機電一體化系統在機械工程中的應用

張帆 劉佳

摘要：互聯網信息技術的迅猛發展，使得科學技術也發生了很大變革，尤其是網絡信息技術的發展，使得很多國家的經濟和工業生產都緊密的連續在一起，共同構成經濟全球化的發展格局。網絡信息技術快速發展也間接的帶動了遠程控制和監控技術的發展，尤其是遠程控制與終端設備是機電一體化中使用比較廣泛的設備，通過在機械工程行業中使用機電一體化技術，將會在很大程度上提升機械工程生產、作業效率水平。未來創新型的機電一體化技術研究出來將會對整個機械工程行業產生巨大影響。

關鍵詞：機電一體化;機械工程;應用

1機電一體化系統概述

為了實現機械工程操作的高效化和準確性，實行機電一體化系統的普及是非常必要的。在目前的機械工程發展過程階段，機電一體化系統已經應用的比較廣泛，隨著實際應用技術的逐漸純熟，經驗的不斷積累，也表現出比較明顯的特征。第一，機電一體化系統的具體實現是需要經過多門學科、多門技術綜合得出的，涉及的門類比較繁多并且實際應用涉及范圍比較廣泛。第二，機電一體化系統是將各個學科的科學知識進行整理整合、提煉優化出機械工程實際建設所需的操作系統，幫助機械工程完成一些操作任務，并且可以保證建設過程中相對的安全。第三，機電一體化系統的建立是基于對于自動化以及機電技術的純熟理論基礎，通過這些基礎技術的支撐和引導，幫助機械工程建立起比較良好的符合實際要求的機電一體化系統。

2機電一體化系統特點

2.1安全性能好

機電一體化系統技術的使用，使工程機械安全性獲得不同程度的有效提升。在機械工程中，機電一體化技術不僅能夠實施隨時的監測，而且自身還具備非常良好的保護功能。這讓相應工作人員的安全獲得了良好的保證，從而確保了產品本身的質量。

2.2應用范圍廣

機電一體化系統在具體的應用過程中，主要是融合了多項技術，因此使其存在著復合性的使用特征。此外，其應用的范圍也十分廣泛，適用于各種不同領域。機電一體化技術的使用不僅可以良好地解決原本技術功能較為單一的問題，而且還可以為各種行業提供多樣化的服務。

2.3科技含量高

機電一體化系統是一種綜合多種高科技的技術，本身具備較高效的科技含量，為其他高科技技術在各行各業的廣泛應用起到了一定的推動作用。

3機電一體化在工程機械當中的應用

3.1實現生產施工的半自動、自動化目的

工程機械在作業過程中的半自動、自動化實現，能夠顯著降低在作業過程中工作人員的勞動強度，并且讓生產的效率得到顯著的提升。與此同時，還可以規避因為工作人員的經驗不足而導致的負面影響，如因人為主觀思想而導致的事故出現。以三菱公司的挖掘機為例，其能夠對挖掘機的軌跡系統給予針對性的控制，并在控制板當中，工作人員能夠預先設計好挖掘機的運行軌跡以及鏟斗的運行工作形狀等，然后借助機械當中的微機操作系統，對挖掘機的不同部位發送相應的控制指令，從而實現自動化控制鏟刀、動臂以及斗桿等工作項目。在機械的作業過程中，能夠展現挖掘機的自動化工作能力，同時還可以對開口、斜坡以及特殊的斷面溝槽等在開挖過程中實現較高的精度控制。

