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論機電一體化技術的應用及其開展趨向摘要：機電一體化是一種復合技術，是機械技術與微電子技術、信息技術相互浸透的產物，是機電工業開展的必然趨向。本文簡述了機電一體化技術的根本構造組成和主要應用范疇，并指出其開展趨向。關鍵詞：機械工業 機電一體化 數控 模塊化
現代科學技術的開展極大地推進了不同窗科的穿插與浸透，惹起了工程范疇的技術改造與反動。在機械工程范疇，由于微電子技術和計算機技術的疾速開展及其向機械工業的浸透所構成的機電一體化，使機械工業的技術構造、產品機構、功用與構成、消費方式及管理體系發作了宏大變化，使工業消費由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的開展階段。
一、機電一體化的中心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處置單元和驅動單元等局部組成。因而，為加速推進機電一體化的開展，必需從以下幾方面著手：
（一） 機械本體技術
機械本體必需從改善性能、減輕質量和進步精度等幾方面思索?，F代機械產品普通都是以鋼鐵資料為主，為了減輕質量除了在構造上加以改良，還應思索應用非金屬復合資料。只要機械本體減輕了重量，才有可能完成驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量耗費，進步效率。
（二） 傳感技術
傳感器的問題集中在進步牢靠性、靈活度和準確度方面，進步牢靠性與防干擾有著直接的關系。為了防止電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨向。對外部信息傳感器來說，目前主要開展非接觸型檢測技術。
（三） 信息處置技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處置設備（特別是微型計算機）的提高應用嚴密相連。為進一步開展機電一體化，必需進步信息處置設備的牢靠性，包括模/數轉換設備的牢靠性和分時處置的輸入輸出的牢靠性，進而進步處置速度，并處理抗干擾及規范化問題。
（四） 驅動技術
電機作為驅動機構已被普遍采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極開展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
（五） 接口技術
為了與計算機停止通訊，必需使數據傳送的格式規范化、規格化。接口采用同一規范規格不只有利于信息傳送和維修，而且能夠簡化設計。目前，技術人員正努力于開發低本錢、高速串行的接口，來處理信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、規范化等問題。
（六） 軟件技術
軟件與硬件必需諧和分歧地開展。為了減少軟件的研制本錢，進步消費維修的效率，要逐漸推行軟件規范化，包括程序規范化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術的主要應用范疇
（一） 數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的開展，在構造、功用、操作和控制精度上都有疾速進步，詳細表如今：
1、 總線式、模塊化、緊湊型的構造，即采用多CPU、多主總線的體系構造。
2、 開放性設計，即硬件體系構造和功用模塊具有層次性、兼容性、契合接口規范，能最大限度地進步用戶的運用效益。
3、 WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和完成二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、含糊控制等智能機制。
4、 大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不只豐厚了數控功用，同時也增強了CNC系統的控制功用。
5、 能完成多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的才能，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
6、 系統的多級網絡功用，增強了系統組合及構成復雜加工系統的才能。
7、 以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成構造緊湊的數控安裝。
（二） 計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的完成不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它突破原有部門之間的界限，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，完成從運營決策、產品開發、消費準備、消費實驗到消費運營管理的有機分離。企業集成度的進步能夠使各種消費要素之間的配置得到更好的優化，各種消費要素的潛力能夠得到更大的發揮。
