工业机电一体化

工业机电一体化（精选六篇）

工业机电一体化 篇1

关键词：机电接口技术,机电一体化,发展

一、机电一体化系统组成

单纯的机械技术只能形成纯机械产品, 机械技术与信息技术、微电子技术结合后就能够生产出具有机电一体化特征的多功能机电一体化产品。

机电一体化系统由五部分组成, 分别是动力源、控制系统、传感器、驱动系统、和执行机构。机电一体化的组成部分都有各自的分层, 例如动力源和驱动系统以及传感器组成的驱动反馈层, 有控制系统控制整个系统的控制措施, 而执行机构则为直行车。机电一体化的系统运行是按照控制层获得命令将信息放大驱动反馈给执行层, 执行层执行命令动作后将结果经过驱动层反馈给控制层。

机电一体化系统内部之间的信息和能力的交互和传递是通过各种机电接口来实现的, 不同的机电接口有不同的用处。接口可以起到连接作用, 能够将每个子系统的特性和优点有机地结合起来, 达到系统最优化, 激发出系统最大潜力, 子系统之间的机电接口决定着整个机电一体化系统的性能。因此, 机电接口技术在机电一体化中占有举足轻重的地位, 需要进行深入的探讨和研究。

二、机电一体化接口技术的内涵

1. 机电一体化接口的作用

首先, 机电一体化能够实现行电平转换和功率放大, 由于控制设备的电平具有不定性, 而微机芯片一般是固定的电平, 故此需要进行必要的电平转换, 在大负载的条件下, 机电接口需要进行功率放大;其次, 机电一体化能够对干扰信号进行隔离, 可以开用光电耦合器等将微机系统和控制系统加以隔离;最后, 机电一体化能够实现微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路, 当被控对象的检测控制信号刚好为模拟量的时候, 保证危机处理量与模拟量之间的相互吻合。

2. 机电一体化接口的分类

(1) 动力接口

动力接口是指动力源连接到驱动系统的接口, 主要是为了提供相应的动力给驱动系统。根据系统所需的动力类型不同, 因而也有不同种类形式的动力接口, 例如交流电、直流电、液压、气动等。所有的动力接口都有一个共同点就是能够承载较大的负荷, 通过较大的功率。

(2) 机-电接口

机-电接口是存在于驱动机构与执行系统以及传感器间的一种机电一体化接口。主要作用是将驱动系统得到信号反馈变成执行机构所需的信号, 或将执行机构执行命令的机械信号变化成传感器需要的信号, 起到一种转换作用。

(3) 智能接口

智能接口一般存在于驱动系统与传感器之间、传感器与控制系统之间、驱动系统与控制之间。只能接口的主要作用是智能分析各系统之间的信息形状, 将统一信息以不同方式传递到不同系统中, 使得整个机电一体化系统的不同技术有机的集合起来, 形成完整的系统。

(4) 人-机接口

人机接口是操作者与控制微机之间进行信息交换的接口, 分为输入与输出接口两大类。输出接口的接收者是人工操作者, 通过输出接口输出的信息以便于人工掌握机电系统的运行状态和运行参数, 输入接口的接收者的机电系统, 操作者输入控制命令, 让整个系统按照命令运转起来, 实现所要达到的目的。其中输入几口中含有拨盘输入接口和键盘输入接口两种形式, 输出接口一般常用的输出设备为发光二极管显示器, 结构简单, 性价比高, 使用广泛。

3. 机电一体化接口的内涵

机电接口技术是一门新兴的技术, 研究这门技术的根本原因是为了让机电一体化系统中的各子系统能够更好地进行信息与能量的交互和传递与融合, 实现机电一体化最优化运行设计。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的, 接口技术的研究也是促进机电一体化的发展的重要技术之一。换句话说, 接口设计从根本上决定了机电一体化系统的设计。

