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摘 要：随着科学技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的迅速发展,机电一体化技术的应用也越来越广泛.本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究.
关键词：机电一体化 应用发展
一、机电一体化概要
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置和电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称.
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容.但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置和布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术.由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品.因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面.只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑.这是机电一体化和机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别.机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力.但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节和控制自动诊断和保护等.即机电一体化产品不仅是人的手和肢体的延伸,还是人的感官和头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化和机械电气化在功能上的本质区别.
二、机电一体化技术的应用
1.在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上,靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的.先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造.现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度.近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等.
2.机电一体化技术在饮料行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一.机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用.不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备.可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力.
3.机电一体化技术在钢铁企业中的应用
（1）计算机集成制造系统
钢铁企业的CIMS是将人和生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制.现场总线技术（FBT） 现场总线技术是连接设置在现场的仪表和设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路.采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置和更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送.随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速.由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平.交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大.
（2）开放式控制系统
“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享.开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制和经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表和控制室的控制设备互联,实现测量和控制一体化.
（3）分布式控制系统（DCS）
分布式控制系统采用一台 计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元.利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制.分布式控制系统和集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流.
三、机电一体化技术的发展趋势
1.智能化
智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力.例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便.随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步和发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地.
2.数字化
微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计和制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等.数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面.数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复.
3.模块化
这是一项重要而艰巨的工程.由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作.如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等.这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品.从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化.
4.网络化
网络技术的兴起和飞速发展给社会各个领域带来了巨大变革.由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾.而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展.
5.自源化
自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池.由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处.
6.微型化
微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势.微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统.微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势.
7.绿色化
工业发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生.绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品.在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用.
随着机电一体化技术的发展,各种产品和装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益和社会效益.
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参考文献：
1、 高职机电一体化技术专业现代学徒制实施 摘 要：我国在经济大力发展的同时，科学技术进步水平也得到了不断进步和提高。在国民经济中，制造业的地位越来越重要，制造企业对专业人才的需求量也越来。
2、 探析在智能制造中机电一体化技术的应用 摘 要：当前的科技在社会的不断发展中得到了快速进步，尤其是近些年，新兴技术的不断出现为人类社会的生活带来了极大便利。其中在智能制造中的机电一体化。
3、 新时期煤矿机电一体化技术和 摘 要：本文认真分析了当前我国煤矿机电一体化技术的发展现状，在此基础之上，着重针对关于如何在新时期进一步发展煤矿机电一体化技术有效措施进行了更加。
4、 机电一体化技术在智能制造中的应用 摘要：自我国改革开放以来，科学技术获得了突飞猛进的发展。而由当前的企业生产也可以看出，机电一体化已经成为我国工业发展的强劲动力。机电一体化属于综。
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6、 机电一体化技术应用和构建 机电一体化技术在近年来获得了较多的发展与应用，在对应领域当中发挥出了重要的作用。在本文中，将就机电一体化技术的应用和发展进行一定的研究。在现代。