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機電一體化技術(shù)的重要性精選(九篇)

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機電一體化技術(shù)的重要性

第1篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

【關(guān)鍵詞】機電一體化;完善;煤礦機械;運用

前言

我國近些年科學技術(shù)不斷發(fā)展,各行各業(yè)對于科學技術(shù)的應(yīng)用不斷研究,以期能夠為行業(yè)的進步尋找新的發(fā)展點。機電一體化是近些年煤礦機械行業(yè)應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一,其在推動機械進步方面發(fā)揮了非常重要的影響和作用。機電一體化技術(shù)不僅涉及相關(guān)硬件問題,而且涉及到很多軟件的升級,是一門重要的邊緣技術(shù)學科。該技術(shù)引進了微電子技術(shù),對機械的動力功能、控制功能、主功能等等方面進行改善,將多種科學技術(shù)進行綜合和相互滲透,解決傳統(tǒng)機械的物質(zhì)流和能量流問題。機電一體化不僅解決了物質(zhì)流與能量流的問題,還在此基礎(chǔ)上,解決了信息流的問題。將其應(yīng)用到煤礦機械中,能夠讓其各個元素和各個系統(tǒng)相互連接,能夠有效解決各個功能模塊之間的信號匹配問題,并在其輸入和輸出的關(guān)系上,對其所需要共同遵守的機械規(guī)范和參數(shù)進行約定,從而讓機械能夠更好地實現(xiàn)其功能需要,能夠更好地為祖國的煤礦事業(yè)貢獻力量。

一、機電一體化技術(shù)在煤礦機械應(yīng)用中的重要性

機電一體化在機械更新和發(fā)展的過程中具有非常重要的影響,其符合時代的發(fā)展和進步,是機械工具發(fā)展的標志。尤其在煤礦機械中的應(yīng)用,具有極大的重要性,不僅對煤礦企業(yè)的發(fā)展影響重大,對于我國的煤礦事業(yè)同樣影響深遠。

1.有效的提高了煤礦開采的經(jīng)濟效益。隨著煤礦開采事業(yè)的進步,其對于機械的要求標準也在不斷提高,機械設(shè)備對于煤礦開采起著至關(guān)重要的作用和影響。煤礦企業(yè)采用先進的技術(shù)能夠最大化的提升企業(yè)的經(jīng)濟效益,能夠讓機械發(fā)揮其重要的價值,能夠不斷推進煤礦開采事業(yè)的進步。機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用正是適應(yīng)了當前企業(yè)對機械的要求,讓我國經(jīng)濟在人力、物力、財力等等方面的投入予以減少。

2.為煤礦開采創(chuàng)造了更加安全的施工環(huán)境。我國的煤礦開采是一個傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù),高科技的含量比較低,一般都是礦工自己到井下去開采,這種傳統(tǒng)的煤礦開采模式非常的危險,經(jīng)常會出現(xiàn)一些礦井爆炸,礦工死亡的事件發(fā)生。機電一體化技術(shù)可以為煤礦開采創(chuàng)造更加安全的施工環(huán)境,礦工可以有效的避免在煤礦開采中遇到的災難,這項技術(shù)大大的節(jié)省了煤礦開采中所耗費的人力、勞力和財力,并且在最大程度上降低了礦工們生病的幾率,保障了礦工的身體健康。

3.加速了煤礦企業(yè)的改革。在煤炭資源日益匱乏的今天,煤礦企業(yè)應(yīng)當積極地改革煤炭的生產(chǎn)方式以及一定要努力提高生產(chǎn)煤炭機械的性能,傳統(tǒng)的煤礦開采中,需要的人力、物力以及財力都比較雄厚,而且傳統(tǒng)的煤礦開采技術(shù)以及開采機械都相對落后,所以,一直持續(xù)下去,不會給企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟收益,反而會使企業(yè)的投資力度加大,然而先進的機電一體化技術(shù)在很大程度上改善了傳統(tǒng)煤礦開采技術(shù)帶來的不利,其技術(shù)的創(chuàng)新可以加速煤礦企業(yè)的變革,為企業(yè)賺取豐厚的經(jīng)濟利潤。

二、機電一體化在煤礦機械中的運用

機電一體化技術(shù)的應(yīng)用可以被稱之為煤礦機械行業(yè)劃時代的變革和創(chuàng)新,其在減輕勞動人員工作量,提高工作效率等方面發(fā)揮了重要的影響。就我國目前情況來說,其在煤礦機械中的應(yīng)用主要有以下表現(xiàn):

1.采煤機上的應(yīng)用。采煤工作中采煤機的使用可以說是功不可沒,沒有采煤機作為重要的工具,其工作就無法開展,而采煤機中的電牽引采煤機的研究可以被認為是具有劃時代意義的發(fā)明,對于采煤機起到了重要的改革和創(chuàng)新的作用。電牽引采煤機技術(shù)便是機電一體化在煤礦機械中應(yīng)用的典型代表。其通過電力的應(yīng)用讓采煤機具有了更大的牽引力,提高了其自身所缺乏的高效率和低維修特性,提高了機械設(shè)備在采煤工作中的可靠性。

2.帶式輸送機的應(yīng)用。輸送機主要作用是對所開采的煤炭進行輸送,傳統(tǒng)的輸送機不僅故障頻發(fā),而且在效率方面也不高。帶式輸送機的應(yīng)用改變了此種情況,也是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果。帶式輸送機是我國自主研發(fā)的重要機械類型,當前的帶式輸送機不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水平或傾斜輸送,還能夠采用帶凸弧段、凹弧段與直線段組合的輸送形式進行輸送,其所允許最大傾角已經(jīng)達到了30°的,并且通過輸送帶的更換還可以達到更大的角度。

3.安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。煤炭生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中,為了更厚的避免事故的發(fā)生,需要對危險崗位或者位置進行嚴格監(jiān)控,從而保障人們工作環(huán)境的安全性。這時候就需要不斷更新其監(jiān)控系統(tǒng),從而保證煤礦企業(yè)所需要具備的功能得到完善。先進的機電一體化也同樣為煤礦機械的監(jiān)控系統(tǒng)帶來了福音,讓其監(jiān)控系統(tǒng)一方面可以對當前的工作情況進行監(jiān)管,另一方面還能夠進行相應(yīng)的預警裝置報警,最大程度上減少事故的發(fā)生。其中有KJ90和KJ95系統(tǒng)在煤礦機械上應(yīng)用較為廣泛,這兩大系統(tǒng)在促進監(jiān)控系統(tǒng)智能化與提高煤礦生產(chǎn)可靠性方面有著重要的作用。

4.煤礦提升機上的應(yīng)用。機電一體化在煤礦提升機上的應(yīng)用主要表現(xiàn)在交直流全數(shù)字化提升機的研發(fā)。煤礦提升機是礦井和地面進行交流的重要方式和渠道,是煤礦開采過程中的重要工具。我國將機電一體化應(yīng)用到煤礦提升機上,能夠提高提升機的安全系數(shù),能夠達到自動化的要求。機電一體化的引用讓其內(nèi)裝飾提升機的驅(qū)動與滾筒的結(jié)構(gòu)相互融合,從而讓其機械性、自動控制和通信達到融為一體的效果,能夠通過數(shù)字化技術(shù)提升其系統(tǒng)的先進性,提高其工作的性能和安全性。

結(jié)語

綜上所述,科學技術(shù)的發(fā)展是歷史發(fā)展的必然,是時代進步的表現(xiàn)。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用正是此種情況的典型表現(xiàn)。相關(guān)人員要對此技術(shù)進行深入研究,不斷擴大其應(yīng)用領(lǐng)域,讓其在我國的煤礦開采事業(yè)中發(fā)光發(fā)熱,讓其能夠進一步推動煤礦開采事業(yè)獲得進步。

參考文獻

[1]李道敏.機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015,29:116-117.

第2篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

【關(guān)鍵詞】:機電一體化技術(shù) 行業(yè)應(yīng)用 未來趨勢

經(jīng)過多年的發(fā)展,我國機電一體化技術(shù)實現(xiàn)了迅猛發(fā)展,應(yīng)用在各行各業(yè)中,使其生產(chǎn)方式和生產(chǎn)效率受到了變革,并且通過與各個學科的整合,呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢。因此,我們應(yīng)對其在行業(yè)中的應(yīng)用進行簡要分析和了解,并對其未來發(fā)展趨勢進行探討,為機電一體化技術(shù)的從業(yè)人員提供建設(shè)性思路。

一、機電一體化技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用情況

1.在制造行業(yè)的應(yīng)用

傳統(tǒng)機械制造業(yè)一般是依靠重復勞動、大規(guī)模生產(chǎn)的方式來獲取競爭力的,將傳統(tǒng)人力生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械生產(chǎn),降低了人的勞動量,提高了生產(chǎn)效率,用較低的成本獲取較高的工作效率。而機電一體化在機械制造行業(yè)中的應(yīng)用,實現(xiàn)了機械制造的全球化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化,通過對電子計算機技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了傳統(tǒng)機械制造技術(shù)與創(chuàng)新科技的結(jié)合,產(chǎn)生了虛擬制造、計算機數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)等創(chuàng)新制造技術(shù),實現(xiàn)了制造行業(yè)的飛速發(fā)展。

