前言：中文期刊網精心挑選了機電一體化的定義范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
機電一體化的定義范文1
[關鍵詞]暫態穩定計算 潮流計算 軟件
O引言
暫態穩定計算對于電力系統分析具有十分重要的意義，是電力系統規劃設計與運行管理中必不可少的重要環節。無論是在電力系統的實時運行分析中，還是在離線的電力系統規劃中，以及在網絡的最優運行決策中，暫態穩定計算都起著無法替代的作用。而暫態穩定計算一直以來在中小型地區電網中無法開展，直接原因是缺乏方便實用的軟件支撐。本文結合省地一體化暫態穩定分析程序的基本功能，介紹了在荊門地區電網的應用情況，說明了軟件對提升地區電網安全分析能力的重要作用。
1軟件基本情況介紹
目前湖北地區省調與地調推廣使用的是省調與南瑞繼保電氣有限公司合作開發的省地一體化暫態穩定分析程序(TSCP版)，該軟件能方便的進行圖形化建模，能實現省地兩級數據共享。該軟件的主要功能分潮流計算、穩定計算和無功優化計算分析的功能，而在地區電網中當前應用最多的是潮流計算分析功能，對于日益壯大的電網，方便快捷的潮流計算為系統安全穩定運行提供了保障。本文就該軟件的具體功能及應用情況做簡單的分析。
1.1軟件的基本組成
省地一體化暫態穩定分析程序(TSCP版)基于Windows操作系統，可以完成電網系統中各種運行方式下的潮流計算、暫穩仿真計算及無功優化計算，旨在增加電網運行工程師、設計工程師可維護數據量的同時減少其手動操作過程，減輕其工作負擔、提高系統分析效率。
電力系統安全穩定仿真軟件包(TScP版)由以下部分組成：
(1)TSCP計算程序：基于PSASP模型的暫態穩定計算程序；
(2)NRSCP：系統數據管理工具；
(3)TSC潮流圖形工具：DrawGraph；
(4)OPF無功優化程序；
(5)PSASP2TSCP：PSASP數據庫到TSCP數據文件轉換工具；
(6)TSCP2PSASP：TSCP數據文件到PSASP數據庫轉換工具；
(7)潮流報表工具：NRVPfBrowser以報表方式詳細查看潮流分析結果；
(8)仿真曲線查看工具：暫穩仿真分析的曲線可視化工具；
(10)NRFlowchart：潮流圖形輸出工具；
(11)省地數據合并工具。
1.2軟件的基本功能的實現
1.2.1計算數據庫的建立
省地一體化機電暫態分析程序(TSCP版)初始系統數據庫是通過直觀的潮流圖形工具創建的。利用該圖形工具可以創建屬于本區域內所有廠站單線圖及地理接線圖。廠站單線圖描繪的是一個發電廠或變電站電力設備信息及其間的連接關系，包含有母線、變壓器、發電機、負荷、電容器、電抗器及交流線等一些電氣元件的參數數據；地理接線圖描繪的是一個系統或子系統所包含廠站的位置信息及廠站的聯絡關系。圖形化操作界面，操作簡單、方便，也正是該程序的優點所在。
在潮流圖工具中繪制廠站單線圖有兩種方式：一是導入已有的PSASP模型數據(即導入模型繪圖方式)，二是在潮流圖工具中從零開始新建系統數據庫(即新建系統繪圖方式)。
1.2.2方式潮流計算、暫穩仿真計算
第一步：潮流圖形工具保存系統運行方式
用“方式”菜單的“保存方式”或“方式另存為”子菜單，將潮流圖形中系統的當前運行方式進行保存或另存為一個新的運行方式，同時導出PASAP模型文件，模型文件導出時，每一個方式對應一個文件夾，文件夾名稱與方式名稱同名，同時在該方式文件夾中生成了由數據庫導出的潮流pf.dat、穩定st.dat及參數lib.dat的三個模型文件。這里需要注意的是若在保存或另存方式時，有報錯對話提示或文件夾中無上述三個文件生成，則表示在所繪制的廠站單線圖中存在錯誤或是不合理的地方需檢查修改。
第二步：系統數據管理工具加載方式
方式建立完成后，在NRSCP系統數據管理工具中，鼠標右鍵點擊方式所屬工程的名稱，選擇菜單中的加載方式，在彈出的對話中選擇需要加載的方式文件夾名字，點擊確定即可完成本方式加載工作。
在NR36節點下加載全接線方式后的視圖：其中pf.Dat潮流文件，是潮流計算必須有的文件，潮流Df.Dat、穩定st.dat、參數lib.dat及故障Isd.1sd四個文件是穩定計算時必須有的文件。
第三步：系統數據管理工具方式潮流計算、暫穩仿真計算
①方式潮流計算
在NRSCP系統數據管理工具中，本方式所屬工程視圖內，鼠標右鍵點擊需要計算的方式，選擇菜單中“潮流計算”，即可完成該方式下的潮流計算。計算完成后，將會在本方式下，生成潮流計算結果文件pf.LFO，可以直接雙擊打開查看潮流計算結果信息，也可以通過點擊鼠標右鍵選擇菜單中“查看TSC潮流報表”，用潮流報表工具打開查看，該工具中包含了潮流結果基本信息與潮流結果統計信息，在潮流結果基本信息中可以根據需要設置重要母線、線路及變壓器斷面。
