前言：中文期刊网精心挑选了机电一体化与自动化范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
机电一体化与自动化范文1
关键词：电力调度;自动化;一体化
中图分类号：U665文献标识码： A
一、电力调动自动化系统的发展及现状
随着科技的进步，我国的电力调度自动化系统也充分的利用了先进的科学技术，实现了遥测、遥信、遥调、遥控、遥视的五大功能。随着电力调度自动化系统的不断完善和发展，在电网中，采取电网存取数据的越来越多，电力调度自动化系统正向智能化发展，面对我国幅员辽阔的现状，电网的覆盖面积也相当的大，电网的规模也由此很大，所以，面对如此巨大的电力调度系统，必须采取一个有效的控制方法，才能保证电力调度自动化系统正常的运行。
二 电力调度自动化的内容
电力调度自动化系统是由调度总站、通信设备和厂站端三个部分组成的，厂站端又可以分为电厂综合自动化系统和变电站综合自动化系统。从另一方面来说，电力调度自动化系统又是最核心、最主要的调度总站系统。它的任务是保证电网安全可靠地运行，保障电力能量的质量，进而保证电网经济稳定运行。
三、电力调度自动化系统的框架
现在的电力调度自动化系统大多使用的是客户服务器分布式的体系架构。它的特点：提供系统开发运行一体化的运行环境；提供分布式系统的运行接口，扩大运行系统的范围；按照需求自动分配功能任务；多样化的功能任务；多元性和选择性的系统配置；统一透明的操作系统平台；配置的灵活性，保证电力调度自动化系统的可伸缩性；开发接口统一提供，支持二次开发和跨系统平台，缩短系统的开发进度。
四、电力调度自动化系统存在问题探究
（一）自动化平台存在着差异
我国当前的电力自动化的系统平台存在着差异，我们在进行电力调度的时候，所建立起来的调度平台主要是基于计算机的平台之上。有很多的用户为了整个电力系统的可靠性，实现其稳定以及高效，我们采用RISC的结构进行电力的调度，但是有时我们为了整个方便需要运用CISC的架构。我们在进行电力调度的自动化系统设计的时候要考虑到计算机操作系统中的问题，实现对计算机系统的扩容和升级以及更换。
（二）电网模型的多变问题探究
在电网的电力调度系统中，不断增加变电站或对变电站进行改造，在构建整个自动化的系统中，我们需要对整个电力调度系统进行建模和数据处理，这些将会造成整个调度系统的维护性容易出错，所以为了整个电力调度系统的安全问题以及经济性，我们要对电网模型的多变问题进行探究。电力调度是进行电网监视功能，实现其系统的自动化，就需要对电网的模型进行改造以及补充，我们在开始建立整个模型的时候，首先要完成单元的画图，并且在数据库中进行记录，将单元间进行连接，以及图形设备和数据库的关联。在整个电力调度系统中，对于变电站的扩容，在扩容的过程中要对整个自动化的系统进行一次性的绘图、建模等，其工作量非常大，需要进行电网的监控，所以我们在整个自动化系统的日常维护的时候，要解决安全的隐患就要实现监控。
（三）电力调度集中控制功能的高要求
对于电力系统的调整过程在要对集中控制功能提供非常高的要求，我们要在电网系统中实现电力调度的调整要满足整个数据库和电网模拟的一致性，由于当前的电力调度系统的所有功能的实现，都是在各自独立的基础之上的，在电力调度的自动化系统中，实现数据库和电力调度的一致性是不可能的。由于其电力调度的模型存在着多变性，所以我们在对电力调度的系统的控制功能的要求要不断的提高。
五、一体化技术在电力调度系统中的应用
（一）平台的一体化
电力调度的平台是建立在计算机平台上的，所以，由于计算机操作系统上存在很多的选择，所以，电力调度也存在很多的选择，并且攒在很多的差异，数据平台存在于电力调度系统的平台中，在众多的系统中，不同的系统有不同的特点，根据不同的要求我们选择不同的系统，这对于我们平台的一体化是非常不利的，为了实现平台的一体化，我们通过中间件耦合的方式来实现信息的交换，采用最多的中间件是OMG和CORBA的中间的对象，这些中间件能够很好的解决跨平台的问题，能够起到良好的通信能力，并且对信息具有很大的可扩展性，对于降低硬件和操作系统的差异性，我们要采用一个标准的数据接口来满足电力调度的系统平台的要求，从而实现电力调度自动化系统的平台一体化。
（二）电力调度图模的一体化
随着我国电网的不断改革和进步，电网在我国的规模不断加大，覆盖面积逐渐推广，这就要求我们对电网的电力调度有很好的数据控制系统和网络模型库的系统，以便更好地控制和管理电力调度，在电力调度系统中，建立一个比较常用的图库模型可以效地提高电力调度系统的工作效率。在整个电力调度系统中，通过图库模型系统的一体化功能实现模型的建立，从而为电力调度的一体化提供有效的支持，建立图库模型的一体化是电力调动自动化中实现电力调动一体化的前提条件。下图是图库模型一体化的模式图：
