宋格林
滨州市滨城区应急救援指挥中心 山东省滨州市滨城区 256600
摘要：中国制造业的不断提升和发展，加快了化工机械工程的发展脚步，不仅提高了生产力，还促使我国制造企业从粗放式的经营模式，逐渐走向智能化、现代化、精细化。基于此，笔者展开以下论述，从机电一体化的基本概述和优势入手，探究其在化工工程机械中的具体应用，为广大化工从业者和管理者提供参考性建议。
关键字：化工工程机械；机电一体化；基本概述；优势；应用分析
“互联网+”的不断推进，让化工工程的施工效率和质量逐渐提升，机电一体化技术逐渐被应用于各行各业，提升工程机械灵敏度，促进工业生产设备研发和使用安全。化工工程机械就是指在轻工业、能源产业、环境工程、核电火电中应用到的各种机械设备，将其与机电一体化技术相融合，可以改善原始工业原貌，实现自动化发展。
一、机电一体化的基本概述和优势分析
机电一体化（Mechatronics）也就是机械电子工程，隶属于机械电子学，同时也是自动化与机械工程的一种。具体学科内容包括信息技术、机械技术、微电子技术等，随着科学技术的不断提升和发展，计算机技术和信息技术的应用占比逐渐加大，微电子技术应用率不断提升，在化工工程机械中实现广泛应用。改良原始机器设备，精简操作环节，优化施工和使用步骤，在保质保量前提下，降低了人工成本和材料成本，推动工作有序进行。其次，机电一体化的运用可以减少人为操作误差，甚至经过技术人员精细化调整参数，可以实现零误差，减少无效功。此外，机电一体化是通过动作指令来完成运行的，具有监控功能，操作方便，并且系统中自带的预警系统，可以提升工作效率和施工操作的安全性，提高生产力，提升工作精确度，实现工程领域智能化。
二、化工工程机械中机电一体化技术的应用
（一）生产线中的应用
科学技术的飞速发展，机电一体化技术逐渐被应用到生产线中，利用自动化机械确保工艺制造设置更加规范，优化设置机械体系，用电子来控制化工工程机械。比如当前大热的生产线机器人，通过人为编程，自动控制机器人操作，在Diamond 机器人中，设置静平台、主动臂、伺服电机、从动臂、动平台等，让机器人能够跟人类一样，灵活地分拣产品、运输物资，通过 2 个安装在伺服电机上的主动臂，可以充分发挥机械操作和人为操作的双重优势，实现互动平台平面运动，通过有气动手爪灵活地抓取实体，物体重力承载量远远高于人类本身，作业环境更加轻松、安全，创建全新生产技术链，制造工艺更加成熟。
（二）接口技术的应用
机电一体化技术不仅仅涉及到电子机械、化工仪表仪器等领域，该项技术的综合性让其在科研领域、生产领域中也实现了充分利用。以模块连接为例，接口技术中就可以利用机械设备内部构成关系，采取相应技术手段，在化工工程中实现电气与电子接口、液压接口、电气与气动接口、电气与机械接口。通过智能化设计，实现仿真设计和仿真控[1]。通过图像、影像、声音处理实现智能化转型，发挥人机接口优势。其次还可以实现信息处理技术的有效运用，发挥电子设备高速处理功能，让石油化工机械设备提升动作响应速度，实现技术升级。还可以通过计算机技术，智能化处理信息输入、身份识别、智能检测、数据运算、存储变换、信息输出等问题。
（三）传感器技术的应用
尽管传感器技术是机械生产和制造的根本性技术，但是随着社会科研水平的不断提升，传感器技术的应用逐渐实现创新发展，并广泛应用，进一步提升智能机械操作精细化。
比如可以将机油压力传感器运用到发动机中，检测以及控制发动机运行中潜在的风险，及时遏制风险性因素，提升机器设备的稳定性与安全性，扩宽信息采集渠道，实现自动化发展。其次，光纤电缆传感器的使用也可以实现接口标准化，在保证运行质量的基础上，降低制造机械设计系统的难度，提升生产质量，提高智能生产力。同时工程机械中机电一体化还可以实现故障自诊，通过自动报警系统规避多种安全隐患，提高生产作业的高效，降低故障发生率。
