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機電一體化的基本概念范文1
關鍵詞：機電一體化；數控機床；應用
中圖分類號：TH-39文獻標識碼： A 文章編號：
前言
隨著經濟社會的不斷發展和科學技術的更新進步，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。由于大規模集成電路和超大規模集成電路的出現，特別是微型電子計算機的空前發展，促進了機械技術和電子技術的相互交叉和相互滲透，并使機械技術和電子技術在系統論、信息論和控制論的基礎上有機地結合起來，形成了機電一體化技術。數控機床作為機電一體化產品的典型代表在當今制造業中扮演著非常重要的角色，本文就機電一體化在數控機床中的應用進行分析探討。
1 機電一體化的基本概念
機電一體化的基本概念是根據系統功能目標和優化組織目標。機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展。由此而產生的功能系統---機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。機電一體化是從系統的觀點出發，合理配置與布局各功能單元，還將被賦予新的內容。并使整個系統最優化的系統工程技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱，是綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值。具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，還能賦予許多新的功能。其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，但是發展到機電一體化后?！皺C電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面，其主要功能依然是代替和放大的體力，機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊，這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。因此，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。
2 機電一體化在數控機床中的應用
2.1 機械設計技術的應用
機械技術是機電一體化的基礎。在機械與電子相互結合的實踐中，機電一體化不斷對機械設計技術提出更高的要求（如結構更新穎、體積更小、質量更輕、精度更高、動態性能更好等），使現代機械技術相對于傳統機械技術發生了很大改變。所謂數控機床，它主要還是一臺用來加工零件的設備，但其在應用機電一體化之后，已不再是原來意義上簡單的機床。數控機床的主傳動、各個坐標軸的進給傳動都由單獨的伺服電動機驅動，并且各個坐標軸之間的運動關系通過計算機來進行協調控制。數控機床的機床本體部分相對于以往的普通機床做了很大的改進，主要包括以下幾點：（1）采用了全封閉或半封閉防護裝置。數控機床采用封閉防護裝置可防止切屑或切削液飛出，給操作者帶來意外傷害。（2）采用自動排屑裝置。數控機床大都采用斜床身結構布局，便于采用自動排屑機，排屑方便。（3）主軸速高，工件裝夾安全可靠。數控機床主軸箱大都由電主軸或傳統機械主軸單元加變頻電動機和變頻器組成，以適應更高的轉速要求；采用液壓卡盤，夾緊力調整方便可靠，同時也降低了操作工人的勞動強度。（4）可自動換刀數控機床都采用了自動回轉刀架，在加工過程中可自動換刀，連續完成多道工序的加工。（5）主、進給傳動分離。數控機床的主傳動與進給傳動采用了各自獨立的伺服電機，使傳動鏈變得簡單、可靠。同時各電機既可單獨運動，也可實現多軸聯動。這些都是機電一體化總體設計技術和機械設計技術的成功應用。
2.2 自動控制等技術的應用
在數控機床中，主要采用高精度定位控制、速度控制等自動控制技術，來保證數控機床的正常運行。信息處理技術包括信息的輸入、識別、變換、運算、存儲及輸出，它們大都依靠計算機來進行，因此計算機技術與信息處理技術是密切相關的。所謂數控機床，其與普通機床的最大區別即在于“數控”，數控就好比給一臺機器裝上了一個“腦袋”，這是機電一體化應用中最為普遍的一點，同時它也是數控機床的核心。這部分集合了計算機技術、信號變換技術、軟件編程技術等多項機電一體化技術，通過接收操作者通過輸入裝置輸入的加工機電一體化在數控機床中的應用信息，經數控裝置的系統軟件或邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理后，發出相應的脈沖到伺服系統，以驅動機床。如廣泛應用于數控機床的可編程控制器（PLC），它主要是接收數控裝置的 M、S、T 指令，對其進行譯碼并轉換成相應的控制信號，控制輔助裝置完成機床的相應開關動作，同時接收操作面板和機床的 I/O 信號，送給數控裝置，經其處理后，輸出指令來控制數控裝置的工作狀態和機床的動作。數控機床中，計算機與信息處理裝置指揮整個產品的運行，信息處理是否準確、及時，直接影響到產品的質量和效率。
