机电一体化及自动化第1篇

关键词：矿井；机电一体化；信息集成；交互共享

随着电力电子技术、计算机技术、网络通信技术、自动控制技术等快速发展，其在煤矿机电一体化产品中的合理应用和技术升级，为煤矿数字化、智能自动化、网络集成化的机电一体化产品的研发和应用提供了重要技术支撑，为信息智能化矿井动态安全管理奠定了良好的基础。机电一体化水平较高的国家，其采煤系统从井下采煤工作面、掘进工作面、通风、供水、提升，到井上的视频监控、可视化管理、集控中心等，均建立基于DSP数据处理为核心的采煤作业监控、监测、保护系统，确保煤矿机电一体化设备功能的高效、稳定、可靠发挥，工作效率得到大大提高，能耗大大降低[1]。我国在最近10多年的研发和应用过程中，煤矿机电一体化产品的性能、使用范围均有了很大提高，基本覆盖了整个采煤系统的全过程各环节，大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平，但同国外发达国家相比，其机电一体化信息化自动化水平依然存在一定差距。因此，大力发展我国煤矿机电一体化、智能自动化、信息可视化水平，就显得尤为重要。

1 发展煤矿机电一体化自动化水平的方向探讨

煤矿机电一体化集成监控系统，是以运行环境数据、实时运行数据、图像视频等基础数据智能自动化处理为核心，实现对煤矿机电一体化系统运行工况、周围环境、安全隐患、人员操作、设备性能等进行在线实时检测分析，避免机电一体化系统中由于某些自动化传感器的局限性引起安全隐患或故障的漏报或误报，有效弥补煤矿机电一体化监控系统在煤矿生产作业全过程中的监控盲区，降低事故发生率，确保工作人员及机电设备长期处于高效、安全的运行工况，有效提高机电一体化系统的综合自动化、信息化水平。

1.1 建立本质安全的机电一体化无线通信系统

结合RFID无线射频技术、WiFi无线终端通信技术、PDA手持式电话等为核心的机电一体化无线通信网络技术，结合远距离通信以太网、工业电视等光纤通信技术，对煤矿作业面上的机电一体化设备的运行工况、人员工作位置、作业环节等的实时数据信息进行采集，经远距离传输到地面的集控中心，实现对作业面上机电一体化设备和人员的信息的动态采集、传输、运算分析和管理。但由于煤矿作业环境较复杂，需要监控点、面较多，这对无线通信和光纤通信网络自身的综合防爆性能提出了更高的要求。因此，研究监控内容丰富、系统集成化程度较高、极限功率本质安全的通信技术，是煤矿机电一体化监控系统发展的重要方向。

1.2 建立无人工作面远程集中遥控系统

目前，煤矿井下采煤工作面已结合PLC、变频器等机电一体化控制设备，实现了采煤工作面中有人巡视和操控条件下的顺槽遥控和记忆割煤，但由于作业面工序较复杂、工艺内容较多，以及井下作业环节较复杂，还需要结合井下机械设备、电气设备、通风系统、供水系统等，进一步提高操控系统运行的安全可靠性，实现无人工作面的地面远程遥控，确保井下具有较高的瓦斯、供水、通风防护等系统的集成监控，提高作业环境的安全防护水平。

1.3 建立基于信息集成互享的煤矿机电一体化安全生产集成管理系统

目前，我国多数煤矿机电一体化设备和各种检测、监测、保护子系统大多是独立运行模式，不能实现系统间数据的相互集成共享和互操作，造成大量的机电一体化信息资源孤岛产生，造成大量的数据信息资源的丢失和浪费。因此，建立具有统一通信网络和数据处理平台的煤矿机电一体化安全生产集成自动化管理系统，已成为煤矿机电一体化发展的重要方向。

2 基于信息交互的机电一体化集成自动化管理平台的建立

在煤矿机电一体化信息集成自动化管理平台系统建设中，统一数据传输网络平台和统一软件及数据仓库平台，需要从系统硬件结构、软件配置等方面确保信息化矿山中的机电一体化各检测、监测、监控子系统模块的集成统一。通过统一数据传输模式、统一数据表达形式、统一数据处理格式和统一数据管理方式等，实现数据信息的相互集成共享，避免数据孤岛出现，提高数据的综合利用效率水平。

煤矿井下中的机电设备硐室、空压风机房、中央供水系统、水泵房、胶带、运输带、工作面等作业面上的无人值守，远程监控，自动操作，是煤矿机电设备安全稳定生产急需解决的问题。当矿井工作面有人巡视的条件下，通过顺槽遥控技术已是较为成熟的技术，但是发展无限远程遥控依然还需要进一步加深研究。通过信息集成互相平台的建设，可以对井下作业面上的机械设备、供电设备、运输设备、供水设备、通风设备、采掘设备、检测保护系统等系统信息的统一采集、集成统一，并可以结合视频技术、3D GIS技术等，实现三维可视化直观表达和智能运算分析[2]，形成矿井全过程的动态监测、控制、管理的集成一体化管理，有效提高矿井机电一体化系统的综合运行安全可靠水平和生产管理的效率效益水平。基于信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，其逻辑组成结构如图1所示。

