時間：2023-08-09 17:32:23
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)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篇機電一體自動化技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
在當(dāng)前的機電控制領(lǐng)域，機電一體化和自動化控制應(yīng)用愈加廣泛，能夠有效發(fā)揮對機電產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)化，切實提升生產(chǎn)效率，推動機電企業(yè)發(fā)展模式的改革，在根本提升行業(yè)智能化水平，促進整個經(jīng)濟和社會的進步。為此，機電企業(yè)需要重視自動化和一體化新的發(fā)展形勢。本文闡述了機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)的涵義，分析了自動控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的價值，與當(dāng)前機電領(lǐng)域發(fā)展實際相結(jié)合，探討了機電一體化在機電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，以期實現(xiàn)機電一體化的持續(xù)、長遠發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
機電控制系統(tǒng);自動化控制技術(shù);一體化設(shè)計
0前言
隨著科技的不斷進步，自動化控制技術(shù)應(yīng)用更加廣泛，在整個社會發(fā)展中必不可少。借助自動化生產(chǎn)控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)規(guī)模的合理擴大，技術(shù)先進性突出。生產(chǎn)力的提升對機電制造業(yè)提出了了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要滿足多層次機電標(biāo)準(zhǔn)，借助自動化控制系統(tǒng)，切實提升生產(chǎn)效率。因此，機電一體化發(fā)展迅速，在整個行業(yè)發(fā)展中意義重大。
1對機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)涵義的闡述
1.1對機電控制系統(tǒng)涵義的分析
對于機電控制系統(tǒng)，主要是借助計算機進行生產(chǎn)程序的設(shè)置，實現(xiàn)對裝備的遠程控制，達到對生產(chǎn)過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統(tǒng)自身的性質(zhì)，自動化是其突出的特點，與通信領(lǐng)域的能力進行結(jié)合，達到對整個過程的全面監(jiān)控，同時，強化對細節(jié)的檢測，及時解決生產(chǎn)中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產(chǎn)環(huán)境威脅，能夠借助智能機電控制系統(tǒng)對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業(yè)自身，在機電控制系統(tǒng)的應(yīng)用下，整個行業(yè)更具整體性，能夠高效地提升生產(chǎn)效率，綜合控制能力得以增強。
1.2對自動化控制技術(shù)的闡述
自動化控制技術(shù)依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產(chǎn)程序的設(shè)定，在無需人力協(xié)助的情況下，遵守生產(chǎn)規(guī)程，與人力控制相比，其優(yōu)勢十分明顯，如借助硬盤驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)伺服系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位，即使運行環(huán)境比較復(fù)雜，也能實現(xiàn)較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
2自動控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中應(yīng)用途徑的分析
2.1對自動控制技術(shù)在機電控制裝備中應(yīng)用的介紹
對于自動控制而言，其核心和關(guān)鍵性的內(nèi)容就是裝備和控制器，簡言之，就是如果需要進行裝備運轉(zhuǎn)速度的記錄，借助控制器測試就能夠?qū)崿F(xiàn)。很多機電企業(yè)都關(guān)注新型自動控制技術(shù)的應(yīng)用，例如，PLC技術(shù)。將控制器置于機電控制裝備中，能夠?qū)崿F(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的有效合成，在生產(chǎn)監(jiān)控中，能夠有效、快速地發(fā)現(xiàn)問題所在，防止出現(xiàn)較大程度的損失，實現(xiàn)了對產(chǎn)品的全面優(yōu)化。在整個自動化進程中，控制器的作用是實現(xiàn)了對人工的替代，借助精密儀器，避免誤操作的產(chǎn)生。
2.2對自動控制技術(shù)在機電微型計算機領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹
這一應(yīng)用主要是借助控制裝備實現(xiàn)模型的構(gòu)建，通過微信計算機，實現(xiàn)對生產(chǎn)程序的有效控制，其優(yōu)勢十分突出，首先，實現(xiàn)了對自動控制和機電規(guī)模管理的調(diào)整和協(xié)調(diào)，使得單元性的技術(shù)得到有效結(jié)合，生產(chǎn)價值巨大，產(chǎn)品科技含量提升，生產(chǎn)時間被顯著縮短，對產(chǎn)品使用壽命也產(chǎn)生了正面影響，給企業(yè)減少了相對一部分投入。立足這些優(yōu)勢，需要研發(fā)人員不斷進行新機電模型的研發(fā)，切實滿足生產(chǎn)需要。其次，立足安全，將自動化融入微型計算機，對危險的感知和反應(yīng)能力增強，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)漏洞，有效控制機器的運行狀態(tài)，降低損失。再次，立足機電一體化，自動化技術(shù)為機電一體化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，主要體現(xiàn)在傳感檢測領(lǐng)域。
3對機電控制系統(tǒng)一體化設(shè)計的全面闡述
機電一體化設(shè)計具有較為廣泛的覆蓋領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在機械、電子等領(lǐng)域，只有不斷強化機電一體化加工技術(shù)，才能實現(xiàn)對整個機電控制系統(tǒng)的完善，加快機電智能化發(fā)展進程。機電一體化的集點是網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業(yè)的龐大規(guī)模，類型復(fù)雜，在進行機電一體化產(chǎn)生研發(fā)的時候，要注重模塊化，形成產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，注重新型機電產(chǎn)品的研發(fā)。微型化的特征主要立足信息技術(shù)的發(fā)展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。
3.1對機電線路中一體化設(shè)計的分析
這一領(lǐng)域的設(shè)計主要體現(xiàn)在電子線路方面。傳統(tǒng)的機電控制中，實現(xiàn)了線路與裝備的隔離，設(shè)備運行中，很難實現(xiàn)對產(chǎn)品的全面、及時的了解，設(shè)備使用率不高。在應(yīng)用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統(tǒng)，工作效率提升。在一體化設(shè)計中，產(chǎn)品質(zhì)量被優(yōu)化，工程流程被簡化，因此，機電企業(yè)需要重視引進，對傳統(tǒng)機電設(shè)備進行淘汰，發(fā)揮科技的力量，加快模塊經(jīng)濟的發(fā)展。
3.2對機械裝置中一體化設(shè)計的介紹
對于機電控制而言，系統(tǒng)性突出，能夠?qū)崿F(xiàn)對機械、控制、生產(chǎn)裝備的有效統(tǒng)籌，加快一體化設(shè)計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關(guān)系，融入一體化設(shè)計理念。要善于運用創(chuàng)造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協(xié)作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。
3.3一體化設(shè)計在機電功能模塊中的發(fā)展
這一應(yīng)用主要是指對整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)進行統(tǒng)籌，將各個部分進行聯(lián)結(jié)，借助控制器實現(xiàn)對各個部分的控制。模塊一體化設(shè)計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發(fā)揮一體化的優(yōu)勢。要立足企業(yè)實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
4結(jié)束語
綜上，對于機電一體化而言，其是在機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)相互融合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，能夠有效實現(xiàn)對企業(yè)投資和收益的關(guān)系的調(diào)整，切實提升生產(chǎn)效率，推動智能化發(fā)展速度。因此，對于機電企業(yè)，需要重視研發(fā)機電一體化產(chǎn)品，加大信息使用，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，促進經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變，節(jié)約投資，提升人員素質(zhì)，強化人才建設(shè)，形成機電一體化的整體營銷戰(zhàn)略，樹立企業(yè)品牌。
參考文獻：
[1]王亞.機電控制系統(tǒng)的自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2015(03):178.
[2]王印束.基于動力傳動系統(tǒng)一體化的雙離合器自動變速器控制技術(shù)研究[D].吉林大學(xué),2012.
