浅论机电一体化技术应用和发展

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1、浅论机电一体化技术应用和发展　　摘要：机电一体化技术是现代科学发展的必然结果。它是电子与机械、信息处理、计算机控制等多学科的综合交汇的技术。机电一体化技术的发展对相关产业未来的发展有很大的促进作用，是由于机电与信息技术对相关产业相结合所产生的必然结果。关键词：机电一体化；技术；现状及应用；前瞻性与发展中图分类号：TH-39文献标识码：A9引言：随着时代的发展科学技术不断创新，促进了各学科的交汇与相互覆盖，并大力推动了工程领域的技术革新。机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术，并且

2、将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称，因此“机电一体化技术”是机械、电气与电子信息三项技术相互融合、交叉的产物，是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科学技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展，微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用，对各个领域的发展起了很大的推动作用，正因电子技术的快速发展，进而带动了机电一体化技术的发展。科技的进步更是依赖于其发展，因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。一、机电一体化的核心技术机电

3、一体化包括软件和硬件两方面相结合的技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此为加速机电一体化的进程，必须从以下几方面考虑：（一）机械本体技术：机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑，实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。（二）传感技术：传感器集中在提高可靠性、灵敏度和精确度等技术方面，提高可靠性与防干扰技术是一个关键点。（三）计算机与信息处理技术：电子与信息交换、计算机应用技术是发展机电一体化和信息处理的必要保证。模/数转换与分时处理的输入

4、输出的可靠性与提高处理速度、解决抗干扰及标准化是一重要因素。（四）驱动技术：电机作为驱动机构在快速响应和效率等方面是一个关键。在电机附带编码器以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元是解决的主要方法之一。（五）接口技术：数据是计算机通信的语言其格式必须标准化与规格化并且简单化。高速串行的接口可以解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。9（六）软件技术：软件与硬件必须协调一致。软件的标准化、程序标准化、程序模块化、软件程序的固化以及软件工程都是及其关键的因素。（七）计算机集成制造

5、系统（CIMS）技术：CIMS的实现打破原有单元之间的界线，以基干来控制“物流”和“信息流”，实现各个信息环节的有机结合。集成度的提高可以使各种要素之间的配置得到更好的优化，各种环节要素的潜力可以得到更大的发挥。二、机电一体化技术的应用在企业生产中，机电一体化技术是计算机为核心，把计算机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在生产企业中主要应用于以下几个方面：（一）智能化控制技术(IC)：由于生产企业具有大型化

6、、高速化和连续化的特点。采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制网络等。智能控制技术广泛应用于企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。9（二）分布式控制系统(ＤCS)：分布式控制系统采用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多级控制方式。利用计算机对生产过程进行集中监控、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、

7、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，使系统可靠性非常高。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，是大型机电一体化技术系统的主要模式。（三）开放式控制系统(OCS)：开放控制系统(OpenControlSystem)是计算机技术发展过程中所所带来新的结构体系概念。“开放”是对一种标准的信息交换规程的共享，按此标准设计的系统，可以实现不同

8、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，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。（四）计算机集成制造系统(CIMS)：即企业的CIMS。是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以