機電工程自動化應用與發展分析

李志剛

【摘 要】隨著科學技術的不斷發展，技術的不斷更新，電子信息技術、計算機技術得到了顯著的提高和普及，不斷滲透到了工業領域，同工業生產機械設備得到了深度的結合，實現了工業生產機械設備的高度自動化和智能化。本文對機電技術的原理與升級進行了詳細分析，并討論了發展趨勢。

【關鍵詞】機電工程;自動化;應用措施;

一、機電技術的原理與發展

1.工作原理與優化方案

發動機、起制傳動、行駛轉向、曲柄連桿、配氣等主體部件是大部分生產機器的構成組織，局部對整體的效果起著間接或直接的影響，因而從主體部件入手，優化結構的性能、質量和精準度是改進并提高機器運行效率的必由之路。除此之外，對機器的構材也需要多加注意，以非傳統鋼鐵材料如金屬材料或復合材料等打造機器，可以有效減輕機身質量，最大限度地提高驅動功率，在削減物力耗材的同時達到改進機體的效果。

2.如何提升機電技術的應用

為了促進機電自動化技術的發展，建立于部件綜合性能上的弱點控制線路也應當被給以一定關注，對電機、信息處理設備和傳感器等方面的優化都能夠在保證弱電良好控制的情況下保障工作正常進行。傳感器的技術含量可以說直接干涉了信息交互的時效性與準確性，考慮到傳感器敏銳度對信息傳入速度的影響，為了提高訊息交互的精準程度，削弱各種因素對信息的干擾，對傳感器的改進與提高是必要途徑。在這一方面以設計便捷穩定為特點的光纖傳感器以非接觸性檢測驅動單元方向取代原本功能單純的信息交互工具，提高了傳感器的可靠性與敏感性，逐漸普及在各個領域。

二、如何升級機電技術

1.革新外部技術

由于當今社會的機器產品構材一般以鋼鐵為主，因此考慮到機械本身的性能、質量和精密度，外部技術的改革需要從以上幾點入手，嚴控產品的精密度，把握機械管理手段，以保證產品應有的性能與效率為前提減少資源損耗。

2.機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

3.信息交互與機械傳感

機器本身的敏銳度問題容易導致傳感通道不穩，造成對交互信息的精度存在或輕或重的干擾，因而為了保證信息輸入輸出的準確性，有必要加強機械本身的穩定程度和處理訊息的靈敏度。針對這一點，光線傳感被廣大企業愈加廣泛地使用于外傳感器上，藉由光纖傳感具有的非接觸性檢測技術，在確保機械安全與精度的同時，能夠對過濾外界干擾的信息準確快速的交互傳輸。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

4.外置儲存系統

信息傳感技術被微電子和機電技術所推進，而后者也同樣是推動信息處理機器的產生與發展的一大助力，只有完善信息處理技術，才能在設備平穩運行和信息完整輸出輸入的基礎上融合生產運用的倆個板塊，既提高了工作效率，又消除了外界干擾因素。

5.外部驅動系統

如果將機器比作人類，那么電機座起的作用恰如至關重要的心臟，它是機電自動技術正常運行的基石。考慮到自動運轉處理技術在效率方面尚有富余的發展空間，相關研究人員應將三位一體的統一性作為課題重點，研討如何發展能夠保證組件、電機與傳感器協調運行驅動外部單元的內部編碼，達到提高機電自動化技術的效能與效率的目標。

6.信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

7.接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

8.軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

9.信息交互系統

對信息規范正確的傳輸要求需要在科學操作的指導下進行，由于傳遞口各不相同的規格導致信息交互遇塞，同時難以反饋系統的自檢與修復情況，因而統一傳遞口的規格、便捷化傳輸途徑、簡化整個程序的運行方式是改革信息傳遞技術的必由之路。

1 0.革新內部技術

為了最大限度的維護機器內外系統的同步性與可用性，對機電器械的革新需要保持內外一致的升級步調。標準合理的機電內部系統需要配合內部組件分布的標準程度和內部構造升級的穩定性，只有如此才能促進機電內部成功升級，達到提升效率、減少成本損耗的目的。

三、機電工程一體化的發展前景

1.自動化

作為新時代背景下電機化的主要特點和與機器自動化最本質的區別，自動化是機電化尤為突出的標志。隨著處理器效率的提升，集成化的傳感器系統配合智能嵌入技術成為了機械自動化進程中的突破點，并從側面引導了相關產業的發展方向。除此之外，經由實踐證明嵌入高等智力的高性能機電化產品在系統控制支配運行動作的前提下，已經能夠完成制造工程的輔佐任務，而它們高階的運算力和系統模式導出的決策結果也使人力勞動力從局部獲得一定解放，甚至在部分領域達到超過人工勞力的成就。

2.完整統一性

完整統一性的具體特征就是在機電設備系統中。運用拓展式和整體化的總體構造，已到達機電設備上下工作協調管理完備。系統調整后可以活用，隨意調配，在此基礎上尋求中小系統協調配合和統一管理。其次的表現特征就是堅強了機電的通信能力。未來的機電化會特別重視產品與人的密切聯系，那么其中如何給機電一體化產品賦予智力，人的感情，以及活動力顯得尤為重要。

3.與時俱進

接近信息革命背景下的電子信息產業發展趨勢蒸蒸日上，同時也帶動著機電領域趨于網絡化的發向發展。由于機電領域涵蓋的產品種類和應用對象相當繁雜，因此網絡化過程中各自體現的狀態也不盡相同。

結語

機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

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（作者身份證號碼：130227198007236435）