時間：2023-08-10 17:26:06
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電一體化技術概述，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】 機械制造技術 機電一體化專業 課程體系
【Abstract】 The revision of professional personnel training programs， and adjusting the curriculum system， is an important part of the professional construction. What position is "Mechanical manufacturing technology" in the mechanical and electrical integration technology professional In view of the doubt of this technology function， this paper analyzes the background of the construction of the mechanical and electrical integration technology， and emphatically expounds the foundation supporting function of "mechanical manufacturing technology".
【Key words】 mechanical manufacturing technology； Mechanical and electrical integration professional； Curriculum system
1 概述
機械制造技術是人類歷史上發展最早的實用技術之一。在社會經濟高速發展過程中，機械制造技術能真實反映一個國家的機械化水平，是機電一體化專業重要組成部分，是機電一體化專業在“設備自動化”和“機器換人”戰略中的基礎支撐。
1.1 機械制造技術概述
機械制造技術是實現產品設計、完成產品生產、保證產品質量、提高經濟效益的共性技術和基礎技術。機械制造技術是隨人類文明的發展而發展，最早可追溯至石器時代，再到紡紗、戰爭武器、運輸工具、生產設備等等，都離不開機械制造技術，并隨機電一體化技術的發展而發展。20世紀70年代后，計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服驅動技術的迅速發展，帶來許多新技術、新工藝，帶動機械制造技術產生質的飛躍，其正朝著自動化、精密化、敏捷化和可持續發展方向發展。
1.2 機電一體化技術概述
20世紀70年代，日本企業最早提出“機電一體化技術”慨念，即機械技術與電子技術結合應用。隨著經濟、科學技術突飛猛進的發展，極大的促進了機電一體化技術的發展與創新。目前，機電一體化是一門融合多種技術的獨立技術，其將計算機技術、機械技術、微電子技術、接口技術、傳感傳動技術、自動控制技術、系統技術、伺服驅動技術等進行綜合應用，使機械產品在一定程度上實現智能化、網絡化、數字、化模塊化，提高了產品的質量和可靠性。現在正向光機電一體化技術方向發展，應用范圍越來越廣，技術越來越成熟。
2 機械制造技術在機電一體化專業中的基礎與支柱作用
機電一體化技術在現代產業升級的大潮中具有廣闊的發展前景，在東莞市政府主導的“機器換人”中需要大量的掌握機電一體化技術的人才。“機”是機電一體化技術的重要組成部分，“機械制造技術”即為這個“機”的最基礎最主要的技術。那么，“機械制造技術”就順其自然地成為“機電一體化技術”專業必備的知識模塊，是該專業三大支柱之一。
2.1 機械制造技術是機電一體化的基礎作用
機電一體化技術專業是以“機與電”為核心知識模塊的綜合性強的專業。機電一體化在國外被稱為Mechatronics，是在20世紀70年代初日本人提出來的，是將英文Mechanics的前半部分和Electronics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。機電一體化技術又稱為機械電子技術，是機械技術、電子技術和信息技術有機結合的產物。認識到這點，對于高職院校的機電一體化技術專業的建設很重要，幫助理清機電一體化技術專業主線，歸納提煉專業的核心能力，配置對應的理論與實踐能力模塊，分配各能力模塊之合理的學時與學分的“黃金”比例，形成系統的專業課程體系，制定專業教學課程標準，讓機電一體化技術專業的學生不偏不移地朝著掌握“機電一體化技術”方向前進。
2.2 機械制造技術在機電一體化專業的支柱作用
若說機電一體化技術專業教學過程需要二條腿走路，那么，機械制造技術即為其中的一條腿。有了這條腿，能很好區別電氣工程專業與機電一體化技術專業。
（1）機電一體化技術專業崗位群與能力模塊。在東莞及珠三角地區，機電一體化技術專業學生職業規劃與能力要求如下：
主要就業單位：機電產品、設備制造或設計公司，家具、印刷、玩具、服裝、手機等制造等設備生產公司。
主要就業部門：設計部門、工程部門、生產部門、維修部門或銷售部門。
主要工作崗位：自動機或自動線操作員、機電設備維修與裝調員、設備機械研發與改造員、電氣工程人員、產品銷售員。崗位與其對應的主要工作任務和職業證書要求分析如表1所示。
主要工作能力：專業能力、團隊協作等社會能力、查閱資料等方法能力。
通過上面的對機電一體化技術專業的分析，可見“機械制造技術”的支柱作用。若將機電一體化系統比作一個“人”的話，那么機械制造技術就是要完成“人”骨架的構建。
（2）機電一體化技術專業崗位能力模塊與課程體系如表2所示。
3 崗位能力中“機”知識的培養過程-機電一體化技術專業典型載體中“機械制造技術”的應用過程
機電一體化技術專業最為典型的載體為自動化生產線，應用范圍最為廣泛。比如，世界品牌的“SWAROVSKI”包裝盒制作的“自動化生產線”。它包含了機電一體化技術專業的各類知識模塊，比如氣動控制技術、機械技術（機械傳動、機械連接等）、傳感器應用技術、PLC控制和組網技術、步進電機位置控制技術，以及和變頻器技術等。以此為例，以下展現“機”知識的培養過程，看到“機械制造技術”的功勞與作用如圖1所示。
包裝盒生產線主要包括主要包含了四個工作站，每一個站是包裝盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一個工作站為例，展現“機械制造技術”在整個設備生產中的作用。
要完成該工作站的設計、制造，必須熟練掌握機械制造技術。如加工氣缸安裝板，在完成安裝板的零件設計后，見圖2（安裝板簡圖），應按以下步驟進行加工：如表3所示。
（1）零件圖分析。由零件圖獲取毛坯尺寸、零件主要特征、技術要求等信息。（2）編制加工工藝卡。根據零件圖獲取的信息合理編制加工工藝卡。（3）準備工、量、刀具及毛坯材料。根據工藝卡要求準備。（4）編制工序卡。以工藝卡為依據，遵循機械加工規律，科學編制工序卡。（5）加工操作。遵循安全操作規程，依照工序卡對零件進行機械加工。
4 結語
要搞好機電一體化技術專業建設與教學，必須以正確的態度認識“機械制造技術”的重要位置。很好掌握一般機械或零件的加工工序及加工方法，更有助于設計生產機電一體化產品。
機械制造技術在機電一體化技術專業建設中不可或缺！
參考文獻
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關鍵詞：煤礦企業 機電一體化 煤礦開采 應用