若本次潮流計算失敗，可以通過在本方式下，生成的pf.log直接雙擊查看。
②方式暫、穩仿真計算
在進行方式暫、穩仿真計算之前，需要先通過暫、穩仿真設置編輯工具(NRSimEditor)，進行各種故障卡(比如母線故障、母聯開關三相拒動、開關拒動線路故障、同桿并架線路異名相故障等等嚴重故障)及輸出斷面設置。故障卡設置方法與大部分計算程序大同小異；輸出斷面根據需要設置，需注意的是發電機參考機要選擇本方式下運行的平衡機。暫、穩仿真設置編輯工具(NRSimEditor)可以通過本方式下故障文件直接打開設置，也可以直接加載已有的故障文件。
故障卡設置后，即可開始暫、穩仿真計算，具體操作步驟與潮流計算大致相同，僅需在菜單選擇是將“潮流計算”換成“暫、穩仿真計算”即可。計算完成后，同樣也會在本方式下，生成仿真結果文件pf.STD，可以直接雙擊打開查看暫、穩仿真計算結果信息，也可以通過點擊鼠標右鍵選擇菜單中“查看TSC仿真曲線”，用仿真曲線查看工具打開查看。在仿真曲線工具中將顯示出前面在暫、穩仿真設置編輯工具中所設置各輸出斷面信息，查閱起來相當方便。
1.2.3省地數據合并
其實現過程為：地調組建本區域子系統數據與省網所建立的數據利用省地數據合并工具與省網系統并接，然后 通過并接后的數據進行前面所述的安全穩定計算分析。
這樣省網系統對所關心的問題進行分析；地調對本地系統進行分析，通過省調與地調間的協調與協作，實現系統電網和區域電網的安全穩定分析。
2軟件應用實例
荊門地區電網110kV系統均為環網布置開環運行，在某條110kV線路檢修時，經常需要將110kV變電站負荷由一個220kV變電站轉移到另一個220kV變電站。為避免短時停電帶來的不良影響，不得不采取短時電磁合環進行倒閘操作。一直以來，調度員在進行類似操作之前均是憑經驗操作，沒有考慮過控制措施，EMS系統在線潮流計算應用功能存在缺陷無法正常使用。
通過省地一體化暫態穩定分析程序，設定相關負荷參數后可以快捷簡單的進行潮流分析計算，從而得出合環控制措施。下面以220kV南橋變與220kV胡集變通過110kV胡滿線短時合環進行分析計算。
從數據來看當胡集變與南橋變通過胡滿線合環時，胡集變將轉移13％功率至南橋變，220kV線路層面功率相應增加。
從數據可以得出以下結論：
(1)若220kV胡集變l號變跳閘，將轉移26％功率至南橋變，潮流流向通過胡滿線流向胡集變，從數據上來看，南滿線已經過載，按LGJ-240導線考慮，輸送功率在100MW。計算得出合環前應控制胡集變、南橋變及南滿線下網功率之和在253MW。
(2)若南雙線、雙胡線跳閘，胡集變按正常比例轉移至南橋變，對其他線路潮流影響不大。
結論：該方式下合環前，應控制胡集變、南橋變及南滿線下網功率之和不大于253MW。
如果沒有通過程序計算分析，在地區電網調度運行中根本無法提出控制措施，對于當前聯系日益緊密的電網來說，會存在系統安全隱患。
通過該軟件，在豐大方式下對荊門地區10個可能的110kV環網進行了計算分析，每種方式下均提出了控制措施，有利于倒閘操作時的調度風險控制。
機電一體化的定義范文2
隨著我國信息技術、科學技術等的發展，機電一體化系統的發展成為一種必然的發展結果，而信息技術支持下的機電一體化，促進了傳統產品朝著智能化、網絡化、自動化等生產方向發展。機電一體化產品是機電一體化技術的承載者，同時也是機電一體化信息技術的體現者，在產品概念設計中，MCD機電一體化系統的應用，有重要的意義。產品概念設計的設計方法，對產品設計非常重要，概念設計也是產品設計中的關鍵，將機電一體化系統應用在產品概念設計中，可以提高產品設計的理論化、規范化、智能化、網絡化等。在產品概念設計中，因為機電一體化產品的設計具有復雜性，很多產品設計理論雖然可以對產品概念設計起到一定的作用，但是這些設計理論也為產品概念設計的機電一體化進行了限制。概念設計是產品設計中最為重要的環節，影響著產品設計的質量，為了提高設計質量，需要建立產品概念設計機電一體化設計理論，在良好的產品概念設計方案下，完成產品的機電一體化概念設計。公理化設計理論、PFD理論等，在產品的創新設計中，發揮著巨大的作用，從MCD機電一體化自身的特性進行分析，在產品概念設計中，建立完成的、系統的產品概念設計的理念、方法、方案，可以促進產品概念設計的進行，實行產品的機電一體化創新設計。在產品概念設計中，MCD機電一體化設計，為產品的創新設計提供理論、方案等，促進產品概念設計創新等。
2基于MCD機電一體化產品概念設計的可操作性
