淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文
淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文
隨著計算機技術的不斷發(fā)展和信息產(chǎn)業(yè)的不斷壯大,機電一體化機械系統(tǒng)的設計和研究也需要借助電子技術而得到進一步的飛躍。下面是學習啦小編為大家整理的淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文，供大家參考。
淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文篇一
《 機電一體化及其應用 》
摘要：隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電一體化技術在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)等各個行業(yè)都有不同程度程度的應用，本文主要就機電一體化極其應用進程闡述。
關鍵詞：機電一體化;應用;領域
中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A
1、前言
機電一體化已經(jīng)成為當前工業(yè)發(fā)展的一個標準音符，機電一體化的發(fā)展大大降低了人工的勞動強度，提高了工作效率，提高了工作的準確度和精度。機電一體化進程的加快在一定程度上促進了社會經(jīng)濟的進步。
2、機電一體化的概念
“機電一體化”一詞最初是日本學者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech碩cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分組合而成,美國人稱為Mech畫c吐衡stem,在我國被譯為“機電一體化”。機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現(xiàn)的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電工技術的發(fā)展、凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現(xiàn)了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產(chǎn)實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計算機為主要特征的自動化技術。
如果說機械(包括電工)系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質的功能,而且還有處理信息和知識的能力。概括說來機電一體化技術是圍繞機械制造業(yè)發(fā)展起來的一門跨學科的綜合性技術,是把機械技術、信息技術、控制技術、計算機技術、微電子技術和傳感檢測技術等有機融合而形成的一門跨學科的綜合性技術。日本機械振興協(xié)會經(jīng)濟研究所在一份報告中給機電一體化所下的定義是:機電一體化技術乃是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,并將機械裝置和電子設備以及軟件等有機結合起來構成系統(tǒng)的總稱。
3、機電一體化技術特點
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(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
3.1、數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起，為數(shù)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(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)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(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。
3.2、智能化
即要求機電產(chǎn)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(shù)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(shù)據(jù)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(jīng)網(wǎng)絡、灰色理論、小波理論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。
3.3、模塊化
由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)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(chǎn)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(diào)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(chǎn)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(chǎn)品。
3.4、網(wǎng)絡化