（三）电力调度自动化的功能的一体化
在二十一世纪经济高速发展的中国，电力调度得到了很大的发展，我们要实现电力调度的一体化和功能的发展，就必须达到对数据库和图形以及其他资源的共享，才能真正的实现电力调度自动化的功能的一体化，实现功能一体化需要一些中间件的参与，我们可以通过安装节点机等，灵活的配置在整个电网中的应用模块，而中间件是整个电力调度系统中应用模块的前提基础，从而实现功能的一体化。
（四）电力调度自动化系统中的接口一体化
对于各平台的差异，我们要实现一体化可以采用标准的数据接口，以便实现资源的共享和信息的传送，在电力调度系统中，电力系统都是通过接口进行对数据的访问和资源服务的查询的，所以为了更好地为电力系统各平台提供读访服务，通过访问的过程中，对接口服务进行筛选并记录，通过技术的层面得出偏离报告，并通过纠正和实验报告和采购的方法提供可靠的报告，并且利用保证归档技术确保在电力调度自动化系统中的信息的安全性，保证系统的稳定性和正确性。
（五）电网能量管理及调度员培训仿真一体化
随着电力系统的发展和电网商业化运营的深入开展，对电力系统的运行进行调度和控制变得越来越复杂。为提高电网安全、稳定、优质和经济运行水平，能量管理系统（EMS）和调度员培训仿真系统（DTS）作为电网调度中心中两套重要的计算机自动化系统，已经在实际的电力系统中得到了广泛的推广应用。其中，EMS系统主要用于电网监控和调度辅助决策，可以使电网调度由经验型上升至科学的分析型。而DTS则主要用于调度员培训、运行方式研究和反事故演习等。
由于历史原因，国内以往的EMS系统和DTS系统是两个科研课题，分别独立进行研制开发。用户使用时，需要掌握和维护两套系统，人机界面风格不一致，分析计算结果不尽相同，不同数据库之间通过数据接口相联，使用维护十分不便，严重影响了系统的实用性。近年来，随着EMS和DTS系统应用的普及，人们逐渐认识到两者应是一体化的，迫切需要研制出电网能量管理及调度员培训仿真一体化系统，该系统集EMS和DTS应用于一体，不但数据库和图形一体化，而且计算程序一体化，无冗余，实现了真正的一体化设计和一体化编程，用户只需维护一套系统，所有应用就可以正常进行。
结束语
为了更好地适应我国经济发展及社会进步对电力供应的需求量，我国中央政府及地方政府越来越关注电力系统的建立与完善问题，并就电力系统基础设施建设提供了更多的技术支持及资金支持，从而为电力系统输电、发电、配电等环节的优化及改革提供了可能，也为一体化技术在我国电力调度系统中的广泛应用提供了前提条件。
参考文献：
机电一体化与自动化范文2
论文关键词：实践教学体系；电气工程及其自动化；应用型；综合能力
电气工程及其自动化专业是一门实践性、应用性很强的学科，大多数专业课程都需要通过适量的实践活动来培养学生的实际动手能力和创新能力。根据我校关于本科培养方案指导思想的要求：以培养应用型高级人才为主，加强学生的创新意识、竞争意识和适应能力的教育，注重学生的知识、能力、综合素质的协调发展。因此，应用型本科专业在具体的实践教学中，应把培养学生分析和解决问题能力作为构建良好的实践教学体系的基础和核心。
一、实践性教学体系建设
1.实验室建设
随着我校顺利升格为本科院校及我系电气工程及其自动化本科专业的设置，提升电气自动化、电力系统的实验水平就迫在眉睫。但是众所周知，建设电力系统的相关实验室要求条件十分苛刻，加之所需的实验设备造价昂贵，而我院做为近几年刚刚升本的院校，争取上级有限的科研经费相对较为困难，导致对实验室建设的资金投入相对不足，实验条件相对有限，短期内难以满足电气工程及其自动化的相关实验要求。因此，这就要求我们必须广开门路，通过其他行之有效的措施和方法，不断满足该专业相关的实验要求。
在学习和借鉴外校实验室建设和管理的基础上，依据本校学生的基本素质和我校现有的实验条件，我系对实验室建设做以下改进。
（1）构建实验平台，满足课程需求。通过学院的持续投资和我系教师的不懈努力，我系建立了具有层次化、综合性的系统实验平台——电力系统综合实验室，该平台是对“电力系统分析”、“发电厂及变电站电气部分”、“供电技术”、“电力系统继电保护原理”、“电力系统自动装置”、“电力系统微机保护”及“电力系统综合自动化技术”等主要专业课程实践实验环节的系统整合。在此平台上，不仅能满足本专业核心课程的基础实验和综合实验的要求，还能使学生自主完成相关课程设计。