科學技術的發展推動了機電一體化的進行，也為工程信息技術行業的發展創造了有利的條件。在機械生產、加工、制造等行業中，機電一體化的形成和應用，使其發生了翻天覆地的變化，機電一體化主要是將主功能、動力功能、處理功能等有效的結合在一起，并引入電子信息技術，實現電子設計、軟件、設備等的結合。當前的機電一體化并沒有形成一個統一的定義，這主要是因為機電一體化自身具有復雜性，涉及到很多領域的知識、技術等，MCD機電一體化，主要是機電一體化方案，在產品的設計中，應用MCD機電一體化系統，結合機械工程、電子技術、計算機技術等，形成科學性、復雜性、融合性等特點為一體的產品設計系統，充分的利用它的功能，完成產品概念設計。為了研究基于MCD機電一體化產品概念設計的可操作性，我們針對產品的MCD機電一體化概念設計的內涵進行分析。概念設計是產品設計中最復雜、重要的部分，是實現從無到有、從模糊到清晰的一個過程，在信息技術、智能技術等的支持和應用下，概念設計取得了新的發展成果。應用MCD機電一體化進行產品概念設計，主要分為產品概念設計的規劃、概念設計、詳細設計、改進設計等，不同的環節中，有不同的子模塊組成部分，例如在概念設計中，分為功能設計、原理設計、功能分析等等。將MCD機電一體化應用于產品概念設計中，需要借助各種信息庫確定MCD機電一體化方案，然后進行產品概念設計。MCD機電一體化系統的交換頻率非常高，抗干擾能力強，在進行產品概念設計中，系統誤差小，結構功能非常強，將其應用在產品概念設計中，可以保證產品設計的實用性、可靠性、穩定性、規范性、經濟性，同時也有安全性和可操作性。為了研究研究MCD機電一體化在產品概念設計中的可操作性，我們以其在傳感器概念設計中的應用進行分析。在進行產品概念設計時，先進行系統的劃分，對傳感器的功能、性能等進行分析，然后檢驗傳感器子系統的傳感器的功能載體，了解傳感器的類型和用途，最后采用MCD機電一體化中的信息處理系統，對傳感器設計中的相關信息進行處理和控制，完成信息的分析、處理之后，進行MCD機電一體化產品概念設計?；ジ衅鞯犬a品的MCD機電一體化設計制造，是一個復雜的過程，其中包含了很多的子系統和子環節，每一個過程都比較的繁瑣，稍有差錯和偏差，就會造成設計制造的失敗，而且產品的設計需要很長的時間，設計制造中使用的材料價格很高，所以在產品的概念設計中，如果出現差錯，就會造成嚴重的損失。在使用MCD機電一體化進行產品概念設計中，一定要對產品的概念設計理論、方法、方案等進行仔細的審核。概念設計是中最為重要的是方案設計，要確定MCD機電一體化產品方案，需要將前面的各項工作的理論等加入其中形成一個邏輯思維，在計算機技術、網絡技術等的支持下，基于MCD機電一體化的產品概念設計，具有可行性。
3小結
機電一體化的定義范文3
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。總的來說，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：
機電一體化的定義范文4
摘 要：近些年來，隨著計算機和微電子技術的不斷發展及其在機械工業領域的廣泛應用，促進了機電一體化技術的快速發展。本文從對機電一體化的相關概念的介紹談起，然后分別就機電一體化的現狀和未來發展做具體介紹。
關鍵詞：機電技術；機電一體化；現狀；未來
一、機電一體化的定義
機電一體化又稱為機械電子學，英文為Mechatronics，它是由機械學英文Mechanics的前半部分與電子學英文Electronics的后半部分組合而成。對機電一體化初步定義為：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結合而構成的系統的總稱。它涉及機械制造技術、電子技術、信息處理技術、測試和傳感器技術、控制技術、接口技術、計算機技術、伺服驅動等多種技術。
二、機電一體化的發展歷程與現狀
世界機電一體化的發展大體可分為三個階段。第一階段是20世紀60年代初，隨著電子技術問世，機械技術與電子技術的結合就開始了；第二階段是20世紀70至80年代，這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的高速發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎；第三階段在出現了半導體集成電路，尤其是出現了以微處理器為代表的大規模集成電路以后，機電一體化技術有了明顯進展，引起了人們的廣泛注意，各國均開始極大關注和支持機電一體化技術和產品。
我國從20世紀80年代初開始進行機電一體化的研究和應用，國務院成立了機電一體化領導小組并將其列為“863計劃”，在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此帶來的影響，結合國際機電發展方向，我國機電研究主要表現在三個方面。