由于網(wǎng)絡的普及， 基于網(wǎng)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(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術使家用電器網(wǎng)絡化成為可能，利用家庭網(wǎng)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(chǎn)品無疑應朝網(wǎng)絡化方向發(fā)展。
3.5、人性化
機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)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(chǎn)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(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)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。
3.6、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)(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(nèi)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、微連桿、微彈簧以及微機器人等)。
3.7、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(chǎn)品不同結構的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)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(xié)調(diào)而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。
3.8、帶源化
是指機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。 帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
3.9、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。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念就應運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)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(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。
4、機電一體化技術的應用
機電一體化技術在鋼鐵企業(yè)中主要應用于以下幾個方面：智能化控制技術(IC);分布式控制系統(tǒng)(DCS);開放式控制系統(tǒng)(OCS);計算機集成制造系;現(xiàn)場總線技術(FBT)統(tǒng)(CIMS);交流傳動技術。機電一體化技術在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)都有不同程度的應用。
4.1、機電一體化技術應用在工業(yè)爐窯改造應上
國內(nèi)外現(xiàn)在已有成功的技術改造比工業(yè)爐窯單純用計算機技術好的多。所以，我們建議今后在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應用機電一體化技術，對應該進行改造但尚未改造的工業(yè)爐窯要用機電技術等先進電子信息技術改造，其中采用機電技術改造的已達到了90%。
4.2、積極采用機電數(shù)控技術，對機床高備改造應用對機床設備的改造我們應放在經(jīng)濟、實用型機電數(shù)控系統(tǒng)的上推廣應用。根據(jù)相關方面的了解和調(diào)查，從國家要求開始到現(xiàn)在已經(jīng)按要求改造完畢。
4.3、機電一體化廣泛應用在變頻調(diào)速技術
提高了風機、電泵工作效率，采用此技術后，變頻調(diào)速后風機、電泵一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后，廣泛應用、推廣應用該技術。據(jù)悉到現(xiàn)在，風機、電泵和其他調(diào)速電機以普遍、采用先進的變頻調(diào)速技術。圖1 CAN流程圖
4.4、CAD/CAM 技術優(yōu)先與機電一體化結合，工業(yè)設計水平提高要有新目標消除工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設計工作跟不上需求變化現(xiàn)狀。據(jù)悉目前，北京工業(yè)系統(tǒng) CAD 的應用率為 85%，CAD 的覆蓋率為 80%。
5、結束語
隨著機電一體化在采礦業(yè)、交通運輸業(yè)、在造業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領域的運用，在一定程度上推進了行業(yè)的發(fā)展速度和水平。
參考文獻
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[2] 唐立新.鋼鐵工業(yè) CIMS 特點和體系結構的研究[J].冶金自動化，2010
淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文篇二
《 論機電一體化設計 》