伴隨著社會發展和科技的不斷進步，在煤礦開采中的設備也越來越綜合化和自動化，并且其設備技術不斷的向著組裝及綜合利用的方向發展。這些先進的技術和設備進一步的加快了煤礦企業的采煤速度和效率，為企業的經濟效益做出來重大的貢獻。這其中，機電一體化在企業中的應用起到了不可磨滅的影響和作用。本文就機電一體化的相關情況進行簡要的概述，并就目前我國煤炭企業中機電一體化在煤炭開采中的應用情況進行簡單的分析和總結，使得機電一體化技術更好的應用于煤礦企業的生產經營過程中去，從而不斷的促進和推動我國煤炭企業的高效、快速、可持續發展。
一、機電一體化的概述
1、機電一體化的含義
所謂機電一體化，主要指的是將電子技術引進機械設備的主功能、信息處理功能、動力功能以及控制功能等工作模塊上，從而將軟件技術、電子化設計同機械裝置進行有機的結合，構成一個現代化、信息化、自動化的綜合工作系統。
2、機電一體化的核心技術
目前，機電一體化的核心技術主要包括兩方面，即硬件技術和軟件技術。
1）機械本體技術
主要包括精度的提高、質量的減輕、性能的改善等。目前的現代機械采煤產品的制作材料通常以鋼鐵為主，因此，為了減輕機械本身的質量，就要在改進結構的基礎上，采用新型的非金屬復合材料進行制作，從而實現機械產品驅動系統的小型化，提高控制系統的快速響應，從而提高機械的工作效率，減少能量的消耗。
2）信息處理技術
現代機電一體化產品的進步和更新，其主要的內容就是對信息處理技術的更新和發展。因此，要想進一步的發展機電一體化，就必須要對信息處理設備的安全性和可靠性進行提高，例如，提高分時處理時輸入輸出以及數/模轉換設備等的安全性和可靠性，從而提高設備的處理速度。
3）接口技術
對數據傳遞進行格式的規格化、標準化能夠使得各計算機之間實現通信，而在這一過程中，采用同一規格標準的接口對信息的傳遞和維修以及設計的簡化起著十分重要的影響和作用。目前，機電一體化的技術人員在系統接口的高速串行以及低成本方面進行重點的研究和開發，從而解決光藕器及光導纖維的標準化、小型化、大容量化，以及信號電纜非接觸化等問題。
4）傳感技術
這一技術主要著眼于傳感器的在精確度、靈敏度以及可靠性方面的提高，從而更好的對系統的干擾因素進行防御。目前，通常在機電一體化系統中使用光纖電纜傳感器，而外部的信息傳感器則主要時開發非接觸的檢測技術。
5）軟件技術
軟件技術主要指的是軟件的標準化，具體包括程序固化、程序模塊化、程序標準化以及推行軟件工程。從而減少了軟件研制的成本，提高了系統生產和維修的效率。
二、煤礦機電一體化在煤礦開采中的應用
目前，機電一體化技術在煤炭開采中的應用主要體現在以下幾個方面，具體內容即：
1、應用于采煤機當中
在采煤機中運用機電一體化技術，是煤礦開采中的一個典型的應用。如電牽引式的采煤機。與傳統的液壓牽引比較，這種采煤機主要有以下幾個方面的優勢，即：效率高、重量輕、尺寸小、結構簡單；牽引良好；使用壽命長、運行可靠；動態特性好、反應靈敏；并可運用于大傾角的煤層當中。
2、應用于帶式輸送機當中
煤礦井下的主要原煤輸送設備就是帶式的輸送機。它也是最容易實現機電一體化的煤礦設備之一。當前，其CST可控軟啟動設備主要采用了電、機、液的一體化技術。它能夠為平滑起動系統輸送大慣性的載荷。同時，也能夠有效地提高輸送機在監控設備方面的功能、壽命、靈敏度和可靠性。
3、應用于提升機當中
在煤礦的開采設備當中，礦井提升機是當前機電自動化、一體化技術應用最為廣泛、深入的設備。特別是在內裝式的提升機和全數字化的交直流提升機上的應用。內裝式的提升機主要是將提升機在結構上使得驅動同滾筒結為一體，大大的簡化了設備的機械結構，實現了機械-計算機-自動控制-電力電子的一體化和綜合化。而全數字化的提升機則主要是通過總線的方法，提高機械的可靠度，將電器的安裝技術和過程進行極大的簡化，使得機械設備的硬件能夠互相兼容、配置簡單。
4、應用于其他方面
機電一體化技術還應用于其他的機械設備當中。例如，成組自動移架或者壓雙向鄰架，就是將液壓控制與計算機技術進行有機的結合，從而避免了對支架和頂板的沖擊所產生的載荷。再如，液壓支架也向著電液控制的方向不斷發展。同時，電液控制設備還能對支架的工作狀態進行檢測。在煤礦的供電方面推行機電一體化的節能設備，從而使供電系統在質量、功率以及可靠性方面都得到了極大的提高。
結語
目前，我國的計算機技術、傳感器技術、微電子技術、自動化技術以及軟件技術都進行著快速的發展和變化，而機電一體化的核心特色也逐步的向著智能化、數字化、自動化的性能方向發展躍。因此，在煤礦企業的開采生產中應用和推廣機電一體化技術的使用，為我國煤炭企業提高煤礦在采、掘、運等方面的工作效率，以及煤礦生產的綜合實力提供了可靠的條件和保障，從而使我國的煤炭企業不斷向著結構優化、安全、高效、潔凈的方向建設和發展。
參考文獻：
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關鍵詞：機電一體化 故障 特點 對策
1 機電一體化的概述
機電一體化技術是機械技術與電子技術結合的產物，機電一體化包括：計算機技術、信息技術、微電子技術以及光學技術、液壓技術等多學科技術，通過多技術的綜合運用能夠實現對多功能系統進行合理布局與配置，實現了生產的低能耗、多功能、高質量的要求，促進了生產系統的最優化發展。當然機電一體化技術并不是所有技術的重合疊加，而是對所有技術系統化運用，實現各個技術的綜合整合，機電一體化設備主要包括：執行部分、動力控制以及機械本身三個部分，而機電一體化系統則主要包括：磁、光、氣、液、電、機等。概括來講：機電一體化技術就是在對計算機信息處理、控制以及可驅動原件特性等技術進行充分應用的一門現代化的高科技技術。
2 機電一體化設備故障特點分析
機電一體化設備關系到企業正常的生產，因此一旦企業的機電一體化設備發生故障，就會影響到企業的生產，給企業的經濟帶來一定的損失，因此做好機電一體化設備的故障維修工作是實現企業安全生產的必要手段。機電一體化設備包含的零部件非常的多，而且這些零部件具有很高的科技含量，其大部分與電子技術相關，因此相對于機械設備相比，機電一體化設備出現故障的概率要大，而且導致機電一體化設備出現故障的因素也比較多，可能是因為機械設備的原因，也可能是因為電子技術的因素，所以機電一體化設備在故障維修時的難度很大，具體而言，機電一體化設備故障的特點主要集中在以下幾個方面：①機電一體化設備發生零件磨損的概率比較大，機電一體化設備包含大量的零部件，這些零部件在使用過程中會經常發生嚴重的磨損，而一旦零部件出現磨損就會導致機電一體化設備發生故障。②機電一體化設備故障發生具有突發性與隱蔽性。機電一體化設備含有大量的電子產品，這些電子產品出現故障前夕是沒有任何征兆的，不同于機械產品可以通過系統的觀察預測到故障的發生，因此一旦電子產品出現細微的故障，機電一體化設備就會瞬間停止工作。③機電一體化設備的報警系統不完善，在機電一體化設備發生故障后，報警顯示系統不能全面反映故障發生的部位以及原因，導致在維修的時候很難確定具體的故障原因。④多故障同時發生。機電一體化設備故障的發生多是伴隨著多種故障的同時發生，而且這些故障并不是簡單的重復相加，而是相互影響。比如機電一體化設備在不運轉時，人們可能會判斷是機械設備出現了故障，其實除了機械設備出現了故障之外，電子技術也出現了故障，因為它們是相互影響的，一旦設備出現故障就會導致電子產品出現故障。
3 機電一體化設備故障的診斷方法
