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機電一體化技術定義范文1
關鍵詞：單塔一體化脫硫除塵技術；管束式除塵器；吸收塔；近零排放；湍流器 文獻標識碼：A
中圖分類號：X773 文章編號：1009-2374（2016）16-0085-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.041
1 項目背景
定州電廠一期煙氣脫硫工程由川崎公司供貨。采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，吸收塔設置三層噴淋層，并設置增壓風機及GGH。兩套脫硫裝置可處理#1、#2兩臺爐的全部煙氣。原設計按照FGD入口SO2濃度為1576mg/Nm3（標態、干基、6%氧）時，脫硫效率95%設計。目前，定州電廠實際來煤與設計煤質較為接近，實測#1、#2機組FGD出口SO2濃度分別為51mg/Nm3及76mg/Nm3。因此，定州電廠目前的脫硫設施可達到95%的脫硫設計效率，但尚不滿足國華電力集團的綠色發電低于35mg/Nm3的SO2排放標準要求。
為貫徹神華集團提出的“1245”能源發展戰略，國華公司于2015年02月《國華電力高品質綠色發電計劃》（2015版國華電環[2015]1號），對2015年的綠色發電改造做出了具體的部署和要求，其中對地處京津冀腹地的定州電廠一期兩臺機組提出了更高的綠色發電改造要求，即：煙塵≤1mg/Nm3，SO2和氮氧化物達到燃機排放標準的一半（SO2≤17.5mg/Nm3，NOX≤50mg/Nm3）。
經過系列考察，基于對脫硫、除塵的環保要求，保證長期的環保需求，定州電廠最終確定采用單塔一體化脫硫除塵技術。
2 工程概況
圖1 原有煙氣系統示意圖
定州電廠一期工程兩臺機組分別于2004年4月及9月投運發電。一期煙氣脫硫工程由川崎公司供貨。采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，吸收塔設置三層噴淋層，并設置增壓風機及GGH。兩套脫硫裝置可處理#1、#2兩臺爐的全部煙氣。原設計按照FGD入口SO2濃度為1576mg/Nm3（標態、干基、6%氧）時，脫硫效率95%設計。
原脫硫系統采用單塔處理一臺600MW機組鍋爐的煙氣。待處理的煙氣從吸收塔底部從下向上與噴淋的石灰石漿液逆向接觸。吸收塔下部為反應池，反應池設有側進式攪拌器或脈沖設備，以保持固體顆粒懸浮；在吸收塔的頂部設有兩級除霧器，用來除去出口煙氣中的霧珠，使離開吸收塔的脫硫煙氣中含水量降低至75mg/Nm3以下；吸收塔設置3臺漿液循環泵，以保證氣液兩相充分接觸，提高SO2的吸收效率。設置2臺氧化風機，1運1備，將空氣送入反應池，將漿液中未氧化的HSO3-和SO32-氧化成SO42-，達到使漿液充分氧化的目的。設2臺石膏漿液排出泵，1運1備，將氧化后生成的石膏從吸收塔排出，進入石膏脫水系統。
目前，定州電廠實際來煤與設計煤質較為接近，實測FGD出口SO2濃度如下：
因此，定州電廠目前的脫硫設施可達到95%的脫硫設計效率，但尚不滿足國華電力集團的綠色發電低于
35mg/Nm3的SO2排放標準要求。
3 改造技術方案
煙氣系統改造改造后，取消增壓風機，相應的煙氣阻力由兩臺50%容量引風機克服。原來的兩臺靜葉可調軸流引風機更換為雙級動葉調節軸流式引風機。
吸收塔后增加一臺濕式電除塵器，吸收塔出口凈煙氣經濕式電除塵器除塵后進入“主煙道”，然后從煙囪排出。旁路擋板門及其配套系統全部拆除。