2.在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用

通過機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用,在鋼鐵企業(yè)中建立了計算機集成制造系統(tǒng),實現(xiàn)了現(xiàn)場總線技術(shù)、交流傳動技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù),并且在生產(chǎn)過程中建立了開放式控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的全方面監(jiān)督和控制。鋼鐵企業(yè)中的計算機集成制造系統(tǒng),將整個生產(chǎn)過程聯(lián)系在一起,使管理者能夠從原料進廠、生產(chǎn)一直到產(chǎn)品發(fā)貨的全過程中,都能夠?qū)崿F(xiàn)控制和管理。現(xiàn)場總線技術(shù)能夠?qū)θ〈鷤鹘y(tǒng)信號傳輸技術(shù),使更多的信息通過智能化儀表裝置與高新控制系統(tǒng)相連接,實現(xiàn)信息的雙向傳遞。開放式控制系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌瑥S家的儀器進行兼容,實現(xiàn)資源互享,進一步擴大了鋼鐵企業(yè)的信息交流速度。

3.在飲料行業(yè)的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)是當前發(fā)展最為迅速、成果最為廣泛的技術(shù)之一,在飲料行業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用。當前,食品、飲料包裝的設(shè)計和開發(fā)環(huán)節(jié)都應(yīng)用了機電一體化技術(shù),形成了具有連貫性的生產(chǎn)線,不僅使生產(chǎn)自動化程度得到提升,也大大提升了生產(chǎn)效率,降低了人為操作中存在的誤操作行為,使飲料、食品的質(zhì)量得到提升,使飲料企業(yè)在國內(nèi)外市場中的競爭力得到提升。

二、機電一體化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

1.網(wǎng)絡(luò)化趨勢

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展使得各行各業(yè)出現(xiàn)了新的變革,并且網(wǎng)絡(luò)的普及使得很多行業(yè)都實現(xiàn)了遠程操控和監(jiān)視。這種遠程控制的設(shè)備就是機電一體化產(chǎn)品,能夠?qū)⒓彝ブ械乃性O(shè)備連接在一起,實現(xiàn)集成電器系統(tǒng),使人們在家庭中就可以享受機電一體化產(chǎn)品帶給人們的好處。同時,這種遠程機電一體化產(chǎn)品還能應(yīng)用在工廠、辦公室中,給人們的生活和生產(chǎn)帶來便捷。

2.數(shù)字化趨勢

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機電一體化技術(shù)的融合,使機電一體化技術(shù)不斷向著數(shù)字化的方向發(fā)展,出現(xiàn)了很多數(shù)控機床和機器人,并出現(xiàn)了虛擬設(shè)計等數(shù)字化設(shè)計,使機電一體化產(chǎn)品更加穩(wěn)定、安全,并具有易操作性、便于維護、能夠自我診斷等特性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操作和維護。

3.人性化趨勢

機電一體化產(chǎn)品不僅應(yīng)用在生產(chǎn)中,也應(yīng)用在人們的日常生活中,因此機電一體化技術(shù)的人性化發(fā)展,除了使各項功能更加完善,符合人類的操作習慣,還能夠使造型更加與人們的生活環(huán)境相協(xié)調(diào),使人們在使用機電一體化產(chǎn)品的時候,能夠更加貼近生活習慣。

4.微型化趨勢

早在二十世紀八十年代,就有科學家對機電一體化提出了微型產(chǎn)品和微觀領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。機電一體化的微型化發(fā)展主要包括兩個方面的含義,一方面是指機電一體化產(chǎn)品的尺寸向著微小的方向發(fā)展,制作幾何尺寸不小于一平方厘米的機電產(chǎn)品,并且向著微米、納米發(fā)展,體積較小的機電產(chǎn)品能夠在生物、醫(yī)療、軍事等方面發(fā)揮不可替代的重要作用;另一方面,機電一體化的微型化是指對機電設(shè)備進行精細程度更高的的設(shè)計,例如加工生物智能計算機的芯片。在建各行各業(yè)中,精細化程度更高的機電一體化產(chǎn)品能提升建生產(chǎn)的準確性,對測量、勘察等方面的工作都提供了更高的支持和保障作用。

5.綠色環(huán)保化趨勢

可持續(xù)發(fā)展一直是我國經(jīng)濟發(fā)展的主題,也成為當前世界各國的共同努力方向。傳統(tǒng)的機電設(shè)備在運行的過程中會或多或少的產(chǎn)生一些噪音、沙塵、化學物質(zhì)等,而當前機電一體化的發(fā)展方向就是盡量降低機電設(shè)備對環(huán)境的污染和對人的健康的傷害。而綠色環(huán)保技術(shù)在機電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用和推廣,將更好的踐行了環(huán)境保護對可持續(xù)發(fā)展的重要性。尤其是在各種工廠的建設(shè)過程中,都應(yīng)用了大量的機電設(shè)備,因此機電設(shè)備綠色環(huán)保化的發(fā)展也是工程建設(shè)和城市發(fā)展所需要考慮的問題。

6.模塊化趨勢

生產(chǎn)和研制機電一體化技術(shù)和設(shè)備的企業(yè)有很多,在研制和開發(fā)的過程中,很多接口的尺寸和大小并沒有形成規(guī)范,使不同廠家的機電一體化技術(shù)在應(yīng)用的過程中沒有兼容性,影響了機電一體化技術(shù)的應(yīng)用便捷性。因此,在未來的機電一體化技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)過程匯總,模塊化趨勢將更加明顯,廠家更加注重研制具有標準機械接口、動力接口和環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊,這樣能夠快速研制出新產(chǎn)品,有效縮短研發(fā)時間,將創(chuàng)新機電一體化設(shè)備快速投放到市場中。

三、結(jié)語

隨著時代的發(fā)展,機電一體化技術(shù)也得到了越來越多人的關(guān)注,并希望機電一體化技術(shù)向著現(xiàn)代化、智能化、信息化發(fā)展,改變?nèi)藗兊纳?,給人們的生產(chǎn)帶來更多的便捷。因此,我們應(yīng)關(guān)注機電一體化技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用,并注重對其未來發(fā)展趨勢進行思考,通過多學科的交叉和融合來創(chuàng)造更加新穎的產(chǎn)品,滿足人們的生活和生產(chǎn)需求。

參考文獻:

[1]周璇. 機電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J]. 科學之友,2013,10:15-16.

[2]楊衛(wèi)平. 關(guān)于機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢的探討[J]. 電子技術(shù)與軟件工程,2015,12:124.

[3]郭廣超. 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討[J]. 電子世界,2014,06:196.

第3篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞 傳感器技術(shù) 機電一體化 應(yīng)用

中圖分類號:TP212.9 文獻標識碼:A

傳感器技術(shù)在整個機電一體化系統(tǒng)中處于極為重要的核心地位。通常來說傳感器技術(shù)和人類的感官系統(tǒng)具有類似性,都能夠高效、準確的收集相應(yīng)的信息并且能夠有效承受住各不同環(huán)境對其的考驗,因此傳感器技術(shù)是機電一體化系統(tǒng)能否高效運作的基礎(chǔ)和前提,即如果缺少了傳感器技術(shù),則機電一體化系統(tǒng)的信息精確性和靈活性將會受到極大影響并且自動檢測的可靠性也會不斷降低。

1 傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

通常來說傳感器技術(shù)是指能夠感受到規(guī)定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)并且能夠?qū)ζ溥M行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)測量,同時能對采集、測量得到的數(shù)據(jù)按照一定規(guī)律將其進行排列的技術(shù)。在傳感器技術(shù)的發(fā)展過程中其主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括機電一體化檢測、智能系統(tǒng)監(jiān)測、操作對象和運作環(huán)境具體狀態(tài)分析等,即傳感器技術(shù)的發(fā)展為機電一體化智能控制系統(tǒng)的運作、發(fā)展提供了有效、可靠、完善的信息數(shù)據(jù)。除此之外,隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展和機電一體應(yīng)用范圍的不斷提升,電子信息的傳遞速度也在不斷提升,這要求著機電一體化的信息處理能力也需要日益提升。因此在這種前提下機電一體化所必須的傳感器技術(shù)的也得到了有效的發(fā)展,即20世紀80年代之后世界各國都開始了對傳感器技術(shù)進行合理的研究并且這一研究也得到了足夠的重視。從而為傳感器技術(shù)的研究水平、開發(fā)水平、生產(chǎn)水平的提升奠定了良好基礎(chǔ)。因此傳感器技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)成為了各個機電一體化生產(chǎn)行業(yè)中所必不可少的重要組成部分,與此同時也成為了一個重要的高新行業(yè)。

2 傳感器技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機電一體化中有著廣泛的應(yīng)用,這主要體現(xiàn)在在機器人中的應(yīng)用、在機械加工中的應(yīng)用、在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用等環(huán)節(jié)。以下從幾個方面出發(fā),對傳感器技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用進行了分析。

2.1傳感器技術(shù)在機器人中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機器人中的應(yīng)用是其應(yīng)用的重要領(lǐng)域,通常來說在機電一體化前提下工廠中的智能化機器能夠?qū)ιa(chǎn)效率的提升有著極大的幫助。因此通過對這些智能化機器進行床感器技術(shù)的有效應(yīng)用,可以使這些智能化機器具有更強的信息獲取能力和運作環(huán)境分析能力,從而更好地進行機電操作,并且有效提升其操作精確性的同時促進生產(chǎn)效率的有效提升。