由于機電一體化設備故障的獨特性，使得依靠傳統的故障診斷方法已經不能適應機電一體化設備的發展要求，因此在機電一體化設備故障診斷時需要診斷人員了解機電一體化設備的運行情況及特點，掌握機電一體化設備各個功能的運行以及各個功能部位發生故障可能會造成的影響。總之對于機電一體化設備故障診斷的方法包括很多種：故障樹分析法、自診斷法、環境因素檢測診斷法。具體到實踐中機電一體化設備診斷的原則應該遵循以下三點：一是先機后電法，也就是先檢測機械設備故障，通過直觀感受機械設備所存在的明顯故障，比如機械設備的碰撞、打滑等都是可以直接觀察到的，機械設備零部件出現的磨損等故障也是可以直接檢測出來的，機械設備故障相比電子設備故障的診斷要容易得多，因此在機電一體化設備發生故障后，要第一時間觀察機械設備是否出現故障，如果機械設備沒有故障，再檢測電子設備。二是先主后次。先就設備的主要部位進行檢測與分析，在確保機電一體化設備的主要部位沒有故障后，再分析次要部位的故障，因為主要部位產生故障后產生的后果影響是巨大的，也是比較難以維修的。三是先外后內。按照執行部件――控制部件――驅動部件的順序進行逐一檢查，以找到引發故障的源頭之所在。
4 提高機電一體化設備可靠性的對策分析
機電一體化設備正在朝著智能化、自動化方向發展，因此提高機電一體化設備的可靠性也要積極借助計算監控操作系統實施，具體的提高機電一體化設備的可靠性方法：一種是采用可靠性高的元器件進行設計，當系統出現故障時用診斷的方法定位故障所在并迅速排除。這時，一般要中斷系統的正常工作；另一種是采用容錯技術，必要時對重要部位可以采用亢余設計組成一個可靠性較高的系統。
當然機電一體化設備的可靠性還可以用提高機械工作精度（如運行精度、加工精度、控制精度等）來獲得，可采用精密機械改造傳統機械，電路控制用微機和PLC控制，用先進數控裝置控制。
總之隨著機電一體化設備在企業生產中的應用，提高機電一體化設備的可靠性，加強機電一體化設備的故障診斷與維修已經成為企業生產工作的重要組成部分，因此我們在日常生產中要密切關注機電一體化設備的故障發生與診斷，進而降低企業的經濟損失，實現企業的可持續發展。
參考文獻：
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[關鍵詞] 機電一體化 現狀 趨勢
現代科學技術的發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展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，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。促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。
一、機電一體化技術概述
機電一體化技術是綜合應用機械技術、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，從系統理論出發,根據系統功能目標和優化組織結構目標，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統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工程技術。一個機電一體化系統中一般包括五大組成要素，即結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素。
（1）結構組成要素。結構組成要素（即機械本體）是系統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。
（2）動力組成要素。動力組成要素（即動力驅動部分）依據系統控制要求，為系統提供能量和動力以使系統正常運行。
（3）感知組成要素。感知組成要素（即測試傳感部分）對系統的運行所需要的本身和外部環境的各種參數和狀態進行檢測，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。
（4）職能組成要素。職能組成要素（即控制及信息處理部分）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定的程序與節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的的運行。
（5）運動組成要素。運動組成要素（即執行機構）根據控制及信息處理部分發出的指令，完成規定的動作和功能。
二、機電一體化技術現狀
20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。
20世紀70年代―80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。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展露頭腳，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的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。近年來，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，更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。所有這些研究，都促使了機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。
三、機電一體化技術發展趨勢
以微電子技術、軟件技術、計算機技術及通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機電一體化的發展趨勢。筆者認為機電一體化技術將向以下幾個方向發展：
一是光機電一體化方向。一般機電一體化系統是由傳感系統、能源（動力）系統、信息處理系統、機械結構等部件組成。引進光學技術，利用光學技術的先天特點，就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。
二是柔性化方向。未來機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在這系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同環境條件做出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具有“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
三是智能化方向。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。這主要得益于模糊技術與信息技術（尤其是軟件及芯片技術）的發展。
四是仿生物系統化方向。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上處于“靜態”時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。就目前情況看，機電一體化產品雖然有仿生物系統化方向發展的趨勢，但還有一段很漫長的道路要走。
五是微型化方向。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。當這一成果用于實際產品時，就沒有必要再區分機械部分和控制器部分了。那時，機械和電子完全可以“融合”機體，執行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發展方向