原有脫硫塔為折返塔，本次改造對吸收塔地改造內容簡述如下：（1）拆除原吸收塔內件，包括隔板、噴淋層支撐梁、導流裝置等；（2）拆除原入口、出口煙道并進行封堵；（3）在入口煙道與最低一層噴淋層之間增加旋匯耦合器（湍流器）一套，噴淋層四層、在最上頂層噴淋層上部增加管束式除塵裝置一套等其他內件；（4）拆除原先塔內噴槍氧化方式，增加新的噴槍式氧化裝置一套；（5）改造原吸收塔平臺、爬梯及管口、人孔安裝孔等；（6）拆除原有4臺流量為8000m3/h的循環泵，設置4臺流量為9000m3/h的循環泵，揚程為23.1/24.9/26.7/27.6m；（7）改造后吸收塔噴淋區直徑為17.6m，漿池直徑為17.6m，操作液位為7.0m；（8）本項目氧化空氣系統采用噴槍式。拆除原有氧化風機，并將新的氧化風機布置在原有位置，即出口煙道下部。每臺機組設置兩臺氧化風機，一運一備。氧化風機采用離心風機，風機流量Q=8250Nm3/h，揚程為76kPa；（9）拆除原有石膏排出泵，并將新泵布置在原有位置。每塔設置兩臺石膏排出泵，一運一備。石膏排出泵采用臥式離心泵，流量Q=170m3/h，揚程為65m。
4 改造技術特點
4.1 高效旋匯耦合脫硫除塵技術
引風機出口煙氣進入吸收塔，經過高效旋匯耦合裝置，利用流體動力學原理，形成強大的可控湍流空間，使氣液固三相充分接觸，提高傳質效率，同時液氣比比同類技術低30%，實現第一步的高效脫硫和除塵。
煙氣與噴淋漿液旋轉劇烈接觸，漿液液面快速更新，傳質和傳熱效果迅速，具有脫硫作用，同時煙氣被漿液洗滌，具有除塵效果高脫硫、除塵效率。
經過湍流器后促使吸收塔內煙氣均布，有效避免了空塔噴淋氣流分布不均、噴淋層失效的問題。煙氣快速降溫，增強噴淋層的吸收效果。湍流塔液氣比遠低于空塔噴淋塔，雖然湍流器會增加阻力使引風機的電耗增加，由于漿液循環量大幅降低，脫硫系統綜合電耗比空塔噴淋低8%～20%。
穩定性強，煙氣進入吸收塔后，在湍流器中由層流變成湍流，氣液固充分接觸。煙氣湍流上升，反而系統不易結垢。湍流塔更適合煤質硫含量寬泛波動的機組，保證脫硫效率，可靠性高。
4.2 高效節能噴淋技術
優化噴淋層結構，改變噴嘴布置方式，提高單層漿液覆蓋率達到300%以上，增大化學吸收反應所需表面積，完成第二步的洗滌，煙氣經高效旋匯耦合裝置和高效節能噴淋裝置2次洗滌反應，兩次脫硫效率的疊加，可實現煙氣中二氧化硫降低至35mg/Nm3以下。
設計了防壁流裝置，避免氣液短路。
4.3 離心管束式除塵技術
除霧器是依靠煙氣中液滴的慣性作用和重力作用為工作原理。設計流速一般選定在3.5～5.5m/s之間。折返式除霧器的工作原理及運行流速決定了無法除去細小液滴，無法捕悉粒徑小于15μm的細小液滴，即使多層屋脊式除霧器也實現不了出口塵濃度5mg/Nm3。而目前控制脫硫塔出口5mg/Nm3的塵排放濃度就是控制對細小粉塵和
經高效脫硫及初步除塵后的煙氣向上經離心管束式除塵裝置進一步完成高效除塵除霧過程，離心管束式除塵裝置由分離器、增速器、導流環、匯流環及管束等構成。
煙氣在一級分離器作用下使氣流高速旋轉，液滴在壁面形成一定厚度的動態液膜，煙氣攜帶的細顆粒灰塵及液滴持續被液膜捕獲吸收，連續旋轉上升的煙氣經增速器調整后再經二級分離器去除微細顆粒物及液滴。同時在增速器和分離器葉片表面形成較厚的液膜，會在高速氣流的作用下發生“散水”現象，大量的大液滴從葉片表面被拋灑出來，穿過液滴層的細小液滴被捕獲，大液滴變大后被筒壁液膜捕獲吸收，實現對細小霧滴的脫除。最后經過匯流環排出，實現煙塵低于5mg/Nm3超凈脫除。
由上面的圖片可以看到單塔一體化脫硫除塵技術對微細顆粒物的捕集效果顯著，對粉塵、酸霧、氣溶膠、PM2.5等多污染物進行協同治理的能力高。
5 應用效果
改造后，經河北省環境監測中心站進行了性能測試，在各污染物治理設施正常運行的情況下，1號煙塵≤1mg/Nm3，SO2≤17.5mg/Nm3，達到了超凈排放，這使1號機組成為京津冀區域內又一臺實現“近零排放”的600兆瓦等級燃煤機組。
6 結語
濕法脫硫是我國的主流工藝，同時經過多年的運行，脫硫裝置和設備損壞嚴重，可利用率低。多種因素的影響迫使電廠必須對原有脫硫裝置進行增容改造，但是很多電廠卻面臨著改造工期短、改造現場空間有限、成本等很多客觀條件的限制，所以選擇一款煙氣治理技術產品需要有長遠的眼光，不能僅局限于當下的問題，還要充分地考慮這些都能很好地適應我國未來越來越嚴峻的環保趨勢。而以單塔一體化脫硫除塵在定州電廠的成功應用，為目前主流燃煤機組的環保改造提供了一個新的選擇。
參考文獻
[1] 朱治利.石灰石-石膏濕法脫硫技術中的問題[J].四川電力技術，2002，（4）.
