一體化制造過程中，機械技術的發揮可以借助計算機來輔助實行，在新時期更是加入了人工智能系統，從而形成了新一代的機械制造技術。

1.2系統技術

系統技術是通過整體性的思維來組織實現的相關技術，注重從全局出發，逐步分解到與總體相連的若干單元部分。其中接口技術是系統技術的一個重要部分，它是連接各個部分的重要保障。

1.3傳感檢測技術

傳感檢測技術是整個機電一體化技術的感受器官，能夠有效地實現系統的自動控制與調節。系統自動化的能力越強就代表著系統越具有能力，現代的工程就要求傳感技術要能在惡劣的環境下快速、準確地獲得有效的信息，這是對機電一體化的一個高層次保護。

1.4計算機技術

計算機技術和信息技術，二者包含了信息的交換、運算、儲存、判斷與決策等等，其中還有著人工智能技術、專家系統技術等都可以有效地運用在機電一體化的工作處理中。

1.5自動控制技術

自動控制技術可以滿足在范圍很廣的情況下，經由控制理論知道完成的系統設計，實現現場調試、控制以及高精度的定位工作，對機械的速度控制、適應能力、正誤判斷以及檢索實現工作可行化。

1.6伺服傳動技術

伺服傳動技術包括了電動、氣動以及液壓等方面的傳動裝置，它能夠有效地實現信號與機械的動作轉換，對系統部件的動態性能以及質量控制有著重要影響作用。

2.機電一體化技術應用研究

2.1自動機與自動生產線

在國民經濟生產中，經常會使用到自動機械裝備，這也是機電一體化技術運用的體現。例如在運用在啤酒生產上的自產線達到2000～80000瓶/h，在易拉罐灌裝生產線上達到18000～120000瓶/h，香煙自動化生產，包裝印刷自動話生產等等都體現了機械自動化在現代生活中的廣泛應用，實現了電子技術與傳感技術的有機結合?？删幊绦蚩刂破鳌⑷藱C假面控制裝置以及變頻調速器等等，都體現了我國對機電自動化的有效應用。在未來使用自動機與生產線的公司和企業會持續增高，而對于這些設備的維護和管理也成為了一個值得關注的內容。

2.2人工智能控制技術

我國工業的特點為大型化、連續化以及高速化。而傳統的控制技術已經不能滿足日益上升的工業需求，所以人工智能技術的開發與運用勢在必得。人工智能技術主要有專家系統、網絡神經以及模糊控制等。人工智能系統在我國企業的產品設計、控制、生產以及診斷上都有較為廣泛的運用。例如在軋鋼系統、電爐、車間、高爐控制系統等等方面都有所運用。

2.3分布式控制系統

分布式控制系統主要是通過一臺綜合處理器來對與之相連的若干部分進行智能控制。分布式控制可以分為多級來進行控制，通過計算機技術的運用實現監視、控制、操作和管理?？萍疾粩噙M步，測控技術也得到了發展，分布式控制系統所能涉及到的范圍也越來越廣泛。除了可以對生產過程進行控制，還能夠進行最優化設置，對生產定時進行調度，計劃生產管理，集測量、管理與控制為一體，呈現出多樣化、簡易化、擴展化、可靠性強的控制系統。分布式控制系統的運作上對監視采取集中的手段，對控制采取分散的手段。因為有的故障影響面較小，并且系統有保護功能，所以基本可以排除人工手動失誤的問題，增強可靠性。分布式控制系統較傳統的集中控制，更具有針對性和安全性，功能使用也更為強大，在現代的機電一體化系統生產中占據重要地位。

2.4開放式控制系統

開放式控制系統是計算機技術發展的一種新的結構概念體系。它所關注的“開放”主要是實現信息交換的共識和提供支持，能夠有效地實現不同公司之間產品信息的交換與共享。開放式控制系統是通過計算機的互聯來實現工作的經營、管理與決策。利用現場的儀表與控制室的設備相連來達成一體化，實現測量與控制的工作內容。

2.5計算機集成制造系統

從貨物的原料獲取，生產以及產品的發貨都能夠通過自動一體化的控制來實現。目前我國大部分的公司企業都能夠達到自動化一體化的要求，但是這種單一流水式的工作方式很難滿足現代企業信息共享的需求，在管理上也存在著種種問題。在將來更有發展潛力的企業是質優價廉、小批量生產。那么就要提高生產率降低能耗，及時了解庫存情況，在公司的周轉上實現經營和管理的優化。

3.結論

隨著今后科技的進步，機電一體化技術將更廣泛地運用于機電行業并逐步滲入傳統行業，促進產品的更新換代，促進機電一體化產業鏈的形成與發展，使得我國的產業生產與結構調整更加完善。

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