六是綠色化方向。現今，先進科學技術的發展令我們的生活發生了翻天覆地的變化。一方面，生活安定舒適，物質文明與精神文明高度發達；另一方面，資源能源匱乏，生態環境失衡，不可修復的重度污染，令人們深思而后行，用“腦袋”去看地球，用實際行動去拯救地球。所以，設計開發出綠色的機電一體化產品，是時展的必然趨勢。從產品開發、設計制造、使用維護直至報廢銷毀的全部生命周期中，一個好的機電一體化產品不但能夠滿足人們的需求，同時又不影響生態環境，高效節能，報廢后可以回收循環再利用，具有遠大的發展前景。開發綠色的機電一體化產品鑄就綠色和平的星球。
四、結語
綜上所述，機電一體化的發展是許許多多先進科學技術發展的結晶，是現今社會生產力發展到一定階段的必然產物。今后，與機電一體化相互融合的技術會越來越多，越來越先進，隨著人類文明的高度發展，機電一體化技術將迎來一個嶄新的時代―人工智能機械人的時代！
參 考 文 獻
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關鍵詞：工程機械；機電一體化；應用
1工程機械中機電一體化技術概述
1.1工程機械
工程機械是工業生產、機械制造的重要組成部分，其包括在施工過程中對路面的養護、流動式裝卸作業以及在實際工程施工中綜合性的機械化工程所需的機械設備等。隨著我國工業化進程的不斷加快，我國現代化工業也有了突飛猛進的發展，工程機械也得到了明顯的改善和加強，從最開始的主要依賴于人力施工逐漸演變成機械化施工，不僅僅節省了人力成本，而且也能規避掉人為誤差，進而確保整個工程建設的工作質量。在這基礎之上，將機電一體化技術和工程機械有效融合，不僅僅推動了工程建設的工作效率，也改良了整個施工的質量。
1.2機電一體化
機電一體化屬于機械工程的重要組成部分，也可以稱為機械電子工程，它有效地結合了機械技術、微電子技術等多種技術，并且綜合應用到人們的實際生產生活中。從發展的眼光來看，現階段我國正處于社會發展的轉型時期，同時也是工業化加快的關鍵時期，因此需要把握當下時機，以促進工業技術大力的發展和運作。在工程機械中運用到機電一體化技術，十分符合當前我國發展的需要，不僅能夠改善傳統機械技術水平，還能夠有效地推動機械工程的綜合性和系統性發展，而且可以改良傳統機械工程人力施工的局限性，從而減少工程生產中人力、物力、財力的浪費，在一定程度上使工程生產過程中具有技術性、安全性、經濟性、環保性。據調查，當前在整個工程生產中，機電一體化被廣泛應用于工程機械的電子控制設備、運輸設備以及原材料的加工設備、機械設備維修工作，大大增強了整個工程生產的效率，也促進了我國機械設備的發展和提高。目前我國實際的工程機械設備遠遠滿足不了現代化工程機械生產的需求，大量的工程機械設備依然需要進口，這對我國機械發展產生嚴重的威脅，有關部門一定要予以重視[1]。
2工程機械中機電一體化技術的應用特點
機電一體化廣泛應用于工程機械中，為工程生產帶來一定便利的，同時也加快了現代工程技術向著技術化、科技化邁進。在工程機械中機電一體化技術的應用有很多特點，筆者例舉以下幾點，供相關人員參考。
2.1自動檢測
自動檢測是機電一體化應用中最為關鍵重要的特點，自動檢測是機械在運行過程中對運行結果進行的實時反饋。在機械運作中，如果在檢測過程中出現了機械問題、機器設備故障或是人為操作失誤等情況，系統會自動采取報警功能，并且對出現故障的位置做到準確有效的定位，大大減少工作人員的工作難度，也提高了工程機械的運行效率和使用壽命。
2.2高精度
在工程機械中不斷推一體化技術，能夠有效規避在操作過程中因為操作不當而帶來的誤差，同時也更好地維護機械工作的效率和精準度，從而對工程施工的各個環節都能達到有效控制，也規避了人工操作的難度，提升了工作質量。
2.3自動化
在傳統的工程操作中，一方面因為工作人員缺乏一定的專業知識和技術素養，另一方面是由于機械設備的老化陳舊等因素，致使機械操作過程中發生故障的概率越來越多，嚴重阻礙了生產進度的同時，也對工作人員的人身安全造成一定威脅。而隨著工程機械中引用機電一體化技術，可以有效規避上述問題，因為機械系統都是自動控制的，一方面節省了人為工作量，減少了人力、物力、財力的浪費，也為工作人員減少了工作難度，從而大大提高了工作效率，也推動了機械操作正常生產運作。
3機電一體化技術在現代工程機械中的應用
機電一體化在機電工程機械中的應用非常廣泛，不僅僅為工程機械增加了安全保障，更為生產效率的提高、生產質量的穩固提供了一定的空間，下面就舉一些機電一體化技術在現代工程機械中的應用表現。
3.1機電一體化技術在現代工程機械中的監控應用
現代工程機械保護著各種復雜的機器設備及零件，在實際操控過程中，機械設備正常運轉需要不同設備都要進行有序配合，并且還要保證機械運行狀態是實時有效的，確保其運作的實時性、高效性、穩定性。在機電一體化技術的運行下，機械設備能對自身運行情況做到時刻監控，一旦在運行過程中出現故障或者是危險操作等情況，那么系統中會自動進行識別，并且發出必要的警報，節省了傳統工程機械人工排查故障的繁瑣性，工作人員只需要按照警報或者顯示器就可以清楚地找出設備的運行故障，大大增加了機械生產的效率，也保證了工作人員的安全。
3.2機電一體化技術在現代工程機械能耗控制中的應用
隨著工業化的不斷深入，工程機械的發展也逐漸形成規模，朝著系統化的趨勢邁進，這就大大增加了對于能源的需求，從某種意義上來講，控制能源的消耗已經是當前現代化工業的關鍵環節，在工程機械中，運用機電一體化技術能夠逐漸控制工程機械能源的不足，舉例來看，針對液壓挖掘機這種大型機器能源的利用率不會超過百分之三十，這也嚴重導致了對于能源的浪費問題。隨著機電一體化在現代工程機械中的不斷應用，大大提高了能源的可利用率，當前一些發達國家在原有基礎上逐漸對機電一體化進行不斷改良和完善，能源消耗得以控制。在我國現階段，當前的機械設備多是以柴油發動機來運作的，目前我國逐漸提高柴油機的排放質量，讓能源消耗和機械設備運行質量上相平衡，隨著實踐不斷深入，大大提高了能源的利用率，從而促進其可持續性發展。
3.3機電一體化技術在現代工程機械精度控制中的應用
在工程生產中，工程機械的精準度直接決定著整個工程的質量以及工程施工的進度，因此機械精準度是現代工程技術的關鍵因素，在機電一體化技術的支持之下一部分機械的應用能夠實現全自動化控制，例如在實際生產過程中，混凝土的攪拌技術會因為機械設備的老化、原材料的不達標而對成品制造精度產生一定的誤差，通過對機電一體化的合理運用，可以有效改良混凝土的配比均勻度，確保其施工的精準度，提高了混凝土的價值，同時也大大節省了工程生產中的成本，減輕了實際工作中工作人員的難度，另外也對機械設備施工精準度的提高起到至關重要的作用[2]。
4機電一體化技術在現代工程機械中的應用展望
4.1現代工程機械中機電一體化技術應用智能化
傳統機械工程多是以人力手工為基礎，這大大制約了生產效率，而且手工作業相對來講復雜性比較高，在處理機器的維修和運輸時，有相當大的危險性。隨著互聯網技術的普及，現代工程機械多是以智能化形式，這也符合當機電一體化的發展形式，未來機電形式的許多功能都會加入智能化的運作，比如機器加工功能、維修功能或者是運輸功能，隨著科學技術的不斷進步，現代工程會出現更多的自動化、智能化。
4.2現代工程機械中機電一體化技術應用網絡化
傳統的工程中，因為需要人工操作，多采用手動形式去控制機械部件，這大大制約了機械的運行效益和運作質量，而隨著互聯網技術的不斷普及，現代工程機械中機電一體化技術逐漸朝著網絡化的趨勢發展，由網絡的形式控制人工的自動化運作，不僅降低了工作人員的工作難度，也能夠有效減少了人力物力財力的浪費，從而最大程度地減少了因為人工因素所導致的經濟成本，更為經濟轉型升級提供了一定的發展空間。