機電一體化技術定義范文2
【關鍵詞】機電一體化專業 應用型人才 培養
引言：顧名思義機電一體化應用型人才就是畢業之后立刻就能就職參加工作。能做到這一點的大學生大多是品學兼優，能力素質也很強的學生。
另外他們的為人處世能力也不錯。這些都是現代企業所需要的。所以，高職機電一體化專業應用型人才的培養是必要的。下文就針對相關問題進行探討，主要是高職教育關于機電一體化應用型人才的定義和能力要求以及機電一體化應用型人才培養的具體做法
一、高職教育關于機電一體化應用型人才的定義和能力要求
（1）機電一體化應用型人才的定義
應用型人才對當地經濟發展有著至關重要的作用。學校為了培養更多的應用型人才應該積極改革教學模式，對應用型人才進行詳細定義，并進行專門性的相關培養課程。機電一體化應用型人才主要負責工程策劃部分，這關乎整個工程能否順利進展和完成，要求對工程整體把握能力要強，所以不容小覷，必須重視起來。另外必須有較強的創新能力，提高整個工程的技術性指數，而不是毫無特色的模板套用，這樣既沒有心意，也不符合社會發展需求。機電一體化應用型人才還時常參與工程現場施工工作，這就使得對其實際操作能力要求也很強。
（2）機電一體化應用型人才的能力要求
機電一體化應用型人才顯然看重的他們的應用能力，簡單來說就是，學生不僅得有必備的理論知識儲備，還得有超強的實踐操作能力，另外創新思維也必不可少，交際能力當然也很重要，因為免不了要進行團隊合作。針對以上分析我們進行專項訓練，首先對于理論知識來說，數控技術自己計算機操作知識必須熟練掌握。接下來關于實際操作能力的培養就需要高職學校努力為學生爭取和提供了。而創新式邏輯思維能力需要自我培養，積極思考。關于交際能力也需要加強語言科目的學習，不光是漢語，也包括外語。不管是哪一方面能力的培養都需要學生盡心盡力，及時與老師和同學交流分享，共同探討。
二、機電一體化應用型人才培養的具體做法
（1）理論知識的學習
高職學校對學生所學理論只是的合理選擇對于學生能力培養起著至關重要的作用。主要需要考慮兩個方面，首先是學生的自身情況，理論知識的選擇必須適應學生，不然只能是背道而馳，學生學習積極性被打擊，反而起到反面作用。另外要考慮社會企業的需求和發展趨勢，因為高職學校培養學生就是為了讓學生順利就業，提高市場競爭力，所以要充分考慮社會問題，并盡力為學生提供更多鍛煉自己的平臺和機會。高職學?？梢赃m當改革教學模式，把理論與實踐有機結合培養應用型人才。
（2）注重實踐操作
理論知識的教授只起到一個幫助學生加強理解的作用，這是最基本的。另外最重要的是開展一些實際操作活動，調動學生的學習熱情，在實踐中應用理論知識，把理論知識和實踐操作有機結合，提升學生自身的綜合素質能力。除此之外，這也符合的社會對人才的需求，達到應用型人才的標準。這樣學生的社會競爭力度一定能得到提高，就業率也會上漲。
（3）培養學生的綜合素質能力
機電一體化專業的市場需求量大，高職學校應該貫徹創新式教學模式，與社會企業聯手合作，為學生提供實習機會，切實了解工作進程。此外，學校還可以邀請一些相關專業人士去學校開講座，向學生普及相關知識，鼓勵學生，激發學生的學習熱情。高職學校在對學生進行訓練是可以參照專業企業的規章管理制度，讓學生提前適應工作模式，開展進工實習項目，鍛煉學生的綜合素質能力。在日常教學中大力鼓動學生積極創新，提倡特立獨行，培養學生的創新思維能力。
小結：機電一體化應用型人才包括技術專人和能力專人以及策劃專人，但不論是哪一種類型對學生的各方面能力要求都很高，包括基礎的理論知識儲備，還有創新思維能力以及交際能力，此外最重要的就是實踐操作能力。高職學校應該根據機電一體化專業特點以及社會發展趨勢對學生進行教學模式改革，把理論知識與實踐操作有機結合，培養學生的綜合素質能力，幫助他們適應社會需求，提高學生就業率，也為推動社會發展做出貢獻。
【參考文獻】
[1]中國國家教育部高職教育培訓司.中德機電一體化高職高專培訓教程[M].2010.10
[2]劉煥平.高職機電一體化技術專業課程改革的探索與實踐[J].教育與職業，2009，（03）：121-122.