摘要：機電一體化是將機械技術與電子技術相結合,充分發(fā)揮各自的長處，彌補各項技術的不足。因為機械強度較高，輸出功率大，可以承受較大的載荷，但實現(xiàn)微小的運動比較困難，而在電子領域，利用傳感器和計算機可以實現(xiàn)復雜的檢測和控制，但只利用電子技術無法實現(xiàn)重載荷運動。將機械技術與電子技術相結合，是機械既能夠像動物那樣靈活動作，也能夠像人類那樣會思考判斷，也就是說利用電子技術是運動機械實現(xiàn)靈活化和智能化。
中關鍵詞：PLC;機電一體化
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
一、自動運輸監(jiān)控系統(tǒng)分析
1、系統(tǒng)的主要功能。
一是每臺設備機頭旁均設有就地操作控制箱，上有工作方式轉換開關及就地起停鈕;所有膠帶機上的給煤點均設置堆煤保護和縱向撕裂保護，以防止膠帶機事故的擴大化;所有膠帶機均設有兩極跑偏開關，每隔約50米設置一對跑偏開關，一級跑偏用于故障報警，二級跑偏用于故障停車;所有膠帶運輸機，均設拉線開關，用于緊急情況下的停車，急停拉線開關的安裝間距均確定按50米進行配置，并可擴展下皮帶的跑偏保護，以保證設備和人身安全;擴音電話采用新型的選撥電話系統(tǒng)，安裝間距確定按200米進行配置;二是水平膠帶機的拉緊裝置為液壓調(diào)節(jié)方式，開誠提供一套膠帶機的松帶檢測傳感器，由PLC控制完成膠帶機的張力自動調(diào)節(jié)功能; 在皮帶機頭設置堆料傳感器，防止皮帶的堆料事故的發(fā)生;在皮帶機設置皮帶速度傳感器，以檢測皮帶的超速及打滑事故的發(fā)生;在皮帶廊道設置煙霧傳感器，以檢測皮帶廊道的煙霧濃度防止火災事故的發(fā)生;在皮帶機的主滾筒設置溫度傳感器，隨時檢測滾筒的溫度，并配備自動撒水裝置，在滾筒超溫時實現(xiàn)自動撒水并對主滾筒進行降溫; 膠帶運輸機每隔約100米設起動預警裝置，設備啟動前發(fā)出預警信號，提示有關人員應立即遠離設備;電機的電流實時監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)一些機械設備的潛在故障隱患;運行中對電機的電流進行實時監(jiān)測分析，當發(fā)生電流超限或突變時報警，嚴重時停機。實現(xiàn)對給料機與皮帶的閉鎖，實現(xiàn)與以前皮帶的閉鎖功能，具有自動、手動、檢修等控制方式;三是在軟件與硬件上開發(fā)了先進的矩陣控制功能，節(jié)省主電纜的開支;自控系統(tǒng)在性能上具有良好的抗?jié)駸嵝?、抗干擾性，在結構上滿足在港口條件能夠迅速檢修或更換元器件，根據(jù)港口的現(xiàn)場環(huán)境，控制箱采用不銹鋼結構，其他采用防腐措施;可根據(jù)膠帶機系統(tǒng)的故障性質，進行緊急停機、順序停機或發(fā)出報警聲光信號;在集中操作臺上能集中顯示膠帶機的工作狀態(tài)、故障類型、故障地點;軟啟動器或變頻器納入監(jiān)控;多種操作方式。控制方式有：集中聯(lián)動、集中手動、就地聯(lián)動、就地手動、禁起等方式，使系統(tǒng)操作靈活、可靠。在集中方式，所有設備由集控室操作員通過上位機操作;多種流程選擇。在聯(lián)動方式下，可根據(jù)工藝選擇運輸流程， 膠帶啟動按順料流方向，并根據(jù)膠帶速度、長度延時開車，以減少運行時間;重載啟動時，按逆料流方向啟動;系統(tǒng)停止或無料時延時自動停車;四是完善的信息處理功能，報警信息、運行參數(shù)、操作記錄等信息自動形成標準格式的數(shù)據(jù)庫文件，并在硬盤長期保存，供信息系統(tǒng)調(diào)用;實現(xiàn)系統(tǒng)集中監(jiān)控，生產(chǎn)數(shù)據(jù)微機化管理：1)界面直觀友好，操作簡便，功能齊全。有形象逼真的動態(tài)畫面和全中文顯示，還具有實時報警監(jiān)視、安全確認機制和數(shù)據(jù)記錄功能。對操作員素質無特殊要求，培訓簡單;2)對報警信息和重要運行參數(shù)在硬盤記錄，數(shù)據(jù)表格和曲線可隨時調(diào)出;3)生產(chǎn)數(shù)據(jù)存入計算機硬盤，可由管理信息系統(tǒng)按需調(diào)用。
2、可實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享
計算機管理工作站設信息管理系統(tǒng)，決策者通過管理工作站可根據(jù)各自權限遠程訪問監(jiān)控上位機，得到現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表、設備管理信息和生產(chǎn)統(tǒng)計分析。
3、具有故障自診斷功能
一是網(wǎng)絡故障自診斷。當網(wǎng)絡由于發(fā)生斷線、干擾等傳輸問題時， 網(wǎng)絡會自動偵測到，并發(fā)出報警;二是 PLC故障自診斷。PLC的掃描器和適配器發(fā)生故障時，系統(tǒng)會通過網(wǎng)絡的通訊情況判斷故障，并發(fā)出報警;PLC的I/O模塊發(fā)生故障時，CPU會通過I/O模塊的狀態(tài)位偵測到故障及故障內(nèi)容，系統(tǒng)會發(fā)出報警;三是傳感器和信號線故障診斷。模擬量的傳感器或信號線發(fā)生斷線故障時，PLC通過測量值判斷故障并發(fā)出報警。
4、維護方便
一是I/O模塊采用可拆卸端子排，出現(xiàn)故障時，集控室發(fā)出聲光報警，可在幾分鐘之內(nèi)即可更換完畢;二是系統(tǒng)擴展方便，增加新設備或上后期工程，可以方便地加入節(jié)點，并可通過網(wǎng)絡在線修改程序;三是系統(tǒng)具有自診斷功能，能及時報告故障時間、位置、類型等信息，更便于維護。
二.PLC提升機電控技