（2）依托仿真技术，调动学生兴趣。在课程中推广和运用仿真实验手段，实现仿真实验与相关课程的有机结合。教师在讲授专业课时，有选择的向学生介绍ANSYS、PSPICE、MATLAB等仿真软件以及应用组态王软件，并且通过较多实例的仿真讲解，使学生对该专业课有更深入的理解和应用，同时要求学生对该课程的实验内容预先进行仿真。这样既能提高学生的学习兴趣，又能使学生对该课程有更加全面的掌握。
（3）完善互动平台，提升教学效率。我们在现有的教学条件下，广泛收集网络上丰富的实验环节资源，建立完善了相关课程的网络实验室。如在《电力系统继电保护原理》教学网站上，增加了微机继电保护等教学、实验内容，搭建了师生互动平台，以此弥补实验教学时间的不足。教师的教学效率得以大大提升，也为学生更好的进行学习、实验创造了便利条件真正实现了教师与学生的教学互动和沟通交流。
（4）建立合作关系，拓宽实验领域。洛阳作为河南乃至全国有影响的重工业基地，本地众多的大中型工业企业也希望通过加强与科研院所的沟通联系来提高自己的技术水平。通过洛阳市政府的牵线搭桥，我们结合自身的学科优势和人才资源，近年来先后与黄河同力水泥有限公司、洛阳供电公司、龙羽电气等单位签订了校外实习合作单位协议，不断加强合作交流。我校每年都选送大批学生到相关企业，在其生产实验室内进行实践活动：如在龙羽电气有限公司进行的《高低压电器》实验，在黄河同力水泥有限公司进行的《工厂供电》实验，在庞屯变电站进行的《变电站综合自动化》实验等等。这样既解决了我们的有关实践难题，又提高了学生的实际动手能力。
（5）引入科研项目，注重实践培养。实践教学将由浅入深，由基础到综合将教师的科研内容和科研成果、工程实际问题等引入到实验教学中，把知识学习技能训练、能力培养等融合在一起，增强学生的实际应用能力，提高教学效果。适时引入设置创新型实验项目，让学生及时了解实验新技术的发展，注重培养学生掌握新实验技术的能力。此外，我校还组织学生积极参加全国技术大赛，进一步锻炼学生的综合能力。我校在全国电子设计大赛和“挑战杯”大赛中均取得了优异的成绩。
2.实习基地建设
本专业现有两个实习基地，分别是电工实习2和模拟变电所。
“电工实习2”实习基地分为两个部分，学生要在两周时间内完成电机的拆装和控制柜的安装实训，该实习基地主要面向经过专业课程学习，具有一定理论基础的大三或大四学生进行，该实习项目侧重工程技术应用、重视实践环节的锻炼，具有较强的工程适应能力，对于提高学生的实践动手能力、解决实际问题的能力，具有很大帮助。该实习项目至今已培训过数千名学生，学生反映实习效果非常好。
模拟变电所主要由380V模拟10kV电压进线，由真实的高低压一次设备完成整个的工厂供配电以及控制过程。该变电所模拟工程气氛浓厚，学生可以在该变电所中得到较好的工程锻炼机会。
除了校内实习基地的进一步建设与完善，还需要继续加强与同力水泥、洛阳供电公司、龙羽电气等合作单位在科研、人才培养、校外实习基地等方面的合作。
3.课程设计和毕业设计建设
专业课程设计建设的重点是如何提高学生的综合能力，而实现这一目标的前提是选择合理的课程设计题目。但是传统的课程设计题目大多较为单一，与具体的生产实际要求脱节较为严重，并且设计的标准也与工程规范相差甚远。因此，我院在具体的课程设计中，十分注重实践性和可操作性，要求选题与有关科研项目和相关企业紧密结合，如在工厂供电课程设计中，从企业得到第一手的详细资料，发给学生真学真练，使学生从中汲取更多的经验，既锻炼了独立思考的能力，也增强了实际操作能力。
毕业设计作为重要的实践教学环节，关键是要实现课题的真实性、知识的综合性和设计的创新性。近年来，随着电气工程及其自动化专业学生人数的不断增多，教师数量和毕业设计课题数量相对不足的问题日益突出，而用人单位也对新录用人员实际动手能力的要求越来越高。为此，我们在毕业设计课题的选择上，要求每位毕业生的毕业设计，或结合教师的科研项目，或结合企业的技术项目，或组织学生到外地公司和工厂开展毕业设计等工作尝试，使学生的综合素质、创新能力得到进一步提高。从2009届开始，我校就选送部分毕业生到龙羽电气和市内其他变电站进行毕业实习和毕业设计，并取得了较好的效果。
二、专业师资人才队伍建设
如何培养建设一批高水平人才，是每个高等院校都面临的共同难题。这不仅要求每一位教师具有扎实的理论知识，更要具备较强的实际动手能力。为此，我校积极做好人才的培养工作，把提升师资队伍的层次、优化师资队伍的结构、提高师资队伍的整体水平作为师资队伍建设的重点工作。以两个专业研究方向为目标，加强师资队伍建设，注意教师进修提高，积极引进博士，鼓励和支持青年教师攻读在职博士学位，促进学术带头人后备力量的培养工作，从而形成一支整体水平高、结构合理的教学和科研型教师队伍。主要通过以下几方面措施来实现。
