關于機電與電氣自動化的發展方向探析

潘飛

【摘要】電氣自動化的相關技術對機電技術發展有很大的促進作用，同時也進一步推動了機電一體化的發展進程。本篇文章分析了現代機電工程與電氣自動化的相關技術，并且進一步探討了機電一體化技術的發展方向。期望可以為相關領域提供一些有益參考。

【關鍵詞】機電；電氣自動化；分析；發展方向

一、電氣自動化的相關技術與現狀分析

（一）電氣自動技術

電氣自動化相關技術其綜合性很強，其中軟、硬件相結合；機械和電子相結合；強、弱電結合；系統與元件相結合是其主要特點。電氣自動化技術涉及很多領域：如電機技術信息、計算機與電子電力技術、網絡控制與機電一體化相關技術等，可以廣泛應用于醫療行業、服務行業、農業、工業及交通運輸等各個方面。自動化技術不但能夠最大程度提升勞動生產率，對人們的器官功能進行有效擴展，并且可以讓人們脫離危險與惡劣工作環境，不再從事繁重的體力勞動。這種技術促進我們國家的科學技術、農業與工業等發展速度更快，標志著國家現代化的發展水平。

（二）電氣自動化技術的現狀

電氣自動化的相關技術自五十年代開始，在我們國家出現并迅速發展起來，以工業企業的電氣自動化作為名稱。伴隨著現代電子科技的迅速進步，電氣自動化的技術也獲得了巨大成就：頒布了IEC61131控制器的標準，不但讓不同廠商、語言、產品及表達方法PLC產品編程接口變得標準化，還針對其語義與語法進行了定義；不但提升了代碼的運用效率，使得程序編程周期有效縮短，也使得程序變得更容易管理。我們國家的自動化大多分布在北京、上海、江蘇、廣東等一線城市，另外在環江三角洲及長江三角洲與一些省市的經濟發達及重工業地區分布廣泛。

Windows的各種微軟技術是工業控制標準平臺、規范與語言，PC人機界面是電氣自動化的主流，控制層運用Windows當做操作系統平臺，有利于使用與維護，并且可以實現辦公平臺的簡單集成。應用現場總線及分布式的控制系統，在二者的應用現場運用現場總線串行的電纜把IO模塊、PLC與現場的設備進行連接，使輸入輸出設備做出轉換，變成現場的檢測器與執行器。另外，電子商務的快速普及使得IT平臺與自動化更快地融合。

二、機電技術的概述

機電工程技術是電氣控制與機械技術的互相結合，可以針對機械設備與電力控制驅動進行研究。在二十世紀中葉，計算機與微電子技術不斷發展的基礎上，開始逐漸向工業機械發展，出現了機械電子工程。機械控制主要方式就是計算機與電子的控制，機電一體化技術發展越來越快，大大提升了機電產品的市場競爭力，改變了機電工程機械制造業的相關面貌。

機電一體化相關技術是把系統工程作為基礎，把微電子、信息、計算機、機械與微電子、接口、傳感器等技術進行有機綜合，使得整個系統達到最優化，通信與光學技術達到機電一體化程度。相關系統的分析與集成方式、建模、人工智能與光纖技術等都獲得了極大的發展，給機電一體化技術的發展更加廣闊的空間，為機電一體化奠定堅實基礎，并慢慢構建起完整而統一的學科體系。

現階段，機電一體化的產品包括：①計算機的集成系統，GIMC是目前較新型的生產模式，其由虛擬化、智能化、節能化、網絡化與數字化等優化集成構成，這種制造系統不但具有讓企業產品更快上市、提供更好服務、成本低、質量高等優點，還可以最大程度地提升企業的市場競爭力與應變能力。②數控機床：運用多總線與多CPU的結構與開放設計，使功能模塊與硬件體系結構得到最大提升。

三、機電與電氣自動化的發展方向

（一）微型機電化

現階段，實驗室中運用半導體器件制造的蝕刻技術，可以制造亞微米級機械元件，這一成果使得電子與機械達到完整融合，把CPU、傳感器、機體及執行系統實現集成，構成體積較小的自律元件，使得控制器與機械部分不再分開。不但把設備的整體功能進行有效融合，還大大降低了設備的自重與體積，實現節約大量空間與面積的目的。

（二）智能化

機電一體化相關技術的迅速發展以及不斷更新的產品，使計算機及微電子技術也在不斷地進步，機電及電氣化技術開始向智能化發展。智能化系統可以對實時的生產數據進行有效收集與整理，構建出相應的高端應用。系統可以對企業生產實際情況進行跟蹤與展示，并了解生產裝置的實時動態及工藝的流程等。支持企業管理團隊針對生產進行實時監控、事故追蹤及趨勢分析等，管理人員還可以隨時隨地運用移動設備對系統進行訪問，更快捷地掌握生產情況以便更好地進行管理。

（三）生產車間實現無人化

機電一體化發展與不斷研發的新產品，使生產環節很大程度上擺脫了人力勞動，機械設備按照計算機的設置程序進行自動運轉，整體管理系統采集與對各項數據進行系統分析，對生產任務進行合理分配，管理相關的生產秩序。目前，工業機器人正漸漸向智能化發展，其會在某些崗位代替人類，未來生產車間可以實現通過少數管理人員與技術、維修人員的管理下，達到自主生產的目的。

四、結語

伴隨著不斷發展的科學技術與各種先進技術的融合，產品與技術已經滲透到國民經濟的各個領域。高新技術與產品最大程度提升了企業的經濟效益，進一步推動了國民經濟的快速、健康發展。

參考文獻

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