機電一體化論文大全(15篇)

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    機電一體化論文篇一
    摘要:隨著經濟的發(fā)展和社會的進步,建筑工程項目不斷增多,機電安裝是建筑工程中的重要組成部分,作為現代安裝施工企業(yè)運營的重要環(huán)節(jié),建筑機電安裝工程的施工技術及質量控制對于機電設備的正常運轉起到關鍵作用。在當前建筑機電安裝行業(yè)不斷發(fā)展完善的過程中,安裝企業(yè)要提高自己的競爭優(yōu)勢,就必須加強管理,不斷改進施工技術,強化質量控制與管理,以確保設備的質量安全,為安裝設備的正常運行提供保障。
    關鍵詞:建筑機電;問題;控制;安裝工程施工。
    引言。
    建筑機電安裝工程一般規(guī)模較大,施工復雜,對于安裝技術要求較高,因此,需要加強對建筑機電安裝工程施工問題進行控制。在機電安裝過程中,施工技術和設備要求較高等因素常常影響施工質量,致使機電工程施工難度較大。如何在安裝過程中進行動態(tài)控制,保證施工質量,獲取更大的經濟效益是擺在工程實施面前的重大課題。
    一、建筑機電安裝施工中存在的問題分析。
    1.1操作流程不規(guī)范。
    建筑機電安裝工程的專業(yè)性較強,為了保證施工質量和工作人員的安全,必須按照操作流程進行,但是,實際工作中,工作人員的操作卻沒有遵循規(guī)范。據調查,目前在施工現場,80%以上的施工人員是入城打工的農民工。他們所接受的教育水平有限,沒有受過專業(yè)的技能培訓,尤其是對相關的專業(yè)知識不了解,更不要說使用較先進科學技術和機電設備,因此在現場中存在重大的安全隱患,對建筑工程質量的可靠性也存在一定問題。
    1.2設計深度不足,設備可用性差。
    隨著科學技術的進步,我國的機電設備型號和種類不斷豐富,國家不可能對各類電氣設備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號。國內外機電產品市場良莠不齊,產品規(guī)格不統(tǒng)一,造成建筑機電設備各設備間不配套,降低了各設備兼容性和使用效率,設備的可用性差,而國家不可能對各類電器機電設備及材料作統(tǒng)一型號規(guī)定。另外據調查,機電設備設計文件中普遍習慣于只在設備系統(tǒng)圖的符號旁標注其型號或廠家產品編號,非專業(yè)人員很難理解,這就使設備訂貨人無從適從,甚至造成訂貨錯誤,只得重新更換采購,這樣降低了工程效率,帶來不必要的損失。
    1.2工程材料、器件和設備的質量問題。
    材料和設備是機電安裝工程的重點,其質量好壞直接影響到工程的總體質量。有些企業(yè)特別是個體私營企業(yè)把關不嚴,對質量重視程度不夠,導致在工程中所使用的機電設備可能存在安全隱患。
    二、建筑機電安裝工程施工質量的動態(tài)控制。
    2.1機電安裝工程事前控制。
    事前控制是在工程正式開始前進行的控制工作,具體來說,主要是從兩方面進行:一方面是工程正式施工前的各種準備工作。要求在施工前應嚴格進行施工圖紙會審,確保施工組織和技術交底質量等,比如應嚴格審查施工許可證和開工審批手續(xù)等。其中施工技術、材料設備、施工設計等三方面的質量情況是影響整個機電安裝工程質量的關鍵。另一方面是施工后期可能影響施工質量的各個因素進行的質量控制,也就是對投入項目施工的條件和資源進行控制。主要包括對施工機具、施工質量檢測儀器的質量控制,對施工原材料、半成品和構件的質量控制。還包括擬訂的施工質量保證體系、施工及管理人員資格審查以及操作人員崗前培訓等的控制,也是控制工程質量的最主要環(huán)節(jié)。另外還包括質量控制系統(tǒng)組織的控制,施工計劃、施工方案、檢測方案以及審查方法的控制等多項因素。
    2.2機電安裝工程事中控制。
    事中控制是指對施工過程的各個環(huán)節(jié)繼續(xù)的控制,始終控制主要包括施工過程中一般工序和特殊工序的質量控制,各個工序之間交接檢查的控制,設備安裝調試、試驗和檢測的控制,對大型設備應對其制造過程進行控制以及施工中隱蔽工程質量控制等。可委派相關人員駐場監(jiān)造,以確保工程質量。針對機電安裝工程中間產品較多的情況,因此對類似于鍋爐壓力容器安裝過程中對中間產品組對和繼續(xù)制造過程進行控制成為重中之重。此外,由于施工過程中涉及的設計變更、圖紙變更、施工洽商等的審查和控制,以及對各分部、分項工程進行質量驗收和評定的質量控制。
    2.3機電安裝工程事后控制。
    事后控制的效果不明顯,是指在施工完成后對工程進行的控制,也是對工程的驗收。機電安裝工程包括施工和竣工質量檢驗控制。主要包括安裝設備的聯動試車及運行,審核、簽認驗收文件以及竣工總驗收;施工中涉及工程質量的文件的審核與建檔,應保證其真實準確;評定施工過程中單項工程、單位工程等的最終質量;以及竣工交付后的工程的回訪和保修制度,以上因素都將作為工程質量的最直接的真實評價。
    三、建筑機電安裝工程質量控制措施。
    3.1對人的控制。
    人的因素是影響建筑機電安裝工程施工質量的重要方面,在建筑項目實施過程中要重視對人的控制。施工和管理人員的素質對施工質量影響極大,所以如果要提高機電安裝工程的質量就必須提高施工人員的技術水平和管理人員的管理水平。這就需要相應的培訓來達到,建筑企業(yè)應建立完備的人力資源和質量控制系統(tǒng)。設立全面的考評制度,控制施工人員按質量要求施工。以在機電安裝過程中形成良性循環(huán)。3.2對材料設備的控制材料設備的使用是影響工程質量的關鍵內容。在機電安裝工程中也不例外,所采用各種材料的質量會極大影響工程施工的質量。所以在幾點安裝工程施工過程中必須嚴控材料關,注意采購和使用符合質量標準的材料進行施工、并應注重過程中材料使用的控制,對不合格材料和設備堅決不予采用。并且對所用材料進行留底,以保留證據,避免出現因使用質量不過關的材料設備產生危險建筑。
    3.3對施工機械機具控制。
    機電安裝工程的機械化程度較高,加強對機械的控制非常必要。俗話說工欲善其事,必先利其器,良好的建筑產品可在節(jié)能節(jié)力的基礎上加工出來,要節(jié)能節(jié)力就需要使用好的施工機械和器具。使用施工機械機具的過程中要對施工機械機具進行良好的控制。如保證機械機具的正常運行,及時進行檢測和保養(yǎng),出現問題及時恰當的維修等。只有對絲攻機械機具有良好的控制,才能有力減少和杜絕返工浪費現象??刂拼胧┛梢詫C械機具的管理責任到人,建立相應的使用臺賬和設備狀態(tài)臺賬等。盡可能使施工機械機具保持最良好狀態(tài)。
    3.4施工工藝方法的控制。
    良好的施工工藝不僅能夠節(jié)約資金,縮短工期,還能夠有效提高施工質量。比較好的施工工藝方法能夠促進施工的順利進行。施工工藝和方法可反映出施工單位的技術水平和素質,先進的施工工藝和方法可在施工組織設計中充分顯現,并可有效指導操作人員做好施工,把好各個環(huán)節(jié)的質量要素,更大限度的保證施工質量;在編制施工組織設計和施工工藝時應結合工程實際情況以保證其具備較高的可操作性、科學性和目的性,對機電安裝工程中涉及的新工藝、新材料和新設備則應有選擇行的采用,以實現其不僅利于施工質量,且利于縮短工期和降低成本。若條件允許施工方應聯合高效和可研院所等資源集約型單位,從加強施工動態(tài)控制智能化技術開發(fā)的研究,并應結合自身狀況研發(fā)符合自身情況的質量管理動態(tài)控制體系,并通過體系的運用來提高單位自身的競爭力以更大限度的提高施工質量。
    3.5施工環(huán)境控制。
    周圍的環(huán)境對于工程的順利進行和工程質量都有著重要的影響。施工現場的安全環(huán)境和自然環(huán)境也可在一定程度上影響施工人員的施工質量。雖然施工環(huán)境對施工質量的影響非常大,但是施工單位一般情況下無法控制施工環(huán)境。施工單位智能選擇性的對施工環(huán)境進行設計和更新。同時設計、變更洽商等的質量也在一定程度上是工程質量的依據和先決條件。
    四、結束語。
    綜上所述,建筑機電安裝工程中仍舊存在許多問題,需要從多個方面加強質量控制。機電安裝作為工程建設的重要組成部分,其涉及的范圍十分廣泛,對于涉及機電安裝業(yè)務的企業(yè)來說,只有在不斷引進和吸收高級人才,鼓勵員工不斷地進行創(chuàng)新,充分發(fā)揮主觀能動性,對施工技術進行探究和改進,以創(chuàng)建優(yōu)質工程為目的,為企業(yè)的發(fā)展注入新鮮的血液,以推動企業(yè)向全新的方向發(fā)展。另外,工程施工單位只有從自身的施工特征出發(fā),以安全、高效為原則,對于質量控制環(huán)節(jié)制定具體的標準,并嚴格按照標準辦事,保證施工質量,使企業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中不斷發(fā)展壯大。
    參考文獻:
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    [3]譚紅權.探討機電安裝工程施工技術與質量控制[j].中華民居(下旬刊).3月.
    機電一體化論文篇二
    作者:
    目
    錄
    機電一體化是一項將系統(tǒng)技術、計算機信息處理技術、伺服傳動技術、自動控制技術、檢測傳感技術和機械技術等多項技術相互結合的系統(tǒng)工程,是現代科學技術發(fā)展的必然結果。本文簡述了機電一體化技術的基本情況和發(fā)展背景發(fā)展歷程,明確了機電一體化技術對于機械制造業(yè)的整體行業(yè)發(fā)展所擁有的重要影響,并闡明了機電一體化技術在未來社會朝著智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化的方向發(fā)展。希望為機電制造業(yè)未來的發(fā)展方向起到了一定的指向作用。
    緒論。
    “機電一體化”在國外被稱為mechatronics是日本人在20世紀70年代初提出來的,它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分結合在一起構成的一個新詞,意思是機械技術和電子技術的有機結合。
    機電一體化技術是在微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發(fā)展,向機械工業(yè)領域迅猛滲透,機械電子技術深度結合的現代工業(yè)的基礎上,綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術,從系統(tǒng)理論出發(fā),根據系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標,以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎,對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質運動,能量變換進行研究,使得整個系統(tǒng)有機結合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質的和能量的有規(guī)則運動,在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術。
    1.3機電一體化技術五大組成要素與四大原則。
    1.3.1、五大組成要素。
    一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機結合而成。(請參考機電之家機電一體化頻道)。
    機械本體(結構組成要素)。
    是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結構,一般包括有機身、框架、支撐、聯接等。
    動力驅動部分(動力組成要素)。
    依據系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。測試傳感部分(感知組成要素)。
    對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數和狀態(tài)進行檢測,并變成可識別的信號,傳輸給信息處理單元,經過分析、處理后產生相應的控制信息。控制及信息處理部分(職能組成要素)。
    將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后,按照信息處理結果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。
    執(zhí)行機構(運動組成要素)。
    根據控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動作和功能。
    構成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內部及相互之間都必須遵循結構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉換四大原則。接口耦合:
    兩個需要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實現。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞,必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。能量轉換:
    兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進行能量的轉換和交流,必須進行能量的轉換,能量的轉換包括執(zhí)行器,驅動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉換方法及原理。信息控制:
    在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策,以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅動功能。運動傳遞:
    運動傳遞使構成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。
    1、機械技術機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術。
    2、計算機與信息技術。
    其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
    3、系統(tǒng)技術。
    系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,它是實現系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
    4、自動控制技術。
    其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
    5、傳感檢測技術。
    傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
    6、伺服傳動技術包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質量和功能有決定性的影響。
    第二章一體化發(fā)展歷程2.1一體化技術發(fā)展歷程及其趨勢。
    自電子技術一問世,電子技術與機械技術的結合就開始了,只是出現了半導體集成電路,尤其是出現了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,“機電一體化”技術之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意。
    2.1.1一體化”的發(fā)展歷程。
    1、數控機床的問世,寫下了“機電一體化”歷史的第一頁;
    2、微電子技術為“機電一體化''帶來勃勃生機;
    3、可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機電一體化”提供了堅強基礎;
    4、激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使“機電一體化”躍上新臺階。
    2.2.2”發(fā)展趨勢。
    1、光機電一體化。一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結構等部件組成的。因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機電一體化是機電產品發(fā)展的重要趨勢。
    2、配系統(tǒng)化——柔性化。未來的機電一體化產品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”,有較強的“柔性”,能較好地應付突發(fā)事件,被設計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中,各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的,子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務,同時具有本身的“自律性”,可根據不同的環(huán)境條件作出不同反應。其特點是子系統(tǒng)可產生本身的信息并附加所給信息,在總的前提下,具體“行動”是可以改變的。這樣,既明顯地增加了系統(tǒng)的適應能力(柔性),又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。
    3、全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯,智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發(fā)展。除此之外,其系統(tǒng)的層次結構,也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。
    4、“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大,并且往往在結構上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定,但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物:當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時,生物便“死亡”,而當控制系統(tǒng)(大腦)工作時,生物就很有活力。仿生學研究領域中已發(fā)現的一些生物體優(yōu)良的機構可為機電一體化產品提供新型機體,但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”,而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體,不可分割??磥?,機電一體化產品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨,但有一段漫長的道路要走。
    5、微型機電化——微型化。目前,利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時,就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”,機體、執(zhí)行機構、傳感器、cpu等可集成在一起,體積很小,并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。