（1）加大高层次人才引进力度，优化教师队伍的结构，不断增加师资队伍总量。
（2）加强专业带头人、课程负责人及骨干教师队伍建设，进一步明确其权利和义务，以激发教师积极向上的热情。
（3）充分培养和挖掘现有教师队伍的潜力，加强“双师型”教师的培养。一方面从企业引进工程技术人员，另一方面通过各种途径提高教师的实践技能。
三、实践性教学教材建设
通过综合了解国内、省内其他院校电力系统及其自动化专业教学、实验方面等情况，发现近年来在实践教材特别是综合实验方面教材编写的不多。因此，我们必须高度重视此项工作，以切实发挥实践性教学教材在教学、实验中的重要作用。
根据不断改进和完善的实验设备和实习场所的情况，我校组织一批教学、实验经验丰富的教师编写了相关的实验（实习）大纲和指导书，课程设计大纲和指导书等教材，并顺利通过了学院的严格审核。特别是针对我系建设的电力系统综合实验室，我系教师专门编写了严谨完整的实验指导书。该实验教材既能满足实验设备和教学实践的要求，又能增强学生的实训能力，使得学生的综合设计能力和创新意识不断得到提高。
机电一体化与自动化范文3
关键词：机电一体化；机械工程 ；核心技术； 运用
中图分类号：TH-39文献标识码：A文章编号：
引言：机电一体化技术定义机电一体化又称机械电子学,英语称为Mcchatronics,它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。一般来说，现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术，同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此，根据整个行业的未来发展来看，整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。
1.机电一体化概要
机电一体化技术的形成机电一体化技术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,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机电一体化技术发展至今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,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，综合运用计算机技术、机械技术、自动控制技术、传感测控技术、微电子技术、信息技术、电力电子技术、信息变换技术、接口技术、及软件编程技术等群体技术，按优化组织目标与系统功能目标，合理配置与布局各功能单元，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。所以，“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面诉述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术和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。机械工程技术有着纯技术发展到机械电气化，属传统机械，它主要功能依旧是代替和放大的体力。但发展到机电一体化之后，其中的微电子装置除可以代替某些机械部件的原有功能之外，还可以赋予许多新的功能，比如自动处理信息、自动检测、自动调节、自动显示记录和控制自动诊断与保护等等。所以机电一体化产品不仅仅是人的手和肢体的延伸，并且人的感官和头脑的眼神，而具有智能化的特点是机电一体化和机械电气化在功能上的本质区别。
2.机电一体化的核心技术
2.1机械本体技术
机电一体化的基础是机械技术，在实践中如何才可以能够将机械技术与机电一体化技术进行有效的相互适应，是机械技术主要的着眼点。利用其他高新技术的更新概念，对结构、材料和性能实现有力的变更，能满足重量的减小及体积的缩小与精度的全面提高等等。在机电一体化整体系统制造的过程当中，借助计算机辅助技术才能可以有效实现经典的机械理论及工艺，同时还需有效的采用过人工智能及专家系统等，把机械制造技术在当今年社会中进行有力的更新。
机械本体必须要将性能及重量和精度等进行综合考虑，性能需进行总体的一个改善使之更加的有力，重要需进一步的给予有效减轻，精度更需全方位进行提高。现代社会中存在的机械产品，一般都是把钢材当作主要材料，那在重量方面就需进行有效的控制，想要有效的减轻钢材的质量，不仅需要在结构方面进行改进而且还要考虑利用非金属的复合材料。只有机械本身的重量可以有效的控制从而减轻，对驱动系统的小型化才能够得到有效的实现，从而在控制方面可有效的改善快速响应特性，有效的将能量消耗进行相应的减少，有效的提升了实际功效。
