工程機械機電一體化技術的應用與發展探索

姚風君

摘要：機電一體化能夠實現控制裝置、電子集成設備、控制軟件之間的有效融合，為設備管理提供一個完善且嚴謹的智能化體系，提高工程機械的使用效率和應用功能，同時保證工程機械的應用效果。通過在工程機械中應用機電一體化技術，可以依據電子技術原理，實現對控制程序功能的預先設置，更好地完善機械技術對微電子技術的運用，通過智能化控制技術實現工程機械各項工作的有效協調，從而有效避免工程機械運行過程中出現的各種誤差問題，有效提高工程機械在工程建設中的應用水平。

關鍵詞：工程機械;機電一體化技術;應用;發展

1機電一體化技術的概念及特征

1.1概念

機電一體化技術的組成包括了當前較為先進的技術內容，例如信息技術、計算機技術、通信技術、機械設備技術，通過將多種技術融合，發揮其各自優勢，使機電一體化技術能夠實現更多領域的應用。

1.2特征

體積小巧。機電一體化所依托的設備是集成電路，通過半導體技術實現結構優化，濃縮了設備的體積，重量也比較輕，占地少的情況下，還能夠保障設備的性能和控制效率。

效率高。集成電路把設備結構進行了優化，機電一體化技術又能進行優秀的控制效果，這使得機械效率得到很大提升。

穩定性高。機電一體化技術的應用是建立單板、單片機作為控制機的基礎上，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置，其在穩定性方面有著較強的表現。

2機電一體化技術在機械制造業中的應用優勢分析

2.1幫助機械進行調試

機電一體化系統的構建，是運用程序控制系統將機械設備進行連接，在生產過程中根據機械操作情況，給予機械運行狀態反饋，能夠結合機械性能進行調試，實現對機械設備的優化配置，盡可能發揮機械設備的性能。

2.2故障報警

機電一體化系統可以根據機械設備的需要，設置故障報警系統，根據既定程序內容，如果機械設備出現異常，會進行故障報警，同時提示故障代碼，更加便捷的實現故障檢測與修理。

2.3提升機械性能

機電一體化技術在機械制造業的應用，集合了機械監控、報警、修復等多種功能，對于機械制造效率的提升有著重要的促進作用。能夠及時發現生產中的問題，監控、報警、檢測高效完成。對于機械性能的提升，故障處理效率，風險控股等等都有著重要的作用。

2.4降低操控難度，拓展適用范圍

機電一體化產品通過多種技術將機械操作控制集成化，操作更加便捷，工作流程更簡單且容易操作。將一些復雜的機械操作內容寫進操作程序中，使操控難度大大降低，提升機械控制運行效率的同時，也極大的拓展了機械設備適用范圍。

3機電一體化技術在工程機械中的應用

3.1監控方面

在工程機械的施工過程中，為了保證工程機械設備正常、有序、平穩的運行，我們需要及時了解并掌握工程機械設備的各項運行情況，因此，需要在工程機械的施工過程中保證工程機械具有機械監控功能。該功能能夠使工作人員及時了解機械設備的實時運轉情況，以保障相關工程機械設備的平穩工作。由于老舊的工程機械設備不具備監控功能，無法發現故障并對故障進行精準的定位，這嚴重影響到了施工和生產效率，而機電一體化技術能夠彌補這一技術空缺。機電一體化技術具有對工程機械故障進行定位的功能，該功能能夠使工作人員及時、準確的發現故障所在位置，對降低故障影響率起著關鍵的作用。因此，在機械工程中應用機電一體化技術，對于有效提升施工和生產效率也起到了很大作用。

3.2工作強度方面

在原來的的工程機械施工過程中，工程機械設備不僅體積龐大，其使用量也很大，這就在一定程度上給工作人員的具體施工操作增加了很大的難度，從而導致工作人員的工作強度增加、工作量增大、工作效率低下。機電一體化技術使加工和施工過程更智能化。在工作過程當中，相關的工作人員不需要長時間、大量的進行手工操作，只需要對相關工程機械設備進行簡單的控制，就可以完成整個操作過程，這就在很大程度上提高了生產效率。目前，對于工程機械操作，由于不再是依靠工作人員純手工操作，這就對工作人員的機械操作能力要求更高。原有的操作方式中，依靠人工操作的步驟比較多，這就導致人工出現失誤率比較高。而機電一體化技術就彌補了這一缺陷，該技術在減少人工的同時，有效地提升了工作精度，保證了工作效率。

3.3分布式控制系統應用方面

一對多的分布式控制系統，也是機電一體化技術在工程機械中的一項應用。分布式控制系統按照一定的規則對原有的控制內容進行分類，將原控制內容分成多個類別的系統，然后再給每一類的系統匹配相應的子處理系統，以此達到提高系統處理能力和提升系統處理效率的目的。分布式控制系統與以往的集中式控制系統相比，該控制系統的控制能力更強、控制效果更理想，同時該系統也更能保證安全控制的實現。當下，該系統作為機電一體化技術的主流技術，不僅能夠在工程機械施工和操作中達到良好的效果，而且正在向著測試、控制、管理一體化的綜合性系統方向發展。

4機電一體化技術運用于工程機械的展望

4.1高效化與智能化

目前在機械制造領域，機電一體化應用已經較為普遍，并且應用多中央處理器的數字化集成系統也較為先進，對于生產效率、生產質量方面有著較好的支持。在之后的發展中，機電一體化技術向高效化智能化發展是一個重要的發展方向，同時將吸收更多的先進技術，例如人工智能、運籌學、模糊數學等等，通過新方法新技術的運用，模擬人類的邏輯思維和判斷選擇能力，使機電一體化實現更加智能化的控制目標。

4.2微型化

在近些年的發展過程中，機械制造領域已經向集成化邁進了一大步，在硬件運算、控制系統方面都有不錯的表現。國外對于微型化的發展稱為微電子機械系統（MEMS），將機電一體化產品微型化的發展，定義在一立方厘米以內，同時向體積更小、功能更全、耗能更少、運算更快、應用更靈活等方面發展。

4.3模塊化

模塊化是當前機電一體化發展中的一個艱巨的任務，在發展過程中，由于開發單位較多，并沒有統一規格標準的接口，因此在產品標準化、系列化方面依然有較大的發展空間。在具體的機電一體化產品研發方面，對動力單元、控制單元進行單獨的模塊化設計研發，形成標準單元，并以標準單元為基礎迅速開發新的應用型產品，以此實現應用和生產規模的擴大。

4.4網絡化

隨著計算機互聯網技術的發展，網絡技術的興起給機電一體化發展帶來了新的契機，互聯網、互聯網+、物聯網等新興技術形成的新型業態，給予了傳統行業更大的創新空間。機電一體化技術的網絡化發展以及網絡技術的結合應用，可以在原基礎上突出遠程控制、監控技術、物聯網技術等等。現場總線與局域網技術有機結合，發揮網絡化優勢，為機電一體化技術的應用提供便利。

結束語：

總而言之，在工程機械設施中運用機電一體化技術，需要相關企業明晰機電一體化對工程機械的意義，從而采取有效手段對該技術進行高效運用，這樣有利于工程機械更加自動化、系統化、網絡化、微型化和環保化。

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