    機電一體化產品分系統(tǒng)(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有:數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad/cam系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有:電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。
    機電一體化工作主要包括兩個層次:一是用微電子技術改造傳統(tǒng)產業(yè),其目的是節(jié)能、節(jié)材,提高工效,提高產品質量,把傳統(tǒng)工業(yè)的技術進步提高一步;二是開發(fā)自動化、數字化、智能化機電產品,促進產品的更新換代。
    前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深層次工作。
    隨和經濟的發(fā)展和科技的進步,越來越多的產品智能化、自動化、網絡化,這些產品除了要用到機械驅殼,還需要用電路來控制,電的部分已經不再是簡單的開關電路,而是用大規(guī)模的集成電路,單片機、傳感器、可編程控制器等智能元件被用來和設備的機械部分想結合。單純的機械活著單純的電子已經不能適應行業(yè)發(fā)展的需要,漸漸地就出現了機電一體化這個學科。機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上,到目前這個學科已經逐漸成熟了。
    機電一體化技術包含六個部分,它們分別是:第一,機械技術。機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術。第二,計算機與信息技術。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
    第三,系統(tǒng)技術。系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,它是實現系統(tǒng)各部分有機連接的保證。第四,自動控制技術。其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
    第五,傳感檢測技術。傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
    第六,伺服傳動技術。包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質量和功能有決定性的影響。
    機電一體化系統(tǒng)主要由五個部分組成:機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源。機械本體包括機架、機械連接、機械傳動等,它是機電一體化的基礎,起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產品相比,機電一體化系統(tǒng)的技術性能得到提高、功能得到增強,這就要求機械本體在機械結構、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應,具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點;檢測傳感部分包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應的控制;電子控制單元又稱ecu(electricalcontrolunit),是機電一體化系統(tǒng)的核心,負責將來自各傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析,根據信息處理結果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的地進行;執(zhí)行器的作用是根據電子控制單元的指令驅動機械部件的運動。執(zhí)行器是運動部件,通常采用電力驅動、氣壓驅動和液壓驅動等幾種方式;動力源是機電一體化產品能量供應部分,其作用是按照系統(tǒng)控制要求向機械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
    第三章21世紀機電一體化3.1機電一體化技術近期發(fā)展。
    機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
    1、數字化。
    微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發(fā)展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
    2、智能化。
    即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數控機床上增加人機對話功能,設置智能i/o接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展,為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
    3、模塊化。
    由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發(fā)設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產品。
    4、網絡化。
    由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發(fā)展。
    5、人性化。
    機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
    6、微型化。
    微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在mems工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。
    7、集成化。
    集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優(yōu)化與復合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協調而又安全地運轉,然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。
    8、帶源化。
    是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發(fā)展方向之一。
    9、綠色化。
    科學技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環(huán)境,回歸自然,實現可持續(xù)發(fā)展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
    20世紀80年代開始,國內機電一體化技術開始興起,隨著現代科學技術,尤其是計算機科學技術的迅速發(fā)展和市場競爭的日益激烈,使產品的科技含量更高,更新換代速度日益加快,人們對商品需求更加多樣和高品質化,所以傳統(tǒng)的機械制造業(yè)正在發(fā)生十分深刻的轉變,對產品的品質、成本要求逐漸提高,而且對于企業(yè)來說,對其自身的交貨期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我國為了適應市場需要,對制造業(yè)的這場巨大而深刻的革命十分關注,認為其既是機遇,也是挑戰(zhàn),近年來,我國在發(fā)達國家大量引進機電一體化技術,并且研發(fā)了一系列擁有我國獨立知識產權的機電一體化產品和技術,所以,雖然我國的機電一體化技術與發(fā)達國家相比,仍有很大差距,但較之以前,具有更加系統(tǒng)化、智能化等方面的特點。
    機電一體化已經成為從產品設計開發(fā)、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程的技術系統(tǒng),其技術體系各學科間不斷融合,其學科的界限性逐漸變淡甚至消失。生產規(guī)模的擴大及最佳經濟效果的追求,使先進制造技術產生一系列技術與管理相結合的新的生產方式。計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的引入并與傳統(tǒng)制造技術相結合,使制造技術成為一個能駕馭生產過程的系統(tǒng)工程。發(fā)展先進制造技術的目的在于實現優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產,并取得理想的技術經濟效果。
    對于國外發(fā)達國家來說,由于其資金、技術和設備等方面的優(yōu)勢十分明顯,所產處的機電一體化產品不僅質量較高,并能更好的適應市場多樣化需求,使獲得最大的經濟利益。但是,我國由于科技技術發(fā)展水平相對較低,需經過一定時間后,其科技水平才能達到國際先進水平。所以,在科技實力方面,需要在引進國外先進科技的前提下根據我國情況對其進行改進和創(chuàng)新,并創(chuàng)造出具有我國自主知識產權的技術手段,而在市場經營和商業(yè)營銷方面,要促進商品品質的提升和發(fā)展,并且要獨立研發(fā)適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產品,并對于是市場歡迎的高技術的機電一體化技術和產品,需要投入大量的資金和技術力量進行開發(fā),爭取利用這些商品擴展市場,并在技術方面有巨大突破,為我國機電一體化技術的綜合持續(xù)發(fā)展提供更大的技術支持和儲備。
    3.2.3工作面臨的形勢。
    我國用微電子技術改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣,有難度。
    我國用機電一體化技術加速產品更新換代,提高市場占有率的呼聲高,有壓力。
    我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、擾民產品的責任重,有意義。在我國工業(yè)系統(tǒng)中,能耗、耗水大戶,對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重。近年來我國的工業(yè)結構、產品結構雖然幾經調整,但由于多種原因,成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題,有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題,但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產業(yè),優(yōu)選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前,這就是發(fā)展機電一體化,開發(fā)和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低,且具有柔性,可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革,而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時,可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液,帶來新的活力,把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來,實現文明生產。
    另外,從市場需求的角度看,由于我國研制、開發(fā)機電一體化產品的歷史不長,差距較大,許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求,每年進口量都比較大,因此亟需發(fā)展。
    我國在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話:一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統(tǒng)產業(yè);另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產品,促進機電產品的更新換代??偟哪康氖谴龠M機電一體產業(yè)的形成、為我國產業(yè)結構和產品結構調整作貢獻。
    總之,機電一體化技術既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力,又是開啟我國機電行業(yè)產品結構、產業(yè)結構調整大門的鑰匙。
    3.4.1加強統(tǒng)籌安排,協調發(fā)展計劃。
    目前,我國從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產的單位很多。各自都有一套自己的發(fā)展策略。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制,難免只考慮局部利益,各主管部門的有關計劃和規(guī)劃,也有統(tǒng)一考慮不足,統(tǒng)籌安排不夠的問題,同時缺少綜觀全局的有權威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此,建議各主管部門責成有關單位在進行深入調查研究、科學分析的基礎上,制定出統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產計劃和規(guī)劃,避免開發(fā)上重復,生產上撞車!
    3.4.2強化行業(yè)管理,發(fā)揮“協會”作用。
    優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍,如盡快為外商到我國投資發(fā)展“機電一體化”產業(yè)提供方便;盡可能為興辦開發(fā)、生產機電一體化產品的高新技術企業(yè)開綠燈;盡力為開發(fā)、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
    增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產品的發(fā)展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;大力提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造,對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)乾地改造,對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
    3.4.4突出發(fā)展重點,兼顧“兩個層次”
    機電一體化產業(yè)復蓋面非常廣,而我們的財力、人力和物力是有限的,因此我們在抓機電一體化產業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘,而應分清主次,大膽取舍,有所為,有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作,即用電子信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造,在傳統(tǒng)的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置,使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作,即在新產品設計之初,就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮,使“機械”與“電子”密不可分,深度結合,生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。
    機電一體化系統(tǒng)可分為機械和微電子系統(tǒng)兩大部分,各部分連接須具備一定條件,這個聯系條件通常稱為接口。各分系統(tǒng)又由各要素(子系統(tǒng))組成。本文以機電一體化控制系統(tǒng)(微電子系統(tǒng))為例,將接口分為人機與機電接口兩大類。
    4.1機電接口。
    由于機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質上有很大差別,兩者間的聯系須通過機電接口進行調整、匹配、緩沖,因此機電接口起著非常重要的作用:。
    (3)進行a/d或d/a轉換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時,必須在微機系統(tǒng)和被控對象之間設置a/d和d/a轉換電路,以保證微機所處理的數字量與被控的模擬量之間的匹配。
    1、模擬信號輸入接口。在機電一體化系統(tǒng)中,反映被控對象運行狀態(tài)信號是傳感器或變送器的輸出信號,通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號(如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉速檢測用的測速發(fā)電機等)計算機要對被控對象進行控制,必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號,而計算機只能接受數字信號,要達到獲取信息的目的,就應將模擬電信號轉換為數字信號的接口——模擬信號輸入接口。
    2、模擬信號輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中,控制生產過程執(zhí)行器的信號通常是模擬電壓或電流信號,如交流電動機變頻調速、直流電動機調速器、滑差電動機調速器等。而計算機只能輸出數字信號,并通過運算產生控制信號,達到控制生產過程的目的,應有將數字信號轉換成模擬電信號的接口——模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數字信號轉換為模擬電壓或電流信號,以便驅動相應的執(zhí)行器,達到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數字模擬信號轉換器、多路模擬開關和功率放大器幾部分構成。
    3、開關信號通道接口。機電一體化系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,需要經常處理一類最基本的輸入/輸出信號,即數字量(開關量)信號包括:開關的閉合與斷開;指示燈的亮與滅;繼電器或接觸器的吸合與釋放;電動機的啟動與停止;閥門的打開與關閉等。這些信號的共同特征是以二進制的邏輯“1”和“0”出現的。在機電一體化控制系統(tǒng)中,對應二進制數碼的每一位都可以代表生產過程中的一個狀態(tài),此狀態(tài)作為控制依據。
    (1)輸入通道接口。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質是一種電平各異的數字信號,所以開關信號輸入通道又稱為數字輸入通道(di)。由于開關信號只有兩種邏輯狀態(tài)“on”和“off”或數字信號“1”和“0”,但是其電平一般與計算機的數字電平不相同,與計算機連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設計問題,它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉換電路和地址譯碼電路等組成。