图1是某煤矿机电一体化集成自动化管理系统的逻辑组成结构，其包含了环境监测分站（瓦斯、粉尘等）、中央变电所、采区变电所、中央泵房（供水系统）、采煤机、给煤机、通风系统、传输胶带等子系统。通过工业现场总线，将底层（机电设备）的一体自动化操控保护系统与地面上的集控中心有机互联，便于地面作业人员进行远程运作管理和操控。通过大屏幕，工作人员可以可视化了解井下机电设备的实时运行工况状态，便于其根据实际情况制定高效合理的调控策略，有效提高采煤作业的工作效率和作业安全。机电信息一体集成化，是煤矿机电设备研究发展的重要方向，同时也是一个不断提高和深化的过程，需要在工作实践中不断优化改进。

3 结束语

煤矿机电一体化设备种类和性能的不断完善，尤其是具有防爆性能的矿用传感器技术的进一步提高，能够检测到矿井作业面上更多机电设备的运行工况状态和周围环境信息，增加了煤矿机电一体化产品的信息化、智能自动化、网络集成化功能水平。结合PLC、变频器、RFID、3D GIS、视频监控等技术，建立信息交互的机电一体化集成自动化管理系统，可以实现对整个矿井作业面的全面、完整地信息采集、远程传输、运算分析和智能决策生产，确保煤矿机电一体化设备系统功能的高效稳定发挥，提高工作面作业效率和安全水平。

参考文献

机电一体化及自动化第2篇

[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5 ～6 倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四） 具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品， 可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT 扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置， 如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础， 因此对机械结构提出了更高的要求， 需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

机电一体化及自动化第3篇

[论文摘要]机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。

一、机电一体化的基本概念

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

机电一体化及自动化第4篇

关键词：机械；一体化；工程机械；应用

中图书分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0090-02

机电一体化技术是一门将机械技术、电子科技技术，微电子技术以及控制技术、变换技术等各种技术融合在一起的综合性技术。现代信息时代的到来使机电一体化快速发展并且在现实生活当中得到了广泛的应用。尤其是随着现代计算机技术的不断改进和完善，机电一体化技术已经成为机械和微电子技术紧密结合的技术，成为推动工程机械发展的核心要素。将机电一体化技术应用到对工程机械的使用性能、操作效率等产生了革命性的影响，充分认识机电一体化技术对于工程机械产生的影响和作用，对于在理论上切实有效的开展相关研究，在实践当中做到新型技术的开拓与创新，都具有十分重要的意义和价值，因此本文将对这些问题进行探讨和分析，以期能够推动机电一体化相关的理论研究与实践，有效的推动工程机械技术的创新与进步。

1 机电一体化技术的发展

现代信息技术以及科学技术的迅速发展，推动的了不同学科的之间的交叉发展，导致工程机械领域出现了新的现象和趋势。在机械工程机械领域微电子技术与计算机技术迅速向工程机械领域渗透，从而加速了机械工业技术的结构以及生产方式以及管理体系发生了革命性的变化。机电一体化是指机械的主功能引入信息处理与控制功能，从而将机械装置与电子化设计与软件结合起来，从而计算机与机械结合的信息自动化系统。机电一体化发展到现在已经形成一门新的学科，随着科学技术的发展，机电一体化技术被赋予新的内容。

机电一体化的发展大概分为了三个阶段，在20世纪60年代为初级阶段，这一阶段人们利用电子技术来逐步完善机械产品的性能，从而提高产品的质量和效率。尤其是第二次世界大战，战争促使机械产品自动化技术的出现，计算机技术在机械产品的使用中功能被逐渐强化。在初级阶段，机电一体化技术应用还基本处于自发状态，由于计算机技术的发展尚未达到一定水平，因此机电一体化生产的产品并没有得到大量的推广和普及。到了20世纪70～80年代，机电一体化技术进入到第二阶段，这个阶段机电一体化进入到蓬勃发展的时期。在世界范围，机电一体化技术以及产品得到了极大发展，机电一体化产品得到了极大的推广和关注。20世纪90年代，机电一体化出现了新的发展方向和趋势，光学以及通信技术融入到了工程机械产品生产中，由此微电技工技术、光电技术等新的分支开始形成，机电一体化的建模设计以及各种集成方法不断涌现，导致改技术进入到了一个高速发展的时代。

2 机电一体化与工程机械的关系

将机电一体化技术引入到工程机械当中，可以极大的改善工程机械的性能和质量，使工程机械的经济性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。例如工程机械的液压技术与电子控制技术相结合，就可以大大提高工程机械的操作效率和质量。目前微机处理器在工程机械应用到相当普及，并且取得了不错的效果。随着机电一体化技术的发展，工程机械与机电一体化技术的融合达到了前所未有的高度，电子控制技术已经深入到工程机械的诸多领域，并且还有拓展和扩大的趋势。

目前随着电子控制技术的成熟，将其应用到工程机械领域，已经是相当普遍的事情。很多机械在安装上电子控制系统之后，都可以实现自动化或半自动化的操作。诸如平地机的自动找平、称重机械的自动控制与升级、发动机的自动调整，汽车自动调档等。随着相关技术的不断发展与成熟，相信机电一体化技术在工程机械中的应用将会更加普遍，其结构也更加复杂，但是其操作的难度可能将会随之简化，效率也会大大提高。

