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机电一体化的基本概念范文1
关键词：机电一体化；数控机床；应用
中图分类号：TH-39文献标识码： A 文章编号：
前言
随着经济社会的不断发展和科学技术的更新进步，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。由于大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，特别是微型电子计算机的空前发展，促进了机械技术和电子技术的相互交叉和相互渗透，并使机械技术和电子技术在系统论、信息论和控制论的基础上有机地结合起来，形成了机电一体化技术。数控机床作为机电一体化产品的典型代表在当今制造业中扮演着非常重要的角色，本文就机电一体化在数控机床中的应用进行分析探讨。
1 机电一体化的基本概念
机电一体化的基本概念是根据系统功能目标和优化组织目标。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，随着科学技术的不断发展。由此而产生的功能系统---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，成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。机电一体化是从系统的观点出发，合理配置与布局各功能单元，还将被赋予新的内容。并使整个系统最优化的系统工程技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称，是综合运用机械技术、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，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。具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，还能赋予许多新的功能。其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，但是发展到机电一体化后。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面，其主要功能依然是代替和放大的体力，机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。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，这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。因此，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。
2 机电一体化在数控机床中的应用
2.1 机械设计技术的应用
机械技术是机电一体化的基础。在机械与电子相互结合的实践中，机电一体化不断对机械设计技术提出更高的要求（如结构更新颖、体积更小、质量更轻、精度更高、动态性能更好等），使现代机械技术相对于传统机械技术发生了很大改变。所谓数控机床，它主要还是一台用来加工零件的设备，但其在应用机电一体化之后，已不再是原来意义上简单的机床。数控机床的主传动、各个坐标轴的进给传动都由单独的伺服电动机驱动，并且各个坐标轴之间的运动关系通过计算机来进行协调控制。数控机床的机床本体部分相对于以往的普通机床做了很大的改进，主要包括以下几点：（1）采用了全封闭或半封闭防护装置。数控机床采用封闭防护装置可防止切屑或切削液飞出，给操作者带来意外伤害。（2）采用自动排屑装置。数控机床大都采用斜床身结构布局，便于采用自动排屑机，排屑方便。（3）主轴速高，工件装夹安全可靠。数控机床主轴箱大都由电主轴或传统机械主轴单元加变频电动机和变频器组成，以适应更高的转速要求；采用液压卡盘，夹紧力调整方便可靠，同时也降低了操作工人的劳动强度。（4）可自动换刀数控机床都采用了自动回转刀架，在加工过程中可自动换刀，连续完成多道工序的加工。（5）主、进给传动分离。数控机床的主传动与进给传动采用了各自独立的伺服电机，使传动链变得简单、可靠。同时各电机既可单独运动，也可实现多轴联动。这些都是机电一体化总体设计技术和机械设计技术的成功应用。
2.2 自动控制等技术的应用
在数控机床中，主要采用高精度定位控制、速度控制等自动控制技术，来保证数控机床的正常运行。信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出，它们大都依靠计算机来进行，因此计算机技术与信息处理技术是密切相关的。所谓数控机床，其与普通机床的最大区别即在于“数控”，数控就好比给一台机器装上了一个“脑袋”，这是机电一体化应用中最为普遍的一点，同时它也是数控机床的核心。这部分集合了计算机技术、信号变换技术、软件编程技术等多项机电一体化技术，通过接收操作者通过输入装置输入的加工机电一体化在数控机床中的应用信息，经数控装置的系统软件或逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理后，发出相应的脉冲到伺服系统，以驱动机床。如广泛应用于数控机床的可编程控制器（PLC），它主要是接收数控装置的 M、S、T 指令，对其进行译码并转换成相应的控制信号，控制辅助装置完成机床的相应开关动作，同时接收操作面板和机床的 I/O 信号，送给数控装置，经其处理后，输出指令来控制数控装置的工作状态和机床的动作。数控机床中，计算机与信息处理装置指挥整个产品的运行，信息处理是否准确、及时，直接影响到产品的质量和效率。