1.數控技術方面。我國數控技術起步于1958年，到目前，已具有年產數控系統5000多套、主軸與進給裝置10000多套的生產能力。近十年來，普通級數控機床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進入納米級0.01μm。
2.工業機器人方面。我國1986年將機器人的研究開發列入國家科技計劃，現已掌握了機器人操作機的設計制造技術、控制系統和軟件編程技術、運動學和軌跡規劃技術，生產了部分機器人的關鍵元器件，并進入實用化階段，開發出弧焊、點焊、噴漆、裝配、搬運、注塑、沖壓及能前后行走、爬墻、水下作業的多種機器人。目前，國內相關科研機構和企業已掌握了工業機器人操作機的優化制造技術，解決了工業機器人控制、驅動系統的設計技術，機器人軟件的設計和編程等關鍵技術，還掌握弧焊、點焊及大型機器人自動生產線與周邊配套設備的開發和制備技術。
3.計算機集成制造系統方面。我國經過多年的理論和技術準備，CIMS已經有了較快發展。目前，已在清華大學建成國家CIMS工程研究中心，在著名高校和研究單位建立了16個CIMS單元技術實驗室和12個CIMS培訓中心。2010年，全國已有近30個省市、30多個行業、500多家不同規模和類型的企業通過實施CIMS應用示范工程，取得了巨大的經濟效益。當前，CIMS的進一步試點推廣應用已經擴展到機械、電子、航空、航天、輕工、紡織、冶金、石油化工等諸多領域，正得到各行各業越來越多的關注和投入。
三、機電一體化發展趨勢
1.綠色化。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用的產品。進入21世紀，機電一體化技術要能提供一種高性能、高原料利用率、低能耗、低污染、環境舒適和可回收的智能化機械產品，即提供一種能滿足可持續性發展的“綠色產品”。
2.光機電一體化。一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。引進光學技術后，實現光學技術的先天優點，能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢。
3.柔性化。柔性化是機電一體化產品的控制和執行系統有足夠的“冗余度”，產品被設計成“自律分配系統”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力（柔性），又不因某一子系統的故障而影響整個系統。
4.智能化。智能化是對機器行為的描述，是機電一體化技術發展的重要方向，即在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。目前，專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法，是機電一體化產品系統實現智能化的4種主要技術，它們各自獨立發展又彼此相互滲透。隨著制造自動化程度的不斷提高，將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動。
5.生物軟件化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物，當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。
6.模塊化。機電一體化產品和技術可分為機械、電子和軟件三大部分，模塊化技術是這三者的共同技術。模塊化技術可以減少產品的開發和生產成本，提高不同產品間的零部件通用化程度，提高產品的可裝配性、可維修性和可擴展性等。融合機械、電子和軟件三大部分的機電一體化模塊代表了未來產品的發展方向。
7、微型化。當前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件；在技術結合上已研究出微機電系統，微機電系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術。當將這些成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。
機電一體化的定義范文5
關鍵詞：機電一體化；發展背景；趨勢
【分類號】：TU855