2.3 執行與驅動技術的應用
數控機床中的伺服系統主要包括主軸驅動單元、進給驅動單元、主軸電機和進給電機等，完成接收數控裝置輸出的指令信息，經功率放大后，驅動機床執行機構按規定的路徑運動，以加工出符合要求的零件。伺服驅動技術的主要研究對象是執行元件及其驅動裝置。執行元件一方面通過電氣接口與數控裝置相連，以接收數控裝置的控制指令；另一方面又通過機械接口與機械傳動和執行機構相連，以實現規定的動作，因此伺服驅動技術是直接執行操作的技術，對機電一體化產品的動態性能、穩態精度、控制質量等具有決定性的影響。伺服系統在數控機床中的成功應用，使得數控機床具有較高的精度與穩定性。
2.4 檢測與傳感技術的應用
在數控機床中測量與反饋是由檢測元件和相應的電路組成，它們將檢測到的信號反饋至比較電路，經信號比較和信號放大驅動機床，以準確的速度做準確的定位。這是由于檢測與傳感技術是機電一體化的關鍵技術，它主要是將所測得的各種參量如位移、位置、速度、加速度、力、溫度、酸度和其他形式的信號燈轉換為統一規格的電信號輸入到信息處理系統中，并由此產生出相應的控制信號以決定執行機構的運動形式和動作幅度。傳感與檢測技術是數控機床不可或缺的一部分，它實現的是數控機床自身的實時監控與檢測，保證每一個行動都按照下發的指令去操作，從而有效地保證了機床的正常運行與產品的質量。
結束語
隨著經濟社會的不斷發展和科學技術的更新進步，和微電子技術突飛猛進的發展，計算機本身也發生了巨大變革。以微型計算機為代表的微電子技術逐步向機械領域滲透并與機械技術有機結合所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品結構、功能、生產方式及管理體系均發生了重大改變，從而使工業生產進入了一個嶄新的“機電一體化時代”。機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻：
［1］袁中凡.機電一體化技術［M］.北京：電子工業出版社，2006
機電一體化的基本概念范文2
關鍵詞：機電一體化；傳感器；檢測技術
中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0100-01
目前，我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。機電一體化是現代科技發展下的產物，它在各個領域都有所應用，并且起著非常大的作用。本文主要介紹傳感器與檢測技術的基本概念，和傳感器檢測技術在機電一體化系統中的具體應用及發展趨勢。
一、傳感器與機電一體化的介紹及聯系
（一）傳感器的概念
在工程作業中，能按照固定規律將一種量轉換成同種或者不同種量值并且傳輸出去的工具，我們稱它為傳感器。傳感器和人類的器官有相同點，并且在人類器官上有所延伸。在信息化的社會中，人們通常也利用傳感器檢測力、壓力、速度、溫度、流量、濕度、生物量以及更多的非電量信息來促進生產力的發展。
（二）機電一體化的簡介
日本機械振興協會經濟研究所對機電一體化提出的解釋在國際上被首次認可，也可以說是機電一體化的初步定義，“機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，并將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機融合而成的系統總稱”。從它的定義上能看出，機電一體化技術涉及到了很多方面，例如，機械制造技術、測試技術、人工智能技術、微電子技術等等。
（三）傳感器與機電一體化的聯系
傳感器技術在機電一體化中起到非常關鍵的作用，它不僅能控制機電一體化系統的正常運作，還能在各種程度上為機電一體化提供相關運作的信息。在具體的操作上，傳感器主要的作用是檢測機電一體化系統自身、操作對象以及作業環境。從此可以看出，克服種種自身與環境帶來的影響，并且能夠準備，快捷的獲取到所需的信息，才能使機電一體化系統的工作效率提高。所以，沒有傳感器對信息精確、快速的處理，就沒有機電一體化的高水平工作效率。機電一體化在某種程度上帶動了自動化技術的發展，而傳感器技術水平的高低，很大程度上影響著機電一體化的自動功能，傳感器技術水平越高，自動化水平就越高。
二、傳感檢測技術在機電一體化中的具體應用
（一）機器人需要傳感器
機器人是自動化科技的代表產物，它的自動化程度在某些方面實現了很大的突破。它之所以具備良好自動化功能，在操作中能夠準確無誤，其中主要原因是傳感器的作用。傳感器在機器人內部感知到自身、外部或者操作對象的狀態，從而對信息進行處理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。