三、机电一体化发展及发展趋势

机电一体化的发展经历了四个最为重要的阶段。在20世纪中叶, 电子技术已经发展的较为成熟, 当人们试着将电子技术利用到机械工业, 从而刺激了电子技术与机械产品的有机融合。到了20世纪中后期, 机电一体化经过20多年的发展, 无论是技术还是产品的性能均得到了较大的提高, 技术更为成熟, 产品性能趋于完善。20世纪90年代后期, 光学技术、电子通信技术以及微细加工技术的高速发展并且渗透进入了机电一体化, 使得机电一体化出现了微机电一体化和光机电一体化等新兴分支, 机电一体化进入深度发展阶段, 90年代后期, PLC采用面向现场总线网络的体系结构, 实现了真正意义上的EIC三电一体化。我国的机电一体化起步较晚, 从上世纪80年代开始致力于机电一体化的研究, 如今已取得了一定成果, 并广泛存在于我国的机械工业之中。

随着信息技术的不断发展, 人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视, 数控机床与机器人的智能化就是重要应用, 为机械工业带了不可忽视的经济利益。模块化能够利用标准单元迅速进行开发, 得到出新产品, 还可以同步扩大生产规模。系统化则能够使机械系统体系采用更加开放, 寻求多子系统的综合管理和协调平衡控制。机械绿色化是工业时代的必然发展趋势, 是人类保护环境资源的必要手段。基于网络的各种监视和远程控制技术发展的如火如荼, 机电一体化产品远程控制设备必然要朝着网络化的方向去发展。微机电一体化产品耗能少、体积小、运动敏捷, 在各方面具有不可替代的优势, 势必也会成为机械工业中的发展主流。

参考文献

[1]高德成.机电一体化技术发展问题分析与技术探索[J].自动化与仪器仪表, 2011 (6) :16-18.

[2]亢金月.机电一体化系统集成与融合[J].机械与电子, 1996, 4:17-20.

[3]邹慧君.机电一体化系统概念设计的基本原理[J].机械设计与研究, 1999, 3:14—17. (4) .

工业机电一体化 篇2

一、设计目的

毕业设计是本专业培养学生的最后一个综合性的实践教学环节。通过完成一定的生产设计或科研试制任务，使学生获得运用基本理论的工程技术训练，培养学生独立分析和处理专业问题的能力，达到综合素质和专业能力的提高。具体应达到：

1． 掌握查阅资料的方法。资料应为本专业涉及的各种文献资料（包括外文资料）和各种工具书的使用方法。

2． 巩固专业思想，确立为我国电气自动化事业奋斗的志向。在工作态度、纪律和团结协作等方面受到良好的训练，为毕业后走上工作岗位作好准备。

3． 培养学生综合运用科学理论知识，实践知识，结合生产、科研课题，独立分析与解决本专业技术问题的能力。

4． 进一步提高学生的设计计算、计算机绘图，以及实验测量等基本技能。

5． 培养学生应用写作能力。

二、毕业（论文）设计格式要求

1、毕业设计全部要采用word来书写，文件名统一为“大专_毕业设计_2007_专业_姓名.doc”。

2、毕业设计一律要使用A4纸竖排版，打印成文。

3、页面设置：页边距上2.54厘米，下2.54厘米，左3.17厘米，右2.54厘米，封面无需页码，其余内容需页码。

4、字符间距设置为“标准”。

5、段落设置为“单倍行距”。

6、字号设置为：

① 大标题：宋体二号加粗，居中； ② 正文一级标题：宋体三号加粗，居左； ③ 正文二级标题：宋体四号加粗，居左； ④ 其余汉字均为宋体小四号，首行缩进2个字符； ⑤ 正文中所有非汉字均为Times New Roman 字体。

7、装订方法是：装订线位置为左侧0.5cm处、上下四分之一处、两枚书钉装订。

8、图序及图名居住置于图的下方。如图2.5 * * *原理图

9、表序及表明置于表的上方。如表3.2 元器件明细表

10、公式的编号用括号括起置于右侧行末，不加虚线。如：(3-1)