总体来看机电一体化技术融入到工程机械当中，可以极大的改善了机械的性能，对工程机械的操作平台的建设以及使用产生了革命性的影响，同时在工程机械当中使用机电一体化技术，对于未来该项技术的发展与深入，对于电子信息技术、控制技术、数据处理技术等的发展也产生了重要影响。两者之间相互影响彼此结合共同推动了经济的发展和人类社会的进步。未来智能化以及网络化将是机电一体化发展的主要趋势和方向，并且随着这些技术的成熟，将会逐步引入到工程机械当中，从而推动工程机械制造以及相关技术的进一步发展。

3 机电一体化在工程机械应用中的具体表现

机电一体化技术在工程机械的应用涉及的领域和范围很广泛，本文从以下几个方面进行深入探讨和分析。

①监督与控制作用。监督与控制作用是利用电子控制技术发挥作用的重要方面，通过将微电子控制技术引入到工程机械当中，可以对工程机械的使用过程以及出现故障时进行自动的监督和控制，从而减少相关事故的发生。工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。现在电子监控系统在工程机械当中的应用已经相当普遍，并且极大的改善了工程机械自身的预警系统，通过电子自动监控系统使用工程机械的操作人员的效率也得到了极大提升。

②节能作用。传统的工程机械无论是制造生产的过程，还是在现实当中的应用。由于没有将机电一体化引用进来，造成工程机械设备自身的各个功能无法进行有机的整合，设备利用效率比较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。节能作用是现代信息技术条件下追求的一个主要目标，随着人类经济活动频率的增加，各种资源的浪费已经成为一个主要问题，大力兴建工程以及房屋导致资源的浪费程度进一步增加，因此在使用各种机械的过程中，有效降低机械对于环境的破坏，资源的耗费将是现代电子控制技术追求的一个主要目标，工程机械在使用过程中通过利用相关技术以及系统平台的改造，可以达到节省自身资源耗费以及对外部资源依赖程度过高的问题，通过提高资源的利用效率，达到节能的作用和目标。

③保证成品的作业精度。电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。机电一体化的控制系统极大的改善了工程机械的工作精度，对于提高工程机械生产出来的产品的性能和质量都起到了关键性的作用。通过电子控制系统，不但可以实现工程机械作业的自动化、智能化，而且还可以减少由于人工操作带来的各种失误和偏差，从而保证工程机械作业产品的精度。提高产品的精度，对于提高工程机械作业产品的质量和效果具有十分重要的意义，工程机械无论是用于施工还是用于简单的生产一些工程产品，其产品的作业精度，将直接影响到未来相关工程的质量，对于其产生的经济效益和社会效应，也具有十分重要的影响，因此提高成品的作业精度将是利用电子控制系统发挥其功能的一个主要方面。

④降低劳动强度。机电一体化技术的引入，使工程机械施工操作过程实现自动化或者半自动化。操作者可以更好地借助机械设备完成各种工作，劳动强度降低，工作效率却提高了，也减少了由于技术原因而导致的失误，实现了自动化、标准化的操作。工程质量和精度得到了充分保证，劳动力资源也可以得到更加合理的配置。一些比较先进的工程机械上面都装有自动操作的系统，例如推土机机械上就通过使用具有自动功能的电子控制系统，来帮助操作人员有效识别内外部施工的情况，同时对于机械本身可以形成有效的监督与控制，不但可以提高机械发动机的功率，降低能源耗费，更可以简化相关操作的程序，优化操作的程序，从而达到降低操作人员劳动强度的效果。降低劳动强度，对于提高工作效率，提高工程机械的使用效率，推动各种项目的顺利完成，具有十分重要的作用。目前将电子控制系统引入到工程机械当中，降低劳动工作强度，已经成为机电一体化技术比较鲜明的一个特点和价值应用标准。

⑤作业过程的自动化或半自动化。自动化或半自动化可以提高工程机械的运作效率和质量，通过自动化的作业，可以减轻机械操作人员的精力付出，降低体能，达到降低劳动强度的目标。另外在对于一些生产系列产品的机械而言，通过自动化可以降低由于生产经验、操作技术不到位而带来的种种不良影响。例如在施工机械如果装有可以控制的操作系统，就可以从很大程度上减少由于操作人员体力不足，精神疲惫以及匮乏经验而带来的种种安全隐患和事故。

一些先进的挖掘机上都装有自动化的挖掘轨迹控制操作系统，操作人员可以根据这个控制系统进行工作，可以根据这个轨迹控制系统设定耗铲斗的形状与轨迹，然后利用各种传感器信号以及相关自动设施及其他装置，实现自动化挖掘，从而减少人为的失误和事故发生。

通过以上分析可以发现机电一体化对于工程机械的使用性能、操作效率、安全与可靠性、节能、自动化等多个方面都产生重要影响。但是需要指出的是使用工程机械的毕竟是人，因此在将机电一体化技术引入到工程机械当中的时候，不能忽略的人主体作用。要充分重视人的主动能量，只有这样才能更好的发挥机电一体化的作用，提高工程机械的使用效率，推动机械一体化技术的发展和进步。

4 结 语

总之，随着现代信息技术的发展，尤其是计算机技术的发展，将微电子控制技术作为核心的机电一体化技术必将在工程机械使用以及操作、改造中发挥重要的作用，极大的推动工程机械自身性能的改进和技术的创新，这对于推动工程机械技术的发展，提高工程机械的使用效率，将产生重要的影响和价值。相信未来机电一体化技术在工程机械的应用的领域和范围将会更加的广泛和深入，因此将机电一体化技术与工程机械作为一个理论与实践研究的重要课题是具有深远意义的。

参考文献：

[1] 黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J].科技资讯，2009，（18）.