（二）機械加工過程的傳感檢測技術。
1.切削過程和機床運行過程中的傳感技術應用
切削過程中，傳感器的主要作用是對提高切削過程的效率、制造成本和對金屬材料的切割的檢測。傳感器通過對切削力、切削過程振動、切削過程的聲音發射和切削過程中電機的功率等傳感參數的檢測，來對切削過程中的切削力、振動的變化進行有效的辨識。在機床的運行方面，傳感器的主要是對驅動系統、溫度的監測與控制、軸承和回轉系統以及安全性進行跟蹤檢測，其檢測結果具體有機床故障停留時間、工件的粗糙程度、加工過程中的準確度和精度、液的流量和機床的運行狀態等傳感參數。
2.工件加工過程的傳感
對工件的過程監視是傳感器在工程與研究中最早的應用，同時在此中也是應用最廣泛的，但在很早的時候傳感器技術在工件制作的過程中只起到對質量的監控，直到20世紀80年代，傳感器才同時應用在工件的識別和安裝位置上。主要表現在檢測用來加工工件的工作過程是否符合工件加工的標準程序、即將被加工的工件是否是當前要求被加工的工件、工件所安裝的具置是否是當前工件要求安裝的位置。
（三）傳感器在數控機床上的應用
數控機床的主要工作過程是利用數控技術中的數字信號對機床的工作過程進行控制，也就是說將刀具的具體運行過程與路線以數字信號的形式記錄下來，然后經過系統的識別發出信號，使機床上的工件與刀具產生相對運動，從而加工出達到標準的零件。
三、傳感檢測技術的地位和作用
傳感檢測技術不僅是機電一體化中不可缺少的技術，也是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。在很大程度上傳感器的檢測技術影響著自動化系統的質量。在一個自動化系統中，只有利用傳感器的檢測技術對各方面參數進行檢查，才能使整個自動化系統正常的工作。在科技高速發展的今天，不論是生活中還是生產中都能利用到檢測傳感技術。例如，部分儀器設備、辦公設備、家電中的計算機繼承制造系統、CNC機床、大型發電機等等。在國防事業和裝備武器上，傳感檢測技術同樣有著重要的作用。可以看出，傳感檢測技術在提高生產設備和系統安全經濟運行監控檢測手段、控制產品質量等方面都推動了社會生產力和科學技術的發展?？偟膩碚f，無論從宇宙到陸地，從陸地到海洋，從頂尖技術到基礎知識，從復雜的大型自動化設備到社會中每個細節，傳感檢測技術都扮演著重要的角色。
四、我國傳感器技術的發展方向
精度的發展：在原有的基礎上研究出更加具有靈敏度、準確度、靈活性的傳感器；可靠性的發展。傳感器的抗溫度性能、抗壓力性能、抗干擾性能都是影響傳感器可靠性的關鍵因素，所以我們應該注重這些因素，增強傳感器的可靠性；微型化發展：努力開發出更好的材料與技術使傳感器微型化的理想成為現實；節能性發展：傳感器的工作是建立在電源的基礎上的，既耗費能源又費時費力。所以我們應該努力研制出不靠電源的傳感器。
總之，雖說目前我國在傳感器上的研制與傳感檢測技術的應用已經有所成就，但是與外國的很多先進技術還具有很大的差距。所以，我們應該從研究手法和設備上做出提高，從而使傳感器與檢測技術在整體的運用上有所增強。
參考文獻：
機電一體化的基本概念范文3
【關鍵詞】系統教學法；機電一體化；應用
1.引言
機電一體化技術是我國經濟社會發展的重要基礎和保證，在推動我國經濟社會發展中起到了重要的作用，同時越來越高的自動化水平也是目前世界經濟社會發展的一個重要趨勢。機電一體化，主要是指將機械、電子、通信、控制等方面的內容整合在一起，是實現工業化機械控制的自動化管理的重要途徑，其發展呈現出顯著的智能化、自動化趨勢。然而，由于機電一體化教學具有較為復雜的課程設置和枯燥的課程內容，因此在實際的課程教學中很難充分的調動起學生的積極性，對于實際的教學效果也就大打折扣。系統教學法的應用可以推動機電一體化教學的實際應用化發展，使得教學的內容更加切進實際，對于提高教學的效果具有很大的幫助。
2.系統教學法
系統教學法，指的是整個的教學實踐的過程是以一個系統化的教學平臺為基礎的，并且根據機電一體化培養方案對學生從系統化的角度進行知識的講解和分析，以加強學生對于知識的理解能力和對于知識學習的興趣。系統教學法的主要特點是能夠立足于一個系統化的概念，將全部的教學實踐都集中于這個系統化的概念周圍，在教學中樹立起一個系統化的概念，以更好的幫助學生建立起對于課程知識的整體、系統化的結構，形成對于所學知識的貫穿和連貫，其強調的是學科知識學習的整體性和系統化。
系統教學法的實現是基于系統化的概念，學生在通過系統化的知識學習后，能夠將所學到的知識轉移到另外一個系統中，并且結合系統中不同部分之間的關聯，對整個系統的各個部分的功能和作用進行詳細的研究。運用系統教學法對于任課教師提出了更高的要求，其不僅要求教師具備較高的專業技能和理論知識，同時還需要教師在教學的環節中充分調動起學生參與課堂教學的積極性，同時在教學的過程中不斷的給學生灌輸技術學習和終身學習的思想。對于培養學生的社會競爭能力，提高學生參與社會實踐的積極性有著重要的作用。尤其是在未來的工作中，所要涉及到的知識和內容較多，系統化的學習有利于學生今后的進一步學習。
