機電一體化在機電控制系統中的應用

閆海

【摘 ?要】隨著科學技術的發展，機電一體化系統在不斷的探究和發展當中，目前機電一體化系統融入了很多的新技術也吸取了很多的經驗，得到一定的發展，可以廣泛的適用于機械工程當中。傳統的機械電氣化主要為人工操作，在操作當中還存在一定的安全隱患，這就使得機械電器領域很少有工人能夠長久的堅持工作。機電一體化的出現，改變了傳統機械電器的不足，完美的利用現代化技術實現機械電氣工程的自動化和半自動化，革新了機械工程領域的技術手段。如今我國的機電一體化系統在不斷的研究和發展中，取得了重要的突破，形成我國特色的機電一體化系統，實現機械工業的自動化控制。

【關鍵詞】機電一體化;機械工程;應用

機電一體化技術的應用通過控制系統監控和控制生產流程，使原本復雜的操作流程簡單化，通過機電一體化技術的應用將人們從繁重的勞動中解放出來，簡化了操作流程，避免了因人為操作造成的失誤，促進了工業企業的發展。本文論述了機電一體化系統在機械工程中應用，對機電一體化系統的發展趨勢進行了分析。

1機電一體化系統及其優點

1.1機電一體化系統概述

機電一體化系統是機械行業當中的一門新技術，機電一體化是基于電子技術而發展起來，其將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術，現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。機電一體化最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應用。隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展。現在的機電一體化技術，是機械和微電子技術緊密集合的一門技術，他的發展使冷冰冰的機器有了人性化，智能化。

1.2機電一體化系統的主要技術

機電一體化系統的建設自然需要諸多的硬件設備，但是軟件技術同樣不能忽視，因為軟件往往起到控制整體工作的作用，所以第一個主要的技術就是軟件技術。軟件技術的應用能夠提高操作的規范性及準確性，但是需要保障其與硬件設備之間的連接緊密，在功能上相互協調，軟件技術需滿足硬件設備的使用要求。信息技術也是其中之一，對機械使用過程中的產生的信息進行處理，主要表現為監控作用，完善機械設備的性能。除了這些之外還有一些應用到的其他技術，就不進行過多介紹了。總之，每一種技術都有其重要意義，在系統中相互協調，共同發揮作用。

1.3機電一體化系統的優點

因為這是一個綜合性很強的系統，使用到了多種關鍵技術，所以在功能上也更加完善，不是單一具備某種功能的系統，使功能變得更為豐富。由此在應用范圍上也隨之擴大，能夠在多個領域中發揮作用，本文選取其中應用最為廣泛的機械工程領域進行了介紹。不僅如此，機電一體化系統的安全性以及穩定性都是較高的，因為在使用過程中能夠對整體的運行情況進行實時監控，一旦出現外界干擾，能夠快速啟動自我保護模式。對于系統自身存在的問題，也能夠在第一時間內發現并解決，降低對機械的損傷，極大地提高了使用過程中的安全性。

2計算機技術在機電領域內的實際應用

2.1專家系統

專家系統中存儲有大量機電系統運行以及維護的專家知識和經驗，在實際機電系統的運行維護中能夠起到自動控制、故障監測以及緊急處理的作用。目前的專家系統上主要是通過CBR以及RBR共同建立的機電系統故障監測系統進行機電系統的日常維護。在機電系統運行期間，專家系統可以實時監控機電系統相關設備的狀態，并將其與數據庫中的故障內容進行比較。如發現較為相似的案例情況，則迅速采取措施，急停設備或發出警報提醒工作人員檢查等。

