機電一體化技術的優勢范文

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關鍵詞 水肥一體化；優點；關鍵環節；應用；江蘇淮安

中圖分類號 S607 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）20-0081-01

以前淮安地區在設施蔬菜種植方面主要采用畦灌和人工澆水方式，用水與肥料利用效率低，水肥資源浪費比較嚴重。同時，不能被植物吸收的水肥易造成設施土壤板結、破壞土壤種植結構，也會加大棚室內濕度、加重病害、降低蔬菜品質。因此，迫切需要一種能夠節水、省肥、提高設施蔬菜產量和品質、保護生態環境的新技術，來解決干旱缺水、水肥利用率低和土壤鹽漬化問題。

水肥一體化即將可溶性固體肥料或液體肥料，結合測土配方施肥技術，根據土壤實際養分含量和不同作物種類需肥規律兌成肥料營養液，在設施灌溉的同時，通過壓力系統和可控管道系統形成滴灌體系，用可控的肥水滲透作物根系生長區域，直接將肥水輸送到作物根部周圍的土壤中，提高肥水控制的準確率。我國非常重視水肥一體化技術的推廣、應用，目前水肥一體化已被納入政府農業發展規劃。水肥一體化技術作為將灌溉與施肥有機結合的一項農業新技術，可大幅提高水資源和肥料的利用率，促進生態環境保護的建設，具有廣闊的發展前景。

1 水肥一體化技術的優點

1.1 節約用水明顯

在滴灌技術中，水肥灌溉主要通過可控管道來進行，灌溉水與肥料互相融合制成灌溉營養液，通過管道將灌溉營養液輸送至作物根系生長區域、減少了水分的流失。

1.2 施肥用量得到有效控制，節約肥料

水肥一體化技術提高了施肥的便捷性與精確性，更易于作物吸收，提高了肥料的利用率。同時，有效地控制了肥料的用量，節約了肥料成本[1]。

1.3 植物生長期間的農藥用量較少

水肥一體化技術的應用，大大降低了灌水量，減少了病蟲害發生率，從而減少了農藥的用量，降低了農藥成本的投入。

1.4 節約了人工成本的投入

傳統水肥管理中需進行開溝、澆水、撒肥等人力作業，而水肥一體化技術中的這些工序被代替，降低了勞動力投入成本，提高了勞動效率。

1.5 提高了作物品質及產量

水肥一體化技術在設施栽培上的應用，降低了病蟲害的發生，給作物生長提供了一個優質的環境，作物的品質和產量都得到相應的提高。

1.6 改善了土壤微生物環境

水肥一體化技術的應用，使施肥更精確，不僅減少了土壤中過量養分的吸附和養分的流失，而且改善了土壤的微生物環境。

2 水肥一體化技術應用的關鍵環節

2.1 制定精確的灌溉方案

充分分析種植作物的需水量及生長條件，以確定灌水量。一般情況下，相比畦灌、澆灌模式，日光溫室、連棟溫室滴灌施肥的灌溉量要降低35%左右，確定灌溉量后要進一步確定灌水時期、次數及每次用水量，確定上述參數時要充分分析作物的需水規律、實際的降水情況、土壤墑情等。按照不同的蔬菜品種整地做畦，畦面設計要便于作物生長及田間操作，采用膜下滴灌管或畦面鋪滴灌帶、棚頂旋轉噴頭、插入式滴箭等方式[2]。

2.2 制定合理的施肥方案

根據不同作物的需肥規律、地塊的實際肥力水平、目標產量等確定施肥量及施肥比例，底肥要在整地前施入，再按照不同的作物生長期需肥特性進行追肥，采用合理的追肥次數和用肥量。

2.3 配制適宜肥料

配制肥料營養液時要充分考慮不同肥料混合后產物的溶解度，盡量一肥一貯肥罐分別存貯肥料，以免肥料互相作用后產生沉淀，降低肥效。

3 水肥一體化技術在淮安市設施蔬菜栽培上的應用

目前，水肥一體化技術在淮安設施蔬菜栽培主要區域已有60%以上的應用面積，淮安市淮陰區丁集的日光溫室黃瓜種植區域，清浦區單體大棚或連棟溫室辣椒種植區域、淮安區大棚西瓜種植區域、葉菜類種植上都有滴灌系統、噴灌系統、噴淋系統、旋轉噴灌系統在不同的設施內得到推廣應用。菜農們已經看到并體驗到該項技術給他們帶來的實惠，現在一般的種植戶都安裝了噴、滴灌系統。甚至露地加工甘藍、胡蘿卜等蔬菜種植區域或家庭小菜園都安裝上噴帶，代替人工澆水、施肥[3-4]。

水肥一體化技術在淮安一些推廣部門、科研單位、科技園區和大的企業育苗工廠的應用比較廣泛，并且起到示范推廣作用。比如，在淮安數字化農場的霧化栽培系統中，完全應用該項技術；蔬菜研究所的水培架栽培、工廠化育苗水肥系統、高產栽培中的滴灌系統等都是應用該項技術；淮安工廠化水稻育秧工廠，不管是智能溫室、日光溫室、連棟溫室，還是單體大棚在育秧中都采用噴淋系統進行澆水、施肥；推廣中心科技園區葡萄園內，上面栽培葡萄，下面套種葉菜栽培也都應用噴灌系統。這些單位既是使用單位，又是該項技術向外推廣的窗口。因此，水肥一體化技術在淮安已經被廣泛推廣應用，是淮安設施蔬菜種植中不可缺少的一項技術。該技術的應用對淮安周邊居民的“菜籃子”工程起到保障作用，而且有利于帶動周邊縣市設施蔬菜產業的健康發展[5]。

4 參考文獻

[1] 張文芝，康玉珍，鄺美玲，等.江門市水肥一體化技術應用現狀及發展對策[J].現代農業科技，2016（17）：172-173.

[2] 馬慧仙.德昌縣早春辣椒水肥一體化豐產栽培技術[J].現代農業科技，2016（18）：63-64.

[3] 倪宏正，尤春，倪瑋.設施蔬菜水肥一體化技術應用[J].中國園藝文摘，2013（4）：140-141.

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隨著科學技術的迅猛發展，機電一體化技術得到快速的發展，這帶動了工業生產機械自動化的進步，在某種程度上促進了國民經濟的發展。在科技快速發展的背景下，結合機電一體化技術的現狀探究其發展前景。

［關鍵詞］

機電一體化；概述；發展前景

一、機電一體化技術概述

隨著社會和科技的迅猛發展，學科之間相互滲透，這促使了工業技術的更新發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，同時機電一體化技術的發展也帶動了工業技術的進步。

二、機電一體化技術的國內外發展狀況

（一）初級階段：20世紀60年代前。此階段，人們自發地將電子技術和機械設備結合來改進產品的性能指標。由于科學技術發展水平的限制，使得電子技術和機械技術無法深度結合，當時的研發出于一種自發因素，生產的產品應用受到極大的制約。

（二）蓬勃發展階段：20世紀70—80年代。此階段，計算機技術和微電子技術的快速發展為機電一體化技術的發展提供了技術支持和基礎條件。同時，國際上也逐漸重視機電一體化技術的發展。

（三）轉型階段：20世紀90年代后期。此時，機電一體化技術向多個領域進行滲透并呈現出新的特征。新型技術領域的發展也帶動了機電一體化技術不斷前行，這些學科和技術之間的互相滲透與融合也帶動了科學技術的發展。基于上述背景，國內很多大專院校和企事業單位分別設立了專業與崗位，對機電一體化技術開始深入研究，但與外國相比仍存在較大差距。

