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機電一體化即機械電子工程,隨著機電一體化技術的發展,機電一體化已經逐漸覆蓋了社會各大領域,尤其是在機械製造行業的研創和應用中更是發揮著極其重要的作用。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 介面技術在機電一體化中的運用研究 》
隨著資訊科技等的發展,機電一體化已經成為一種發展趨勢,同時也為人們的生產、生活提供了更多的便捷。介面是幾點一體化產品的重要組成部分,有效運用介面,可以更好地將幾點一體化產品中的各個元件有機地連線起來,使機電一體化產品的執行能夠更加順暢、有效。因此,介面技術的研究與運用,直接影響著機電一體化產品的運用效能,相關工作人員應該積極創新介面技術,滿足機電一體化技術不斷髮展的需求,進而提高機電一體化產品的質量,更好地為人們的生產、生活服務。
1 簡述介面、介面型別與介面連線方式
機電一體化系統,即是將機械系統與電子系統有機地聯絡到一起,從而發揮機械電子的優勢,提高機電一體化產品的應用效能。而介面是機電一體化產品的重要組成部分,它是連線機械系統與電子系統各個模組的重要元件,具有調節、匹配、緩衝等性質,可以有效地轉換電平、增加功率,使機電一體化產品的效能得到提高;一些技術人員將介面加設抗干擾材料,可以將電子系統與控制系統之間相互隔離,防止兩個系統之間的訊號受到干擾,影響電子系統與控制系統執行的可靠性;介面的運用,還可以進行電路轉換,保證機電一體化產品中各個系統之間電流量的匹配,進而提高機電一體化產品的執行效率。
不同的機電一體化產品,其效能、工作原理等都存在差異,自然介面也不完全相同。也就是說,在運用介面技術連線子系統的各個模組時,需要運用到不同的介面。技術人員根據實際情況將介面分成兩類,即機電介面與人機介面。機電介面是指執行機構驅動系統與感測器之間的介面,它可以模擬資訊的輸入與輸出,併為機電一體化系統提供平穩的電流,以保證機電一體化產品能夠保持一個有序的執行狀態;人機介面是指工作人員或者技術人員與計算機之間的介面,這種介面可以將工作人員的指令,利用計算機網路進行編碼形成有效的資訊資料,並通過介面在各個子系統之間相互傳遞資訊,以滿足實際需要。
2 介面技術在機電一體化中的運用
2.1 概述介面技術
在機電一體化技術發展的過程中,介面技術是隨之發展起來的新型技術。顧名思義,它是將機電一體化中各個元件、系統相互連線,使其發揮最佳效用的技術。介面技術在機電一體化產品中的應用,可以更加有效地使機電一體化產品中各個複雜的子系統模組之間有效地連線起來,促進其資料、資訊的傳遞與轉換,使機電一體化產品的效能得到提高。而隨著介面技術的發展,機電一體化技術也將得到更快的發展,並將向著網路化、綠色化、智慧化、模組化方向發展,機電一體化產品的效能也將越來越高,為人們生產、生活提供更多的便利。
2.2 介面技術在機電一體化中的運用
眾所周知,介面技術在機電一體化中的應用,大大提高了機電一體化系統的效能,同時也促進了機電一體化技術的發展。那麼,介面技術到底是怎樣運用到機電一體化系統中的呢?