4.3現代工程機械中機電一體化技術應用綠色化
環境保護問題是當前我國重點關注的問題，在未來的現代化機械工程中的幾點一體化發展中，一定要把環境問題放在重點考慮位置，對資源進行再利用，對于二次半成品要做到創新加工，從而使現代化機械操作向著可持續的發展趨勢邁進。未來機電一體化的發展規律一定是結合目前的實際情況，符合當前綠色生產的觀念，對機械操作進行創新和改進，同時也滿足了在實際生產中無污染、高效率的生產觀念，符合當前時代綠色生產的發展需要。4.4現代工程機械中機電一體化技術應用微型化機電一體化和微型電子機器相結合，更好地促進我國機械工程的發展，依照發展的眼光來看，未來工程機械所生產的產品會應用于人們日常生活的各個方面，基于此，所加工生產的產品大多數符合質量小、占地少、面積輕等特點，也能滿足隨著人們隨身攜帶的需求。更重要的是，微型電子化產品應用于人們的日常生活中，較傳統的工程機械產品而言，更符合質量檢測標準，性能也愈加完善，在未來現代工程機械中機電一體化技術應用微型化逐漸是發展新一代的趨勢[3]。
一、機電一體化概述
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。機電卜體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。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、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，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。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋技術和產品兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動調節與控制等。
二、機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：(1)20世紀6O年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于白發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。(2)20世紀70—80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mech．atronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀8O年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。(3)20世紀9O年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，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。我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
三、機電一體化的發展趨勢
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，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
1．智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化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之一。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，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，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。
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、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。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等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
3．網絡化
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的應用使家用電器網絡化己成大勢，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(computerinteg，ratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。
關鍵詞：機電一體化；智能控制；系統應用
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
隨著信息技術以及微電子技術的進步，大規模集成電路已經不能滿足人們的需求，超大規模集成電路自然應運而生。隨著超大規模集成電路的廣泛應用，機電一體化技術也實現了質的飛躍，在工業生產中表現出更加卓越的性能。在電氣工程高速發展的當今社會，機電一體化技術能夠從多方面滿足工程的效率需求和可靠性需求，首先機電一體化技術能夠減少工人操作的失誤，實現高精度生產，同時通過既定的設計能夠保證系統運行的安全性。故進一步提高機電一體化中智能控制系統的應用范圍和應用水平，對促進智能化生產具有極其重要的意義。
一、機電一體化智能控制系統概述
機電一體化系統是指通過有機結合信息技術、機械技術、微電子技術和傳感器技術等，并將其在實際的工業生產中進行應用，故以往將機電一體化技術又稱為機械電子技術。簡單的說機電一體化技術就是通過大規模和超大規模集成電路進行既定程序的設計，從而實現機械設施的自動控制。
所謂智能控制是指通過計算機模擬人類的思想，通過計算機程序實現對復雜多樣的操作進行模擬，從而實現在無人控制的情況下完成機械控制并實現機械的自動化生產。通過智能控制能夠幫助人類解決很多復雜的問題和實現很多復雜的操作，同時極大的提高操作的精度，使得機械制造業能夠制造出更加精密的設備。智能控制系統與傳統控制系統相比較具有更加方便快捷、更加精確、更加安全的優勢，通過智能控制系統能夠最大限度地精簡參與生產的人員，在人類肉眼不可能達到的精密層級進行操作，使機械設備在一些人類不能到達的空間進行工作。隨著科學技術的快速發展，智能控制系統已經在工業中大放異彩，隨著其與其他技術的完美結合，已經為人類做出了極大的貢獻。
二、機電一體化系統中智能控制的作用
智能控制系統與機電一體化系統是一對相輔相成的技術，通過二者的結合能夠更多地發揮機電一體化系統的功能，同時也能夠促進智能控制技術的發展。
1、兩者相互完善
目前機械工業的發展方向就是與智能控制相結合，與傳統的自動化控制相比較，通過微電子技術實現機械工業的自動化控制能夠更加完善機電一體化系統。通過智能控制系統在機電一體化系統中的應用能夠使機電一體化系統無需分析中間模型，從而根據變化直接形成命令信號，最終在運算器和控制器的作用下實現機電一體化系統快速、高效的完成工作。