11、标题序号依次为：

1、1.1、1.1.1、1.1.2、1.2、1.2.1 „„

三、毕业（论文）设计基本项目要求

1、论文首页格式：

毕业论文题目用黑体二号字，论文题目应能概括整个论文最重要的内容，简明、恰当，一般不超过20个字。其余用宋体四号字。

2、中文摘要及其关键词：

1）摘要：放在论文第一页，400--600字，限一页。内容应包括工作目的、研究方法、成果和结论，语言精简。

2）关键词：在摘要页的下方，另起一行注明论文的关键词要求3--5个。

3）目录： 论文组成的小标题

3、引言（或序言）：（第一章）在论文正文前。

4、正文（是毕业设的主体）：

5、结论（最后章）：结论要突出本论文的意义、工作内容。阐述自己的研究成果如作品（产品）、论文、产品的测试参数、产品的应用情况。

6、参考文献：格式【1】张坤 机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究 清华大学学报

7、致谢

8、附录：可以无

三、毕业设计推荐的题目（1）工厂变电所设计；（2）单片机应用设计；（3）PLC应用设计；

（4）液压或气压传动智能化设计（5）变流技术应用设计；

（6）机电一体化设备改造、生产工艺应用设计。（7）自动控制方向

（8）电机及电力拖动自动控制系统方向（9）工厂（发电厂、电站）电气控制方向（10）集散控制系统方向（11）机床电器控制方向（12）PLC控制技术应用方向（13）单片机的应用方向

四、毕业设计的要求

要独立思考，独立钻研，深入实际调查研究，不能相互抄袭；要善于向有专长知识的工厂技术人员，工人师傅和各种教师请教。从实际需要出发，不能以涉及未学过、不熟悉部分为理由而推委敷衍。学生均应参加总体方案的讨论及确定。按此规定的分配任务，按时、按质、按量的完成设计、计算，并对课题成果进行总结，撰写论文。在毕业设计中要注意培养踏实、细致、一丝不苟的科学态度和工作作风，力求符合实际要求，并且具有一定的先进性可行性和经济性。内容要全面，关键部分应有较深入的分析和论证，在自己的见解。图纸（包括图形符号、文字符号、参数、尺寸等）及设计报告符合有关标准的规范。

五、毕业设计的进度 第一阶段：收集资料

1． 熟悉课题，了解生产工艺特点及对设计的要求。2． 收集生产工艺提出的基本参数并进行核实。

3． 收集国内外有关同类设备资料以及设计中需要使用的手册、样本等。要善于多方请教联系，随时摘录，消化整理，但又不要盲目抄袭。

第二阶段：制订设计方案 1． 根据生产技术要求及使用条件，确定设计指标。2． 分析同类设备结构，提出切合实际要求的方案。

3． 对几种可行性方案进行全面的分析以确定最佳方案，方案的确定关系到设计质量与设备性能。

第三阶段：设计

根据设计指标，确定总体结构和电路结构，分析计算性能和品质。1． 主要元件、部件的计算和选择，并使之标准化。

2． 性能指标的验算校核，进行模拟试验或实样试样，计算机仿真，写出试验报告或仿真结果。

3． 设计绘图（*计算机绘图）

4.设计程序：从程序框图到具体程序，应有详细的设计思路说明，程序应在计算机上调试通过，并要模拟实际情况进行程序运行，将运行结果附入设计。

工程设计往往是分工合作完成的，必须注意相互协调，密切配合而不能单独进行。各人设计内容，一般在方案确定后，由指导教师会同学生分别确定。

第四阶段：总结提高这个阶段主要是整理编写说明书，说明书内容既要完整又要突出重点，文字简练，尽可能用图表说明问题。

六、毕业设计（论文）的写作指导

（1）前言部分：阐明选题的背景和意义。选题需强调实际背景，说明在什么样的情研究引发的问题，解决的问题后能起什么作用。突出此选题确有实用价值和学术价值，有研究或开发的必要性。（2）综合论述部分：阐述选题在相应学科领域中的发展进程、研究方向、最新的成果。

（3）方案的论证：在明确要解决的问题和文献综述，提出自己解决问题的思路和方案。说明为什么要选或设计这样方案，前面评述的优点，在此方案中如何体现，不足之处，又是如何得到克服，最后完成的工作能达到什么性能水平，有什么创新之处。如果自己的题目是总方案的一部分，要明确说明自己承担的部分，及对整个任务的贡献。显示自己方案的价值、创新之处、算法和关键技术。