2.3 执行与驱动技术的应用
数控机床中的伺服系统主要包括主轴驱动单元、进给驱动单元、主轴电机和进给电机等，完成接收数控装置输出的指令信息，经功率放大后，驱动机床执行机构按规定的路径运动，以加工出符合要求的零件。伺服驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件一方面通过电气接口与数控装置相连，以接收数控装置的控制指令；另一方面又通过机械接口与机械传动和执行机构相连，以实现规定的动作，因此伺服驱动技术是直接执行操作的技术，对机电一体化产品的动态性能、稳态精度、控制质量等具有决定性的影响。伺服系统在数控机床中的成功应用，使得数控机床具有较高的精度与稳定性。
2.4 检测与传感技术的应用
在数控机床中测量与反馈是由检测元件和相应的电路组成，它们将检测到的信号反馈至比较电路，经信号比较和信号放大驱动机床，以准确的速度做准确的定位。这是由于检测与传感技术是机电一体化的关键技术，它主要是将所测得的各种参量如位移、位置、速度、加速度、力、温度、酸度和其他形式的信号灯转换为统一规格的电信号输入到信息处理系统中，并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式和动作幅度。传感与检测技术是数控机床不可或缺的一部分，它实现的是数控机床自身的实时监控与检测，保证每一个行动都按照下发的指令去操作，从而有效地保证了机床的正常运行与产品的质量。
结束语
随着经济社会的不断发展和科学技术的更新进步，和微电子技术突飞猛进的发展，计算机本身也发生了巨大变革。以微型计算机为代表的微电子技术逐步向机械领域渗透并与机械技术有机结合所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能、生产方式及管理体系均发生了重大改变，从而使工业生产进入了一个崭新的“机电一体化时代”。机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献：
［1］袁中凡.机电一体化技术［M］.北京：电子工业出版社，2006
机电一体化的基本概念范文2
关键词：机电一体化；传感器；检测技术
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0100-01
目前，我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。机电一体化是现代科技发展下的产物，它在各个领域都有所应用，并且起着非常大的作用。本文主要介绍传感器与检测技术的基本概念，和传感器检测技术在机电一体化系统中的具体应用及发展趋势。
一、传感器与机电一体化的介绍及联系
（一）传感器的概念
在工程作业中，能按照固定规律将一种量转换成同种或者不同种量值并且传输出去的工具，我们称它为传感器。传感器和人类的器官有相同点，并且在人类器官上有所延伸。在信息化的社会中，人们通常也利用传感器检测力、压力、速度、温度、流量、湿度、生物量以及更多的非电量信息来促进生产力的发展。
（二）机电一体化的简介
日本机械振兴协会经济研究所对机电一体化提出的解释在国际上被首次认可，也可以说是机电一体化的初步定义，“机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机融合而成的系统总称”。从它的定义上能看出，机电一体化技术涉及到了很多方面，例如，机械制造技术、测试技术、人工智能技术、微电子技术等等。
（三）传感器与机电一体化的联系
传感器技术在机电一体化中起到非常关键的作用，它不仅能控制机电一体化系统的正常运作，还能在各种程度上为机电一体化提供相关运作的信息。在具体的操作上，传感器主要的作用是检测机电一体化系统自身、操作对象以及作业环境。从此可以看出，克服种种自身与环境带来的影响，并且能够准备，快捷的获取到所需的信息，才能使机电一体化系统的工作效率提高。所以，没有传感器对信息精确、快速的处理，就没有机电一体化的高水平工作效率。机电一体化在某种程度上带动了自动化技术的发展，而传感器技术水平的高低，很大程度上影响着机电一体化的自动功能，传感器技术水平越高，自动化水平就越高。
二、传感检测技术在机电一体化中的具体应用
（一）机器人需要传感器
机器人是自动化科技的代表产物，它的自动化程度在某些方面实现了很大的突破。它之所以具备良好自动化功能，在操作中能够准确无误，其中主要原因是传感器的作用。传感器在机器人内部感知到自身、外部或者操作对象的状态，从而对信息进行处理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。
（二）机械加工过程的传感检测技术。
1.切削过程和机床运行过程中的传感技术应用
切削过程中，传感器的主要作用是对提高切削过程的效率、制造成本和对金属材料的切割的检测。传感器通过对切削力、切削过程振动、切削过程的声音发射和切削过程中电机的功率等传感参数的检测，来对切削过程中的切削力、振动的变化进行有效的辨识。在机床的运行方面，传感器的主要是对驱动系统、温度的监测与控制、轴承和回转系统以及安全性进行跟踪检测，其检测结果具体有机床故障停留时间、工件的粗糙程度、加工过程中的准确度和精度、液的流量和机床的运行状态等传感参数。