2.2信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/ 数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
2.3传感技术
传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器可以快速、精确地获取信息并且能够经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的一个保证。传感器的问题集中在提高灵敏度、可靠性与精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为避免电干扰，当前有采用光纤电缆传感器的趋势。而对外部信息传感器来说，现在主要发展非接触型检测技术。
2.4驱动技术
电机作为驱动结构在社会当中已广泛的被接受并且采用，但在快速响应及效率等诸多方面，仍然存在许多需要继续有效的解决的问题。当前，我国针对内部装有编译器的电机及控制专用组件和传感器，三位于一体的伺服驱动单元正在积极的发展当中。
3.机电一体化在工程机械中的应用
机电一体化技术从20世纪70年代中期开始在国外工程机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起．推动了工程机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在工程机械上的应用，不但提高了施工工艺，还节约了大量的人力、物力和资源，使工程机械的性能得到了前所未有的提高，无论是在动力性、安全性、节能性和操控性上都有了极大的改善，充分满足了现代社会与经济发展的需求。从根本上改变了工程机械的面貌，极大促进了产品性能的提高，使工程机械进入了一个全新的发展阶段。工程机械的机电一体化和智能化将是今后的发展方向现代工程施工中，工程机械的性能、自动化程度及其经济性等可直接影响到施工工艺的好坏：而工程机械的电气与电子控制系统部分质量与性能的优劣又直接影响到工程机械的动力性、经济性、可靠性、施工质量、生产效率及使用寿命等。电子控制系统已成为现代工程机械技术水平的一个重要依据。
4..现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势
4.1 高性能化的应用发展
这里面主要包含：高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接，就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机，可同时实时多任务操作系统并行处理，从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。
4.2 微型化的应用发展
微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向，同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物，国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品，泛指几何尺寸向微米、纳米级发展，其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，并且其耗能小、体积小、运动灵活，是近年和将来十大关键技术之一。
4.3 机电一体化智能化的应用发展
一般来说，现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上，也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术，而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想，模拟人类智能，这样的技术目前任然在探索和应用中，相信将来是有非常广阔的应用前景。
5.结语
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与社会效益。
参考文献：
［1］孙永利.机电一体化在工程机械中的应用［J］.农机使用与维修，2009，（1）.
［2］冷俊.机电一体化在工程机械中的应用［J］.科技资讯，2011，（7）.