3.系統教學法在機電一體化教學中應用的必要性
在以往的傳統機電一體化教學實踐中，通常情況下是設置某一門課程作為整個教學的中心，過分的追求該課程的教學完整性，對于整個的課程教學體系則容易忽略，因此，也就造成了機電一體化教學缺乏基本的系統性和完整性。然而，系統教學法正是克服了傳統教學法的這一缺點，其運用系統化的觀點對整個教學環節進行理解，從整體的角度對知識點進行串聯，打破以前的學科阻隔，對于培養學生的系統化、整體的思考能力有著十分重要的意義。針對機電一體化的傳統教學法和系統化教學法，其區別主要有：
首先，傳統教學法一般在教學的過程中都需要嚴格的遵照循序漸進的順序進行，依次按照基礎課、專業課基礎課、專業課的順序進行學習，其開始的基礎課程相互之間是獨立的，通過最后的專業課將基礎課程聯系起來。而且在具體的教學實踐環節，同樣采取的是逐步過度的方式進行，從理論學習到實踐需要一個較長的時間過程。例如常見的關于強電知識的講解就需要首先對強電的理論知識和基本概念進行講解和分析，然后對強電中涉及到的相關的定理、結論進行分析，最后再通過對某個元器件的分析將所學的理論知識應用到其中。在整個傳統的機電一體化教學實踐中，看似采取的是學生容易接受的方式，然而實際上這種教學方式在形式上過分的強調各個部分的獨立性，而對于學科的系統性和整體性的概念缺乏分析，學生在學習完成后無法形成自己獨立的知識體系，最終導致的就是學生在遇到實際的問題時無法通過已經學習到的理論知識對問題進行分析，這也就失去了理論教學的真正意義。
然而，系統教學法則是在整個教學過程中更加注重對于教學實踐整體性的把握，學生在學習的過程中不僅僅是學習理論知識，同時更多的是對整個學科進行完整的學習，解決學生在學習的過程中遇到的各種不同的問題，包括對于學習的動機、學科的應用等疑問的解答，這些看似很小的問題都會對學生的學習積極性產生重要的影響，對于充分激發和調動學生參與課堂教學、提高學習積極性起到至關重要的作用，同時能夠幫助學生對知識形成一定的連貫性，加強學科內部以及學科之間的關聯。在課程教學的內容設置上，系統教學法更加注重課程設置與教學培養目標的結合，根據社會對于機電一體化人才的實際需求來制定相應的培養方案，然后在這樣一個系統化的框架內進行知識的整合，既包括本學科內的知識同時也包括交叉學科的內容。同時，系統教學法的實際教學環節采用的是一個類似于實際生產線的平臺，學生在實際的操作過程中學習相關的知識，并且教師根據實際的操作平臺對有關的知識和概念進行詳細的分析和講解，然后學習將知識結合到具體的平臺中進行應用，同時可以迅速的對所學的知識進行反饋，對于存在的問題可以及時的進行解決。在課程安排中，系統教學法以一個整體的系統作為各個課程設置的核心，并且遵循從系統到局部，再從局部到系統的順序進行。系統教學法對于提高學生課堂參與的積極性有著十分重要的作用。
4.系統教學法在機電一體化教學中的應用
以往的傳統教學法在課程設置和實踐與理論相結合的環節存在著較大的不合理性，造成了學生對于知識的學習缺乏有效的貫通與融合，在實際的運用過程中也存在著諸多問題，使得教學的實際效果事倍功半。在具體的項目教學法應用過程中，其主要受到班級教學人數的限制，要求參與教學的人數不能夠太多。根據眾多的實踐研究表明，系統教學法在教學的實際效果方面比傳統的教學法有較高的優勢，對于提高教學的質量，培養學生的實際應用能力方面發揮著至關重要的作用。
首先，需要構建系統化的教學內容體系。系統化教學的關鍵就是能夠實現教學內容的整體化和系統化，因此首先需要對教學的內容進行系統化設計，打破傳統的教學模式，并且充分體現市場對于人才的需求，使得整個課程的設置圍繞一個整個的系統核心進行，并且在具體的實施過程中不拘一格，此種方法可以有效的提高學生的課堂參與積極性，同時對于培養學生的實際知識應用能力有著重要的意義。
其次，在系統教學法的實際應用過程中，需要從系統的角度入手，同時結合系統的結構、功能等方面對學生進行分析和講解，然后教師選擇某一個模塊對學生進行進一步的分析，最終實現對于整個教學學科內容的系統化學習。而且在整個系統化教學的過程中，相關的教務部門起到至關重要的作用，需要相關部門切實履行責任，做好系統化教學的基礎工作。
5.結束語
系統化教學法在機電一體化教學中的應用能夠有效的提高學生參與課堂教學的積極性，對于培養學生的學習熱情和應用理論知識解決實際問題的能力至關重要。
參考文獻
[1]段向軍.系統教學法及其在課程改革中的應用[J].職業教育研究，2009，07.
機電一體化的基本概念范文4
關鍵詞：機電一體化；瀝青拌合樓；應用領域；發展方向
近幾年，機電一體化技術在瀝青拌合樓中越來越多的被運用，并且隨著技術手段的提高，整個生產過程和操作過程也在不斷被優化，自動化程度越來越高。不得不說，機電一體化是瀝青拌合樓，甚至說當今技術設備行業的必然趨勢，這是科技發展的重大成果，對于推進我國機械工業發展有著無可替代的重大意義。
1機電一體化的概述