2.工件加工过程的传感
对工件的过程监视是传感器在工程与研究中最早的应用，同时在此中也是应用最广泛的，但在很早的时候传感器技术在工件制作的过程中只起到对质量的监控，直到20世纪80年代，传感器才同时应用在工件的识别和安装位置上。主要表现在检测用来加工工件的工作过程是否符合工件加工的标准程序、即将被加工的工件是否是当前要求被加工的工件、工件所安装的具置是否是当前工件要求安装的位置。
（三）传感器在数控机床上的应用
数控机床的主要工作过程是利用数控技术中的数字信号对机床的工作过程进行控制，也就是说将刀具的具体运行过程与路线以数字信号的形式记录下来，然后经过系统的识别发出信号，使机床上的工件与刀具产生相对运动，从而加工出达到标准的零件。
三、传感检测技术的地位和作用
传感检测技术不仅是机电一体化中不可缺少的技术，也是实现自动控制、自动调节的关键环节。在很大程度上传感器的检测技术影响着自动化系统的质量。在一个自动化系统中，只有利用传感器的检测技术对各方面参数进行检查，才能使整个自动化系统正常的工作。在科技高速发展的今天，不论是生活中还是生产中都能利用到检测传感技术。例如，部分仪器设备、办公设备、家电中的计算机继承制造系统、CNC机床、大型发电机等等。在国防事业和装备武器上，传感检测技术同样有着重要的作用。可以看出，传感检测技术在提高生产设备和系统安全经济运行监控检测手段、控制产品质量等方面都推动了社会生产力和科学技术的发展。总的来说，无论从宇宙到陆地，从陆地到海洋，从顶尖技术到基础知识，从复杂的大型自动化设备到社会中每个细节，传感检测技术都扮演着重要的角色。
四、我国传感器技术的发展方向
精度的发展：在原有的基础上研究出更加具有灵敏度、准确度、灵活性的传感器；可靠性的发展。传感器的抗温度性能、抗压力性能、抗干扰性能都是影响传感器可靠性的关键因素，所以我们应该注重这些因素，增强传感器的可靠性；微型化发展：努力开发出更好的材料与技术使传感器微型化的理想成为现实；节能性发展：传感器的工作是建立在电源的基础上的，既耗费能源又费时费力。所以我们应该努力研制出不靠电源的传感器。
总之，虽说目前我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。所以，我们应该从研究手法和设备上做出提高，从而使传感器与检测技术在整体的运用上有所增强。
参考文献：
机电一体化的基本概念范文3
【关键词】系统教学法；机电一体化；应用
1.引言
机电一体化技术是我国经济社会发展的重要基础和保证，在推动我国经济社会发展中起到了重要的作用，同时越来越高的自动化水平也是目前世界经济社会发展的一个重要趋势。机电一体化，主要是指将机械、电子、通信、控制等方面的内容整合在一起，是实现工业化机械控制的自动化管理的重要途径，其发展呈现出显著的智能化、自动化趋势。然而，由于机电一体化教学具有较为复杂的课程设置和枯燥的课程内容，因此在实际的课程教学中很难充分的调动起学生的积极性，对于实际的教学效果也就大打折扣。系统教学法的应用可以推动机电一体化教学的实际应用化发展，使得教学的内容更加切进实际，对于提高教学的效果具有很大的帮助。
2.系统教学法
系统教学法，指的是整个的教学实践的过程是以一个系统化的教学平台为基础的，并且根据机电一体化培养方案对学生从系统化的角度进行知识的讲解和分析，以加强学生对于知识的理解能力和对于知识学习的兴趣。系统教学法的主要特点是能够立足于一个系统化的概念，将全部的教学实践都集中于这个系统化的概念周围，在教学中树立起一个系统化的概念，以更好的帮助学生建立起对于课程知识的整体、系统化的结构，形成对于所学知识的贯穿和连贯，其强调的是学科知识学习的整体性和系统化。
系统教学法的实现是基于系统化的概念，学生在通过系统化的知识学习后，能够将所学到的知识转移到另外一个系统中，并且结合系统中不同部分之间的关联，对整个系统的各个部分的功能和作用进行详细的研究。运用系统教学法对于任课教师提出了更高的要求，其不仅要求教师具备较高的专业技能和理论知识，同时还需要教师在教学的环节中充分调动起学生参与课堂教学的积极性，同时在教学的过程中不断的给学生灌输技术学习和终身学习的思想。对于培养学生的社会竞争能力，提高学生参与社会实践的积极性有着重要的作用。尤其是在未来的工作中，所要涉及到的知识和内容较多，系统化的学习有利于学生今后的进一步学习。
3.系统教学法在机电一体化教学中应用的必要性
在以往的传统机电一体化教学实践中，通常情况下是设置某一门课程作为整个教学的中心，过分的追求该课程的教学完整性，对于整个的课程教学体系则容易忽略，因此，也就造成了机电一体化教学缺乏基本的系统性和完整性。然而，系统教学法正是克服了传统教学法的这一缺点，其运用系统化的观点对整个教学环节进行理解，从整体的角度对知识点进行串联，打破以前的学科阻隔，对于培养学生的系统化、整体的思考能力有着十分重要的意义。针对机电一体化的传统教学法和系统化教学法，其区别主要有：