    (2)輸出通道接口。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執(zhí)行器(如繼電器或報警指示器)。它實質是邏輯數字的輸出通道,又稱為數字輸出通道(do)。do通道接口設計主要考慮的是內部與外部公共地隔離和驅動開關執(zhí)行器的功率。開關量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅動器和輸出口地址譯碼電路等組成。
    4.2人機接口。
    人機接口是操作者與機電系統(tǒng)(主要是控制微機)之間進行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向,可以分為輸入與輸出接口兩大類。機電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數及結果等信息;另一方面,操作者通過輸入接口向機電系統(tǒng)輸入各種控制命令,干預系統(tǒng)的運行狀態(tài),以實現所要求的功能。
    1、輸入接口。
    (1)撥盤輸入接口。撥盤是機電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設備,若系統(tǒng)需要輸入少量的參數,如修正系數、控制目標等,采用撥盤較為方便,這種方式具有保持性。撥盤的種類很多,作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、bcd碼輸出的bcd碼撥盤。bcd碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連,以bcd碼形式輸入信息。
    (2)鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合,向計算機提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有:。
    1)編碼鍵盤,自動提供被按鍵的編碼(如ascii碼或二進制碼);。
    2)非編碼鍵盤,僅僅簡單地提供按鍵的通或斷(“0”或“1”電位),而按鍵的掃描和識別,則由設計的鍵盤程序來實現。前者使用方便,但結構復雜,成本高;后者電路簡單,便于設計。
    2、輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中,發(fā)光二極管顯示器(led)是典型的輸出設備,由于led顯示器結構簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜,因此使用廣泛。常用的led顯示器有7段發(fā)光二極管和點陣式led顯示器。7段led顯示器原理很簡單,是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式led顯示器一般用來顯示復雜符號、字母及表格等,在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應用。
    機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術,并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統(tǒng)。機電一體化系統(tǒng)投入工業(yè)應用環(huán)境運行時,系統(tǒng)總會受到電網、空間與周圍環(huán)境干擾。若系統(tǒng)抵御不住干擾的沖擊,各電氣功能模塊將不能進行正常的工作,微機系統(tǒng)往往會因干擾產生程序“跑飛”,傳感器模塊將會輸出偽信號,功率驅動模塊將會輸出畸變的驅動信號,使執(zhí)行機構動作失常,最終導致系統(tǒng)產生故障,甚至癱瘓。
    5.1干擾源。
    從干擾竄入系統(tǒng)的渠道來看,系統(tǒng)所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。
    1、供電干擾。
    大功率設備會造成電網的嚴重污染,使得電網電壓大幅度地漲落、浪涌,大功率開關的通斷,電動機的啟停等原因,電網上常常出現很高的尖峰脈沖干擾。據統(tǒng)計,電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網竄入的噪聲引起cpu誤動作及數據丟失占各種干擾的90%以上。
    2、過程通道干擾。
    過程通道干擾主要來源于長線傳輸。當系統(tǒng)中有電氣設備漏電,接地系統(tǒng)不完善,或者傳感器測量部件絕緣不好等;及各通道的傳輸線如果處于同根電纜或捆扎在一起,尤其是將信號線與交流電源線處于同一根管道時,產生的共?;虿钅k妷憾紩绊懴到y(tǒng),使系統(tǒng)無法工作。
    3、場干擾。
    系統(tǒng)周圍的空間總存在著磁場、電磁場、靜電場,如太陽及天體輻射;廣播、電話、通訊發(fā)射臺的電磁波;周圍中頻設備發(fā)出的電磁輻射等。這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作,使其中的電平發(fā)生變化或產生脈沖干擾信號。
    5.2抗供電干擾的措施。
    1、配電系統(tǒng)的抗干擾。
    抑制供電干擾首先從配電系統(tǒng)上采取措施,其次可采用分立式供電方案,就是將組成系統(tǒng)各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓電路構成的直流電源供電,這樣就減少了集中供電的危險性,而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合,提高了供電的可靠性,也有利于電源散熱。
    2、利用電源監(jiān)視電路。
    在配電系統(tǒng)中實施抗干擾措施是必不可少的,但這些仍難抵御微秒級的干擾脈沖及瞬態(tài)掉電,特別是后者屬于惡性干擾,可能產生嚴重的事故。因此應采取進一步的保護性措施,即使用電源監(jiān)視電路。電源監(jiān)視電路需具有監(jiān)視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能;及時輸出供cpu接受的復位信號及中斷信號等功能。
    5.3場干擾的抑制。
    防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。須注意以下問題:
    (1)消除靜電干擾最簡單的方法是把感應體接地,接地時要防止形成接地環(huán)路。
    (2)為了防止電磁場干擾,可采用帶屏蔽層的信號線,并將屏蔽層單端接地。
    (3)不要把導線的屏蔽層當作信號線或公用線來使用。
    (4)在布線方面,不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線,也不要在模擬電路和數字脈沖電路之間使用公用線,以免互相串擾。
    5、軟件抗干擾技術。
    各種形式的干擾最終會反映在系統(tǒng)的微機模塊中,導致數據采集誤差、控制狀態(tài)失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等后果,雖然在系統(tǒng)硬件上采取了上述多種抗干擾措施,但仍然不能保證微機系統(tǒng)正常工作。因為軟件抗干擾是屬于微機系統(tǒng)的自身防御行為,實施軟件抗干擾的必要條件是:
    (1)在干擾的作用下,微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀,或易損壞的單元設置有監(jiān)測狀態(tài)可查詢。
    (2)系統(tǒng)的程序及固化常數不會因干擾的侵入而變化。
    1)設置watchdog功能,由硬件配合,監(jiān)視軟件的運行情況,遇到故障進行相應的處理。
    2)設置軟件陷阱,當程序指針失控而使程序進入非程序空間時,在該空間中設置攔截指令,使程序進入陷阱,然后強迫其轉入初始狀地結合在一起,形成完整的系統(tǒng)。
    機電一體化的核心技術主要包括信息處理技術、機械制造技術、傳感器技術、傳動技術和自動控制技術。
    6.1.2信息處理技術。
    信息處理技術主要指的是計算機技術,尤其是單片機技術。在機電一體化技術中“電”可以說是單片機技術、plc技術和通信技術的綜合體。
    6.1.3機械制造技術。
    機械制造技術是機電一體化技術的基礎技術。機械制造技術包含了很多方面,如機械設計技術、機械制造,還是機械工藝,并且其在機電一體化方面都有很大的發(fā)展,并存在巨大的發(fā)展空間。
    6.1.4傳感器技術。
    傳感器技術是一種包括各種物理量的傳感器,尤其是具有“一器多感”功能的技術。近些年來“光纖傳感器”隨著科技的發(fā)展,取得了長足的進步,這在很大程度上對近對機電一體化技術有巨大的作用。
    6.1.5傳動技術。
    傳動技術和傳動控制技術是在微電子技術的支持下機電業(yè)的關鍵技術,它包含電力傳動、液壓傳動、機械傳動、氣壓傳動和磁力傳動等方面。隨著技術手段的發(fā)展,這些傳統(tǒng)的技術能夠在更大程度上滿足人們需要的各種動作和功能。
    6.1.6自動控制技術。
    這是近年來最常用且發(fā)展最迅速的技術范疇。自動控制技術的代表技術手段是人工智能控制技術,這項技術對機電一體化技術產生了巨大的作用。
    結論。
    機電一體化的發(fā)展歷程見證了人類走向了高科技的時代,機電一體化化的發(fā)展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
    機電一體化不是孤立的,它是許多科學技術發(fā)展的結晶,是社會生產力發(fā)展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下,機電一體化技術的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
    本篇介紹了機電一體化技術的由來,發(fā)展,應用。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的,隨著機電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要;同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發(fā)展。從某種意義上講,機電一體化系統(tǒng)的設計,就是根據功能要求選擇了各部分后所進行的接口設計。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統(tǒng)的控制性能,以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性,因此接口技術是機電一體化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。機電一體化技術在以后會迅速發(fā)展。
    參考文獻。
    [6]梁俊彥,李玉翔.機電一體化技術的發(fā)展及應用[j].科技資訊,2007。
    此致
    敬禮
    機電一體化論文篇三
    電動舵機是一種復雜的機電一體化系統(tǒng),是飛機、導彈等飛行器飛行控制系統(tǒng)的關鍵組成部分,其性能的好壞直接決定了整個飛行器性能的優(yōu)劣。隨著電力電子技術和永磁電機的發(fā)展,新型永磁無刷直流電機以其體積小、功率密度高、結構簡單、控制靈活等諸多優(yōu)點,已廣泛應用于電動舵機系統(tǒng)。本文采用盤式無刷直流電機作為電動舵機系統(tǒng)的動力源,對其結構特點、工作原理、驅動方式分別展開分析,并對其數學模型和傳遞函數進行了推導。研制了一套體積小、結構緊湊、可靠性高的硬件電路,設計了位置、轉速、電流三閉環(huán)控制算法,以得到較好的控制精度。為了驗證所設計硬件系統(tǒng)的可靠性和控制策略的可行性,搭建了實驗平臺,并對原理樣機進行了測試實驗。結果表明,所研制的舵機系統(tǒng)滿足控制性能要求,具有靈巧的一體化特點,具有很高的應用價值。論文研究的內容主要包括以下幾個方面:
    1.提出了電動舵機伺服系統(tǒng)關鍵技術指標。分析了舵機用無刷直流電機的結構與基本原理,得到了等效電路圖,建立了無刷直流電機的動力學模型,并推導出了電動舵機的傳遞函數。
    2.針對整個驅動系統(tǒng),研制了一套以dsp+cpld為核心控制架構的智能功率驅動電路,包括主電源濾波及轉換電路、電流檢測與過流保護電路、位置檢測與旋變激勵信號調理電路、串口通信及其外圍電路。
    3.根據無刷直流電機的運行特點及數學模型,設計了位置、轉速、電流三閉環(huán)控制算法,其中位置環(huán)采用比例積分控制,速度環(huán)、電流環(huán)均采用比例控制。在dsp主控制器中設計了控制模塊、定時器模塊、采樣模塊和串口通信等模塊。在cpld輔助控制器中設計了hall換相邏輯、舵機轉動方向解算邏輯、位置超限和過流保護等邏輯。
    4.搭建了完整的實驗驅動平臺,對原理樣機進行了控制性能測試實驗,并對結果進行了詳細地描述和分析。
    關鍵詞:舵機;無刷直流電機;dsp;cpld;pid控制。
    機電一體化論文篇四
    機電一體化技術包括:機械制造技術、信息處理技術、傳感器技術、自動控制技術、傳動技術等。機電一體化本身是一門新興的學科,在科學技術的發(fā)展過程中,綜合了各項先進的新型技術,不斷優(yōu)化組織目標,合理配置,使整個系統(tǒng)具備高質量、多功能、低能耗,達到最優(yōu)。
    在機電一體化的組成中,主要包括機身、框架、各項連接設備等。通過傳感部分,對自身以及外部的參數和狀態(tài)進行傳達,將信息變成信號,經過分析處理后,形成控制信息。驅動部分則在控制信息的指揮下,驅動各個機構完成相應的功能。機電一體化的執(zhí)行部分則是按照控制信息的要求,完成各種動作指令。執(zhí)行機構一般由機械、電測、電液等組成。機電一體化的控制及信息處理對傳感器傳來的信息進行集中處理、分析、加工,按照一定的程序進行處理??刂萍靶畔⑻幚聿糠种饕杏嬎銠C、可編程控制器、邏輯電路等構成。
    通過以上部分組成的機電一體化產品能夠具有特殊的機械功能及電子要素,滿足各類需求。
    機電一體化產品具有控制、信息處理、計算等多方而的功能,從而在生產、生活中運用能夠提高產品的功能性、智能性。并且通過機電一體化產品,我們也可以看出,機電一體化產品更加輕、薄、細,更加符合新時期社會經濟不斷發(fā)展后,人們對于物質產品的需求。因此,機電一體化產品能夠通過模塊化、標準化的方法進行設計與操作。同時,機電一體化產品還能根據實際運用的情i},進行負荷調整,控制產品的運行情。
    另外,機電一體化產品還具有一些智能化的特征,具備自動監(jiān)視、診斷的功能,大大提高了機電一體化產品的安全性、可靠性。
    從機電一體化產品的優(yōu)勢我們可以看出:運用一體化技術有以下幾個方而的優(yōu)勢:
    (1)產品操控更加智能化。機電一體化技術的運用在機械制作領域有非常重要的意義。因為機電一體化技術以微處理為核心,通過將數據信息操控系統(tǒng)結合在一起就可以大大增強整個系統(tǒng)控制的準確下。在機械生產的過程中,整個工業(yè)具有高速化、連續(xù)性的特點,如果不采用機電一體化技術就難以對產品線進行智能化的控制,無法配套各個設備的系統(tǒng)控制。
    (2j機電一體化技術可以采用分布式控制,實現生產最優(yōu)化。通過分布式控制能夠對現場的計算機一級操作系統(tǒng)實現集中監(jiān)視、分散操作。因此,隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展以及應用,能夠實現對整個生產過程的控制,從而紅外線調度生產以及產品統(tǒng)計管理的最優(yōu)化,提高整個綜合系統(tǒng)的生產效率。
    (3)多產品兼容,有效實現資源共享。通過開放式的控制系統(tǒng),可以實現對于信息的互換以及兼容不同種類的產品,實現產品兼容資源共享。通過互聯計算機設備,可以實現與控制設備額互連,從而實現控制一體化。
    (5)實現生產交流傳動技術,提高產品的歡迎度。在科學技術的不斷發(fā)展過程中,各項電子、微電子技術快速發(fā)展,通過交流傳動技術能夠更好更快地實現產品的平滑調動。
    我們知道,機電一體化是通過結合電子、光學、計算機、控制以及信息多個方而的學科交叉綜合而形成的一門綜合的應用技術。在機電一體化中,光機電一體化、全系統(tǒng)化智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統(tǒng)化、設計產品綠色化等都是機電一體化技術未來的發(fā)展趨勢。
    (1)數字化。數字化奠定i機電一體化產品的發(fā)展基礎,通過不斷創(chuàng)新微控制器,能夠實現操作數控機床以及機器人。通過計算機系統(tǒng),實現數字化,使得機電一體化產品具備較高的自我診斷的能力,實現遠程操作及修復。
    (2)模塊化。機電一體化技術的發(fā)展趨勢中,模塊化是基礎。隨著機電一體化產品種類的增加,機電一體化的模塊化發(fā)展是重要工程。通過配套部件、接口等擴大生產規(guī)模,使得產品更加符合國際統(tǒng)一的標準。因此,機電一體化技術的模塊化發(fā)展有利于實現我國電氣產品的一體化、規(guī)模化發(fā)展。
    (3)網絡化操作,產品更加便利。通過運用網絡技術,計算機等網絡技術給機電一體化應用技術帶來了新的發(fā)展,通過普及運用網絡化技術能夠通過遠程操作與控制,提高產品的網絡功能,與中心計算機連接而成的`計算機集成系統(tǒng),更有利于機電一體化的產品在網絡化的社會中具有更多便利的功能。
    (4)人性化,機電一體化產品更加靈活機動。機電一體化技術的發(fā)展應用中,人性化是其發(fā)展的必然方向。隨著計算機技術的應用以及各項智能化技術的發(fā)展。通過精密的智能化傳感技術,己經將機電一體化的技術產品帶向了智能化的發(fā)展方向。隨著人們需求的加大以及對產品服務智能化要求的提高,人性化的智能儀器、機器設備在今后將具有廣闊的發(fā)展空間。例如,智能化的機器人等,能夠為人們提供更加智能化的產品性能。從而,實現產品更好的發(fā)展。
    (5)微型化機電一體化技術發(fā)展的新趨勢。新型化技術興起于20世紀80年代。目前,在機電一體化技術的發(fā)展中,微型化的特征己經逐步顯現。例如,體積小、耗能低、運動靈巧的機電一體化產品在生物、軍事、醫(yī)療等方而都具有非常突出的優(yōu)勢。因此,通過提高機電一體化產品的加工技術,使得產品更具優(yōu)勢。例如超精密加工技術、刻光技術、蝕刻技術等等。
    綜上,機電一體化作為一門新興的學科,綜合了各項先進的新型技術,在科學技術的發(fā)展過程中通過不斷優(yōu)化組織目標,合理配置,使得產品更具多功能化、多功能化。眾所周知,機電一體化技術包括:機械制造技術、信息處理技術、傳感器技術、自動控制技術、傳動技術等。運用一體化技術,可以使得產品操控更加智能化、采用分布式控制實現生產最優(yōu)化、有效實現資源共享多產品兼容、集成化程度高、實現生產交流傳動技術,提高產品的歡迎度。
    因此,通過結合電子、光學、計算機、控制以及信息多個方而的學科而形成機電一體化技術具有良好的發(fā)展趨勢。從文章的分析中可以看見:機電一體化技術的光機電一體化、全系統(tǒng)化智能化、技術產品網絡化、微型機電化微型化、自律分配系統(tǒng)化、設計產品綠色化等發(fā)展趨勢明顯。在未來的發(fā)展過程中,機電一體化將運用較好的發(fā)展空間,在時代的要求下不斷呈現滿足人們需求的新產品。
    [2]宋云奪。光機電一體化產業(yè)的未來[l}l.光機電信息,20xx(12):1-2.
