宋越
辽宁省沈阳市 身份证号码:21010319910126****
摘要:现阶段,随着我国综合改革的不断深化,各领域的发展步伐都有所加快,机电一体化的技术水平也得到了优化,对生产领域起到了很大的推动作用。机电一体化技术的发展经历了长时间的积累,发展在生产力水平的应用上得到了提高,对我国的经济发展起到了积极的促进作用。本文主要对机电一体化技术的发展历程和主要内容进行了阐述,对机电一体化产品的特点类别和关键技术进行了详细分析,探索其应用领域和发展趋势,希望对理论研究、促进机电一体化技术的发展。
关键词:机电一体化特征发展趋势
引言:随着技术的快速更新,机电一体化的发展也促进了不同学科的交叉渗透。机械工程中微电子技术和计算机技术的发展为实现机电一体化的发展目标奠定了基础,能够实现技术结构的优化目标。在机电一体化技术的应用下,可以提高生产率水平。从理论研究和分析机电一体化技术的发展,可以为我们提供理论层面的支持。
1机电一体化技术综述
机电一体化技术作为最新发展的边缘交叉学科,目前在国际和国内都还在发展,它代表着机械行业领域技术的发展方向和趋势。机电一体化技术作为一门新技术,它从20世纪60年代开始,在传统的机械技术中发展起来,然后又被计算机技术、电子技术、网络技术等融合渗透,使其迅速发展成为一门新技术。目前,机电一体化技术正在向多学科技术的深度融合发展,使其逐渐成为一门综合性强的学科。这些技术主要包括:机械技术、信息技术、自动控制技术、电力电子技术、传感与测试技术、微电子技术、接口技术和软件技术等技术。
2机电一体化核心技术的发展趋势
2.1机械技术:机械技术作为机电一体化技术的基础,它的发展致力于适应、融合和机电一体化技术,利用机械工程领域的高新技术提高技术含量,在结构、材料、性能实现提升,使其向体积小、重量轻、高精度、高刚性、高性能的方向发展。
2.2计算机与信息技术:计算机与信息技术是机电一体化技术应用的关键技术,其中信息交换、计算、存取、决策判断、专家系统技术、人工智能技术等在机电一体化技术中都有应用。
2.3系统技术:系统技术是从整体组织和应用各种相关技术,从整个机电系统的功能或目标出发,将整个机电系统分解成若干相互关联的功能模块。在这样的系统中,接口技术是其中的重要技术之一,通过接口技术完成系统各个模块的高效连接,以发挥系统的整体功能。
2.4自动控制技术:自动控制技术在越来越多的机电系统中得到了应用。应用该技术可以实现一些机电系统的自动设计、系统仿真和实时自动调试。这些自动控制技术主要包括:速度控制、高精度定位与控制、自动诊断与校正、自适应控制、复制、自动补偿、自动检索等。
2.5传感检测技术:传感检测技术是机电一体化系统的传感器官。该技术在机械系统中的应用是实现自动调节和控制的关键环节。传感检测能力越强,机械系统的自动化程度就越高。
2.6伺服传动技术:电气、液压、气动等动力传动装置为了提高他们的工作的精度和质量,主要使用伺服系统,通过伺服系统实现电信号转化为机械动作的转换装置,或一个完整的动态调整,质量控制,系统的性能,它对于机械装置的性能、质量、精度,有着决定性的影响。
3机电一体化技术在工程、钢铁等领域中的应用
3.1智能化控制技术
由于钢铁工业具有大规模、高速、连续的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此采用智能控制技术是非常必要的。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络,智能控制技术被广泛应用于钢铁企业产品设计、生产、控制、设备和产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉及连铸车间、轧钢系统、炼钢、连铸、轧钢、冷轧综合调度系统等。
3.2遥控技术
随着工程机械功能的扩大,远程控制技术的应用环境越来越广泛。在很多情况下,为了保护操作人员和方便操作,采用了远程控制技术。
例如,该技术已广泛应用于水泥混凝土泵车。以及远程控制技术在多个小型多功能产品上的延伸。
3.3计算机集成制造系统(CIMS)
钢铁企业的CIMS将人与生产管理、生产管理和过程控制联系起来,实现从原材料到工厂、生产加工到产品交付的整个生产过程的全面集成控制。目前,钢铁企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏对生产过程的信息资源共享和统一管理,难以适应现代钢铁生产的要求。未来,钢铁企业的竞争将集中在多品种、小批量生产、优质低价、交货及时等方面。要想提高生产率,节约能源,降低消耗,减少人员和现有库存,加快资金周转,实现生产、经营、管理的整体优化,关键是要加强管理,获得必要的经济效益,提高企业的竞争力。美国、日本等大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现了CIMS。
3.4机电交流传动技术
传动技术在工程行业中起着至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术发展迅速。由于交流传动的优越性,在不久的将来,交流传动将完全取代直流传动。随着数字技术的发展,复杂的矢量控制技术可以在实践中实现。交流调速系统的调速性能已经达到或超过直流调速的水平。现在无论是大容量电机还是中小容量电机都可以采用同步电机或异步电机来实现可逆平稳调速。交流传动系统在工程上一出现就受到了用户的欢迎,其应用范围不断扩大。
4机电一体化技术发展趋向
4.1微型化技术
微型化是精细加工技术发展的必然,是提高加工效率的需要。随着大规模电路的研究和开发,微处理器芯片将变得越来越小,这将促进微电子机械集成产品体积小、能耗小的优势。在一些精密、高需求的行业,小型化是必然的趋势。
4.2智能化技术
智力是机电一体化的重要目标之一,所谓的智能水平计算模糊控制的机电产品,模拟思想,和为了实现机电产品的影响智能,机器人是一个最大的应用程序,其中需要计算机科学、人工智能、控制技术、模糊控制、心理生理学等学科合作,有机融合,不断提高机械智能程度,从而进一步减少人工工作量。成熟的高速微处理器技术为机电一体化的智能化提供了保障,这将给使用、操作和维护带来极大的便利。
4.3网络化技术
由于网络的普及,通信网络已经应用到各个领域,机电一体化产品也在向网络化发展的方向发展,通过网络运营商实时监控机电产品的工作状态,并能在必要时向机械发出指令,达到控制机电产品工作的目的,从而提高工作的安全性和可靠性,机电产品无疑应该朝着网络化的方向发展。
4.4模块化技术
由于机电一体化产品和厂家种类繁多,具有标准机械接口、电源接口、环境接口单元模块的机电一体化产品的研发是一项复杂而有前途的工作。如研制了一套减速、变频调速电机为一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的运动控制单元。这样,在产品开发和设计过程中,通过使用这些标准的模块化单元,可以快速开发新产品。
4.5带源化技术
机电一体化产品自带能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。因为在很多场合都不能用电,所以对于机电产品的运动来说,配上电源有着独特的好处。带源是机电一体化产品的一个重要发展方向。
小结
综上所述,在机电一体化的发展中,技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大的促进作用。我国在机电一体化发展方面取得了很大的进步,但发展中也存在许多不足。从理论上对机电一体化技术进行研究和分析,可以为机电一体化的实际发展提供理论支持,推动我国机电一体化领域的可持续发展。
参考文献:
[1]万喜林.煤矿机电设备健康管理系统关键技术的研究[D].西安科技大学,2011(6).
[2]邢建东,王敏.论煤矿机电技术管理在煤矿安全生产中的应用[J].科技致富向导,2013(5).