首先，传统教学法一般在教学的过程中都需要严格的遵照循序渐进的顺序进行，依次按照基础课、专业课基础课、专业课的顺序进行学习，其开始的基础课程相互之间是独立的，通过最后的专业课将基础课程联系起来。而且在具体的教学实践环节，同样采取的是逐步过度的方式进行，从理论学习到实践需要一个较长的时间过程。例如常见的关于强电知识的讲解就需要首先对强电的理论知识和基本概念进行讲解和分析，然后对强电中涉及到的相关的定理、结论进行分析，最后再通过对某个元器件的分析将所学的理论知识应用到其中。在整个传统的机电一体化教学实践中，看似采取的是学生容易接受的方式，然而实际上这种教学方式在形式上过分的强调各个部分的独立性，而对于学科的系统性和整体性的概念缺乏分析，学生在学习完成后无法形成自己独立的知识体系，最终导致的就是学生在遇到实际的问题时无法通过已经学习到的理论知识对问题进行分析，这也就失去了理论教学的真正意义。
然而，系统教学法则是在整个教学过程中更加注重对于教学实践整体性的把握，学生在学习的过程中不仅仅是学习理论知识，同时更多的是对整个学科进行完整的学习，解决学生在学习的过程中遇到的各种不同的问题，包括对于学习的动机、学科的应用等疑问的解答，这些看似很小的问题都会对学生的学习积极性产生重要的影响，对于充分激发和调动学生参与课堂教学、提高学习积极性起到至关重要的作用，同时能够帮助学生对知识形成一定的连贯性，加强学科内部以及学科之间的关联。在课程教学的内容设置上，系统教学法更加注重课程设置与教学培养目标的结合，根据社会对于机电一体化人才的实际需求来制定相应的培养方案，然后在这样一个系统化的框架内进行知识的整合，既包括本学科内的知识同时也包括交叉学科的内容。同时，系统教学法的实际教学环节采用的是一个类似于实际生产线的平台，学生在实际的操作过程中学习相关的知识，并且教师根据实际的操作平台对有关的知识和概念进行详细的分析和讲解，然后学习将知识结合到具体的平台中进行应用，同时可以迅速的对所学的知识进行反馈，对于存在的问题可以及时的进行解决。在课程安排中，系统教学法以一个整体的系统作为各个课程设置的核心，并且遵循从系统到局部，再从局部到系统的顺序进行。系统教学法对于提高学生课堂参与的积极性有着十分重要的作用。
4.系统教学法在机电一体化教学中的应用
以往的传统教学法在课程设置和实践与理论相结合的环节存在着较大的不合理性，造成了学生对于知识的学习缺乏有效的贯通与融合，在实际的运用过程中也存在着诸多问题，使得教学的实际效果事倍功半。在具体的项目教学法应用过程中，其主要受到班级教学人数的限制，要求参与教学的人数不能够太多。根据众多的实践研究表明，系统教学法在教学的实际效果方面比传统的教学法有较高的优势，对于提高教学的质量，培养学生的实际应用能力方面发挥着至关重要的作用。
首先，需要构建系统化的教学内容体系。系统化教学的关键就是能够实现教学内容的整体化和系统化，因此首先需要对教学的内容进行系统化设计，打破传统的教学模式，并且充分体现市场对于人才的需求，使得整个课程的设置围绕一个整个的系统核心进行，并且在具体的实施过程中不拘一格，此种方法可以有效的提高学生的课堂参与积极性，同时对于培养学生的实际知识应用能力有着重要的意义。
其次，在系统教学法的实际应用过程中，需要从系统的角度入手，同时结合系统的结构、功能等方面对学生进行分析和讲解，然后教师选择某一个模块对学生进行进一步的分析，最终实现对于整个教学学科内容的系统化学习。而且在整个系统化教学的过程中，相关的教务部门起到至关重要的作用，需要相关部门切实履行责任，做好系统化教学的基础工作。
5.结束语
系统化教学法在机电一体化教学中的应用能够有效的提高学生参与课堂教学的积极性，对于培养学生的学习热情和应用理论知识解决实际问题的能力至关重要。
参考文献
[1]段向军.系统教学法及其在课程改革中的应用[J].职业教育研究，2009，07.
机电一体化的基本概念范文4
关键词：机电一体化；沥青拌合楼；应用领域；发展方向
近几年，机电一体化技术在沥青拌合楼中越来越多的被运用，并且随着技术手段的提高，整个生产过程和操作过程也在不断被优化，自动化程度越来越高。不得不说，机电一体化是沥青拌合楼，甚至说当今技术设备行业的必然趋势，这是科技发展的重大成果，对于推进我国机械工业发展有着无可替代的重大意义。
1机电一体化的概述
1.1机电一体化的基本概念
首先我们先来看一下机电一体化的基本情况。机电一体化，即为将机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术进行有机组合并且相互作用下，产生的一种综合技术，这里的有机组合并非多种技术的简单相加与拼凑，而是将各种相互区别又相互联系的技术有机融合，并将其综合运用到实际的生产过程中去。机电一体化涵盖技术和产品两个方面，值得一提的是机电一体化产品不仅是在功能上针对技术人员的手和肢体做了延伸，更是对行业人员提供智能化的帮助。甚至于我们可以这么说，在当今中国的生产生活中，机电一体化几乎运用到了所有的现代化的自动生产设备。
1.2机电一体化的实际应用