前言：近些年來，隨著現代科學技術的飛速發展，推動了不同學科的相互交叉與滲透，并引發了幾乎所有工程領域的技術革命與改造。再加之微電子技術的飛速發展及其向機械工業的滲透，機械工業的技術結構、產品結構、功能、生產方式及其管理體系均發生了巨大變化，目前，關于“機電一體化”含義尚未取得統一的定義，較為普遍的提法是“日本機械振興協會”經濟研究所對機電一體化概念所做的解釋：“機電一體化是在機械主功能、功力功能、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結合而構成系統的總稱。”隨著生產和科學技術的發展，“機電一體化”還被不斷地賦予新的內容。但其基本概念的含義可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，將機械技術、微電子技術、信息技術、控制技術、計算機技術、傳感器技術、接口技術等在系統工程的基礎上有機地加以綜合，實現整個系統最優化而建立起來的一種新的科學技術。它使生產系統柔性化，機電產品智能化，極大地提高了生產效率。一場“機電一體化”革命蓄勢待發。
一。機電一體化的發展背景
隨著機電一體化技術的快速發展，機電一體化產品有逐步取代傳統機電產品的趨勢，這完全取決于機電一體化技術所存在的優越性和潛在的應用性能。
（一） 使用安全性和可靠性提高
機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。機電一體化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，產品的故障率低，壽命得到了提高。
（二）生產能力和工作質量提高
機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。
（三）使用性能改善
機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作
二.形勢。
我國用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度我國用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。
我國用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在我國工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重。近年來我國的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。
三.機電一體化的發展趨勢
（一） 智能系統化
所謂智能系統化，是指機電產品系統體系結構進一步采用模式化和開放式的總線結構，機電系統各部分可以靈活組態，進行任意組合，這是機電一體化和傳統機械自動化的主要區別之一。另外，機電產品的通信功能大大加強，局部網絡開始被大范圍地使用。總之，未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電產品開始往著生物系統化的方向發展。
（二） 微型化
未來的機電一體化將會高度融合微機械技術、軟件技術和微電子技術，所以未來的機電產品系統能進行精細操作，在航空航天、生物醫學和信息技術等領域都將有廣闊的應用前景。
（三） 規范化
由于機電一體化產品種類繁多，研制和開發工作相當復雜，所以需要制定一系列標準來規范生產過程。在這種形勢背景下，機電一體化開始向著規范化的方向發展，如此一來，不僅可以迅速開發新產品，而且還可以擴大生產規模。
（四）網絡化趨勢
計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品?，F場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。
（五）綠色化趨勢
工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
（六） 集成化 集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
（七） 帶源化 是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。 人性化 機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
機電一體化的定義范文6
關鍵詞：PLC;機電一體化;應用
科學技術的發展以及在實際生產中的應用，使得不同技術、不同學科之間相互促進，相互融合，對生產技術的發展與生產力水平的提高起著巨大的推動作用。PLC技術的出現，推動了機電一體化的發展，帶動了生產技術、產品功能、生產方式、管理體系等多方面的變革，使機電一體化生產發生了天翻地覆的變化。
1.PLC概述
1.1 PLC的定義
PLC是一種電子裝置，它是專門為在工業環境下應用設計的，它采用可以編程的存儲器，用來在其內部儲存執行邏輯運算、順序運算、計時、計數等操作指令，并能通過數字式或者模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機械生產、生產過程。