    機電一體化論文篇五
    機電一體化是機械、微、控制、機、信息處理等多學科的交叉融合,其發(fā)展和進步有賴于相關技術的進步與發(fā)展,其主要發(fā)展方向有數字化、智能化、模塊化、化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
    1.1數字化。
    微控制器及其發(fā)展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發(fā)展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
    1.2智能化。
    即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數控機床上增加人機對話功能,設置智能i/o接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發(fā)展,為機電一體化技術發(fā)展開辟了廣闊天地。
    1.3模塊化。
    由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發(fā)設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產品。
    1.4網絡化。
    由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng),使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發(fā)展。
    1.5人性化。
    機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
    1.6微型化。
    微型化是精細加工技術發(fā)展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(microelectronicmechanicalsystems,簡稱mems)是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針,1988年美國加州大學berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在mems工藝、材料以及微觀機理方面取得了很大進展,開發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng),如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。
    1.7集成化。
    集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優(yōu)化與復合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次,使系統(tǒng)功能分散,并使各部分協調而又安全地運轉,然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來,使其性能最優(yōu)、功能最強。
    1.8帶源化。
    是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發(fā)展方向之一。
    1.9綠色化。
    技術的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環(huán)境,回歸,實現可持續(xù)發(fā)展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環(huán)保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。
    機電一體化論文篇六
    :隨著社會的發(fā)展,科技的進步,機電一體化技術在人們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,并被應用在人們生活的方方面面,在現代工程機械的運用中發(fā)揮著越來越重要的價值。本文將對機電一體化技術在現代機械工程機械中的應用進行分析,指出其應用方式并對機電一體化技術進行應用展望,期望推動我國機械工程事業(yè)的發(fā)展與進步。
    :機電一體化技術;現代工程機械;應用分析。
    當前,機電一體化技術雖然已經取得了很大的成果,但仍然有很大的應用空間,我們應該對其進行積極的探索與應用,從而讓現代工程機械事業(yè)更加發(fā)達。
    1.1保障工程制造過程中的監(jiān)控功能的使用。
    在現代機械工程制造的過程中,合理的應用機電一體化技術,可以保障工程制造過程中的監(jiān)控功能的使用。在現代機械工程制造的過程中,如果遇到什么問題,機電一體化技術可以及時做出警報,并且精確的確定好故障的位置,從而最大限度的降低損失。在現代機械工程制造業(yè)的運行過程中,機電一體化技術可以實行監(jiān)控功能,并提高工程制造的工作效率,降低現代機械工程制造的應用和保護的成本,減輕人們維護工作的壓力。所以說,機電一體化技術保障了工程制造中的監(jiān)控作用,保障了工作的運作效率和生產效率[1]。
    1.2減少工程制造能源的浪費。
    由于工業(yè)流水線的緣故,現代機械工程制造業(yè)總會造成很大的能源浪費。在傳統(tǒng)的加工行業(yè)運作中,如果加工和制作的成本太昂貴,就不能夠得到合理的利潤,這對于制造行業(yè)的正常運行有很大的影響。如液壓挖掘機在工作時,其對于能源的利用率僅僅有百分之二十二,這極不利于我國能源事業(yè)的發(fā)展與進步,因此,節(jié)約能源是我們義不容辭的責任。日本在對小松挖掘機的應用過程中,應用了機電一體化技術,那么它在挖掘時,工作效率提高了將近百分之二十。如此看來,機電一體化技術在現代機械工程的運用過程中,可以減少我國能源資源的浪費,同時,機電一體化技術還可以有效利用能源,從而提高各個產業(yè)的利潤效益。
    1.3幫助工程制造實現半自動化和自動化作業(yè)。
    機電一體化技術在現代機械工程制造業(yè)的應用過程中,有兩方面的資金投入。一方面是機械和設備本身的制造和購買,另一方面是人工服務的資金。隨著機電一體化技術逐漸深入制造行業(yè),很多機械和設備能夠實現自動化或者是半自動化,從而降低機械設備購買的成本,人工服務成本,減輕人們的工作壓力、并大大提高了工作的效率。比如說,在理清水泥混凝土攪拌的工程中,需要很精準的加工,我們就應用了機電一體化技術———電子機械稱量。如此一來,通過自動化的電子稱量,路面的平整度達到了最精準的標準,也提高了工作效率,減輕了人工的勞累程度和壓力。因此,機電一體化技術在現代工程制造行業(yè)的運行中,提高了工作的精準度和工作效率,促進了我國經濟科技事業(yè)的飛速發(fā)展與進步,有效造福了人們的生活[2]。
    機電一體化技術在機床中的應用中,最尋常的軟件是z80-cpu,研發(fā)該軟件系統(tǒng)并沒有很大的難度,該軟件在數控機床領域中也得到了廣泛應用??v觀我國數控機床的發(fā)展特點,其由很多先進技術所組成,然而在所有系統(tǒng)中,z80-cpu的制作成本最低,并且也能促進工作的正常運行,所以順應了我國能源事業(yè)的發(fā)展需求。和其它相似的技術比較起來,利用這一技術可以有效的減少能源的浪費,并且降低能源污染,最最重要的,該系統(tǒng)非常的可靠穩(wěn)定,可以讓后續(xù)的工作更加順利的進行[3]。數據機床的現實應用中,對工作臺和道具要有很精準的要求,因此,我們在應用機電一體化技術的過程中,首先要確保坐標軸一定要是工作臺和刀具的運行方向,也一定要確保插補功能的連續(xù)控制存在。機電一體化技術在數控機床的應用過程中,一定要有效的發(fā)揮氟塑貼面導軌功能,導軌一定要是比較小的摩擦系數被很強的耐磨性,如此一來,數據機床在運行的過程中才能高效的運作。如果沒有低速的狀態(tài),數據機床運行中的成本不高,如果反向運行,數據機床運行中不僅有很強的穩(wěn)定性,而且有較高的準確性?,F在,有關我國數據機床的主要傳動方式主要是滾珠絲杠復傳動。
    2.2機電一體化技術在在自動化和半自動化作業(yè)中的應用。
    自動化和半自動化作業(yè)在運用于現代工程機械的過程中,不僅有效提升了工作效率,還降低了制作設備的成本,減輕了人們的工作量。與此同時,我們在現代機械工程制造業(yè)中,人為因素的誤差在逐漸減少,現實的生產也不再主要依靠人們的經驗。比如說,自動化和半自動化作業(yè)的功能,就應用于三菱企業(yè)的挖掘機中,在應用這一功能后,挖掘機實現了自動化或半自動化,工作者僅僅需要根據挖掘機的實際情況進行設計,而不用再動手操作,挖掘機會自動進行發(fā)送信號等進行工作。如此一來,自動化作業(yè)和半自動化作業(yè)可以讓很多領域的工作效率提高,有利于我國經濟和人才事業(yè)的發(fā)展與進步。
    機電一體化技術在現代機械工程制造業(yè)的發(fā)展運用中,是工程機械制造業(yè)發(fā)展中的一項創(chuàng)新,與此同時,在創(chuàng)新的同時也讓我國的工程機械事業(yè)得到了發(fā)展與進步。和傳統(tǒng)的工程機械制造業(yè)相比,現代機械工程制造業(yè)運用了機電一體化技術,該技術不僅從外觀體積上對生產產品進行了改觀,同時也提升了生產的產品質量,提高了制造產品過程中的工作效率、大大減輕了工人的勞動強度,是傳統(tǒng)工程機械事業(yè)的一個重大突破。為了我國社會經濟、科技、醫(yī)療、人才等事業(yè)的發(fā)展與進步,機電一體化技術需要進行不斷的革新和改造,從而最大程度上滿足人們的需求[4]。
    3.1微型化。
    機電一體化技術在現代工程機械的發(fā)展運用過程中,有一種微型機電一體化技術,該技術是我們研究的新興技術,是納米電子技術和機械技術的共同產物。運用微型機電一體化技術的。產品,它們的體積都少于1立方厘米,這種新型技術如今運用于許多領域,并且其發(fā)展的產品大多體積小,耗能低,并且高效運轉,可以為人們的生活帶來很大的便利。微型機電技術是非常重要的一種技術。當今社會,一些發(fā)達國家已經開始致力于研究微型化的機電一體化技術,并在不斷的進行創(chuàng)新與進步,他們結合納米基礎的電子技術和機械技術,從而創(chuàng)建了一系列微型化的機電一體化系統(tǒng)。利用微型化機電一體化技術,我們所生產的產品將會越來越小,這也會應用于我國的醫(yī)療事業(yè)和軍事事業(yè)等各個事業(yè)領域,同時這些體積頗小的產品也會革新并取代從前的產品在最大程度上減少能源的消耗,促進我國各個領域的發(fā)展與進步,從而造福全人類。
    3.2智能化。
    隨著科技的發(fā)展與進步,現階段全球很多產品都實現了智能化。機電一體化技術在現代機械工程的發(fā)展運用過程中,我們的主要目標是讓該技術在理論方面得到實現,也就是說,相比較傳統(tǒng)技術,該技術更偏重智能化。在現如今的機電一體化技術的發(fā)展過程中,正在朝著探索人類智能模擬的方向發(fā)展,由此可見,機電一體化技術有十分美好的發(fā)展前景。當今社會,我們的日常生活發(fā)展都已經離不開智能自動化,比如說智能手機、自動取款機等等,智能化是機電一體化技術更好發(fā)展所必備的技能。當然,我們要想實現機電一體化技術的智能化,依然離不開理論基礎知識的支持,只有這樣,智能化才能更好的應用于機電一體化技術。在日常生活中,我們使用手機指紋解鎖,還有虹膜識別都是智能化運用在生產中的結晶。它可以通過真實的模擬人類的體觀和思想,從而提供人們所需要的。再比如說,我們居住樓的聲控燈、傳感器等,它們都是最真實、準確的智能化模擬人類,從而達到最終的有效目的。由此可見,在機電一體化技術應用于現代機械工程制造業(yè)的過程中,智能化的發(fā)展方向是造福人類的必經之路,其對于科學事業(yè)的發(fā)展也有著很大的意義。
    在我國當今社會的工業(yè)發(fā)展過程中,如果能合理的應用機電一體化技術,那么我國的現代機械工程制造業(yè)一定能夠蓬勃發(fā)展,與此同時,也會帶動我國多個事業(yè)和領域的發(fā)展與進步。機電一體化技術有精準性、高效性、靈敏性等特點,可以保障工作質量,提高工作效率,減輕人們的勞動強度,機電一體化技術可以說是我國發(fā)展事業(yè)過程中的一項很大的創(chuàng)新。對于全體公民來說,都有責任和義務去努力學習科學文化知識,掌握有關機電一體化的基礎理論知識,開拓創(chuàng)新,從而增強我國的經濟實力,帶動我國經濟的快速發(fā)展和進步。
    [3]安陽民。機電一體化技術在工程機械中的應用分析[j].南方農機,20xx,49(12):60.
    機電一體化論文篇七
    近幾十年來,中國機電工程類行業(yè)已經有了突飛猛進的發(fā)展,同時這也是中國一直比較重視的工程項目。
    而在這項工程實施過程中,相關機械設備的管理工作又是重中之重,如果不有效落實機械設備管理工作,整個工程的施工過程以及整體施工質量都會受到嚴重的影響。
    因此,分析研究機電工程機械設備管理工作當中存在的問題,采取有效措施解決這些問題,完善機電工程機械設備管理工作,才能夠提升機電工程整體質量水平。
    1機電工程機械設備管理存在的主要問題。
    1.1未建立健全完善的管理制度。
    很多情況下,為了趕工期,在許多機電工程施工過程中,相關的管理工作并沒有得到重視,特別是機械設備管理工作。
    通常情況下,眾多施工單位機械設備相關管理人員都缺乏對本職工作的認識和管理意識,對工作抱以一種無所謂的態(tài)度。
    另外,很多管理人員沒有較高的思想政治覺悟,想的都是貪圖安逸,敷衍工作,造成管理工作總是不能得到落實。
    無論什么企業(yè)單位,想要做好管理工作,都需要構建一個較為完善合理的相關管理機制,特別對于機電工程機械設備管理工作而言更是如此。
    沒有建立準確健全的相關管理規(guī)章制度,不能明確每一個相關管理工作人員能夠明確自身的工作內容以及職責,管理人員就沒有肩負法律責任,這樣管理工作人員就不會重視對管理工作就,導致機電工程機械設備管理工作質量水平無法得到提升。
    1.2對機械設備的新舊處理不到位。
    目前,科技技術不斷發(fā)展,各種機械設備在快速更替,眼下許多機電工程施工單位的相關機械設備已經顯得老舊不堪重負了。
    更有甚者,一些施工單位的機械設備過于老化破舊,嚴重落后于目前的工程需求,以至于這些單位無承擔那些較先進大型的機電工程,在一定程度上影響了單位的發(fā)展,制約了單位經濟的長遠增長。
    針對這種情況,有些施工單位已經在購置替換相關工程機械設備,有的從國外引進了大量的先進機械設備,使自身具備一定的市場競爭力。
    可是,這些單位沒有結合自身的實際發(fā)展需求,更沒有制定好相關的機械設備改良替換計劃,致使許多購置工作都是盲目實施,花大量資金買來的機械設備實際上不能起到作用。
    對于機械設備新舊處理不到位也是機械設備管理工作中十分嚴重的一個問題。
    1.3相關管理工作人員缺少專業(yè)能力及素質。
    很多的機電工程施工單位為了減少成本,在相關設備材料不能再削減的情況下,只有減少工作人員以最大化降低工程成本。
    這就使得很多施工單位在管理工作方面大量減少工作人員,其中就包括機械設備管理相關人員。
    這種情況致使施工過程中機械設備的管理人員嚴重缺失,實際工作沒有得到有效開展。