我们从机电一体化的几个运用领域进一步了解一下机电一体化——数控机床，自动线与自动生产线以及机器人。尽管近几年我国在机床生产领域取得了一些成绩，但是无论是技术水平还是整体实力，均差强人意。我国生产的数控机床仅仅只占国内市场份额的31%，其余实际运用中所涉及的数控机床均进口于欧美等发达国家，其别是高端数控机床，也已经被境外的产品所占领。而机电一体化的运用带来的直接变化，就是可以使一台机床同时完成多个独立加工任务，或者同时控制多台和多种机床。类似各种高速香烟/易拉罐生产线，各种印刷包装生产线，2000～8000瓶小的啤酒自动生产线等等，这些在大家的生活中广泛使用的各种自动机械/自动生产线以及各种自动化设备，都是当前机电一体化技术的广泛应用。这些自动线或生产线中广泛应用，比如说可编程序控制器/变频调速器等现代电子技术与传感技术。机器人也是机电一体化的典型应用。甚至可以说，机器人技术水平的高低能够反映一个国家的综合技术实力，甚至于综合国力，而技术人员技术水平的高低，又会进一步影响到该国家的生产生活，进而反作用于综合国力。如今机器人已经在工业领域得到了广泛的应用，而且越来越多的应用在一些非工业的领域，比如说军事、医疗、服务、娱乐。具有思维和行动能力的智能机器人，能够获取、处理和识别多种信息，自主完成很多复杂的操作任务，是机构学、自动控制、计算机等多种学科的综合成果，比一般的工业机器人具有更大的机动性和灵活性，可以代替人完成多种工作，在制造领域和非制造领域拥有了越来越广泛和重要的位置。
2机电一体化在沥青拌合楼中的实际应用
一般来说，机电一体化系统是由传感系统、信息处理系统、机械结构等组成的。而且现在的一体化系统，也在渐渐得朝着更具适应性，更具灵活性的方向发展，能够更加有效的应付生产过程中的各种不同的突发事件。系统可以自主生成信息和附加信息，可以根据不同的环境做出不同的反应，促进生产过程的顺利进行，同时提高机械设备或系统的运行效率，不仅能激发出更大的经济效益，还能达到节能减排，控制成本的目的。机电一体化在沥青拌合楼中的广泛运用且运用方式逐步提高，针对包括除尘系统、粉料供给系统、干燥系统、操作控制系统，从提高系统运作效率，创造更大的经济效益，实现节能环保的目标，提高设备的使用寿命等不同的角度进行了优化和提升。以下针对各个系统做详细阐述。
2.1机电一体化在除尘系统中的应用
一般来讲，沥青拌合楼的基础控制结构主要包括除尘系统控制、数据的采集和传输，各个子系统的分组设计和连锁，人机交互（可完成自动和手动切换）。由于沥青拌合楼中的除尘系统机构较大，其中的应用设备较多，所以技术人员很难实现电器设备与控制系统的有效配合。如何将机电一体化技术良好的应用到除尘系统中，是技术人员一直探究的问题。通过实践，技术人员发现，想要让机电一体化技术发挥最好的效果，必须首先对整个控制系统进行细致的划分，除了考虑除尘系统的整体工艺参数之外，还要协调和考虑各个子系统的要求。而机电一体化技术的应用，完美的实现了电器设备与控制系统的有效配合。
2.2机电一体化在粉料供给系统中的应用
沥青拌合楼中的粉料供给系统是由两个半圆形的罐组合而成。在工作运行当中，首先由空压机负责吹气，从而让粉料顺利进入拌合系统，并完成配比，整个过程是由PLC进行控制。只有通过这样的过程，才能够顺利完成对沥青混凝土的生产，从而生产出符合生产质量标准的混凝土。
2.3机电一体化在干燥系统中的运用
在实际的生产过程中，干燥系统的存在意义，是将冷料系统中的冷粉加温，以此来方便沥青混凝土的搅拌。现在的干燥系统更多的采用摩擦轮驱动（相比于传统的链条式驱动，更加平稳安全），机电一体化技术的应用，能够让干燥机使用更加先进的气密技术，该技术的应用，使得轮圈与干燥筒之间始终保持一定的距离，便于干燥筒在受热之后能够均匀的膨胀，从而可以达到有效的延长干燥系统的使用寿命的效果。不仅如此，气密技术在干燥系统中的应用，有效得提高了干燥系统的效率。因为该技术的使用大大减少了干燥机的外漏热气，使得干燥机的热效率能够达到90%以上。另外，干燥机的机电一体化，还实现了高压喷雾及低压气流的混合，促进了雾化燃料及空气的充分混合。这样做的好处是，相比于传统的燃烧器的工作模式，这样的工作方式使得燃烧更加充分，释放热量的效率也就更高。其次，燃烧器外部的热感设备还能够准确的测量出干燥器出口的温度，并将相关的数据传输回控制系统，相关的工作人员可以根据收到的数据做出准确的调整，从而很好的控制干燥器出口的温度。
2.4机电一体化在操控系统中的运用
沥青拌合楼中，设备控制系统的控制方式主要是通过PLC与工业控制计算机共同作用，利用多点接口实现控制站与操作站之间的数据通信，并且全过程/全时段得监控除尘系统，粉料供给系统以及干燥系统等。这样，沥青拌合楼在工作过程中的所有的运用过程都能通过一台计算机显示，方便技术人员进行监控。与此同时，不仅沥青拌合楼各系统执行状况，各个设备的运行情况能够通过监视器进行显示，包括温度，压力等具体数据，也可以完整的展现在工作人员的面前。综上所述，机电一体化技术在操控系统中的应用，可以很好的实现对整个工作过程的监视和控制，从而达成预期的工作目标，大大提高了工作效率和工作质量。
2.5机电一体化在沥青及导热油系统中的运用
工作人员为了节能环保，一般会在沥青罐上装上热度传感器，从而能够通过PLC对沥青罐的加热过程进行自动化控制。在沥青的加热过程中，沥青罐上的液位计和传感器能够根据PLC发出的提示自动控制沥青罐的排空和沥青罐的加热，这无疑能够大大减少工作人员的工作量，也有效提高了工作效率。此外，沥青存储罐上的泵送装置也能够很好的发挥节能环保的作用。
3结语
机电一体化是当今社会科学技术发展的重大成果，也是我国社会经济可持续发展对于科学技术发展水平的必然要求。而与此同时，随着科学技术的进一步发展，各种技术将越来越广泛的相互融合并彼此作用，作用于机械工业，必将能够带来更好的经济效益和社会效益。总之，机电一体化有着深厚的实践意义，更有着广阔的发展前景。
参考文献：
[1]孙传龙,栾昆,冯国辉.石油化工企业自动化仪表的控制技术探究[J].科技展望,2016,(28):69.