2、提高工作效率
由操作員對機械設備進行控制，如遇到外部環境的變化，則需要操作員對環境變化進行分析與計算，從而確定命令的改變，同時由于人類自身條件限制，使得操作精度具有一定的局限性，故在操作中還需要多次調整才能將機器調節至最佳工作狀態。而通過智能控制系統進行操作的話則僅需一瞬間就能夠將機器調節至最佳工作狀態，首先在感受外界環境變化上通過傳感器和控制芯片的作用即可在瞬間完成，同時由于超大規模集成電路具有超強的計算性能，使得極短時間即可確定操作指令，并不需要調整過程即能使機械設備直接符合控制命令的要求，故能夠大幅度提高工作效率。
3、增加安全性
通過智能控制系統控制機電一體化系統僅需要操作員輸入指定命令即可，其余的一切操作則可通過智能控制系統根據環境的變化進行自行調整，實現系統的正常運行，最大限度地保證機電一體化系統的安全性。通過智能控制系統能夠保證機械設備在人類無法到達的空間正常工作，比如月球探測器的控制。
三、機電一體化系統中智能控制的應用
1、數控機床中智能控制系統的應用
隨著現代科技的實質性進展，機電一體化技術對數控技術的要求愈加提高，在原有的控制系統基礎之上，通過擴展智能控制功能，從而實現數控領域中的智能編程和智能控制，以實現對數控領域中智能監控、智能編程以及建立智能數據庫等目標，最終實現對于一些不明確的問題進行綜合處理，以達到一些數控故障信息進行推理的最終目的。
2、機械制造中智能控制系統的應用
智能控制系統在機械制造中具有十分重要的意義，通過結合現代計算機技術，利用計算機軟件模擬人類的制造工作，能夠大幅度節省人類的腦力勞動時間，通過信息采集系統錄入機械制造圖紙，再以計算機軟件分析圖紙的結構，對制造參數進行修改，從而實現智能控制系統對機械制造業的控制。能夠有效地提高機械制造的效率和精度。
3、建筑工程中智能控制系統的應用
一般建筑物中應用智能控制系統均為通過該系統控制照明系統，通過計算機網絡和通信對照明系統的開啟和關閉時間進行控制，同時對照明系統的邏輯進行控制，實現自動化開啟和關閉以節省能源；在建筑工程的內部運用智能控制系統，能夠對建筑物內部的空調進行控制，從而智能調節空調系統以保證建筑物內部的空氣質量，同時保證建筑物節能。
4、機器人領域中智能控制系統的應用
機器人領域是現階段全球高新技術集中的熱門領域，越來越多的先進技術均涌向機器人領域，從而實現機器人的高度智能化。通過智能控制系統在機器人領域的應用，能夠使機器人在行走和工作中進行更加復雜的操作，通過專家對機器人工作環境的研究，設定適當的計算機程序能夠使機器人的工作能夠更加適應環境，通過合理有效的規劃機器人的控制，保證機器人的智能化工作。
四、智能控制在機電一體化系統中發展趨勢
智能控制系統在20世紀90年代的后期在一些發達國家被研究發明，并得到初步的應用。在通信技術、光學技術、微細加工技術逐漸發展起來后，機電一體化系統也將這些技術整合在一起，智能控制在機電一體化中進入的新的發展階段。隨著微機電一體化、光電一體化、計算機技術、數字模型系統等多項領域的發展，智能控制在機電一體化系統中應用的更加靈活廣泛。網路化技術、光纖技術等諸多領域的深入發展為智能控制在機電一體化中產業化發展奠定了堅實的基礎。
21世紀機電一體化中智能控制的應用已經成為一種發展必然趨勢，當前的智能控制在原有理論基礎上，增加了運籌學、模糊數學、計算機科學、生理學、心理學、混沌動力學等諸多新的方法，運用新方式、新思想、新邏輯對智能控制系統進行探索，使其具有思維能力、邏輯推理能力和決策能力，完善了智能控制系統。智能控制系統的學習功能、組織功能和適應功能均較強，應用遺傳算法、專家系統及神經網絡等技術后其功能系統更加強大。
目前，智能控制在機電一體化系統中具有廣闊的應用前景和發展空間，其智能控制已經進入了工程產業化、普遍應用的階段，雖然智能控制還處于發展時期，但是，隨著各項理論技術的完善和新的科學領域的開發研究，機電一體化中智能控制系統的應用必將迎來新的發展時期。
結束語
隨著現代化、國際化和全球化的科學技術發展，機電一體化系統中智能控制已經得到了十分廣泛的應用，機電一體化系統中智能控制的應用與傳統的機械自動化的技術有著十分巨大的差異和進步，這種智能控制的應用一方面可以改善人們的生活環境，同時還可以有效地提高了社會經濟的發展水平。
參考文獻
[1]李宜海.關于機電一體化智能控制系統問題探討[J].科技資訊.2014(03)：123.
關鍵詞：機電一體化技術；礦井；應用
中圖分類號：TD60 文獻標識碼：A
煤礦機電一體化技術的應用，提高了煤礦生產的效率與質量，但是由于煤礦開采量增多，開采面環境不斷惡化，使得煤礦安全生產對機電一體化技術的要求也越來越高。在未來一段時間內，機電一體化技術會隨著科技的發展而被不斷的完善，并向著無人操作化發展，不斷提升機電一體化性能，縮短我國在這一方面與國際先進水平的差距。
1 煤礦機電一體化技術概述
一般來說提到機電一體化，人們馬上就會聯想到機械制造，往往將機電一體化技術歸類到機械制造行業中。事實上，機電一體化的概念最早出現在機械制造業中，但隨著其發展，逐漸應用于各個行業，并具有各自的內涵。機電一體化技術就是在機械技術基礎上，利用先進的計算機技術、網絡技術、自控技術、光學技術等等，增強生產模式以及手段的科學合理性。在煤礦行業中，煤礦機電一體化，主要指的是在原有的機械設備中，加入先進的計算機技術等，提升機械作業的操作水平，并控制煤礦生產的強度，提升煤礦安全生產的系數。在煤礦生產過程中，利用機電一體化技術，能夠控制整個開采過程，并利用先進的技術，對煤礦開采工作實施實時監控，控制開采的進度。利用自動化控制技術，對開采全過程實施遠程控制與操作，大大提升煤礦生產的效率。在煤礦生產過程中，利用計算機系統對礦井中的情況進行監控，發現問題能夠第一時間進行匯報，能有效的避免安全事故的發展。
2 機電一體化技術在現代礦井中的應用
2.1 機電一體化技術在礦井監控系統中的應用
煤礦的安全生產離不開監控系統的支持，良好的監控系統能夠有效的避免煤礦安全事故的發展。在煤礦礦井中，對監控系統的要求極為嚴格，必須保證監控時刻連通，保證井下工作人員的人生安全，保證隨時能與其進行聯絡。機電一體化技術在礦井監控系統中的應用，可以將系統主機內的數據庫進行連接，利用局域網使其練成同步模式，由專用的通信接口負責主備機的監控工作，并利用專業的軟件，對產生的數據進行整理與分析，同時實現了上傳、檢索、圖形顯示、打印等多項功能，為礦井監控系統的發展提供有力的技術支持，對煤礦的安全生產具有十分重要的意義。
2.2 機電一體化技術在提升以及運輸系統中的應用
機電一體化技術在提升與運輸系統中的應用，主要體現在內裝式提升機上，目前這項技術比較先進，采用電機與滾筒一體化的形式設計，在操作上十分簡單，并能夠準確的實施具體提升與運輸工作，實現了全自動控制。我國大部分煤礦企業都實現了皮帶式運輸生產模式，在計算機系統監控體系下，還能夠進行自我診斷以及保護。
2.3 機電一體化技術在礦井輸送機中的應用
我國煤礦礦井下原煤的輸送系統中，主要利用的是皮帶式輸送機，其具有輸送距離長、運行可靠、輸送量大、自動化、效率高等優點，這幾年機電一體化技術也逐漸的應用到煤礦輸送機中。一些煤礦采用機電液一體化的可控軟啟動裝置，但在一些領域還有待完善，如啟動延遲以及在線監控等方面。需要加大研究力度，逐漸縮小與國際先進水平的差距。
2.4 機電一體化技術在礦井支護設備中的應用