2.2 傳感器技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用

傳感器技術(shù)在機械加工中的重要性是不言而喻的。眾所周知在機械加工中傳感器技術(shù)應(yīng)用的主要環(huán)節(jié)是切削過程傳感檢測等工作。例如,切削過程傳感檢測的目的在于更好地提升切削過程的生產(chǎn)效率并且有效減少相應(yīng)的生產(chǎn)成本,即切削過程傳感檢測的進行能夠促使有切削過程的切削力變化更為精確、并且切削目的更為明確,即切削時切屑的狀態(tài)及切削過程辨識工作效率能夠得到有效提升。除此之外,傳感器技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用還體現(xiàn)在工件的過程傳感上。通常來說與刀具和機床的過程監(jiān)視技術(shù)相比,工件過程監(jiān)視的相關(guān)研究和應(yīng)用有著更長的研究、應(yīng)用時間,因此其發(fā)展水平也較高。通常來說工序識別的進行是為了更好地辨識所執(zhí)行的加工工序是否符合相關(guān)規(guī)定并且這一加工工序是否合理。即傳感器技術(shù)的應(yīng)用可以使得工序識別和工件過程監(jiān)視等工作的精確性和靈活性得到有效提升,從而促進機械加工整體水平的有效提升。

2.3 傳感器技術(shù)在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

眾所周知隨著傳感器技術(shù)和其它新型技術(shù)的合理應(yīng)用,現(xiàn)代汽車工業(yè)進入了自動化時代。在自動化的全新時期汽車機電一體化的要求使得自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍逐步提升并且有效取代了傳統(tǒng)汽車中的純機械式控制部件。這在一方面有效提升了汽車發(fā)動機的性能并且使得汽車的性能更為全面。除此之外,傳感器技術(shù)在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用使得汽車的自動控制系統(tǒng)顯得更為人性化并且系統(tǒng)所消耗的油量也在不斷減少,這在某種程度上有效地減少了能源消耗和大氣污染,并且另一方面也很好地提高了汽車的行駛安全性、可靠性、便利性和舒適性。另外,隨著傳感器技術(shù)在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用先進的檢測技術(shù)和控制技術(shù)在汽車自動控制系統(tǒng)中也得到了有效應(yīng)用,從而能夠更好地實現(xiàn)汽車的自動控制、自動調(diào)節(jié)等功能,這些功能也是其機電一體化中極為關(guān)鍵的核心技術(shù)。因此綜上所述,傳感器技術(shù)在汽車自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用水平極大程度上影響并且決定著汽車自動系統(tǒng)的整體性能,即傳感器技術(shù)的水平越高,汽車的自動化系統(tǒng)水平越高。因此工作人員在汽車自動控制系統(tǒng)的研究過程中應(yīng)當注重傳感器技術(shù)的有效應(yīng)用,從而促進汽車自動控制系統(tǒng)整體水平的有效提升。

3 結(jié)語

隨著我國國民經(jīng)濟整體水平的不斷進步和機電一體化發(fā)展速度的不斷加快,傳感技術(shù)在機電一體化的中的運用取得了良好的實踐效果。工作人員在傳感技術(shù)的應(yīng)用過程中應(yīng)當對這一技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀有著清晰的了解,并且在此基礎(chǔ)上通過實踐的進行促進我國機電一體化整體水平的不斷提升。

參考文獻

[1] 李文悅.傳感器技術(shù)在機電一體化中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息.2013,12(24).

第4篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:機電一體化;煤礦機械;應(yīng)用

1引言

近年來,科技的快速發(fā)展促進了機電一體化數(shù)控技術(shù)的完善與更新,目前,該技術(shù)已在眾多領(lǐng)域中獲得了較為廣泛的應(yīng)用。在煤礦開采企業(yè)中,通過機電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠大幅提升開采作業(yè)質(zhì)量與效率,還能夠促進開采技術(shù)與工藝的合理改善。依據(jù)機電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展實況可以發(fā)現(xiàn),其在煤礦機械設(shè)備中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

2機電一體化數(shù)控技術(shù)概述

近年來,在我國煤礦開采作業(yè)中,機電一體化數(shù)控技術(shù)的重要性日益顯著。機電一體化數(shù)控技術(shù)是指一種將電子技術(shù)、液壓技術(shù)與機械技術(shù)進行有效結(jié)合的技術(shù),其能夠有效提升煤礦機械運作的經(jīng)濟性、實用性、可靠性、安全性,并且還能夠縮短機械安裝與拆除的時間,進而為機械維修提供便利,大大提升了煤礦機械作業(yè)的效率,使得機械實際使用期限得以一定的延長。當前,隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展,煤礦企業(yè)對機械性能的要求日益增高,煤礦機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)也日益復雜,電子控制技術(shù)在煤礦機械中獲得了較為廣泛的運用,尤其是在煤礦在線監(jiān)控、機械故障診斷與報警等方面的應(yīng)用十分常見,這使得以微機為核心的現(xiàn)代化控制系統(tǒng)獲得了良好的發(fā)展。在煤礦生產(chǎn)過程中,煤礦機械經(jīng)濟性與自身性能的自動化程度直接決定了煤礦生產(chǎn)與煤礦通風、排水是否正常、安全。同時,煤礦電子性能、控制系統(tǒng)質(zhì)量的優(yōu)劣程度、煤礦機械電氣化也會對機械的經(jīng)濟性、可靠性等存在直接的影響,進而對其使用期限、作業(yè)效率及施工質(zhì)量等造成巨大的影響。當前,電子控制系統(tǒng)作為煤礦現(xiàn)代化機械的關(guān)鍵構(gòu)成因素,已成為衡量煤礦機械現(xiàn)代化水平的基礎(chǔ)。當前形式下,隨著科技的發(fā)展,對機電產(chǎn)品性能也提出了更高的要求,這在一定程度上令電子控制系統(tǒng)在煤礦機械中的重要性得以提升,相應(yīng)的復雜程度也更高。此情況下,對煤礦工人操作、使用與維修機械設(shè)備的要求也會越來越嚴格,因此,必須要重視煤礦設(shè)備的管理工作的開展,并且還要不斷增強對企業(yè)職工的培訓工作,提升企業(yè)職工的專業(yè)素養(yǎng)。要想更好的滿足煤礦生產(chǎn)與施工需求,煤礦機械必須要具備以下性能:具有較高的精度與自動化程度,施工質(zhì)量良好,操作較為簡單便利,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗目標,具有較好的生產(chǎn)效率等。在現(xiàn)代化社會中,煤礦開采企業(yè)如果僅依賴液壓技術(shù)與機械技術(shù)進行煤礦開采作業(yè),已經(jīng)無法滿足煤礦機械性能的需求,作為一種新型技術(shù),機電一體化數(shù)控技術(shù)若運用于煤礦機械中,必定能夠提升煤礦機械性能,進而使其為煤礦企業(yè)提供更好的更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

3機電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用

3.1在煤礦綜合采礦方面的應(yīng)用

當前,對于機電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦綜合采礦方面的應(yīng)用,最具有代表性的就是電牽引采煤機,其是機電一體化數(shù)控技術(shù)的典型表現(xiàn),基于其近年來實際應(yīng)用狀況,其在牽引特性方面,相比于液壓牽引,具有特殊的先進性,優(yōu)勢明顯;同時,電牽引采煤機具有較大的作業(yè)功率,可滿足大傾角煤層作業(yè)需求。除此之外,電牽引采煤機還具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢,例如靈敏度良好、使用期限較長、運行效率較高、結(jié)構(gòu)較為簡單等等。

3.2在煤礦提升、運輸方面的應(yīng)用

煤礦提升與運輸是確保煤礦正常生產(chǎn)的重要基礎(chǔ),其實際工作效率對煤礦生產(chǎn)的效率存在直接的關(guān)聯(lián)。機電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦提升與運輸方面的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在兩個方面:①礦井提升機;②帶式輸送機。其中,通過采用礦井提升機,能夠滿足全數(shù)字提升的目標,而內(nèi)裝式提升機作業(yè)機電一體化設(shè)備的典型代表,大大簡化了機械的結(jié)構(gòu),并且實現(xiàn)了滾筒與驅(qū)動的有效連接,大幅提高了設(shè)備的穩(wěn)定性能與安全性能。通過有關(guān)調(diào)查結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),帶式輸送機是當前我國煤礦運輸方面最為主要的一種設(shè)備,具有自動化程度高、運輸量大、可靠性較強等優(yōu)勢。

3.3在煤礦安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用

要想確保煤礦生產(chǎn)的安全性,必定需要監(jiān)控系統(tǒng)的支撐。通過運用性能良好的監(jiān)控系統(tǒng),能夠有效規(guī)避煤礦安全事故的發(fā)生。通常情況下,在煤礦礦井日常生產(chǎn)過程中,對監(jiān)控系統(tǒng)有著較高的要求,此時必須要確保系統(tǒng)的暢通,并且還要確保能夠與工作人員之間保持聯(lián)絡(luò),以保證煤礦井下作業(yè)人員的人身安全。在礦井監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行過程中,通過機電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效的連接系統(tǒng)主機內(nèi)的數(shù)據(jù)庫,然后再通過局域網(wǎng)構(gòu)成同步模式,利用專用的通信接口進行主備機監(jiān)控工作,之后采用專業(yè)的軟件,就能夠?qū)λ纬傻臄?shù)據(jù)進行有效的整理與分析,同時還能夠滿足上傳、檢索、圖形顯示以及打印等多方面的需求,進而為礦井監(jiān)控系統(tǒng)的良好發(fā)展提供有效的技術(shù)支撐,確保煤礦生產(chǎn)的安全性。

