淺談電工新技術在機電一體化中的應用

趙云龍

摘 要：當前，機電行業技術的進步與發展促進了機電一體化的不斷深入發展，電工新技術的技術產品得到更廣泛的應用，機電一體化新技術受到來自更多方面的關注。我國在機電一體化方面的技術能力達到了一定的水平，并取得良好成績。本文重點分析了幾種獨具特色的電工新技術在機電一體化中的應用，旨在引起人們對電工新技術更廣泛的認識。

關鍵詞：電工新技術；機電一體化；應用

1 電工新技術概況

所謂的電工新技術，實質上指的是在傳統電工技術的基礎之上，通過電磁信息等專業技術方面的改進，使得原先由于技術原因而未大規模使用的技術進行規模化的利用和推廣。該技術最為突出的特點是為了方便人們正常的生產生活，適應社會發展進步，在國民經濟發展中發揮更重要的作用，同時是電氣工程領域日后發展的主要推動力。具體來看，新興技術包括以下三種： 聚變技術，磁流體應用技術以及放電應用技術。

2 電工新技術的發展

隨著社會及科學的發展和進步，電工新技術得到了更廣泛的應用，有效地改進和完善了能源結構，同時，也為我國電力能源的科學利用和發展提供了技術層面的支撐。

1.新型材料的普及和應用

20世紀60年代初期，超導體材料在電氣工程領域的成功應用標志電工領域走向了一個新的時代即超導電工時代，隨后又發現了臨界溫度比較高的新型超導體，這更加促進了超導電工的穩步發展。之后不久，半導體材料的成功發現和應用又帶來了更多的新型的電力元件和光電元件，進一步地促進了電工技術的發展，推進了節能電源和自動控制技術的更新。

2.計算機和微電子技術的發展

電工領域內電磁場的數值計算是近幾年發展的熱點，計算機的應用解決了靠復雜分析和精密實驗解決的難題，CAD推動了電工制造業涉及的發展。數控系統以及電機控制的進步，促進了整個電力系統的革新，推動了電力企業的巨大進步。電力電子技術是電工領域的技術革命，它拓寬了電能的應用，提高了用電效率，為電力企業創造了極大的經濟效益。微電子技術的應用，也使得電工技術的發展步入了一個新的領域。

3 機電一體化設備中電工新技術的具體應用

實踐研究表明，電工新技術已經成功應用于機電一體化的各個方面，例如，在工業生產中較為普遍的自動控制技術、觸摸屏技術以及運動控制卡技術。其具體應用如下：

1.自動控制技術

自動控制技術可以稱之為20世紀以來最為重要的科學技術，它廣泛地用于社會生產生活的各個方面，例如，航天科學領域，軍事技術方面，工業生產中的流水線以及機器人技術等方面。自動控制技術突出的特點是應用范圍廣，發展速度快。從理論上講，自動控制技術是控制理論的實際應用，是利用自動控制系統實現人力因素無法完成的、精確度要求比較高的精密任務要求，進而保證生產過程或者相關程序與原先計劃相符。根據控制的方式來劃分，將自動控制系統分為兩種，分別是開環和閉環。自動控制技術能夠連續多次對機電設備進行測量，利用得出的具體數據對設備出現的偏差進行合理推斷，進而采取有效的措施去控制和規范偏差，并最大化減少偏差或將偏差降到可控范圍。現在人們常常采用比例控制器和積分控制器來控制系統，它具有快速、穩定、精確的特點。現在，隨著社會經濟的進步與發展，對于機電產品提出了全新的要求，市場需求方面的新要求促進電工技術的不斷發展和更新，因此，機電一體化產品內部控制器的質量和性能也隨之而有很大的提升。 尤其是全閉環伺服系統，不僅能夠滿足自動控制技術對于精度和穩定方面的要求，而且還可以提升系統控制以及系統調節方面的精度，加速實現機電一體化產品中自動化控制與調節的步伐。