三、機電一體化技術的發展前景

（一）智能化的前景方向“智能化”可以理解為將計算機技術融合到機械設備中去，根據具體需求設置不同的程序，讓機械設備遵循事先編制好的程序完成具體的操作功能。這種技術既可以減少勞動力又能實現資源的優化配置。機械設備的智能化是機電一體化技術智能化作為前提和保障的。因此，機電一體化技術智能化勢在必行。

（二）綠色化的前景方向人類社會的發展離不開自然資源。然而，隨著社會進步，剩余的自然資源有限，環境的破壞也越發嚴重，因此，各個國家都意識到環境對于人類的重要意義，環境保護成為各種技術和各個領域發展所考慮的基本因素。我國提出的技術發展綠色化、環保化和可持續發展正是這方面的最好體現。利用機電一體化技術生產的產品在研發、生產等各個環節，都要考慮資源的利用和對環境的影響，從而實現機電一體化技術的綠色化。

（三）微型化的前景方向隨著微電子技術的快速發展，微型化已逐步滲透到各個學科領域當中。機電一體化技術的微型化必然成為其發展方向。現在許多的機電一體化產品都向微米級和納米級發展，它們具有體積小、能耗低等優勢，這些優勢必將成為機電一體化技術未來發展的一大特色。

（四）網絡化的前景方向網絡技術的飛速發展帶動了科學技術、生產、生活等多個領域的不斷變化。機電一體化產品的研發和生產通過網絡會迅速傳播到全世界。機電一體化設備和產品更加應該順應網絡化的潮流，這樣才能立于不敗之地。

四、結束語

我國的機電一體化技術雖然起步較晚、發展較滯后，但我們看到了世界機電一體化技術發展的潮流，增強自身實力，增加信心，不斷進取，腳踏實地，共同努力，讓我國的機電一體化技術在智能化、綠色化、微型化、網絡化的前景方向上不斷前行。

參考文獻：

［1］中國機電一體化協會.用信息化提高我國制造業競爭能力［J］.Cameta資訊，2003.

［2］劉慶民.機電一體化技術的現狀和發展趨勢［J］.科技致富向導，2011（12）.

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關鍵詞：機電一體化；特征；發展趨勢

隨著日新月異的技術更新，機電一體化發展對不同學科交叉滲透也有著推動。機械工程當中的微電子技術以及計算機技術發展，為機電一體化發展目標實現奠定了基礎，能夠實現技術結構的優化目標，在機電一體化的技術應用下，就能提高生產力水平。從理論上對機電一體化技術發展研究分析，就能從理論層面提供支持依據。

一、機電一體化技術發展歷程和主要的內容分析

1.機電一體化技術發展歷程分析

機電一體化主要是電子技術和機械設備的有機結合，從而將機械設備的動力以及電子技術的信息處理功能充分發揮，實現自動化的工作目標。機電一體化是建立在綜合應用技術基礎上發展的，在當前已經成為獨立的學科，從技術層面來說，主要體現在對機電一體化的產品有效實現和使用發展。而從產品的基礎層面來說，就是機械系統和微電子系統結合構成的新系統，這就成為了有著新功能的產品。機電一體化的進一步發展過程中，在功能系統的作用發揮上比較突出。機電一體化實際是綜合技術的融合，并非是簡單化的拼湊，而是將各個領域的優勢相結合，實現概念上以及技術上的融合。我國的機電一體化發展經歷了幾個重要階段。上世紀80年代，學術界對機電一體化進行了研究，經過了幾十年的努力，在理論上以及技術層面上都實現了長足發展，在數控技術方面的市場占有率也逐年提高，機械生產能力也有了大幅度提高。工業機器人的實際生產應用，對控制系統以及軟件編程技術的應用等，都從很大程度上促進了生產效率的提高。在計算機集成制造系統的優化發展上也取得了矚目成績，已經在多個制造生產領域的發展中得到了廣泛應用，發揮著重要作用。

2.國外機電一體化技術發展現狀

國外的機電一體化技術發展可以分為三個階段：第一階段又稱之為初級階段，出現在20世紀60年代以前，這一時期是機電一體化技術的雛形，是人們不自覺地利用電子技術并且傳承下來；第二階段稱之為發展階段，出現在20世紀80年代末期，機電一體化技術的各項產品都有著很大的發展；第三階段是深入發展階段，出現在20世紀90年代后期，世界各國都開始研發和關注機電一體化的技術和新產品。日本東京在1989年召開的第一屆國際先進機電一體化學術會議，可以稱為機電一體化技術發展階段的標志，世界各國也從此大力推動和發展機電一體化的技術和產品的研發。在深入發展時期，機電一體化技術進入了向智能化方向的新階段，一方面出現了光學、通信技術、微細加工技術等新的機電一體化技術和產品，另一方面對機電一體化技術的學科體系和研究方法也進行了深入的探討。在目前，機電一體化產品開發和應用方面處于世界領先地位是日本和美國。

3.國內機電一體化技術發展現狀

我國的機電一體化技術與日本、歐美等先進國家相比仍有一定差距，如當前國內外在開發煤礦機電大功率厚煤層電牽引采煤機的機電一體化新技術方面。主要表現在以下幾個方面：一是總體技術上，國外Eickhoff公司開發的SL500系列采煤機，截高范圍2.0m～6.0m，可達截割功率2×825kW，而國內引進6LS3，6LS5和7LS5型6臺，SL500型3臺，EL3000型1臺，最大裝機總功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用壽命方面；二是工況檢測、故障診斷技術上，目前國外使用微機控制、傳感器多、信息量大、顯示屏大、顯示點多等特點，而國內卻達不到這一水平；三是自動調高技術上，基于位置傳感器和計算機的記憶截割技術在國外比較容易實現，而國內在研采煤機仍未實現記憶截割。

4.機電一體化技術主要內容分析

機電一體化技術涉及的內容比較豐富。機電一體化技術方面主要從系統工程角度分析。在對電子以及機械技術的應用下，能將兩者得以有機結合，就能充分發揮綜合技術的應用優勢。因此，機電一體化技術涵蓋技術以及產品兩個層面的內容。機電一體化系統，也就是產品方面，是通過多個特定功能機械以及電子技術要素構成的整體，使人們的實際生產制造的需求得到滿足。機電一體化系統所涵蓋的裝置要素比較多，其中的執行裝置以及傳感器等都是比較重要的裝置要素。除此之外，機電一體化內容中的系統設計思想也比較重要。這就涵蓋了控制論以及系統工程方法論等內容。機電一體化的思想也簡稱為一體化思想。這一思想的應用對人機一體化以及機電液一體化等發展目標都能有效實現。機電一體化工程作為電子和機械工程集合，通過機電一體化技術設計制造體系應用，在實際應用中的作用發揮也比較顯著。