3.4在其他方面的應(yīng)用

從本質(zhì)上來看,煤礦供電設(shè)備屬于其他機電一體化設(shè)備。依據(jù)煤礦供電特征,具體來說就是要達到大功率設(shè)備的需求,對于設(shè)備質(zhì)量具有較為嚴格的要求,并且還要確保設(shè)備運行的安全性與可靠性。基于此種情況,在進行煤礦開采作業(yè)時,必須在綜合考慮開采作業(yè)實際情況的前提下,選用適宜的開采工藝,最大限度的降低無功功率損耗與供電系統(tǒng)無功電流的損耗,從而達到提升功率因數(shù)的目的。通常情況下,就地補償、集中補償是較為常用的兩種方式。依據(jù)我國目前應(yīng)用情況可以發(fā)現(xiàn),微機保護開關(guān)是使用最為廣泛的一種設(shè)備,其具有齊全的網(wǎng)絡(luò)功能,并且還能為煤礦開采提供便利,是值得廣泛推廣與運用的一種機械設(shè)備。

4機電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)建議

相比于國外的一些先進技術(shù),我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)依舊存在一些差距,因此,有關(guān)部門應(yīng)當不斷增強科技研發(fā)的力度,并且還要提高對機電一體化數(shù)控技術(shù)開發(fā)資金的投入,以全面提升我國機電一體化數(shù)控技術(shù)的水平與煤礦機械自動化程度。同時,有關(guān)部門還應(yīng)當對國外的一些先進技術(shù)進行合理的借鑒,并依據(jù)我國煤礦行業(yè)發(fā)展實際情況,制定滿足我國煤礦企業(yè)發(fā)展需求的機電一體化數(shù)控技術(shù)開發(fā)規(guī)劃。近年來,隨著我國煤礦機電一體化數(shù)控技術(shù)水平的日益提升,煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性與作業(yè)效率等都獲得了大幅的提高,但是還應(yīng)當不斷增強煤礦作業(yè)人員技術(shù)方面的培訓,確保其能夠熟悉自動化機械的操作。除此之外,還要不斷增強對機械設(shè)備的管理與維護力度,為煤礦的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)提供有效的保障。

5結(jié)語

總而言之,機電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機械生產(chǎn)過程中具有十分重要的意義,其與煤礦生產(chǎn)實際效率、安全與質(zhì)量存在直接的關(guān)聯(lián)?,F(xiàn)階段,隨著我國科技水平的日益提升,機電一體化數(shù)控技術(shù)獲得了較大的發(fā)展,并在煤礦機械中得到了較為廣泛的應(yīng)用,這使得我國煤礦生產(chǎn)效率得到了大幅提升,為煤礦生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性提供了有效的保障。

參考文獻

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[2]羅春輝.淺談機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用[J].煤炭技術(shù),2013(32):46~47.

[3]蘆景英.關(guān)于機電一體化技術(shù)在煤礦機械中的應(yīng)用探究[J].科技創(chuàng)新導報,2012(30):97~98.

第5篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:機電一體化;傳感器;檢測技術(shù)

中圖分類號:TH-39 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)012-000-01

機電一體化是一種整合型技術(shù),需要很多環(huán)節(jié)組成。意味著在微電子、傳感器等技術(shù)發(fā)展同時,機電一體化也能夠獲得長足進步。而在具體分析機電一體化關(guān)鍵技術(shù)前,應(yīng)首先明確其組成結(jié)構(gòu),以消除一些人的誤區(qū)。機電一體化是指將不同重要機電工作環(huán)節(jié)整合,以微型處理器和主機為操控中心,有序協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)工作。因此,其很多情況下會被稱為機電一體化系統(tǒng),由此完善的覆蓋相關(guān)理念。但是,并不能由此忽視其他環(huán)節(jié)重要性。如開發(fā)者創(chuàng)造出完美控制中樞,在傳感器無法傳輸情況下,仍舊無法幫助生產(chǎn)者提升效率。

一、傳感器是機電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

1.傳感器在測量模塊的應(yīng)用

傳感器是一種檢測裝置名稱,也是當前數(shù)字化管理中,最常使用的傳輸、存儲、處理、記錄設(shè)備。在機電一體化系統(tǒng),傳感器便是控制中樞與各環(huán)節(jié)橋梁,主要實現(xiàn)兩方面工作:第一,執(zhí)行控制中樞請求指令。傳感器在接收指令后,將其轉(zhuǎn)化為非傳輸數(shù)據(jù)語言,進行分析和內(nèi)容調(diào)配,再將結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)傳輸模式,傳輸?shù)剿涞沫h(huán)節(jié);第二,負責將環(huán)節(jié)動態(tài)傳遞給控制中樞,以保證各環(huán)節(jié)有序進行。而在傳輸前傳感器需要接受信息,并根據(jù)SNMP協(xié)議進行處理、轉(zhuǎn)化。由此可以發(fā)現(xiàn),傳感器本身便是由復雜結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的電子器械。其中主要包括檢測、傳輸和處理三個大層面,每個層面還會根據(jù)工作需求,配置不同元件。也可以從另一個方面來理解,將傳感器比喻為人的頭部,“大腦”負責處理數(shù)據(jù),“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”負責收集數(shù)據(jù),“嘴”負責將數(shù)據(jù)傳輸出去,進而由人的“大腦”實現(xiàn)對其他人的支配或匯報。

2.傳感器的種類

傳感器種類的劃分,主要根據(jù)功能差異性實現(xiàn)。機電一體化應(yīng)用環(huán)境不同,需求操作的環(huán)節(jié)不同,均會對傳感器的功能造成影響。不過,在管理需求下,必須對傳感器分類,以避免一些問題的發(fā)生。根據(jù)其工作環(huán)境,可大體分為兩個寬泛層面:第一,基于內(nèi)部管理的傳感器。傳感器的工作內(nèi)容中,部分包括對內(nèi)部管理,例如檢測、收集信息等。同時,雖然任何類型傳感器都會有數(shù)據(jù)處理能力。但是,針對內(nèi)部數(shù)據(jù)處理和轉(zhuǎn)化的算法,較比于接收轉(zhuǎn)化有這一定差異。因此,內(nèi)部數(shù)據(jù)處理傳感器,也應(yīng)列入到此類中;第二,基于外部環(huán)境的傳感器。顧名思義,主要工作是針對接收數(shù)據(jù)信息。可以將此類傳感器理解為控制中樞的“執(zhí)行者”,用于獲取控制中樞指令,并轉(zhuǎn)化為工作環(huán)節(jié)可控指令。而除了從工作環(huán)境上進行分類,也可通過接觸形式分類,例如觸碰式、壓覺、溫覺、聲覺等。

二、機電一體化中傳感器與檢測技術(shù)的運用

從上文敘述可以得知,機電一體化系統(tǒng)主要工作內(nèi)容,在于設(shè)置指令、傳輸指令和完成指令三個方面。其中,傳感器便是負責傳輸指令的唯一環(huán)節(jié)。不過,機電一體化仍舊存在局限性,會因為特殊形式或環(huán)境出現(xiàn),導致數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。因此,筆者選擇幾點較具代表意義領(lǐng)域,試談傳感器與檢測技術(shù)的運用。

1.有“感覺”的機器人

機電一體化發(fā)展過程中,出現(xiàn)了不同傾向。一些工業(yè)領(lǐng)域逐漸采取標準化作業(yè),對于可控管理系統(tǒng)需求開始降低,轉(zhuǎn)而將投入更多放在智能化、自動化生產(chǎn)領(lǐng)域上。例如工業(yè)機械人生產(chǎn)技術(shù),便是在機電一體化基礎(chǔ)上,所創(chuàng)造的新型生產(chǎn)技術(shù)。其主要特性在于規(guī)律性、高精度工作方式,可以更有效提升工業(yè)生產(chǎn)效率。不過,該工作方式無疑對傳感器提出更高要求。適合的傳感器,必須準確的控制機器人各個部位,其中包括關(guān)節(jié)移動,力量控制等方面,只有傳感器傳達數(shù)據(jù)保證準確性、高效性,才能夠讓機器人實現(xiàn)理想工作狀態(tài)。對此,必須采用接觸式傳感器,以確保不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失狀況,例如壓覺傳感器等。

2.傳感器在自動化機床的應(yīng)用

自動化機床也是機電一體化的衍生領(lǐng)域。其特性在于完全自動化的操作所有生產(chǎn)內(nèi)容。然而,自動化控制則需要傳感器,將準確工作指令,按照規(guī)范邏輯和實效,傳達各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。若出現(xiàn)問題,便需要人工調(diào)節(jié),才能夠持續(xù)生產(chǎn)。舉例來看,較為著名的CNC機床,便是借助傳感器檢測控制,減少人工生產(chǎn)控制需求,極大節(jié)約人力成本,同時也使生產(chǎn)效率有了顯著提升;再如,切割工業(yè)領(lǐng)域,特別是采用金剛石切割機床,必須要借助傳感器準確傳達切割角度、壓力等數(shù)值,進而確保切割成果達成預期。

3.傳感器的擴大滲透

隨著傳感器的發(fā)展,其檢測技術(shù)將不僅應(yīng)用在機電一體化生產(chǎn)領(lǐng)域。從現(xiàn)狀來看,很多工業(yè)產(chǎn)品已然達到了“對傳感器產(chǎn)生需求”的水準,例如近年來Apple、Google等企業(yè)研發(fā)的無人駕駛汽車,必須依靠精準傳感器才能夠?qū)崿F(xiàn)。而在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域,傳感器對于駕駛便捷性以及安全性,也會產(chǎn)生較大促進作用。

三、總結(jié)

本文主要為透過機電一體化系統(tǒng),對傳感器功能、變化、發(fā)展及未來需求,進行一定程度的闡述。進而有效的幫助讀者,客觀認識機電一體化組成,以及傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中所實現(xiàn)的作用。因此,也希望本文研究,能夠為應(yīng)用領(lǐng)和研發(fā)領(lǐng)域,提供一些思路啟發(fā)。

參考文獻:

[1]劉崢.關(guān)于機電一體化系統(tǒng)中的傳感器與檢測技術(shù)探究[J].信息系統(tǒng)工程,2013(02).