机电一体化及自动化第5篇

关键词：单片机技术；机电一体化；特点；技术

集成电路制造技术推动了单片机技术的发展，随着单片机技术的发展，机电一体化技术也越来越成熟。机电一体化主要从系统方面，运用信息技术、自动控制技术、软件编程技术、计算机技术、微电子技术以及机械技术等综合技术，使机电技术有机结合，从而形成机电一体化技术。

1 单片机技术的特点及在机电一体化技术中的作用

单片机是单片微型计算机的简称，对计算机的基本部件进行微型化，使基本部件以微机的形式集成在芯片上。芯片内包含定时器/计数器、CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、中断控制及系统时钟等。单片机具有体积小、功能强、功耗低等特点，性价比较高，更加易于推广及应用[1]。新型单片机可用于图象处理、信号处理、承担数据与数值分析及机器人智能控制等方面。微电子技术在机电一体化产品中广泛应用，使产品在节能、性能、质量及效率方面，表现出较高的水平。单片机具有较强的逻辑能力，操作指令丰富，与机电一体控制系统相适应。

2 基于单片机的机电一体化技术

2.1机械技术特点

机械技术利用高科技更新概念，在性能、材料以及结构上进行变更，以此达到改善性能、提高精度、提高刚度、缩小体积及重量的目的。基于机械技术的机电一体化，在系统制造时，根据机械理论及经典的机械工艺，结合计算机辅助技术，采取人工智能化方式，形成机械制造技术。

2.2自动控制技术与计算机

自动控制技术主要包含人工智能技术、神经网络技术、专家系统技术、判断、决策、存取、运算及信息交换等计算机信息处理技术。将控制理论作为指导方向，对系统进行设计，设计的系统要经过现场调试及控制技术，如速度控制、自适应控制、高精度定位控制等。

2.3系统技术与接口技术

机电一体化的系统技术，是将整体的概念组织，应用到各种技术中，以全局角度以及系统目标为出发点，将总体经过分解，变成若干功能单元，并使之相互关联，以接口技术作为系统技术中的重要方向，接口技术是系统各部分实现有机连接的重要保障。

2.4传感检测技术与伺服技术

传感检测技术是机电一体化系统的感受器官，传感检测技术是自动调节及自动控制的关键所在。传感检测技术可以提高机电一体化系统的水平，在现代工程的应用中，传感器能精确快速地获取信息。伺服传动技术包括液压及电动等各种相关类型的传动装置，伺服系统包含电信号到机械动作的转换部件及装置，其对系统的功能、动态性能以及控制质量，起着决定性的作用。

3 机电一体化技术分析

机电一体化是指在机构的信息处理功能、动力功能、主动功能及控制功能上结合电子技术，将电子化设计和软件与机械装置结合，所组成的体统总称。机电一体化系统是以众多技术支撑为基础的，它在诸多结构方面都有涉及。步进电机是基于单片机的机电控制系统，同时，它也是微缩的机电一体化技术应用系统。步进电机作为常规的机电控制执行机构，它的主要作用是把电脉冲转，化为角位移，例如：步进驱动器收到脉冲信号后，就会驱动步进电机转动，按设定的方向转动到固定角度。利用脉冲个数，对角位移量进行控制，以此保证定位的准确性；在调速过程中，应控制脉通频率，并以此控制电机转动的速度、以及电机转动的加速度。步进电机的精准控制，以单片机的运用作为前提，单片机技术使控制智能化、规范化，并使步进电机具备良好的特性。单片机可以消除步进电机的低频振荡，也可以提高电机的输出转矩及电机分辨率。机电一体化技术已发展成带有自身体系的新型学科，随着科学技术的日新月异，机电一体化将被赋予新的涵义。机电一体化涵盖产品与技术方面，是一种经过有机融合的综合技术。基于单片机的机电一体化技术，具备许多新功能，如自动调节与控制自动诊断与保护、自动显示记录、自动检测、自动处理信息等，机电一体化产品是人的手与肢体的延伸。

4 结束语

总之，单片机技术，有利于提高机电一体化水平及自动化水平。应加深对这方面的研究，使基于单片机技术的机电一体化技术更加成熟。随着单片机技术的发展，机电一体化技术趋向智能化。智能化作为机电一体化技术的发展方向，极具重要性。智能化吸收了混沌动力学、心理学、计算机科学、人工智能、运筹学等方面的新方法及新思想，使机电一体化技术具备逻辑思维能力、自主决策能力以及判断推理能力。本文对单片机技术的机电一体化进行了探讨与分析，为机电一体化技术在智能化机器人方面的研究提供了借鉴。

参考文献：

[1]郑明辉.论机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技创新导报，2011，12（23）：124-125

[2]郝建军.浅析机电一体化技术发展趋势[J].科技风， 2011，16（06）：514-515

[3]朱曲波.机电一体化技术的现状及发展趋势探究[J].科技风， 2011，18（12）：252-253

机电一体化及自动化第6篇

[关键词]自动控制；机电一体化技术；生产

中图分类号：TP273；TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0332-01

中国属于世界上的制造大国之一，具有较高的生产水平，但高水平的生产力就要求机电应符合生产力的要求，制造业需要依靠自动化控制技术提高生产企业的生产效率。扩大生产规模，在制造行业中占据着较为主要的地位。有效的自动控制系统及技术、机电一体化技术在生产过程中显得尤为重要。