    另一方面,很多施工單位在管理工作上實施隨便安排工作人員,所以在機械設備管理工作中出現了大量沒有相關工作經驗和專業(yè)技術能力的人,這種情況已經屢見不鮮了,其最終必定造成機械設備管理工作不能落到實處。
    2加強機電工程機械設備管理的策略。
    2.1建立健全完善的管理制度。
    任何一個企業(yè)單位想要搞好管理工作,無論是哪方面的管理工作,都必須要先構建一個較為完善健全的管理機制體系,尤其在機電工程機械設備管理工作上更是如此。
    相關工程施工單位必須根據自身企業(yè)文化以及施工相關實際需求,建設一個合理有效且具有針對性的管理機制,以約束工作人員,使相關管理人員能夠認清自己的工作本質和肩負的責任。
    另一點,配合著管理制度,大力開展思想政治教育培訓,強化管理人員的思想覺悟,提升管理工作人員自身的職業(yè)修養(yǎng),從而誠心投入到管理工作當中。
    例如,施工單位根據自身企業(yè)的文化歷史以及企業(yè)實際大小,建立一個符合自身實際需求的工程機械設備管理機制。
    這個機制必須有嚴格的管理條款和考核制度,以強化要求相關管理工作人員認真對待自己的工作。
    與此同時,單位還需要定期組織相關管理工作人員進行思想教育培訓,以提高員工的工作熱情。
    通常這種培訓可以以半年為一個期限落實開展,并且可以根據實際需求在每次工程施工之前開展一次。
    2.2合理配置工程機械設備資源。
    在機電工程機械設備的相關資源配置工作上也要注意合理實施管理,這個方面關系著單位的實際利益和長期發(fā)展的需求。
    在相關配置管理工作中,需要清楚自身單位已有設備的實際情況,哪些設備需要更換,哪些只是需要維護修理。
    在之后購置新設備的過程中,根據整合已有工程機械設備相關信息進行針對性添置更替,嚴格把關購置過程,不僅要重視設備的質量是否合格,還要注意購置的設備是否都是真正需要的。
    在工程機械設備的購置工作上,必需先制定一個合理的購置計劃,并按照計劃落實執(zhí)行,要最大化利用已有資源,然后補充必需資源,這樣才能有效提升單位效益。
    例如,某機電工程施工單位,經過改革之后,在工程機械設備管理工作質量上有了明顯提升。
    特別是在機械設備的配置工作上,深入了解分析了單位已有設備資源的情況,一改以往胡亂購置的現象,將購置管理工作嚴格把控起來,使得已有設備得到最大化利用的同時,購置的新設備也是當前最合適單位施工所需的。
    通過這樣有計劃性的管理,使該企業(yè)在購置工作中省下一大筆不需要的開支,進而使得單位的無意義消耗減少了7.6%,由于機械設備合理購置管理而增加的企業(yè)效益上升了4.1%,真正實現了利益最大化。
    2.3強化相關管理人員的專業(yè)技能水平。
    想要有好的管理效果,就必須選用合適的管理人才,故此,機電工程機械設備管理工作得以順利開展的一大重要元素就是管理人才的正確使用。
    機電一體化論文篇八
    現如今我們處在一個信息爆炸時代,機電一體化作為現代技術的發(fā)展核心力量,在工程領域中占有重要地位,并推動了工程領域的發(fā)展。它的發(fā)展從根本上改變了傳統(tǒng)的固有模式,在引領行業(yè)發(fā)展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發(fā)展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發(fā)展。
    隨著機電一體化技術的逐漸深入,工程機械在機械、液壓、電子控制技術等方面實現了不同程度的等級提高,使其更加經濟可靠。且目前的機械制造工程中往往采用微電子處理器進行工作。合理配置、整合、處理并優(yōu)化各項系統(tǒng)模式。且隨著經濟的不斷發(fā)展,其應用范圍越來越廣泛。以處理器為核心的電子管理設備的發(fā)展尤為廣泛。例如:攤鋪機的自動找平、自動供料、優(yōu)化挖掘機的電子功率、自動調節(jié)裝載機的變速機箱、檢修和排查故障等。這些技術的發(fā)展勢必促進今后工程項目的發(fā)展,并對機械性能提出了更高的要求,使其能夠更好地運用在復雜的工程中,因此,如何更好地開發(fā)和利用這一技術,并使其發(fā)揮到最大的作用,是當前急需考慮的問題之一。
    3.1安全系數較高。
    在工程機械中合理地開發(fā)和利用機電一體化技術能有效地提高產品的性能,在保證其功能運行正常且齊全的同時也能做到全面的監(jiān)視和報警,對產品有自動保護作用。若是設備在使用過程中出現異常狀況,系統(tǒng)就會進行自動保護,確保操作人員和系統(tǒng)不會遭到傷害。因此,綜上所述,機電一體化擁有安全系數較高的優(yōu)勢,且可信度較高。
    3.2生產效率高。
    使用機電一體化設備實現工程生產的流水線作業(yè),在實現操作系統(tǒng)智能化、自動化地處理接受到信息的同時也能進行高精度的控制和高靈敏度的監(jiān)測。當操作人員開啟操作按鈕時,系統(tǒng)就會自動識別,在最大限度內產生出較多的成品。從而提高了工作效率。加之自動技術的熟練應用,機電一體化技術的使用能夠提高一個企業(yè)的市場競爭力,并具有更大的價值。
    3.3使用性價比較高。
    機電一體化設備是用程序直接控制,并從數據反映設備使用情況的高端機器,且操作方便、簡單。此外,將機電一體化技術加以廣泛的應用,選擇不同的程序結構,可以擴大其工作范圍,從而大大減少操作人員的工作量。與其它應用相比較,機電設備技術融合了其他技術,使其功能更加完善,從而滿足更多生產的需求。
    現如今,科技實力的不斷提高帶動了各種機械設備的性能提升,機電一體化設備作為其中的“佼佼者”必然得到了廣泛的應用。
    4.1電子控制中的.應用。
    在機器使用中難免會存在磨損、儀器失靈、機器老化等問題。而這些問題稍不注意就會引發(fā)更大的危機。因此,及時做好監(jiān)控工作是很有必要。若是監(jiān)控系統(tǒng)出現故障,則檢修人員很難找出問題所在,對以后整個工程機械運行造成極大的影響。工程機械中的電子監(jiān)控主要是對發(fā)動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置等進行監(jiān)控,將各系統(tǒng)的數據及時傳遞給維修人員,以便其及時發(fā)現故障并解決問題,從而確保整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定持續(xù)工作。
    4.2節(jié)約能源。
    傳統(tǒng)的機電設備中能量的過度浪費一直是一個很嚴重的問題。隨著科技的發(fā)展,機電設備的自動化和智能化在不斷提高,使用微機控制系統(tǒng)能夠大大降低人為產生誤差的影響,提高精確度。此外,使用自動一體化功能可以節(jié)省人力、財力、物理等資源,降低工人的工作強度并確保施工的高效進行。這一發(fā)展也符合現如今“可持續(xù)發(fā)展”理念。
    4.3機電設備在自動化或半自動化作業(yè)中的應用。
    機電設備向著自動化和智能化的方向發(fā)展,避免缺乏經驗的工人在操作中產生失誤。例如:在對挖掘機的挖掘軌跡進行控制的過程中,通過耗鏟斗的軌道設定和微機自動控制動臂桿及鏟刀,從而規(guī)范挖掘機的使用范圍,提升了工作效率和工作精確度。
    4.4其他方面的應用。
    外國在推土機、鏟運機以及裝載機中加入了自動變速器,對傳動系統(tǒng)的傳輸比進行調控,提高了發(fā)動機的工作效率,能源得到了充分地利用,且操作步驟較少,是一種合理簡單的設備。
    5未來發(fā)展趨勢。
    隨著社會的發(fā)展,人們的生活水平得到廣泛地提高,隨之而來的是對電子機械設備要求的提高。因此,機電一體化設備不僅要保證高質量,相應的也要實現功能多元化、人性化、個性化。這也是未來機電設備發(fā)展的一大趨勢。
    自動化、智能化是機電設備發(fā)展的一大典型特點,且更符合現代發(fā)展特性。該技術需要以人工智能為基礎,計算機技術、心理學、運籌學等新興學科為輔助作用,對人類智能進行效仿,自動實現診斷、人機對接、自動編程等地分析、判斷、整理、推斷及決策等過程。通過程序的直接控制使其有別于傳統(tǒng)的機電設備。機電一體化設備代替人腦繼續(xù)工作,從而提高了生產的工作效率。另外,機電設備的發(fā)展,離不開控制理論的基礎。
    微機化是機電設備又一大發(fā)展方向。在高性能化的基礎上,逐漸實現應用模式的:高效率化、高可靠性、高速化、高精度。這里以新一代的cnc系統(tǒng)為例:新一代的cnc主要采用連接多個cpu和總線,實現多個任務系統(tǒng)的同時操作,體現產品的高性能。其采用納米或微米級別的產品。具有小巧性、耗能低、靈活性強等特性,使其在社會生產、生活、軍事、科技研究等方面得到了廣泛地應用,在今后很長一段時間內成為支持社會經濟發(fā)展的一大有力武器。
    5.4綠色化發(fā)展。
    任何大功率機器在使用工程中都會伴隨著污染的排放,而機電一體化綠色化發(fā)展是指在產品在生產及使用過程中不會出現對環(huán)境造成污染的情況,且當產品到達無法使用階段時能夠被回收利用。隨著人們環(huán)保意識的逐漸加強和國家“可持續(xù)發(fā)展”模式的提倡,機電設備一體化向著綠色方面的發(fā)展是必然趨勢。
    6結束語。
    綜上所述,隨著社會的發(fā)展,科技的進步,機電設備一體化應用前景十分廣泛,合理把握好其發(fā)展趨勢并加以運用,對整個機械行業(yè)的發(fā)展有很大的幫助和重要意義。而當下如何才能降低能耗并提高生產效率仍是我們需要研究的重點。
    參考文獻。
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    機電一體化論文篇九
    機電一體化技術,是機械、電子、計算機和自動控制技術的有機結合,在未來的工業(yè)產品設計中,這種形式的機電一體化已經逐漸成為最主要的生產技術之一,逐漸走向人們的工業(yè)設計中;本文根據機電一體化技術的應用及發(fā)展趨勢進行深入論述,在此基礎上進行分析了我國機電一體化技術在未來工業(yè)設計中的深遠發(fā)展和具有的深刻意義。
    1.1安全性高。眾所周知,在進行工業(yè)生產的時候,對于工人來說很多工作都是具有一定的危險性的,所以這對工作機械的安全保障就是至關重要的;相對其他技術而言,機電一體化技術在安全性能方面具有明顯優(yōu)勢,在產品自動監(jiān)視報警、自動診斷、自動保護方面都比一般的技術功能更加強大[1]。例如:在進行工業(yè)制作的時候,遇到不可避免的電力故障問題時,可以自動啟動保護措施,利用保護措施可以最大限度避免和減少人身和設備事故,使工人的生命的身體得到一定的安全保障,減少事故的發(fā)生,讓工人在進行工作的時候可以更快更好的投入到生產中,在擁有安全保障的前提下可以大幅度的提升生產效率,使工業(yè)設備的安全性可以大幅度的提高。
    1.2使用性能高。在進行工作的時候,在工作步驟繁瑣的基礎上可以提高產品的使用性能;使用性能的提高可以為工作提高生產效率,在一定的時間內可以將生產效率達到最大化,減少工人的工作壓力,利用最簡單的生產步驟開始高性能的生產,在工人進行使用的時候可以更加方便的利用有限資源進行工業(yè)制造[1]。由于人類社會漸漸步入電子時代,很多操作業(yè)務都會被電子控制系統(tǒng)進行取代,機電一體化在此基礎上實行了對全部動作的大量重復。而且在進行工作的時候,機電一體化的使用可以為工作程序找到最適合工作的工作程序,從而實現了最優(yōu)化的工業(yè)技術。
    1.3生產能力高。對于一個企業(yè)而言,生產效率一直都是最為關注的問題;只有將企業(yè)的。工作效率提升到最高,這個企業(yè)才能在競爭激烈的生意場上占據一席之地;在企業(yè)中引進機電一體化技術,有效的實現了這一點;由于機電一體化本身已經具備了較強的信息自動處理和自動控制功能,所以在進行工業(yè)制造的時候,機電一體化在很多方面都存在著優(yōu)勢,在產品的制造中、控制中、監(jiān)測中都擁有很大程度的提高,對未來的工業(yè)技術進行了有力的改革;通過引進機電一體化技術,在工作中可以確保工作的完成效率,每個設計者都擁有自己獨特的設計,這種高科技技術可以將每個設計者的真實想法進行創(chuàng)新并很好地展現在工作者的面前;在提高生產率的基礎上工業(yè)的制造質量也得到了應有的保障,從而實現公司在市場經濟中的穩(wěn)步發(fā)展。
    2.1數控機床。經過多年的不斷進步,數控機床在創(chuàng)造方面的工作技術也漸漸提高;在發(fā)展中,數控機床在功能、結構、產品制造、控制力度上都有了一定的提高和改變;在高質量生產的技術引進機電一體化的技術,將產品技術更上升一個層次;而且在數控機床的應用上可以進行高質量的生產,一臺機床已經具備了同時控制多臺機床的性能并在此基礎上同時完成多種任務加工的能力,在這樣的工作基礎上可以大大的減少工作時間,提高工作生產力,對于一些有問題的產品,機電一體化還可以對破損、物料搬運做出準確的判斷,并通知工人進行修復。2.2工業(yè)機器人。由于過去的科技技術不足,創(chuàng)造出來的小機器人只能做簡單的重復動作,沒有辦法將其應用到實際的工作中,機器人的操作能力往往存在一定的局限性,不能全面的為生產做出貢獻,面對不同種類的工作,將會有不同類型的工作方法,對于這些工作方式的改變,小機器人不能很靈活的適應多種不同方式的工作,功能性和靈活性明顯存在不足;但是隨著近些年來技術的不斷改進,機器人的制作也一定程度上發(fā)生了改變,許多小機器人已經具備了多各種先進的傳感軟件,可以最大程度的幫助人類進行工作,也可以一定程度上通過不同的變換形式靈活的適應不同種類的工作,為工人分擔不少的工作,機器人可以通過對作業(yè)環(huán)境和操作對象進行簡單的信息獲取、計算機處理與分析,根據不同的指令實現不同的工作制造,從而提高工作生產率,也為公司帶來不可估量的效益[2]。
    3.1高性能化。社會發(fā)展的進步,許多公司對生產力的要求越來越高,為了快速的適應社會的發(fā)展,企業(yè)也要做出一定的改變;應用先進的機電一體化中的要求進行生產技術的革新,將公司的生產率提升到最高,以最新的生產方式進行高質量高速度的發(fā)展;新型的機電一體化技術在產品的創(chuàng)新、能力方面都有一定程度的發(fā)展,為實現高效率的高性能生產提供了保障。
    3.2網絡化。人類社會已經慢慢的步入信息時代,無論是在生活中還是工作中,都離不開網絡;所以在為未來的工業(yè)制造中也要與網絡相互融合,在工作引進機電一體化的同時也要將機電一體化融入到網絡中,實現可給予工業(yè)共同發(fā)展的新型理念;隨著網絡的不斷普及,應用網絡進行工業(yè)改革也漸漸地深入到各大企業(yè)中[3]。而且很多工業(yè)生產都離不開網絡的遠程操控,很多制作流程、銷售渠道都需要網絡進行實現;另外,由于科技的發(fā)展,大量的生成工作和技術管理都會慢慢走向網絡化,實現程序化和遠程化控制,也為生產生活提供了便利。3.3綠色環(huán)?;.斀駮r代很多地方的環(huán)境開始惡化,對人類的生存環(huán)境也造成了一定的影響;所以倡導綠色環(huán)保便成為了當今時代的主題,在提高生活質量的同時也要將保護環(huán)境放在首位,呼吁人們綠色環(huán)保,所以這種與環(huán)保相關的產品必須要符合當今時代人們的要求,才會和人們產生共鳴。
    隨著人類發(fā)展的進步,在工業(yè)生產中引進先進的機電一體化技術是非常有必要的;在提高工業(yè)生產率的基礎上也會為公司帶來更高的生產效率,為未來的市場經濟的進步做出了應有貢獻。
    [3]張童,王明軍。淺談機電一體化技術的現狀和發(fā)展趨勢[j].承鋼技術,20xx,(5):18.