關(guān)鍵詞：機電控制系統(tǒng)；自動控制技術(shù)；機電一體化；智能化
我國是當(dāng)前世界上制造業(yè)大國之一，隨著生產(chǎn)力水平不斷提高，對機電等制造行業(yè)提出了更高的要求，不僅需要滿足人們?nèi)找娑鄬哟蔚臋C械需求，更要利用自動化控制系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率，基于此，機電一體化應(yīng)運而生，它能幫助機電企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模，在行業(yè)中占據(jù)越來越重要的地位。
1 機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)的概念
在了解機電一體化含義之前，需要理順機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)概念：
1.1 機電控制系統(tǒng)概念
機電控制系統(tǒng)是指利用計算機設(shè)置生產(chǎn)程序，通過控制裝備遠程遙控生產(chǎn)過程，它具有自動化、智能化、高效化[1]等三個特征，從機電控制系統(tǒng)本身來說，自動化是其最基本的特征，它能借助通信領(lǐng)域的力量，遠程監(jiān)控機械生產(chǎn)，工作人員能夠通過微型計算機檢測生產(chǎn)細節(jié)，當(dāng)生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時，能較快解決；從機電企業(yè)工作人員角度來說，智能化特征能夠幫助工作人員減少工作量，在一定程度上避免人工失誤，當(dāng)機械生產(chǎn)環(huán)境較危險時，智能化機電控制系統(tǒng)能夠代替人力作業(yè)，保障工作人員安全；從機電行業(yè)的角度來說，機電控制系統(tǒng)將行業(yè)連接成一個整體，高效化特征能提高行業(yè)生產(chǎn)效率，促進新技術(shù)手段和綜合控制系統(tǒng)出現(xiàn)。
1.2 自動控制技術(shù)的概念
自動控制技術(shù)是指依靠控制裝置和控制器，設(shè)定生產(chǎn)工作程序，在沒有人力直接參與的情況下，按照一定生產(chǎn)規(guī)律運作，相對人工控制而言，它具有獨特優(yōu)勢，比如自動控制技術(shù)中的硬盤驅(qū)動，這種“伺服系統(tǒng)”能精確定位，在嘈雜的工作環(huán)境中依然能穩(wěn)定工作。
2 機電控制系統(tǒng)中自動控制技術(shù)的應(yīng)用途徑
隨著科學(xué)技術(shù)進步，機電控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制技術(shù)的途徑越來越多，主要集中在以下兩個方面。
2.1 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電控制裝備
自動控制技術(shù)核心內(nèi)容是控制裝備和控制器，用一個簡單的實例來說，當(dāng)需要記錄機電控制裝備的運轉(zhuǎn)速度時，要利用控制器來測試。在目前很多機電企業(yè)都開始引進新型自動控制技術(shù)，比如PLC，即可編程邏輯控制器[2]。
機電控制裝備中加入控制器，將生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合成整體，工作人員在監(jiān)控生產(chǎn)過程時，能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決，這樣不僅避免了企業(yè)經(jīng)濟損失，也優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量。在這個自動化過程中，控制器在一定程度上能代替人力作業(yè)，以精密的計算程序代替人腦，減少人工失誤。
2.2 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電微型計算機
自動化控制技術(shù)應(yīng)用于機電微型計算機，其利用控制裝備建立數(shù)學(xué)模型，同時在微型計算機的輔助下，控制相關(guān)生產(chǎn)程序，它具有三方面的優(yōu)勢，第一方面，從微型計算機生產(chǎn)價值來說，協(xié)調(diào)了自動控制和機電規(guī)律之間的關(guān)系，促進了單元技術(shù)的融和，自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電領(lǐng)域以來，產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)價值，提升了產(chǎn)品科技含量，縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，同時延長了設(shè)備使用周期，減少了企業(yè)投入[3]，需要注意的是，在這個過程中，促使了工程師不斷研發(fā)新型機電模型，提高了工作能力；第二方面，從安全角度來說，微型計算機中加入自動化，能較知危險，比如機電生產(chǎn)線中某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，自動控制裝備能立即停止機器運轉(zhuǎn)，減少企業(yè)經(jīng)濟損失；第三方面，從機電一體化的角度來說，自動化技術(shù)為機電一體化提供了技術(shù)基礎(chǔ)，比如傳感檢測等。
3 機電控制系統(tǒng)中一體化設(shè)計
機電一體化設(shè)計覆蓋的應(yīng)用領(lǐng)域較廣，主要有機械、電子等，掌握機電一體化加工技術(shù)，能完善機電控制系統(tǒng)，促進機電行業(yè)智能化進程。
機電一體化具有智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化等基本特征，其中需要注意的是模塊化特征，由于目前制造業(yè)龐大，種類繁多，在研究機電一體化產(chǎn)品時，難以將各廠家聯(lián)合起來，但是如果將機電一體化設(shè)計“模塊化”，制定產(chǎn)品各項標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)新型機電產(chǎn)品，小企業(yè)在這個過程中可以自主尋求合作廠家，擴大生產(chǎn)規(guī)模，提升生產(chǎn)效率。微型化特征是網(wǎng)絡(luò)背景下所獨有的，它突破了時間、地域限制，提升了機電一體化的影響力，用先進的微型技術(shù)改變了機電領(lǐng)域現(xiàn)狀。
3.1 機電線路中的一體化設(shè)計
機電線路中的一體化設(shè)計主要體現(xiàn)在電子線路上[4]，在傳統(tǒng)的機電控制中，電子線路與控制裝備隔離，使得在生產(chǎn)設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中無法及時了解產(chǎn)品情況，降低了設(shè)備使用率，機電一體化后，微型計算機和控制器應(yīng)用于機電控制系統(tǒng)，代替了原來的控制裝備，提升了工作效率，比如在汽車零部件生產(chǎn)工廠，建立了一體化機電線路后，能快速生產(chǎn)各類產(chǎn)品。
在機電線路中一體化設(shè)計優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量，簡化了工作程序和結(jié)構(gòu)，凸顯了“一體化”的優(yōu)勢，機電企業(yè)要大力引進，淘汰傳統(tǒng)機電控制裝備，利用新科學(xué)技術(shù)，發(fā)展企業(yè)模塊經(jīng)濟。
3.2 機械裝置中的一體化設(shè)計
機電控制是一個完整的系統(tǒng)，統(tǒng)籌機械裝備、自動化控制裝備、生產(chǎn)裝備三者之間的關(guān)系，能促進一體化設(shè)計，這對機電工程師提出了更高的要求，工程師要找到三者之間的平衡點，加入一體化設(shè)計，優(yōu)化機電裝置整體性質(zhì)。
機電工程師要敢于打破常規(guī)，運用創(chuàng)造性思維，多學(xué)習(xí)和探討機電一體化設(shè)計，優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。同時機電企業(yè)要加大人員培養(yǎng)力度，多引進高素質(zhì)人才，開展多種一體化實踐活動，讓工作人員在團結(jié)協(xié)作的氛圍里創(chuàng)新一體化設(shè)計，用高科技改變機電一體化模式，提升企業(yè)綜合實力。
3.3 機電功能模塊中的一體化設(shè)計
功能模塊中的一體化設(shè)計主要是指統(tǒng)籌整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)，將每個部分最優(yōu)的機電裝備組合在一起，用控制器協(xié)調(diào)各部分之間的關(guān)系。
模塊一體化設(shè)計需要貫徹“整體”的理念，不能單純地考慮某一個控制裝備或者控制器，這樣不僅不能把一體化設(shè)計優(yōu)勢發(fā)揮出來，甚至有可能增加企業(yè)成本投資，比如機電企業(yè)引進最先進機電裝置，卻沒有更換控制器，這樣也無法提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，所以機電企業(yè)只有根據(jù)實際發(fā)展情況，選擇最優(yōu)的機電組合，才能追求最大經(jīng)濟效益。
4 結(jié)束語
綜上所述，機電一體化是機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它能協(xié)調(diào)企業(yè)投資和收益之間的關(guān)系，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，推進智能化進程。企業(yè)要順應(yīng)時展潮流，大力開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，用信息化、自動化帶動企業(yè)經(jīng)濟模式轉(zhuǎn)型，從粗獷型經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型經(jīng)濟，節(jié)約生產(chǎn)成本，提升工作人員素質(zhì)，培養(yǎng)機電一體化人才，制定機電一體化整體營銷戰(zhàn)略，打造企業(yè)良好品牌。
參考文獻
[1]潘六壽.淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計[J].黑龍江科技信息，2015，1：31.
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[3]李安平.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計[J].科技資訊，2015，19：59+61.
關(guān)鍵詞：機電一體化 化工項目 應(yīng)用
如今，在眾多生產(chǎn)技術(shù)中首推的是在高科技高效率的現(xiàn)代工業(yè)流水線自動化生產(chǎn)技術(shù)中機電一體化技術(shù)。機電的一體化技術(shù)又名為機械電子學(xué)( Mechatro nics) , 此項技術(shù)的發(fā)明和拓展刺激了制造業(yè)技術(shù)進一步的朝高精準(zhǔn)、高難度、高速度三方面發(fā)展，從而提高了工業(yè)產(chǎn)品在更新?lián)Q代的速度水平，進而同時也刺激推動了多個領(lǐng)域生產(chǎn)力效率的提高。以上歸功于該項技術(shù)是結(jié)合兩大應(yīng)用技術(shù)于一體，即電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合，同時還糅和了電子科技技術(shù)及高精密機械技術(shù)以及計算機技術(shù)等多門技術(shù)科學(xué)的產(chǎn)物。此項技術(shù)誕生后，其應(yīng)用范圍不斷的高速拓展，致使在全球社會化大生產(chǎn)的今天掙顯出重要的地位。由于該項技術(shù)比集中控制化系統(tǒng)所擁有的安全系數(shù)更高，功能性更強，因此現(xiàn)今大型機電系統(tǒng)一體化的主要趨勢是使用分布式控制系統(tǒng)。
一、化工作業(yè)中機電一體化的主要功能