二、機電一體化產品特征類別和核心技術分析

1.機電一體化產品特征類別分析

機電一體化的產品特征也比較鮮明。機電一體化產品的結構比較簡單，產品的輕細巧等特征比較突出，并且比較容易實現標準化、模塊化的設計制造。機電一體化的產品記憶以及信息處理功能比較突出，能夠將產品的高效性以及智能化的優勢充分發揮，并能起到自動監視的功能和診斷功能等，在產品的安全可靠性上也能有效提高，可通過負荷以及運行情況加以有效調整控制。另外，機電一體化的產品類型也比較多。機械產品當中一部分控制功能及機構用電子裝置替代，其中比較常見的有機電一體化照相機以及打印機等產品。此外，比較典型性的產品有著較為完整性的結構，其中比較常見的就是工業機器人以及自動繪圖機等。簡單地依靠機械以及電子無法制造這些產品，兩者結合，就能夠大大提高可運行效率。還是一種類型是通過微電子裝置替代原設備的信息處理機構，比較常見的產品有全電子式電話交換機以及電機調速裝置等內容。

2.機電一體化核心技術分析

機電一體化的核心技術比較多。計算機和信息技術是比較重要的應用技術，能夠發揮信息交換以及存取和運算等作用。計算機以及信息技術當中的專家系統技術以及人工智能技術也是比較常用的。機電一體化核心技術中的系統技術，是通過整體概念對多種相關技術進行組織應用的，其中接口技術就是比較常用的。為保障計算機的通信，要對數據傳遞格式進行規格化以及標準化呈現。目前這一應用技術中的開發成本比較低，在高速串行接口的應用方面比較突出。機電一體化核心技術當中的機械本體技術是比較重要的應用技術。這一技術主要應用于對性能的改善以及質量的減輕等層面。當前的機械產品通常是將鋼材作為主要材料。為減輕產品質量，要在結構上加以優化，并加強非金屬材料的應用。這一技術的應用響應速率得到了很大提高，在整體的效率上也得到了有效提高。機電一體化核心技術當中的信息處理技術以及傳感技術也是比較常見的應用技術。信息處理技術的應用中，將微型計算機在實際工作中加以科學應用，就能從整體上提高信息處理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干擾能力。而傳感核心技術的應用有著高靈敏度以及抗干擾能力，在當前的技術進一步升級下，對光纖電纜傳感器的應用比較重要。另外，機電一體化核心技術當中的軟件技術以及驅動技術也是較為常用的技術。軟件技術應用是和硬件協調應用的。在軟件研制成本降低的前提下提高生產維修效率，以及軟件的標準化應用是發展的重要課題。在驅動技術的應用下，在響應速度上也能有效提高，對控制專用組件以及傳感器和電機三位一體的作用發揮也比較重視。

三、機電一體化技術應用領域和發展趨勢探究

1.機電一體化技術應用領域分析

機電一體化技術的廣泛應用對我國的經濟水平提高起到了積極促進作用。機電一體化技術的應用在當前社會發展中的作用也愈來愈突出。通過多年的發展以及技術優化，機電一體化技術在數控機床的應用使之結構、功能和控制精度等都得到了有效提高，在總線式以及緊湊型的結構應用下，使得數控機床的結構得到了優化。應用CPU以及多主總線體系結構，進行開放性設計等，能提高接口的標準化，實現使用效益最大化呈現。通過智能化以及WOP的實現，機電一體化數控機床系統就能實現二維以及三維的動態加工仿真。信息存儲大容量的模塊化設計使得控制功能也得到了有效提高，可有效實現多過程以及多通道控制。例如：當前市場上的CK0632數控機床就是采用機電一體化設計的數控機床，外型大氣美觀，用途廣泛，操作方便。機床主軸采用高度精密滾動軸承之承，回轉精度高。機訂導軌采用耐磨鑄鐵，經過超音頻淬火能夠長期穩定地保證機床加工精度。CK0632數控機床機床也可實現自動控制，完成車削多種零件的內外圓、端面、切槽、任意錐面、球面、及各種公英制圓、圓錐螺紋等工序。此外，CK0632數控機床還有配有完備的S.T.M.功能，可以發出和接收多種信號控制自如的加工過程。目前，CK0632數控機床廣泛應用于電器、儀表儀器工業、汽車、摩托車配件、軸承照相器材、電影機械、五金工具及其他高精度復雜零件的加工制造。機電一體化在工業機器人領域當中的應用也比較突出，第二代機器人的設計中，對各種傳感元件進行了科學應用，這樣在作業的信息獲得以及操作對象的信息獲得都比較方便。計算機技術的應用能準確判斷分析對操作信息的處理，并進行反饋控制。在第三代的機器人設計中，就通過多感知功能的應用，有效實現復雜化的邏輯思維以及判斷和決策等，在作業的獨立性層面有著充分體現。

2.機電一體化技術發展趨勢

隨著時展以及技術進步，機電一體化技術也會向著智能化方向邁進。這也是當前的機電一體化和傳統機械自動化的重要不同。近些年，我國在處理器技術上的進步以及傳感器系統的集成化目標實現，對機電一體化的智能化發展目標實現提供了有力支持。智能化機電一體化目標實現和實際的應用，對人的操作和工作量的減少能發揮積極作用，可有效減少人的腦力勞動。機電一體化技術的網絡化發展將實現。網絡技術在當前的發展比較迅速。進入新的時代，在網絡技術的支持下，機電一體化的網絡化目標將得到實現，在遠程控制技術的應用作用上將更加突出，同時會提高機電一體化的功能性以及安全性。機電一體化技術的系統化趨勢比較突出，也就是在系統結構上的模式化以及開放式的總線結構應用，對系統的靈活性組態就有著鮮明呈現。在系統化的發展中，能加強通信功能，可實現遠程以及多系統的通信。不僅如此，機電一體化的發展也會向著微型化方向邁進。這主要體現在電子部件的微型化，在產品的體積層面不斷縮小等。這樣就會促進機電一體化的設備運行效率提高，靈活性更加突出。

四、小結

綜上所述，機電一體化的發展中，技術的升級進步對機電一體化設備的優化起到了很大促進作用。我國在機電一體化的發展中有了長足進步，但是在發展中存在著諸多不足。從理論上對機電一體化的技術進行研究分析，就能為實際機電一體化發展提供理論支持，帶動我國機電一體化領域的可持續發展。

參考文獻：

[1]張立輝.機電一體化技術的發展歷程和趨勢[J].機械管理開發,2011(1)．

[2]孫玲.大數據時代的計算機信息處理技術分析[J].科技展望,2016(26)．

[3]張振華,趙燦林.淺談機電一體化技術發展趨勢[J].職業,2009(9)．

[4]繆學勤.工業4.0推動機電一體化走向智能技術系統[J].自動化儀表,2016(37)．

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1機電一體化的相關概述

1.1技術原理

機電一體化即通過對電力電子、信息通信、計算機控制等先進技術的整合，同時借鑒微電子技術、智能軟件技術的技術精華，實現不同技術形式之間的相互滲透與結合的一種廣泛運用于煤礦生產活動中的科技匹配系統。機電一體化代表著煤工業技術中先進生產要素的結晶，以其系統化、智能化、微型化和人性化的諸多優勢，廣泛應用于煤礦企業的生產領域，并為各大企業帶來較為豐厚的效益。實現傳統工業優化升級的同時，將先進的機電一體化技術應用于煤礦機械中，同時也可以達到節能降耗的生產目標[1]。