    機電一體化論文篇十
    煤炭是我國重要的能源,煤炭工業(yè)的大力發(fā)展,在我國的國民經濟建設發(fā)展中占居重要的地位。因而,近年來各級煤礦企業(yè)領導都十分重視機電一體化技術在煤炭生產中的應用與推廣。本文對煤礦機電一體化技術的應用進行研究。
    煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品,其主要技術包括:微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等,這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術。在煤礦企業(yè)中,開始利用機電一體化技術對煤炭系統(tǒng)進行改造舊設備和開發(fā)新產品,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識到,機電一體化技術和產品的發(fā)展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。
    2.1礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中,因為現代化煤礦發(fā)展的需要,對煤礦機械化采煤提出更高的要求,那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今,對于國外一些采煤技術比較先進的國家,煤礦井下大巷的運輸系統(tǒng)大多是采用帶式運輸機,他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式,主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家,高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應用。還有德國自主研發(fā)的內裝式交——交變頻調速提升機,它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體,這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領先地位。
    在我國,大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化,采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外,計算機控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速,它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能,如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障,可能在某些方面沒有面面俱到,在使用上還不能滿足一些功能,但是從發(fā)展的角度看問題,這的確是一個很好的開始。目前,我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺,其中90%為交流提升機,并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速,電控系統(tǒng)部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng),只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發(fā)電機拖動,雖有部分可控硅供電系統(tǒng),也均為模擬量控制。而plc可編程控制器使用比較簡單,程序設計起來也比較容易,不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置,抵抗外界的干擾能力也很強,因此,它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進行長時間工作。
    2.2綜合機械化采煤1970年,我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面,并在大同礦務局進行試驗使用,一直試驗使用到80年代后期,這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發(fā)展,推動了煤礦自動化的發(fā)展進程,同樣,采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引;液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計算機化發(fā)展,以計算機為核心,采用電液控制,移架自動化得以實現。另外,對工作面刮板運輸機也進行了微機監(jiān)控裝置的配置,實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用,使設備動作趨于協調,且安全性、可靠性大為提高,操作性能更加完善,為煤炭企業(yè)帶來了更高的經濟效益。
    2.3礦井安全生產監(jiān)控系統(tǒng)從多數煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看,還存在一些問題,但是主要問題是傳感器的不足,并且使用過程中,其穩(wěn)定性相對較差,使用壽命不足,一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究,對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施,但仍然沒有得到預期的效果,因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外,由于計算機網絡軟硬件技術發(fā)展很快,運行速度和質量也在不斷提高,傳輸介質由同軸電纜發(fā)展到光纜,信息媒體由字符發(fā)展到聲像,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,他們的機電一體化技術在監(jiān)控系統(tǒng)上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內部機電一體化技術推廣應用最快的產品,一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產煤礦安全生產監(jiān)控系統(tǒng)。
    在20世紀,我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發(fā)展,機電一體化技術應用到了煤礦每個環(huán)節(jié),但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此,要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平,必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發(fā)展的動態(tài)。:。
    應提高我國煤礦機電一體化產品的規(guī)范化、標準化、系列化和通用化的程度;以計算機為機電一體化的核心裝置,因為計算機運算和存貯能力非常強,且體積和功耗小,更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品,在設計煤礦機電一體化產品時,應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機,從而保證工作性能更可靠;對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產品應具有通信功能,同時,要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊,方便與控制網絡進行連接通信控制;煤礦機電一體化產品需要達到智能化發(fā)展水平,能判斷機電設備和周圍環(huán)境的狀態(tài),使設備能自動適應環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作,同時能快速地對所采集的參數進行分析,從而對故障進行診斷,再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測;要對礦用傳感器進行深入研究和開發(fā),提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命,同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進行信號的測量,并保證其測量準確度,并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調節(jié)等功能;要關注國內外高新技術的發(fā)展,將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術用于煤礦機電一體化產品,從而提高煤礦現代化,達到煤礦自動化生產。
    煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發(fā)展基礎,更是煤礦企業(yè)信息化建設的重要支撐技術,煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣,大力地推動我國煤礦綜合生產力,同時,為實現安全、高效、潔凈、結構優(yōu)化的現代化、高科技煤炭工業(yè)生產打下了堅實的基礎。
    [1]李建勇.機電一體化技術[m].北京:科學出版社.2004.
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    機電一體化論文篇十一
    通過分析當前高職機電一體化發(fā)展狀況,提出如何進行機電一體化教學改革,使學生更適應社會與就業(yè),培養(yǎng)能夠直接參加生產一線的高技術人才。
    機電一體化涉及的學科內容廣泛,主要課程有機械設計基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、可編程控制器、計算機原理、計算機輔助設計與制造(cad/cam)、數控原理及系統(tǒng)、數控機床、數控機床編程、機械與模具、cad/cam、機械制圖、計算機應用基礎、數據庫技術及應用、電工電子技術、機械制造基礎、自動機與生產線、自動檢測與控制、計算機幾何圖形學、計算機輔助電路設計等。
    可見,機電一體化專業(yè)不但要精通理論知識,更要求很強的動手能力。
    當今世界,科學技術突飛猛進,知識經濟已見端倪,國力競爭日趨激烈。
    為迎接挑戰(zhàn),高職院校擔負著深入教育改革,全面推進高等職業(yè)教育,努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高等技能型應用性人才的任務。
    隨著國民經濟的增長,社會對人才的需求也開始增長,一些大中型企業(yè),甚至一些小型企業(yè)和私營企業(yè)都在開展技術改造,設備更新,以數控技術為代表的現代加工手段已經不是大中型企業(yè)的“專利”社會對人才特別是機電一體化專業(yè)人才的知識結構提出了新的要求。
    職業(yè)教育的優(yōu)勢發(fā)展條件必須建立在學校務實的政策考慮、師資實務經驗導向與創(chuàng)新理念并濟,結合產業(yè),一是貫徹機電一體化專業(yè)職業(yè)教育持續(xù)國際發(fā)展,發(fā)展國際化職業(yè)特色產業(yè)合作;二是務求職業(yè)教育體系多元精致,提升職業(yè)體系教育師資優(yōu)質化;三是強化機電一體化專業(yè)學生能力產業(yè)結合,培養(yǎng)符合國際技能之發(fā)展潮流;四是落實學生進路寬廣暢通,職業(yè)體系與企業(yè)更進一步整合。
    更新傳統(tǒng)職業(yè)教育專業(yè)內涵,帶動各級職業(yè)校院課程改革,發(fā)展各校特色,提升職業(yè)教育品質的目的,就是要加強職業(yè)學校學生機電一體化的基本學科能力、通識能力和職業(yè)道德,提升學生服務人群的品質。
    發(fā)展職業(yè)教育規(guī)劃短期國際化方案刻不容緩,職業(yè)教育人力培育成效良好,則職業(yè)人力素質可獲提升,勞動生產力也會增強,生產成本即可降低,企業(yè)營運績效自然提高。
    尤其外語能力培訓及國際宏觀通識能力的加強,皆為職業(yè)學生必要的先備條件。
    換句話說,職業(yè)教育的人才培訓,若能強調專精的產業(yè)工作知能,良好的人際關系,正確的工作態(tài)度和良好的職業(yè)道德與良知教育,則畢業(yè)學生加入生產工作,必會有高效能的生產力,可大幅提升國家的競爭力,形成良性循環(huán)。
    職業(yè)教育若無法國際化,其最顯而易見的問題是國家失去競爭力,因為全世界先進國家科技進步快速,引導趨勢,若無法跟上,所有產業(yè)技能便會被摒除于競爭集團之外;倘使開發(fā)中國家產業(yè)與職業(yè)教育急起直追,我國的職業(yè)體系又不能國際化,不但產業(yè)人力受影響,質量生產也會降低,也就完全喪失競爭力了。
    所以,職業(yè)教育體系國際化之必然性是一個非常重要、也非常嚴肅的問題,職業(yè)教育體系的發(fā)展必須與產業(yè)同步,如果只談科學教育學術導向,缺乏職業(yè)教育實務制作,又沒有國際實務經驗,那就是坐以待斃。
    要具體落實職業(yè)教育改革,最好的方法就是堅持好的理念,以行動成其大業(yè)。
    1、構建專業(yè)課程體系。
    目前,我國高職機電一體化專業(yè)是劃分于制造類下的自動化類中,作為自動化類中的機電一體化專業(yè)可以開設很多方向,如數控技術、機電設備、機器人應用、智能制造等。
    不論什么方向都是針對機電行業(yè)中一個具體的機電產品或機電類崗位,因此學生在學習完專業(yè)基本知識和理論后,可以針對其中的一個方向進行更加深入的研究,這就解決了機電專業(yè)教學中廣和精的問題。
    按照“知識、能力、素質”協調發(fā)展的指導思想,加強機械電子、計算機、控制技術的基礎理論知識,以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標,優(yōu)化課程體系,強化學生對機械、電子、信息、經濟管理技術的綜合運用能力,著重培養(yǎng)學生綜合動手能力,提高學生的職業(yè)素質和創(chuàng)新意識。
    課程體系設計以技術應用能力和職業(yè)素質養(yǎng)成為主線,學生的知識、能力、素質結構應用為宗旨,注重掌握成熟技術與管理規(guī)范的培養(yǎng)訓練,加大實踐訓練比重。
    具體實施中,突出應用性、實踐性,使基礎理論必需、夠用,專業(yè)課教學強調針對性和實用性,加強素質教育和能力培養(yǎng),構建多個專業(yè)方向,使學生畢業(yè)能上崗,上崗能頂崗,頂崗能用,體現創(chuàng)新的高職教育特色。
    2、實踐教學體系。
    實踐教學是培養(yǎng)學生實際動手能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的重要環(huán)節(jié),也是我們培養(yǎng)技術應用型人才的落腳點,在合理整合、縮減理論學時的同時,大幅增加實踐性教學的學時是十分必要的。
    實踐性教學環(huán)節(jié)可分以下幾個層次:
    實驗教學:現行實驗教學多數為驗證性實驗,今后應逐步增加綜合性和設計性實驗的內容,培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
    課程設計及課程大作業(yè):設計題目可逐步結合生產、科研的實際來確定,使課程設計更貼近于實際應用。
    計劃內實習實訓:主要包括,認識實習(1周)、金工實習(8周)、電工實習(2周)、工藝實習(2周)、畢業(yè)實習(8周)、cad技能培訓(2周)、數控技術培訓(2周)。
    結合金工實習、電工實習、cad培訓和數控技術培訓等內容,開展技能考評工作,使學生掌握2門以上的基本技能。
    車工、鉗工或電工(其中之一)普遍取得中級工技能證書。
    部分學生在計算機繪圖和數控機床操作上取得相應的合格證書。
    計劃外實習實訓:對部分實踐動手能力突出的學生,利用寒暑假或課余時間進行強化訓練。
    3、教學方法的改革。
    教學方法應力求體現直觀生動性,讓學生在盡可能多的實際動手操作中充分發(fā)揮主觀能動性。
    (1)理論課和實踐動手能力培養(yǎng)必須有機結合。
    在實驗室、實訓室、實際工作現場組織實施教學內容,可不局限教材,結合專業(yè)知識和技能,多指導學生學習掌握一些實用的專業(yè)技術和技能,只有讓學生熟悉專業(yè)知識和技能的實際應用,他們才能對此產生濃厚的求知渴望。
    教師“拿做來教”;學生“用做來學”,大大提高了學生的動手能力和就業(yè)能力。
    (2)采用模擬現場的動畫課件。
    例如,如用fiash軟件制成的動畫課件模擬演示變頻器控制電機等的生動的教學方法,讓學生體會實際的控制工藝過程,便于學生理解和掌握專業(yè)技能和實際編程,真正做到理論聯系實際。
    (3)利用教具教學激發(fā)興趣性。
    在授課過程中徹底改變以往課堂教學的傳授模式,將課堂教學的理論知識結合實際教學的內容,同時放在實驗室和實訓室去,通過理想的且聯系實際的教具教學如plc控制的數控車庫實際的控制模型,通過現場演示、講解以及具體指令的使用,讓學生產生了很濃的學習興趣和探索專業(yè)知識新領域欲望,具有很好的教學效果。
    主要參考文獻:
    [1]馬子余.論高職機電一體化專業(yè)的教學改革.浙江紡織服裝職業(yè)技術學院學報,2009.3.