1.什么是自动控制技术及机电一体化技术？

1.1 自动控制技术

自动控制技术顾名思义就是在不需要用人来进行控制的情况下，使用先进的科学技术及机械设备让机器自身构成一个较为完整的系统进行正常工作及运转的一项技术，是机械设备或机器根据控制技术设置好的程序及预期的各项步骤进行生产的过程。自动控制技术的应用很大程度减少了不必要的劳动力消耗，减少大量劳动力的干预情况；自动控制技术的应用还能在生产过程中减少失误操作的发生，员工根据设定好的程序进行进行操作，生产的出错率有所降低，提高了生产效率[1]。

1.2 机电一体化技术

机电一体化技术属于一种较为全面及综合性的技术，机电一体化涵盖的方面主要包括信息传感器、电子工业、微电子及信号变换等，主要核心为硬件及软件技术，机电一体化技术很好的顺应了时代的发展，属于时展的产物，具有一定的智能化特点。机电一体化的构成中关键点在于信息处理技术，信息处理技术的应用效率促进了机电一体化，机械本体技术的应用效果与机械自身的材料存在着较为密切的关系，要想提升机械本体技术应严格把控机械原材料，将耗能降至最低。

2.自动控制技术及机电一体化技术在生产中的应用

2.1 机电一体化技术在数控机床中的应用

数控机床应用机电一体化技术的现象最为常见，数控机床一定程度上反映了机电一体化发展的主要进程及形态，随着科学技术及职能化、自动化的不断发展与进步，数控机床的先进技术不断随之变化，目前的数控机床存在着知识扩展功能、感知环境功能、智能化模拟功能、智能编程功能及网络通讯功能等，在生产过程中一旦出现不能建模的现象，可以立即采用模糊系统进行加工，对加工过程中出现的故障进行诊断及调节，在最短的时间内恢复生产，减少因机器故障出现的生产力下降情况[2]。（见图1）

2.2 自动控制技术在工业生产中的应用

自动控制技术及机电一体化技术在工业制造业中运用较为常见，特别是机械的制造方面，在制造机械的生产过程中，采用自动控制的智能化技术能将生产过程中可能出现的一系列影响生产的问题进行避免及排除，自动控制技术主要通过神经网络与模糊系统相结合进行制造建模，采用自动控制技术中的反馈技术科学、有效及将生产进度把控好，自动控制技术能将突发的生产问题发生可能降至最低且及时处理突发问题。其主要采用机械故障智能诊断技术及智能传感器技术进行智能化的监控及处理，有效的减少了生产问题的出现，为生产提供了有力及坚实的基础。

2.3 自动控制技术及机电一体化技术在科技生产中的应用

自动化控制技术应用在机电微型计算机中主要是利用控制装备建立一个完善的数学模型，在计算机辅助功能的帮助下将生产程序进行相关控制。自动化控制技术有效的将自动控制及机电规律之间的关系进行了协调，有效促进了单元技术的融合效果，具有较大的生产价值，将产品的技术含量提升至一定高度，将产品的生产周期大幅度缩短，延长了机械设备的使用寿命，将企业的投入降至最低，提高了生产力。还一定程度上的激励了工程师不断开发研制新型便利的基点模型，将工作能力提高至一定程度。自动控制技术还一定程度上提高了微型计算机发现漏洞的功能，微型计算机能快速对危险进行预知，利用自动控制技术将机器进行控制后，避免危险的发生，为企业发展减少风险及损失。

2.4 自动控制技术在科学技术中的应用

将自动控制技术融入进机器人的制造中，通过利用神经网络技术对机器人进行智能化的控制，在合理应用自动控制技术后，机器人在原本具有的模仿及学习能力的基础上能更加智能化的自我判断外界的事物，对外界发生的事物作出最正确的选择及反应处理。急切人主要通过模拟人生的思维模式及行为进行相关活动，急切人需要有机向外界接收信息及控制参数等任务，若将自动控制技术与机器人进行结合将实现设备无人自主操作的境界[3]。

3.结语

随着我国生产力水平的不断发展及提高，其对机电制造行业的要求亦越来越高，C电等制造业的高要求不仅需要满足人们日益增长的机械需求，还应利用自动控制技术为企业提高生产效率。自动控制技术及机电一体化技术能有效提高企业生产效率，将智能化进程推进到一定层面，大力开发机电一体化产品，将自动化、信息化融入进去，带动企业经济模式的转型及发展，努力培养自动控制技术及机电一体化技术的人才。将生产系统与机电控制装备联合起来，及时对生产过程中存在的、潜在的问题进行解决及预防，以精密的计算程序代替人脑，以快速的生产效率代替人手，减少失误的出现，提高生产水平。

参考文献

[1] 秦冲.光机电一体化技术在煤炭输送控制系统设计中的应用[J].漯河职业技术学院学报，2016，15（5）：23-27.