（4）论文主体：主体部分应占整个论文部分的2/3左右。这部分中，要将整个研究开发工作的内容，包括理论分析，总体设计，模块划分，实现方法等进行详细的论述。

主体部分的写法，按选题的不同，可以多样性，研究型论文和技术开发型论文的写法就有了明显的不同。研究性论文不能是从推理到推理的空洞文章，其中应有实际背景，和到企业调研的过程，并在实际调查研究中获取信息，发现问题，收集数据和资料。在研究分析的基础上，提出解决实际问题的，富有创建性的结论。

技术开发型的论文主体应包括：产品实现的功能、技术指标、总体设计，模块划分（模块结构图或框图，单元模块实现功能介绍），硬件组成（每个单元模块的硬件设计、原理图、工作原理分析、元器件选择；整个电路的电路原理图、印制电路板图、装配图、安装工艺要求），软件描述（资源分配说明、参数设置的分析计算、主程序流程图、子程序流程图、程序要求加注释、程序调试仿真过程及部分界面）、实现技术，性能分析等。论文除了文字描述外，还要善于利用原理图，程序流程，表格，曲线等来说明。

（5）测试及性能分析：工程技术性的毕业设计论文，要有测试数据。根据课题的要求，可在实验室环境、工作现场测试。在论文中，要体现测试环境和条件及结果。功能测试是将课题所要求达到的功能逐一进行测试。性能测试一般是在系统的运行状态下记录实际运行的数据，然后归纳数据以此来分析系统运行的性能。

七、毕业论文排版打印格式（装订的顺序）

（1）毕业设计（论文）封面（学校统一格式）（辽宁地质工程职业学院网站-教学管理-更多-表格下载专区-附件毕业论文设计格式要求下载）

（2）毕业设计（论文）任务书（学校统一格式）封面（辽宁地质工程职业学院网站-教学管理-更多-表格下载专区-附件毕业论文设计任务书格式要求下载）

（3）中文摘要、关键词（4）目录（5）引言、正文、结论、致谢

（6）附录（附图纸、程序）

五、毕业论文应按下标号顺序进行装订

1、毕业论文封面

2、毕业设计（论文）答辩成绩评定

3、毕业设计（论文）任务书

4、指导教师评语

5、论文首页

6、论文摘要

7、论文目录

8、论文正文（含引言）

9、结论

10、谢辞

11、主要参考文献

12、封底

北方工业大学土木工程毕业论文指导书

一.实习目的

毕业实习就是毕业设计的组成部分，是毕业设计必不可少的实线环节，通过毕业实习有目的的进行实地考察和收集有关资料，对所设计题目有一定的感性认识，为毕业设计做好充分的准备工作

二.要毕业实习内容及要求

1.真研读毕业设计任务书，带着问题参加实习。2.认真、极好实习笔记，完成毕业实习报告。

3.详细了解与所设计题目相类似实际工程的设计特点，功能要求、空间关系、建筑造型、结构类型、构造措施等，并对其优点及不足提出自己的看法。

4.认真阅读工程施工图、听专题报告，弄清每项实际工程的设计意图和具体处理方法。

5.参观实际工程时，要了解该工程的使用效果。

6.在毕业实习结束前。应提出两个以上建筑初步设计方案。

三.注意事项

1.服从实习课题组统一安排和系有关规定，认真完成实习任务。2.要文明礼貌，遵守公共秩序，注意安全。

3.尊重调研单位接待人员，注意听讲，认真记录。积极思考。

四.实习报告要求

1.了解综合楼是综合使用功能，建筑合理布局。

2.对所调研实际工程的建筑造型、平面处理方法、结构选型和局部构造措施等优缺点提出自己的看法，从中应戏曲的内容。

3.门厅和个房间的布置特点，它们与水平交通和垂直交通的关系。

4.单体建筑与周围环境的关系。5.毕业实习心得体会。

工业机电一体化 篇3

摘 要：本文围绕机电一体化专业教学，经过对就业岗位群工作范围和技术领域的广泛调研，结合目前在机电一体化教学实际中存在的问题，探索在工业4.0大时代背景下技工院校机电一体化专业教学中应注意的若干问题。