現(xiàn)今，化工工程為滿足高效的生產(chǎn)速率，能源的低耗，高標(biāo)準(zhǔn)的自動化程度，工藝水平的高精確度，產(chǎn)品性能的高穩(wěn)定度的性能要求，同時為實現(xiàn)產(chǎn)品的安全，可靠，好的工藝及經(jīng)濟性，化工工程生產(chǎn)必須實現(xiàn)全面應(yīng)用電子控制技術(shù)來取代傳統(tǒng)的機械設(shè)備控制技術(shù)，電子控制技術(shù)的應(yīng)用為化學(xué)工程技術(shù)的進一步的發(fā)展提供了強有力的動力。當(dāng)前，機電一體化技術(shù)在化工工程中主要實現(xiàn)如下功能。
1.降耗節(jié)能,實現(xiàn)工業(yè)連續(xù)化自動生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率
2.電子實時監(jiān)控, 自動預(yù)警和故障推斷自診
3.生產(chǎn)精度的提高
比方說，在現(xiàn)代公路建設(shè)中，從原料供應(yīng)上來說，供應(yīng)商為了實現(xiàn)瀝青及水泥混凝攪拌設(shè)備在成品料的配比比例精度上的控制,廣泛運用了微機控制的電子稱量系統(tǒng), 目的是使計量過程實現(xiàn)自動化。
4.生產(chǎn)設(shè)備控制
如電子調(diào)速器、化工儀表和自動化控制, 電子油門控制裝置、自動升溫控制裝置、自動停機裝置等。
5.自動化或半自動化
化工過程實現(xiàn)自動化或半自動化控制, 可以提高生產(chǎn)率，減輕操作者的勞動強度, 同時減少因工作人員操作經(jīng)驗不足對作業(yè)精度的影響程度。
二、機電一體化在化工中的應(yīng)用
1.煤礦、氮肥廠機電一體化技術(shù)的應(yīng)用效果
機電一體化在煤礦開采，運輸，挖掘等環(huán)節(jié)的應(yīng)用和推廣，大大提高了我國煤礦生產(chǎn)業(yè)的整體綜合實力，讓許多無科學(xué)秩序的生產(chǎn)變得秩序井然，為整個生產(chǎn)流程實現(xiàn)高效，潔凈，安全，結(jié)構(gòu)合理的工業(yè)生產(chǎn)夯實了堅固的基礎(chǔ)。同時該項技術(shù)對煤礦的生產(chǎn)方式及設(shè)備規(guī)格有巨大的影響。實現(xiàn)機電一體化很好的礦山大型設(shè)備是礦井提升機，完全數(shù)字化，同時還有交流直流提升機。尤其是內(nèi)裝式提升機, 其結(jié)構(gòu)是將滾筒設(shè)備和驅(qū)動動力合為一個整體, 機械結(jié)構(gòu)得到了進一步簡化, 是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的典型設(shè)備。除此之外還有精確可靠的全數(shù)字化提升機, 它擁有重復(fù)性故障排查尋址、成套的診斷設(shè)施和自我診斷功能, 同時還有簡便快捷的通信功能；該設(shè)備還應(yīng)用了總線技術(shù), 電氣設(shè)備安裝得到進一步簡化;裝備時硬件配置簡單, 零部件少，安裝快捷; 同時可以便捷實現(xiàn)設(shè)備的軟啟動、運行軟件控制和改變瞬間加速度的功能。另外，機電一體化在氮肥廠的自動加煤技術(shù)應(yīng)用上也有良好的發(fā)展前景。主要技術(shù)特點是: ( 1) 在原有的下灰倉上增加能自動調(diào)節(jié)電子下灰配置; ( 2) 依舊采用原有造氣工段的油壓技術(shù)動力能量源; ( 3) 造氣工段路程實現(xiàn)控微機不停爐下灰控制。相信我國廣大氮肥生產(chǎn)廠家，都會應(yīng)用這一自動化控制技術(shù)。造氣控制技術(shù)優(yōu)越性在于能解決生產(chǎn)過程中的一些問題,污染指數(shù)得到進一步降低，企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益也得到進一步的提高。
2.環(huán)保綠色化趨勢
現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展不僅豐富了人們選擇商品種類，而且愜意了人們生活方式；但是除此之外，工業(yè)化大生產(chǎn)也使自然資源進一步減少，尤其是不可再生的礦產(chǎn)資源，加之開采過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞，某些國家的自然環(huán)境也遭遇到了前所未有的危機。隨著人們環(huán)保觀念的增強，人類逐漸意識到保護環(huán)境的重要性，許多環(huán)境保護組織相繼成立，呼吁著保護環(huán)境，保護唯一的地球家園。于是綠色化成了當(dāng)今許多人青睞的經(jīng)濟發(fā)展趨勢，綠色可持續(xù)發(fā)展下綠色工業(yè)產(chǎn)品逐漸成為當(dāng)今工業(yè)產(chǎn)品的主流趨勢。綠色產(chǎn)品的好處在于其設(shè)計、制造、使用和銷毀整個周期中符合保護環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn),達到保護環(huán)境同時不危害人體健康。機電一體化能實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)，對人類環(huán)境經(jīng)濟具有遠大的發(fā)展意義。機電一體化技術(shù)綠色化必定會給現(xiàn)今的化工業(yè)帶來全新的動力。
三、結(jié)語
近些年來化工行業(yè)發(fā)展迅速，競爭日趨激烈，對生產(chǎn)技術(shù)要求也隨之越來越高，尤其對生產(chǎn)自動化，規(guī)模化，綠色化方面的要求愈發(fā)顯得重要起來，由此也推動著機電一體化向更高的科技標(biāo)準(zhǔn)前進。現(xiàn)如今，高科技的迅猛發(fā)展，讓科技水平日新月異，如網(wǎng)絡(luò)通信，生命科學(xué)，人工智能等多個先進領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，都會使機電一體化技術(shù)向高性能化，高智能化，高人性化發(fā)展。所以，在化工行業(yè)應(yīng)用上新的機電一體化技術(shù), 能夠使企業(yè)獲得更好的經(jīng)濟，社會，環(huán)境三方面的效益,同時是實現(xiàn)化工企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展必然也帶動著不同領(lǐng)域的先進科技逐漸走向融合，機電一體化也會趁著這種發(fā)展趨勢，融合更多的科技，將機電一體化技術(shù)帶向更廣闊的天地。
參考文獻
關(guān)鍵詞：機電一體化 作用 影響
一、機電一體化的概念
機電一體化技術(shù)最初定義是將機械、電子、計算機與自動控制綜合運用的一項復(fù)雜技術(shù)，機械與電子融為一體，使物流、能量流和信息流融為一體。筆者認為現(xiàn)在機電一體化技術(shù)是一個高新技術(shù)融合的代名詞，已不完全是機械與電子技術(shù)的結(jié)合。例如許多機電一體化產(chǎn)品，已將光纖技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能技術(shù)融合進去，形成新的、性能更優(yōu)越的機電一體化產(chǎn)品。這些技術(shù)使機電一體化產(chǎn)品具有智能功能，實現(xiàn)優(yōu)化控制；使產(chǎn)品具有通訊功能，實現(xiàn)多個機電一體化設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，以致整個企業(yè)的綜合自動化。
二、煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用實踐
1.我國煤礦機電一體化的現(xiàn)狀
近幾年來，我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)得到長足的進步。例如，國產(chǎn)電牽引采煤機已經(jīng)占領(lǐng)國內(nèi)市場，煤科院上海分院、太礦、雞西煤機廠生產(chǎn)的電牽引采煤機，核心部分是由安裝在采煤機上的計算機和傳感器組成，具有多種保護、遙控功能。無錫采煤機廠將典型的機電一體化產(chǎn)品――開關(guān)磁阻電機用于采煤機電牽引，使電牽引采煤機的機電一體化水平得到進一步提高。又例如，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機也已占領(lǐng)國內(nèi)市場，這項技術(shù)不僅煤科總院、中國礦大等科研院所、大專院校所掌握，兗礦集團也自行研制成功全數(shù)字直流提升機，并有多臺投入使用。此外，冶金自動化院研制成功全數(shù)字交交變頻提升機，裝機容量達2×3000kW，2001年11月在淮南張集礦投入運行以來，效果良好。
但國產(chǎn)煤礦機電一體化產(chǎn)品還存在許多問題，例如核心部分國產(chǎn)化程度不高；單機自動化水平尚可，但一般不具備通信功能，處于“自動化孤島”狀態(tài)；設(shè)備監(jiān)測信息量不少，但未得到充分利用等等。因此，發(fā)展國產(chǎn)煤礦機電一體化產(chǎn)品，在技術(shù)上還應(yīng)注意以下幾點：①研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心裝置，增加產(chǎn)品國產(chǎn)化的比例；②增加產(chǎn)品的通信功能，以適應(yīng)綜合自動化的需要；③進一步提高產(chǎn)品（尤其是大型設(shè)備）的故障診斷功能和智能化程度。
2.我國煤礦機電一體化的應(yīng)用實踐
（1） 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進行大規(guī)模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進的同時，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了國家鑒定。20世紀90年代以來，緊跟著世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步的提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接的功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)，使用方便。同時，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款的指導(dǎo)下，規(guī)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷涌現(xiàn)，不僅為各煤礦企業(yè)提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
（2） 礦井提升機中的應(yīng)用
礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化很好的礦山大型機械設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機。特別是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一體，簡化了機械的結(jié)構(gòu)，是典型的機電一體化設(shè)備，這充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，簡化了電氣安裝；硬件配置更簡單，也互相兼容，零備件也少；可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度等。
（3）井下帶式輸送機中的應(yīng)用
在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的質(zhì)量和技術(shù)水平，并掌握了煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)。成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
三、我國煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢
我國自造的煤礦機電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。這些設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，還極大地提高了煤礦的安全生產(chǎn)水平和能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
四、結(jié)束語
近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛快發(fā)展，信息流成為機電一體化的主要特色。其產(chǎn)品實現(xiàn)自動化、數(shù)字化、智能化，在性能和功能方面均實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因此，機電一體化技術(shù)是企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運裝備的應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了扎實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1] 譚得健 徐希康. 我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考，中煤網(wǎng).2004
[關(guān)鍵詞]自動控制；機電一體化技術(shù)；生產(chǎn)
中圖分類號：TP273；TH-39 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）16-0332-01
中國屬于世界上的制造大國之一，具有較高的生產(chǎn)水平，但高水平的生產(chǎn)力就要求機電應(yīng)符合生產(chǎn)力的要求，制造業(yè)需要依靠自動化控制技術(shù)提高生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率。擴大生產(chǎn)規(guī)模，在制造行業(yè)中占據(jù)著較為主要的地位。有效的自動控制系統(tǒng)及技術(shù)、機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)過程中顯得尤為重要。
1.什么是自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)？
1.1 自動控制技術(shù)
自動控制技術(shù)顧名思義就是在不需要用人來進行控制的情況下，使用先進的科學(xué)技術(shù)及機械設(shè)備讓機器自身構(gòu)成一個較為完整的系統(tǒng)進行正常工作及運轉(zhuǎn)的一項技術(shù)，是機械設(shè)備或機器根據(jù)控制技術(shù)設(shè)置好的程序及預(yù)期的各項步驟進行生產(chǎn)的過程。自動控制技術(shù)的應(yīng)用很大程度減少了不必要的勞動力消耗，減少大量勞動力的干預(yù)情況；自動控制技術(shù)的應(yīng)用還能在生產(chǎn)過程中減少失誤操作的發(fā)生，員工根據(jù)設(shè)定好的程序進行進行操作，生產(chǎn)的出錯率有所降低，提高了生產(chǎn)效率[1]。
1.2 機電一體化技術(shù)
機電一體化技術(shù)屬于一種較為全面及綜合性的技術(shù)，機電一體化涵蓋的方面主要包括信息傳感器、電子工業(yè)、微電子及信號變換等，主要核心為硬件及軟件技術(shù)，機電一體化技術(shù)很好的順應(yīng)了時代的發(fā)展，屬于時展的產(chǎn)物，具有一定的智能化特點。機電一體化的構(gòu)成中關(guān)鍵點在于信息處理技術(shù)，信息處理技術(shù)的應(yīng)用效率促進了機電一體化，機械本體技術(shù)的應(yīng)用效果與機械自身的材料存在著較為密切的關(guān)系，要想提升機械本體技術(shù)應(yīng)嚴格把控機械原材料，將耗能降至最低。
2.自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用
數(shù)控機床應(yīng)用機電一體化技術(shù)的現(xiàn)象最為常見，數(shù)控機床一定程度上反映了機電一體化發(fā)展的主要進程及形態(tài)，隨著科學(xué)技術(shù)及職能化、自動化的不斷發(fā)展與進步，數(shù)控機床的先進技術(shù)不斷隨之變化，目前的數(shù)控機床存在著知識擴展功能、感知環(huán)境功能、智能化模擬功能、智能編程功能及網(wǎng)絡(luò)通訊功能等，在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)不能建模的現(xiàn)象，可以立即采用模糊系統(tǒng)進行加工，對加工過程中出現(xiàn)的故障進行診斷及調(diào)節(jié)，在最短的時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)，減少因機器故障出現(xiàn)的生產(chǎn)力下降情況[2]。（見圖1）
2.2 自動控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在工業(yè)制造業(yè)中運用較為常見，特別是機械的制造方面，在制造機械的生產(chǎn)過程中，采用自動控制的智能化技術(shù)能將生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的一系列影響生產(chǎn)的問題進行避免及排除，自動控制技術(shù)主要通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊系統(tǒng)相結(jié)合進行制造建模，采用自動控制技術(shù)中的反饋技術(shù)科學(xué)、有效及將生產(chǎn)進度把控好，自動控制技術(shù)能將突發(fā)的生產(chǎn)問題發(fā)生可能降至最低且及時處理突發(fā)問題。其主要采用機械故障智能診斷技術(shù)及智能傳感器技術(shù)進行智能化的監(jiān)控及處理，有效的減少了生產(chǎn)問題的出現(xiàn)，為生產(chǎn)提供了有力及堅實的基礎(chǔ)。
2.3 自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)在科技生產(chǎn)中的應(yīng)用
自動化控制技術(shù)應(yīng)用在機電微型計算機中主要是利用控制裝備建立一個完善的數(shù)學(xué)模型，在計算機輔助功能的幫助下將生產(chǎn)程序進行相關(guān)控制。自動化控制技術(shù)有效的將自動控制及機電規(guī)律之間的關(guān)系進行了協(xié)調(diào)，有效促進了單元技術(shù)的融合效果，具有較大的生產(chǎn)價值，將產(chǎn)品的技術(shù)含量提升至一定高度，將產(chǎn)品的生產(chǎn)周期大幅度縮短，延長了機械設(shè)備的使用壽命，將企業(yè)的投入降至最低，提高了生產(chǎn)力。還一定程度上的激勵了工程師不斷開發(fā)研制新型便利的基點模型，將工作能力提高至一定程度。自動控制技術(shù)還一定程度上提高了微型計算機發(fā)現(xiàn)漏洞的功能，微型計算機能快速對危險進行預(yù)知，利用自動控制技術(shù)將機器進行控制后，避免危險的發(fā)生，為企業(yè)發(fā)展減少風(fēng)險及損失。
2.4 自動控制技術(shù)在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用
將自動控制技術(shù)融入進機器人的制造中，通過利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對機器人進行智能化的控制，在合理應(yīng)用自動控制技術(shù)后，機器人在原本具有的模仿及學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上能更加智能化的自我判斷外界的事物，對外界發(fā)生的事物作出最正確的選擇及反應(yīng)處理。急切人主要通過模擬人生的思維模式及行為進行相關(guān)活動，急切人需要有機向外界接收信息及控制參數(shù)等任務(wù)，若將自動控制技術(shù)與機器人進行結(jié)合將實現(xiàn)設(shè)備無人自主操作的境界[3]。
3.結(jié)語
隨著我國生產(chǎn)力水平的不斷發(fā)展及提高，其對機電制造行業(yè)的要求亦越來越高，C電等制造業(yè)的高要求不僅需要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的機械需求，還應(yīng)利用自動控制技術(shù)為企業(yè)提高生產(chǎn)效率。自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)能有效提高企業(yè)生產(chǎn)效率，將智能化進程推進到一定層面，大力開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，將自動化、信息化融入進去，帶動企業(yè)經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)型及發(fā)展，努力培養(yǎng)自動控制技術(shù)及機電一體化技術(shù)的人才。將生產(chǎn)系統(tǒng)與機電控制裝備聯(lián)合起來，及時對生產(chǎn)過程中存在的、潛在的問題進行解決及預(yù)防，以精密的計算程序代替人腦，以快速的生產(chǎn)效率代替人手，減少失誤的出現(xiàn)，提高生產(chǎn)水平。
參考文獻
[1] 秦沖.光機電一體化技術(shù)在煤炭輸送控制系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2016，15（5）：23-27.
對于現(xiàn)代工程機械而言，將機電一體化技術(shù)引進工程生產(chǎn)過程中，能夠?qū)C械技術(shù)與電子控制等進行有機結(jié)合，提高工程機械的性能，保障了生產(chǎn)過程中安全性、經(jīng)濟性、可靠性、操作性、生產(chǎn)效率等。機電一體化在現(xiàn)代工程中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）機電一體化技術(shù)在工程機械中監(jiān)控功能的應(yīng)用機電一體化技術(shù)的引進能夠使工程機械過程進行實時監(jiān)控，包括傳動系統(tǒng)、執(zhí)行裝置、制動系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等，存在異常情況時會自動報警，并準(zhǔn)確找出故障的位置。這也讓現(xiàn)代工程機械的機器使用效率得到提高，降低了設(shè)備維護工作的強度，縮短了故障維修時間，從而提高生產(chǎn)效率。
（2）機電一體化技術(shù)在工程機械中節(jié)約能耗的應(yīng)用對于傳統(tǒng)的工程機械而言，在能源利用上，效率較低，比如液壓挖掘機在燃料能量的利用上，有效利用率只有20%，這樣讓工程機械迫切要求節(jié)能。日本小松公司挖掘機在節(jié)能上采用了新型節(jié)能控制器，即OLLS系統(tǒng)，其在節(jié)能效果上能夠節(jié)約25%的燃料。另外，日本日立公司生產(chǎn)的挖掘機采用卡特電子效率控制系統(tǒng)進行節(jié)能控制，功率利用率達到了98%，加大了生產(chǎn)率。
（3）機電一體化技術(shù)在工程機械發(fā)動機調(diào)控上的應(yīng)用在發(fā)動機的調(diào)控上，機電一體化技術(shù)也得到了應(yīng)用，包括自動停機裝置、電子油門控制裝置、自動升溫控制裝置以及電子調(diào)速成器等。
（4）機電一體化技術(shù)在工程機械作業(yè)精度控制上的應(yīng)用成品在配料精度上，采用機電一體化技術(shù)，大大提高了精度的控制性。比如在
瀝青以及水泥混凝土在攪拌上，應(yīng)用了微機控制電子稱量系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了自動化計量。自動找平系統(tǒng)的引進，路面平整度達到了0.127MM/3M，同時也讓瀝青混凝土攤鋪機的施工質(zhì)量大大提高。以超聲波技術(shù)為基礎(chǔ)的自動供料系統(tǒng)也讓供料過程調(diào)節(jié)實現(xiàn)了自動化，保障了攤鋪的質(zhì)量。電子控制技術(shù)的引進，也讓工程作業(yè)的效率以及精度得到了提高，降低了工作人員的工作強度。