机电一体化及自动化第7篇

关键词：机电一体化 职业技能 职业能力

一、背景

以气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术相互渗透，综合形成的机电一体化技术，广泛应用于装备制造业和机械、电子、汽车、化工、材料、食品等产品的生产过程中。该项技术的应用提高了生产装备的信息化和智能化程度，提高了产品质量和生产效率。当前劳动力市场急需大批的机电一体化岗位技能型人才，机电一体化岗位技能型人才短缺的矛盾已经越来越明显。

二、机电一体化的概念

机电一体化技术是机械工程和电子工程、机械技术和电子技术合成的产物，其产品一般是在机械产品的基础上采用电子技术、控制技术和计算机技术等通过相互渗透和融合所产生出来的新一代产品和系统。目前机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。

三、加强机电一体化职业技能学习的必要性

1.社会需求

机电一体化专业人才被国家列为21世纪社会发展最急需的十大专业人才之一，企业要求该专业的毕业生能从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等。但目前机电一体化专业的毕业生所掌握的知识和技能还达不到社会和企业的要求。

2.机电一体化课程设置

目前全国许多职业中职、中高级技工学校、职业高中、高职高专等院校都开设有机电一体化专业，但各个学校结合自身的办学特点，一类是侧重于机械专业，另一类则侧重于电气专业，都只是机电一体化专业的一小部分，毕业生不能满足市场的需求，无法达到机电一体化技能岗位的工作。导致的原因不难看出，许多学校的学生除了要拿到毕业证外，还必须考取相应的职业技能等级证书，而机电一体化只是一个专业名称，涉及的知识面广，国家没有这个职业技能等级考试的工种，因此各学校就根据自身的特点针对职业技能鉴定的工种选择其一作为学生毕业鉴定合格的标准，这就使学校在专业课程设置上偏离了机电一体化的本质，学生不能将机电一体化专业技能全面掌握。

3.国家政策

机电一体化职业是劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心开发的新职业项目之一，2006年纳入到国家高技能人才培训工程。为了培养出能适应企业的生产要求，劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心设置了机电一体化职业技能培训和认证。

对机电一体化专业的学生在现有的专业基础上进行针对性的专业强化训练是很有必要的，可以使学生在掌握技能的同时取得从业资格的认证证书，为就业奠定基础。

四、机电一体化专业培养目标

1.核心技术要求

传统的机电控制技术主要是指以各种类型继电器、开关为核心的继电器逻辑与模拟电子技术相结合的机电技术。机电一体化技术是传统的机电控制技术与现代检测技术、新型自控元件应用技术、计算机控制技术有机结合的高新技术，是现代制造业的核心技术。机电一体化专业技能岗位要求从业员工掌握机械传动技术、气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、变频技术、网络及通讯技术、机械技术、伺服驱动技术、CAD制图技术等。

2.核心能力要求

具有机电设备安装、调试、机电设备运行维护、设备故障维修能力，电工电子及控制技术应用能力，电气设备及控制电路、机械零件的测绘加工能力，设备的机电一体化技术改造能力。

3.职业技能要求

从事机电一体化技术岗位应取得劳动部门颁发的电工上岗证、中高级及以上级维修电工资格证书或CAD证等。

五、主要课程及实践环节

1.主要课程

机械制图、CAD应用技术、电工电子技术，机械制造工艺与装备、电动机及电气控制技术、液压与气动技术、传感器技术、PLC工程及技术应用、单片机应用技术、自动生产线的安装与调试、数控机床维修、变频器应用技术、网络通讯技术、机电一体化系统设计等。

2.实践环节

金工实习、电子实习、计算机操作实习、自动生产线实习、机电综合实训、数控系统维修实训、基本维修电工实训、PLC编程与设计实训、变频器实训、触摸屏及网络通讯实训等。

六、就业方向

机电一体化技术专业就业范围是面向各行业，主要可以从事以下工作。

一是机电设备的使用、安装、调试、维修与技术改造工作；

二是自动化设备和生产线的安装、调试、运行、维修与检测工作；

三是机电设备的管理与设计工作；

机电一体化及自动化第8篇

【关键词】 机电一体化技术 煤矿机械 应用

机电一体化技术为一种复合型技术，由信息技术、计算机控制技术、电子技术及机械技术结合而成；机电一体化的主功能以机械技术作为支撑，动力功能以电子技术与计算机控制技术作为支撑，机电一体化将软件、电子设备以及机械装置等以有机的方式结合在一起[1]。目前，此技术正朝集成化、智能化及绿色化的方向发展。将机电一体化技术运用于煤矿机械当中，能够使煤矿生产实力得到有效提升，并可以为煤炭工业的优化奠定基础。本文针对机电一体化技术在煤矿机械当中的应用问题进行了研究。

1 将机电一体化技术应用于煤矿机械当中的作用

第一，将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，能够提高煤矿产业的生产效率。在运行煤矿机械时，引进机电一体化，将能够改善煤矿机械生产产品的方式；尤其是将自动处理技术运用于机械当中，将能够显著提高生产效率。第二，能够保障劳动及操作安全。如采用传统方式来开采煤矿，其工作环境恶劣，安装机械的环境也不佳；在经过长时间运作后，所用到的机械很有可能会发生安全方面的故障，对劳动安全造成不良影响[2]。但如果将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，将能够使矿工工作的压力及负担得以减轻，并能够有效减少发生事故的概率，从而保障了劳动安全。第三，能够增加煤矿企业的效益及矿工收入。将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，将能够大幅度提升煤炭产量，因而使企业效益得到增加，当企业效益增加之后，也能够增加矿工收入；当煤矿企业获得一定程度的发展之后，必然能够为有关行业的发展起到带动作用，从而有利于发展区域经济。

