機電技術(shù)論文匯總十篇

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篇（1）

2變頻技術(shù)

在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用變頻技術(shù)的主要應(yīng)用對象是電動機驅(qū)動的各種設(shè)備，在煤礦機電設(shè)備中主要包括風(fēng)機系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)、采煤機系統(tǒng)、煤炭輸送系統(tǒng)、各類泵等。

2.1風(fēng)機系統(tǒng)的改進(jìn)

以某礦井主通風(fēng)機的變頻改造為例，在改造之前，風(fēng)機設(shè)計裕量過大，即使通過調(diào)節(jié)葉片或者改變管網(wǎng)特性依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過所需風(fēng)量。利用變頻器Harvest-A06/120進(jìn)行改造，主要參數(shù)為：輸入頻率為45～55Hz，額定輸入電壓6000V±10%，輸出頻率范圍0.5～120Hz。在利用電壓源型串聯(lián)多電平脈寬調(diào)制高壓變頻器進(jìn)行改造后，風(fēng)機效率由45%提高到78%以上，年均用電量減少920000kWh，同時該礦井風(fēng)機系統(tǒng)可實現(xiàn)軟啟動，大大降低了對電網(wǎng)的沖擊以及對設(shè)備的損壞，降低了人工成本。

2.2空壓機系統(tǒng)的改進(jìn)變頻技術(shù)

對于空壓機啟動方式的變革具有重要的意義。傳統(tǒng)的直接啟動方式在啟動瞬間會產(chǎn)生較大電流，不利于設(shè)備的正常使用壽命的保持。采用變頻技術(shù)可以降低瞬時大電流對于設(shè)備的危害，延長使用壽命。空壓機中壓風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一般采用的是壓力閉環(huán)控制的變頻系統(tǒng)，主要利用系統(tǒng)壓力檢測來對空壓機負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部壓力發(fā)生變化時，變頻系統(tǒng)會根據(jù)反饋的壓力數(shù)值進(jìn)行補償調(diào)整，最終保持系統(tǒng)內(nèi)部壓力的恒定。采用此種方式進(jìn)行壓風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，與傳統(tǒng)方式相比，響應(yīng)速度更快，同時能夠更加精確地控制風(fēng)力，保持壓風(fēng)系統(tǒng)較高的可靠性。以唐山礦業(yè)某井空壓機變頻改造為例，對泵房進(jìn)行變頻改造，采用三套ACS800變頻控制柜，利用一臺PLC集控柜進(jìn)行控制。其主要參數(shù)為：三相輸入電壓U3in=（380～415）V±10%，U5in=（380～500）V±10%，輸出頻率0～±300Hz，DTC（直接轉(zhuǎn)矩控制）控制。通過該控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)空壓機的一拖三變頻調(diào)速運轉(zhuǎn)，能夠保持系統(tǒng)內(nèi)的恒定壓力控制，實現(xiàn)設(shè)備安全可靠運行。與改造前相比，年均可節(jié)省電費50余萬元；可實現(xiàn)設(shè)備自0Hz起的軟啟動，設(shè)備檢修周期延長，降低了檢修成本。同時還實現(xiàn)了對設(shè)備保護(hù)功能的進(jìn)一步完善，完善了設(shè)備超壓保護(hù)、防自啟動保護(hù)等多種功能，改善了設(shè)備的工作環(huán)境。

2.3采煤機的改進(jìn)提高采煤機對工作環(huán)境的適應(yīng)性

是采煤機改進(jìn)的主要方向。工作環(huán)境愈加復(fù)雜，使傳統(tǒng)采煤機的不適應(yīng)性更加突出。電牽引采煤機在適應(yīng)性方面有很好的表現(xiàn)，已在許多礦山中得到應(yīng)用。采煤機的變頻調(diào)速能力是其工作性能的一大指標(biāo)。與傳統(tǒng)滑差調(diào)速相比，變頻調(diào)速將采煤機的變速性能實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。能量回饋型四象限變頻器在采煤機中的應(yīng)用是煤礦機電設(shè)備改造的向前邁進(jìn)一大步的標(biāo)志，它標(biāo)志著井下采煤機由“一拖二”向“一拖一”的進(jìn)步，提高了煤礦開采效率，同時降低了采煤機的故障率以及維修成本。由PLC控制的MG700-WD交流變頻調(diào)速采煤機，能夠?qū)⒉擅簷C事故率控制在較低的范圍內(nèi)，同時由于PLC程序的開放性，可以更好地進(jìn)行人機對話，能夠在故障發(fā)生時較為準(zhǔn)確地定位故障位置。對于采煤機變頻調(diào)速系統(tǒng)，除去目前市面上已有的成熟產(chǎn)品外，還有很多學(xué)者對不同類型的變頻調(diào)速控制方式進(jìn)行了研究，目前已有一定的理論基礎(chǔ)，有待于在實際生產(chǎn)中進(jìn)行試驗以及普及。以ALPHA6900系列變頻器在采煤機中的應(yīng)用為例，可實現(xiàn)主從控制功能，同時還可以實現(xiàn)四象限運行，通過PLC控制電路，對變頻器的輸入輸出端口進(jìn)行實時監(jiān)控，采集包括轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等在內(nèi)的多種信息，確保系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。其中，采用ALPHA6900系列變頻器的電氣控制系統(tǒng)可以分為一拖一單/雙電機控制方式，通過采煤機工作環(huán)境的變化，對其牽引電機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)對采煤機設(shè)備的有效保護(hù)。