（三） 柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它能夠隨機地、實時地、按量地依照裝配部門的請求，消費其才能范圍內的任何工件，特別適于多種類、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量消費。
（四） 工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能依據示教停止反復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏順應性和靈敏性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，經過計算機處置、剖析，做出一定的判別，對動作停止反應控制，表現出低級智能，已開端走向適用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功用，可停止復雜的邏輯思想、判別和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系親密。
三、機電一體化技術的開展前景
縱觀國內外機電一體化的開展現狀和高新技術的開展意向，機電一體化將朝著以下幾個方向開展：
（一） 智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的開展方向。近幾年，處置器速度的進步和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法發明了條件，有力地推進著機電一體化產品向智能化方向開展。智能機電一體化產品能夠模仿人類智能，具有某種水平的判別推理、邏輯思想和自主決策才能，從而取代制造工程中人的局部腦力勞動。
（二） 系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系構造進一步采用開放式和形式化的總線構造。系統能夠靈敏組態，停止恣意的剪裁和組合，同時尋務實現多子系統諧和控制和綜合管理。表現特征之二是通訊功用大大增強，普通除RS232等常用通訊方式外，完成遠程及多系統通訊聯網需求的部分網絡正逐步被采用。將來的機電一體化愈加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可依據一些生物體優秀的結構研討某種新型機體，使其向著生物系統化方向開展。
（三） 微型化
微型機電一體化系統高度交融了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的開展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸普通不超越1cm3，并正向微米、納米級方向開展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈敏等特性，可進入普通機械無法進入的空間并易于停止精密操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等范疇，都有寬廣的應用前景。目前，應用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（四） 模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個開展趨向，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產種類類和消費廠家繁多，研制和開發具有規范機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需求制定一系列規范，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品消費企業可應用規范單元疾速開發新產品，同時也能夠不時擴展消費范圍。
（五） 網絡化
網絡技術的飛速開展對機電一體化有嚴重影響，使其朝著網絡化方向開展。機電一體化產品的品種很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的提高，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備自身就是機電一體化產品。
（六
） 綠色化
工業的興旺使人們物質豐厚、生活溫馨的同時也使資源減少，生態環境遭到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時期的趨向，其目的是使產品從設計、制造、包裝、運輸、運用到報廢處置的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源應用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指運用時不污染生態環境，報廢時能回收應用。綠色制造業是現代制造業的可持續開展形式。
綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術開展的結晶，是社會消費力開展到一定階段的必然請求。它促使機械工業發作戰略性的革新，使傳統的機械設計辦法和設計概念發作著反動性的變化。鼎力開展新一代機電一體化產品，不只是改造傳統機械設備的請求，而且是推進機械產品更新換代和開拓新范疇、開展與復興機械工業的殊途同歸。
【參考文獻】：
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機電一體化畢業論文