機電一體化技術定義范文3
關鍵詞：傳感器；機電一體化；傳感檢測技術
中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0062-03
在機電一體化的發展過程中，傳感檢測技術扮演著重要的角色，一方面是實現機電系統的自動控制；另一方面也是自動調節的關鍵技術，在一定程度上講，對于機電自動化系統質量的提升，產生了重要的影響。對于一個自動化系統，要保證整個系統的正常工作，就需要應用傳感檢測技術對系統的各個方面的參數進行相關檢查。因此，本文對有關機電傳感檢測技術進行探討，具有十分重要的現實意義，不足之處，敬請指正。
1 傳感器與機電一體化的介紹及聯系
1.1 傳感器
傳感器是機器在工作過程中，通過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。傳感器與我們人的器官有相同之處，同時在人類的器官之上進行了延伸，具有更多的優點。在如今信息化日益發達的社會里，人們常常應用傳感器對許多信息參數進行檢測，例如力、壓力、溫度、濕度、流量、速度、生物量等等。以完成人類無法完成的許多問題，促進人類的生產力的發展。
1.2 機電一體化
對于機電一體化的定義，國際上之前有很多種說法，但是被國際上首次承認的關于機電一體化的定義是來自日本機械振興協會經濟研究所的。他們給出的機電一體化定義為：“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?！睆囊陨系亩x可以看出，機電一體化技術對于諸如機械制造技術、人工智能技術、微電子技術、測試技術等很多方面都有涉及。
1.3 傳感器與機電一體化之間的關系
在機電一體化的過程中，傳感器技術扮演著十分重要的作用。傳感器技術對于機電一體化系統正常運行的控制至關重要，同時還能為機電一體化在不同程度上傳輸運行相關的信息。傳感器在機電一體化的具體操作中，主要對系統本身、作業環境與操作對象等進行檢測。由此可知，為了提升機電一體化系統的工作效率，除克服外部環境與系統自身的影響外，還要保證快速獲得運行所需信息。因此，想要完成機電一體化的工作效率高水平運作，對于能夠完成信息的快速、精準處理的傳感器技術是不可缺少的。在一定程度上，機電一體化水平對自動化水平的提高有著巨大的推動作用，而傳感器檢測技術發展水平高度對機電一體化技術中的自動功能又起到了關鍵的作用。由此可知，掌握越高的傳感器技術，就會擁有越高的自動化水平。
2 機電傳感檢測技術的應用
2.1 傳感檢測技術在機器人中的應用
在科技快速發展的今天，作為自動化產物的代表――機器人，在傳感器技術的加入，使其在自動化方面得到了很大的突破。從而使機器人能夠在工作中保持高自動化程度，操作快速準確，成功率高。在機器人運作時，傳感器檢測探知機器人自身以及操作對象的實時狀態，通過分析后對位置、速度、加速度等信息處理。
2.2 傳感檢測技術在機械加工中的應用
2.2.1 傳感檢測技術在切削過程中的應用。傳感器在切削過程中主要起到檢測金屬切割、切削過程效率的提高以及加工成本控制的作用。傳感器通過對相關參數進行檢測，然后對切削中的切削力以及振動的實時變化做到有效的識別及反應，相關參數例如切削過程中的電機功率、切削力以及切削振動等。
2.2.2 傳感檢測技術在機床運行過程中的應用。傳感器在機床運行中主要通過對驅動系統、回轉系統、軸承及溫度和安全性的監測與控制等實時追蹤檢測，檢測結果的主要體現參數有機床運行參數、故障時間參數、液流量參數、加工精準度參數以及工件粗糙度參數等。