1.1機電一體化的基本概念
首先我們先來看一下機電一體化的基本情況。機電一體化，即為將機械技術、電工電子技術、微電子技術等多種技術進行有機組合并且相互作用下，產生的一種綜合技術，這里的有機組合并非多種技術的簡單相加與拼湊，而是將各種相互區別又相互聯系的技術有機融合，并將其綜合運用到實際的生產過程中去。機電一體化涵蓋技術和產品兩個方面，值得一提的是機電一體化產品不僅是在功能上針對技術人員的手和肢體做了延伸，更是對行業人員提供智能化的幫助。甚至于我們可以這么說，在當今中國的生產生活中，機電一體化幾乎運用到了所有的現代化的自動生產設備。
1.2機電一體化的實際應用
我們從機電一體化的幾個運用領域進一步了解一下機電一體化——數控機床，自動線與自動生產線以及機器人。盡管近幾年我國在機床生產領域取得了一些成績，但是無論是技術水平還是整體實力，均差強人意。我國生產的數控機床僅僅只占國內市場份額的31%，其余實際運用中所涉及的數控機床均進口于歐美等發達國家，其別是高端數控機床，也已經被境外的產品所占領。而機電一體化的運用帶來的直接變化，就是可以使一臺機床同時完成多個獨立加工任務，或者同時控制多臺和多種機床。類似各種高速香煙/易拉罐生產線，各種印刷包裝生產線，2000～8000瓶小的啤酒自動生產線等等，這些在大家的生活中廣泛使用的各種自動機械/自動生產線以及各種自動化設備，都是當前機電一體化技術的廣泛應用。這些自動線或生產線中廣泛應用，比如說可編程序控制器/變頻調速器等現代電子技術與傳感技術。機器人也是機電一體化的典型應用。甚至可以說，機器人技術水平的高低能夠反映一個國家的綜合技術實力，甚至于綜合國力，而技術人員技術水平的高低，又會進一步影響到該國家的生產生活，進而反作用于綜合國力。如今機器人已經在工業領域得到了廣泛的應用，而且越來越多的應用在一些非工業的領域，比如說軍事、醫療、服務、娛樂。具有思維和行動能力的智能機器人，能夠獲取、處理和識別多種信息，自主完成很多復雜的操作任務，是機構學、自動控制、計算機等多種學科的綜合成果，比一般的工業機器人具有更大的機動性和靈活性，可以代替人完成多種工作，在制造領域和非制造領域擁有了越來越廣泛和重要的位置。
2機電一體化在瀝青拌合樓中的實際應用
一般來說，機電一體化系統是由傳感系統、信息處理系統、機械結構等組成的。而且現在的一體化系統，也在漸漸得朝著更具適應性，更具靈活性的方向發展，能夠更加有效的應付生產過程中的各種不同的突發事件。系統可以自主生成信息和附加信息，可以根據不同的環境做出不同的反應，促進生產過程的順利進行，同時提高機械設備或系統的運行效率，不僅能激發出更大的經濟效益，還能達到節能減排，控制成本的目的。機電一體化在瀝青拌合樓中的廣泛運用且運用方式逐步提高，針對包括除塵系統、粉料供給系統、干燥系統、操作控制系統，從提高系統運作效率，創造更大的經濟效益，實現節能環保的目標，提高設備的使用壽命等不同的角度進行了優化和提升。以下針對各個系統做詳細闡述。
2.1機電一體化在除塵系統中的應用
一般來講，瀝青拌合樓的基礎控制結構主要包括除塵系統控制、數據的采集和傳輸，各個子系統的分組設計和連鎖，人機交互（可完成自動和手動切換）。由于瀝青拌合樓中的除塵系統機構較大，其中的應用設備較多，所以技術人員很難實現電器設備與控制系統的有效配合。如何將機電一體化技術良好的應用到除塵系統中，是技術人員一直探究的問題。通過實踐，技術人員發現，想要讓機電一體化技術發揮最好的效果，必須首先對整個控制系統進行細致的劃分，除了考慮除塵系統的整體工藝參數之外，還要協調和考慮各個子系統的要求。而機電一體化技術的應用，完美的實現了電器設備與控制系統的有效配合。
2.2機電一體化在粉料供給系統中的應用
瀝青拌合樓中的粉料供給系統是由兩個半圓形的罐組合而成。在工作運行當中，首先由空壓機負責吹氣，從而讓粉料順利進入拌合系統，并完成配比，整個過程是由PLC進行控制。只有通過這樣的過程，才能夠順利完成對瀝青混凝土的生產，從而生產出符合生產質量標準的混凝土。
2.3機電一體化在干燥系統中的運用
在實際的生產過程中，干燥系統的存在意義，是將冷料系統中的冷粉加溫，以此來方便瀝青混凝土的攪拌?，F在的干燥系統更多的采用摩擦輪驅動（相比于傳統的鏈條式驅動，更加平穩安全），機電一體化技術的應用，能夠讓干燥機使用更加先進的氣密技術，該技術的應用，使得輪圈與干燥筒之間始終保持一定的距離，便于干燥筒在受熱之后能夠均勻的膨脹，從而可以達到有效的延長干燥系統的使用壽命的效果。不僅如此，氣密技術在干燥系統中的應用，有效得提高了干燥系統的效率。因為該技術的使用大大減少了干燥機的外漏熱氣，使得干燥機的熱效率能夠達到90%以上。另外，干燥機的機電一體化，還實現了高壓噴霧及低壓氣流的混合，促進了霧化燃料及空氣的充分混合。這樣做的好處是，相比于傳統的燃燒器的工作模式，這樣的工作方式使得燃燒更加充分，釋放熱量的效率也就更高。其次，燃燒器外部的熱感設備還能夠準確的測量出干燥器出口的溫度，并將相關的數據傳輸回控制系統，相關的工作人員可以根據收到的數據做出準確的調整，從而很好的控制干燥器出口的溫度。