[2]林青.淺析傳感器技術(shù)在機電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].福建廣播電視大學學報,2011(06).

[3]王婷.機電一體化專業(yè)中傳感器與檢測技術(shù)課程教材建設(shè)探索[J].高等函授學報(自然科學版),2012(11).

第6篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:機電一體化;構(gòu)成要素;技術(shù)

中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:

機電一體化的發(fā)展總體上主要分為三個階段:(1) 第一階,也就是初級階段主要是是上世紀 60 年代之前,人們不自覺地應(yīng)用電子技術(shù)并且將其推廣。(2)第二階段主要是隨著經(jīng)濟的發(fā)展,機電一體化技術(shù)與產(chǎn)品均取得較大的發(fā)展。(3)第三階段主要是各個國家都開始加強對機電一體化的關(guān)注以及大力支持機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品。

一、國內(nèi)機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

機電一體化經(jīng)過近幾十年的發(fā)展,其技術(shù)本身已經(jīng)實現(xiàn)了長足的進步。特別是在經(jīng)過電子科技的完善、微型處理器的引入、通信技術(shù)和多媒體遙控技術(shù)以及自動化的縱深發(fā)展的支援。

1. 數(shù)控技術(shù)方面的發(fā)展現(xiàn)狀。

我國的數(shù)控技術(shù)主要起步于 1958 年,在 1995 年末期,國產(chǎn)數(shù)控機床在國內(nèi)市場的占有率已經(jīng)達到 52%左右,配置的數(shù)控系統(tǒng)也高達 11%左右。據(jù)對我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展歷程分析,大體上已經(jīng)取得了不錯的成績。不僅擁有千套的數(shù)控系統(tǒng),同時其生產(chǎn)能力也得到提高。

2 .計算機集成制造系統(tǒng)方面的發(fā)展現(xiàn)狀。

經(jīng)過多年理論與技術(shù)的準備, 我國的 CIMS 已經(jīng)取得相當不錯的發(fā)展。早在上世紀初,我國已經(jīng)有多個省市、多個行業(yè)以及多家具有不同規(guī)模和類型的企業(yè)開始采用或者已經(jīng)采用過CIMS 示范工程,并且取得巨大的經(jīng)濟效益。此外,隨著近年來經(jīng)濟的快速發(fā)展,CIMS 試點的進一步推廣與應(yīng)用已經(jīng)廣泛的擴展到機械、電子、航空、輕工、紡織、冶金以及石油化工等多個領(lǐng)域,同時也受到各個行業(yè)的關(guān)注,并投入較多的資金和精力的投入。

3 智能機器人技術(shù)得到廣泛應(yīng)用?,F(xiàn)代機電一體化技術(shù)的發(fā)展也逐漸強調(diào)智能機器人的作用,從控制機器人進行機械操作到機器人自動化操作,有關(guān)機電一體化領(lǐng)域中的智能機器人技術(shù)日益完善。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國目前擁有開發(fā)智能工業(yè)機器人的科研機構(gòu)和廠家超過五十家,而在我國工業(yè)機器人市場,大約有一萬臺智能機器人參與市場流通??梢哉f將智能機器人技術(shù)引入機電一體化系統(tǒng)之中,將會有助于提高機械系統(tǒng)運作效率,在某些特殊情況下能夠幫助工作人員減少人身傷害。

4 車床數(shù)控技術(shù)水平得到全面提升。

從二十世紀五十年代,我國的車床數(shù)控技術(shù)開始得到國家和專家的重視。當前我國的車床數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)能力有十分明顯的提高,年產(chǎn)量達到3000 多套,與之相關(guān)的主軸和配給方面裝置的年生產(chǎn)能力也早已突破了5000套。在車床數(shù)控技術(shù)提升的同時,數(shù)控機床業(yè)分為普通級和精密級等不同類別,但就普通級車床數(shù)控系統(tǒng)而言,目前其加工作業(yè)密度已經(jīng)精確到5μm;而精密級車床數(shù)控系統(tǒng)的加工精密度已經(jīng)可以達到1μm。相比較而言,十年前我國的車床加工精密度還只是在5μm 級別,不得不說當前在機電一體化技術(shù)中,車床數(shù)控技術(shù)的突飛猛進十分引人矚目。

二、機電一體化技術(shù)體系的構(gòu)成要素

1.機械技術(shù)

機械技術(shù)是機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)。包括機架、工作機構(gòu)、傳動和動力裝置等, 具體實現(xiàn)人們最終需要的各種功能。無論是設(shè)計、機械制造, 還是機械工藝, 潛力都很大。

2.微電子技術(shù)

微電子技術(shù)是體系內(nèi)傳遞、過濾、吸收和處理各種信息、能量和思想的工具, 是整個體系賴以生存和發(fā)展的關(guān)鍵和先導。因此, 要大力開發(fā)功能多、性能高、保密性好、性能價格比較低的單元等, 以滿足日趨完善的機電一體化體系的需要。

3.計算機及信息技術(shù)

計算機及信息技術(shù)是機器實現(xiàn)自動化和智能化的核心要素, 是代替人操縱機器的替身。包括計算機主體和可仿程序控制器及其配套的輸入輸出設(shè)備, 顯示器和外部存儲器,也包括有關(guān)的傳感器等。為進一步發(fā)展機電一體化, 必須提高信息處理設(shè)備的可靠性, 包括模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)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問題。

4.系統(tǒng)工程和控制技術(shù)

體系的組成、優(yōu)化、自動化、智能化、可靠性、可行性的經(jīng)濟性的綜合反映都必須采用系統(tǒng)工程的方法來分析、決策并付諸實現(xiàn)。這是近年來最活躍的技術(shù)領(lǐng)域。特別是人工智能控制技術(shù)有了很快的發(fā)展, 對機電一體化產(chǎn)生了深遠的影響。

5.接口技術(shù)

為了能夠與計算機進行通信, 因此數(shù)據(jù)的傳遞格式必須是標準化、規(guī)格化。用同一標準規(guī)格的接口可以使給信息傳遞和維修帶來方便,因此我們要著力于發(fā)展低成本、高速串行的接口的生產(chǎn), 以解決信號電纜非觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

三、機電一體化技術(shù)的功能

(1)提高機械系統(tǒng)的性能, 完成傳統(tǒng)機械系統(tǒng)不能完成的功能。

(2)提高機械系統(tǒng)的智能化程度, 使人在更舒適的環(huán)境中工作。

(3)提高機械系統(tǒng)的可回收性。

(4)降低機械系統(tǒng)的原材料消耗。

(5)降低機械系統(tǒng)的能耗。

(6)降低機械系統(tǒng)對環(huán)境的污染。

四、現(xiàn)代機電一體化技術(shù)的特征

1.智能化特征

現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有三方面的智能能力:

(1)自學習能力,即能對一個過程或其所處環(huán)境的信息和知識進行學習,并能將得到的知識用于進一步的估計、分析、決策和控制,從而使其處于最優(yōu)狀態(tài);

(2)自適應(yīng)能力,即當系統(tǒng)遇到未學習過的事例時,有能力給出合適的處理,甚至找出故障,分析和修復故障;

(3)自組織能力,即對復雜任務(wù)和分散信息有進行組織和協(xié)調(diào)和能力,具有不同程度的靈活性和主動性,能在任務(wù)要求的范圍內(nèi)自行決策,主動采取行動,當各種任務(wù)沖突時,可指揮各拉制器有組織地自行解決。

為實現(xiàn)智能化功能,常以計算機為基本工具,根據(jù)控制論和信息論的原理,輔之以軟件系統(tǒng)框架。80年代末以來研究最多的是專家系統(tǒng)框架、模糊系統(tǒng)框架和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)框架.專家系統(tǒng)提取人類成熟的操作經(jīng)驗和知識,以知識庫為核心,配以特征知識處理,采用多種推理機制和匹配法則.構(gòu)成完整的最優(yōu)決策系統(tǒng)。模糊控制首先對對銀的各Tl)卜比能指標建立單項滿意度模糊子集的隸屬函數(shù),按其重要性的小同分配以不同的加權(quán)因子,然后按一定算法得出綜合整體滿意度隸屬函數(shù),再通過何優(yōu)化策略尋優(yōu)。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是一種用來模擬人類大腦神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的系統(tǒng),一般由多輸入單輸出非線性單元組成神經(jīng)元,各神經(jīng)元按一定模式連接,并構(gòu)成各種連接模型。