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[4]姜新嘉.浅析机电一体化技术的应用及发展趋势[J].电子制作,2013,(08):231.
[5]余仕彪.机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究[D].上海海洋大学,2013.
机电一体化的基本概念范文5
基于当前控制系统在机电一体化应用中存在的问题，阐述了智能控制技术的基本概念，并研究了智能控制技术在机电一体化系统中的应用方法。研究结果表明，要想使机电一体化系统具有高效性，就必须先实现系统的智能控制。
关键词：
智能控制；机电一体化；交流伺服系统；机器人
本文主要是对于智能控制技术在我国机电一体化系统里的实际使用过程进行分析，其最终就是希望能够给有关的单位缔造理论上的相关参照。当前，智能控制的技术已经在很多的工业的生产领域中被得到使用。因此，将智能控制的相关技术去积极的积极运用在机电一体化上面是有着一定可行性和一些实用价值的。
1智能控制技术的有关的理念
我们所提到的智能控制的技术其指的就是在不需要人工参与的情况下，去对机械设备本身存在性能进行驱动的一种技术，其可以说他还是一种机械式去完成自动控制的方式。智能的控制就是选址自动控制以及人工智能等几个方式去对其自动控制的要求加以完成的。其中，自动控制自身的形式总的来说是属于一种动力学形式的一种动态的发射系统；人工智能总的来说就是属于一种本事刚刚开始进行信息处理和能够完成学习以及记忆并且还能够实现语言表达功能的一种认知系统的建设；运筹学主要是对于机械去给予了定量的处理的一种不同的形式，其中主要是关系到了线形的规划与设计，还有就是相关的网络规划管理以及有关的科学上的调度等。使用智能控制技术需要去建立在原本机电控制系统的数学模型的状况下，使用这样的方式对时间以及线性控制系统和加工等有关方面的问题进行处理和解决。
2智能控制在机电一体化里的有关的使用
2.1交流的伺服系统
交流伺服系统属于一个机电系统组成的，其属于智能控制技术中非常主要的一点，同时也是最合理的方式，同时其还是对工业生产力予以提升的非常重要的部分。交流伺服系统还是一种选转换成电信号，用机械开关的形式去进行装置，适宜在控制的系统中。过程运行交流伺服系统是相对复杂的，因此，使得它出现扰动有关的问题，以及工作参数的转化率和强耦合负载。在这样的一种状况下，无法对数学模型自身的准确程度加以保障，只可以建设和其有关的运行情况可以保持一致的相关数学模型，但是这样却无法去对工业生产对交流伺服系统提出的比较高的要求给予充分的满足。而适宜智能化技术控制之后进行启动，交流的伺服系统，能够建设数学模型的精度比较好并且缺少系统控制器状态的精确参数，去相关性能指标进行适当的调整，以它使实际工业生产的具实际的需要给予充分的满足。
2.2设备的相关装置系统
设备系统之后机械设备开始使用智能的控制方式，使得设备自身能够变成过渡元素的一种智能的设备的元素。它往往是在石油化工行业以及制造行业，以及在环保和节能机械设备行业使用经济手段，智能控制技术具有一定的使用的所有优点。在一般情况下，当智能控制技术，有关工作人员为自己的特定的操作条件的要求是当企业数据信息管理将被用来察觉，并根据有关需要自动化组件和智能的元素，并再有就是系统的硬件，他们需要一个商业智能系统相关的软件设施。在这种情况下，管理者可以使用数据仓库的技术，还有就是一些数据挖掘以及联机的分析处理技术去进行适宜的管理，企业进行信息化的管理形式可以对工作效率加以提升。当前，智能的控制技术也被普遍的使用在了很多不同的行业，已经开始在很多有着自动化功能家装设备仪器进行发展。总的来说自动化的设备整体来说能够被分成几类，也就是有着总线的连接器电器，家电的智能控制器。这些设备自身的自动化以及智能控制技术的构建的装置，它有着非常好的联系。实际地使用智能家居的相关设备，蓝牙传输接口数据信号接收器之类的装置中的装置上的自动控制来实现。
2.3设备机床系统
总体来说，使用智能控制的技术应该在为了提高其运营效率从数控机床有以下几个方面：①机器自身振动主动控制。采用智能控制技术可以成为机床作业，时产生一个很大的遗憾清晰的振动的感觉，使其可以在数控机床进行切削的的时候并不会对其所生产的产品本文的精度产生非常严重的振动方面的影响。②安全的保障。主要是使用一些智能的控制技术去让机器具有智能安全屏障，从而防止在特定的运行时间机器科学仪器相关部件的触碰。③语音的信息系统。使用智能的控制技术以后，智能的控制系统可以运行自己的实际情况语音提醒，并提示数控机床操作员提供信息，并规范自己的行为，避免操作失误的出现，根据数据控制机床。
3结语
结合上文所述，智能控制主要是对机电一体化系统中很多构件能够保持合理的运行的一种合理的保障和一种非常科学的生产的方式。本文主要是针对智能控制技术在实际进行使用的过程去进行分析，希望能够很好的对数控机床自身的运行效率和产品自身的精准度加以提升，使其设备自身的使用寿命能够延长。事实显示，如果想要对工业生产的脚步予以提升，就要可以令智能控制技术的应用范围得到提升。只有做到这样，我们国家的经济发展才能够不断的提升并且保持稳步的发展下去。
参考文献：
[1]陈雪梅.机电一体化系统对智能控制的有效应用的几点思考[J].河南科技，2010（14）.