煤礦安全生產離不開井下支架設備，隨著機電一體化技術的發展，在支架設備中也得到了有效的應用。利用計算機系統，與液壓支架系統充分的結合，實現成組自動移架以及定壓雙向臨架，有效的避免了支架與模板以及頂板發生碰撞。我國的支架電液控制技術發展較晚，在一些領域還與發達國家存在一定的差距，目前大多數煤礦使用的液壓支架設備主要是通過進口。
2.5 機電一體化技術在礦井掘進設備中的應用
目前，掘進機電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質安全型開關箱 、礦用本質安全型操作箱、礦用隔爆型電鈴、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、隔爆照明燈、掘進機用隔爆型三相異步電動機、GJC4低濃度甲烷傳感器等組成的掘進機電氣系統。這一電氣系統能夠與液壓系統進行有效的配合，實現對煤礦各項掘進工作的整機操作。
3 促進煤礦機電一體化發展的建議
為了更快的實現我國煤礦機電一體化技術體系，需要不斷的增加其科技含量，加強技術管理，培養該素質的機電一體化人才，并加大設備的投入，快速實現煤礦生產信息網絡化建設。
在機電一體化發展過程中，一定要堅持可持續發展的原則，對機械燃油功率實施自動化控制，保證機械具有高效的節能效果。在節能的同時，還應該考慮提升機械的運行效率，充分的利用新技術、新工藝、新材料，保證運行效率穩步提升前提下，發揮節能效果。
結語
近年來，我國科技水平得到了巨大的提升，煤礦機電一體化技術也得到了長足的發展，一些煤礦企業中，對機械的關鍵參數也實施了有效監控，并通過創新，降低了機電一體化系統安裝的難度，提升了系統的抗干擾能力。但是我國的機電一體化技術仍然處在發展階段，與國際先進水平還存在一定的差距，一些地方還有待提高。如一體化系統中的線束繁多，影響機械各單元的復合控制、機械信息量大，自動控制功能很難擴充等。我國機電液一體化在通用機械中的應用還處在發展階段，需要不斷的加大科研力度，利用先進的科技手段，縮短并逐漸趕上國際先進水平。
參考文獻
關鍵詞：機電一體化；產品應用；數控機床；發展趨勢
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（c）-0000-00
1機電一體化概述
1.1基本概念
機電一體化的英文單詞是Mechatronics。它分別取了機械技術（Mechanics）的前半部分和電子技術（Electron-ics）的后半部分。通常，我們認為機電一體化技術是機械技術、電子技術、信息技術的有機結合，又稱之為機械電子技術。
1.2五要素和四原則
五要素——機電一體化系統的硬件組成：指的是機電一體化系統的五大組成要素，具體包括結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素。（1）結構組成要素：系統的框架、支撐、定位、聯接部件。（2）動力組成要素：為系統提供能量、動力維護運行的部件。（3）感知組成要素：對系統內外各種狀況進行檢測、轉換、傳輸、分析、處理，產生控制信息。（4）智能組成要素：將感知組成要素傳來的控制信息進行匯總、存儲、分析、處理，發出指令。（5）運動組成要素：根據智能組成要素發出的指令，完成既定的執行功能。
四原則——機電一體化系統的運作規律：指的是五大組成要素在互相作用時必須遵循的結構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉換四大原則。（1）接口耦合：信息交換涉及到的兩個環節，通過接口耦合來解決信息模式不兼容而不能傳遞的問題。（2）能量轉換：這也是兩個環節由于模式不兼容的問題導致無法直接進行能量轉換。（3）信息控制：智能組成要素完成信息的采集、傳輸、存儲等操作。（4）運動傳遞：機電一體化系統的各組成要素之間通過運動傳遞原則達到優化不同類型運動的變換與傳輸。
2機電一體化的應用
機電一體化的不斷發展，實現了產品整體優化，也實現了產品質量提升、生產效率提高。在新產品的生產和準備周期上，機電一體化也有其巨大優勢。
2.1機電一體化在現代機械制造業中的應用
與建立在規模經濟基礎上，依靠規模、產量來爭取競爭優勢的傳統機械制造業不同，先進機械制造業強調以信息為主導。表一為傳統機械制造業與先進機械制造業的類比。
表一 傳統機械制造業與先進機械制造業類比
本質
競爭優勢
綜合特點
傳統機械制造業
規模經濟
1、企業規模大；
2、生產批量；
3、產品結構和重復性取勝；
4、資源利用率高。
1、專業加工復雜；
2、機器替代人力。
先進機械制造業
信息產業
1、先進生產模式；
2、先進制造系統；
3、先進制造技術；
4、先進組織管理形式。
1、全球化、網絡化
2、虛擬化、智能化、
3、環保協調
2.2在飲料行業中的應用
機電一體化應于食品、飲料行業已經有很長的歷史了。在包裝機械的開發設計和制造中，機電一體化技術發揮了非常大的作用，它的出現使包裝生產線的各項指標（如自動化水平、系統控制水平、生產能力）得到了極大的提高，競爭力產生了質的飛越，遠遠超過同類傳統的機械設備，同時也使單機的自動化程度大大提高。
2.3在鋼鐵企業中的應用
機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用有很多。在鋼鐵生產的全局控制中，計算機集成制造系統（CIMS）發揮重要的作用。CIMS將生產管理的各項宏觀與微觀過程與人有機地聯系在一起，實現了生產要素的統籌管理。在鋼鐵生產的傳動環節，交流傳動技術一出現就受到各大廠家的青睞，它使矢量控制技術得以在實現。其于交流傳動技術在調速方面的巨大優勢，它取代傳統的直流傳動指日可待。
3機電一體化產品舉例
以數控機床為例，闡述機電一體化產品的實際應用。
數控機床綜合應用了電子計算機、自動控制、伺服驅動、精密測量等技術，是一種高效率、高精度、多功能的先進機床，與傳統機床相比有巨大優勢，取代傳統機床是大勢所趨，是成本、技術和時間問題。
圖1為數控機床工作過程原理圖，圖2為數控機床的組成結構。
圖1 數控機床工作過程原理圖
圖2 數控機床的組成
4機電一體化的發展趨勢
隨著機電一體化越來越廣泛的應用，各行各業都不斷涌現出機電一體化的應用實例。每每出現機電一體化的產品，都會引起一場革命，造成一個行業的蓬勃發展或者另一個落后產業的加速衰亡。
隨著新產品的研發及高精密等設備的發展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展，從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。
未來，機電一體化的發展趨勢不可避免地向以下幾個方面發展。
4.1智能化
機電一體化技術越來越成熟。首先表現在其智能化程度越來越高，甚至具備了一定的AI（人工智能，Artificial Intelligence）能力。這給用戶在使用、維護上帶來了極大的方便。
4.2數字化
機電一體化產品也將會更數字化，如數控機床和機器人，這也是進一步增強機電一體化產品可靠性、通用性、可操作性的重要保障。
4.3模塊化
產品配件模塊化的最主要好處是使產品配件標準化、系列化，不僅更加容易應用于工業生產，也使接口規則更加簡單和體系化。現階段機電一體化蓬勃發展但仍處于初級階段，產品種類繁多而不成體系，模塊化這項工作潛力巨大。
5結 語
機電一體化技術是機械技術、電子技術、信息技術的有機結合。機電一體化在各行各業中的應用越來越廣泛，產品層出不窮，引領各行各業發生翻天覆地的改變。機電一體化在未來不可避免地向智能數字、模塊設計生產、互聯共享、人性便攜和環保綠色等方向發展。
參考文獻
[1]顧京.現代機床設備[M].北京：化學工業出版社，2001
[2]袁中凡.機電一體化技術[M].北京：電子工業出版社.2006.