2.2.3 傳感檢測技術在工件加工過程中的應用。在工程和研究中，傳感器最初的、最廣泛的應用是對工件加工過程中的檢測。最初傳感檢測技術只對工件加工的質量進行檢測控制，到20世紀80年代，傳感檢測技術才在工件的安裝位置與識別上應用。即檢測工件與被加工件是否同一，檢測工件的安裝位置與實際要求是否一致，對于這些識別與檢測功能，我國現今仍不能完成得很好，因此我們在這方面仍需加大研究力度。
2.2.4 傳感檢測技術在砂輪上的應用。對工件的加工，主要是切削和磨削兩種方法。磨削的主要工具是砂輪，砂輪工作一定時間后，磨損加劇，甚至會出現破損的情況，這樣在磨削過程中就不能保證加工質量和精度，甚至不能保證工件的完整，即砂輪失效。出現砂輪失效主要是機床出現故障不能在第一時間被解決，這樣不僅不能保證工件的質量精度，嚴重的還會發生危險事故，危害生命安全，因此對機床故障第一時間檢測出來十分重要，這恰是傳感檢測技術需要完成的功能。
2.3 傳感檢測技術在汽車行業中的應用
近幾年，汽車行業在中國得到了前所未有的發展，相比于傳統汽車，現代汽車的電氣系統和裝置是發展最快、最大的。而在這里面傳感器擁有主導地位，在電子控制系統和裝置上，基本每一輛現代汽車上都裝了很多的傳感器，如汽車安全氣囊裝置、ABS、安全報警裝置、驅動防滑系統以及各種娛樂設備等。由于傳感器的加入，使現代汽車在駕駛性能、安全性能、舒適性能以及娛樂性能等都得到了前所未有的提升。同時，現代汽車的控制系統也由全自動化控制的方式代替了原來的機械式控制方式。
2.4 傳感檢測技術在數控機床上的應用
利用數字信號控制機床工作的數控技術就是數控機床的工作過程。具體的說，就是通過數字信號的方式將機床刀具的運行軌跡記錄下來，通過處理系統處理數字信號，然后發出指令信號，控制機床刀具與加工工件做相對運動，從而完成加工過程。在數控加工的整個過程中，就是通過傳感器檢測技術對加工過程進行實時檢測的。
3 傳感檢測技術的發展方向
之前我們對傳感器檢測技術的研究主要是不斷地提高檢測的精度、可靠性和靈敏度，提高傳感器的性價比，縮小體積同時加大檢測范圍等等。今后，我們還需要尋找新方向，繼續探求傳感檢測技術的新發展。
3.1 研究新型傳感器
3.1.1 研究傳感器的新材料。在研究新型傳感器過程中加入新型材料，如人工皮膚傳感器、壓電傳感器等等。未來正在研究的新型材料還有精細陶瓷、非晶半導體以及形狀記憶合金等都將對傳感檢測技術起到巨大的推動作用。
3.1.2 研究傳感器的新加工技術。隨著傳感器的發展，傳感器的體積越來越小，所以研究新加工技術對于傳感器的發展至關重要，如光刻、擴散還有各項異性腐蝕等新技術。
3.1.3 研究傳感器的新原理。近年來出現的一項比較突出的新技術，利用光導纖維的性能制造傳感器，其對于體積減小和可靠性提高的光測系統很有效果。現在還有紅外探測器、約瑟夫效應傳感器以及磁敏傳感器等新型傳感器。
3.2 研究智能化的傳感檢測技術
傳感檢測技術正在向智能化方向迅速發展，能夠自動協調工作的智能化儀表將傳感檢測技術的智能化提到了一個更高的水平。
3.3 研究傳感器的復合功能
這種復合傳感器具有同時檢測多種物理參量的復合檢測功能，像力、力矩復合傳感器、視聽復合傳感器等，這類復合傳感器將多種信息融合，對機電一體化系統起到了巨大的推進作用。
4 結語
未來，隨著電子信息技術以及數據分析算法的繼續向
前發展，傳感器的發展一定會向智能化、系統化的方向發展。雖然目前我國在研制傳感器和傳感檢測技術的應用上已取得了一定的成就，但與外國相比，仍然有很大的差距。因此，我們應努力加大傳感檢測技術的研究，加強對未來傳感檢測技術的發展方向的把握，我們必將取得巨大的發展。
參考文獻
[1] 楊宏.傳感器的發展和應用[J].紅外與激光工程，2010，（4）.