1.2發展歷程

機電一體化，在我國煤礦生產中的發展歷程，大致可以分為三個突出階段：第一階段，起步于20世紀60年代，處于國防力量的需求，在軍工企業中經過科學研究，進而制造出一系列電子技術與機械系統相結合的技術載體，為機電一體化的研制開發奠定了穩定的基礎。第二階段，發端于20世紀70年代，伴隨著計算機、通信、控制技術的飛速發展，為機電一體化產品的研制提供了外部技術基礎[2]。第三階段，起始于20世紀90年代，由于民用工業在國民經濟體系中的地位得到提高，機電一體化技術在科研院校和大型國企的研究中得到了突飛猛進的發展與進步，盡管與發達國家存在較大差距，但縱觀國家科技研發史上的成就，這是史無前例的。

1.3特色優勢

在我國的經濟范疇中，煤礦能源的地位一直非常重要。然而隨著二戰以后新興科技產業的蓬勃崛起，科學與技術之間的融合逐漸增強，傳統的能源經濟的生產模式越發不能滿足當前國家崛起的戰略需要，因而實現技術體制的改革創新，促成機電一體化體制的構建，既是一種必要性的驅使，也具有得天獨厚的特色優勢。這種機電一體化的優勢主要體現在：能夠實現安全監控系統、輸送機、提升機等各種供電設備在能源生產中的結合與引導，實現包括自動監控、安全報警、圖像監視、信息化管理等一系列先進功能在內的高效率與高質量的技術載體。

2機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用

綜合機械化采煤中的應用在當前各大煤礦企業中，具有非比尋常的開發價值，也正是機電一體化發揮用武之地的主要項目活動之一。機電一體化在綜合機械化采煤活動中的運用，標志著國家煤礦綜合機械化采煤技術，進入了嶄新的發展階段。究其應用方式，大體是指液壓支架的控制系統，依靠計算機智能控制化實現對采煤工作的推行和維系，并且逐步形成了以計算機為控制核心，使用電液動力驅動，移架配合自動化的新格局。另外，與之關聯的工作面刮板運輸設備也配備了計算機監控設備，實現了計算機自動化控制的改進和升級[3]。綜合化采煤的生產，在當前機電一體化技術的推動下，逐漸解決了開采難度方面的各種難題，不論是煤礦的井下井上的提升，還是運輸機械智能性和穩定性安全需求的體制完善，都在機電一體化的指引和應用下，實現了自身上的進步與飛躍。發達國家早在二戰結束以后，便普及了這種一體化技術在綜合采煤活動中的應用，煤礦井下大容量的運輸系統，往往以直流式變頻的驅動方式、電力電子器件的控制核心為主要流程，實現大規模的井上井下作業。我國在機電一體化的運用方面，雖然起步稍晚，但也具備了多種功能的計算機控制系統的發展也不斷深入，可良好的處理煤礦機械生產中出現的軸承溫度異常、皮帶倒轉、斷帶以及跑偏等意外情況。與此同時，機電一體化操控下的綜合煤礦，在運輸方面所需的液壓支架表現為電子或微電腦技術與液壓控制技術的良好對接，可滿足成組自動移架或定壓雙向鄰架功能需求，同時保證了對負載控制的效果更佳。

3機電一體化技術的應用意義

機電一體化技術的革新與應用，充分顯示出二三產業過渡階段所彰顯的特點，在知識經濟合并工業經濟的歷史背景中，也打下了深深的時代烙印。煤礦生產中實現機電技術一體化的廣泛運用，究其意義無非體現在三個具體方面：第一，提高了煤礦開采的生產效率。通過改變傳統時期相對落后的作業模式，提升其中的技術操作便捷性和安全性，這便在很大程度上降低了工人的勞動強度，同時提升了生產效率和勞動質量，實現了產業升級。第二，提升了礦山開采的經濟效益。一體化技術以開采效率的提升為基礎，在產量上隨之也實現了飛躍，同時還降低了礦山開采的生產費用，增加了煤炭企業的經濟效益，有助于實現經濟體制產業化進程的加快。第三，提高了安全的煤礦開采工作環境。傳統時期的煤礦工作，對于工人的人身安全不能起到很好的保障作用，以至于各種礦難頻頻發生。而機電一體化設備，能夠將采礦工作人員從危險的開采工作中解脫出來，這便便使得事故發生的概率大大降低，從根本上防止了工傷現象的滋生。

4結論

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關鍵詞：智能 進程核心技術 發展 綠色 機電一體化 發展趨勢

1 機電一體化概述

機電一體化就是將微電子技術引入機械的主功能、動力功能、控制功能、信息功能的研究，并且將機械設備和電子設備通過軟件有機結合而構成的系統的總稱。機電一體化的目的是在科學專業化和深度專業之間達到平衡和兩者的集合，讓系統工程以及解決問題方法出現突破。

“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。首先，機電一體化技術并非機械技術、微電子技術以及其它新技術機械的組合或拼湊，而是基于一定的技術研究，將機械、微電子元素有機整合而成的一種綜合技術。它的發展進程有別于機械加電氣所形成的機械電氣化的發展過程。某些機械部件的原有功能可以通過機電一體化中的微電子裝置代替，這種裝置的應用在一定程度上豐富了機電系統功能，而且機電一體化產品的智能特征改善了機械性能。智能化是機電一體化與機械電氣化的本質區別。

2 機電一體化的特點

2.1 具有綜合性 從某種意義上講，機電一體化技術可謂是一種跨學科的邊緣科學，它將微電子、計算機等多門技術整合于機械主體構造中，使之形成一套一體化的系統。這套機電一體化系統綜合了多門學科的技術優勢，這些技術協調運作，彼此取長補短，使整個機電系統的性能得到最大發揮。可以說，機電一體化技術是具有綜合性的高水平技術。

2.2 廣而強的應用性 機電一體化的目的是基于機械的主體構造通過機電產品的開發，完善機電功能，實現過程控制。機電一體化是當前機械系統的一個主流發展趨勢，它與機械系統能夠有機融合，打破了行業的限制。智能化是機電一體化的主要特點，計算機技術的引入為智能化開辟了廣闊的發展空間。

2.3 多層次的系統化 從本質上講，機電一體化就是將計算機技術、智能技術等多項技術整合于主體機械，不斷優化機械的主體功能，使其形成一套完整的系統。機電一體化注重各種技術（尤其是微電子技術與精密機械技術）的集成，強調主體結構的層次化和系統化。無論從單參數、單擊控制到多參數、多級控制，還是從單件單品生產工藝到流暢、自動化的生產線，直至完成整個機電系統的設計，各個層次的開發和應用都會涉及智能化的機電一體化技術。

2.4 整體的最優化 基于系統工程的設計理念，將智能技術、計算機技術等多項技術有機整合，形成整體優勢，以提高機電系統的主體性能，提高運行效率和附加值，同時達到節能降耗的目的，保護生態環境。比如，應用數控機床、柔性生產線、工業機器人和計算機管理等高端機電一體化系統后，企業就要及時更新觀念，將機電一體化概念引入生產系統，不斷優化生產流程，以壓縮生產周期，滿足不斷增長的社會需求。

2.5 使用簡易化 從產品開發來看，機電一體化技術主要包括技術原理和使機電一體化系統和產品得以實現。作為開發者，除了要具備扎實的理論基礎，對于技術架構也要有豐富的積淀，要有創新精神。從用戶角度來講，無需深入學習機電一體化系統的技術原理，只要掌握機電系統的操作規程，能夠確保系統操作正確、合規，在人機磨合的過程中形成協作關系即可。