3.2提高保養與維護效率

保養的質量將會直接決定設備是否會發生故障，所以必須定期對機械設備給予適當的保養以及維護。機械設備的管理人員必須按照機械保養的標準以及說明書當中的指導進行針對性的保養維護，與相關技術人員進行技術交流，定期抽查并監督保養的落實狀況。對發生故障的機械設備而言，傳統的機械設備只有在出現故障之后才會發現設備出現異常。對此，合理應用機電一體化技術，能夠在機械設備的許多部件當中安裝相應的感應設備。例如，溫度傳感器，在發動機的溫度超過界限值時，會自動發出報警，并借助顯示器讓施工人員了解發動機的工作狀態，從而針對性地進行處理，預防故障的發生。通過機電一體化技術，能夠顯著提高機械設備使用性能，控制管理與維修成本。自動化報警體系能夠對產生的故障具體位置給予準確性定位，并且能夠有效地改善工作人員的工作條件，快速地優化機械設備的工作效率，促使機械設備的維修、保養顯得更加有針對性和目的性，降低機械設備停機維修的時間，從而控制機械設備的使用成本，延長機械設備的使用壽命。

3.3節能應用

傳統的工程機械設備的能源消耗量相當龐大，但能源的使用效率卻非常低，能源的浪費現象非常嚴重。在應用機電一體化之后，可以借助類似于電子節能控制器的設備，大幅度提升挖掘機等大型工程機械設備的能源使用效率，并達到最大化的節能目的，不僅能夠實現能源的節省，還能夠提高設備的使用性能，操作也顯得更加便捷。除此之外，借助機電一體化技術，能夠讓工程機械的工作環境得到有效的優化，促使工程機械的使用更加環保和安全，并最大限度降低機械的磨損程度，提升機械設備的整體工作效率。

3.4工程機械作業精度控制

在工程機械眾多操作中，成品的精密度非常重要，其中核心參數如果出現了誤差，直接對產品性能有一定影響，但是如果能夠有效利用機電一體化技術，就能夠對整體操控過程的參數進行控制。比如，在混凝土攪拌環節中，如按照傳統技術來測量原材料的重量就會產生誤差，而在微機控制電子稱量系統中，就可以對所有原材料做出精準測量，大大減少誤差。在修建路面作業中，可以利用自動找平系統使路面建設更加平坦工整。

4機電一體化系統在機械工程中的發展趨勢

4.1自動化設備檢測系統

自動化設備檢測系統能夠自動發現機電設備生產過程中的危險操作并將其排除，同時自動化設備檢測系統還可以利用無損傷探傷法，對機電設備生產過程中的生產設備進行探傷以綜合分析其生產狀態以及故障發生率，從而在很大程度上提前排除了設備故障威脅，切實保障機電工程生產安全性。同時，該系統還可以和設備故障報警系統共同使用，在設備發生安全事故時，設備報警系統可以向工作人員發出警報并急停設備，大大降低了故障對于機械電 子工程生產過程中的威脅。

4.2儀表監控系統

儀表監控可以準確識別當前機電設備生產狀態從而預防各種故障。傳統的儀表監控有微處理器以及大規模集成電路等，隨著科學技術的發展，一部分機械電子工程已經使用可編程 邏輯控制器、分布式控制系統等，利用先進的儀表監控系統代替傳統儀表，在可編程邏輯控制器和分布式控制系統的科研基礎上，研究人員又研制出了新一代儀表監控系統如現場總線系統等。

4.3自律分配化系統方向

通常情況下，只有機電一體化系統發展到一定程度后，自律分配化系統才可以投入使用。自律分配化系統需要借助獨立的運行模式，具有比較強的自律性，其會隨著外界環境的變化而發生相應的變化，以更好地適應外界環境需求。自律分配化系統可以根據總指令，來使每個子系統獨立完成相應的工作，這樣既可以避免由于某一子系統故障而導致機械工程無法順利進行，還可以有效提高機電一體化系統的柔性，提高機械工程的運行效率。

5結束語

總之，通過與現代信息技術的充分融合與集成，機電一體化技術已經日臻成熟并取得了重大突破，并在機械工程領域得到了廣泛的推廣與認可。但目前此項技術還有很大的發展空間與研究的價值，應當以現有的技術成果為平臺，進一步研究新的信息技術成果，并及時與機械工程的需要相結合，從而促進技術的創新、行業的進步和社會的發展。

參考文獻：

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（1.作者身份證號碼：211224198806104924 陽英索機電技術有限公司 2.作者身份證號碼：21142119870130362X）