篇（2）

2．我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)師資隊伍建設(shè)的現(xiàn)狀及存在的問題

2．1師資隊伍建設(shè)的情況分析

我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)現(xiàn)有專任教師18名，老中青結(jié)合有梯度，師資隊伍年齡結(jié)構(gòu)比較合理，中青年教師14名，占77．8%，教師職稱符合要求，具有高級職稱的教師共4名，占22．2%，具有中級職稱的教師12名，占66．7%，但具有雙師素質(zhì)的教師只有5名，占教師總?cè)藬?shù)的27．8%，根據(jù)教育部標(biāo)準(zhǔn)，“雙師型”教師人數(shù)合格比例應(yīng)為50%，優(yōu)秀比例應(yīng)為80%。而我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)“雙師型”教師比例只有42%，而且是包括獲得職業(yè)技術(shù)資格證書和曾下廠實踐的教師。

2．2師資隊伍建設(shè)存在的主要問題

(1)教師缺乏實踐鍛煉，來源單一。這是最主要的問題。目前的專職教師中，大學(xué)畢業(yè)后直接任專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的教師占專職教師總數(shù)的80%以上，基本上都是從學(xué)校到學(xué)校，由于教師的來源單一，這就使得“雙師型”師資隊伍建設(shè)的起點低，多數(shù)教師實踐能力、動手能力、實訓(xùn)教學(xué)、現(xiàn)場指導(dǎo)都處于弱勢，缺乏企業(yè)工作經(jīng)驗，對生產(chǎn)工藝流程不熟悉，難以勝任專業(yè)課程的教學(xué)工作。與社會需要的那種既有淵博的理論基礎(chǔ)知識又有豐富實踐工作經(jīng)驗的“雙師型”教師差距明顯。(2)從企業(yè)引進(jìn)的教師，缺乏教育教學(xué)理論。我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)有20%的專業(yè)教師是從行業(yè)企業(yè)調(diào)入的，他們雖然具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和閱歷，但在對專業(yè)知識的傳授與表達(dá)方式上卻不能適應(yīng)現(xiàn)代的教育教學(xué)理論，這也制約人才培養(yǎng)質(zhì)量水平的提高。(3)缺乏教育理論背景，教師的教育教學(xué)技能不足。我國職業(yè)教育的師資培養(yǎng)起步較遲，非師范類畢業(yè)的占有較大比例，特別是象機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)這樣的工科類專業(yè)，教師幾乎都是非師范類畢業(yè)生。因此教育理論背景相對缺乏，教師的教育教學(xué)技能存在較大的不足。(4)缺乏教學(xué)名師和專業(yè)帶頭人。目前機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)還沒有一個教學(xué)名師，也沒有專業(yè)帶頭人。專業(yè)改造、教學(xué)研究和改革、科技創(chuàng)新和課題開發(fā)等方面的工作就沒有領(lǐng)頭羊，在一定程度上影響了專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。