2.4機電一體化在操控系統中的運用
瀝青拌合樓中，設備控制系統的控制方式主要是通過PLC與工業控制計算機共同作用，利用多點接口實現控制站與操作站之間的數據通信，并且全過程/全時段得監控除塵系統，粉料供給系統以及干燥系統等。這樣，瀝青拌合樓在工作過程中的所有的運用過程都能通過一臺計算機顯示，方便技術人員進行監控。與此同時，不僅瀝青拌合樓各系統執行狀況，各個設備的運行情況能夠通過監視器進行顯示，包括溫度，壓力等具體數據，也可以完整的展現在工作人員的面前。綜上所述，機電一體化技術在操控系統中的應用，可以很好的實現對整個工作過程的監視和控制，從而達成預期的工作目標，大大提高了工作效率和工作質量。
2.5機電一體化在瀝青及導熱油系統中的運用
工作人員為了節能環保，一般會在瀝青罐上裝上熱度傳感器，從而能夠通過PLC對瀝青罐的加熱過程進行自動化控制。在瀝青的加熱過程中，瀝青罐上的液位計和傳感器能夠根據PLC發出的提示自動控制瀝青罐的排空和瀝青罐的加熱，這無疑能夠大大減少工作人員的工作量，也有效提高了工作效率。此外，瀝青存儲罐上的泵送裝置也能夠很好的發揮節能環保的作用。
3結語
機電一體化是當今社會科學技術發展的重大成果，也是我國社會經濟可持續發展對于科學技術發展水平的必然要求。而與此同時，隨著科學技術的進一步發展，各種技術將越來越廣泛的相互融合并彼此作用，作用于機械工業，必將能夠帶來更好的經濟效益和社會效益。總之，機電一體化有著深厚的實踐意義，更有著廣闊的發展前景。
參考文獻：
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機電一體化的基本概念范文5
基于當前控制系統在機電一體化應用中存在的問題，闡述了智能控制技術的基本概念，并研究了智能控制技術在機電一體化系統中的應用方法。研究結果表明，要想使機電一體化系統具有高效性，就必須先實現系統的智能控制。
關鍵詞：
智能控制；機電一體化；交流伺服系統；機器人
本文主要是對于智能控制技術在我國機電一體化系統里的實際使用過程進行分析，其最終就是希望能夠給有關的單位締造理論上的相關參照。當前，智能控制的技術已經在很多的工業的生產領域中被得到使用。因此，將智能控制的相關技術去積極的積極運用在機電一體化上面是有著一定可行性和一些實用價值的。
1智能控制技術的有關的理念
我們所提到的智能控制的技術其指的就是在不需要人工參與的情況下，去對機械設備本身存在性能進行驅動的一種技術，其可以說他還是一種機械式去完成自動控制的方式。智能的控制就是選址自動控制以及人工智能等幾個方式去對其自動控制的要求加以完成的。其中，自動控制自身的形式總的來說是屬于一種動力學形式的一種動態的發射系統；人工智能總的來說就是屬于一種本事剛剛開始進行信息處理和能夠完成學習以及記憶并且還能夠實現語言表達功能的一種認知系統的建設；運籌學主要是對于機械去給予了定量的處理的一種不同的形式，其中主要是關系到了線形的規劃與設計，還有就是相關的網絡規劃管理以及有關的科學上的調度等。使用智能控制技術需要去建立在原本機電控制系統的數學模型的狀況下，使用這樣的方式對時間以及線性控制系統和加工等有關方面的問題進行處理和解決。
2智能控制在機電一體化里的有關的使用
2.1交流的伺服系統
交流伺服系統屬于一個機電系統組成的，其屬于智能控制技術中非常主要的一點，同時也是最合理的方式，同時其還是對工業生產力予以提升的非常重要的部分。交流伺服系統還是一種選轉換成電信號，用機械開關的形式去進行裝置，適宜在控制的系統中。過程運行交流伺服系統是相對復雜的，因此，使得它出現擾動有關的問題，以及工作參數的轉化率和強耦合負載。在這樣的一種狀況下，無法對數學模型自身的準確程度加以保障，只可以建設和其有關的運行情況可以保持一致的相關數學模型，但是這樣卻無法去對工業生產對交流伺服系統提出的比較高的要求給予充分的滿足。而適宜智能化技術控制之后進行啟動，交流的伺服系統，能夠建設數學模型的精度比較好并且缺少系統控制器狀態的精確參數，去相關性能指標進行適當的調整，以它使實際工業生產的具實際的需要給予充分的滿足。
2.2設備的相關裝置系統
設備系統之后機械設備開始使用智能的控制方式，使得設備自身能夠變成過渡元素的一種智能的設備的元素。它往往是在石油化工行業以及制造行業，以及在環保和節能機械設備行業使用經濟手段，智能控制技術具有一定的使用的所有優點。在一般情況下，當智能控制技術，有關工作人員為自己的特定的操作條件的要求是當企業數據信息管理將被用來察覺，并根據有關需要自動化組件和智能的元素，并再有就是系統的硬件，他們需要一個商業智能系統相關的軟件設施。在這種情況下，管理者可以使用數據倉庫的技術，還有就是一些數據挖掘以及聯機的分析處理技術去進行適宜的管理，企業進行信息化的管理形式可以對工作效率加以提升。當前，智能的控制技術也被普遍的使用在了很多不同的行業，已經開始在很多有著自動化功能家裝設備儀器進行發展。總的來說自動化的設備整體來說能夠被分成幾類，也就是有著總線的連接器電器，家電的智能控制器。這些設備自身的自動化以及智能控制技術的構建的裝置，它有著非常好的聯系。實際地使用智能家居的相關設備，藍牙傳輸接口數據信號接收器之類的裝置中的裝置上的自動控制來實現。