（5）機電一體化技術(shù)在工程機械自動化以及半自動化作業(yè)的應(yīng)用自動化以及半自動化作業(yè)的實現(xiàn)，讓操作人員的工作強度大大降低，工程生產(chǎn)效率得到提高。自動化技術(shù)的引進還可以避免一些經(jīng)驗不足人員的失誤，保證作業(yè)的精度。例如日本的三菱公司，將挖掘軌跡控制系統(tǒng)引進挖掘機中，通過對耗鏟斗的運動軌跡進行設(shè)定，并通過微機控制系統(tǒng)對動臂桿以及鏟刀的運動進行自動化控制，從而使挖掘作業(yè)更為精確。
（6）其他應(yīng)用國外在推土機、鏟運機以及裝載機等生產(chǎn)過程中增加了自動變速器，從而傳動系的傳動比能夠結(jié)合外負荷的情況進行調(diào)整，從而使發(fā)動機的功率得到充分利用，能源的經(jīng)濟性也得到提高，操作更為便捷，使得操作人員的工作強度降低。
2機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展趨勢
機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機械中的發(fā)展趨勢主要以高性能化、微型化以及智能化為方向。在高性能化上，主要目標(biāo)為應(yīng)用模式的四高，即應(yīng)用模式的高精度、高效率、高可靠性和高速性。例如，新一代的CNC系統(tǒng)中，其主要以多CPU結(jié)構(gòu)和多總線連接，在應(yīng)用模式上符合四高的要求，這種系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)Χ嗳蝿?wù)操作系統(tǒng)進行同時處理，實現(xiàn)高性能產(chǎn)品的生產(chǎn)。
微型化是機電一體化技術(shù)一個新的發(fā)展目標(biāo)和方向，也是電子技術(shù)以及機械技術(shù)實現(xiàn)納米級結(jié)合的基礎(chǔ)。微型機電一體化產(chǎn)品，主要是指尺寸為納米級以及微米級的產(chǎn)品，體積一般在1立方厘米以下。這種微型機電一體化技術(shù)產(chǎn)品在軍事、信息以及醫(yī)療等領(lǐng)域中都起到了十分重要的作用，其具有小巧性、耗能性以及運動靈活性等特點。
機電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中，智能化也是其發(fā)展的一個趨勢。對于現(xiàn)代的機電一體化技術(shù)而言，其發(fā)展離不開控制理論，這也是機電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機電一體化技術(shù)的區(qū)別，也是智能化的體現(xiàn)。智能化在實際生產(chǎn)過程中主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及功能上。智能化主要結(jié)合了人工智能、生理學(xué)以及計算機科學(xué)等思想和方法對人類智能進行仿效，從而使機電一體化技術(shù)的適用范圍以及性能功能更具現(xiàn)代化。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：設(shè)計制造 自動化 產(chǎn)品 發(fā)展
1.前 言
1.1 機械設(shè)計及自動化定義的產(chǎn)生
早在1971年日本的《機械設(shè)計》雜志副刊上刊登了機電一體化這一名詞，后來隨著機電一體化的發(fā)展而被廣泛的應(yīng)用。美國機械工程師協(xié)會于1984年為現(xiàn)代機械下了如下定義：“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學(xué)任務(wù)的機械和（或）機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。它與前面提及的機電一體化是一致的，因此可以說現(xiàn)代機械就是指機電一體化系統(tǒng)。20世紀90年代國際機器與機構(gòu)理論聯(lián)合會，給出了這樣的定義，機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的協(xié)同結(jié)合。因此又可以說機電一體化就是在機械設(shè)計制造及其自動化基礎(chǔ)上的發(fā)展。
1.2 機械設(shè)計制造及自動化的技術(shù)研究
機械設(shè)計制造及其自動化是機械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科，機械自動化使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電器化”邁入了以“機械自動化”為特征的發(fā)展階段。
2.機械設(shè)計制造及自動化的原則
2.1產(chǎn)品的功能要求
任何一種產(chǎn)品都是為滿足人們的某種需要而開發(fā)的，都必須具有某種主要功能，不同的產(chǎn)品具有不同的主要功能。概而言之，都能對輸入的物質(zhì)、能量和信息（即所謂工業(yè)三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息。因此，機械自動化系統(tǒng)也必須具有對輸入的物質(zhì)、能量和信息進行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息的主功能。如圖2-1所示：
如上所述，機械自動化系統(tǒng)是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品兩個方面的內(nèi)容。作為產(chǎn)品，又包含著設(shè)計、制造和特定的功能以滿足使用要求，而功能是由其內(nèi)部有機聯(lián)系的結(jié)構(gòu)所決定的。
2.2產(chǎn)品的功能分類
根據(jù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的主功能不同，可對產(chǎn)品或系統(tǒng)進行分類。
以物料搬運、加工為主。輸入物質(zhì)、能量和信息，經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質(zhì)系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。
以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內(nèi)燃機等。
以信息處理為主，輸入信息和能量。主要輸出某種信息。如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等的產(chǎn)品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。
機械自動化系統(tǒng)除了具備上述必須的主功能外，還應(yīng)具體備其它內(nèi)部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能。
基于上述的功能構(gòu)成原理，既有利于設(shè)計或分析各種機械自動化的產(chǎn)品，又有利于開拓思路，便于創(chuàng)造發(fā)明和創(chuàng)新。例如，根據(jù)3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統(tǒng)產(chǎn)品。
此外，對于不同主功能的加工機構(gòu)，其運動方式不同，也構(gòu)成不同用途的機械。。因此，工件與刀具的運動方式不同，便產(chǎn)生不同用途的機床。所以說機械自動化的發(fā)展空間非常廣闊，具有極大的想向空間，需要我們利用先進技術(shù)符合科學(xué)原理來不斷創(chuàng)新，設(shè)計制造出一流的自動化產(chǎn)品。
3.機械自動化系統(tǒng)在實際生產(chǎn)中的技術(shù)控制要求
生產(chǎn)過程中，對各個工藝過程的物理量（或工藝變量）有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn)過程，對產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量起著決定性的作用。例如，精餾塔的塔頂或塔釜溫度，一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定，才能得到合格的產(chǎn)品；加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍，否則將影響后一工段的效果；化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度必須保持平穩(wěn)，才能使效率達到指標(biāo)。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提。
3.1 鍋爐汽包水位的控制
鍋爐汽包是生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，幾乎是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，保持鍋爐汽包的液位高度在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的，若水位過低，則會影響產(chǎn)氣量，且鍋爐易燒干而發(fā)生事故；若水位過高，生產(chǎn)蒸汽含水量高，會影響蒸汽質(zhì)量。這些都是危險的，因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產(chǎn)必不可少的措施，
1.雙沖量控制系統(tǒng)。在汽包水位的控制中，最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。如果根據(jù)蒸汽流量來進行校正，不僅可以補償“虛假水位”所引起的誤動作，而且使給水位控制閥的動作十分及時，從而減少水位波動，改善控制品質(zhì)。將蒸汽流量信號引入，就購入了雙沖量控制系統(tǒng)。從本質(zhì)上看，雙沖量控制系統(tǒng)是一個前饋（蒸汽流量）控制加單回路反饋控制的復(fù)合控制系統(tǒng)。這里的前饋僅為靜態(tài)前饋，若需要考慮兩條通道在動態(tài)上的差異，需引入動態(tài)補償環(huán)節(jié)。
2.三沖量控制系統(tǒng)。雙沖量控制系統(tǒng)還有兩個弱點：控制閥的工作特性不一定能成為線性特性，這樣要做到靜態(tài)補償就比較困難；同時，對于給水系統(tǒng)的擾動仍不能克服。為此可再將給水流量信號引入，構(gòu)成三沖量控制系統(tǒng)。
從這里可以看出，這是前饋控制與串級控制組成的復(fù)合控制系統(tǒng)。其中，汽包水位是主沖量（主變量），蒸汽，給水流量為輔助沖量。在汽包停留時間較短、“虛假水位”嚴重時，需引入蒸汽流量信號的微分作用。這種微分信號應(yīng)是負微分作用，以避免由于負荷突然增加和減少時，水位偏離設(shè)定值過高或過低而造成鍋爐停車。
如圖3-1所示，為三沖量控制系統(tǒng)的方框圖，加法器的運算關(guān)系與雙沖量控制時相同，各系數(shù)設(shè)置如下：
a 系數(shù)C1通常可取1或稍小于1的數(shù)值；
b 若采用氣開閥；C2取正值，C2的值可按物料平衡關(guān)系進行計算；
c I0的設(shè)置和取值仍與雙沖量控制系統(tǒng)相同。
在三沖量的控制系統(tǒng)中，水位控制器和流量控制器的參數(shù)整定方法與一般串級控制系統(tǒng)相同。在有些裝置中，采用了比較簡單的三沖量控制系統(tǒng)，只用一臺控制器及一臺加法器，加法器可接在控制器之前，也可接在控制器之后.加法器的正負號是針對采用氣關(guān)閥及正作用控制器的情況。接法的優(yōu)點是使用儀表最少，只要一臺多通道的控制器即可實現(xiàn)。但如果系數(shù)設(shè)置不能確保物料平衡，則當(dāng)負荷變化時，水位將有余差，這類接法，水位無余差，但使用儀表較前者多，在投運及系數(shù)設(shè)置等方面較前者麻煩一些。
3.2冷卻器的控制方案
冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達到生產(chǎn)工藝要求，工業(yè)用冷卻器的一般控制方案有以下幾種。