［3］陶尚华.机电一体化与发展及趋势[J]. 科技信息. 2008(35)
机电一体化与自动化范文4
关键词：机电一体化；概念；构成；应用领域；发展
1 机电一体化技术的优势
1.1 使用性能改善
机电一体化产品大都数都采用数字显示和程序控制，产品上所设置的按钮和手柄数量大幅度减少，自动化程度提高，操作更加方便简单。机电一体化产品在生产过程中，通过内部的预制程度，实现电子控制系统自动指挥，重复实现全部动作。现阶段，高级化的机电一体化产品，可通过对被控对象外界环境参数的变化随即寻找最佳的工作程序，实现自动最优化操作。
1.2 调整和维护方便
机电一体化产品在安装和调试的过程中，可以直接通过控制程序改变产品的工作方式，使其适应不同用户对象的需要。这种控制程序的优势在于不用改变产品的任何零件或部位，仅仅通过一定的手段将其直接输入机电一体化产品的操作系统，就可以使原产品按照更新程序进行运作。另外，对于一些具有存储功能的机电一体化产品，企业可以预先在系统内安装若干套不同的执行程序，避免在需要时重复安装，系统也可以随时根据工作对象的需要，更换程序自动运作，提高工作效率。机电一体化的自动化监视、检验功能，可以使产品运作过程中出现故障时，设备自己做出反应并按照预设程序采取相应的整改措施，保证机电一体化产品的正常工作。
1.3 安全性能提高
大部分的机电一体化产品都具有自动报警、自动监视、自动保护、自动诊断等功能，所以如果在机电一体化产品工作过程中出现过压、过载、短路、过流等故障时，机电一体化产品可以自动采取各种有效措施，排除安全隐患，减少设备故障的危害，在一定程度上保证的安全生产，提高了设备使用的安全性。
1.4 生产质量提高
机电一体化产品一般都具有自动控制功能和信息自动处理功能，为此，在检测的精度、灵敏度、范围等方面都有了很大幅度的提高，通过自动控制系统，机电一体化产品可以不受操作者的主观影响，完全按照预定程序进行运作，确保机械的执行预期动作，保证了设备的生产能力和产品质量；另外，自动化的生产过程，提高了生产产品的效率，使得产品的生产能力大大提高。
1.5 适用面较广
相比传统的机电产品，机电一体化产品不再局限于单功能和单技术的限制，具有复合技术和复合功能，这在很大程度上提高了产品的自动化程度和功能水平。机电一体化产品大都有自动校检、自动补偿、自动化控制、自动调节、智能化以及自动保护等多种功能，可以广泛适用于不同的工作环境和工作领域，应变能力较强。
2 机电一体化技术的发展
2.1智能化。智能化即发展人工智能，是机器能够具有自主的计算推理能力。而这一切的基础，主要是模糊技术、软件芯片技术、信息技术以及其他一些相关技术的飞速发展。智能化是未来科技发展的必然趋势，其中就包括机电一体化产品之一，智能机器人。
2.2高速、高精度化。数控机床一直是机电一体化的一大项应用，而未来数控机床势必要比现在更快速、更精确。速度方面，机床主轴的转速、加速度都会得到极大加强。而纳米技术的发展与应用也使机床更微型更精确，这是未来的发展方向。
2.3绿色化。随着科技发展，科技生产迅速提升的同时也在危害着环境的健康。地球是我们共同的家园，人类的发展绝对不能以破坏生存条件作为代价，所以科技的发展的同时，也要求着生产的绿色化与环境保护。产品的绿色化，指的是在产品设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，资源浪费少、排污少、对自然生态环境影响极低。绿色化即将成为最重要的发展方向。
3 机电一体化技术的应用
3.1机电一体化在数控机床中的应用。随着机电一体化技术在数控机床中的应用，使得数控机床在结构、功能、操作和控制精度上都有所提高。主要体现在以下几个方面：1、数控机床的结构向着总线式、模块化、紧凑型的结构发展，在操作的过程中采用多个CPU，多主总线的体系结构。2、数控机床在设计方面对外开放程度较高，硬件体系结构的层次性和兼容性较强，可以使得用户在使用的过程中达到效益的最大化。不仅如此，还对软件进行了模块化设计，使得数控功能更加丰富，加强了整个系统控制功能。3、在数控机床的生产运行中，一台机床可以同时完成多个加工任务，也可以一次控制多台机床的运行，从而达到多过程、多通道的控制目的。
3.2智能化技术。在工业设备的生产中，重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术不能达到生产要求，所以有必要采取智能化的控制技术对生产环节加以控制。在重工业领域，职能控制技术主要应用于产品设计、生产、控制、设备的检查以及产品质量控制等各个方面。
3.3计算机集成制造系统。GIMS是将生产人员与生产经营、生产管理和生产过程的控制有效连接在一起，从而达到生产产品的一体化控制，他不是将各分散系统进行简单组合，而是将生产的全局动态进行优化组合。这一系统打破了原有制造系统的各个部门之间的界限，以产品的生产制造为核心来控制运输流程和整个信息流程，从而实现了产品从决策到经营管理的有机结合。更进一步提高了生产效率，节约了生产资源，降低了损耗，达到了节约人力资源的目的，使得产品的库存量逐渐减少，加快了产品销售中资金的流动性和周转能力，促进了企业生产力的快速发展。
4 结束语
现今，机电一体化已经越来越贴近我们的生活，这是让人闻为之兴奋的美好结果。相信随着科技的不断发展，各类技术不断地水融，各学科的不断渗透和影响，机电一体化必将绽放耀眼的光华，产生更多给于我们极大方便的产品，让我们的生活弥漫着科技的芬芳。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2114.