PLC即可編程邏輯控制器，它具有邏輯控制、模擬量閉環(huán)控制、數(shù)字量的智能控制、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)及集散控制。如今PLC都配有A/D、D/A轉換及算術運算功能，有的還有PID功能，這些功能使PLC在模擬量閉環(huán)控制。運動控制、速度控制等方面具有了硬件基礎;許多PLC具有輸出和接收高速脈沖的功能，配合相應的傳感器及伺服設備，PLC可實現(xiàn)數(shù)字量的智能控制;PLC配合可編程序終端設備，可實時顯示采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)及分析結果，為系統(tǒng)分析、研究工作提供依據(jù)，利用PLC自檢信號可以實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控;PLC具有較強有力通信功能，可以與計算機或其他智能裝置進行通信機聯(lián)網(wǎng)，從而能方便地實現(xiàn)集散控制。PLC的應用通?？煞譃轫樞蚩刂啤⑦\動控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)。它具有抗干擾能力強，可靠性高;控制系統(tǒng)結構簡單、通用性強、應用靈活;編程方便、易于使用;功能完善、擴展能力強;PLC控制系統(tǒng)設計、安裝、調(diào)試方便、維修方便、維修工作量小;結構緊湊、體積小、重量輕、易于實現(xiàn)機電一體化。
基于PLC技術的礦井交流提升機電控系統(tǒng)控制電路組成結構如圖所示，要由以下5部分組成：高壓主電路(包括高壓換向器、電動機、啟動柜、動力制動電源)、主控PLC電路、提升行程檢測與顯示電路、提升速度檢測、提升信號電路，其中高壓主電路部分仍采用傳統(tǒng)的繼電器控制電路。
工作過程：當井口或井底通過信號通信電路發(fā)出開車信號后，開車條件具備。司機將制動手柄向前推離緊閘位置。主電動機松閘。司機將主令控制器的操作手柄推向正向(或反向)極端位置，主控PLC通過程序控制高壓換向器首先得電，使高壓信號送入主電動機定子繞組，主電動機接人全部轉子電阻啟動，然后依次切除8段電阻，實現(xiàn)自動加速，最后運行在自然機械特性上。交流提升機運行時，旋轉編碼器跟隨主電動機轉動，輸出2列a/b相脈沖，分別接到主控PLC的高速計數(shù)器HSC0的a/b相脈沖輸入端，由主控PLC根據(jù)a/b脈沖的相位關系，自動確定HSC0的加、減計數(shù)方式。根據(jù)HSC0的計數(shù)值，就可以計算出提升行程并顯示。同時只根據(jù)旋轉編碼器輸出的a相脈沖，主控PLC進行加計數(shù)。根據(jù)HSC1在恒定間隔時間內(nèi)的計數(shù)值，就可以計算出提升速度。
下面是PLC控制軟件主程序流程圖如圖所示。
(1)初始化子程序用于對高速計數(shù)器HSC0和HSC1進行以下操作：寫控制字、定義工作模式、清零、寫設定值、設置定時中斷、連接中斷、啟動計數(shù)。
(2)制動油泵、潤滑油泵、動力制動電源、五通閥電磁鐵、四通閥電磁鐵和安全閥電磁鐵等的控制屬于交流提升機安全運行所需輔助設備的控制。
(3)制動油過壓信號、制動油過熱信號和潤滑油過壓信號的顯示控制用于交流提升機工作狀態(tài)的顯示控制。
(4)調(diào)繩閉鎖回路是在調(diào)繩過程中起安全保護作用。雙卷簡提升機換水平調(diào)繩時，調(diào)繩轉換開關1hk-3斷開，使調(diào)繩連鎖環(huán)節(jié)串入安全回路。正常運行時，1hk-3接通，調(diào)繩連鎖不起作用。
(5)提升信號回路用于對交流提升電動機啟動或減速作好準備。
(6)位置測量子程序用于測量提升機在礦井中的位置。
(7)行程顯示子程序根據(jù)旋轉編碼器的脈沖個數(shù)來顯示當前的行程位置。
(8)減速信號回路和減速信號鈴用于減速控制并且發(fā)出鈴聲提示信號。
(9)自動換向工作回路和手動正反轉工作回路分別用于自動和手動方式下對交流提升電動機進行正反轉控制。
(10)安全回路用于防止和避免交流提升機發(fā)生意外事故。
(11)定時器控制回路和轉子電阻通斷控制用于交流提升電動機啟動或減速時的轉子電阻切換控制。
(12)動力制動回路用于動力制動電源的投入與切除控制。
(13)腳踏制動聯(lián)鎖和工作閘繼電器用于交流提升電動機制動控制。
下面簡述PLC在提升機運行過程中的重要環(huán)節(jié)(梯形圖略);
(1)安全回路通過連鎖功能保證了提升機安全、可靠運行，當出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時PLC輸出斷電信號，安全回路運行指示燈熄滅，安全閩電磁鐵不得電，提升機進行安全制動。其中安全回路由主令控制器手柄零位連鎖觸電、工作閘制動手柄連鎖觸點、測速回路斷線監(jiān)視繼電器KV的動合觸點、過速保護繼電器動合觸點、常速保護繼電器動合觸點、高壓油過壓輔助動合觸點、制動油過壓輸出動斷觸點、過卷開關松繩保護開關、閘瓦磨損保護開關、調(diào)繩開關調(diào)繩閉鎖賄賂觸電等觸電、元件完成安全保護。
(2)控制回路工作過程。
開車前的準備條件：將制動手柄至全抱閘位置(通電)，主令控制器處于中間位置(接通)，個轉換開關板至所需位置;主回路和輔助回路送電;啟動油泵;如果安全回路正常，安全回路指示燈亮，解除安全制動。
提升機啟動加速：當井口發(fā)來開車信號，將制動手柄至于松閘位置，電機啟動并完成8級啟動運行。
(3)等速階段。
(4)正力減速階段。
(5)低速爬行階段。
(6)停車：當達到停車點時，換向開關被撞開，使工作閘繼電器斷電，自動實現(xiàn)工作制動，同時使提升機控制只能選擇反向運轉，實現(xiàn)自動換向，防止過卷。
這一偉大的革新，大大減少了過去繼電器一接觸器控制方式下大量硬件接線而帶來的諸多麻煩，進一步提高提升機的安全性和可靠性，控制系統(tǒng)的工藝性和靈活性加強，可以說真正完成了一次控制技術的飛躍，也為微機控制應用技術在礦井生產(chǎn)、安全運營風環(huán)節(jié)的應用普及奠定了必要的基礎。綜上所述，礦井提升機電控技術對油田和礦山后期開發(fā)具有使用和推廣的價值。
參考文獻