关键词：技工院校 工业4.0 机电一体化

工业4.0被称为人类社会的第四次工业革命，是由德国政府在汉诺威工业博览会上正式推出的概念，并在全球范围内引发的新一轮工业转型。工业4.0是高科技战略计划，将开启技工教育的重大变革。笔者通过调研相关岗位群工作范围和技术领域，结合教学实际，探索在大时代背景下技工院校机电一体化专业教学中应注意的若干问题。

一、目前技校教学中存在的问题

1.教学内容缺乏先进性

当前的教学内容没有及时更新与目前社会经济发展相关的知识，缺乏与新兴科技相关的内容。这将会使得培养的人才与当今社会需求之间存在差异，不能与新技术及时有效地衔接。

2.课程之间不能有机融合

现有课程设置不能很好地突出技工院校以技能为本的高技能人才教育课程观，理论课、实训、试验、实习环节尚不能很好地衔接融合。专业内的各门课程之间虽然是独立的，但相关知识是互相联系的，而目前的教学尚未能做到将各课程之间，尤其是专业课之间的知识有机地渗透和融合在一起。

3.创新能力和可持续发展能力培养不足

一是大多数按照已定的教学大纲及教学进度进行讲解，学生被动接受，无法发挥学生的主动性；二是作业形式少，次数限制死，内容多是已讲解知识的再现，学生发挥余地有限；三是课程的考核方式死板，多是以试卷的方式进行，忽视学生的个性和创造力。这些都无法激发学生在平时学习中的创新热情。

4.教学方法、手段不灵活

教有定则，但教无定法。有些教师没有根据教学内容、教学目的、教学对象和实际条件、个人的教学风格和特长等确定不同的教学方法。在利用各种辅助工具方面，也有不少教师不灵活，没有充分有效利用辅助工具进行教学。

二、工业4.0时代下技校教学展望

1.明确培养目标

广泛调研企业相关岗位群工作要求和技术领域规范，充分吸取岗位能力要求，抛弃过分强调以传授知识为目标的教学模式，明确新时代下新的人才培养目标。

2.确保教学内容与时俱进

工业4.0已经在全球范围内引发了新一轮工业转型，工业生产已经发生了新的巨大变化。技工院校如果不能重视目前机电一体化专业教学中教学内容缺乏先进性的问题，并采取相关措施，必然会被新一轮工业革命淘汰。技工院校应加强与企业、研究单位等的合作，组成工业智能战略平台，紧跟时代脉搏，洞察科技发展方向，并在教学中加以融合，确保教学内容的先进性。

3.以职业岗位需求为导向

以职业岗位对技能型人才的能力需求为导向，在充分分析岗位能力需求的基础上，从而完善教学内容和方式方法，培养学生的岗位适应能力，实现技能与岗位精准对接，提高学生职业适应能力。

4.加强创新能力培养

面对新技术的冲击，技工院校除了注重技能，还应加强对学生创新能力和可持续发展能力的培养。工业4.0就是又一次工业时代的变革，唯有创新才能引领时代潮流。在教学中，除了要让学生掌握现代化技术的同时，使其具有较为扎实的理论基础和创新能力也尤为重要。要让学生具备适应时代变化和职业发展的需求，既能在毕业后能适应专业岗位，又能对社会时代变化出现的新技术新变革做出及时反应，不被新技术革命淘汰。

5.相互融合交叉的理论和实践教学

工业4.0时代对技能型人才提出了更高的要求。在机电一体化专业教学中，要培养出适应新时代要求的高技能人才，显然也要进一步对理论和实践教学进行有机整合，形成上下贯通的理论和实践教学体系，进一步加强对应用能力、实践能力和创新能力的综合培养。

6.突出核心课程核心技术

机电一体化虽然是由多个学科复合的专业，但面对工业4.0时代带来的高科技变革，在教学中突出核心课程核心技术显得尤为重要，例如在设置专业课程时应以岗位需求的技术应用能力为中心重组课程内容，以核心技术综合应用能力培养为重点。除了在理论教学上加以强调，在实训上也同时配合，从而形成特色，紧跟时代科技潮流。

总之，在工业4.0时代大背景下，技工院校应迅速反应，把握时代机遇，迎接挑战，创新教学和人才培养模式，为社会培养新一代高技能人才。

参考文献：

[1]王东辉，韩冬瑞.“工业4.0”背景下机电传动课程教学改革[J].课程教育研究，2015（24）.