機電一體化技術定義范文4
【關鍵詞】機電 一體化 技術
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A
前言
科學技術的不斷變化與發展，極大的推動了各個學科的相互交叉與滲透，尤其是在機械技術工程方面，計算機技術和信息技術的廣泛發展與應用更是加速了機電一體化的發展，從而使機械工業逐漸朝著一體化的趨勢發展。機械工業的使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由機械電氣化邁入了機電一體化的特殊發展階段。
一、機電一體化的定義
機電一體化技術是以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展，向機械工業領域迅猛滲透，在與機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發，根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。機電一體化技術直接導致了自動化技術的產生。
二、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手。
1、機械本體技術
機械本體技術是機電一體化的基礎, 機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應, 利用其高、新技術來更新概念, 實現結構上、材料上、性能上變更, 滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主, 為了減輕質量除了在結構上加以改進, 還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量, 才有可能實現驅動系統的小型化, 進而在控制方面改善快速響應特性, 減少能量消耗, 提高效率。
2、信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備(特別是微型計算機)的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化, 必須提高信息處理設備的可靠性, 包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性, 進而提高處理速度, 并解決抗干擾及標準化問題。
3、傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面, 提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾, 目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說, 目前主要發展非接觸型檢測技術。
4、驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用, 但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前, 正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
5、軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本, 提高生產維修的效率, 要逐步推行軟件標準化, 包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
6、接口技術
為了與計算機進行通信, 必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修, 而且可以簡化設計。目前,技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口,來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光耦器的大容量化、小型化、標準化等問題。
三、機電一體化技術的發展現狀
1、國外機電一體化發展現狀
機電一體化占據主導地位是制造產業發展的必然趨勢，而制造產業是整個科學技術和國家經濟發展的基礎工業，因而機電一體化在當前激烈的國際政治、軍事、經濟競爭中有舉足輕重的作用，受到各工業國家的極大重視，并給予資金支持和必要的政策優惠。就國外而言，機電一體化的發展大致經歷了三個階段的發展歷程。第一，在1959 年以前，這個時期電子技術的發展大大推動了機電一體化的進程與發展。很多制造產業不斷的將電子技術運用于其中，從而創造了良好的發展環境。第二，隨著各種新技術的大量涌現，機電一體化技術也在不斷的向前發展，并結合其原有的技術，不斷開始創新，新產品不斷的涌現于市場。第三，也是機電一體化備受關注的時期，各國都開始探索機電一體化的工藝流程與產品技術。
2、國內機電一體化發展現狀
就中國而言，我國最早關注機電一體化的研究與使用，是在1989 年。國務院成立了機電一體化領導小組，制定了各種有關機電一體化的發展規劃文件。在2010 年，由于受到各個方面的影響，我國不斷的引進新的技術和工藝。在結合本國實際情況的時候，不斷的摒棄那些不好的技術措施，在一些大的學校和大的企業進行實踐研究。但由于各種原因的影響，我國在機電一體化進程之中，相對于國外而言，還是比較落后的。為此，我們必須加強其進一步的研究與發展，以此來促進經濟的發展。
四、機電一體化技術的主要應用領域
1、數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40 年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
(1)總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。