3．我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)“雙師型”教師的培養(yǎng)途徑

我校根據(jù)師資隊伍發(fā)展規(guī)劃，將采取得力措施，加強“雙師型”教師的培養(yǎng)。計劃每個學(xué)年的寒暑假安排各專業(yè)三分之一的教師到企業(yè)鍛煉，三年將全體教師輪遍，使教師都具有雙師素質(zhì)，既能講知識又能帶實訓(xùn)。(1)組織教師參加國家組織的各類執(zhí)業(yè)資格、職稱資格、考評員資格的培訓(xùn)和考試。(2)定期選派專業(yè)教師到企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實踐，豐富實踐經(jīng)驗，提高教學(xué)、生產(chǎn)、實習(xí)的指導(dǎo)能力。(3)在寒、暑假有計劃地選送專業(yè)骨干教師到教育部指定的全國中職教育師資培訓(xùn)基地學(xué)習(xí)。(4)對實驗、實訓(xùn)課教師，在不斷提高其實踐能力和動手能力的同時，加強對他們的理論培訓(xùn)，努力提高其學(xué)歷層次和理論水平，使他們逐步成為“雙師型”教師。(5)加強校企合作，互派互學(xué)相互指導(dǎo)提高實踐操作能力。(6)充分發(fā)揮現(xiàn)有資源，加強“雙師型”教師培養(yǎng)，通過科研、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)開發(fā)等方式帶動一批教師參與實踐和科研開發(fā)工作，提高教師的實踐能力。

4．制定“雙師型”教師的激勵措施

為了鼓勵教師取得“雙師型”教師資格，我校在加強“雙師型”教師培養(yǎng)的同時，制定以下激勵措施。(1)鼓勵、支持教師積極考取相關(guān)專業(yè)的職業(yè)資格證書。教師考取了本專業(yè)對口行業(yè)中、高級職業(yè)資格證書，報考費用由學(xué)校予以報銷。(2)對取得“雙師型”教師資格的教師，學(xué)校在制定職稱評審、骨干教師隊伍建設(shè)等方面要向“雙師型”教師傾斜。(3)教師下企業(yè)鍛煉每期約30天左右，學(xué)校按每天省內(nèi)35元、省外50元給予補貼(含食宿費用)，往來車旅費另行報銷。(4)根據(jù)需要，學(xué)校每年將從職工教育經(jīng)費中核撥一定比例的經(jīng)費用于“雙師型”教師的培養(yǎng)和獎勵。(5)積極組織教師開展職業(yè)教育研究，開展校內(nèi)、社會培訓(xùn)與技術(shù)服務(wù)，提升教師職業(yè)教育研究水平和社會服務(wù)能力。對組織對外培訓(xùn)和為企業(yè)開展了技術(shù)服務(wù)的教師，學(xué)校對每個培訓(xùn)班次和項目視規(guī)模與效果給予500－1000元獎勵。(6)對“雙師型”教師，各專業(yè)科優(yōu)先安排參與科研項目開發(fā)、教材編寫、主持或參與主持本專業(yè)范圍的實驗項目，實驗裝備開發(fā)，負(fù)責(zé)相關(guān)儀器、設(shè)備的維修，保養(yǎng)或解決較為復(fù)雜的技術(shù)問題，指導(dǎo)年輕教師進(jìn)行工程實踐能力培養(yǎng)等。

篇（3）

二、內(nèi)容摘要及關(guān)鍵詞..................................2

三、正文............................................3-9

四、參考文獻(xiàn)..........................................10

論文提綱

1、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

2、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

5、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

內(nèi)容摘要、關(guān)鍵詞

摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經(jīng)濟增長的重要推助力。現(xiàn)如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質(zhì)量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要概述，并展望其未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

探究機電一體化的發(fā)展及應(yīng)用

一、機電產(chǎn)品的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般機電一體化產(chǎn)品都具有自動監(jiān)視、提醒、報警等自動保護(hù)功能，可以減少和避免人身和設(shè)備事故，設(shè)備的使用安全性能明顯提高。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高

一體化的機電產(chǎn)品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設(shè)計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。

（三）人機交流和復(fù)合功能進(jìn)一步得到提升

一體化機電普遍采用電子屏數(shù)字顯示和程控技術(shù)，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)保護(hù)等便多的智能化功能，能在不同工作場合領(lǐng)域適應(yīng)更多的工作要求。

二、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床又稱數(shù)字控制機床，是配置程序控制系統(tǒng)的一種自動化機床。經(jīng)大量試驗數(shù)據(jù)表明，機電一體化技術(shù)是數(shù)控機床發(fā)展的可靠支撐，不僅提了升數(shù)控機床的加工精度、加工質(zhì)量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業(yè)生產(chǎn)要求。數(shù)控機床的實際生產(chǎn)制造過程中，機電一體化技術(shù)為總線系統(tǒng)和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數(shù)控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數(shù)控機床的排斥效應(yīng)，為機床使用周期的延長、生產(chǎn)效率的提高奠定了良好基礎(chǔ);其次，用戶可以按照實際生產(chǎn)需求，對操作管理進(jìn)行自定義設(shè)計，大幅度提高了數(shù)控機床的智能化水平。