1.控制冷卻劑的流量。
為氨冷卻器控制冷卻劑流量的控制方案，其機理也是通過改變傳熱速率方程中的傳熱面積F來實現(xiàn)的。該方案控制平穩(wěn)，冷量（冷卻劑量）利用充分，且對壓縮機入口壓力無影響。但這種方案控制不夠靈活，另外蒸發(fā)空間不能得到保證，易引起氣氨帶液而損壞壓縮機。為此，可采用物料出口溫度與液位的串級控制方案，使用這種方案時，可以限制液位的上限，保證有足夠的蒸發(fā)空間。也可以采用選擇性控制方案。
2.控制氣氨排量。氨冷卻器控制氣氨排量的控制方案，其機理是通過改變傳熱速率方程中的平均溫度來控制工藝物料的出口溫度的，這種方案控制靈敏迅速，但制冷系統(tǒng)必須許可壓縮機入口壓力的波動。另外，冷量的利用不充分。為確保系統(tǒng)的安全運行，還需要設(shè)置一個液位控制系統(tǒng)，防止液氨進入氨管路而導(dǎo)致壓縮機損壞。
根據(jù)以上分析研究可知：自動控制裝置和被控的工藝設(shè)備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統(tǒng)。操作工坐在操作室里，就能觀察到整個裝置的變化。因此，保證生產(chǎn)過程的安全，降低了勞動強度。
4.機械自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
隨著機械自動化技術(shù)的快速發(fā)展，機械自動化產(chǎn)品有逐步取代傳統(tǒng)機電產(chǎn)品的趨勢，與傳統(tǒng)機電產(chǎn)品相比，機械自動化產(chǎn)品具有高的功能水平和附加值，它將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來社會、經(jīng)濟效益。
由于機械自動化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作自動化，所以生產(chǎn)力大大提高。例如：數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。柔性制造系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備利用率可提高1.5～3.5倍，機床數(shù)量可減少約50%，節(jié)省操作人員約50%，縮短生產(chǎn)周期40%，使加工成本降低50%左右。此外，由于機械自動化工作方式具有可通過調(diào)整軟件來適應(yīng)需求的良好柔性，特別適合于多品種、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)、是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、加速更新?lián)Q代的重要途徑。
4.1使用安全性和可靠性提高
機械自動化產(chǎn)品的功能包括：監(jiān)視、自動報警、自動診斷及自動啟用保護裝置等。這些功能在工作中避免和減少人身與設(shè)備事故，設(shè)備的安全性能有了很大提高，機械自動化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性。故障率降低，壽命得到了延長。
4.2改善勞動條件，有利于自動化生產(chǎn)
機械自動化產(chǎn)品自動化程度高，是知識密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)品，是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化、農(nóng)業(yè)自動化、交通自動化甚至是家庭自動化，從而可促進我國四個現(xiàn)代化的實現(xiàn)。
4.3節(jié)約能源，減少耗材
節(jié)約一次和二次能源是國家的戰(zhàn)略目標(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問題，機械自動化產(chǎn)品通過采用低能耗驅(qū)動機構(gòu)，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設(shè)備的能源利用率，可達到明顯的節(jié)能效果。同時，由于多種學(xué)科的交叉融合，機械自動化系統(tǒng)的許多功能一方面從機械系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到微電子、計算機系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng)，從而使得機械自動化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。
5.結(jié)論
因為現(xiàn)代機械自動化在設(shè)計和制造上具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義所以機械的設(shè)計、制造、都是圍繞著機械自動化來進行的。
機械自動化技術(shù)所面臨的共性關(guān)健技術(shù)是傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動化控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。所以說，機械自動化系統(tǒng)就是機電一體化系統(tǒng)。機電一體化的發(fā)展就是機械自動化的發(fā)展，所以廣大設(shè)計人員應(yīng)清醒的認識到機械設(shè)計制造只有向機械自動化設(shè)計制造方向發(fā)展，才是機械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。所以設(shè)計人員不能只熱衷于技術(shù)引進，不能僅僅安心于作為新技術(shù)的傳播者，而應(yīng)該作為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)造者。為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟廣闊的天地。
參考文獻：
[1]劉武發(fā)，劉德平.《機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)》.北京化學(xué)工業(yè)出版社. 2007.5
在機械工程中,有效利用智能化和機電一體化不僅可以提高機械工程中的生產(chǎn)效率、減小能量的損失、節(jié)約能源,而且可以有效地保證施工質(zhì)量,提高自動化水平,使其具有較高的精度。廣泛使用機電一體化不僅可以使機械工程有較好的經(jīng)濟性和較高的技術(shù)價格比,而且可以使操作更加簡單、輕便,在當(dāng)前,我國的機電一體化在工程機械中具有以下功能:
1.1自動報警、電子監(jiān)控以及故障自檢功能
在工程機械中,電子監(jiān)控就是對其傳動系統(tǒng)、工作配件、制動系統(tǒng)、發(fā)動機以及液壓系統(tǒng)等的工作狀態(tài)進行監(jiān)控,一旦在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)了異常現(xiàn)象,自動報警系統(tǒng)就會對出現(xiàn)故障的部位進行準(zhǔn)確地定位,然后便能有效改善工作人員的工作條件,迅速提高機械設(shè)備的效率,還可以使設(shè)備的維護檢修工作變得更加簡單,使停機維修的時間減少,降低維修使用的費用,盡量延長機械設(shè)備的使用壽命。
1.2有效控制柴油機的功能
在工程機械中,有效利用電子油門的控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置以及電子調(diào)速器等機械設(shè)備可以真正實現(xiàn)控制柴油機的功能。
1.3使作業(yè)精度提高的功能
在瀝青以及水泥混凝土攪拌的現(xiàn)代設(shè)備中,為了能夠提高成品料的作業(yè)精度,都廣泛采用了微機控制的電子稱量系統(tǒng),而且實現(xiàn)了稱量過程的自動化。因為應(yīng)用了自動化的找平系統(tǒng),所以大大提高了瀝青混凝土攤鋪機的施工質(zhì)量。另外,瀝青混凝土攤鋪機因為使用了有超聲波技術(shù)的自動供料系統(tǒng)而完全實現(xiàn)了調(diào)節(jié)的自動化,進而在一定程度上提升了攤鋪的質(zhì)量。對鏟運機鏟斗刀刃、平地機刮刀以及土機鏟刀進行機電一體化的控制,不僅可以有效減輕機械工作人員的勞動強度,而且真正提高了工程機械作業(yè)的精度和效率。
1.4使生產(chǎn)率提高、降耗節(jié)能的功能
在傳統(tǒng)的工程機械中,一般能量利用率比較低,比如液壓挖掘機的燃料能量的利用率在30%左右,這樣低的能量利用率使得工程機械必須注重節(jié)能發(fā)展。在發(fā)達國家,他們的挖掘機都已經(jīng)采用新型的節(jié)能控制器,這種控制器不但有良好的節(jié)能效果,而且采用卡特電子效率的控制系統(tǒng),通過綜合控制泵和發(fā)動機,大大提高了工程機械的生產(chǎn)效率。
1.5工程機械作業(yè)過程的半自動化或自動化功能
為了真正減輕工作者的工作效率,提高機械的生產(chǎn)效率,大量的企業(yè)在工程機械中開始實行半自動化或自動化控制。這種功能還減少了由于工作者的經(jīng)驗不足而對作業(yè)精度的影響。在我國一些先進的企業(yè)中,其挖掘機都設(shè)有特殊的軌跡控制系統(tǒng),即挖掘軌跡控制系統(tǒng)。在控制板上,有關(guān)的工作人員只要把挖掘機運動軌跡的路線設(shè)計好,就可以依照各種角度傳感器的信號利用微機控制系統(tǒng)對動臂、鏟刀和斗桿進行自動控制,這樣不僅實現(xiàn)了對工程機械作業(yè)進行自動化控制,而且還能夠精確挖掘各種特定開口與斷面的斜面、溝槽。
2我國機電一體化在工程機械中的應(yīng)用前景
由于控制、電子、計算機、光學(xué)等多種學(xué)科與技術(shù)的快速發(fā)展,我國的機電一體化也得到了前所未有的發(fā)展,如今在工程機械領(lǐng)域機電一體化的應(yīng)用前景可以分為以下幾個方面:
2.1模塊化
由于科學(xué)技術(shù)不斷進步,社會分工不斷精細,我國機電一體化的產(chǎn)品數(shù)量和產(chǎn)品種類也變得越來越多,所以,應(yīng)該加快實現(xiàn)機械產(chǎn)品的動力接口、機械接口和電器接口的標(biāo)準(zhǔn)化,雖然這項工作比較復(fù)雜而且困難,但是卻尤為重要,因此說,工程機械機電一體化的發(fā)展變成模塊化是一項任重而道遠的任務(wù)。但是,只要實現(xiàn)了工程機械機電一體化的模塊化,就可以有效匹配各單元和部件,比如:具備視覺、識別以及圖像處理等功能的控制單元、減速于一體的動力單元等等。只有這樣,整個社會才能進一步分工,新產(chǎn)品才能更快被研發(fā),工程機械才能不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。
2.2智能化
在21世紀的工程機械領(lǐng)域,機電一體化將會把智能化應(yīng)用作為一個重要的發(fā)展方向,現(xiàn)如今,有越來越多的人開始研究人工智能方面的內(nèi)容,主要表現(xiàn)在機器人和數(shù)控機床的智能化應(yīng)用上。一般所說的智能化就是指在有關(guān)的控制理論的基礎(chǔ)上,利用人工智能、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、運籌學(xué)等新思想、新手段在工程機械上中進行應(yīng)用和分析,讓工程機械通過自己的判斷推理、邏輯思維以及自主決策等能力進行運作,這樣就使得機電一體化滿足了更高的要求。為了符合時代的發(fā)展趨勢,工程機械的智能化發(fā)展將成為必然。
2.3網(wǎng)絡(luò)化
機電一體化之所以在工程機械中獲得廣泛應(yīng)用,這與計算機信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展是分不開的。目前,大多數(shù)新型的機電一體化都具有較高的質(zhì)量、強大的功能,而且有相當(dāng)好的社會價值和經(jīng)濟價值,因此只要借助網(wǎng)絡(luò)就會在很短的時間內(nèi)迅速暢銷。與此同時,在工程機械中監(jiān)視技術(shù)和遠程控制技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用越來越廣泛,現(xiàn)在看來,機電一體化的發(fā)展趨勢將逐漸趨向信息化和網(wǎng)絡(luò)化。