機電設備機電設計論文的安裝好壞對企業的日常中安全和經濟運行起到最直接的影響效果，對于機電設備的安裝是眾多工程人士關注的對象。下面是我整理的機電一體化畢業論文。歡迎參考!
機電一體化畢業論文一
摘要：隨著經濟的發展，機電一體化技術也得到機電設計論文了快速發展,而機電一體化在工程機械中的應用與發展也促進了工程機械的不斷進步。
本文主要對機電一體化技術以及其在工程機械中的應用與發展進行了分析研究。
關鍵詞：工程機械 機電一體化技術 應用 發展
引言
隨著科學技術以及新興科技突飛猛進的發展，極大地促進了學科之間的相互滲透、融合，同時也促進了工程建設領域的革新與創新。
目前，機電一體化已經漸漸成為一種獨立的技術，在各行各業都有不同程度的應用。
尤其是科學技術的發展，在很大程度上促進了機電一體化的進步與創新，并且在工程機械中得到了很好的應用。
積極地采用機電一體化，將機械、電子技術和液壓技術進行了有效的結合，大大地提高了機械的多種功能，
比如說，動力性能提升，燃油的經濟效益提高，安全性和可靠性大增，操作的精準度和舒適度都大幅度提高，機械的使用壽命也隨之延長。
所以，研究工程機械機電一體化的應用與發展有著重大意義。
一、機電一體化技術的概述
機電一體化就是綜合地運用機械、計算機、微電子、電力電子、光學、接口等技術，對各個功能進行合理的配置，從而實現了高質量、多功能、低能耗的價值和功能。
機電一體化也稱之為機械電子學,屬于一門新興的邊緣綜合科學, 機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、控制技術和
精密機械技術有機結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。
主要是通過微電子技術的應用,把微電子技術引進到相關的動力功能、機械主功能、控制功能等方面,在軟件方面能夠使得機械裝置與電子裝置相互進行有機結合而形成有效的系統。
而隨著科學技術的發展，機電一體化技術也得到了快速發展，并且處于不斷創新與進步之中。
機電一體化技術逐漸走向了高智能化、微型化、網絡化、個性化和綠色化的趨勢。
而機電一體化技術在工程機械中的應用,能夠使得各種性能方面都得以明顯改善,比如操作舒適性能夠得以有效提高;機械能耗能有效大幅度降低,明顯提高機械功效。
可靠性不斷提高;不斷提高相應的作業精度和作業效率。
二、工程機械機電一體化技術的應用
機電一體化技術具有廣闊的發展前景和極高的應用價值，尤其是在工程機械中的應用更具廣泛性和有效性，機電一體化技術在工程機械中的應用主要表現在以下幾個方面：
1、機電一體化技術的在工程機械提高生產效率、節能降耗方面的應用
在傳統的工程機械中，能量的充分利用率和使用率比較低。
比如說，液壓挖掘機其燃料的充分利用率僅僅占了30%，剩下的70%左右的能量都被浪費了。
在能源資源高度緊張的今天，迫使機械工程的發展必須向著“節能降耗”的方向發展。
比如說，小松公司生產的挖掘機能夠很好地達到節能降耗的目的，大約可以節省23%的燃料，最主要的原因就是新型的控制節能器的采用。
日立公司生產的挖掘機，采用了“卡特電子效率”節能控制體系，通過對泵以及發動機的綜合、全面控制，大大提高了利用率，其能量利用率能夠達到98%左右，生產率也相應地得到了大幅度的提升。
所以說工程機械中電子節能控制器的運用，大幅度提高挖掘機等大型工程機械設備的能量利用率，一定程度上發揮到了節能的作用。
電子節能控制器操作比較簡單，對機械的磨損也相對減少，從而提高了工作的效率。
2、在自動化以及半自動化的作業全過程中的應用
工程機械全面地實現作業自動化以及半自動化水平，可以有效地降低操作人員的勞動強度，有效地提高生產效率，大大減少了因為操作人員的經驗不足或技術不到位對于操作精度的影響。
比如說，三菱公司設計生產的挖掘機，有控制挖掘機軌跡系統的功能，相關的操作人員在控制板上將鏟斗的運動形狀和運動軌跡設定好之后，
相應的微機操作系統就會根據不同角度的傳感器發出的信號，對動臂、鏟刀和斗桿的運動進行自動的控制，從而實現多種特定斷面溝槽、開口和斜坡的精準挖掘，有效地實現了挖掘操作的自動化水平。
3、在控制柴油機上的應用
要想進一步深入發展柴油機技術, 應該要解決發動機排放質量與最低油耗間的矛盾。
在電子技術發展十分迅速的今天,采用電子節能液壓泵系統能夠有效減小能耗, 還能自動控制冷風扇的轉速隨溫度的變化, 這樣的條件下, 電子控制自動變速,
還包括根據負荷條件自動調節柴油機油門等內容都能得以實現, 能夠使得在各種變工況下的柴油機,在滿足經濟指標和排放指標的最佳噴油時間的同時, 能夠實現凈化排氣、節約能源、提高效率。
4、機械操作的自動化能夠降低勞動強度
在工程機械施工操作中引入機電一體化實現操作的自動化或者半自動化，這樣大大降低了勞動強度，提高了工作效率，并且大大減少了因為操作者工作經驗不足而造成的作業精度的影響。
5、在工程作業精確度方面的應用
在工程機械設備中使用電子控制系統可以將稱量的過程自動化，對稱量系統實現微機控制，使得稱量更加精確。
自動找平裝置的應用，大大提高了混凝土瀝青攤鋪機的工作效率和施工質量。
自動供料系統(超聲波技術)的應用，完美地完成了混凝土瀝青攤鋪機對于供料的自動調節，全面提升了攤鋪的效果和質量。
與此同時，鏟運機鏟斗刀、平地機刮刀以及推土機鏟刀的電子化操作控制，減少了誤差，提高了工作效率，同時還節約了人力，降低了施工人員的工作強度，高效、快捷，符合現代工程施工的要求。