(2)開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
(3)WOP 技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
(4)大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC 系統的控制功能。
(5)能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
(6)系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
(7)以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
2、計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS 的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3、柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
4、工業機器人
第1 代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2 代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3 代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5 代計算機關系密切。
結論
機電一體化的出現是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。隨著科學技術的不斷進步，機電一體化技術的發展前景將越來越廣闊，它對人類社會進步的推動力將越來越大。
【參考文獻】
機電一體化技術定義范文5
【關鍵詞】機電一體化 系統 PLC應用
一、引言
近年來，機電一體化技術得到迅猛發展，在各個行業都得到廣泛地應用。隨著微電子技術的引入，為傳統的機械工業注入了新的活力，無論是在功能還是性能、制造技術上都將傳統的機械電器提高到了嶄新的水平，為社會帶來了巨大的經濟效益和社會效益。
二、理論概述
（一）機電一體化的發展趨勢與要素、原則
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。
機電一體化的發展趨勢為：（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。（6）微型機電化。微機電一體化的產品加工采用超精密技術（包括光刻技術、蝕刻技術），其產品的特點是體積小、耗能少、運動靈活等，尤其適用于生物醫療、軍事、信息等領域，具有絕對優勢。
2.機電一體化的五大組成要素：結構組成要素、動力組成要素、感知組成要素、職能組成要素。五大要素有機結合共同構成了機電一體化。機電一體化的四大原則：（1）接口耦合。接口耦合能將兩個信息模式不同但需要進行信息交換、傳遞的環節連接起來。（2）能量轉換。能量轉換包括執行器、驅動器等最優轉換方法以及原理。（3）信息控制。（4）運動傳遞。
（二）PLC的定義、特點、構成、功能與應用
1. 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。
2. PLC有以下特點：（1）可靠性高、抗干擾能力強。（2）配套齊全，功能完善，適用性強。（3）便于操作與學習。（4）系統的設計、建造工作量小，便于改造、維護方便。（5）體積小，重量輕；耗能低，環保。
3. PLC的基本構成：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
4. PLC的功能與應用：（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。（5）顯示打印。PLC與顯示終端和打印等設備連接時，可以實現顯示打印的功能。
三、PLC在機電一體化生產系統中的應用
（一）運動控制。PLC可以對直線運動或圓周運動進行有效控制，同時它又具備可靠性高、穩定性強、抗干擾能力強等優點，因此將PLC引入磁選機中能有效確保設備安全高效穩定運行，有利于提高產品生產效率，降低能源消耗。
（二）數據處理。PLC和CNC（機械加工中的數字）、計算機數控組成一體，從而實現數字控制。將PLC和CNC控制功能連在一起可以實現PLC和CNC設備間的數據傳送，由用戶獨立編程。
（三）過程控制。模擬量通常指電壓、電流、壓力、溫度等物理量，這些量都是連續變化著的。實施控制的最主要目的是確保系統根據一定的要求開展工作，這就要求相關模擬量生成所需的開關量或模擬量并且輸出。
（四）開關邏輯量控制。PLC在機電一體化生產系統中最廣泛的應用即為開關邏輯量控制。在這一領域中，PLC替代了繼電器控制系統。多用于電鍍生產線控制、化工領域、機械設備的邏輯控制等。
四、結語
由本文的論述可見，機電一體化是社會生產力發展到一定程度的必然產物。隨著現代化信息技術的不斷進步，機電一體化將融合更多的學科新技術（集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科交叉綜合），生產出更多的功能更好、性能更強的新產品。主要發展方向包括智能化、模塊化、網絡化、微型化、系統化。當然，機電發展并不是孤立的，與之相關的技術還有很多，隨著科學技術的發展，這些技術的關聯將日漸明晰。PLC未來的發展趨勢包括：高速度、大容量、超大型或超小型、智能化程度增高，加強通信能力、編程語言多樣化等等。
機電一體化在機械制造業中將有極大的發展空間，更好的利用PLC在機電一體化生產系統中的應用能最大限度的產生經濟效益和社會效益。
參考文獻：
[1]姬清華.新型機電一體化運煤機械手的PLC控制設計[J].煤炭技術，2012，（ 8）.
[2]趙湘紋.單片機控制的“機電一體化產品”中按鍵的接口設計[J].福建電腦，2002（5）.