2.6 提高了安全性 機電一體化系統的智能技術使系統具備自我保護功能，可以有效規避運行中的故障或風險，確保系統穩定、安全地運行。一些高端機電一體化系統已實現了全自動操作，而且被廣泛應用在海底、高空等惡劣的作業環境中。

2.7 具有高可靠性、高穩定性和長壽命 機電一體化系統發生機械磨損的程度非常小，因而故障少，運行時穩定可靠，系統的服務年限比普通機電系統長。而且某些自診斷、自修復的機電一體化系統甚至可以實現“零故障”。

2.8 具有柔性 柔性是機電一體化系統的特點。根據需要的變化，用機電一體化技術無需改裝系統就可以及時地對系統的結構和生產過程作必要的處理，從系統的觀點出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智能、調整、修改，因此機電一體化技術是解決多品種、小批量生產的重要途徑。

3 機電一體化的發展狀況及現狀分析

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：①20世紀60年代以前，利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能的初級發展階段；②20世紀70～80年代以大規模、超大規模集成電路和微型計算機為代表的蓬勃發展階段；③20世紀90年代后期，機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。現階段，光學、通信技術等領域正循著機電一體化的發展步伐大踏步邁進，微細加工技術開始在機電行業初露鋒芒，光學、通信技術的融入使機電一體化由最初單一的模式逐步衍生出光機電一體化、微機電一體化等多個分支。另一方面，我國現階段在光纖、人工智能和神經網絡等技術領域發展較快，這對機電一體化技術的發展有一定的促進作用。在未來的技術研究領域，機電一體化將有望形成完整的基礎科學體系。

4 機電一體化技術未來的發展

4.1 智能化 智能化是當前機電一體化技術領域的一個未來發展趨勢。智能化是運用控制理論，將計算機科學、混沌動力學、模糊數學、人工智能、心理學、生理學以及運籌學等多個學科有機整合，智能模擬人類的邏輯思維、判斷推理和自主決策等能力，以便得到更高的控制目標。按照目前人工智能技術的研究狀況，未來時間將有可能發展高性能、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，這是人工智能技術研究的一個必然的發展趨勢。

4.2 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，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元，需要針對各個研究項目制定不同的標準，各部件、單元或借口才能很好的完成配型。但是由于該技術領域存在利益紛爭，當前國內外尚未形成一套統一的標準。但是模塊化的生產理念已逐漸被機電生產領域認可，在未來的機電一體化研究領域，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

4.3 網絡化 網絡技術在上世紀九十年代風靡全球，帶動了科技研究、工業生產、政治、軍事、教育等眾多領域的技術研究或經濟模式的革新。機電一體化產品的市場前景是廣闊的，產品一經研發，配以網絡技術輔助推廣，必將在短時間內成為業界矚目的焦點。基于網絡技術的遠程控制終端設備就屬于機電一體化產品其中的一類。另外，現場總線和局域網技術在機電領域的應用，恰恰是機電一體化產品網絡化發展趨勢的最好印證。

4.4 微型化 微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，但其技術應用尚存在微機械技術這一發展瓶頸，在未來的發展進程中還有待進一步研究。

4.5 綠色化 綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，資源利用率大幅提高，有利于節約生產成本，而且健康環保，對生態環境的影響程度較小。無論是生產成本角度來考慮，還是從生態保護的角度來分析，機電一體化產品綠色化已是機電研究領域的必然趨勢，具有廣闊的開發前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

4.6 系統化 系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。另外，通信功能除了rs232外，還有rs485、dcs人格化。

5 結語

機電一體化的產生與迅速發展的根本原因在于社會的發展和科學技術的進步。系統工程、控制論和信息論是機電一體化的理論基礎，也是機電一體化技術的方法論。微電子技術的發展，半導體大規模集成電路制造技術的進步，則為機電一體化技術奠定了物質基礎。現代產品的機電一體化進入到實用階段。機械工程及自動化專業人員掌握機電一體化技術與應用中的理論和方法對今后的工作是非常有用的。

參考文獻：

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[4]石美峰.機電一體化技術的發展與思考[J].山西焦煤科技，2007（03）.

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關鍵詞：機電一體化技術；智能制造；應用

對于我國的工業發展來說，機電一體化技術發揮著十分重要的作用。該項技術有著較強的綜合性，其結合了電子、計算機、機械與信息技術中的一系列優勢，對生產設備進行了有機組合，再通過信息化設備對生產設備實施控制，使工業生產效率得到了很大程度的提升。而將機電一體化應用在智能制造當中也是未來智能制造發展的主要方向，在進行智能制造時強化對機電一體化的應用水平能夠進一步提高企業生產力、產品質量以及產品科技含量，有著十分關鍵的意義。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術對于我國的生產、加工技術的研發與創新來說，發揮著不可替代的作用。在應用機電一體化技術時，能夠緩解由于人工操作所帶來的一系列問題，同時在進行技術參數、技術功能等變更的過程中，可以依照科學的路線以及方式來進行完善，進而推動我國機械制造的發展。（1）在應用機電一體化技術進行機械制造時，不僅能夠滿足機械制造的基礎框架，還能夠結合不同企業的需求以及模式，對技術方案進行完善。比如，對于日常用品的加工與生產來說，應用機電一體化技術可以讓設備自動運行，特別是對于一些需要加急生產的產品，通過機電一體化技術能夠在進行參數調整是使設備保持在可承受范圍之內，緩解了由于極端生產對設備形成的壓力，不僅有效減少了設備損耗，還能夠充分發揮機電一體化技術的功能，進而實現穩定、順利的生產。（2）機電一體化的操作難度較低。現階段，大部分技術模式都是朝著“傻瓜式技術”的方向發展，這樣能夠保證技術人員在執行時，能夠更好地按照相關規范與標準進行操作。這對于今后的產品優化與技術創新都可以帶來更大的幫助，機電一體化本身的發展趨勢也會更加明確。當前，機電一體化技術可以與大部分產業進行結合。

2智能制造概述

隨著我國科技水平的不斷提升，智能制造技術的發展取得了很大進步，以現階段的社會發展角度來看，智能制造一般包括智能制造技術和及智能制造系統。智能制造技術一般是指技術人員通過計算機模擬系統來對某一系統進行分析與決策，能夠節省大量的時間以及人力，研究人員利用計算機系統就能夠進行充分的分析，同時確保了研發的可靠性與生產的時效性。智能制造系統也就是一種人機一體化智能系統，其主要是由人類專家以及智能機器人自稱。在應用智能制造系統時，主要利用計算機來進行，通過人類專家對智能活動的分析與構思來代替制造工程中的人力與腦力活動。智能制造系統是智能制造技術的延伸，是集網絡化、自動化技術于一體的制造系統，使整個子系統實現智能化運轉。

3機電一體化技術在智能制造中的應用

3.1傳感技術的應用

在智能制造當中應用機電一體化技術是非常重要的，同時機電一體化技術可以為智能制造提供更廣闊的發展前景，在各個方面都能夠有針對性的進行改善。而在機電一體化當中，傳感技術占據著十分關鍵的位置，同時傳感技術有著非常明顯的優勢，那就是有著極強的精確性以及靈敏性。在應用傳感技術時，可以有效避免外界其他信號的干擾，同時能夠進一步的提升智能生產水平。而普通傳感器與之相比，所發揮的效果并不理想，同時在應用的過程中還一定要建立相互匹配的傳感器網絡系統，這有這樣才能夠進行信息的對接與傳輸。但是通過傳感技術，就能夠直接和智能制造進行融合，以此來降低設計的難度以及標準，并且還能夠為企業節約更多的成本。