2.擬人化特征

機電一體化產(chǎn)品最終是要為人類服務(wù)的,在那些人能直接進行干預或控制的場合,操作環(huán)境和控制方式越來越與人的行為方式一致,體現(xiàn)出高度的人一機一環(huán)境協(xié)調(diào),這就要求在機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計階段應(yīng)充分研究人的生理、心理特性和能力限度,人機功能的配合與互補等等,最大限度地使產(chǎn)品更適宜人。在那些人無法直接進行干預或不需要人直接進行控制的場合,機電一體化產(chǎn)品應(yīng)加強與人或其他生命體保持相似的行為方式,即具有鮮明的仿生特征。

3.微型化特征

將機電一體化產(chǎn)品應(yīng)用于人類無法施展的微觀世界,是一項重要而又自然的要求,由此開拓了微機電一體化的研究和應(yīng)用領(lǐng)域,并取得了輝煌的成果。目前,幾何尺寸不超過1cm3的微機電一體化產(chǎn)品已由研究全面走向生產(chǎn),更微小的如納米級產(chǎn)品也開始在實驗室中研制。

4.綜合化特征

機電一體化技術(shù)已完全突破了機械與電子相結(jié)合的概念約束,成為綜合機、電、光、磁、聲、熱、液、生物等多種學科的先進技術(shù),按照控制論、信息論、系統(tǒng)論、決策論等多門理論進行集成而實現(xiàn)。另一方面,在機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)階段,計算機集成制造系統(tǒng)(CIMs)的思想也得以貫徹。

結(jié)語

機電一體化技術(shù)的發(fā)展提高了機電產(chǎn)品的質(zhì)量,贏得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。機電一體化技術(shù)并不是一個獨立的學科,是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶機電一體化技術(shù)的發(fā)展也能帶動著的眾多科學技術(shù)的發(fā)展,代表著一個時代的前進。因此,隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展和各種技術(shù)的相互融合,機電一體化技術(shù)必將有著廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻:

第7篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

1.1我國機電一體化技術(shù)研究歷程

從過去幾十年的研究歷史可以看出,我們可以把機電一體化技術(shù)的研究在我國分為四個階段:上世紀六十年代以前,由于中國的內(nèi)部問題以及戰(zhàn)爭,促使煤礦機械和電子技術(shù)的集成處理系統(tǒng),這也體現(xiàn)出我們國家在這個問題上的機電一體化產(chǎn)品發(fā)展,在很大程度上是自我發(fā)展的水平,這也導致了我國發(fā)展自己的技術(shù)限制,已開發(fā)成功的產(chǎn)品難以獲得大范圍,導致下一個努力工作得到進一步發(fā)展;七十年代初,受到世界飛速的傳播與發(fā)展,計算機通信控制技術(shù)為中國的機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展提供了良好的外部技術(shù)基礎(chǔ)。例如,技術(shù)的發(fā)展和國際大規(guī)模集成電路,計算機,研究我國機電一體化技術(shù)以外部物質(zhì)條件。第三階段始于九十年代初,由于光學技術(shù)的滲透,微加工技術(shù),新型機電一體化技術(shù)越來越多地開始出現(xiàn),最后的決定機電一體化技術(shù)是向智能化方向發(fā)展。

1.2機電一體化技術(shù)概述

目前最先進的機電一體化技術(shù)功能對比傳統(tǒng)機電技術(shù)最大的特點是極大地加強了控制系統(tǒng),以主菜單與機電一體化相結(jié)合以及源函數(shù)為基礎(chǔ),利用高端智能軟件技術(shù)和微電子技術(shù),引進多個相互融合、相互滲透的領(lǐng)域,以此新興機電一體化注入新的活力。但在這一過程中,也可能面臨多項技術(shù)的簡單的、不集中的相加,這也給當前機電一體化增加了不少困難。研究發(fā)現(xiàn),機電一體化技術(shù)在信息、計算機、煤礦機械加工、微電子技術(shù)等領(lǐng)域中可以尋求到最佳匹配。現(xiàn)在的機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展是一個系統(tǒng)———智能化和小型化,以此達到煤礦機械加工與機電一體化技術(shù)能夠共同操作,極大地滿足了煤礦安全生產(chǎn)的需求、有效降低勞動緊張程度,并提高最終救援人員的安全度,極大地保護了礦區(qū)原生態(tài)環(huán)境,以此達到降低生產(chǎn)能耗的目的,使機電一體化得到長期有效穩(wěn)定的發(fā)展。

1.3煤礦機械加工中機電一體化產(chǎn)品

伴隨著全球資源日益緊缺,各國對能源問題的越來越關(guān)注,煤礦作為我國戰(zhàn)略資源不可或缺的成員,其開采的重要性可見一斑。如今,伴隨著越來越先進的機電一體化產(chǎn)品應(yīng)用到煤礦機械加工中來,煤礦企業(yè)的開采效益越來越高。如今,以計算機控制為主的國產(chǎn)供電設(shè)備、提升機、電牽引采煤機、掘進機和輸送機等煤礦機械加工都具備了全程監(jiān)控、自動報警、圖景掃描、信息控制等先進功能。這使得在我國的煤礦機械加工管理工作中,機電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用尤為廣泛,也確保了煤礦開采工作中的高安全性、高效益性與高技術(shù)性。

2煤礦機械產(chǎn)品的機電一體化與生產(chǎn)流程的協(xié)同策略

機電一體化策略的主要內(nèi)容有:其一、關(guān)系型產(chǎn)品模型;其二、與關(guān)系型產(chǎn)品模型相匹配的產(chǎn)品信息管理系統(tǒng);其三、以實例推理為基礎(chǔ)的智能技術(shù)。三方面是機電一體化策略的重要手段。以企業(yè)原有產(chǎn)品作為開發(fā)對象,開拓思路,對其進行重新改造與設(shè)計,充分重視與利用企業(yè)可再生的信息資源,提高交貨效率及產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約成本的同時,增加了產(chǎn)品的環(huán)保性。企業(yè)想要在激烈的市場競爭中立于不敗之地,就需要在機電一體化中積極尋求方法。

2.1零件分類及其變型模式

受制作成本限制,一般在定制煤礦機械產(chǎn)品零件事都是批量生產(chǎn)的,所以,首先應(yīng)保證零件資源特性,其次要考慮不同客戶的不同需求,對不同要求的零件進行單獨處理。煤礦機械產(chǎn)品一般由標準件、通用件與定制件三類組成零件。機電一體化的模式受不同類型零件的影響其功能會產(chǎn)生差異。需要特別說明的是,在煤礦機械產(chǎn)品的機電一體化階段,首先應(yīng)該保證通用件的變型是根據(jù)已有實例做出的取代變形模型,當該模型已經(jīng)不具備重用條件或是達不到變型所需要的條件時,零件變型主模型就必須通過參數(shù)化變型得到滿足煤礦機械產(chǎn)品定制的需求。

2.2利用AutoCAD軟件操作系統(tǒng)作為快速實現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品信息的輔助工具

AutoCAD是指計算機的輔助設(shè)計,是設(shè)計者在設(shè)計過程中利用計算機技術(shù)或其他輔助設(shè)備幫助設(shè)計師工作時使用,使用它的畫,抬高的過程,可以很簡單按照各部分的大小、模式進行繪圖,最終依據(jù)準確的命令完成煤礦機械的設(shè)計。由平面和高程AutoCAD繪制,在圖紙中,利用軟件充分表述設(shè)計者思想意圖,并且可以產(chǎn)生三維立體模型,用最直觀的方式在最大程度上表現(xiàn)出設(shè)計與施工。當然,任何軟件都不可能完美無趣,AutoCAD繪制出來的圖形同樣也會存在一些軟件系統(tǒng)難以完善的缺陷。因此,在設(shè)計部門經(jīng)常使用PS圖象處理軟件。在煤礦機械產(chǎn)品的機電一體化開發(fā)中,利用幾何數(shù)據(jù)模型和屬性數(shù)據(jù)模型可建立煤礦機械產(chǎn)品的變型模型。

2.3煤礦機械幾何數(shù)據(jù)模型

目前,在一體化煤礦機械產(chǎn)品中,操作者主要做到兩項工作,一是數(shù)據(jù)化管理產(chǎn)品固有生成屬性,二是要分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系,此關(guān)系主要指層次分布關(guān)系。因此,分析機電一體化模型就要將其分為兩部分:礦機械生產(chǎn)屬性信息及零件圖形信息。為了更好地體現(xiàn)零件圖形信息,一般可以運用AutoCAD技術(shù)細致的體現(xiàn)煤礦機械零件的各個微小細節(jié);相比之下,煤礦機械產(chǎn)品屬性產(chǎn)生巨大的信息數(shù)據(jù)量,它對煤礦機械中各類零件特征進行采集歸納,以此為基礎(chǔ),才能實現(xiàn)生產(chǎn)煤礦機械零件實施信息化操控以及全程監(jiān)控機電一體化過程等,具體到在幾何數(shù)據(jù)模型中體現(xiàn)機電一體化工作則是由幾何圖形表示,為了便于從直觀上觀察數(shù)據(jù),在幾何數(shù)據(jù)模型中將通過點、線、面結(jié)合的方法展示。通過這些數(shù)據(jù)可以充分了解礦區(qū)環(huán)境下的所有煤礦機械產(chǎn)品和零件分別具有的不同屬性特征與幾何特征。首先,系統(tǒng)下的點線位置表示了幾何特征;其次,屬性特征則依據(jù)不同地物的分屬類型進行層次歸類。由前文所述可知,研究對象是幾何集合構(gòu)成,組成方式,為了更好地展開研究,我們可以將雜煤礦機械類的屬性特征和幾何特征分別分類并闡述其定義。一般情況下,具備幾何特征的數(shù)據(jù)可以分為層次數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)兩方面。幾何數(shù)據(jù)是研究煤礦機械形狀大小、空間位置及其拓撲關(guān)系等方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.4煤礦機械屬性數(shù)據(jù)模型