2.2智能控制技術

智能控制技術一是可以提高機械電子自動化控制技術的運行安全性，對于機電系統來說，其擁有的復雜性以及低容錯率的特點，使得傳統的機電技術難以全面降低故障發生率，但是智能化控制技術能夠實時并全局監測故障的發生。二是智能化控制技術的可控性，智能化控制技術能夠遠程對機械電子系統進行控制，通過軟件與硬件之間的通訊連接，實現安全和高效的機電系統控制。隨著我國機械電子工程制造企業的體量不斷擴大化，使用人力去控制和運行逐漸困難，這意味著，智能化控制技術對于機電系統自我故障監測以及運行隱患排除上具有重要作用。由于智能控制技術的存在，機電系統的自我故障監測和消除才具有了發展的土壤，從而為機械設備的穩定和安全運行打下基礎。

2.3多項集成技術

傳統的機電控制技術中每個系統的控制單元均需要派出相關專業人員進行獨立以及不連續的運行調控，這種控制方式降低了機電系統整體的運行以及維護效率。多項集成技術將機電控制系統中不同控制區域進行了統一，將機電控制系統中的控制、運行以及維護整理到了同一控制系統中，使得機電控制完成了從單獨控制到宏觀調控的跨越。機電系統的宏觀調控能夠簡化控制過程，將機電系統中出現的不同問題通過多項集成技術進行統一分配和處理，使得機電系統的調控運行效率相對于傳統機電技術實現了質的飛躍。

3優化機電一體化系統的策略

3.1提高智能化水平

智能化發展是各行業發展方向，所以要認真研究機電一體化系統與智能化控制技術，促進機電一體化的優化發展。智慧城市、智能工廠的提出，為機電一體化發展指明了方向。傳統的機電一體化已經不能滿足工業發展的需要。現代機電一體化已經融合了通訊、信息、網絡等前沿技術，智能化水平得到了很大的提升，增加了企業的經濟效益。智能化的發展方向，可以通過機電一體化系統實現生產任務的自動完成，實現對生產全過程自動化的監控管理，根據系統設定的程序，自動調整設備運行狀態確保人員和設備安全，并自動反饋相關故障信息，為故障處理提供分析意見。

3.2減少能源消耗

節能減排是社會可持續發展的需要，也是人們健康生活的需要。減少能源消耗緩解能源緊張的情況，減少浪費降低成本。例如在柴油機等以柴油為能源的設備系統中，可以加裝電子控制系統電子油門裝置，可以有效降低柴油的消耗，電子油門裝置通過現代機電一體化技術，監控柴油設備運行狀態，通過智能化系統的自動控制，避免柴油的不必要浪費，提高了能源的利用率。

3.3發展策略規范化

機電一體化的發展必須滿足時代發展的需要，信息時代背景下，機電一體化技術要結合信息技術的發展，充分利用信息處理技術智能化、自動化的優勢，完善機電一體化控制系統，實現對生產過程的智能化控制，通過對機械工程規范化系統化控制，達到降低成本，提高質量的目標。

4結語

科技是發展的第一動力，隨著機電一體化系統的不斷更新，對我國機械工程領域來說就像新生命一樣重要。解決了問題，而且還帶飛了機械工程。提高了機械工程的生產效率和質量，還減少了機械工程工作中的誤差，使具體的應用價值越來越高。因為機電一體化系統是科技的產物，就可以把科技與機械工程聯系起來，可以帶給機械工程更大的發展空間，更多的發展方向，為機械工程帶來了更多的科學研究意義。因此，機械工程想要在未來具有廣闊的發展空間，就要合理應用機電一體化系統。

參考文獻：

[1]馬海勇.機電一體化技術在機械工程上的應用及發展趨勢[J].商品與質量，2016（50）：62.

[2]陶順啟.智能控制及其在機電一體化系統中的應用[J].中國機械，2014（14）：95.

[3]徐軍，魏華.機電一體化在機械工程中的應用探討[J].工程建設與設計，2017（22）：219-220.

[4]靳鵠銘.機電一體化技術及其應用[J].通訊世界，2019（01）：149-150.[5]姚喜

（作者單位：新疆慶華能源集團有限公司）