（二）分布式控制系統(tǒng)

機電一體化技術(shù)應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)，可以針對性解決集中控制系統(tǒng)的不足。首先，便于分布式控制系統(tǒng)進(jìn)行控制流程簡化，提高操作穩(wěn)定性，進(jìn)而實現(xiàn)對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統(tǒng)運行的安全管理。具體來講，分布式系統(tǒng)與機電一體化技術(shù)的結(jié)合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產(chǎn)情況，主機可以進(jìn)行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優(yōu)化在線生產(chǎn)以及生產(chǎn)計劃等功能，大幅度減少因控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致的一系列后續(xù)問題。

（三）全自動照相機

全自動照相機是機電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一代表性產(chǎn)品。該類型照相機可以利用微電子技術(shù)，根據(jù)光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進(jìn)行最優(yōu)化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協(xié)作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復(fù)雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進(jìn)技術(shù)。

（四）工業(yè)機器人

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，危險生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及作業(yè)環(huán)境惡劣等情況在所難免，這導(dǎo)致人工操作存在諸多安全隱患。基于此，人們結(jié)合機電一體化技術(shù)，利用機器人代替人工進(jìn)行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業(yè)危險性，有效避免安全事故頻發(fā)問題。縱觀工業(yè)機器人發(fā)展史，有3個重要轉(zhuǎn)折點：第一代機器人只能機械性重復(fù)簡單工作，其自動化水平以及對于外界環(huán)境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進(jìn)行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當(dāng)下機電一體化技術(shù)的研發(fā)核心課題。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）人工智能

人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，為機電一體化技術(shù)的智能化建設(shè)提供了可靠技術(shù)支撐。人工智能，就是指機械設(shè)備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進(jìn)行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發(fā)展。與此同時，學(xué)習(xí)能力也是人工智能技術(shù)的重中之重，可以有效提升機電設(shè)備控制管理系統(tǒng)的精確性、高效性。

（二）網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今社會是信息化時代，網(wǎng)絡(luò)化是機電一體化技術(shù)發(fā)展的重要發(fā)展趨勢。網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)的合理應(yīng)用，可以強化機電一體化的遠(yuǎn)程管控質(zhì)量，工作人員不需要對生產(chǎn)車間進(jìn)行實時監(jiān)控，就可以在任何時間、地點反饋生產(chǎn)信息，對生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行動態(tài)管理，并根據(jù)實際情況，及時采取應(yīng)對措施。

（三）模塊化

實現(xiàn)模塊化是機電一體化發(fā)展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產(chǎn)品五花八門，且不同配件往往產(chǎn)于不同的制造廠商，導(dǎo)致同一類型的機械設(shè)備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出了更嚴(yán)格的要求，真正實現(xiàn)產(chǎn)品模塊化，并不容易。因此，相關(guān)人員應(yīng)加大研發(fā)力度，充分調(diào)動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統(tǒng)一化奠定堅實基礎(chǔ)。

四、缺乏全、系統(tǒng)的并且實地性的專業(yè)信息平臺

為應(yīng)對技術(shù)壁壘和反傾銷，應(yīng)由政府和行業(yè)協(xié)會、出口企業(yè)建立全面系統(tǒng)的專業(yè)信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調(diào)控和監(jiān)督作用難以有效發(fā)揮，行業(yè)協(xié)會的作用也很難到位，企業(yè)對國際標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)口國標(biāo)準(zhǔn)等信息滯后，技術(shù)發(fā)展遇到壁壘。

五、應(yīng)有的技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系不完善

我國有許多產(chǎn)品沒有建立統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，存在有標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一或低于標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。這對于向其它國家作為主機出口發(fā)展方向的企業(yè)是一個無缺失。執(zhí)法的不嚴(yán)不及明也使企業(yè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，使我國機電產(chǎn)品在國際市場存在很大的質(zhì)量疑問。

要使我國的機電產(chǎn)品在國際上有一足之地，要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)的建設(shè)。

六、結(jié)束語

綜上所述，機電一體化包含計算機技術(shù)、機械加工技術(shù)、電子信息技術(shù)等多方面內(nèi)容，對社會生產(chǎn)力以及工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進(jìn)，才能保障我國工業(yè)生產(chǎn)力在國際市場占有一席之地。因此，相關(guān)政府主管部門應(yīng)健全制度體系，完善生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，積極拓展資金渠道，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新技術(shù)，促進(jìn)機電一體化在人工智能、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化、綠色化等方面實現(xiàn)大跨步的飛躍，為社會發(fā)展以及GDP增長提供可靠推助力。

參考文獻(xiàn)

1、謝明揚，杜明鑒.機電一體化技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展研究[J].南方農(nóng)機，2018，49(09):144+148.