[2]卢佳.高等职业技术教育人才培养模式的构建[J].成人教育，2012（5）.

机电一体化 篇4

【简介】

机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。如果没有多项技术的面向未来的技术和知识交流，那么就不会产生安全气囊、防滑刹车系统、复印机、CD机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列运用了机械电子技术的产品。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。必须继续结合这些传统学科的方法和工具，才能继续发展机械电子的产品、系统和制造方式。只有这样，才有可能将传感器、执行元件和信息处理融和在一个机械设计中，从而使用其产生的协同工作效果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子系统的运用。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向，它同时还受到该领域所有分支学科的影响。1993年，波鸿应用科学大学才把机械电子作为一个专业独立出来。在此之前，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，现在这种情况仍旧广泛存在，甚至被划分在精密仪器技术专业中。迄今为止，已经有几所综合性大学和约30所应用科学大学将其列为独立的专业学科。机械电子的工程师必须对专业有全面和系统的认识，并且与机械制造、电子工程和计算机科学领域的专家合作。与这些专家不同的是，机械电子的工程师应该具有通才的素质，对项目和问题有决策和协调的能力。如前所述，本专业由三个学科的内容交叉而成，课程的设置也是如此，包括了上述三个传统专业的课程。机械电子专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。不同大学的专业设置不一样，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。

【定位】

机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。

【培养目标】

本专业以培养能适应社会需求的计算机测控与仪器领域的高级工程技术人才为目标。毕业生具备仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

【培养特色】

教学注重学生的工程实践能力和创新能力的培养，依托光、机、电、计算机、信息控制等方面的综合优势，提供计算机测控系统、自动化仪表及装置、机电工程智能检测、光电转换与通信技术等系列选修课程，供学生自主选读。使学生能综合运用所学知识设计、开发各行业所需的测控系统及测试仪器。兼顾工程科学教育与工程实践训练，以培养个性健全、情操高尚、基础扎实、知识面广、应用能力强、具有创新精神的应用型高级工程技术人才。

【主要课程】

专业核心课程：高等数学、工程数学、工程力学、工程图学、机械设计基础、机械制造技术基础、机械CAD/CAM一体化技术、机电装备设计、电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用、机电传动控制、数控技术、液压与气压传动、控制工程基础、工程测试技术、数字化设计与制造技术、现场总线技术等等。

【核心课程】

工程力学、计算机技术、电工与电子技术、微机原理与接口技术、计算机应用与程序设计、、机械制造工程学、、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。

【实训课程】

金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。

修业年限

授予学位：工科学士

就业前景

毕业生可到公司企业从事机电一体化产品和系统的制造、使用维护和开发工作；能从事技术经济分析、质量管理和生产组织管理工作。

相近专业

机械设计制造及其自动化、自动化、先进装备制造技术、PLC电气工程等。开设院校：

沈阳工业大学、鞍山科技大学、辽宁工程技术大学、辽宁工业大学、辽宁师范大学、机械电子工程专业俗称机电一体化，是机械工程与自动化的一种，也是最有前途的一种方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法，计算机软硬件应用能力，能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。

【毕业生知识和能力结构】：本专业以力学、机械工程、电子科学与技术、控制科学与工程为主干学科。学习机电系统设计、控制系统设计等学科方向所需要的基础理论和专业知识，以及计算机应用等现代科技和设计手段；强调坚实的理论基础、创新的思维方法、熟练的计算机应用技能。

