刘志军
湖南省工业设备安装有限公司,湖南 株洲 412000
摘要：在当代工程施工机械的运行过程中，机电一体化技术发挥着极大的作用。文中对机电一体化包含的内容进行了简单介绍，分析了机电一体化未来的发展方向，并对其在工程施工机械中的应用进行了探讨。对机电一体化技术的更多了解也会帮助与其发展及应用相关的研究更加深入。
关键词：工程施工机械；机电一体化；机电一体化发展
一．机电一体化包含的技术内容
（一）机械技术
机械技术指的是与机械相关的制造，控制及使用的技术，比如说机械的传统体系，机械相关的材料，机械的各部分结构等。机械技术是支撑机电一体化实现的基础，通过将机械技术与一定的电力能源及其他相关体系结合，来帮助工程机械在使用过程中可以在更短的时间里发挥更大的作用，即相关机械的性能变得更高。再者机电一体化技术的应用还可以帮助施工机械变得更加安全，避免机械使用过程中给使用者的生命安全带来威胁。
（二）信息通信与系统控制技术
机电一体化的相关技术也包含信息通信与系统控制技术，信息通信即就是通过一定的技术来实现不同信息之间的交流，帮助信息可以存储在特定的模块中以便于决策者可以根据对信息的分析来下达相关的决策指令，除此之外信息通信技术还包含了等级与综合性更高的人工智能技术。而系统控制则是针对于机电一体化在使用过程中的整个体系来说的，将该体系中所包含的技术分成不同的模块单元，再通过接口来帮助不同单元与整个体系进行连接，从而使得整个系统分部及整体都能够自如控制。
（三）自动化技术
自动化技术其实包含的内容是比较多的，它与系统的控制，信息的传播，计算机技术等都有着不可分割的关系，通过与多种技术综合应用来实现一些自动进行的功能，比如说自动定位，自动控制机械运转速度等，因此在机电一体化的应用中自然也不能缺少了自动化技术。自动化技术是整个体系中更高范畴的层级，在实际应用中自动化技术若想实现，必须有系统控制技术提供的基础功能及数据，通过对这些功能数据以及整个体系的日常运转规律等的分析，来设计自动化技术应用的路线，以便于系统在运转过程中可以实现对自我的调整。
（四）自动检测技术
在机电一体化的体系中，要想实现系统的自动控制或者自动调节，那么整个系统必须能够对自我运转的相关情况进行自动的检测，并及时将检测的结果反馈到控制系统中，系统才能根据这些数据来对整个系统进行控制或者调节，所以自动检测技术也是机电一体化中不可忽视的重要内容[1]。
二．机电一体化发展方向
（一）智能程度越来越高
机电一体化正在向着智能程度越来越高的方向发展，自动控制可以说是智能化的最原始开端，而随着计算机通信技术在机电一体化中越来越深入的应用，各种机械的控制也会变得更加智能。计算机系统能够模拟人类的思维，并在对各类机械进行控制的过程中融入这种模拟的人类思维，使得机电体系的运行更像是时刻再被人类操控着一般，从而在减少控制系统的人力投入的同时也尽可能地去避免计算机控制中的呆板行为。机电一体化的智能向发展需要多个领域的共同协作，除了计算机，数字控制等领域之外，还需要人类行为学，心理学的融入。
（二）利用网络进行控制
机电一体化在应用过程中也逐渐在向着网络控制的方向靠拢，融合了现代先进的网络通信技术之后，整个一体化系统中的所有工程机械都将在严密的监控之下，并且监控的数据及信息能够通过网络系统传输到相关技术人员的手中。在必要的时刻，技术人员也可以对工程机械下达一定的运行指令，并通过系统网络将指令实时传达给对应的机械，工程机械就可以按照技术人员的命令进行工作了。机电一体化的网络向发展帮助机械的操作变得更加简单，相应的工作效率也就提高了很多，再者对于一些危险工作现场的机械操作，技术人员还可以利用网络对其实现远距离操控，增加了工作人员的安全性。
（三）体积越来越迷你
追求体积上的迷你化也是机电一体化的主要发展方向。
现在工程机械在应用过程中可能会需要深入到一些比较特殊的施工现场去进行施工，比如说较深的底下，因此工程机械除了能够适应不同的工作环境之外，还需要方便携带，并且在能量消耗上要尽可能较少，因而机械本身的体积需要尽量压缩。另一方面，在机电一体化中，工程机械的运转也离不开各种各样的芯片，而现在技术已经对电路有了比较全面的研究，这意味着用于工程机械运转的芯片也会越来越迷你。