【關鍵詞】機電一體化技術，應用，研究
第一章 緒論
1.1概述
進入80年代以來，關于機電一體化技術的研究和應用已成為全球性的課題，可以說，從軍事到經濟、從生產到生活、從簡單的日用消費品生產到復雜的社會生產和管理系統.機電一體化技術幾乎達到無所不在、無孔不入的地步。然而，“什么是機電一體化？”，‘呼機電一體化技術都包括那些特征？”，“機電一體化技術在各應用領域中的發展狀況如何？”等問題卻很難令人回答，這一方面是因為機電一體化技術的研究不斷向深度持續發展，所采用的技術手段越來越先進，無法通過定義來界定其發展潛力；另一方面是因為機電一體化技術的應用領域不斷向戶度持續發展，也無法通過定義來界定其應用范圍。
第二章機電一體化技術發展
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，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、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。
2.1數字化。微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。
2.2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展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
2.3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。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，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
2.4網絡化。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，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，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展。
2.5？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。
第三章 機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：
3.1智能化控制技術（IC）。由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼―――連鑄―――軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
3.2分布式控制系統（DCS）。分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性，是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
3.3開放式控制系統（OCS）。開放控制系統（Open Control System）是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“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。
關鍵詞:機電一體化技術 煤礦應用 發展趨勢
1、概述
機電一體化是機械、電子、計算機和信息技術有機結合的一門復合技術。機電一體化是以機械的主功能,動力功能上引進計算機和電子技術,將機械裝置和電子設備以及軟件等有機結合所構成系統的總稱。它標志著機械和電子兩個系統的相互滲透,相互融合。煤礦機電一體化技術是礦山綜合自動化的基礎,是煤礦企業信息化的重要支撐技術,在煤礦采掘、運裝備的應用和推廣,大力地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了堅實的基礎。
2、我國煤礦機電一體化技術的發展現狀
從1970年我國自行設計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務局試驗起,我國的機電一體化技術開始萌芽。到上世紀80年代后期,我國綜合機械化采煤取得了空前的發展,大大推動了我國的煤礦機電一體化技術的進程,采煤機已由液壓牽引向電牽引發展。到了上個世紀90年代中期,在原有的研究成果上,又開展了采運支機械微機監控、故障診斷的研究和支架電液微機技術應用的研究,并研發了大功率電牽引采煤機。而進入21世紀后,我國煤礦機電一體化技術的研究和應用領域均有重大突破,在煤礦安全生產監控、大型固定設備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而,與國外的先進采煤國家相比,我國的煤礦機電一體化技術發展尚有一定差距,并且煤炭工業相對機械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業起步晚基礎薄弱,在開發水平、應用范圍、投資規模、技術人才和管理水平方面均有較大差距。
3、煤炭機電一體化技術研究的意義
3.1 提高了勞動效率
機電一體化改變了過去手工作業落后的生產方式,大量新型機電設備的產生徹底轉變了煤礦的作業模式,工人的勞動強度明顯降低,勞動生產率大幅提升,極大地提高了勞動生產率。
3.2 提高了勞動安全保障
煤礦傳統的工作環境使得礦工在潮濕、充滿煤塵的環境中長時間、高負荷地工作,這嚴重影響到礦工的身體健康和生活質量,在異常清況下,會危及到他們的生命。機電一體化采用機電設備進行煤炭的采掘、運輸、提升等,能夠使礦工從繁重的體力勞動中解脫出來,并把在危險有害和困難條件下工作的工人解放出來,防止工傷和職業病的危害,確保了礦工的生產安全。
3.3 增加了勞動收入
煤電一體化技術的運用極大地提高煤礦的勞動效率,大幅度地提高了煤炭的產量,提升了企業的經濟效益,礦工的經濟收入有所提高,生活水平有所改善。煤礦企業的快速發展帶動了其它相關行業的快速發展,對促進地方經濟的快速發展起到積極的作用。
4、機電一體化在煤礦生產中的應用
4.1 礦井綜合采煤方面的應用
電牽引采煤礦機是機電一體化技術在煤礦生產中的一個典型應用。與液壓牽引相比,它具有良好的牽引特性,可用于大傾角煤層、運行可靠、使用壽命長,反映靈敏、動態特性好,結構簡單、效率高等特點。
4.2 礦井運輸提升設備
(1)帶式輸送機:帶式輸送機具有長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點,已成為我國煤礦井下原煤礦輸送系統的主要運輸設備。
(2)礦井提升機:礦井提升機實現全數字化交直流提升,特別是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合營企業一個整體,大大簡化了機械結構,是典型的機電一體化設備。
4.3 其它煤礦機電一體化裝置
其它機電一體化設備主要指煤礦礦供電設備。煤礦供電的特點是要可靠、質量高,能滿足大功率設備的要求,因此采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。目前高低開關普遍采用“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。
4.4 在煤礦安全生產方面的應用
礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一,也是保證煤礦安全生產的有效措施,為煤礦安全生產和管理起到了積極的作用。其主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高,具有網絡連接功能,系統軟件采用了W indows操作系統。同時,在“以風定產,先抽后采,監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下,規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。
5、煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用,不僅減輕了操作人員的勞動強度,而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力,創造了巨大的經濟效益和社會效益。但是,我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比,還有一定的差距,因此還有很多的工作需要繼續研究,其未來的發展趨勢是:(1)開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術,研究具有自主知識產權的核心裝置;(2)增加產品的通信功能,以適應綜合自動化的需要;(3)開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;(4)煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。
6、結語
先進的煤礦機電一體化設備的高智能化、程序化、信息化的特點及體積小、操作維護方便、保護齊全、性能可靠等,使得這些機電設備在煤礦生產中得到廣泛應用。它不但可以提高工作效率、減輕了操作人員的勞動負擔,提高了勞動安全保障,同時也增加了礦山企業的市場竟爭力,增加了礦工的經濟收入,帶動了相關企業的經濟發展。總之,隨著科學技術的快速發展,以及煤礦機電一體化的產品大量使用,其所創造的價值及效益將是以往不可想象的。同時各種新型機電一體化產品的大量使用也促進了機電一體化產品的技術、性能的不斷提高及完善。
參考文獻
[1]機電一體化實用手冊[M].北京:科學出版社,2007.
[2]譚得健,徐希康.自動化技術、信息技術在我國煤礦企業的應用[J].工況自動化,2003.
關鍵詞：煤礦 機電一體化 應用
1 概述
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展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，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 煤礦機電一體化技術產品的應用
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中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——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，計算機控制系統發展也非常迅速，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，電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動，雖有部分可控硅供電系統，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展，推動了煤礦自動化的發展進程，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也逐漸向計算機化發展，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，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。
2.3 礦井安全生產監控系統 從多數煤礦使用監控系統的效果來看，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展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品，一些高校、科研所和企業正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。
3 對我國煤礦機電一體化技術的思考
在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，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展的動態。
應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、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展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，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，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、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環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。
4 結束語
煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業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、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。