    機電一體化論文篇十二
    培養(yǎng)目標:培養(yǎng)學生具有計算機辦公軟件操作能力、機械裝配圖和電氣原理圖識圖能力,會用計算機進行autocad繪圖,能正確使用儀器、儀表對機電設備進行機械與電氣檢查、故障排除,能讀懂可編程控制器(plc)的指令,并根據工作任務編寫一般程序,會操作機床對常用機械零件進行簡單加工,能對機電設備進行裝配、調試與維護的專業(yè)技能型人才。
    主要課程:電工上崗技術、電子技術、機械知識與制圖、autocad繪圖、電動機與變壓器、電力拖動與控制、可編程控制器(plc)技術、變頻器應用技術等、數控機床操作與維修、電梯技術。就業(yè)崗位:機電產品的組裝、調試、維護技術員、銷售及管理人員等。
    技能證書:計算機辦公軟件應用(中級)、電工操作證(上崗證)、維修電工(中級)。
    開學時間:2012年8月25日學。
    制:三年。
    招生對象:全國高中、職中、中專、中技應(往)屆畢業(yè)生。
    畢業(yè)發(fā)證:高級技工學生入校取得成人大專錄取資格后方交納成人大專學3000元/年,畢業(yè)頒發(fā)高級技工畢業(yè)證書和成人大專畢業(yè)證書及相關工種國家高級職業(yè)資格證。未獲得成人大專錄取資格畢業(yè)頒發(fā)高級技工畢業(yè)證書和相關工種國家高級職業(yè)資格證。
    特別說明:旅游與酒店管理、中國名菜制作與營養(yǎng)保健、西餐技術與經營管理等專業(yè)不招收haa陽性者。
    報名辦法:我校面向全國招生,學生可通過以下途徑辦理報名和繳交學費手續(xù):
    方法二:登陸我校招生網(http://)進行網上報名,確認報名成功后可直接到學校繳交學費,或通過銀行匯款的方式辦理繳費手續(xù),匯款后將匯款憑證傳真至我校招生辦(020-36095908)。
    機電一體化論文篇十三
    當代高職學生的語文知識和語文能力都很欠缺,大多數學生的語文能力還停留在中學階段,甚至開始退步,更多學生會在業(yè)余時間選擇看一些八卦新聞、網絡小說,很少閱讀文學作品。尤其是工科類的專業(yè)生認為自己的任務就是學好專業(yè)的知識,語文對自己的專業(yè)提升和發(fā)展沒有什么幫助,因此便忽略了對語文的學習。機電一體化作為工科專業(yè),似乎也和語文沾不上任何關系,但是大學教育的目的并不只是為社會培養(yǎng)專業(yè)型的人才,還在于提高學生對自我的認識、對他人、對社會的責任、對知識的追求與探索,這才是一個綜合型人才應該具備的品質。因此,在機電一體化專業(yè)開展高職語文課很有必要,那么如何開展高職語文與機電一體化專業(yè)結合的教學呢?筆者首先從高職語文教學現狀分析與必要性出發(fā),從三個方面做了簡要探索。
    一、高職語文教學現狀分析和必要性。
    在高等院校的課程中,高職語文在高校和學生中得到的重視程度都不理想,高校更偏向于對學生專業(yè)技能的培養(yǎng),而學生則普遍認為語文和自己的專業(yè)沒有什么關系,學好專業(yè)知識、將來可以找份好工作才比較靠譜。因此,從認識上,大家對于語文的態(tài)度并不熱情。當代高職生語文知識和語文能力的欠缺帶來的結果是書面表達能力低、認知、情感、操作等能力弱。隨著電子技術的不斷發(fā)展,鍵盤打字正逐漸取代手寫,相當多的學生都會提筆忘字,而且寫字水平也在逐漸退步。除此之外,當代高職生的理想和信念正在缺失,很多學生沉迷于網絡游戲、物質攀比、虛榮心不斷膨脹,缺少吃苦耐勞、艱苦創(chuàng)業(yè)的精神力量。當代高職生還普遍缺乏人文情懷、人文精神和正確的審美意識,導致精神世界比較空虛,人格缺乏魅力。當代社會需要的是博學多識、有思想、有內涵、有品德的專業(yè)型高素質人才,要實現這一目的,就必須注重對學生人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。
    二、高職語文與機電一體化專業(yè)有效結合的方法。
    1.端正學生的學習態(tài)度,培養(yǎng)學生學習語文的興趣。
    首先要端正機電一體化專業(yè)學生的態(tài)度,培養(yǎng)學生學習語文的興趣。通過認識學習高職語文的重要性,使學生不再把語文看做是一門多余或者無關的科目,它對于自己今后踏人社會的發(fā)展有著非常重要的影響,專業(yè)知識是智商的培養(yǎng),人文素養(yǎng)是情商的培養(yǎng),要兩樣都具備才會成為社會需要的人才。
    2.高職語文教學內容的選擇角度要促使學生的'發(fā)展。
    高職語文不同于中小學時期的語文學習,從小學開始,我們學習語文就是讀課文、背課文、默課文的教學方式,不可能還要讓機電一體化專業(yè)的學生繼續(xù)再去讀、背、默。要告別傳統(tǒng)模式,首先就要從內容的選擇上可以促進學生的發(fā)展。那什么樣的語文教學內容會讓機電一體化專業(yè)的學生在感興趣的同時還能提升人文素養(yǎng)呢?要真正理解學生的需求,可以通過網絡等平臺投票調查來了解學生對于語文內容選擇方向的意向,從而可以有針對性的開展這門課程。還可以通過有學生參與的師生研詞會,了解學生的真實需求。
    三、教學中提高機電一體化專業(yè)生語文能力的人才培養(yǎng)策略。
    1.在實踐中提高學生對自我的認識,樹立理想與信念。
    機械一體化專業(yè)傳統(tǒng)的教學是偏向于培養(yǎng)應用型人才,隨著社會的不斷發(fā)展和對…高素質技能型人才的需要,需要加強機電一體化人才培養(yǎng)體系建設。其中認識自己是成為高素質人才首先要具備的品質。如果不能正確的認識自己,即使學會了不少專業(yè)知識,掌握了很多專業(yè)技能,但是卻像是一個沒有影子的人,永遠看不到自己長處和短處。認識自己才能夠充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢并不斷完善自己的不足,從而成長為一個更加優(yōu)秀的人。提高自我的認識,會使學生樹立正確的價值觀、人生觀和世界觀,將自己所學的專業(yè)與理想、信念結合起來并為之努力。
    2.士曾強學生對他人和對社會的責任心,培養(yǎng)自律的人格力量。
    機電一體化屬于綜合實踐性較強的學科,機電一體化專業(yè)人才主要從事的是產品生產的機械制造、安裝調試、設備運行、管理維護等實踐操作技能較強的工作,在實踐和工作中任何一個環(huán)節(jié)都馬虎不得,因此在教學實踐中要增強學生的責任心,將來踏上社會才會對他人和社會負責。高職生普遍存在缺少自律的特點,即也是人文精神的缺乏。高職語文蘊含豐富的人文精神內涵,可以對學生的人格、情感產生積極的影響。
    3.培養(yǎng)學生的觀察力、記憶力、想象力、分析力和綜合力。
    機電一體化專業(yè)對于學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的要求比較高,尤其是在獨立的實踐操作中,需要學生具備很強的綜合能力,因此要著力培養(yǎng)學生的觀察力、記憶力、想象力、分析力和綜合力,士曾強學生的思維能力。而高職語文就具有很強的綜合性,還可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力,當學生把文和理的思維結合在一起,便會碰撞出獨特的火花。
    4.培養(yǎng)學生對知識的追求與探索,提高綜合素質。
    作為理科生不能將目光停留在固有的知識圈子中,而要試著走進不同的知識圈子,對知識的追求與探索永遠不要停止,這是語文帶給我們的鼓勵。知識是一個完整的體系,所有的知識都是相互貫通的,不論是在專業(yè)知識還是在課外知識延伸上,都要保持一顆不斷學習的心。在教學中也要培養(yǎng)學生養(yǎng)成學習、讀書的習慣,提高綜合素質,將來才不會被社會淘汰。愿在高職語文與機電一體化專業(yè)結合的教學模式下,培養(yǎng)出高素質的技術型人才,不但擁有過硬的專業(yè)知識和技能,還具備良好的品德、高尚的情操、堅定的理想和信念、豐富的人文素養(yǎng),使學生順利走進職場,提高自身的就業(yè)競爭力,從而真正實現高職學校的教育目的。
    作者:沈晶單位:江蘇安全技術職業(yè)學院。
    參考文獻:
    「1]馮寧,胡曉岳。高職機電一體化專業(yè)教學改革探索「j].機械職業(yè)教育,20xx(11).
    「2]張超,劉愛云,王娜,葉婷。高職機電一體化專業(yè)教學計劃改革初探[j].中國科技信息,20xx(22).
    「3]郭娟。高職語又教學應與專業(yè)銜接「j].陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院學報,20xx(01).
    「4]何蘭新。新形勢下對高職語又教學中融入傳統(tǒng)又化教育的思考[j].中國民族博覽,20xx(06).
    機電一體化論文篇十四
    機電一體化又稱機械電子學,英語稱為mechatronics,它是由英文機械學mechanics的前半部分與電子學electronics的后半部分組合而成。機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上,隨著機電一體化技術的快速發(fā)展,機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發(fā)展?,F在的機電一體化技術,是機械和微電子技術緊密集合的一門技術,他的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化,智能化。
    具體內容。
    (1)機械技術。
    (2)計算機與信息技術。
    (3)系統(tǒng)技術。
    (4)自動控制技術。
    (5)傳感檢測技術。
    (6)伺服傳動技術。
    階段。
    1、模型階段。
    2、測試階段。
    3、原型階段。
    組成要素與四大原則。
    1.五大組成要素。
    2.四大原則選型與設計。
    課程簡介。
    就業(yè)前景。
    發(fā)展方向。
    具體內容。
    (1)機械技術。
    (2)計算機與信息技術。
    (3)系統(tǒng)技術。
    (4)自動控制技術。
    (5)傳感檢測技術。
    (6)伺服傳動技術階段。
    模型階段。
    測試階段。
    原型階段。
    組成要素與四大原則。
    1.五大組成要素2.四大原則選型與設計課程簡介就業(yè)前景發(fā)展方向。
    定義:機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息。
    技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術。是現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。
    中國機電設計邁入plm全新階段,正挑戰(zhàn)著了前所未有的,不可預測的難題,一個個久戰(zhàn)沙場經久不衰精兵良將正褪去了昨日英雄的光環(huán),唯有camelview能夠勝任軍統(tǒng)三國,光復舊業(yè)的重任,此時數系科技與德國ixtronicsgmbh公司攜手共同開拓機電設計領域的新篇章,camelview作為機電一體化設計系統(tǒng),從產品的概念設計到產品性能的測試、驗證、通過都是一體化的,流程化的、規(guī)范化的,在滿足用戶設計的前提下,數值實驗的仿真與結果的驗證無不精確化,支持復雜環(huán)境下,多工況,多耦合場設計。
    編輯本段介紹。
    械電子學主要研究目的是把機械技術與微電子技術和信息技術有機地結合為一體,實現整個系統(tǒng)的最優(yōu)化。機械電子學可以充分發(fā)揮機械技術、微電子技術和信息技術的各自的長處和特點,促進機械產品的更新換代。機械電子學系統(tǒng)主要由機械主體、傳感器、信息處理和執(zhí)行機構等部分組成。較高級的系統(tǒng)不但有硬件,而且還有相應的軟件,利用軟件技術可以實現硬件難以實現的功能,使機械系統(tǒng)增加柔性。典型的機械電子系統(tǒng)有數控機床、加工中心、工業(yè)機器人等。機械電子學技術除用于單個機器、設備或一般的生產系統(tǒng)的技術改造之外,還用于柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)、工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化等方面。
    編輯本段內容具體內容。
    (1)機械技術。
    機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技。
    術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術。
    (2)計算機與信息技術。
    其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
    (3)系統(tǒng)技術。
    系統(tǒng)技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統(tǒng)技術中一個重要方面,它是實現系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
    (4)自動控制技術。
    其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設計,設計后的系統(tǒng)仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
    (5)傳感檢測技術。
    傳感檢測技術是系統(tǒng)的感受器官,是實現自動控制、自動調節(jié)的關鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
    (6)伺服傳動技術。
    包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質量和功能有決定性的影響。
    編輯本段階段模型階段。
    模型階段,所有的系統(tǒng)組件都能夠被最優(yōu)化;
    在仿真計算的幫助下,可以測試和分析這些組件的適用性;監(jiān)測響應頻率;
    對模型進行分析。此外,還能夠生成一個物理/拓撲系統(tǒng)模型,包括機械、液壓和控制導向組件。有必要有一個模型工具,這個工具支持機電一體化系統(tǒng)的物理模型,即當有實物和節(jié)點時,這些模型能夠以1:1來測試,并且原型設計研究階段可以在嚴酷的實時條件下進行。
    測試階段。
    在系統(tǒng)運行完模型階段之后,所產生的具體的性能數據可以通過試驗臺驗證。這。
    樣就可以測試和檢驗該系統(tǒng)有關參數波動的魯棒性,功率儲備及連續(xù)運行的特征。這樣做的話,用戶可以進行測試或者使用camel-viewtestrig進行硬件在回路(的測試)。要進行硬件在回路測試,相關裝置的物理特性需要詳細確認,這些裝置必須是建立在測試平臺的基礎之上。識別經過測試平臺上測試過的組件,容許這些組件在模型中被識別,并確保整個以系統(tǒng)為基礎的仿真分析布局。
    原型階段。
    成功的測試之后,就會建立一個原型。這里要特別關注的是模型特性,這些特性特指通過特別費力的仿真所決定的特性,比如組件損耗(性能)。這些數據結果,為模型基礎性分析提供服務,同時為進一步研發(fā)提供知識基礎。
    編輯本段組成要素與四大原則1.五大組成要素。
    所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數和狀態(tài)進行檢測,并變成可識別的信號,傳輸給信息處理單元,經過分析、處理后產生相應的控制信息。控制及信息處理部分(職能組成要素)將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后,按照信息處理結果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。執(zhí)行機構(運動組成要素)。
    根據控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動作和功能。
    機電一體化系統(tǒng)一般由機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動力源5個組成部分構成。
    2.四大原則。
    構成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內部及相互之間都必須遵循結構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉換四大原則。接口耦合:兩個需要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實現。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞,必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。
    能量轉換:
    兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進行能量的轉換和交流,必須進行能量的轉換,能量的轉換包括執(zhí)行器,驅動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉換方法及原理。
    機電一體化的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅動功能。
    運動傳遞:運動傳遞使構成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。
    三、自動化技術:
    所謂自動化技術,是指人類利用各種技術手段和方法來代替人去完成各種測試、分析、判斷和控制工作,以現實預期的目標、功能。一個自動化系統(tǒng)通常由多個環(huán)節(jié)要素組成,以完成信息的獲取、信息的傳遞、信息的轉換、信息的處理及信息的執(zhí)行等功能,最后實現自動運行目標。
    編輯本段選型與設計。
    控制系統(tǒng)各功能元件的選型與設計:
    1.單片機選用intel公司生產的8031單片機。
    單片機,它主要通過并行8255口擔負控制系統(tǒng)的信號處理:接收系統(tǒng)對轉矩、閥門開。
