自動化技術和機電一體化技術發展趨勢

孫學鋒

國家能源集團黃驊港務公司生產二部，中國·河北 滄州 061000

1 引言

由于計算機技術的不斷應用和發展，使得計算機技術能夠被有效地引入到自動化和機電一體化技術之中，以此來使自動化和機電一體化技術得到有效的創新發展。由此可知，自動化和機電一體化向著綜合性方向不斷發展。論文在該技術應用當成切入點，對相關的發展趨勢進行全面的研究。

2 自動化技術和機電一體化技術的應用

2.1 現場總線技術的大規模應用

大規模應用現場總線時，不僅包含現場總線技術的科學規劃和研究，還包含相應的工程實踐。在系統工程運用下，現場儀表能夠在自動化系統運行中積極參與其中。當前，發電以及石油化工等行業中應用的現場總線相對較多，并能夠發揮一定的示范性作用。大部分企業都取得一定的技術成果，不僅能夠有效地完成現場工程塊組工作，還可以有效運行現場設備和主控系統等[1]。

2.2 檢測技術與識別、信息融合技術的發展

傳感器技術使新型技術發展領域得以實現，并對儀表向數字化以及智能化方向發展提供一定的助力。數字化和網絡化為現場設備提供重要的支撐，使得現場設備的信息暢通性得到確保。同時檢測技術的不斷進步發展以及圖像識別和遙感技術應用都可以發揮自身的優勢色彩。在信息化要求基礎上，傳感器信息融合可以使多個傳感器數據處理新技術得到合理化應用。如檢測電力系統中存在的故障、應用到礦井的瓦斯檢測中等，以此來使應用效果相對較好[2]。在檢測工作中引入相應的信息融合技術，可以使數據處理的高速性和復雜性得到確保，進而為檢測技術和現場總線技術的發展起到一定的促進性作用。

2.3 執行儀表、運動控制、交流伺服系統

在執行儀表運動控制的基礎上，交流伺服能夠對自身的作用充分體現。過程控制領域中，對氣閥門、定位器等有效應用，并將該技術當做執行儀表技術。對管道為主的工藝裝備來講，對原閥門開度有效改變，以此來使主流設備的角形成儀表執行方式得以實現，并對軟啟動器以及離散控制系統等全面應用，從而使節能高效生產得以實現。例如,對交流伺服系統來講，其對全數字交流永磁伺服電機有效應用，并且分布式交流伺服控制器開展投入到市場之中。

2.4 工業以太網技術

工業以太網的主要構成部分之一為現場總線，工業以太網對分段結構和確定性通信調度控制策略有效應用，這樣可以使開放性和互操作性問題得到有效解決。將工業以太網在變送器以及執行機構等現場設備中應用時，從而使產業化階段物聯網運行的得以實現。高速以太網交換式技術的應用普及，可以有效提升通信的安全性和實時性，同時當合理化應用全雙工通信和虛擬局域網技術之后，可以使自動化系統向全新的階段發展[3]。

3 自動化技術的發展趨勢

3.1 綠色發展趨勢

由于時代的不斷發展變化，自動化技術也不斷地進行更新，使得自動化應用的領域也隨之不斷擴大。總體來講，自動化技術向科學化和創新化方向發展，同時對環保加強重視程度，這樣使相關的設備以及材料等都以環保類型為主，從而為自動化技術的持續發展奠定基礎。由于當前的環境問題對人類的生存發展產生一定的限制，對機械制造來講，在發展運行的過程中會消耗的大量的資源，并產生嚴重的污染問題。隨著人們環保意識加強以及持續發展理念的全面普及，使得自動化技術向綠色環保方向研究發展。自動化綠色發展趨勢要對環境和資源等問題全面考量，這樣在生產管理中可以使污染物排放問題得到改善，并使資源利用效率大幅度提升，從而使環境污染問題得到改善，進而為自動化綠色發展得到保障。