2.4可持續(xù)化
不可否認,工業(yè)化的進程在很大的程度上提高了我們的生活質(zhì)量和水平,然而,對我們的生活環(huán)境也造成了一定程度上的破壞,嚴重浪費了大量的自然資源。新世紀以來,人們越來越關(guān)注環(huán)保問題,公民也一直在不斷加強自己的環(huán)保意識,綠色產(chǎn)品的概念和設(shè)計制造越來越受到歡迎。已經(jīng)有越來越多的企業(yè)在制造、使用、設(shè)計以及銷毀工程機械產(chǎn)品時都注重環(huán)保的要求,盡量提高資源的利用效率,滿足人們的健康需要。所以,在工程機械中,可持續(xù)化的綠色機電一體化產(chǎn)品將會越來越受人們的歡迎。
關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè) 機電一體化 煤礦開采 應(yīng)用
伴隨著社會發(fā)展和科技的不斷進步，在煤礦開采中的設(shè)備也越來越綜合化和自動化，并且其設(shè)備技術(shù)不斷的向著組裝及綜合利用的方向發(fā)展。這些先進的技術(shù)和設(shè)備進一步的加快了煤礦企業(yè)的采煤速度和效率，為企業(yè)的經(jīng)濟效益做出來重大的貢獻。這其中，機電一體化在企業(yè)中的應(yīng)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(guān)情況進行簡要的概述，并就目前我國煤炭企業(yè)中機電一體化在煤炭開采中的應(yīng)用情況進行簡單的分析和總結(jié)，使得機電一體化技術(shù)更好的應(yīng)用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程中去，從而不斷的促進和推動我國煤炭企業(yè)的高效、快速、可持續(xù)發(fā)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(shù)引進機械設(shè)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(shù)、電子化設(shè)計同機械裝置進行有機的結(jié)合，構(gòu)成一個現(xiàn)代化、信息化、自動化的綜合工作系統(tǒng)。
2、機電一體化的核心技術(shù)
目前，機電一體化的核心技術(shù)主要包括兩方面，即硬件技術(shù)和軟件技術(shù)。
1）機械本體技術(shù)
主要包括精度的提高、質(zhì)量的減輕、性能的改善等。目前的現(xiàn)代機械采煤產(chǎn)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(zhì)量，就要在改進結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用新型的非金屬復(fù)合材料進行制作，從而實現(xiàn)機械產(chǎn)品驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，提高控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)，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(shù)
現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的進步和更新，其主要的內(nèi)容就是對信息處理技術(shù)的更新和發(fā)展。因此，要想進一步的發(fā)展機電一體化，就必須要對信息處理設(shè)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(shù)/模轉(zhuǎn)換設(shè)備等的安全性和可靠性，從而提高設(shè)備的處理速度。
3）接口技術(shù)
對數(shù)據(jù)傳遞進行格式的規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化能夠使得各計算機之間實現(xiàn)通信，而在這一過程中，采用同一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的接口對信息的傳遞和維修以及設(shè)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(shù)人員在系統(tǒng)接口的高速串行以及低成本方面進行重點的研究和開發(fā)，從而解決光藕器及光導(dǎo)纖維的標(biāo)準(zhǔn)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(shù)
這一技術(shù)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(tǒng)的干擾因素進行防御。目前，通常在機電一體化系統(tǒng)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(fā)非接觸的檢測技術(shù)。
5）軟件技術(shù)
軟件技術(shù)主要指的是軟件的標(biāo)準(zhǔn)化，具體包括程序固化、程序模塊化、程序標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)生產(chǎn)和維修的效率。
二、煤礦機電一體化在煤礦開采中的應(yīng)用
目前，機電一體化技術(shù)在煤炭開采中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面，具體內(nèi)容即：
1、應(yīng)用于采煤機當(dāng)中
在采煤機中運用機電一體化技術(shù)，是煤礦開采中的一個典型的應(yīng)用。如電牽引式的采煤機。與傳統(tǒng)的液壓牽引比較，這種采煤機主要有以下幾個方面的優(yōu)勢，即：效率高、重量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單；牽引良好；使用壽命長、運行可靠；動態(tài)特性好、反應(yīng)靈敏；并可運用于大傾角的煤層當(dāng)中。
2、應(yīng)用于帶式輸送機當(dāng)中
煤礦井下的主要原煤輸送設(shè)備就是帶式的輸送機。它也是最容易實現(xiàn)機電一體化的煤礦設(shè)備之一。當(dāng)前，其CST可控軟啟動設(shè)備主要采用了電、機、液的一體化技術(shù)。它能夠為平滑起動系統(tǒng)輸送大慣性的載荷。同時，也能夠有效地提高輸送機在監(jiān)控設(shè)備方面的功能、壽命、靈敏度和可靠性。
3、應(yīng)用于提升機當(dāng)中
在煤礦的開采設(shè)備當(dāng)中，礦井提升機是當(dāng)前機電自動化、一體化技術(shù)應(yīng)用最為廣泛、深入的設(shè)備。特別是在內(nèi)裝式的提升機和全數(shù)字化的交直流提升機上的應(yīng)用。內(nèi)裝式的提升機主要是將提升機在結(jié)構(gòu)上使得驅(qū)動同滾筒結(jié)為一體，大大的簡化了設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)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(shù)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(shù)和過程進行極大的簡化，使得機械設(shè)備的硬件能夠互相兼容、配置簡單。
4、應(yīng)用于其他方面
機電一體化技術(shù)還應(yīng)用于其他的機械設(shè)備當(dāng)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(shù)進行有機的結(jié)合，從而避免了對支架和頂板的沖擊所產(chǎn)生的載荷。再如，液壓支架也向著電液控制的方向不斷發(fā)展。同時，電液控制設(shè)備還能對支架的工作狀態(tài)進行檢測。在煤礦的供電方面推行機電一體化的節(jié)能設(shè)備，從而使供電系統(tǒng)在質(zhì)量、功率以及可靠性方面都得到了極大的提高。
結(jié)語
目前，我國的計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)以及軟件技術(shù)都進行著快速的發(fā)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(shù)字化、自動化的性能方向發(fā)展躍。因此，在煤礦企業(yè)的開采生產(chǎn)中應(yīng)用和推廣機電一體化技術(shù)的使用，為我國煤炭企業(yè)提高煤礦在采、掘、運等方面的工作效率，以及煤礦生產(chǎn)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(yè)不斷向著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全、高效、潔凈的方向建設(shè)和發(fā)展。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：煤炭機電自動化；實用技術(shù)；發(fā)展前景
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.171
1 煤炭機電自動化實用技術(shù)
1.1 機電自動化
在機械設(shè)備技術(shù)中結(jié)合微電子技術(shù)，就形成了機電自動化，它是在不斷發(fā)展的科技條件下產(chǎn)生的自動化產(chǎn)品。機電自動化技術(shù)中有各種高科技技術(shù)融合，并且不僅僅是簡單地在微電機和機械技術(shù)的基礎(chǔ)上進行疊加，而是不斷的進行融合、發(fā)展和更新，進一步完善煤礦機電自動化的發(fā)展，提高其科學(xué)性。目前中國都已經(jīng)將自動化診斷系統(tǒng)安裝在了煤礦機電開采機械設(shè)備上，同時還安裝了工程監(jiān)測管理系統(tǒng)，進行全過程的管理并且處理、轉(zhuǎn)換、傳輸并保存相關(guān)的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備了充分的信息和依據(jù)對機械設(shè)備工作人員進行指導(dǎo)，使煤礦機電設(shè)備具有了更好的自行診斷效果，幫助維護工作的順利進行。
1.2 控制計算機的網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步可謂是日新月異，目前煤礦機電設(shè)備需要有良好的安全技術(shù)保障來對其運行進行保護，相關(guān)的檢測管理系統(tǒng)也在慢慢增加，在發(fā)展中形成了各自的運行體系，在設(shè)備運行的時候如果沒有及時并且順暢的進行信息溝通，就可能會增加項目的投資成本，影響維護工作的順利開展，需要進一步對煤礦機電自動化實用技術(shù)進行研究、強化發(fā)展，才能真正解決這種問題。煤礦井下使用的各種單獨機械設(shè)備以及數(shù)據(jù)測量點等都需要處于網(wǎng)絡(luò)之中，可以順利聯(lián)網(wǎng)進行運算，不管用哪臺現(xiàn)場機械設(shè)備都可以查閱到相關(guān)的信息，這樣一來現(xiàn)場工作人員就有更多的機會來對系統(tǒng)運行進行控制或者進行信息發(fā)送了，煤礦機電也因此實現(xiàn)了統(tǒng)一的調(diào)度運行管理和統(tǒng)一控制。
1.3 煤礦機電一體化
機電一體化是煤礦機電應(yīng)用系統(tǒng)中相對完整并且實用性高的，這項技術(shù)擁有智慧能化和柔性化兩個最大的特點，智能化指的是機電設(shè)備一體化在運行的時候，提前安裝一些程序，就可以檢測機電設(shè)備每個機構(gòu)運作的真正情況了，作用是在煤礦機電機械設(shè)備運行的時候可以自我進行管理和監(jiān)控，出現(xiàn)故障自我診斷以及自我檢查，維護人員就不需要再負擔(dān)繁重的工作了，同時自動化的信息處理以及保存過程，使煤礦機電設(shè)備獲得了更高的運行效率，從整體上改善了中國煤炭企業(yè)的發(fā)展。
2 中國煤礦機電自動化實用技術(shù)的發(fā)展前景
2.1 應(yīng)用在礦井安全生產(chǎn)和安全檢測方面