2.可編程控制器與觸摸屏技術可編程控制器

可編程控制器與觸摸屏技術可編程控制器即PC作為一種新的工業控制裝置，自20世紀60年代生產出現后，在機械領域得到廣泛應用。計算機控制技術和通信技術是其主要包含的技術成分。可編程控制器顧名思義是因為其具有控制、計時以及計數等基本功能。隨著PC控制裝置的功能電子信息技術的發展以及大規模集成電路的普遍應用而不斷地改進和發展，在性能方面也有很大的提高。目前，隨著各項技術的迅速發展，它已經成功地將計算機網絡技術、現代通信技術、自動控制技術以及其他相關技術進行有機結合。現在，為了適應當今社會的發展要求，又逐漸走向智能化和網絡化，發展成為一種全新模式的工業控制設備。與傳統控制設置相比較，PC將原有的機電控制硬件部分改為計算機軟件，這樣的做法既應用了現代信息技術的優點，又從人性化角度出發，保證了設備操作人員的使用習慣。

PC 裝置主要有以下幾個特點： 可靠性和安全性比較高，操作程序簡單方便，對使用環境的要求較低，與其他設備的連接比較方便。相較于傳統的機電控制系統，PC裝置在以下幾個方面存在不同，PC裝置改變了傳統的硬件控制，是以計算機軟件控制，因而結構緊湊，占用空間小，控制器內部都是軟件編程程序，運作效率高，如果要改變控制功能的話，只需在計算機程序里面修改。PC控制系統還具有設計時間短、施工周期短、調試次數少等優點，同時具備較強的自我檢修和檢查控制功能，安全性高，應用范圍廣。而且可編程計算機控制系統較傳統的PLC更能借助計算機軟件的設計和應用實現多個任務同時操作，實現程序控制的多樣化，不僅能夠做到實時控制，也能夠滿足用戶的要求而進行任意的修改。特別是近年來可觸控屏技術的普遍應用，與PC一起實現多個任務共同操作。

3.運動控制卡的具體應用

運動控制卡，依據其名稱就可以知道其主要功能是起到控制作用，主要是依靠PC控制裝置安裝控制系統而起到控制各種設備的作用。其主要工作原理是以控制為主，通過對設備所發出脈沖頻率的改變來實現控制電機速度的變化，通過對設備發出脈沖的數量控制來實現電機位置的控制。主要應用于伺服電機和控制步進電機，其脈沖發出模式分別是脈沖/ 方向，脈沖/ 脈沖這兩種。同時，該控制卡具備了許多有利于計算機調控方面的功能，例如，控制各種設備所需要的不同的速度和設備正常運行的位置控制。隨著PC控制裝置在社會生產生活的各個領域應用的普及化，為了滿足越來越高的新型數控系統的標準化要求，運動控制卡在技術方面的要求也應該相應提高，通過不斷的技術改進和完善，使得其能夠適應數控系統的要求。主要運用于機床數控之中，在固定相同的間距之內，計算出相關的輪廓范圍，之后通過插補的方法將產品進行高效有序的銜接，目前在工業生產領域應用最為廣泛的就是插補定義。然而，機械運動控制卡在現階段主要用于以下幾個方面： 進行產品包裝的器械、印刷打印行業機械設備的自動化控制以及研發之中。相信在未來的社會發展中，隨著運動控制卡技術的不斷完善和改進，一定會促進工業生產領域技術的快速穩定發展。

總而言之，電工新技術在工業領域中對于機電一體化的發展起到了巨大的促進作用，降低了人工使用，實現了自動化、智能化控制， 降低能源消耗，對社會進步起到了非常大的作用。相信，在當前的社會發展過程中，隨著更加新型技術的出現與發展，加之相關領域的科研人員不斷探索與發現，電工新技術會走向更多的行業和更寬泛的領域，發展的方向和范圍越來越廣闊，將帶動機電一體化走向一個全新的發展方向，實現智能化、高效化，為我國社會經濟的發展作出更大的貢獻。

參考文獻

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