3.2 網絡化

隨著計算機網絡技術的發展和普及，使得自動化技術向網絡化發展，這樣使自動化技術能夠對地域限制有效打破，從而使其發展空間得到有效的延伸。將系統工程技術、網絡信息技術以及管理技術等全面融合，使綜合完整的公共技術體系得以形成，這是自動化技術未來發展的趨勢[4]。

3.3 實用性發展趨勢

自動化技術的終極發展目的是實用性，所以在對自動化技術發展時需要使出發點和企業技術以及生產發展需求保持一定的適應性，以此來使企業的社會以及經濟效益等都得到提高。因此，在發展自動化技術時，要從實際出發使實用性得到充分體現。換言之，對以往盲目的自動化思想有效轉變，并對社會經濟下所產生的實際效益有效關注。當前中國的自動化技術發展處于穩定發展的狀態，同時要對相關的創新發展條件有效構造，使自動化技術發展的實用性得到明顯加強。

4 機電一體化技術的發展趨勢

4.1 系統化

機電一體化技術將多項技術有效融合，這樣使得系統化建設成為重要的內容之一。系統的開放性為機械設備和電子技術靈活配合提供基礎條件，同時不僅使系統模塊化成本顯著降低，還可以使控制管理的精準性和便捷性顯著提升。除此之外，在通信技術和傳感技術的基礎上，使遠程和及時調控技術等有效實現。

4.2 智能化

人工智能是當前發展和研究的重點，同時部分行業中機器代替人工成為主要的發展趨勢，如工廠中的高危崗位、收費站繳費處等，這都對機器智能化的重要性全面凸顯。當對機電一體化有效應用，不僅可以使資源得到一定的節約，還可以使人工無法精確完成的工作得以完成，從而使生產效率得到大幅度提升。

4.3 模塊化

對機電一體化技術來講，模塊化這項工程具有一定的重要性，但與此同時也具備相對應的困難性。模塊化需要在新產品開發中應用相應的標準單元，使生產規模得到有效的擴大。同時需要對各個部件以及接口等都制定相對應的標準。機電一體化模塊化發展可以為相關企業的健康發展提供正向的促進作用。

4.4 柔性化

在機電一體化技術中柔性化具有兩種概念：一種是機電一體化產品需要具備較強的適應性，即相關設備能夠對不同生產原料有效適應，并且可以對不同原料的差異化技能需求全面滿足，從而使變化技能時的方便性得到確保；另一種是從機械制造廠商的角度來講，其不單單要具備滿足客戶需求的能力，還要有為客戶定做的能力。這樣為了使柔性化得到滿足，就要在模塊化中全面引入設計理念。

另外，可以在機械設計過程中對可編程邏輯控制器有效應用，還要對變頻和交流伺服調速等全面普及，使自動化水平得到全面提高的同時，還可以有效簡化機械傳動機構。

4.5 微型化

微型化理念在1950年左右被提出。微型化指的是在運行水平得到確保的基礎上，對機械設備占地面積有效縮小，以此來使各類資源的利用率得到一定的提高。對機電一體化技術來講，其微型化發展趨勢中涉及多個學科的特征，使其復雜程度相對較高。當機械設備內部零件縮小到微型狀態時，相關的生產效率以及穩定運行等方面都會出現一定的問題。

為了使機電一體化微型化發展趨勢得到實現，相關研究人員要在器件和系統運行要求的基礎上，評估和優化相關的系統設計方案。同時將虛擬現實技術引入其中，從而為機電一體化的微型化發展提供基礎保障。

5 結語

綜上所述，自動化技術和機電一體化技術的發展以及創新研究等符合時代發展需求，隨著計算機技術的發展和環保意識的提升，使得兩種技術的發展趨勢中都涵蓋一定的綠色環保性和智能性。想要達到這樣的效果，相關人員要對兩者進行深入研究，從而為技術的健康發展奠定基礎保障。