3.2在數控領域中的應用

對于數控領域的機電一體化技術操作來說，其步驟是相對復雜的，對于操作中的一些細節要求也更加嚴格。如果在數控領域中應用機電一體化技術的過程中工作人員不重視流程與細節，就會使其中的智能制造過程出現事故，使得設備產生一系列故障，嚴重的還會為企業帶來極大的經濟損失。因此，對于數控領域來說，在應用機電一體化技術時，企業一定要將操作人員的培訓工作做到位，進而加強操作人員的素質水平與專業能力，同時對機電一體化技術予以相應的重視。可以結合相應的懲罰機制，如果由于自身的操作失誤或者馬虎而造成了問題與設備故障，需要有操作人員承擔，根據問題的大小來進行相應的處罰，進而提高工作人員的工作注意力，降低設備故障的發生率。

3.3自動生產控制的應用

在進行自動生產控制的過程中，企業在進行產品生產時，通常會出現由于人為因素影響而導致的產品精度以及質量不達標的情況。而通過對機電一體化技術的應用，能夠對生產活動進行現代化的控制干涉，以此來推動產品產生實現自動化以及智能化，提高工作效率。而在進行產品生產的過程中一旦發生了問題，就會借助自動生產控制來實施干預，來保證產生工作技術步入正軌。現階段，應用自動生產控制較為普遍的行業主要有香煙、飲料生產等，由于這類產品生產有著重復性強、生產力大的特點，同時對于產品品質的要求較高，因此通過自動生產控制能夠在確保產品質量的基礎上進行大量生產。另一方面，對于智能制造中機電一體化技術應用的研究文章發現，自動生產過程的跟蹤控制系統屬于一種新進的自動生產控制系統，其在應用的過程中能夠對產品生產過程進行合理的控制，對相關的信息進行整理與分析，保障產品生產過程中能夠按照這些參數進行規范、標準的自動化作業，保證產品生長的效率以及質量，進而推動相關企業經濟效益的提升。

4結束語

綜上所述，在工業生產行業的發展過程當中，智能制造發揮著十分重要的作用。智能制造可以進行工業生產的自動化、智能化管理，以此來提高生產效益及產品質量，進而提高了企業的經濟效益和社會效益。而對于智能制造來說，應用機電一體化技術也是非常有必要的，機電一體化技術水平會對智能制造的功能有著很大影響。因此，有關企業一定要對相關工作予以重視，進而為智能制造今后的發展打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]于慧佳.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].南方農機,2020,51(05):219.

[2]董新.對智能制造中機電一體化技術應用的幾點探討[J].產業科技創新,2020,2(08):65-66.

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關鍵詞：機電一體化；應用；分析 ；

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著相關技術的不斷發展，其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術，合理配置各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術，它使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化技術的應用

（一）機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用

1、計算機集成制造系統（CIMS） 鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。

2、現場總線技術（FBT） 現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。

3、交流傳動技術 隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。

4、開放式控制系統 “開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。

（二）機電一體化技術在汽車行業中的應用

1、通過微機控制發電機系統：控制發電機單元的核心部位是利用微處理器設計的發動機集成大規模電路，通過各個傳感器接受電壓模擬信號傳輸至發電機單元，信號模擬利用數字模擬直接轉變為信號數字。將這些信息都作為重要基礎，在控制發電機單元對燃料空氣比例，點火時間，循環排氣效率實施最好的計算，將最終的計算結果當做噴射閥燃料控制與點火設備的驅動信息進行輸出，用來對空氣與燃料質量之間的比例實施控制。當燃料與空氣的比例增加時，燃料十分稀薄，點火就會非常困難，反之比例減少時，打火就會容易很多。

2、汽車雷達系統：在我們日常生活中，經常會找停車位，進行倒車，在汽車正常行駛速度下或者倒車減速時對于前后方距離的觀察，檢測是否有障礙物體，在有障礙物的情況下就會發出自動報警，進一步提醒司機發生交通意外，這是用到了機電一體化技術中的激光測距雷達系統，方便了我們的日常生活。

3、行車制動系統：為了使汽車在正常行駛的速度下直接降為直接停車，保證汽車行駛的安全性，在我們的汽車上基本都安裝有行車制動器，在早些時候一般都是汽車后輪上裝有制動器，但是隨著汽車質量和行車速度的提高，僅僅靠后輪停車制動根本不能滿足剎車制動的需要，這樣才在前輪上也安裝了行車制動器，運用了機電一體化技術，更為有效的防止了交通事故的發生。

（三）機電一體化技術在現代煤礦生產中的應用

1、機電一體化技術在采煤機械設備方面的應用：現代煤礦采煤機械設備方面，電牽引采煤機是機電一體化技術應用的典范。由于該機械設備應用了機電一體化技術，其具備了傳統液壓型牽引采煤機無法具備的特點和優勢，例如其牽引特性極佳，采煤機在前進的同時為其提供強大的牽引力，在下滑的同時能自行發電制動，在大傾角煤層中也是應用自如。傳統的液壓型牽引采煤機必須配備防滑裝置，而電牽引采煤機則是采用的制動器，技術在傾角高達40到50度的煤層也能應用自如。而這一切的優勢，歸根結底源于機電一體化技術的有效應用。

2、機電一體化技術在提升機械設備方面的應用：在現代煤礦提升機械設備方面，對機電一體化技術的應用效果最佳的就屬礦井提升機，該提升機已經實現全數字化的交直流，其中內裝式的提升機應用效果最佳，不僅把驅動和滾筒進行了有機整合，對機械設備的結構進行了有效的簡化，還成為集計算機信息、自控、電力電子等電子信息技術為一體的煤礦提升機電設備。

二、機電一體化技術的發展趨勢

（一）智能化 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。

（二）數字化 微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發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。

（三）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，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環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。

（四）網絡化 網絡技術的興起和飛速發展給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。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。

（五）自源化 自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。

（六）人性化 人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說更自然，更接近生活習慣。

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隨著信息技術等的發展,機電一體化已經成為一種發展趨勢,同時也為人們的生產、生活提供了更多的便捷。接口是幾點一體化產品的重要組成部分,有效運用接口,可以更好地將幾點一體化產品中的各個組件有機地連接起來,使機電一體化產品的運行能夠更加順暢、有效。因此,接口技術的研究與運用,直接影響著機電一體化產品的運用效能,相關工作人員應該積極創新接口技術,滿足機電一體化技術不斷發展的需求,進而提高機電一體化產品的質量,更好地為人們的生產、生活服務。

1 簡述接口、接口類型與接口連接方式

機電一體化系統,即是將機械系統與電子系統有機地聯系到一起,從而發揮機械電子的優勢,提高機電一體化產品的應用性能。而接口是機電一體化產品的重要組成部分,它是連接機械系統與電子系統各個模塊的重要組件,具有調節、匹配、緩沖等性質,可以有效地轉換電平、增加功率,使機電一體化產品的性能得到提高;一些技術人員將接口加設抗干擾材料,可以將電子系統與控制系統之間相互隔離,防止兩個系統之間的信號受到干擾,影響電子系統與控制系統運行的可靠性;接口的運用,還可以進行電路轉換,保證機電一體化產品中各個系統之間電流量的匹配,進而提高機電一體化產品的運行效率。