（四）技术应用过程越来越环保
绿色环保已经是当今世界各行各业在研究发展过程中都需要考虑到的问题，机电一体化在发展过程中必然也需要经历这一环节。当代技术在不断更新前进的过程中为人类生活带来诸多便利，但这种革新不应该是以牺牲人类的未来为前提的。因此未来在进行机电一体化设计的过程中需要考虑到节约环保的理念，比如说各种机械在设计过程中需要有节能优化的考量，再比如说，各种工程机械在使用过程中会有损耗，报废情况，对报废机械也需要尽量回收实现其二次利用。
三．机电一体化在工程施工机械中的应用
（一）GPS技术应用于施工机械
在机电一体化中，GPS技术已经广泛应用于各类工程机械，它能够帮助实现对机械的远程管理，通过将采集到的有关于工程机械的远程信号传输到控制端的服务器上，相关人员就可以通过监控系统来获得远程工程施工机械的运行状况并对其进行记录。另一方面GPS技术与激光，超声波等技术相结合，将定位于图像显示融为一体，就可以将工程施工中所使用的机械构造图显示在系统的交互界面中，如此机械操纵人员就能够对机械的功能以及结构进行准确掌控。
（二）机电一体化技术应用于挖掘机
工程施工机械中比较常见的有挖掘机，装载机，压路机等，其中机电一体化在挖掘机中也有着比较广泛的应用。比如说普通的液压先导式挖掘机在使用过程中需要通过控制手柄进行手动操控，而机电一体化技术应用之后，就可通过电液比例将手动控制优化为自动控制，实现挖掘机的点控制。再者还可以在挖掘机上安装一定的传感器用于感应监测挖掘机在使用过程中的运作状况，进而为挖掘机添加一定的辅助功能，以此来提升挖掘机的工作效率。
四．机电一体化的具体运用案例
以一种拉丝机控制装置及方法为例，这种拉丝机控制装置包括远程模块、多个拉丝模块、多个张力检测模块及智能控制模块。其中，远程模块传输多组目标数据；多个张力检测模块检测金属丝的张力数据并输出反馈信号；多个拉丝模块根据控制信号相应调整自身的运行频率并进行拉丝，并根据反馈信号对运行频率进行微调。智能控制模块接收目标数据并结合获取的多个模具直径，生成控制信号，控制一个或多个拉丝模块进行工作。上述的拉丝机控制装置及方法，通过智能控制模块控制拉丝模块的工作状态，技工无需通过对PLC（可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller）进行编程从而实现控制，也无需对各个拉丝模块单独进行调速，操作简单方便，普适性高。
自从80年代起，直进及活套式拉丝机组电控系统经历了晶体管控制、集成电路控制以及数/模混控式的8～16微处理机控制，也是目前应用最为广泛的控制方案。数字电路引入了触发、逻辑切换保护及故障诊断等功能．但三环PID调节控制仍碴用模拟量调节，数/模混控式控制技术与以往传统方案相比，提高了速度控制精度，加强了保护功能，增设了故障诊断技术。
而在机电一体化的背景下，机电一体化拉丝机控制装置及方法，可以通过智能控制模块接收多组目标数据，并获取多个模具直径后，相应生成并输出多个控制信号，以使多个拉丝模块根据控制信号相应调整自身的运行频率并进行拉丝。技工只需通过远程模块输入多组目标数据，并在智能控制器中输入多个模具直径的数据，智能控制器便可根据接收的目标数据调取相应控制程序，并调出相应控制画面至触摸显示屏，智能控制器根据接收的模具直径，生成控制信号，控制拉丝模块的工作状态；而无需对PLC进行编程，从而控制拉丝模块实现变频调速；并且也无需对各个拉丝模块单独进行调速，操作方便简单，普通技工也能操作，快速上岗，解决了通过PLC综合控制拉丝机进行变频调速的方式中存在的编程复杂的问题，实用性高。
五．结束语
工程施工机械中的机电一体化体系中包含了机械，信息通信，系统控制，自动化，自动检测等技术，这些技术共同成就了机电一体化各功能的顺利实现。在未来的发展中，机电一体化将向着智能化，网络化，迷你化，环保化的方向持续发展，促进工程施工机械应用范围的扩张及效率的提升。
参考文献：
[1]张文永.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].中国绿色画报,2015(12):171-171.