第一,連線機電一體化系統中的各個子系統模組,充當“開關通道”。在機電一體化系統中,各個子系統模組相互連線,再通過電子系統進行智慧化控制,將資訊系統中的資料、資訊進行傳遞與轉換,使各個系統模組都能夠在電子系統的控制下運作。要想實現以上功能,就必須有連續的電流,而在介面技術運用下的介面可以充當“開關通道”,工作人員只需正確操作開關執行器,為系統模組之間的連線提供連續的、平穩的電流,就可以有效實現以上功能。
第二,工作人員可以根據需要手動介面,滿足工作需求。工作人員在操作監控機電一體化系統運作時,通過人機介面使系統按照工作人員的需要進行運作,這種被稱為人機介面。人機介面主要分成輸入與輸出介面,工作人員只需按照需要將指令通過硬體輸入系統,系統就會按照需要將指令編碼成資訊資料,並通過介面傳遞給各個系統模組,輸出相應的狀態、執行引數等,以實現工作人員監控機電一體化系統的目的,滿足工作需要。
第三,運用介面技術,可以有效提高系統輸出訊號的質量。傳統的機電一體化技術中,介面的運用還不是很成熟,導致系統顯示的資料、資訊等質量不高。隨著介面技術的不斷 發展,越來越多的機電一體化系統在運用介面技術之後,有效地提高了資料、資訊輸出的質量。 工作人員能夠有效控制輸出的資料、資訊等執行引數,對這些資料、資訊等進行有效的調整,就可以實現監控生產過程的目的。
2.3 運用 介面技術需要注意的問題
介面技術是在機電一體化技術上發展起來的,所以在運用介面技術的時候,需要注意以下問題。技術人員在運用介面技術將介面連線於各個子系統模組之間,需要注意介面技術是否與機電一體化技術相匹配,是否能夠符合機電一體化產品在效能上的要求,這些都是技術人員需要思考的問題。只有合理選擇、運用介面技術,才能為機電一體化產品的效能正常發揮起到基礎的作用;任何技術在運用過程中,都需要進行除錯,以確保技術運用的科學性、合理性與可靠性。同樣,介面技術的運用也需要進行智慧除錯。一般來說,技術人員在運用介面技術連線各個子系統模組之後,就要及時地進行系統測試與介面的智慧除錯,這樣才能在第一時間發現問題、解決問題,保證機電一體化產品的可靠執行,也可以為以後介面技術的發展提供參考;介面在使用過程中,人機介面是比較常見的,它是根據實際生產需要而進行的人工調整的介面,也就是說,這種介面是可調的。因此,技術人員運用介面技術必須積極思考機電一體化產品的實際生產效能,並注重介面技術的各項指標能夠按照要求合理調控,結合實際情況運用介面技術。這樣的介面技術才能保證機電一體化系統可以按照需要隨時進行調控,實現智慧化、 網路化,提高介面技術的運用效果。
3 結語
總而言之,隨著我國工業化程序的不斷深入,各種相關技術也在不斷髮展。機電一體化技術作為促進工業化與 機械化發展的重要技術之一,對我國 社會建設與人們生活水平的提高有著重要的意義。而介面作為機電一體化產品的重要組成部分,介面技術的發展也影響著機電一體化技術的發展。所以,相關技術人員應該積極創新介面技術,從各個方面提高機電一體化產品的質量,進而促進機電一體化產品在社會建設中重要作用的發揮。
篇二
《 機電一體化技術的發展和思考 》
1 機電一體化技術的發展現狀
所謂的機電一體化技術，是機械技術與微電子技術、資訊科技互相滲透的產物，它要求用資訊科技控制機械裝置的運用，而微電子技術是資訊科技控制裝置執行的一種方法，隨著資訊科技與機械裝置的有效結合能推動機械本體技術、感測技術、驅動技術、介面技術、軟體技術等智慧化、自動化發展。隨著當今科技的發展，機電一體化技術的發展已經取得了巨大的成果，微電子技術已經是資訊科技非常重要的一部分，這是機電工業發展的必然趨勢。
從20世紀60年代開始發展到現在，機電一體化技術已經由簡單的應用階段發展成為了現在機械的智慧化與自動化，它優化了人力資源、提高了經濟效益，在實際的生產生活中，機電一體化技術的應用有重要的意義。現在人們已經開始研究將光纖和人工智慧等技術和機電一體化整合的整合技術，這是未來機電一體化技術的發展方向。