不同的機電一體化產品,其性能、工作原理等都存在差異,自然接口也不完全相同。也就是說,在運用接口技術連接子系統的各個模塊時,需要運用到不同的接口。技術人員根據實際情況將接口分成兩類,即機電接口與人機接口。機電接口是指執行機構驅動系統與傳感器之間的接口,它可以模擬信息的輸入與輸出,并為機電一體化系統提供平穩的電流,以保證機電一體化產品能夠保持一個有序的運行狀態;人機接口是指工作人員或者技術人員與計算機之間的接口,這種接口可以將工作人員的指令,利用計算機網絡進行編碼形成有效的信息數據,并通過接口在各個子系統之間相互傳遞信息,以滿足實際需要。

2 接口技術在機電一體化中的運用

2.1 概述接口技術

在機電一體化技術發展的過程中,接口技術是隨之發展起來的新型技術。顧名思義,它是將機電一體化中各個組件、系統相互連接,使其發揮最佳效用的技術。接口技術在機電一體化產品中的應用,可以更加有效地使機電一體化產品中各個復雜的子系統模塊之間有效地連接起來,促進其數據、信息的傳遞與轉換,使機電一體化產品的性能得到提高。而隨著接口技術的發展,機電一體化技術也將得到更快的發展,并將向著網絡化、綠色化、智能化、模塊化方向發展,機電一體化產品的性能也將越來越高,為人們生產、生活提供更多的便利。

2.2 接口技術在機電一體化中的運用

眾所周知,接口技術在機電一體化中的應用,大大提高了機電一體化系統的性能,同時也促進了機電一體化技術的發展。那么,接口技術到底是怎樣運用到機電一體化系統中的呢？

第一,連接機電一體化系統中的各個子系統模塊,充當“開關通道”。在機電一體化系統中,各個子系統模塊相互連接,再通過電子系統進行智能化控制,將信息系統中的數據、信息進行傳遞與轉換,使各個系統模塊都能夠在電子系統的控制下運作。要想實現以上功能,就必須有連續的電流,而在接口技術運用下的接口可以充當“開關通道”,工作人員只需正確操作開關執行器,為系統模塊之間的連接提供連續的、平穩的電流,就可以有效實現以上功能。

第二,工作人員可以根據需要手動接口,滿足工作需求。工作人員在操作監控機電一體化系統運作時,通過人機接口使系統按照工作人員的需要進行運作,這種被稱為人機接口。人機接口主要分成輸入與輸出接口,工作人員只需按照需要將指令通過硬件輸入系統,系統就會按照需要將指令編碼成信息數據,并通過接口傳遞給各個系統模塊,輸出相應的狀態、運行參數等,以實現工作人員監控機電一體化系統的目的,滿足工作需要。

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第三,運用接口技術,可以有效提高系統輸出信號的質量。傳統的機電一體化技術中,接口的運用還不是很成熟,導致系統顯示的數據、信息等質量不高。隨著接口技術的不斷發展,越來越多的機電一體化系統在運用接口技術之后,有效地提高了數據、信息輸出的質量。工作人員能夠有效控制輸出的數據、信息等運行參數,對這些數據、信息等進行有效的調整,就可以實現監控生產過程的目的。

2.3 運用接口技術需要注意的問題

接口技術是在機電一體化技術上發展起來的,所以在運用接口技術的時候,需要注意以下問題。技術人員在運用接口技術將接口連接于各個子系統模塊之間,需要注意接口技術是否與機電一體化技術相匹配,是否能夠符合機電一體化產品在性能上的要求,這些都是技術人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用接口技術,才能為機電一體化產品的性能正常發揮起到基礎的作用;任何技術在運用過程中,都需要進行調試,以確保技術運用的科學性、合理性與可靠性。同樣,接口技術的運用也需要進行智能調試。一般來說,技術人員在運用接口技術連接各個子系統模塊之后,就要及時地進行系統測試與接口的智能調試,這樣才能在第一時間發現問題、解決問題,保證機電一體化產品的可靠運行,也可以為以后接口技術的發展提供參考;接口在使用過程中,人機接口是比較常見的,它是根據實際生產需要而進行的人工調整的接口,也就是說,這種接口是可調的。因此,技術人員運用接口技術必須積極思考機電一體化產品的實際生產效能,并注重接口技術的各項指標能夠按照要求合理調控,結合實際情況運用接口技術。這樣的接口技術才能保證機電一體化系統可以按照需要隨時進行調控,實現智能化、網絡化,提高接口技術的運用效果。

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【摘要】隨著社會的進步，新技術在各行各業中快速發展，機電領域中更是發展迅速，極大的促進了機電水平的提高，并且實現了機電一體化。機電控制技術作為機電一體化的核心技術，在實現機電一體化的過程過程中發揮著至關重要的作用。由此，機電控制技術的運用是實現機電一體化的必要條件。本文作者結合多年工作經驗，主要從機電一體化技術入手，分析機電一體化的內容，并且進一步分析了機電一體化的發展趨勢和應用。

【關鍵詞】機電；自動化技術；機電控制

引言

隨著我國科學技術的不斷發展，科學技術不斷滲透到各個領域，從而出現了一些新的技術。機電一體化技術就是融合了多種科學發展而來的，包含了機電控制技術、機電自動化技術、網絡技術、計算機技術等[1]。由此，在機電一體化進行設計的過程中，需要我們熟悉各個學科之間關系，只有這樣才能更好的實現機電一體化技術。為了不斷的提高機電一體化水平，應該對其進行不斷的深入研究。使其在更多的領域與行業中發揮更大的作用。

1機電一體化的技術

1.1機械技術

機械技術是機電一體化的基礎技術，主要是為適應一體化技術的新技術、新概念，實現了結構、材料、性能上的變更，有效地減輕重量、縮小體積，并且提高了有效剛度和精度，最終實現改善機械設備性能的目的。

1.2計算機技術

計算機技術在機電一體化中發揮著著重要的作用，尤其在信息的處理方面。計算機技術可以有效收集、保存、交換信息，并且還可以進行有效地運算、判斷以及人工智能管理。

1.3系統技術

應用整體概念組織形式，應用各種相關技術，從全局系統性目標出發，有效地將總體進行分解，然后對若干個功能單元進行連接。機電接口技術是系統技術中的一個重要內容，可以通過機電接口技術將其系統的各部分統一的連接起來。

1.4自動控制技術

自動控制技術涉及的范圍較為廣闊，通常我們是在控制理論的指導下，進行系統設計，然后再進行仿真模擬實驗，現場調試[2]。自動控制技術具有高度定位控制、速度控制、自適應控制、自我診斷、校正、補償、檢索等功能，可以實現對整個系統的自動化控制。例如在完成某個特定的控制任務時，控制過程會按照設定的或者預想的目標完成。

1.5傳感檢測技術

傳感檢測技術是整個系統的感受器官，可以實現自動控制、自動調節的目的。同時系統的功能程序化強度可以隨著傳感檢測技術性能的變化而變化，

1.5伺服傳動技術

伺服系統主要是實現電信號和機械動作之間的轉換裝置和部件，通常有電動、氣動、液壓等類型。伺服傳動系統對機電一體化整個系統的動態性能、質量以及功能具有決定性的影響作用。

2機電一體化的內容

2.1機電一體化技術是從系統工程觀點出發，應用機械、電子等有關技術，使機械、電子有機結合，實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術，主要包括技術原理和使用機電一體化產品（或系統）得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群（族）的總稱[3]。