6、電子監控、故障自診以及自動報警
電子監控、故障自診以及自動報警，也就是說對于工程機械的工作裝置，傳動系統、發動機、液壓系統以及制動系統進行全面的監控，一旦在運行的過程中發生異常情況，就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。
機電一體化的發展和應用，大大地改善了操作人員的現實工作條件，全面提高了機械設備的工作效率。
與此同時，簡化了機械設備檢查和維護的工作，相應地減少了維修費用，大大降低了維修停機的時間，對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
三、工程機械機電一體化技術的發展
1、傳感技術的融合
目前,傳感器技術在現代工程機械上應用較為廣泛,比如,發動機可以通過機油壓
力傳感器、冷卻水溫度傳感器等來進行發動機的運轉狀態的檢測和控制;
瀝青攤鋪機上的傳感器能夠實現攤鋪機在工作時實現自動找平且行走速度不變的特點,還能滿足攤鋪出來預定的平整度、坡度和厚度的路面的要求。
在感器技術的迅猛發展的今天,精度要求越來越高,可靠性和穩定性也能不斷提高,越來越廣的采集信息范圍也超著集成、多功能化和智能化方向發展,所以,未來在工程機械上將應用越來越多種類的傳感器。
2、工程機械機電一體化趨于計算機與信息處理技術的應用
計算機是實現信息處理的主體, 信息處理技術包括范圍應用比較廣, 主要包括
信息的輸入、識別、運算、變換、存儲及輸出等等方面。
計算機技術范圍涉及到網絡與通信技術、硬件和軟件技術、數據庫技術等等方面。
要想工程機械機電一體化技術發展不斷進步, 應該大力發展計算機應用及信息處理技術。
3、電子控制理論的指導性增強
工程機械現代化的重要標志就是以微電子為核心的高新技術, 通過其應用和推廣,在相關控制理論指導下,能夠滿足系統智能化設計的要求,完成相關的設計后的系統仿真等等。
結束語
綜上所述，機電一體化在工程機械中的應用發展是當前機械工業發展必然的趨勢，也是振興和發展機械工業的必經之路。
隨著科學技術的不斷發展,工程機械機電一體化還會有著更多的創新與發展,未來工程機械機電一體化技術的應用將會融合機、電、光以及磁的綜合性能，更好地促進工程機械的發展。
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機電一體化畢業論文二
【摘要】：為保證電力系統的安全運行，國內的大型機組均使用電液調節系統進行控制，實現轉速控制、同步并網、負荷控制等功能。
本文以電廠300MW機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產的汽輪機為例，介紹其系統機構、調試要點和實現功能。
【關鍵詞】：300MW機組;電液調節系統;控制;調試
近年來，300MW機組在我國得到了廣泛的應用。
為保證電力系統的安全運行，國內的大型機組均使用電液調節系統進行控制，實現轉速控制、同步并網、負荷控制等能。
改變了系統的適應性和靈活性，提高了控制能力和控制效果，大大提高了發電機組的自動化水平[1]。
本文以電廠300MW機組使用的上海汽輪機有限責任公司生產的汽輪機為例，介紹其系統機構、調試要點和實現功能。
1、系統簡介
該電廠的機組熱控系統采用上海新華控制工程有限公司提供的Symphony系統，是一套集計算機、自動控制技術、數據庫和網絡為一體的產品，
具有獨立的分散控制系統、監控技術及數據采集系統、控制系統，能夠滿足各個生產領域對信息管理和過程控制的需求。
系統采用合理的軟、硬件功能配置和模塊化設計，具有易于擴展的能力，將離線和在線調試集中于一體，便于調試及修改，設備的各個控制相對對立。
由高速數據網、DPU以及連接在網上的人機接口站組成，采用開放式的系統結構，設計了冗余TCP/IP網絡結點在不同類型的站。
其中，汽輪機系統的功能模件組成了一個過程控制單元，，包括汽機基本控制、超速保護和汽機自啟停3個功能，并分別由3個冗余的功能控制器和相應的功能子模件完成。
其硬件配置圖如下：
圖一 汽輪機硬件配置
機組的汽輪機電液調節系統操作員站是基于WindowsNT(2000)環境下的人機系統，具有界面友好、操作方便的特點。
共設置了包括總貌、趨勢、棒圖、操作面板、報警信息等11幅畫面，為運行人員提供了方便的操作手段，通過監控畫面實施檢測汽輪機的運行。
2、控制功能
汽輪機電液調節系統的控制功能由3對冗余的BRCl00控制器實現，主要控制汽輪機的轉速和功率，通過GV、TV、RSV和 IV實現，同時還具備防止汽機超速的保護邏輯。
主要功能包括超速保護、基本控制和自啟停，3部分之間既相互獨立，又通過對總線的控制交換控制信息。
2.1 超速保護
這部分的作用主要是超保護邏輯、DEH跳閘邏輯及超速試驗選擇邏輯、提供有開關狀態及汽機自動停機掛閘狀態三選二、轉速三選二，控制著OPC電磁閥，，并匯總DEH跳閘信號通過接線將其送到ETS[2]。
能夠有效防止汽輪機的轉速飛快上升，維持轉速在3000r/min。
超速實驗必須在大于2950 r/min的定速3000 r/min、油開關未合閘的情況下進行。
2.2 基本控制部分
基本控制部分是汽輪機電液調節系統的核心，它提供與轉速及復合相關的控制邏輯、調節回路，
通過一對冗余的BRC100實現所有伺服閥接口和閉環控制的PID調節器。
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