目前，隨著科學技術的發展，機電一體化技術應用在各個方面，而智慧化、自動化的層次也在不斷提高。在日常生活中，機電一體化得到廣泛的應用，比如說微波爐、電視機和洗衣機等;在工廠企業的應用中，人們把機電一體化技術應用在計算機整合製造系統、自動包裝機、自動碼垛機和數控機床等智慧控制方面。不僅如此，機電一體化的技術已經具有學習能力與分析思考的能力，比如現在研發出的一些智慧機器人，它們通過資訊科技的仿生物方法、仿生物技術等，除了能完成手工輸入指令的控制，還能完成簡單的自我分析、自我診斷、自我決策，這些資訊科技給機械操作與診斷提供大量的資料依據。由於目前對於機電一體化智慧化方面的研究尚在初級階段，這些機器人也只能應用於某些特定的職業當中，但是相信，隨著技術的進步，機電一體化技術必然會更加的先進，將會為社會的進步和人類的發展做出更大的貢獻。
2 機電一體化技術發展方向
所謂的機電一體化就是電子控制、機械、資訊處理、計算機等不同學科的交叉融合，主要的發展方向包括智慧化、數字化等。
2.1 智慧化
也就是說機電產品是具有一定的智慧的，要能夠具有類似於人的判斷推理能力、邏輯思考能力和自主決策能力等。比如說在CNC的數控機床上可以增加人機對話的功能以及設定智慧工藝資料庫、智慧I/O介面等，給使用和維護機器帶來很大的方便，同時隨著當前灰色理論、模糊控制、混沌和分岔、神經網路等人工智慧技術的進步和發展，機電一體化必然會在技術發展方向走出更加廣闊的
天地。
2.2 數字化
微控制器是機電一體化的基礎，比如說不斷髮展的機器人和數控機床。而當前網路技術的不斷髮展，也為機電數字化的建設鋪平了道路，比如說計算機整合製造，虛擬設計等。機電一體化產品數字化具有非常可靠的可維護性、可靠性和易操作性，數字化的實現將能夠便於遠端的操控以及故障的診斷和修復。
3 機電一體化未來發展方向
所謂的機電一體化，實際上是以資訊科技控制機械的操作，這就要求首先必須發展資訊科技，因為資訊科技負責機械控制的應用，它包括負責控制方法、資料分析、執行反饋、分析決策等，如果沒有先進的資訊科技支援，那麼機電一體化不能有效率地展開，也不能滿足經濟的發展與社會的需求，在資訊科技發展後，機械技術要同步更新和發展，它需要能滿足資訊科技的要求，兩者同時提高、有效整合，正是未來發展的方向。
第一，機電一體化技術要向智慧化方向發展。隨著科技的進步，目前智慧化的研究取究正在不斷的發展，人們在資訊科技中大量應用到數掘挖掘技術、粗糙集理論等等，這些都是資訊科技智慧化的基礎，它們能讓資訊科技擁有模擬人一樣的思維，同時它具有學習能力、決策能力等。這些先進的資訊科技應用到機械裝置當中，工作人員可以用程式的方法讓機械裝置按照預定的流程進行工作。原來這些工作需要耗費大量的人力資源，而現在只需要很少的人力就能完成，它能大幅度地降低人力的使用，同時，人力資源的精減也使管理得到更高的效率，達到企業結構優化、提高經濟效益的目的。機械裝置不僅向著智慧化的方向發展，還向著機械人的方向發展。機器人的行動會更加的靈活，同時也會被賦予人類的一些簡單的行為，機器人能提煉出人的思維流程，模擬人類資料分析的方法，它能使智慧化向著更進一步的方向發展，比如說機器人擁有自我決策能力以及邏輯判斷能力等，可以看到，未來機械裝置將來逐漸擺脫人的控制而讓這些智慧機械人
操作。
第二，機電一體化技術還要兼顧環保的需求。隨著經濟的發展與科學的進步，人們已經意識到周圍的環境正在變化，日趨減少的自然資源和正在惡化的生存環境是人們必須要去面對的問題，現在人們已經越來越意識到除了要保證科學的發展，同時也要兼顧環保的控制，因此機電一體化在設計過程中，也要注意到環保的理念，使機電一體化裝置更能滿足人們的需求。要求機電一體化擁有環保的效能，要求設計機電一體化裝置時能對資源有效的利用，同時要儘可能做到對廢舊的資源能進行再回收、再利用，要能實現使用最小的資源能得到最大的產出效果，機電一體化技術向著環保的方向發展既是企業節省成本的需要，也是社會的整體需求，機電一體化技術只有滿足環保的需求才能適應未來經濟發展的需求，裝置才能持續性發展。