2.2機電一體化系統（產品）由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能，機電一體化系統（產品）。主要是指機械系統（或部件）與微電子系統（或部件）相互置換和有機結合，從而賦予新的功能和性能的新一代產品，有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。

2.3機電一體化工程是機械工程與電子工程的綜合集成，即給定機電一體化系統（或產品）“目的功能”與“規格”后，機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統（產品）中的具體應用。

2.4機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。

3機電一體化技術發展趨勢與應用

3.1智能化

隨著科學技術的快速發展，智能化已經成為各行各業所追求的目標。而機電一體化技術的發展也不例外。機電一體化智能化的體現，主要是要求機電產品具有一定的智能作用，可以具有人類的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。尤其是當前制造自動化水平的不斷提高，會出現越來越多的智能制造系統，進一步來實現人類的制造活動。例如在數控機床上增裝人際對講功能，以I/O接口智能數據庫，實現操作、使用、維護帶來的方便[4]。

3.2模塊化

目前，機電一體化產品和技術主要可以分為機械、電子和軟件三大類型。模塊化的技術是融合了這三種技術地產物。模塊化技術不僅可以有效降低產品開發和生產成本，而且可以提高產品的通用化程度，提升產品的可裝配性、可維修性以及可擴展性。從目前我們應用的電器產品標準化效果來看，機電一體化技術的已經成為機械工業發展的必然趨勢。

3.3網絡化

隨著電子技術的快速發展，各行各業都受到了巨大的影響，尤其是當前機電一體化技術已經向著網絡化方向發展。

3.4微型化

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發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。3.5綠色化

機電一體化產品的綠色化主要是指，不污染生態環境并能回收利用。工業的發展使得物質豐富，生活舒適的同時也導致資源減少，生態環境受到嚴重污染。綠色產品概念在這種矛盾環境下應運而生，綠色化是時代的要求與趨勢。綠色產品在其設計、生產、使用和銷毀的過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率和回收率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途[5]。

3.6數字化

控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發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。

3.7光機電一體化

在機電一體化的基礎上應用光學技術，實現光機電一體化的發展。光學技術具有其獨特的先天優勢，可以改進機電一體化系統的傳感、能源和信息處理系統，這將成為未來機電行業發展的主要方向。

4結語

機電一體化技術的實現，是時展的必然產物，尤其是電子技術的不斷成熟，極大的推進了機電一體化的發展和形成。機電一體化技術的應用，促進機電產品功能和質量的不斷提高，并且在各個方面均表現出顯著的經濟效益和社會效益。由此，未來機電一體化產品具有更好的發展前景。

參考文獻

[1]張廣生.機電控制技術應用問題研究[J].科技致富向導，2011.09

[2]董海.機電控制技術應用中相關問題的研究[J].科技傳播，2012.13

[3]李勁平.機電安裝工程的施工技術及控制研究[J].城市建設理論研究：電子版，2012.24

篇10

[關鍵詞]智能 機電一體化 綠色

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0325-01

本論文主要從機電一體化技術未來的發展等進行講述。主要包括了全息系統化、微型機電化、光機電一體化、產品網絡全球化、產品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統化也即智能化、光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢、未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系等。具體材料請詳見：

1 概述

機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術，并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱，因此，“機電一體化技術”是機械、微電子和信息三項技術相互融合、交叉的產物，是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。隨著電子技術的迅速發展，微處理器、微型機在各個技術領域已經得到廣泛應用，對各個領域的發展起了很大的推動作用，正因電子技術的快速發展，進而帶動了機電一體化技術的發展，科技的進步更是依賴于其發展，因此其未來的發展對科技的進步起著至關重要的作用。

2 機電一體化技術未來的發展

2.1 全息系統化

全息系統化也即智能化，是對機器的行為描述，即在控制理論的基礎上，吸收計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能、心理學和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識等能力，以便達到更高水平的控制目標。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能特征也越來越明顯，智能化水平也是日趨上升，新世紀機電一體化技術中的智能化的快速發展，人工智能在機電一體化的研究中也日益得到重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用。當然，要使機電一體化產品具有與人完全相同的智能永遠是不可能的，也沒有這個必要，但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品具有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

2.2 微型機電化

在實驗室中，目前，通過半導體蝕刻技術，已經制造出亞微米級的機械元件，如果這一成果應用于實際產品時，那么就沒有必要再區分什么是控制器、什么是機械部分了，這時就完全的實現機械和電子的“融合”，這樣CPU、機體、傳感器、執行機構就可以集成在一起，而且體積小，同時組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的一個重要的前進方向，更是機電一體化向微觀領域和微型機器的發展趨勢，在國外，人們稱其為微電子機械系統，也指外觀尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，一并向微米級、納米級發展，正因為微機電一體化產品耗能少、體積小、運動靈活，在軍事、生物醫療、信息等方面占有很高的地位和很大的優勢。

2.3 光機電一體化

光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢，因為機電一體化系統是由機械系統、能源系統、傳感系統和信息處理系統等部件構成的，因此，在機電一體化技術中引進光學技術，充分利用光學技術的先天優點，有效地改進機電一體化系統的能源系統、傳感系統和信息處理系統。

2.4 產品網絡全球化

計算機網絡技術的興起和飛速發展帶動了科學技術的巨大發展，同時給日常生活都帶來了全新的面貌，全球生產、經濟被各種網絡連成一片，企業間的競爭也將出現網絡全球化，一旦研制出機電一體化新產品，只要其質量有保證，功能可靠，必然會暢銷全球。因為有了網絡的普及，那么只要是關于網絡的各種遠程監視和控制技術也就方興未艾，然而遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化發展。

2.5 產品綠色化

隨著工業的發達，人們的生活也發生了巨大的變化：①物質需求豐富，生活舒適；②可用資源減少，生態環境受到嚴重破壞。因為這些現象的出現，人們開始呼吁保護環境資源，回歸自然，那么此時，綠色產品的概念也就應運而生，這是一個時代的綠色化趨勢，在這里，機電一體化產品的綠色化主要是指：使用時不破壞生態環境，報廢后還能回收利用。因此，機電一體化綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的過程中，應完全符合生存環境和人類健康的要求，對生態環境盡可能的無害或危害極少，資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性，設計綠色的機電一體化產品所需要的技術成本很高，但其具有遠大的發展空間。 2.6“生物――軟件”化未來的機電一體化技術發展注重產品與人的關系，即機電一體化的人格化，其有兩層含義：①機電一體化產品的使用對象是人，怎樣將人的智能、情感、人性賦予機電一體化產品顯得越來越重要，尤其是家用機器人，其最高境界就是人機一體化；②模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。隨著科技的發展，機電一體化裝置對信息的依賴性越來越大，很多時候類似于活的生物：當大腦停止工作時，生物便死亡，而大腦工作時，生物就充滿活力，即信息決定系統的工作與否。目前，在仿生學研究領域中已經發現的一些生物體優良的機構，可為機電一體化產品提供新型的機體，但是如何使這些新型機體具有生命力還是研究中的一大難題，這一研究領域被稱之為“生物――軟件”或者說“生物系統”，而生物的特點正是“肌體（硬件）――大腦（軟件）”一體，不可分割。機電一體化產品向生物系統化發展是好，但是目前的技術與理論還是有很大的差距，因此，還需要更加倍的努力。