2.3設備機床系統
總體來說，使用智能控制的技術應該在為了提高其運營效率從數控機床有以下幾個方面：①機器自身振動主動控制。采用智能控制技術可以成為機床作業，時產生一個很大的遺憾清晰的振動的感覺，使其可以在數控機床進行切削的的時候并不會對其所生產的產品本文的精度產生非常嚴重的振動方面的影響。②安全的保障。主要是使用一些智能的控制技術去讓機器具有智能安全屏障，從而防止在特定的運行時間機器科學儀器相關部件的觸碰。③語音的信息系統。使用智能的控制技術以后，智能的控制系統可以運行自己的實際情況語音提醒，并提示數控機床操作員提供信息，并規范自己的行為，避免操作失誤的出現，根據數據控制機床。
3結語
結合上文所述，智能控制主要是對機電一體化系統中很多構件能夠保持合理的運行的一種合理的保障和一種非常科學的生產的方式。本文主要是針對智能控制技術在實際進行使用的過程去進行分析，希望能夠很好的對數控機床自身的運行效率和產品自身的精準度加以提升，使其設備自身的使用壽命能夠延長。事實顯示，如果想要對工業生產的腳步予以提升，就要可以令智能控制技術的應用范圍得到提升。只有做到這樣，我們國家的經濟發展才能夠不斷的提升并且保持穩步的發展下去。
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機電一體化的基本概念范文6
關鍵詞：PLC；教學改革；實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）43-0046-02
可編程序控制器（Programmable Logical Controller，PLC）是近幾十年發展起來的一種新型工業控制裝置，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術，具有可靠性高、功能強、使用靈活方便和易于編程等優點，應用越來越廣，目前已成為現代工業控制的三大支柱之一。PLC技術與機床電氣控制是實現機床自動化的重要技術之一，隨著PLC在工業自動化、機電一體化以及傳統產業技術改造等方面的廣泛應用，現代工業企業對PLC技術人員的需求日益增大。對于獨立學院機械專業的學生來說，掌握好這門技術，可以為今后的就業增加籌碼。
一、課程教學改革的背景
《PLC與機床電氣》是綜合了機床設備、電氣控制和PLC應用技術的一門新興科學，是我校機械類專業的一門專業核心課程。要求通過教學使學生掌握典型機床加工設備的機械結構組成、生產工藝過程、對電氣控制的要求以及傳統機床設備電氣控制特點，并了解傳統機床電控技術上的落后，從而采用先進的PLC技術加以改造和研發創新。以往的《機床電氣與PLC》課程教學內容設計通常分為理論、實驗和實訓三大部分。理論教學主要介紹常用低壓電器、簡單的電器控制線路、PLC基本指令、步進指令以及常用的功能指令，課堂講解過程中結合一些常見的實例加以說明，總的來說比較抽象和枯燥，學生理解起來存在一定問題。實驗教學方面，學校實驗室雖然配備了多套三菱FX1N系列PLC試驗臺，但是由于實驗臺上的模塊有限，并且相應的程序已經固化，因此只能開展驗證性試驗，學生的實際編程能力得不到鍛煉。傳統的理論和實踐教學方面存在的問題在一定程度上影響了學生對《PLC與機床電氣》課程的學習，經過多年的教學實踐和考察，絕大部分高校師生感到教學效果不佳。我校機電一體化專業的目標是培養德、智、體全面發展，機電結合，以機為主，電為機用，具備機械電子工程基礎知識與應用能力，能在企、事業單位從事機電一體化產品的設計制造、系統控制、測試維修和運行管理等方面工作，“專、通、雅”協調發展的應用型高級專業技術人才。因此對現有的教學模式進行改革是當務之急，利用先進的教學理念和手段來促進教學質量的提高，調動學生學習積極性，提高學生的實際動手能力，增強學生就業的籌碼，這些都是我們教師需要不斷進行探討的課題。另外，《PLC與機床電氣》課程設計應該體現工學結合的理念，與機械制造行業的工程師、專家合作，以行業和崗位的需求為導向，以培養學生的職業能力、可持續發展能力為目標，進行系統化的項目課程開發與改革。
二、課程教學內容改革