第三，網路化發展是機電一體化的趨勢。網路技術的發展給人們的生產、生活方式帶來巨大的改變，這種改變也對機電一體化帶來巨大的影響，比如在機電一體化裝置的生產上，人們可以通過網路技術的資料採集與分析，瞭解到社會對機電一體化裝置的需求，生產廠家可以針對此市場需求開發;在機電一體化工藝技術的共享上，由於網路技術能將資訊迅速傳播，一旦機電一體化裝置出現新的工藝、新的設計構思，很快就能被相關人員瞭解，人們可以通過網路的方式共同探討;在機電一體化裝置的使用上，由於網路技術的迅速發展，未來遠端對機電一體化裝置進行操作成為可能;同時，由於網路技術與資訊科技的結合，當機電一體化裝置出現異常狀態時，人們可以遠端收到機電一體化裝置執行的狀態資料，對裝置進行遠端評估與診斷，這些方式將對機電一體化裝置的發展產生極大的影響。
4 結語
總而言之，機電一體化技術的發展過程就是不同學科之間相互融合、相互交叉的過程，它是多種先進的科學技術共同融合的成果，是社會生產力發展到一定階段的必然產物。機電一體化的發展能大力推動社會的進步與經濟的進步，它是人們的需求也是社會的需求，可以預測，隨著科學技術的發展，機電一體化技術將極快的發展而且會廣泛的應用，它能給社會帶來更加深重的影響。
篇三
《 試論機電一體化在工程機械中的應用 》
摘要：隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,並廣泛應用於工程機械領域。而工程機械的電氣與電子控制系統部分質量與效能的優劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率及使用壽命等。
關鍵詞：機電一體化;工程機械;電子控制
隨著科學技術的不斷髮展及對產品效能要求的不斷提高，電子控制系統在工程機械中所佔的比重將會越採越大，其功能將會越採越強，應用範圍也將越來越廣，而其複雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修人員提出了更高的要求。
機電一體化技術從70年代中期開始在國外工程機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起，推動了工程機械製造技術的迅速發展，特別是隨著微型計算機及微處理技術、感測與檢測技術、資訊處理技術等的發展及其在工程機械上的應用，從根本上改變了工程機械的面貌，極大促進了產品效能的提高，使工程機械進入了一個全新的發展階段。以微機或微處理器為核心的電子控制系統目前在國外工程機械上的應用已相當普及，並已成高效能工程機械不可缺少的組成部分。工程機械的機電一體化和智慧化將是今後的發展方向。
1、目前工程機械的電子***微機***控制系統主要用以實現如下功能：
***1***電子監控、自動報警及故障自診
即對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的執行狀態監控，工作中一旦出現異常現象，能動報警並準確地指出故障的部位，從而改善駕駛員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化裝置維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長裝置的使用壽命。
***2***節能降耗，提高生產率
傳統工程機械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機的燃汕能量利用率僅為20%左右，如此低的能量利用率迫使工程機械的發展必須著眼於節能。日本小松公司挖掘機所採用的新型節能控制器***OLLS系統***，具有良好的節能效果，燃汕可節省23%;日本日立公司挖掘機節能控制系統採用了卡特電子效率控制系統，通過對發動機和泵的綜合控制，使功率的利用率可達98%，同時生產率也大大提高。