机电一体化与自动化范文5
关键词：机电一体化技术；优点；应用领域
Abstract: Overview of mechanical and electrical integration technologies, analysis of the advantages of mechanical and electrical integration technologies, to explore the field of mechatronics technology.
Keywords: Mechatronics; advantage; applications
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。机电一体化技术目前越来越广泛被采用于钢铁、电力、石油化工、采矿冶金、汽车、造船、航空工程等行业中。本文就机电一体化技术的应用谈几点粗浅认识。
1机电一体化技术概要
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与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”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。当时人们一直把机电一体化看作是机械与电子的结合。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，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，合理配置与布局各功能单元，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。这是机电一体化与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、自动调节与控制、自动诊断与保护等。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，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。
2机电一体化技术的优点
2.1 安全性高
机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
2.2 生产能力高
机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。
2.3 使用性能高
机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。
2.4 适用面广
机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。
2.5 维护方便
机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。
3 机电一体化技术的应用领域
3.1 数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。WOP 技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC 系统的控制功能。能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
3.2 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS 的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制"物流"和"信息流"，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3.3 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
3.4 工业机器人
第一代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第二代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第三代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第五代计算机关系密切。
3.5 分布式控制系统（DCS）
分布式控制系统采用一台中央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。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。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。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS 具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS 是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与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。
4 结束语
机电一体化的出现是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景将更为广阔。
参考文献：
1.董金森,张小扬.论机电一体化技术.有色金属加工， 2009年第38卷第1期
2.谭得健,徐希康.我国煤矿机电一体化技术的发展与思考.煤矿机电，2003年第5期
机电一体化与自动化范文6