一般情況下,屬性特征可以對描述各物體要素特征、形態(tài)和分布關(guān)系等方面產(chǎn)生直接影響。煤礦機械產(chǎn)品屬性與圖形信息息息相關(guān)。實體對象與圖層信息都擁有單向的屬性數(shù)據(jù)。首先對屬性數(shù)據(jù)和客觀數(shù)據(jù)間的聯(lián)系進行簡要介紹?;緦傩詳?shù)據(jù)一般可以分成公共屬性、獨享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性八種類型。然而如果以分類和層次關(guān)系為分類標準,那么又可將各屬性數(shù)據(jù)分做兩大類,例如:煤礦機械產(chǎn)品屬性數(shù)據(jù)主要是由各設(shè)備的名稱編號、賦予原值、生產(chǎn)狀態(tài)、地理坐標等構(gòu)成。

3結(jié)束語

第8篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:機電技術(shù);計算機軟件;問題

引言

隨著機電技術(shù)的進程加快加深,機電一體化系統(tǒng)中對軟件系統(tǒng)的設(shè)計要求也越來越高。在很多機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計中,設(shè)計者對軟件系統(tǒng)的設(shè)計過程中還是存在很多片面的理解,軟件設(shè)計中存在很多不規(guī)范的因素,甚至有些存在嚴重的不足。本文就機電一體化系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的開發(fā)進行了一些探討,并對軟件在機電一體化系統(tǒng)中的發(fā)展進行了一些展望。

1.機電一體化系統(tǒng)中計算機軟件系統(tǒng)的重要性

1.120世紀70~80年代為機電一體化系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展階段。這一時期,計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1.2在機電一體化系統(tǒng)發(fā)展中,智能化是一個很重要的發(fā)展方向。人工智能在機電一體化建設(shè)中的研究日益得到重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)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(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)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(chǎn)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(chǎn)品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

1.3從機電一體化系統(tǒng)的發(fā)展過程中和未來的發(fā)展方向上看,計算機技術(shù)始終處于一個關(guān)鍵的位置,是一體化、自動化、智能化進程中的關(guān)鍵紐帶。然而,計算機只是一個軟件運行的平臺,它所提供的是高效率的數(shù)據(jù)處理,而真正在機電一體化系統(tǒng)中起作用并控制計算機做有效工作的則是凝結(jié)了人們智慧結(jié)晶的各類軟件。一些大型的并且獨立的軟件(比如:pro/e、AuIoa氣D、ANSYS等)并不在這篇文章的討論之中。雖然它們在機電一體化系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用,并且已經(jīng)發(fā)展地相當成熟,但本文所討論的是針對那些具體的工程中,在機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計中,為了滿足具體工程所提出的具體要求和細節(jié)而需要我們獨立開發(fā)和設(shè)計的軟件系統(tǒng)。

2.當前機電一體化系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)存在的問題

隨著機電一體化系統(tǒng)的飛速發(fā)展,軟件系統(tǒng)的發(fā)展并沒有跟上其步伐。相比程序語言的發(fā)展和軟件在其他領(lǐng)域的應(yīng)用中,則更顯落后。主要表現(xiàn)在:

2.1編程語言不夠強大目前,在機電一體化系統(tǒng)的開發(fā)過程中,大量應(yīng)用的還是匯編語言和C語言,C++語言應(yīng)用也很廣泛,所用的開發(fā)平臺無外乎BC、TC、VC等。之所以說其不夠強大,并非指這些語言本身不能夠勝任目前的機電一體化系統(tǒng)的要求。相反,它們在機電一體化系統(tǒng)的開發(fā)中有不可比擬的優(yōu)勢,這也是這些語言得以存在并還將繼續(xù)存在的原因。但是,我們也應(yīng)看到編程語言的迅速發(fā)展狀況。例如JAvA和例等,各類功能更加強大的開發(fā)平臺如:

2.2JBuilder、N1玎的出現(xiàn)。雖然這些語言和平臺還不能很好的適用在機電一體化系統(tǒng)之中,但是它們的發(fā)展趨勢決定了它們將在越來越廣泛的領(lǐng)域中成為主流的開發(fā)工具,它們的優(yōu)勢也越來越明顯的表現(xiàn)出來:如方便、快捷、高效、高安全性等。2.2編程風格差一般在機電一體化系統(tǒng)開發(fā)過程中,從事軟件系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)人員一般不是專門從事軟件開發(fā)的人員,他們盡管對機電系統(tǒng)中的軟件開發(fā)很熟悉,而且有過硬的技術(shù)和奇妙的思想,但是他們之中還是有部分人在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中不能形成良好的編程風格,比如清晰的注釋、遵守一定意義的命名規(guī)則和勻稱合理的代碼布局。

2.3軟件系統(tǒng)往往不能滿足用戶需求或不能按期完成軟件產(chǎn)生之初,便存在了問題,最主要的問題就是不能恰當?shù)亓私庥脩舻男枨螅荒芴峁┙o非專業(yè)用戶更多、更廣的選擇范圍,不能考慮到用戶未考慮到的其他應(yīng)用中將會遇到的問題,從而造成開發(fā)出來的軟件無法滿足用戶需求的問題。因此,軟件系統(tǒng)發(fā)展過程中借鑒了工程的方法,形成了成熟的軟件工程理論,用工程學的方法知道軟件系統(tǒng)開發(fā),從而提高了軟件開發(fā)的效率。但是在機電一體化系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計過程中,技術(shù)人員可能更多地關(guān)注其他系統(tǒng)的開發(fā),而沒有按工程的理念來開發(fā)其中的軟件系統(tǒng),從而使得軟件系統(tǒng)沒有達到用戶的需求,甚至不能按期完成工程項目。

2.4軟件系統(tǒng)開發(fā)中重復勞動較多等問題機電一體化系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)還存在另一個問題,就是開發(fā)過程中,重復勞動較多。這是因為每個工程之間本身就存在很大差異,即便是實現(xiàn)相同功能的軟件系統(tǒng),嵌入到不同的工程之中的時候,都會有所變化,甚至要進行較大的修改,這就導致了一個工程中開發(fā)的軟件系統(tǒng)無法為另一個工程所使用,技術(shù)人員要進行大量的重復勞動,即浪費時間,又沒有效率。

3.解決機電技術(shù)系統(tǒng)中計算機軟件系統(tǒng)開發(fā)問題需要采取的措施

要解決在機電一體化系統(tǒng)中,軟件系統(tǒng)開發(fā)過程中出現(xiàn)的一些問題,首先還是應(yīng)該呼喚工程概念的回歸。即,重新在機電一體化系統(tǒng)中的軟件開發(fā)中建立工程的概念。嚴格按照工程學方法來指導軟件系統(tǒng)的開發(fā),遵循合理的開發(fā)流程。從可行性分析、需求分析到具體的設(shè)計,再到最后的封裝測試,都按照嚴格的工程體系,建立清晰可靠的文檔,形成良好的工作流程。其次,需要有專門人員來研究機電一體化系統(tǒng)中,軟件模塊的開發(fā)和封裝。以組件的概念來開發(fā)軟件系統(tǒng),研究如何劃分高內(nèi)聚低耦合的模塊,如何提供模塊的接口,如何盡可能提高軟件模塊的可重復利用率。最后,要提高那些更高級的編程語言在機電系統(tǒng)中的應(yīng)用率,這需要機電一體化領(lǐng)域和計算機領(lǐng)域更進一步的融合。

4.對于機電技術(shù)系統(tǒng)中應(yīng)用計算機軟件的展望

要提高機電一體化系統(tǒng)中軟件系統(tǒng)的開發(fā)效率,解決出現(xiàn)的一些問題,還需要進行更多的研究和兩個領(lǐng)域在更高層次上的融合。采用更高層的面向?qū)ο蟮恼Z言如J烈,A等,它們在網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域可以說是如魚得水,但是,在機電一體化系統(tǒng)中,似乎還是無用武之地。然而隨著機電一體化的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)制造和網(wǎng)絡(luò)合作發(fā)展迅速。專業(yè)的劃分越來越細,人工智能飛速發(fā)展,自動化程度要求越來越高,現(xiàn)代控制理論越來越成熟,機電系統(tǒng)需要更高效、更智能化、能提供更高安全性的語言來進行其中的軟件系統(tǒng)開發(fā)。因此,一些經(jīng)典的編程語言在將來肯定不能滿足機電一體化系統(tǒng)的要求,這就迫切需要機電一體化領(lǐng)域和計算機領(lǐng)域進一步的、高層次的融合,要出現(xiàn)更適合機電系統(tǒng)的編程語言,要對機電系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)提出更高的要求和規(guī)范。這一切,還都需要我們進行更多的研究和努力。