煤礦機電自動化實用技術(shù)在今后的日子里還會得到不斷的發(fā)展，并且在礦井安全生產(chǎn)和檢測方面得到廣泛的應(yīng)用。中國的煤炭企業(yè)中絕大多數(shù)都是以自動化集約管理方式來進行生產(chǎn)的，煤礦企業(yè)因此具有了更高的安全運行效率，例如各種遠程操控技術(shù)的使用，這種非常實用的自動化技術(shù)通過無人監(jiān)管解放了人力資源，而且可以有效的監(jiān)督和管理礦井運行的安全，完成記錄工作，在獲取和收集數(shù)據(jù)的時候作用也是比較明顯的，管理人員從繁瑣的工作中擺脫了出來，工作效率也得到了提升。
2.2 應(yīng)用在煤礦提升機方面
煤礦提升機在工作的時候，為了保證開采煤礦的過程中提升容器往來工作都能安全的實施下去，設(shè)備必須具有良好的運行安全效率，在煤礦提升機工作過程中必須要加強應(yīng)用自動化實用技術(shù)。自動化技術(shù)是提升機運行機制的有效保障，使用信息技術(shù)我們可以實現(xiàn)遠程管理和監(jiān)控工作自動化的進行，提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，并且科學(xué)的調(diào)節(jié)信號變頻。這種自動化全數(shù)字的管理方式可以保證控制和調(diào)節(jié)的有效性，使用那些控制性能好的儀器來對程序運行過程進行調(diào)節(jié)，強化主動控制，做好監(jiān)控管理以及調(diào)節(jié)，真正為煤礦提升機的運行打好基礎(chǔ)，使其變得更加安全且高效，同時提升信號方面煤礦機電自動化實用技術(shù)的應(yīng)用效果也得到了有效的提高。
2.3 應(yīng)用在煤礦采掘方面
采掘工作是非常危險的，煤礦工人需要在煤礦井下進行采掘作業(yè)，一旦有事故出現(xiàn)很可能會帶來人身傷害，而且我們無法事先監(jiān)測這種事故并做錯預(yù)防措施。如今應(yīng)用了煤礦機電自動化實用技術(shù)，在對采煤機進行牽引的過程中自動化實用技術(shù)發(fā)揮了很大的作用，特殊情況下可以做到發(fā)電制動管理，對牽引機進行同時的牽引制動，這樣在50°傾斜角煤層環(huán)境中作業(yè)的工作就能更加的安全，并且采掘的效率也能得到提升。
參考文獻：
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1.1建立煤礦開采的監(jiān)測和控制系統(tǒng)
現(xiàn)代煤礦機電一體化技術(shù)綜合多種高新技術(shù)，其中計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對煤礦開采過程中的監(jiān)測和保護控制，而且相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)能夠直接反映在計算機顯示屏上。美國JOY公司生產(chǎn)的采煤機圖形顯示系統(tǒng)是當(dāng)前煤礦開采階段實施監(jiān)測和保護控制的先進代表，它是由多個信息顯示頁和連續(xù)性狀態(tài)圖組成，在煤礦開采過程中，系統(tǒng)操作者能夠為相關(guān)機械設(shè)備提供重要的信息數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，它能夠發(fā)出警報指令，從而為系統(tǒng)提供保護控制。提升機是煤礦機電一體化產(chǎn)品運用的典型代表，該產(chǎn)品的控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)都實現(xiàn)了自動化。其自動化控制與計算機之間、自動化控制與傳動控制之間、裝卸載站與自動化控制計算機之間都是通過PMS網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)信息的通迅，該提升機已經(jīng)形成一個雙保護控制以及自動診斷等功能的全自動技術(shù)。
1.2煤礦機電一體化具有通信聯(lián)網(wǎng)的良好性能
一般情況下，在計算機上設(shè)置通信接口或?qū)Ｓ猛ㄐ拍K，能夠利用光纖實現(xiàn)與其它設(shè)備的連接，從而實現(xiàn)信息互換、聯(lián)動以及綜合控制。在一些發(fā)達國家中，他們通過在采煤機上安裝調(diào)制解調(diào)器，利用電纜將信號送到調(diào)職解調(diào)器上，再將信號傳送至地面控制中心，對采煤機實施全過程的監(jiān)控。另外，采煤機還可以與其他機械設(shè)備和運輸設(shè)備進行信息互換和聯(lián)動控制；在歐洲一些發(fā)達國家中，已經(jīng)研發(fā)出一種智能化的磁力啟動器，通過采用單片機來實現(xiàn)機體的保護和信息顯示功能，采用PLC技術(shù)來實現(xiàn)機體控制，從而實現(xiàn)智能化的保護、控制。另外，通過設(shè)置相應(yīng)的通信接口，能夠與上位機組成通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對煤礦井下電網(wǎng)的遙感、遙信以及遙控，實現(xiàn)了礦井下電網(wǎng)綜合自動化的需求。
1.3傳感器技術(shù)的應(yīng)用
在煤礦機電一體化產(chǎn)品中，傳感器是其重要的組成部分，它能夠煤礦機電一體化產(chǎn)品獲取信息數(shù)據(jù)的載體，一旦其質(zhì)量性能得不到保障，就會直接影響機電一體化產(chǎn)品的可靠性和安全性。當(dāng)前，煤礦開采中使用的傳感器都是采用紅外線、光纖以及射線等新材料組成，另外，將傳感器的敏感元件和變送電路等相連接，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)參數(shù)的測量，還能夠?qū)C電一體化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進行綜合處理、計算，實現(xiàn)自動歸零、自動補償以及自動診斷，實現(xiàn)了傳感器的智能化水平。
2煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展的思考
首先，采用PLC技術(shù)作為煤礦機電一體化的核心裝置，因為PLC使用起來更加方便，而且其計算功能和儲備工程非常強大，在實際運行過程中消耗的能源較少，比較經(jīng)濟，在礦井工作面狹小的空間里更加適用。所以未來煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展要充分運用PLC技術(shù)，在保證煤礦開采安全性和可靠性的同時，提供更強大的功能效果。煤礦機電一體化技術(shù)應(yīng)該具備有效的通信功能，而且其通信方式要具備良好的開放性和可靠性，這樣有利于對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的控制和保護。其次，我國煤礦機電一體化產(chǎn)品種類繁多，在實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)測、控制以及保護過程中不夠完善，應(yīng)該進一步提高煤礦機電一體化的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性以及通用性，在使用過程中應(yīng)該具備良好的安全性、穩(wěn)定性以及可靠性。重視煤礦機電一體化的先進技術(shù)研發(fā)，不斷優(yōu)化煤礦機電一體化產(chǎn)品功能和性能，使其能夠為我國煤礦事業(yè)提供更加強大的技術(shù)保障。
3結(jié)語
1有利于安全生產(chǎn)機電一體化
有利于安全生產(chǎn)，煤礦井下作業(yè)環(huán)境陰冷、潮濕、粉塵多，對工人的身體健康的危害很大，采用機電一體化后，一方面可以減少人工作業(yè)，優(yōu)化作業(yè)環(huán)境;另一方面，引入機電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)信息化自動控制，能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)備功率實時變化，能夠?qū)崿F(xiàn)除塵機、采煤機、烘干機等機械設(shè)備的轉(zhuǎn)速自動變速功能，大大降低機械的磨損。
2能夠提高作業(yè)效率盡管
目前很多企業(yè)開始進行機械采礦作業(yè)，但機械化水平不高，煤礦工人勞動強度依然很大。使用機電一體化技術(shù)后，可以代替大量勞動工人或普通機械設(shè)備進行作業(yè)，節(jié)省人力資源，可以有效提高挖掘效率，降低生產(chǎn)成本。
3有利于提高經(jīng)濟效益
機電一體化有利于提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，主要是因為:①大大節(jié)省了物力、人力，節(jié)省了人力成本和其他機械設(shè)備使用和維護成本。②煤礦生產(chǎn)實現(xiàn)了自動化作業(yè)，勞動生產(chǎn)率得到了提高。③員工的安全狀況得到了保障，工作環(huán)境得到了改善。
二機電一體化在煤礦機械中的應(yīng)用
1在線監(jiān)控、故障診斷及自動報警監(jiān)控系統(tǒng)
在大部分煤礦得到了廣泛的安裝或使用，監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地監(jiān)控采礦系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)以及運輸系統(tǒng)等。若被監(jiān)控對象發(fā)生異常，監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)出警報，監(jiān)控系統(tǒng)具有強大的優(yōu)勢。1)能夠自動診斷系統(tǒng)是否出故障及故障原因。2)可以及時準(zhǔn)確地發(fā)出警報。3)能夠提高設(shè)備的使用壽命。4)能夠減少維修的成本和時間。5)可以有效提高安全事故責(zé)任人的管理水平。
2提升機械設(shè)備
半自動化或自動化程度煤礦機械設(shè)備的自動化或半自動化控制可以大大降低或減少因人為錯誤操作而導(dǎo)致的安全問題，還可以降低工人的作業(yè)難度，有效提升勞動生產(chǎn)率。
3應(yīng)用于節(jié)能減排信息化
編程可以將液壓機、烘干機、傳送機等機器的電能消耗量控制在合理的水平，避免了由于人員操作而造成的貨物裝載不滿或超載的現(xiàn)象，可定量傳輸原煤，大大降低了電量的消耗，提高了煤礦生產(chǎn)效率，優(yōu)化了產(chǎn)業(yè)能耗結(jié)構(gòu)，達到了節(jié)能減排的效果。
三機電一體化在煤礦機械中的發(fā)展方向
1更加智能化
智能化可以使煤礦開采系統(tǒng)更完善，能夠更好地滿足煤礦生產(chǎn)中的安全性、經(jīng)濟性等要求。煤礦井下地形復(fù)雜，工作條件惡劣，各類安全事故時有發(fā)生。雖然人工操作難以避免，但煤礦智能化是一種趨勢。
2更加微型化
機電一體化更加微型化是指在煤礦機械生產(chǎn)中，機電一體化技術(shù)逐漸應(yīng)用于微型領(lǐng)域。這是因為微型化具有體積偏小、便于操作等優(yōu)點，它能夠為煤炭機械發(fā)展提供更高質(zhì)量的服務(wù)。
3更加網(wǎng)絡(luò)化
隨著信息時代的到來，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，從而把人們的生活生產(chǎn)緊密聯(lián)系在一起。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中后能夠?qū)γ旱V生產(chǎn)進行實時監(jiān)控，能夠提升煤礦生產(chǎn)的安全性能。鑒于這些優(yōu)勢，機電一體化在煤礦機械中必然趨于網(wǎng)絡(luò)化。
4更加環(huán)保化
現(xiàn)如今，環(huán)保提升為國家的重要日程。在煤炭生產(chǎn)中，環(huán)保更是成為了一個重要問題。因此，在煤炭開采中，環(huán)保問題必須放在首要位置，摒棄傳統(tǒng)煤礦開采方式，將廢水回收再利用等進行科學(xué)、合理的規(guī)劃，使煤炭生產(chǎn)得到可持續(xù)發(fā)展，使煤礦生產(chǎn)與地區(qū)經(jīng)濟保持協(xié)調(diào)發(fā)展。
四結(jié)語