2 机电一体化技术在煤矿机械当中的运用分析

2.1 采煤机当中的运用

目前机电一体化技术于采煤机械当中已经得到了较好的运用，其中，典型的运用为电牵引式采煤机。如果对液压牵引式的采煤机械与电牵引式的采煤机械进行相互比较，可以发现，电牵引式的机械具有以下优点。第一，其牵引特性良好，能够为机械提供前进牵引力，帮助其将移动时所遇到的阻力克服，还能够在机械下滑的情况下，开始发电制动，并反馈电能。第二，如煤层出现了大倾角，则可以预防机械继续下滑；因为电牵引式机械所设定的动力矩比额定转矩更大，所以在煤层出现倾角时电牵引式机械可以有效防滑。第三，机械的稳定性较好，且具有较长的使用寿命。液压牵引与电牵引有着很大的区别，电牵引式机械在运行的过程中，一般只会损伤到整流子及电刷，对于其他的元件则无明显的磨损作用，因此可以保障可靠的工作，产生故障的几率也较低，维修任务较轻。第四，反应较为灵敏，具有良好的动态特征。因为电控系统可以对各类参数进行调整，从而避免了超载运行的状况。第五，结构较为简单，但效率更高。因为电牵引式机械所具有的传动结构较为简单、其重量也较轻；将电能变为机械能的效率较高。在我国，电牵引式机械已于二十多年前就开始了开发研制，到目前该技术已逐步趋于成熟，推动了煤炭机械的技术革新。

2.2 提升机当中的运用

目前，自动化及一体化水平较高的煤矿机械设备为提升机，一些直流或交流式的提升机已经实现了全数字化，其中以内装提升机最为典型。此类提升机将驱动与滚筒合为一体，从而简化了机械本身的结构，并实现了自动控制、机械设备、计算机及电子技术的整合运用。当提升机实现数字化之后，其可靠程度得以大大增强；此外，将总线方式运用于其中，能够使安装电器的过程得以简化；配置的硬件也较为简单，且可以实现相互兼容。在第九个五年计划当中，国产自动化及数字化提升机已经变成煤矿机械的首选。我国研制的提升机由双CPU组成核心部分ASCS，能够保证提升机具有准确可靠的性能。

2.3 支护设备当中的运用

在采煤工作当中，运用支护设备是必须的，目前广泛运用的支护机械为液压支架。将机电一体化技术运用于支护设备当中，可将液压支架发展为电液控制；电液控制实现了液压控制与计算机控制技术的有机整合，对支架进行优化，使之成为自动移架或双向邻架，以预防支架及顶板出现较强的冲击载荷；电液控制还能够自动对支架工作的情况进行检测。

2.4 带式输送机当中的运用

用于输送的煤矿机械应具有输送量大、输送距离远、效率高及运行可靠的特点；因此，带式传输机被广泛运用于煤矿的运输工作。近些年，煤矿机械的研究重点在于如何实现机电一体化技术与输送机械的整合。在这一个方面，推广应用CST装置将是一个较好的完善方法。CST装置是一种软启动及可控制的装置，其实现了电子技术与机械技术的一体化，能够为长距离运输金属矿及煤矿提供一种优良的皮带运输方式；CST装置能够在运输惯性较大的荷载时，实现平滑起动，一台CST装置就能够实现运输机的驱动，也可将几台CST装置用于运输机械的驱动，因此，应用CST装置能够使长距离及大运量两项驱动难题得到有效解决。

3 机电一体化技术在煤矿机械当中运用的未来趋势分析

将机电一体化技术应用于煤矿机械当中，对煤矿机械进行完善及改进，能够实现煤矿机械的信息化控制、程序化控制及智能化控制，从而方便于操作。目前，我国煤矿机电的一体化运用已经取得了进步，但是如果同发达国家比较，我国目前的应用水平尚处于落后阶段，还需要不断深入研究。笔者认为在未来，运用的趋势为加快研发核心装置，增强煤矿机械产品在通信方面的能力，开发及应用能够自动监测机械运行状态及设备工况的微机系统，以及运用煤矿机器人。

4 结语

当今社会，电子技术、自动化控制技术及软件技术等飞速发展，煤矿机械的智能化、自动化及数字化水平均得到了质的提升。将机电一体化技术应用于运输、开采及挖掘煤矿的设备当中，将能够使煤矿生产实力得到有效提升，从而为煤炭工业的优化提供必要条件。

参考文献：

机电一体化及自动化第9篇

关键词：机电一体化；应用；发展前景

中图分类号：TH39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0064-02

机电一体化技术这一概念最早是由日本企业界在二十世纪七十年代左右提出的，当时被取名为“Mechatronics”，意思是机械技术和电子技术的有机结合。随着时代的发展，机电一体化技术融合了计算机技术、机械加工技术、自动化技术及电子信息技术等多种技术类型。机电一体化技术实现了人工操作向机械自动化操作的转变，在产品制造水平、生产效率及产品性能稳定性等方面带来了显著变化。随着新时期工业生产逐渐向自动化、智能化及绿色化方向发展，机电一体化技术在众多领域获得了广泛应用。

1 机电一体化技术在各领域中的应用状况

1.1 数控机床

机电一体化技术最为典型的应用案例就是数控机床，随着近些年的发展，数控机床在精度控制上更为精确，在功能上更加多样，在结构上更加趋于合理，在操作上更显便捷，总体上说，随着机电一体化技术的深入应用，数控机床在结构功能上向着模块化、总线式、紧凑型方向发展，在组织体系上更多采用了多主总线及多CPU架构模式。将富有开放性的设计方法应用于数控机床，可以极大提高系统的兼容属性及层次属性，在编程、设备升级改装等环节更加便捷智能，能够达到一台机床实时控制多台机床的效果，从而实现了多通道及多过程的控制管理。