[2]赵祥坤，李帅三，苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信，2014（03）.
机电一体化的基本概念范文6
关键词：PLC；教学改革；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0046-02
可编程序控制器（Programmable Logical Controller，PLC）是近几十年发展起来的一种新型工业控制装置，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术，具有可靠性高、功能强、使用灵活方便和易于编程等优点，应用越来越广，目前已成为现代工业控制的三大支柱之一。PLC技术与机床电气控制是实现机床自动化的重要技术之一，随着PLC在工业自动化、机电一体化以及传统产业技术改造等方面的广泛应用，现代工业企业对PLC技术人员的需求日益增大。对于独立学院机械专业的学生来说，掌握好这门技术，可以为今后的就业增加筹码。
一、课程教学改革的背景
《PLC与机床电气》是综合了机床设备、电气控制和PLC应用技术的一门新兴科学，是我校机械类专业的一门专业核心课程。要求通过教学使学生掌握典型机床加工设备的机械结构组成、生产工艺过程、对电气控制的要求以及传统机床设备电气控制特点，并了解传统机床电控技术上的落后，从而采用先进的PLC技术加以改造和研发创新。以往的《机床电气与PLC》课程教学内容设计通常分为理论、实验和实训三大部分。理论教学主要介绍常用低压电器、简单的电器控制线路、PLC基本指令、步进指令以及常用的功能指令，课堂讲解过程中结合一些常见的实例加以说明，总的来说比较抽象和枯燥，学生理解起来存在一定问题。实验教学方面，学校实验室虽然配备了多套三菱FX1N系列PLC试验台，但是由于实验台上的模块有限，并且相应的程序已经固化，因此只能开展验证性试验，学生的实际编程能力得不到锻炼。传统的理论和实践教学方面存在的问题在一定程度上影响了学生对《PLC与机床电气》课程的学习，经过多年的教学实践和考察，绝大部分高校师生感到教学效果不佳。我校机电一体化专业的目标是培养德、智、体全面发展，机电结合，以机为主，电为机用，具备机械电子工程基础知识与应用能力，能在企、事业单位从事机电一体化产品的设计制造、系统控制、测试维修和运行管理等方面工作，“专、通、雅”协调发展的应用型高级专业技术人才。因此对现有的教学模式进行改革是当务之急，利用先进的教学理念和手段来促进教学质量的提高，调动学生学习积极性，提高学生的实际动手能力，增强学生就业的筹码，这些都是我们教师需要不断进行探讨的课题。另外，《PLC与机床电气》课程设计应该体现工学结合的理念，与机械制造行业的工程师、专家合作，以行业和岗位的需求为导向，以培养学生的职业能力、可持续发展能力为目标，进行系统化的项目课程开发与改革。
二、课程教学内容改革
根据机械制造业发展需要，课题组针对本专业的培养目标制定了适合我专业的教学大纲并编写了相应的教案，课程内容的排序是基于由简单到复杂、由单一到综合的工作过程来组织的，并兼顾理论知识的系统性和连贯性，以形成完整的工作任务和学习体系，为学生可持续发展奠定了良好的基础。在理论教学方面，经多次研讨，课题组决定在课堂教学中把理论教学与实践教学有机地结合起来，采纳“项目驱动教学法”，将机床结构，电气控制基本概念及PLC指令系统的讲解穿插在各个项目中进行讲解。为此课题组在课程内容安排方面进行了改革，精心准备教学实施项目，具体项目及相关知识点安排如下：常用低压电器组装及测试（4课时），熟识常用低压电器的外型、文字及图形符号、动作原理及使用注意事项等；三相异步电动机的启停控制（2课时），掌握机床电机的基本控制原理，了解电气控制线路结构特点、绘图原则及标准，熟识线路的保护环节；三相异步电动机点动和长动、正反转控制、星形/三角形减压启动控制（4课时），了解PLC基本指令，PLC控制和继电器控制的区别，自锁与互锁概念，时间原则，并会设计三相交流异步电机的起停及正反转切换控制线路等；普通机床的电气控制（4课时），了解简单机床结构、功能、控制原理和相应的控制线路等；水塔水位控制模拟（4课时），PLC基本指令及编程方法；运料小车控制模拟（4课时），基本指令编程，步进指令编程，多种方式控制的编程；LED数码显示控制（4课时），掌握移位指令SFTL在控制中的应用及其编程方法；机械手动作的模拟（4课时），常见功能指令的应用。