根據機械制造業發展需要，課題組針對本專業的培養目標制定了適合我專業的教學大綱并編寫了相應的教案，課程內容的排序是基于由簡單到復雜、由單一到綜合的工作過程來組織的，并兼顧理論知識的系統性和連貫性，以形成完整的工作任務和學習體系，為學生可持續發展奠定了良好的基礎。在理論教學方面，經多次研討，課題組決定在課堂教學中把理論教學與實踐教學有機地結合起來，采納“項目驅動教學法”，將機床結構，電氣控制基本概念及PLC指令系統的講解穿插在各個項目中進行講解。為此課題組在課程內容安排方面進行了改革，精心準備教學實施項目，具體項目及相關知識點安排如下：常用低壓電器組裝及測試（4課時），熟識常用低壓電器的外型、文字及圖形符號、動作原理及使用注意事項等；三相異步電動機的啟?？刂疲?課時），掌握機床電機的基本控制原理，了解電氣控制線路結構特點、繪圖原則及標準，熟識線路的保護環節；三相異步電動機點動和長動、正反轉控制、星形/三角形減壓啟動控制（4課時），了解PLC基本指令，PLC控制和繼電器控制的區別，自鎖與互鎖概念，時間原則，并會設計三相交流異步電機的起停及正反轉切換控制線路等；普通機床的電氣控制（4課時），了解簡單機床結構、功能、控制原理和相應的控制線路等；水塔水位控制模擬（4課時），PLC基本指令及編程方法；運料小車控制模擬（4課時），基本指令編程，步進指令編程，多種方式控制的編程；LED數碼顯示控制（4課時），掌握移位指令SFTL在控制中的應用及其編程方法；機械手動作的模擬（4課時），常見功能指令的應用。在實踐教學方面，我院配合加工中心的建設，加大了實驗室資金投入的力度，建成了以FX1N系列可編程控制器實訓裝置22套，可開展多種基本驗證性試驗；同時配備了THJDQG-1型機電一體化組合實驗實訓平臺4套以及THJDME-1型光機電一體化實訓裝置2套，可開展綜合性實驗。實驗教學內容改革體現在將實驗分為三塊進行：第一是驗證性實驗。配合上述項目緊跟理論教學進程進行，要求學生熟練掌握電氣控制基礎，PLC基本指令和常用功能指令的使用，加深學生對所學理論知識的理解，培養學生基本的軟硬件調試能力。第二是加強實踐性教學環節。此類試驗可在THJDQG-1型機電一體化組合實驗實訓平臺以及THJDME-1型光機電一體化實訓裝置上開展，在較好完成驗證性實驗的基礎上引入。具體項目有：機械手搬運的自動控制、皮帶輸送機的自動控制、物料傳送與分揀控制系統設計，步進電機控制等。教師只提供設計思想和設計方法，以學生自己動手為主，老師引導為輔，在此基礎上，通過查閱資料，擬訂設計方案，寫出I/O分配表、設計I/O接線圖，編寫系統控制程序，最后上機調試、修改等。通過這類實驗，鍛煉學生綜合運用所學理論知識分析問題的能力，提高學生用PLC進行產品設計能力和解決實際問題的能力。第三是創新性實驗。對于基礎較好、學有余力以及興趣濃厚的同學，鼓勵其利用實驗室所具備的條件進行創新設計。目的在于啟發學生積極思考、大膽實踐、勇于創新的工作作風，為以后從事本專業的設計、研制開發新產品打下基礎。
三、教學手段的改革
傳統的教學方法，它偏重傳授知識，忽視培養能力，不能調動學生學習的積極性，造成學生的厭倦感，長時間下去產生抵觸心理，不愿意進行學習。課題組以項目驅動教學法為主，綜合應用一體化教學法、示范教學法、相互交流教學法、自主學習法等多種教學法，突出任務驅動，培養創新能力。具體表現為：（1）教學內容以工作任務為依托；（2）教學活動以學生為主體；（3）學習成果以多樣化為特征。在項目教學中，每個學生會給出不同的解決任務的方案與策略，因此學習成果是多樣化的。實踐過程中針對學生情況給學生分組。這樣，既能保證項目活動按時完成，又有利于學生間互相交流，有助于專業較差學生提高。分組后，學生以小組為單位制定實施項目活動的計劃，包括任務分配以及各項內容需要的時間等。教學手段上，全面采用現代教學技術，推進教學信息化建設，結合企業參觀及現場教學多種教學手段組織教學。教學時，采用分組討論、小組協作式學習，及時地安排適當的實訓、課題，組織學生以小組的形式進行討論學習，培養學生運用知識的能力以及相互合作的精神。除此之外，課題組老師定期安排時間帶領學生參觀企業PLC控制設備的安裝或改造過程；聘請校外行業專家來校介紹實際操作經驗，帶產品進行現場安裝演習，并對我校的實訓項目和具體內容進行指導；同時鼓勵和指導學生參加校外的PLC控制系統設計大賽，獲取更多的實際操作能力，確保學生經過培訓后掌握課程所要求的職業技術能力，進一步提高學生的實踐能力和創新能力。
四、考核評價方法
由于采納了“項目驅動教學法”，《PLC與機床電氣》課程對實踐教學要求比原來更高，考核時應綜合考慮理論考核和實驗考核兩方面。理論考核（占總成績的50%）細節為：平時練習占15%，課堂表現占15%，期末考試成績占70%。實訓考核（占總成績的50%）主要注重過程，考核細節為：實訓課堂紀律和表現占25%，實訓總結報告占15%，操作技能占60%。實驗報告要求整潔、完備，內容正確，概念清楚，文字通暢，符合規范。
實踐表明，課程教學經改革后，教學質量和效率明顯提高，學生反映學習資源更加豐富，為課后進行自我學習提供了一個很好的學習平臺，收獲很大，受到了學生歡迎。然而我們對于《PLC與機床電氣》教學探索剛剛開始，面臨的困難和挑戰很多，我們會不斷努力并堅持教學模式的創新探索，以培養應用型人才為目標，不斷深化課程教學進行改革，真正做到課程教學與工程實際相結合，為社會培養更多高質量的應用型技術人才。
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