论机电一体化设计 篇5

【关键词】机电一体化设计；PLC提升机；电控技术

1.机电一体化技术在矿山机械应用中的作用分析

1.1电子控制系统实现机械自检

对于机电一体化来说，它可以有效的进行对于机械设备的自我检测，这也成为了它一个十分突出的优势。因为它在一定程度上为相关的工程机械的运行提供了一个动态化的监控模式，并且基于此能够更为合理的对工程机械进行操作。除此之外，对于工程之中可能会出现的问题以及事故能够提前预知并采取合理有效的措施予以解决。电子控制系统有一个十分突出的功能，那就是当设备运行时，可以对其各个部分进行有效的动态监控，这些部分主要包括发动机、传动系统、液压系统以及相应的电子系统。这一监控系统主要存在两个组成部分，分别是监控和信息处理系统以及相应的报警系统。

1.2机电一体化的应用提高了作业的精度

随着我国经济的迅速发展以及科学技术水平的进步，矿采产业的等级也随之上升，这就给矿采的质量提出了更高的要求。所以对于施工工艺的实施如果还只是停留在人为操作之上是不能适应其发展的，不仅如此，如果只是利用相关的仪器对其进行检测的话，需要多次反复检测，这就带来了相当大的工作量，对于人力以及物力也有着较大的消耗。因此，实现对于作业精度以及检测及时性的提高势在必行。而机电一体化可以进行对于这些问题的有效解决，适应了发展的需要。首先，机电一体技术能够实现对于作业模式的设定，使之形成一定的作业顺序以及作业标准，并具有一定的固定性。这样一来，就可以对矿采作业的精确程度进行一定程度的保证。不仅如此，因为相关的机械自动作业能够同参数的调整来实现对于施工精度的提高，而对于精度的设定过程是开放的，这样一来，就能够进行高精度持续作业的实现。

1.3机电一体化可以降低作业的能源消耗

传统的施工操作中，进行对于工作输出功率的调整都是人为的。但是这种调整往往过于僵化，且精确程度不高。它仅仅是做出简单的换挡以及变换转速的操作，这为进行对于能源消耗的控制制造了很大的麻烦，受到的制约较多。面对这种情况，一些厂商采取的措施是：引入相应的电子控制技术，并基于此实现对于挖掘机工作效率的有效降低，这样一来，在工作中就在很大程度上提高了燃油使用的效率。因此，机电一体化能够在很大程度上实现对于能源消耗的降低以及工作效率的提高，且效果明显。

2.基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统

2.1电路组成结构

对于基于PLC技术的矿井交流提升机电控系统而言，其电路主要是由5部分组成的，分别是高压主电路、主控PLC电路、提升行程检测与显示电路、提升速度检测以及提升信号电路，其中，高压主电路包含了高压换向器、电动机、启动柜、动力制动电源等。

2.2系统的工作过程

首先，是由井口或者井底通过信号通信电路对开车信号进行发出，这样一来，就具备了相应的开车条件。然后由司机将制动手柄向前推离紧闸位置。主电动机松闸。司机将主令控制器的操作手柄推向正向（或反向）极端位置，这样一来，主控PLC通过对高压换向器进行一定程度上的程序控制而首先得电，同时将高压信号送入到主电动机的定子绕组之中，主电动机接入全部转子电阻启动，然后再对8段电阻进行依次切除，这样就能够对自动加速进行有效的实现。交流提升机在运行的过程当中，当主动机转动时，旋转编码器也随之进行一定程度上的转动，并输出2列a/b相脉冲，然后再将之接入到主控PLC的高速计数器HSC0的a/b相脉冲输入端，由主控PLC根据a/b脉冲的相位关系。这样一来，就可以对提升行程进行一定程度的计算，并将之有效显示出来。

3.PLC在提升机运行过程中的重要环节

在PLC提升机运行过程当中，存在着一些重要环节，对于这些重要环节要加强注意，下面对其进行简要阐述。

①安全回路通过连锁功能能够对提升机运行的安全性与可靠性进行一定程度的提升。一旦出现不正常的工作状态，PLC就会输出断电信号，从而使得安全回路运行的指示灯熄灭，这样一来，提升机就会进行相应的安全制动。对于安全回路而言，它是由多个触点与开关共同完成安全保护工作的，主要有主令控制器手柄零位连锁触电、工作闸制动手柄连锁触点、测速回路断线监视继电器KV的动合触点、过速保护继电器动合触点、常速保护继电器动合触点、高压油过压辅助动合触点、制动油过压输出动断触点、过卷开关松绳保护开关、闸瓦磨损保护开关、调绳开关调绳闭锁贿赂触电等触电、元件等。