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淺談機電一體化的畢業(yè)論文范文篇三
《 試論機電一體化技術 》
摘要:現(xiàn)代科學技術的發(fā)展引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。文章主要對機電一體化的概念、核心技術、機電一體化的優(yōu)勢與應用范圍進行了簡單論述，可供大家交流。
關鍵詞：機電一體化;概念;核心技術;應用
Abstract: the development of modern science and technology caused the engineering field and the technological transformation of the revolution. In engineering, electronic and computer technology because of the rapid development and to the penetration of mechanical industry by the formation of the electromechanical integration, the mechanical industry technical structure, mechanical products, function and composition, production methods and management system changed, that industrial production by "mechanical electrification" entered the "mechanical and electrical integration" feature stage of development. This article mainly for mechanical and electrical integration concept, core technology, mechanical and electrical integration advantages and application of a simple discusses, for we exchange.
Keywords: mechanical and electrical integration; Concepts; The core technology; application
中圖分類號：K826.16文獻標識碼：A 文章編號：
一、機電一體化的基本概念 機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統(tǒng)總體技術基礎之上的一種高新技術。
二、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：
機械本體技術。
現(xiàn)代機械產(chǎn)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(xiàn)驅動系統(tǒng)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。
傳感技術。
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術。
信息處理技術。
為進一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數(shù)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。
驅動技術。
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)部裝有編碼器的電機以及控制專用組件- 傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
接口技術。
為了與計算機進行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標準化、規(guī)格化。接口采用同一標準規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。
(六)軟件技術。
軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)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。
三、與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。 (一)使用安全性和可靠性提高。
機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。(二)生產(chǎn)能力和工作質量提高。
機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。 (三)使用性能改善。
機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預設的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作(四) 具有復合功能并且適用面廣。
機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。 (五)調(diào)整和維護方便。
機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品， 可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
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