近年来，机电一体化数控技术在煤矿机械设备中的应用越来越广泛，特别是在我国矿物质需求量不断上升的社会背景下，煤矿采矿事业不断发展，由此推动了新型工业化技术的应用与广泛推广。由于机电一体化数控技术具有生产效率高及生产过程安全、技术水平高等特征。因此，这项技术在我国众多的工业技术领域得到了广泛的应用与实践。在此基础上，本文将围绕机电一体化数控技术在煤矿机械中的实际应用情况进行论述研究。
关键词：
机电一体化；数控技术；煤矿机械；应用
众所周知，当前工业化技术正逐渐朝着集成化及智能化和自动化方向发展。因此，在新的技术背景下，出现了诸多新型的工业生产技术。比如，应用极为广泛的机电一体化数控技术，这项技术以液压技术及电子技术和机械技术为理论基础，从而在煤矿机械操作运行过程中，能够对不同设备的操作运行流程进行合理优化与控制，确保煤矿机械设备在运行过程中具有安全性、稳定性、可靠性。
1机电一体化数控技术在煤矿机械综合运行过程中的应用分析
通过实践研究发现，在煤矿采矿作业过程中，需要通过大型的电牵引采煤机等设备进行工作，但个别采矿企业的采煤机运行功率较大。因此，在牵引性能方面依然要优于传统的液压牵引技术方式，对此，机电一体化数控技术在大倾角煤层开采过程中使用较多。由于采用上述技术能够大大优化电牵引采煤机械设备的工作性能，而且可以降低采矿作业的工作难度，减少作业任务量，从而使机械设备操作过程易于控制，设备灵敏度较高。同时，技术管理人员对相关设备的管理维护较为容易。因此，正是基于上述诸多应用优点，这一技术在我国煤矿机械设备中被大量使用。
2机电一体化数控技术在机械设备提升与运输中的应用分析
提升与运输作为煤矿作业过程中的两大主要环节，采用机电一体化数控技术可大大提升机械设备的运行效率。通过利用机电一体化数控技术，可将其应用到矿井提升及带式输送机设备行进过程中，从而使机械设备实现全自动化运行与控制，由此优化了机械设备结构，使煤矿机械设备的运行稳定性与安全性大大提高。由于带式输送机在现代煤矿采掘运输过程中具有重要作用，而且由于其具有良好的可靠性、较高的自动化程度、较大的传输运送量，因此目前这一技术一般在煤矿采矿中的长距离运输与传送中应用较为普遍。
3机电一体化数控技术在机械设备安全生产运行中的应用分析
煤矿机械设备运行过程具有很大的技术风险，因此从作业之前到作业过程中乃至整个作业结束，都需要采用先进的技术手段对机械设备的实时运行情况进行监测，从而保证其相关运行参数科学、准确，避免出现突发性故障，以此防范机械设备突然终止运行。因此，从这一要求来看，在煤矿机械设备运行作业过程中，采用机电一体化数控技术，可利用系统的自动化数据监测、收集分析与诊断功能，对煤矿矿井中的相关安全风险进行实时、全面监测。但是，这一系统在实际运行过程中具有严格的使用要求。比如，自动化监测系统必须全面保持贯通，而且要保证其在任何时段都能与矿井内、外的相关安全负责人取得联系。这一技术采用智能化技术，通过智能控制手段，利用机电一体化数控技术，能够确保其与系统主机内的数据库相连接。因此，只需利用现代网络技术及数据通信技术，就可将煤矿机械设备设置为同步运行模式，且系统采用专用数据通信接口，对矿井内、外的相关工作情况进行监测定位［1］。一旦发现矿井内工作设备及地质情况存在安全风险，系统就会自动启动预警控制装置，然后相关安全管理人员利用专业控制软件就可对系统自动收集到的相关信息进行实时分析评估，从而使多项不同的操作功能融为一体。比如，机电一体化数控系统可集图形打印及模型显示和信息检索、数据资料上传、下载为一体，在保障矿井内作业的相关技术人员与机械设备安全顺利工作方面发挥了重要作用。
4机电一体化数控技术在煤矿机械其它方面的应用分析
除此之外，机电一体化数控技术还在煤矿机械设备掘进过程中具有重要的应用价值。目前，我国煤矿采掘作业中所使用的电气设备一般为矿用隔爆兼本质安全型开关箱以及矿用隔爆型压扣控制按钮、矿用本质安全型操作箱和隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步动机和GJC4低浓度甲烷传感器等［2］，因此在上述设备操作运行过程中，机电一体化控制技术在设备维护管理及性能优化和作业过程中发挥了巨大作用，特别是在矿井安全作业过程中，为相关作业人员提供了极大的便利。尽管其具有诸多应用优点，但在实践研究过程中发现，这一技术在煤矿机械设备运行过程中也有应用缺点。比如，机电一体化数控系统的应用模式相对单一，因此为了不断满足机械设备安全运行及采矿技术不断发展的要求，需在原有机电一体化数控技术基础上开发更加人性化和具有良好人机交互功能的采矿作业机械设备［3］;与此同时，相关企业需要不断加大技术以及资金投入，通过技术创新和生产工艺改进，大力研发新的智能控制技术。通过不断引进国外先进的采矿技术工艺，使其在地质勘察以及矿物选择方面发挥应有的作用，大幅提升采矿作业的效率。除此之外，相关技术人员要以机电一体化数控技术为核心，提高整体作业人员的操作技术水平，通过开展教育培训活动，从而大力优化机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行中的流程，使这一技术在我国采矿作业方面体现更大强的技术优越性。
5结语
综上所述，机电一体化技术是在我国机械加工制造技术及自动化控制技术不断应用与发展基础上形成的一种新型技术模式。随着现阶段我国煤矿采矿事业的不断发展，矿物质的需求量在不断上升，由此使机电一体化数控技术在煤矿机械设备运行过程中得到了广泛的应用与实践。尽管这项技术在实际采矿过程中有极为广泛的应用，但是其在工作性能方面依然有待进一步提升，从而促进我国煤矿机械设备工作运行效率不断提高。
参考文献:
［1］蒋尊涛．机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］．建材与装饰，2016，02(02):221～222．
［2］杨许．机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用［J］．价值工程，2016，02(13):156～157．