此外，通过在数控机床系统中采用机电一体化中的在线诊断技术及神经网络的模糊控制技术，当机床出现或要出现各类故障时，如刀具破损等，可以借助在线诊断的相关功能模块向机床操作人员进行信息反馈，从而便于及时采取相应的控制措施。

1.2 工业机器人等柔性制造系统

柔性制造系统，简称为FMS，实现了高度计算机化，涵盖了数控机床、工业机器人、料盘及自动化仓库等各个部分，能够根据生产指令，按量地开展各类生产任务。除了上面介绍的数控机床，机电一体化在工业机器人制造中也发挥了重要作用。

工业机器人能够代替一部分人力劳动，在涉及到作业条件复杂，如噪音污染大、气体污染严重、辐射程度较高的作业场所，工业机器人可以发挥自身优势，确保生产制造的连续性。随着机电一体化技术的成熟，现阶段工业机器人智能化程度大幅提高，能够借助功能更加强大的元件设备收集整理数据，并针对具体情况作出分析判断，一定程度上达到了人脑的功能，在多种作业环境中能够实施单独作业。

1.3 计算机集成制造及分布式控制系统

计算机集成制造借助于自动化技术、信息技术及制造技术，通过采用计算机技术，把产品设计制造过程中的一些分散的子系统加以集成，从而形成了能够适用于小批量及多品种生产的智能化制造系统。计算机集成制造突破了各个部门之间的生产界限，做到了产品在开发、生产、经营等环节的融合。

分布式控制系统是通过中央计算机控制指挥多台计算机设备，凭借着分布式控制系统的稳定性和安全性，是机电一体化系统中的关键核心技术。分布式控制系统在分级上根据具体情况可以分为两级系统、三级系统乃至更多级别，能够对生产制造过程进行实时的监督控制及管理，在后期维护及系统扩展上也能够灵活操控。

1.4 在建筑施工行业中的应用

随着科学技术的不断发展，有不少先进的机电一体化技术已经应用于实际建筑施工中。施工机械机电一体化从半自动化、监控、全自动到遥控不断发展，降低了施工风险，提高了施工质量。

现阶段机电一体化技术在建筑工程中的具体应用主要包括混凝土机械、起重机械、土方机械（如国外液压挖掘机）。机电一体化技术应用在建筑施工领域既可以保证施工安全和工程质量，降低劳动强度、加快施工进度，也对避免工场事故有着重大的意义。

2 机电一体化的未来发展前景

2.1 人工智能化

现阶段机电一体化具备了一定的智能化程度，但尚无法达到人工智能化的水平，随着技术的发展，原先预想的使数控机床及工业机器人具备模拟人脑的能力，已不再简单局限在幻想中。机电一体化实现人工智能化，能够使其具备推理判断能力、自主思考能力以及决策制定能力，一方面能够有效提升工业生产制造的自动化水平，另一方面能够极大地节省人力成本，提高工业生产的效率和精度。

2.2 网络化

网络技术的发展给科学技术、工业生产，军事、政治、教育以及人民的日常生活都带来了极大的变化。网络技术能够为机电一体化在远程监控及远程控制等环节创造条件，因此，机电一体化与网络技术的融合也是未来机电一体化发展前景之一。在实现网络化操作后，工业生产制造人员可以脱离具体的生产岗位，只需在车间内走动，掌握各个设备的运行状态，然后借助操作面板来对各个流程工作加以控制。此外，在机电一体化设备和操作终端之间通过建立网络通信协议，借助光纤等信息传播介质进行数据的传递，还能够实现远程监控和远程控制，能够极大地降低工作量。

2.3 微型化

机电一体化设备体积庞大，虽然不会对其性能构成影响，但在搬运中却极为不便，微型机电一体化技术有效融合了软件技术、微电子技术及微机械技术，是未来机电一体化发展的重要方向。根据相关研究，机电一体化微型系统，可以实现向微米及纳米系统的演进。未来可能出现的微型化机电一体化技术可以在生物医学及航空航天等领域广泛使用。

2.4 模块化及绿色环保化

现阶段机电一体化的产品类型较多，生产制式不尽相同，在信息接口、电气设备接口及动力接口上也存在差异，随着技术成熟及行业间融合的加深，有必要制定出统一化的标准模式，实现机电一体化的标准化及模块化。

此外，随着人们环保意识的增强，在产品选择上人们更加趋向于绿色产品，因此，机电一体化的绿色化也将成为未来的重要发展方向，在产品的生产、包装、运输以及使用等环节，环保观念会贯穿于全过程。

3 结 语

总之，机电一体化技术在生产制造环节的有效应用可以极大提高产品的精度、质量及生产效率，在强调成本节约及规模化生产的背景下，具有独特的技术优势。随着科技的进步，机电一体化在未来发展前景上会向着更加智能、绿色、高效的方向发展，并将在工业生产制造中发挥更大的作用。

参考文献：

[1] 代曾兰.机电一体化技术的应用探析[J].中国新技术新产品，2012，（2）.

[2] 叶家兴，甘德元.机电一体化技术的应用及未来展望分析[J].科技致富向导，2013，（15）.