[精品]浅论机电一体化的核心技术及其应用.doc

浅论机电一体化的核心技术及其应用浅论机电一体化的核心技术及其应用摘要：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、 信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势而机电一体 化的重耍组成是机电一体化的核心技术文章简述了机电一体化核心 技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势关键词：机电一体化核心技术、应用、硬件、软件、传感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，机电一体化核心技术的应用也越来越广泛机 电一体化核心技术是跨学科技术，主耍包括硬件软件技术组成，机电 一体化的核心技术的研究和发展对机电一体化的发展将起到强大的 推动作用一、机电一体化的核心技术：机电一体化的核心技术包括软件和硬件两方面技术硬件是市机 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 速推进机电一体化的核心技术发展，必须从以下几方面着手1・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o 现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上 加以改进，还应考虑利用非金属复合材料只有机械本体减轻了重量， 才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方而改善快速响应特性, 减少能量消耗，提高效率。

2 •传感技术传感器的问题集中在提高叮靠性、灵敏度和精确度方面，提高可 靠性与防干扰有着直接的关系为了避免电干扰，目前有采用光纤电 缆传感器的趋势对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检 测技术3 •信息处理技术机电一体化与微电了学的显著进步、信息处理设备（特别是微型 计算机）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4. 驱动技术电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还 存在一些问题目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制 专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元5•接口技术为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化 接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设 计目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解信号 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6.软件技术软件与硬件必须协调一致地发展为了减少软件的研制成本，提 高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模 块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化核心技术的应用：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來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. 在饮料行业中的应用机电一体化核心技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术 z—机电一体化核心技术在食品、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 装生产线的口动化控制水平、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. 在钢铁企业中的应用   ① 计算机集成制造系统(CIMS)钢铁企业 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 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nbsp;  ② 现场总线技术(FBT)现场总线技术是 连接设置在现场的仪表与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与更高一级的控制系统Z间 在共同的通信媒体上进行双向传送nbsp;  ③ 交流传动技术 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來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纶产 中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大nbsp;  ④ 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nbsp; 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随着机电一体化核心技术的发展，各种产品与装置实现了机电一 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，从而为国家带來更大的经济效益与社会 效益机电一体化核心技术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21世纪，机电一体化核心技术将成为机 械工业的主角，在各方面均可带來显著的经济效益和社会效益。

机电 一体化核心技术的出现不是孤立的，它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，以机械技术、微电子技术的有 机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势，机电一 体化核心技术的广阔发展前景也将越来越光明参考文献1・顾京.现代机床设备[M]・北京：化学工业出版社，20012. 袁中凡•机电一体化技术[M] •北京：电子工业出版社.2006.3. 芮延年•机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版 社.2004.4•李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.5. 王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J]・基础自动 化,2006 (6).6. 章浩.机屯一体化技术的发展与应用[J].农机化研 究,2006(7).7. 袁中凡•机电一体化技术.电子工业出版社・2004.8. 郑链•信息识别技术•机械工业出版社・2006.。