（四）机床改造中的应用
数控机床是化工机械运作中不可缺少的重要组成部分，主要应用于信息处理和数据模拟，数控生产技术对数据模型进行模拟和分析，有效提升生产作业精准度。机电一体化技术的应用可以对数控机床生产进行改造[2]。比如在机电一体化技术条件下产生的滚珠丝杆就可以减少摩擦损失，在实际运动过程中，通过调整滚珠的方向，就可以消除操作盲区，提高机床运行轨迹的精准性，提升传动效率，提供数控机床的可操作性，降低轨迹偏差。因此，通过机电一体化技术的运用，可以在保留原有操作系统的基础上，调整改造机床，将ＣＰＵ 操作模式和终端设计相结合，实现三维模拟加工全流程，充分发挥智能化控制优势，实现实时诊断，提高数控机床操作准确性，提升经济效益。
（五）包装机械中的应用
包装机械是化工工程机械中的核心环节，在机械作业生产中，传统的系统部件控制都是运用电路连接的方式，因此包装机械的内部结构极其复杂，不仅加大使用难度，维修检修的力度也逐渐加大。将机电一体化技术应用到机械生产中，可以优化操作程序，通过计算机控制取代传统的电路控制，有效区分度包装机械中的内部系统，利用智能化方式，节约空间资源，将复杂的内部结构简单化，优化设备体积空间。
三、具体应用案例
笔者以无线传感器为例，探究其在化工机械生产中的具体应用。在机电一体化技术的应用基础上，无线传感器可以在高危的化工行业中进行设备故障诊断、控制关键节点并对企业化工生产进行实时监测。1. 设备故障诊断。当前化工企业的工作环境和工艺流程逐渐复杂，化工机械在生产和运作中不断折旧，引发电、热腐蚀，最终导致故障。利用网络拓扑结构和有向图故障模型即可对设备进行故障诊断[3]。描述模型统计特征，确定指定核心节点，绘制化工故障诊断模型，配合各种监测手段，采集化工操作的流量、压力和温度等指标，通过现场传感器即可实现质量指标自动控制，并且可以确定化工作业故障高发变量，为今后工作提供重点监测方向。2. 控制关键节点。比如在制药企业，利用光电感应呈现设备参数，按照人为操作指令调控产品生产，调控模块模拟量，实现自动化配药流程，并且可以实现彻底消灭细菌，在煤矿行业中，利用可编程序控制系统可以实现装车均匀，自动控制排水和监测系统。3. 实时监测。利用接收信号强度指示技术，监控者通过计算机就可以完成人员定位，有效监控安全生产，一旦发生事故可以实施有效救援，。通过节点装置定位引擎可以离线监控化工装备运行状态，优化报警信息，也可以将数据进行实时回放，还可以通过机器设备实时监测氨气浓度，一旦超过阈值系统会自动将实时信息发送给操作者。
结束语：综上所述，机电一体化在化工工程机械中的运用可以减少人为操作误差，可以提升工作效率和施工操作的安全性。应该利用到生产线、接口技术、传感器技术、机床改造和包装机械中，实现接口标准化，利用智能化方式，节约空间资源，将复杂的内部结构简单化，在高危的化工行业中进行设备故障诊断、控制关键节点并对企业化工生产进行实时监测。
参考文献：
[1]范冶. 机电一体化在石油化工机械中的应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2019, 039(002):77-78.
[2]王佳琦. 机电一体化在化工工程机械中的运用——评《化工机械基础》[J]. 热固性树脂, 2020, v.35;No.182(06):82-82.
[3]徐兴国, 徐兴印. 机电一体化技术在现代工程机械中的发展应用研究[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2018, 038(013):191-192.