第9篇:機電一體化技術(shù)的重要性范文

關(guān)鍵詞:抗干擾 機電一體化 機電接口

中圖分類號: TH-39文獻標識碼:A 文章編號:

隨著時代的發(fā)展,科技的進步,各種機械設(shè)備也逐漸進入一個相互融合以完成有著更大難度的任務(wù)的歷史時期。在這樣的背景下,機電一體化逐漸的被人們所掌握,并應(yīng)用在了我們的日常生活中。但是機電一體化畢竟是人工做成的一種使人們的生活更舒適的工具,這就決定了其本身就帶有一定的弊端。我們在進一步探索機電一體化的過程中,必須努力去了解這些弊端之所在,然后再去克服這些弊端,使其能夠更好地為我們的日常生活服務(wù)。

一、機電接口技術(shù)的內(nèi)涵及其系統(tǒng)組成

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展機電一體化已經(jīng)成為一個必然,從而使得多個學科之間開始了不斷的融合與滲透,形成了一個新的研究方向。一般講來,機電一體化就是集合機械、計算機、監(jiān)測傳感、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動控制、系統(tǒng)整合等技術(shù)的一門學科,在對機電一體化進行研究設(shè)計的時候,就是對各個學科的特征,以及對這些特征參量之間的物理聯(lián)系的研究。正確的處理好各學科參量之間的關(guān)系、要求以及耦合條件,并通過研究這些學科之間的耦合關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系,從而去分析和解決機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計中出現(xiàn)的一些具體的問題。

在研究機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計中,我們往往將這一系統(tǒng)歸結(jié)為一個統(tǒng)一的整體,在這個整體的基礎(chǔ)上對其進行研究整合,綜合的考慮各種因素,最終做出最優(yōu)的方案,達到最完美的效果。這也是機電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)研發(fā)的一個重要的目的。

由于機電一體化系統(tǒng)的重要性,國外的專家學者在對其進行研究的時候主要提出了這樣的幾個觀點:五塊論、三環(huán)論、兩個系統(tǒng)以及三個子系統(tǒng)等四個觀點。綜合考慮這幾個觀點之間的不同,我們可以得出這樣的結(jié)論:由于機電一體化系統(tǒng)具有多樣性、復雜性、模糊性的特點,這就造成了機電一體化系統(tǒng)在設(shè)計上的難度。所以我們對于機電一體化系統(tǒng)的認識還需要不斷的加深,徹底的掌握組成技術(shù)之間的有效關(guān)聯(lián)方式,實現(xiàn)各組成技術(shù)之間的最優(yōu)連接。

在一般的機電一體化系統(tǒng)中主要是由五部分子系統(tǒng)所組成的,這五個子系統(tǒng)分別是:控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。在機電一體化系統(tǒng)中,這五個部分是相互關(guān)聯(lián)的,他們通過一定的接口進行相互的連接,在彼此的配合下完成相應(yīng)的任務(wù),而他們之間的配合就是通過相應(yīng)的接口將其連接在一起而實現(xiàn)的。這些接口將原本相互獨立的子系統(tǒng)聯(lián)系在一起,在這其中這些接口所起到的并不只是連接作用,還包括溝通各個子系統(tǒng)的優(yōu)勢和功能使之能夠充分的發(fā)揮出來,同時規(guī)避各子系統(tǒng)的弊病,充分發(fā)揮出原子系統(tǒng)在其本身根本就不可能發(fā)揮出來的新的獨特的功能。

而機電接口技術(shù)是一門新興的技術(shù),它研究的是各機電單元之間相互連接的接口問題。研究這一門技術(shù)就是為了實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)各組成單元之間能夠進行更為有效的連接,實現(xiàn)各組成單元之間的最優(yōu)設(shè)計。

二、機電接口的功能及其分類

在機電一體化系統(tǒng)中,就是為了實現(xiàn)各組成單元之間的有效連接,使之成為一個擁有新的特性的有機整體。在機電接口中,包括硬件和軟件兩部分,硬件接口主要是指人與機電之間或者各子系統(tǒng)之間的連接,是信息進行轉(zhuǎn)化、傳遞、分析的物理連接;軟件接口主要是指提供給個子系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過程,使各個子系統(tǒng)徹底的融合為一個有機的整體,從而使其在新的任務(wù)群中展現(xiàn)出新的功能。

從簡單的人機關(guān)系到機電一體化這是一個科技發(fā)展映射在日常生活中的關(guān)于社會發(fā)展的縮略圖。不管多么高深的理論在對其進行支撐,它的最終目的還是在于方便人們的生活,為人們提供給更為簡潔的生活方式。

在機電一體化中,其機電接口主要分為四大類:人—機接口、機—電接口、智能接口以及動力接口。在這四類接口中,他們的功能是相互獨立,但是在一定程度上他們又是緊密的結(jié)合在一起的,正是通過這四類接口之間的相互協(xié)調(diào)運作,才能保證各個子系統(tǒng)的功能得到最大的發(fā)揮,這樣在這個新的有機整體中才有可能表現(xiàn)出新的之前并沒有表現(xiàn)出來的功能。

三、機電接口中的抗干擾措施

在機電一體化的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,會產(chǎn)生大量的電磁信號。這些電磁信號一般是來自于電網(wǎng)、強電設(shè)備、高壓設(shè)備以及開關(guān)的電磁輻射。當這些電磁信號碰撞在一起的時候,就會在系統(tǒng)之中產(chǎn)生電磁感應(yīng),這樣一來就會擾亂機電系統(tǒng)的正常運行,從輕的方面來說,就是擾亂系統(tǒng)的精確度,而從重的方面來說,則會造成機毀人亡的慘劇。

面對這樣的問題我們就不得不采取一定的措施來防止在機電一體化系統(tǒng)中由于電磁信號的擾動,影響整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。其實不管是在機電一體化系統(tǒng)中,還是在其他的系統(tǒng)里,最好的抗干擾方式就是治理干擾源,從源頭上徹底的切斷干擾信號,從而保證系統(tǒng)的正常、安全運行。但是這只是理想化的狀態(tài),俗話講“理想很豐滿,現(xiàn)實很骨感”,當在機電接口抗干擾措施中我們無法實現(xiàn)從源頭是對其進行控制時,我們只能想一些其他的補救措施,使我們的損失盡可能的降到最低。

一般我們經(jīng)常用到的控制干擾的措施包括:隔離、屏蔽、接地、濾波以及軟件的處理等。其實從字面上我們就完全可以理解這些抗干擾方法以及這些方法的具體操作方法,但是我們也必須注意其中的一些細小的環(huán)節(jié)。

在圖中所顯示的就是屏蔽原理在同軸電纜中的應(yīng)用。一般說來,屏蔽就是將干擾源或者干擾對象用導電或者導磁的材料包圍起來,阻斷其與外界的交流的通道,從而阻斷電磁能量的傳輸。如圖所示,在電纜線的最中軸是芯線,在其外層由一層絕緣體包裹著,在絕緣體的外面又有一層導電的導體。這樣在絕緣體的作用下,就會防止內(nèi)層芯線和外層導體之間的電磁交流,從而防止信號的干擾。在最外層又有一層厚厚的絕緣外皮包裹著,這樣一來就徹底的將電纜線和外界分離開來,保證了電纜線傳輸信號的純潔性。

所謂的隔離就是通過一定的措施將干擾源和執(zhí)行系統(tǒng)隔離開來,在保證有用的信號正常傳輸?shù)那疤嵯?,徹底的阻斷無用的信號,從而達到控制干擾的目的。在隔離控制干擾中,又有一些不同的辦法以達到隔離的目的,比如轉(zhuǎn)換接口的隔離、變壓器隔離、光電隔離以及繼電器式隔離。不管怎樣的隔離方法,他們的工作原理都是一樣的,其目的也僅僅是為了阻斷干擾源,從而保證機電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

濾波就是在執(zhí)行系統(tǒng)的周圍安裝一個特定的裝置,該裝置能夠散射一些對執(zhí)行系統(tǒng)無礙的電磁波,而這些電磁波恰恰能夠很好的將干擾信號進行過濾,完全的吸收有用的電磁信號,而將無用的對執(zhí)行系統(tǒng)阻有干擾的電磁信號徹底的阻斷在執(zhí)行系統(tǒng)之外。

軟件處理就是在機電一體化系統(tǒng)完成以后,為了特定的目的設(shè)計的一些應(yīng)用軟件,以幫助機電系統(tǒng)更好的發(fā)揮其功能作用。用軟件來處理電磁信號的干擾,就是指一些與機電接口相關(guān)聯(lián)的一些軟件技巧。軟件抗干擾是對其他幾類抗干擾方式的補充,在其他幾類方式的基礎(chǔ)上再進一步的進行抗干擾,以求達到萬無一失。

結(jié)語:

在機電一體化系統(tǒng)中,各種干擾因素會影響著整個系統(tǒng)體系的正常運轉(zhuǎn),而會產(chǎn)生一些不必要的麻煩。為了將這些麻煩規(guī)避在襁褓之中,我們采取一些有效的措施對其進行合理的控制,保證我們的系統(tǒng)能夠正常的運轉(zhuǎn)。

參考文獻:

[1]王曉麗,周天源.機電接口中的抗干擾技術(shù)[J].機電技術(shù),2010(5)