1.2 PLC的構成
PLC的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲器（系統程序儲存器、用戶程序儲存器、數據儲存器）、接口（輸入接口、輸出接口、外部設備接口擴展接口等其他接口）、外部設備編程器、電源模塊。不同的組成部分具有自己的特點，在實際運行中發揮著重要的作用。
1.3 PLC的功能
在實際運用中，PLC的功能包括以下幾個方面：①順序控制。PLC在順序控制領域的應用范圍最廣，它改變了傳統的繼電器順序控制，提高了生產效率，擴大了經濟利益。②程序控制。③通信聯網。④數據處理。PLC能構成監控系統，進行數據采集和處理以控制生產過程。由于具有這些功能，PLC滿足了機電一體化的需要，在實際運用中具有重要的作用。
2.機電一體化概述
2.1機電一體化的概念
機電一體化是指在機構動力功能、信息處理功能、主功能、控制功能等基礎上引入電子技術，實現機械裝置、電子化設計、軟件組合有機統一的總稱。
2.2機電一體化的特征
機電一體化的出現是技術發展和實際工作經驗總結的結果，它將信息技術、計算機技術、機械自動化技術等綜合在一起，具有質量高、性能優、節能環保等多方面特征，滿足了機械制造的實際需要，在具體應用中所發揮的作用越來越大。
2.3機電一體化的發展趨勢
機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果。它指的是在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，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。機電一體化已經成為了一門有著自身體系的新型學科，它不是機械技術、微電子技術以及其他新技術的簡單組合，而是上述技術的有機融合。同時，這也是機電一體化和機械電氣化的根本區別。
隨著技術的發展和改進，機電一體化技術呈現出新的發展趨勢，概括為以下幾個方面：
（1）系統化。其一個特點是網絡化趨勢，另一個特點是系統更加靈活，能夠進行任意的裁剪與重組，結構更加開放和模塊化。
（2）自律分配系統化。未來的機電一體化產品既能明顯增強系統適應能力，又不會因為某一子系統出現故障而對整個系統造成影響。
（3）人工智能化?！爸悄芑笔侵笝C器行為，指在控制理論的基礎上，加入例如運籌學、計算機科學、心理學、生理學、力學、人工智能等新方法使它具有判斷推理、邏輯思維能力。
（4）綠色化。產品更加環保是世界發展趨勢。
（5）全息系統化。這個趨勢是指產品的智能化越來越高，系統層次由簡單的“自上而下、自左而右”演變為復雜的雙向甚至多項聯系。
這些特征的出現不僅有利于提高機電一體化的性能，還能夠提高產品質量，降低對周圍環境影響，在實際運用中能夠取得更好的經濟、環境、社會效益。
3.PLC在機電一體化生產系統中的運用
3.1在運動控制中的運用
在實際工作中，利用PLC實現對直線運動和圓周運動的有效控制，在生產和控制中，采用的是專用運動控制模塊，既能夠提高運動的精準度，還能夠方便操作。在生產過程中，幾乎所有的生產商所生產的PLC具有運動控制功能。在機械設備控制中，PLC的運動控制功能也得到了較為普遍的運用，比較常用的機械設備包括以下類型：金屬切削機床、成型機械、機器人、電梯等等。同時，由于PLC具有自身顯著的特點和優勢，其穩定性強、可靠性高、抗干擾能力強等，滿足了控制工作的需要。
3.2在過程控制中的運用
在整個過程控制中，模擬量是不可缺少的重要指標，模擬量包括電壓、電流、壓力、溫度等，這些量是處在不斷變化過程中的。為了實現對過程量的有效控制，采用PLC技術，以相關模擬量、當前值、歷史值為主要依據，生成所需要的開關量或模擬量輸出，從而促進系統更好的運行和工作，實現對機電一體化生產過程的有效控制。
3.3在通信網絡中的運用
PLC通信包括PLC相互之間的通信以及PLC與其它智能設備之間的通信，這也是在具體應用中所不可忽視的一項重要工作。隨著計算機控制技術的發展，工廠自動化網絡也取得了不斷的進步，PLC的通信功能越來越受到生產廠家的重視，并根據具體工作的需要，對其進行不斷的改進和完善，相繼研發出專屬網絡系統。目前，最新生產的PLC都具有通信接口，能夠很好的實現通信功能，便利了相互之間的交流。
4.結束語
綜上所述，PLC適應了機電一體化生產的需要，在具體運用中具有重要的作用，有利于推動機械工業的發展和進步。今后在實際工作中，應該進一步加強PLC的研究工作，采取有效的措施，推動技術的發展和進步，并更新生產模式，提高機械設備制造技術，促進PLC在機電一體化生產系統得到有效的運用，進而推動機械制造工業的進一步發展。
參考文獻：