***3***柴油機的控制
如電子調速器、電子油門控制裝置、自動停機裝置、自動升溫控制裝置等。
***4***提高作業精度
為保證成品料的級配精度，現代瀝青及水泥混凝土拌和裝置廣泛採用了微機控制的電子稱量系統，並使計量過程實現了自動化。自動找平系統的應用，使瀝青混凝土攤鋪機的施工質量有了較大的提高，路面的平整度可達到0.127MM/3M。採用超聲波技術的自動供料系統，使瀝青混凝土攤鋪機的供料實現了自動調節，進一步提高了攤鋪質量。推土機剷刀、平地機刮刀、鏟運機剷鬥刀刃的電子***微機***控制，不僅提高了作業精度和作業效率，而且也減輕了操作人員的勞動強度。
***5***作業過程的自動化或半自動化
工程機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產率，並減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統，操作者在控制板上設定耗剷鬥運動軌跡的形狀後，微機控制系統能夠根據各種角度感測器的訊號，自動控制動臂、鬥杆和剷刀的運動，實現各種特定形狀和斷面溝槽，斜面的精確挖掘，使挖掘作業實現了自動化。
***6***其他應用
一些國外生產的推土機、裝載機、鏟運機等採用了電子控制的自動變速器，其能夠根據外負荷的變化情況自動改變傳動系的傳動比，這不僅充分利用了發.動機功率，提高了燃油經濟性，而且也簡化了操作，降低了勞動強度。為有效地防止翻車和斷臂事故，提高作業的安全性，現代起重機上廣泛地採用了電子***微機***控制的力矩限制器。為實現無人駕駛，使工程機械能在危險地帶或人無法接近的地點進行作業，某些國外工程機械上設定了無線遙控裝置。
電子系統的可靠性是現代工程機械非常重要的一項效能指標。由於工程機械一般露天作業，其直接受到烈日的暴晒、雨霧、強風、塵埃等的侵襲，此外還受到強烈的振動和衝擊以及各種電、磁等的干擾，工作環境非常惡劣，因此電子控制系統應：滿足：能在—40℃·80℃的環境溫度下可靠、穩定地工作;抗老化，具有較長的使用壽命;密封效能好，能防止水分和汙物的侵入;較好耐衝擊和抗振效能;較強的抗干擾能力，系統能在各種干擾下可靠地工作。
工程機械種類繁多，因此各種機型所配備的電器與控制裝置***系統***的組成，數量及複雜程度等也差別較大。各種自行式工程機械***即靠自身的動力行駛的機械，如壓路機、推土機、攤鋪機等***，所配備的電器與控制裝置基本上可分為以下兩大類：
2、車輛電氣裝置
這是各種自行式機械應配備的最基本的電器，通常包括以下部分：
***1***電源包括蓄電池、發電機及其調節器
***2***起動機用於起動發動機
***3***點火系用於汽油機，功能是產生電火花，點燃氣缸中的可燃混合氣
***4***照明及訊號裝置包括各種照明和訊號燈以及電喇叭、蜂鳴器等，用以保證行駛和施工的人機安全。
***5***儀表包括燃油表、機油壓力錶、水溫表、發動機轉速錶等，用來監視發動機和其他裝置的工作情況。
3、電氣、電子***微機***控制裝置
用於實現各種控制功能。·例如，攤鋪機的自動找平裝置及供料自控裝置;電控的電子功率優化系統;裝載機、鏟運機變速器的電子控制裝置等。
綜上所述，機電一體化技術在工程機械中的應用將越來越廣泛，地位也越來越重要，裝置使用和管理“以人為本”的原則也說明，作為工程施工中工程機械的使用、維修和管理人員應儘快瞭解和掌握這門技術，更好地融人科技含量越來越加深厚的現代工程施工中。
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