机械电气一体化技术的研究

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者: 蔡慧芬
[导读] 机电一体化是我国经济快速发展的应用产品,其高效便捷的操作手段已被广泛应用于工业领域
        蔡慧芬
        身份证号码:37010219821019****
        摘要:机电一体化是我国经济快速发展的应用产品,其高效便捷的操作手段已被广泛应用于工业领域。在机电一体化技术不断发展的过程中,如何规划机电一体化技术的发展方向,制定相应的改进策略,是现阶段相关技术人员需要考虑的问题。
        关键词:机械电气一体化技术;应用;发展趋势
        1机械电气一体化技术概述
        1.1机械电气一体化技术
        机电一体化技术主要是指在机械功能设计和应用过程中,将先进的电子技术(信息技术、电力技术等)引入机械结构的主要功能、信息处理和功能控制,然后将机械控制装置与电子控制软件有机结合,在此基础上形成统一的系统。
        机电一体化技术的发展经历了一个漫长的过程,在发展的过程中,逐渐形成了较为完整的技术体系。从技术角度看,机电一体化技术是一门综合性技术,但它不是简单的机械技术和电子信息技术的结合,而是以系统工程为出发点,并结合机械技术和现代信息技术对整个系统进行优化。在此基础上,根据系统的绩效目标,科学配置、合理安排各绩效单元,实现其特殊价值。
        1.2机电一体化关键技术
        机电一体化技术是一门综合性技术,其关键技术主要包括以下几个方面:
        机械本体技术:该技术的主要出发点是提高机械的性能,提高机械的工作效率,降低机械设备的质量。主要是在轻量化机械本体的基础上,对整个机械设备系统进行优化,改变小型化的方向。在对机械本体进行轻量化的过程中,可采用非金属合格材料代替钢材,从而减轻本体质量,在一定程度上降低机械运动过程中的能耗,提高经济效益。
        信息处理技术:信息处理技术主要用于电子技术、信息处理设备等,对机电一体化设备进行更新,从而提高设备的工作效率和可靠性。
        传感技术:通过这项技术,可以在提高机电设备传感器精度和灵敏度的基础上,进一步提高传感器的性能;同时,在基础技术发展的基础上,不断提高传感技术的抗干扰能力,保证传感技术的可靠性。
        软件技术:在机电一体化系统中,软件占有非常重要的地位。只有加强软硬件之间的配合,做好软硬件之间的协调,才能充分发挥软硬件的作用。
        2机电一体化的发展趋势
        2.1智能化
        智能化是21世纪机电一体化技术的重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中越来越受到重视。机器人和数控机床的智能化是其重要应用之一“智能化”是对机器行为的描述。它以控制理论为基础,吸收了人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学、混沌动力学等新思想和新方法,具有判断推理、逻辑思维和独立决策的能力,以达到更高的控制目标。诚然,机电产品不可能也没有必要拥有与人类相同的智能。然而,高性能高速微处理器赋予机电一体化产品低层次的智能或部分人类智能是可能的,也是必要的。
        2.2模块化
        模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品和生产厂家的多样性,研究和开发具有标准机械接口、电气接口、电源接口和环境接口的机电一体化产品单元具有十分复杂和重要的意义。例如,开发了一套集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,控制单元具有视觉、图像处理、识别和测距功能,以及各种能完成典型操作的机械装置。有了这些标准装置,我们可以快速开发新产品,扩大生产规模。为了达到上述目的,有必要制定各种标准,方便各组成部分和单位的匹配。


        2.3网络
        20世纪90年代,计算机技术的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和快速发展,给科技、工业生产、政治、军事、教育等日常生活带来了巨大的变化。各种网络连接着全球经济和生产,企业之间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦开发出来,只要具有独特的功能和可靠的质量,很快就会销往世界各地。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
        3机械电气一体化技术的应用
        根据作者对机电一体化技术的研究,该技术在工程中得到了广泛的应用
        3.1分布式控制系统
        与集中控制系统相比,分布式控制系统通过中央计算机控制和命令多台计算机。分布式控制系统以其强大的功能和可靠的安全性,已成为机电一体化的主流技术。一般来说,分布式控制系统可以根据实际情况分为两级、三级或三级以上。另一方面,随着测控技术的不断发展和创新,分布式控制系统也可以实现生产过程实时调度、在线优化、生产计划统计管理等功能,成为集测量为一体的综合系统,控制和管理,可靠性大大提高。
        3.2数控机床
        在机电一体化技术的应用中,数控机床是最成功的模型。随着机电一体化的发展,数控机床技术也得到了质的改进:结构更加合理,功能更广,操作更加方便,控制精度更高。数控机床结构的发展逐渐趋向于总线式、模块化、紧凑化,并采用多CPU、多主总线系统。在数控机床中,开放式设计方法可以在很大程度上提高系统的兼容性和层次性,使用户能够对设备进行编程、修改和升级。一般来说,系统可以引入在线诊断、模糊控制等技术,提高数控机床的智能化水平。其中,在线诊断功能可将刀具破损等一系列故障或潜在故障反馈给操作者,从而根据故障情况快速采取控制措施;模块化设计,能丰富系统功能,使机器控制操作更加简单,一般都是通过一台机控多台机床,使其同时独立完成每一个白任务,实现多过程、多通道控制。
        3.3实时监控
        实时监控功能是机电一体化系统在机械工程中的另一个具体应用。与现有技术相比,传统机械工程相对落后,无法实时监控操作过程。这种情况下,机械工程的整体质量无法控制,操作人员的人身安全也无法保证。机电一体化在机械工程中的应用,这些问题都能很好地解决,机电一体化在机械工程中的应用,主要通过具体的工程制动、传动、执行等一系列环节进行实时监控。一旦生产过程中出现问题或故障,机电一体化系统将立即进行预警,并对故障进行定位,然后进一步分析问题。只有这样,故障人员才能根据具体故障做出响应。只有这样,才能保证机械工程的安全,提高机械工程的整体工作效率,控制机械工程的整体质量,节约大量人力物力资源,为机械工程企业带来经济和社会效益。
        3.4确保精度
        机电一体化系统在机械工程中的应用,对于工程质量来说,最重要的一点就是工程精度的保证。在传统的机械工程中,工艺相对简单,多为手工操作。在工程测量、数据统计和计算中,误差频率很高,使得机械工程的整体质量无法得到保证。在机械工程中,机电一体化系统的应用不仅可以提高机械工程数据测量的精度,而且可以实现机械工程测量环节的自动化操作,最大限度地避免了传统的数据统计和计算带来的误差值,为机械施工的整体质量和相关精度提供了可靠的保证。在保证机械工程精度的前提下,大大提高了机械工程的效率,大大降低了施工人员的劳动强度,节省了大量人力。综上所述,机电一体化系统在机械工程中的应用,不仅保证了工程的准确性,而且增强了机械施工的现代性、高效性和快速性,使机电一体化系统在未来的应用前景更加广阔。
        ?总结
        综上所述,在市场经济快速发展的背景下,机电一体化技术得到了充分的普及和应用。一方面可以提高生产效率和质量,另一方面可以提高机械设备的功能。机电一体化技术不仅与现在的其他技术有着密切的联系,而且,我相信,随着时代的发展和科学技术的进步,机电一体化技术还会进一步相互融合,在未来会更加辉煌。
        参考文献
        [1]张帅,王鸿超.机械电气一体化技术的探讨[J].科技风,2015(2):64
        [2]周航.关于机械电气一体化技术的探讨与分析[J].黑龙江科技信息,2014(12):36.
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