機電一體化技術定義范文6
關鍵詞：機電一體化；技術；應用
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，在機械工程領域，由于微技術和機技術的迅速發展及其向機械的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，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。
一、機電一體化技術的特征
1、機電一體化技術具備較高的安全性
在整個工作過程中，一旦電力發生了超載與過流等故障時，可以采取自動化保護措施，最大限度地避免和減少人員、機械設備出現事故，加強了機械設備的安全性能。此外，機電一體化有關產品具備了自動化監控、自動化診斷、警報與自動化保護等功能。
2、機電一體化具備了較強生產能力
由于機電一體化產品實現了自動化監控目的，所以提高了設備的生產能力。此外，機電一體化產品多數具備自動處理信息和信息控制等能力，其檢車控制的精確度、靈敏性和應用范圍得到了很大程度的提升，采用自動化控制系統可以保障機械設備的執行情況能夠根據相關的設計要求進行，從而保障了產品的質量。
3、機電一體化具備了較高的使用性能
機電一體化產品采用了數字顯示和程序控制，這使得手柄和按鈕的數量得到很大程度的減少，方便了操作過程。機電一體化產品可以重復大量的動作，更先進的產品還能夠篩選工作程序。
4、機電一體化具備了較大的適用范圍機電一體化產品具有復合技術和功能，不具有單技術、單功能的局限性，這使得機電一體化產品的功能得到很大提高，也深化了自動化的程度。機電一體化產品具有的自動和智能功能可以輕松應對用戶的需求。
二、機電一體化技術應用
1、數控機床
數控技術已經有40年的發展史了，它在多個方面都有明顯的提高，比如結構、功能和控制精度，具體表現為：1）結構為多CPU、多主總線形式，具有緊湊、模塊化的特點。2）設計具有開放性，硬件系統和功能模塊可以最大限度地使用戶受益。3）系統可以實現動態仿真二、三維加工過程，通過在線診斷和模糊控制等向車間提供編程技術。4）存儲器采用了大容量同時軟件設計為模塊化，這種改變使得數控的功能變得更加豐富，也使得CNC系統具有更強大的控制功能。5）一個機床可以通過多過程和多通道控制實現多個獨立任務同時完成，并且系統中還集成了刀具破損檢測等。
2、工業機器人
第一代機器人對工作對象和環境的適應性較低、靈活性較差，也被稱為示教再現機器人，它們在進行重復運動時只能根據示教內容進行。在第一代機器人的基礎上改進的第二代機器人擁有了先進的傳感設備，它和計算機聯系密切，可以通過計算機來對工作進行處理和分析，從而做出自己的判斷進而控制動作，這表明工業機器人開始變得實用化，表現出了低級智能。第三代機器人即是我們所稱的智能機器人了，它的工作離不開第五代計算機，通過傳感元件和計算機的作用來達到復雜的邏輯、判斷和決策能力。
3、計算機的集成系統
全局動態最有綜合幫助實現了計算機集成制造系統，它并非是由各分散系統簡單組合而成的。計算機集成制造系統打破了原有部門間的界限，制造是它的基干，通過這個基干達到對“物流”和“信息流”的控制，最終將經營決策、產品開發等有機結合起來。一個企業如果具有很高的集成度將會更好地優化各種生產要素的配置關系，更大程度地開發出各生產要素的潛力。
二、機電一體化技術的發展趨勢
1、數字化：微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。如不斷發展的數控設備，利用計算機生產過程進行機種監視、操作、管理和控制。
2、網絡化：20世紀90年代，網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。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。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。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3、模塊化：模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。
4、人性化：各類產品的生產都是為了方便于人類，故機電一體化向人性化是個必然的趨勢。機電一體化產品要求除了能夠達到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結構包括形狀及顏色等從而使產品更接近生活，讓人們在使用過程中更自然，更便捷。
5、微型化：機電一體化的新目標是向著微型化轉化。機電一體化的微型化又稱為微型機電一體化系統，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。微型機電一體化系統主要特點為具有體積小、耗能小、運動靈活等，由于微型化的特點，其可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故非常受生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域的歡迎。
6、綠色環保化：工業不斷發展、我們的生活舒適度不斷提升的同時環境污染缺越來越嚴重，資源也越來越緊缺。人們都在強烈呼吁保護環境、節約社會資源，所以機電一體化技術的一個發展趨勢就是綠色環保。在新的時代背景下機電一體化技術產品必須要無害或者對生態環境的危害極小，必須符合人類健康要求，必須有極高的資源利用率，回收利用率也要很高，這就是綠色環?；跈C電一體化產品中的具體體現。
7、系統化：其特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關系當然，機電一體化的發展不是孤立的，與機電一體化相關的技術還有很多，并隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展與應用也將更加廣闊。
結語
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多技術的結晶，是生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，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