    2.三相pwm波發(fā)生器pwm波的產生通常有模擬和數字兩種方法。模擬法電路復雜,有溫漂現象,精度低,限制了系統(tǒng)的性能;數字法是按照不同的數字模型用計算機算出各切換點,并存入內存,然后通過查表及必要的計算產生pwm波,這種方法占用的內存較大,不能保證系統(tǒng)的精度。為了滿足智能功率模塊所需要的pwm波控制信號,保證微處理器有足夠的時間進行整個系統(tǒng)的檢測、保護、控制等功能,文中選用mitel公司生產的sa8282作為三相pwm發(fā)生器。sa8282是專用大規(guī)模集成電路,具有獨立的標準微處理器接口,芯片內部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。
    3.智能逆變模塊ipm為了滿足執(zhí)行機構體積小,可靠性高的要求,電機電源采用智能功率模塊ipm。該執(zhí)行機構主要適用功率小于5.5kw的三相異步電機,其額定電壓為380v,功率因數為0.75。經計算可知,選用日本產的智能功率模塊pm50rsa120可以滿足系統(tǒng)要求。該功率模塊集功率開關和驅動電路、制動電路于一體,并內置過電流、短路、欠電壓和過熱保護以及報警輸出,是一種高性能的功率開關器件。
    位置信號。關鍵問題是位置傳感器的選型。在傳統(tǒng)的電動執(zhí)行機構中多采用繞線電位器、差動變壓器、導電塑料電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導電塑料電位器目前較為流行,但它是有觸點的,壽命也不可能很長,精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數字式傳感器,這種傳感器是無觸點的,且具有精度高、無線性區(qū)限制、穩(wěn)定性高、無溫度限制等特點。
    5、電壓、電流及檢測檢測電壓、電流主要是為了計算電機的力矩,以及變頻器輸出回路短路、斷相保護和逆變模塊故障診斷。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0~50hz,采用常規(guī)的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小,采用霍爾型電流互感器檢測ipm輸出的三相電流,對于ipm輸出電壓的檢測采用分壓電路。
    6)、通訊接口為了實現計算機聯網和遠程控制,選用max232作為系統(tǒng)的串行通訊接口,max232內部有兩個完全相同的電平轉換電路,可以把8031串行口輸出的ttl電平轉換為rs-232標準電平,把其它微機送來的rs-232標準電平轉換成ttl電平給8031,實現單片機與其它微機間的通訊。
    7.時鐘電路時鐘電路主要用來提供采樣與控。
    制周期、速度計算時所需要的時間以及日歷。文中選用時鐘電路ds128。
    87。ds12887內部有114字節(jié)的用戶非易失性ram,可用來存入需長期保存的數據。
    8.液晶顯示單元為了實現人機對話功能,選用mgls12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式。通過菜單選擇,可分別對閥門、力矩、限位、電機、通訊和參數等信號進行設置或調試。并采用文字和圖形相結合的方式,顯示直觀、清晰。
    9.程序出格自恢復電路為了保證在強干擾下程序出格時系統(tǒng)能夠自動地恢復正常,選用max705組成程序出格自恢復電路,監(jiān)視程序運行。如圖2-3所示,該電路由max705、與非門及微分電路組成。工作原理為:一旦程序出格,wdo由高變低,由于微分電路的作用,由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖?,引腳2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖,使單片機產生一次復位,復位結束后,又由程序通過p1.0口向max705的wdi引腳發(fā)正脈沖,使wdo引腳回到高電平,程序出格自恢復電路繼續(xù)監(jiān)視程序運行。
    編輯本段課程簡介。
    核心課程。
    機械制圖、電氣cad工程實踐、電工技術基礎、工程力學、機械設計基礎、機械加工工藝、數控機床編程、單片機原理與應用、電子技術基礎、檢測與傳感技術、液壓與氣動技術、機床電氣控制(電機與電氣控制)、plc、電力電子技術、數控加工工藝與編程、數控機床與維修、機電一體化技術(機電控制技術)、自動化控制原理(pc控制與組態(tài))、供配電技術等。
    實訓課程。
    電工技術基礎實訓、金工實習、電子技術基礎實訓、單片機原理與應用實訓、液壓傳動實訓、電力拖動控制線路實訓、plc編程實訓、數控機床維修實訓、畢業(yè)實訓、職業(yè)生涯規(guī)劃、大學生涯規(guī)劃、職業(yè)環(huán)境認知、成功素養(yǎng)拓展、工作能力提升、激情自主創(chuàng)業(yè)、求職過程勝出、初涉職場轉型等。
    專業(yè)軟件。
    設計制圖:autocad、ug、solidworks、3dsmax等。
    編程仿真:plc編程setp7(西門子plc組態(tài)編程調試軟件)、;51單片機編程keil(at89系列、8051內核)仿真proteus(很多單片機支持c++,包括凌陽十六位單片機);數控編程仿真斯沃數控、宇龍數控仿真系統(tǒng);維修仿真數控機床維修仿真軟件。
    pc組態(tài)軟件:wincc(西門子)、組態(tài)王、昆侖組態(tài)等。
    電子仿真:nimultisim、proteus等。
    液壓與氣動仿真:amesim、msc等。
    培養(yǎng)目標與就業(yè)方向。
    1、培養(yǎng)學生具有機、電、液一定的理論知識和較強的實踐技能。
    2.具有機械加工設備的初步操作技能和數控加工、數控編程的能力。
    3.具備從事機電技術必需的理論知識和綜合職業(yè)能力的機電設備、自動化設備和生產線的運行與維護人員,并具有設備改造能力的高等技術綜合性應用型人才。
    4.能在機電設備制造企業(yè)、從事機電產品設計與開發(fā)、企業(yè)與車間生產技術管理等工作,以及機電一體化設備的安裝、調試、維修、銷售及管理;普通機床的數控化改裝等。
    編輯本段就業(yè)前景。
    機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統(tǒng)的總稱.目前實操性人才缺乏,各企業(yè)高薪聘請機電一體化專業(yè)人才,在深圳地區(qū)例如:富士康、三星、華為、等一線企業(yè)擁有大量高薪職位就業(yè)前景十分廣闊.以下由工控行業(yè)網為您進行的機電一體專業(yè)就業(yè)前景的方向分析。
    1、從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才.可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業(yè)從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作,也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、營銷單位從事技術工作.2、機電一體化專業(yè)(計算機輔助設計與制造方向)。
    從事機電產品的計算機輔助設計(cad)與計算機輔助制造(cam),并熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才.可在模具設計也制造、機械加工、塑料、五金、電子產品、計算機生產等企業(yè)從事數控機床的加工工藝設計編程,數控機床的調試、維護及加工操作,從事生產和技術管理工作,也可以從事國內外數控設備的營銷工作.3、機電一體化專業(yè)(模具cad/cam方向)。
    從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才.可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產企業(yè)從事模具計算機輔助設計與制造等方面的技術工作,也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關的經營、管理工作.4、機電一體化專業(yè)(機電cad技術方向)。
    機電一體化向智能化方向邁進.20世紀90年代后期,各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,對機電一體化系統(tǒng)的建模設計、分析和集成方法,機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發(fā)展的廣闊天地,也為產業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎。
    關注六個發(fā)展方向:
    機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有:
    1.智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而必要的。
    2.模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣,可利用標準單元迅速開發(fā)出新產品,同時也可以擴大生產規(guī)模。這需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突,近期很難制定國際或國內這方面的標準,但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然,從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定,無論是對生產標準機電一體化單元的企業(yè)還是對生產機電一體化產品的企業(yè),規(guī)?;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
    3.網絡化。20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發(fā)展給科學技術、工業(yè)生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業(yè)間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?,F場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng)(computerintegratedappliancesystem,cias),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。
    4.微型化。微型化興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(mems),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
    5.綠色化。工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環(huán)境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求,對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發(fā)展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢后能回收利用。
    6.系統(tǒng)化。系統(tǒng)化的表現特征之一就是系統(tǒng)體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統(tǒng)協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強,特別是“人格化”發(fā)展引人注目,即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產品的最終使用對象是人,如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理,研制各種機電一體化產品。
    光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合,是諸多高新技術產業(yè)和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面:光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術于一體的高科技產品,具有很高功能和附加值;光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產品得以實現,使用和發(fā)展的技術。
    光機電一體化技術是由光學,光電子學,電子信息和機械制造及其他相關技術交叉與融合構成的綜合性高新技術是諸多高新技術產業(yè)和高新技術裝備的基礎。它豐富和拓寬了光機電一體化技術的內涵和外延。
    機電一體化論文篇十五
    :機電一體化是一項復雜的,多學科綜合的呈交叉形式的新型的學科,它是由微電子、光、機、電等方面的技術所組成的,它的發(fā)展不僅與農業(yè)的發(fā)展息息相關,也是實現機械智能化的關鍵。本文就農業(yè)機械機電一體化技術的運用進行一系列的分析探討。
    隨著社會的快速發(fā)展,農業(yè)生產領域與高科技發(fā)展技術密切相連、更好的融合在一起,由于農機設備的智能化不僅提高了農業(yè)生產水平效率,減輕了農民的勞動負擔,不再像以前是“耕、種、收三腰彎”的現狀而是農業(yè)機械與機電一體化技術完美融合的新的現狀。
    1.1操作人員的人身安全得到了保障。
    農業(yè)機械設備是否采用機電一體化技術,所呈現的效果是大不相同的,采用之后可以實現一系列高科技功能,例如電子監(jiān)控、報警、自動診斷等等。如此便可進行實時監(jiān)控,在發(fā)生故障的時候可以根據實際情況及時采取合理措施,這不僅便利了工作人員也保證了他們以及機械的安全。在生產工藝中,減少設備中的。易磨損部件是非常重要的,因為現今工藝運用最多的便是電子元件,它的靈敏度高才能延長使用時間,從而降低出現故障的機率,實現農業(yè)機械與機電一體化技術的有效完美的結合[1]。
    1.2能夠提高工作效率和產能。
    對于電子信息來說,農業(yè)機械設備與機電一體化技術相結合是非常必要的,它可以直接對信息自動采集,這樣一來不僅實現了信息自動化,還很大程度的提升了機械作業(yè)的靈活性和精準性;同時機械的作業(yè)范圍也可以合理有效的進行規(guī)劃。在操作期間,如果合理運用所具有的自控系統(tǒng),機械作業(yè)就能準確無誤的進行,而且能很大程度的降低失誤率。因此工作效率的提高也就帶動了生產效率的提高。
    1.3操作性能得以改善。
    農業(yè)機械機電一體化技術擁有兩項特別的操作,既簡易操作,能減化操作部件又可以滿足人體學設計要求,這兩項技術就是數字和程控。對于機械作業(yè)操作來說,越是簡易越是方便。一般都是提前設定好程序,然后讓其自控系統(tǒng)完成機械作業(yè)動作[2]。但是后期仍需要不斷完善,完善之后便可以對準備好的對象數學模型進行處理,自動控制程序會達到最佳效果,最后就可以呈現出理想的作業(yè)效果。
    1.4設備功能多樣且適應性強。
    機電技術在不斷地更新和完善,過去與如今的機電技術更是天差地別,技術從簡單到高能,功能從單一到豐富。比起過去還擁有了一系列高科技新功能,如系統(tǒng)自動控制、電子信息自動校驗等等。同樣它的適應性也很強,它可以適用于大多數的工業(yè)行當中,并且不同客戶的要求它也可以對此做出相應的調整。
    在融合傳統(tǒng)的機電一體化技術的基礎上,激光技術與計算機技術將會充分整合與優(yōu)化農業(yè)機械的組成,這就是最佳的工作機制,從傳感系統(tǒng)、動力系統(tǒng)與信息處理系統(tǒng)等多個方面全面提升農業(yè)機械的技術水平。
    2.2農業(yè)機械的柔性化與智能化整合。
    既能獨立工作又能為總體服務的系性,我們稱之為自律分配系統(tǒng)化,也叫柔性化,它可以游刃有余的應對各種突發(fā)事件。一般這種情況子系統(tǒng)就算出現故障,也不會對整體工作造成大的影響,反而還能提高農業(yè)機械的利用率[3]。所以機電一體化技術的發(fā)展不僅推動了農業(yè)機械的發(fā)展,且兩者的結合提高了信息技術與智能化的發(fā)展。
    2.3農業(yè)機械的微型機電化與信息化。
    科技的發(fā)展也帶動了納米技術和蝕刻技術的發(fā)展,因此微型機電化技術的發(fā)展也得到了質的提高,機械元件的小型化不再困難而是越來越簡單。然而傳感器、處理器和執(zhí)行元件等整合起來就會形成自律元件,提供了技術保障;不斷利用新技術信息獲得最佳生產方式。
    2.4農業(yè)機械的人工智能化。
    因為農業(yè)機械實現了自動化,電腦智能技術也在不斷提升,農業(yè)機械的人工智能化也發(fā)展的越來越好。在后期的發(fā)展中,農業(yè)機械控制技術逐漸活躍在各大人工智能系統(tǒng)中或者農業(yè)機器人,來更好的規(guī)劃農業(yè)生產工作。人工智能化成為了不可取代的一項技術,因此相關技術人員時刻關注現代科技技術的發(fā)展情況,對于農業(yè)機械生產要結合實際情況合理的處理好期間所生產的矛盾,比如質量和成本、長期發(fā)展與短期效益之間的矛盾[4]。農業(yè)機械的人工化給人們帶來了便利也提高了工作效率,同時也保證了產品質量。
    農業(yè)機械化不僅是能夠提高農業(yè)生產水平的效率和質量,而且它是不斷發(fā)展的一項應用機電一體化技術,既穩(wěn)定又安全;既可以保證員工的人身安全,又可以改善操作使其工作的效率和產能都能達到一個新的高度。該設備不僅是全面的、多樣的、豐富的,而且操作足夠簡易,設備安裝調試都比較容易以及后期的維護也相對方便。這就要求相關工作人員對此工作要給予更高的重視,為了提高我國農業(yè)機械化生產水平而去不斷地改進和發(fā)展。
    [4]趙志強,盧昕,林甦君.機電一體化技術對農業(yè)機械化發(fā)展的影響[j].農民致富之友,20xx(20):132-133.