②开车前的准备条件：在开车之前，需要满足相应的准备条件，才能进行开车。首先，要将制动手柄至全抱闸位置，并使得主令控制器处于中间位置，即接通状态。同时，主回路和辅助回路送电。

③停车：当达到停车点之时，换向开关就会被撞开，使得工作闸继电器处于断电状态，并对工作制动进行有效的自动实现。除此之外，对于提升机的控制而言，只能选择反向运转，这样一来，就能够对自动换向进行有效实现。

【参考文献】

[1]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.

[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2004.

论机电一体化技术应用 篇6

关键词：机电一体化；技术；应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0116-01

随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。对社会的不断进步具有深远的意义。

一、机电一体化技术主要运用领域

（一）在数控机床中的应用。传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。

（二）在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用。机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。

（三）在现代机械制造中的应用。传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。然而，先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。

二、机电一体化技术的发展趋势

（一）智能化。机电一体化与传统机械的主要区别在于技术是否智能化，即使机电一体化产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。如传统的数控机床像个被动执行者，它只能按照事前规定好的程序去严格执行操作，而现代的只能数控机床，它被结合了人的思想与感知，它可以主动地对自己的环境和加工条件进行感知及分析，从而采取相应的措施。利用这种智能化产品，从而能够大大减少人的脑力劳动。为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

（二）系统化。机电一体化可以看成为系统结构，它主要采用开放式和模式化的總线结构。这种系统结构的组态比较灵活，在任何情况下都可以剪裁和组合，从而达到各个子系统之间的协调控制和统一管理。其次，通过机电一体化的系统化结构信息的传递功能极强，它可以使远程网络更稳定。然而，随着科技的不断发展，相信机电一体化产品还会更加完善，人类会赋予它更人性的发展，从而想着生物系统化飞跃。

（三）模块化。机电一体化的正向着模块化发展。众所周知机电一体化产品种类和生产厂家繁多，故研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而十分重要的工作。若能制作出一系列的标准件，则对后续的产品开发大大缩短了时间。由于产品的标准化和系列化，使得生产规模大大提高，非常有利于企业的发展。

（四）网络化。网络技术的兴起和飞速发展对全球都是一次巨大的变革，它带给人类一次巨大的飞跃，然而对机电一体化也具有重要的作用。网络在人类的生活中越来越普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

（五）人性化。各类产品的生产都是为了方便于人类，故机电一体化向人性化是个必然的趋势。机电一体化产品要求除了能够达到人类最基本的使用需求外还需要考虑它的外观结构包括形状及颜色等从而使产品更接近生活，让人们在使用过程中更自然，更便捷。

（六）微型化。机电一体化的新目标是向着微型化转化。机电一体化的微型化又称为微型机电一体化系统，国外对其几何尺寸定义为一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。微型机电一体化系统主要特点为具有体积小、耗能小、运动灵活等，由于微型化的特点，其可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故非常受生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域的欢迎。

（七）绿色化。人类生活的巨大改变离不开工业的发展，然而在我们个人感觉到物质丰富、生活舒适的同时资源却在大批量减少、生态环境变得极具恶化，所以急需大量开发绿色产品。机电一体化产品的绿色化最根本目标为尽最大限度地减少对生态环境的破坏。故这就要求产品从设计、制造、使用和销毁的整个生命周期中，达到符合环境保护和人类健康的要求，并使得资源的利用率提高。其产品的特点为低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。

三、结束语

随着机电一体化技术的发展，大量的产品与装置都在向着机电一体化发展，在优化整体的同时，提高了产品质量和生产效率，大大缩短开发新产品的生产准备周期，有利于加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革；同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

[2]殷际英.光机电一体化实用技术[M].北京：化学工业出版社，2003.