在实践教学方面，我院配合加工中心的建设，加大了实验室资金投入的力度，建成了以FX1N系列可编程控制器实训装置22套，可开展多种基本验证性试验；同时配备了THJDQG-1型机电一体化组合实验实训平台4套以及THJDME-1型光机电一体化实训装置2套，可开展综合性实验。实验教学内容改革体现在将实验分为三块进行：第一是验证性实验。配合上述项目紧跟理论教学进程进行，要求学生熟练掌握电气控制基础，PLC基本指令和常用功能指令的使用，加深学生对所学理论知识的理解，培养学生基本的软硬件调试能力。第二是加强实践性教学环节。此类试验可在THJDQG-1型机电一体化组合实验实训平台以及THJDME-1型光机电一体化实训装置上开展，在较好完成验证性实验的基础上引入。具体项目有：机械手搬运的自动控制、皮带输送机的自动控制、物料传送与分拣控制系统设计，步进电机控制等。教师只提供设计思想和设计方法，以学生自己动手为主，老师引导为辅，在此基础上，通过查阅资料，拟订设计方案，写出I/O分配表、设计I/O接线图，编写系统控制程序，最后上机调试、修改等。通过这类实验，锻炼学生综合运用所学理论知识分析问题的能力，提高学生用PLC进行产品设计能力和解决实际问题的能力。第三是创新性实验。对于基础较好、学有余力以及兴趣浓厚的同学，鼓励其利用实验室所具备的条件进行创新设计。目的在于启发学生积极思考、大胆实践、勇于创新的工作作风，为以后从事本专业的设计、研制开发新产品打下基础。
三、教学手段的改革
传统的教学方法，它偏重传授知识，忽视培养能力，不能调动学生学习的积极性，造成学生的厌倦感，长时间下去产生抵触心理，不愿意进行学习。课题组以项目驱动教学法为主，综合应用一体化教学法、示范教学法、相互交流教学法、自主学习法等多种教学法，突出任务驱动，培养创新能力。具体表现为：（1）教学内容以工作任务为依托；（2）教学活动以学生为主体；（3）学习成果以多样化为特征。在项目教学中，每个学生会给出不同的解决任务的方案与策略，因此学习成果是多样化的。实践过程中针对学生情况给学生分组。这样，既能保证项目活动按时完成，又有利于学生间互相交流，有助于专业较差学生提高。分组后，学生以小组为单位制定实施项目活动的计划，包括任务分配以及各项内容需要的时间等。教学手段上，全面采用现代教学技术，推进教学信息化建设，结合企业参观及现场教学多种教学手段组织教学。教学时，采用分组讨论、小组协作式学习，及时地安排适当的实训、课题，组织学生以小组的形式进行讨论学习，培养学生运用知识的能力以及相互合作的精神。除此之外，课题组老师定期安排时间带领学生参观企业PLC控制设备的安装或改造过程；聘请校外行业专家来校介绍实际操作经验，带产品进行现场安装演习，并对我校的实训项目和具体内容进行指导；同时鼓励和指导学生参加校外的PLC控制系统设计大赛，获取更多的实际操作能力，确保学生经过培训后掌握课程所要求的职业技术能力，进一步提高学生的实践能力和创新能力。
四、考核评价方法
由于采纳了“项目驱动教学法”，《PLC与机床电气》课程对实践教学要求比原来更高，考核时应综合考虑理论考核和实验考核两方面。理论考核（占总成绩的50%）细节为：平时练习占15%，课堂表现占15%，期末考试成绩占70%。实训考核（占总成绩的50%）主要注重过程，考核细节为：实训课堂纪律和表现占25%，实训总结报告占15%，操作技能占60%。实验报告要求整洁、完备，内容正确，概念清楚，文字通畅，符合规范。
实践表明，课程教学经改革后，教学质量和效率明显提高，学生反映学习资源更加丰富，为课后进行自我学习提供了一个很好的学习平台，收获很大，受到了学生欢迎。然而我们对于《PLC与机床电气》教学探索刚刚开始，面临的困难和挑战很多，我们会不断努力并坚持教学模式的创新探索，以培养应用型人才为目标，不断深化课程教学进行改革，真正做到课程教学与工程实际相结合，为社会培养更多高质量的应用型技术人才。
参考文献：
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