篇（4）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。

一、機電一體化的核心技術(shù)

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術(shù)

機械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮。現(xiàn)代機械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術(shù)

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(guān)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(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。

（三）信息處理技術(shù)

機電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計算機）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。

（四）驅(qū)動技術(shù)

電機作為驅(qū)動機構(gòu)已被廣泛采用，但在快速響應(yīng)和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發(fā)展內(nèi)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(qū)動單元。

（五）接口技術(shù)

為了與計算機進(jìn)行通信，必須使數(shù)據(jù)傳遞的格式標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化。接口采用同一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設(shè)計。目前，技術(shù)人員正致力于開發(fā)低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導(dǎo)纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標(biāo)準(zhǔn)化等問題。

（六）軟件技術(shù)

軟件與硬件必須協(xié)調(diào)一致地發(fā)展。為了減少軟件的研制成本，提高生產(chǎn)維修的效率，要逐步推行軟件標(biāo)準(zhǔn)化，包括程序標(biāo)準(zhǔn)化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域

（一）數(shù)控機床

數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)。

2、開放性設(shè)計，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二、三維加工過程的動態(tài)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(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計，不僅豐富了數(shù)控功能，同時也加強了CNC系統(tǒng)的控制功能。

5、能實現(xiàn)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(wù)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(tǒng)中去。

6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)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(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。

（二）計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）

CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動態(tài)最優(yōu)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(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。

（三）柔性制造系統(tǒng)（FMS）

柔性制造系統(tǒng)是計算機化的制造系統(tǒng)，主要由計算機、數(shù)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(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。

（四）工業(yè)機器人

第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運動，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)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(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没坏?代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。

三、機電一體化技術(shù)的發(fā)展前景

縱觀國內(nèi)外機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀和高新技術(shù)的發(fā)展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發(fā)展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統(tǒng)機械自動化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動著機電一體化產(chǎn)品向智能化方向發(fā)展。智能機電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統(tǒng)化

系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。

（三）微型化

微型機電一體化系統(tǒng)高度融合了微機械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機電一體化的一個新的發(fā)展方向。國外稱微電子機械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進(jìn)入一般機械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產(chǎn)品的一個發(fā)展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時也可以不斷擴大生產(chǎn)規(guī)模。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展對機電一體化有重大影響，使其朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。機電一體化產(chǎn)品的種類很多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也不同。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

（六）綠色化

工業(yè)的發(fā)達(dá)使人們物質(zhì)豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重污染，于是綠色產(chǎn)品應(yīng)運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態(tài)環(huán)境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢時能回收利用。綠色制造業(yè)是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式。

綜上所述，機電一體化技術(shù)是眾多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。它促使機械工業(yè)發(fā)生戰(zhàn)略性的變革，使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求，而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。

【參考文獻(xiàn)】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京機械工業(yè)出版社,2004.

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一、機電一體化的基本概念

機電一體化是在以機械、電子技術(shù)和計算機科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護(hù)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(hù)措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)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(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預(yù)定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)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(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四）具有復(fù)合功能并且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴大。

（五）調(diào)整和維護(hù)方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。

機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。

③機電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復(fù)印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

篇（6）

2傳感器技術(shù)在機電技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用

由于傳感器的電磁兼容性能比較強，因此具有較高的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)可行性，同時還不容易丟失其中的模塊參數(shù)。智能濾波算法以及A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)都在傳感器當(dāng)中得到了應(yīng)用，就算是滿量程的時候，傳感器仍然可以使穩(wěn)定的輸出碼得到保證。傳感器的通訊接口屬于標(biāo)準(zhǔn)的接口，其能夠與計算機進(jìn)行直接的連接，同時也可以連接標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制總線，具有十分靈活的使用方式。

2.1在機器人中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

作為典型的仿生裝置，機器人對傳感器技術(shù)進(jìn)行了充分的應(yīng)用。通過將感知到的物理量向電量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，機器人就可以實現(xiàn)信息輸出，在這個過程中對機器人傳感技術(shù)進(jìn)行了充分的利用，其中包括兩方面的內(nèi)容，也就是外部傳感器以及內(nèi)部傳感器。外部傳感器需要通過檢測外部信息，從而對工作環(huán)境進(jìn)行判別，為機器人提供必要的信息，使之能夠?qū)Σ僮鲗ο筮M(jìn)行準(zhǔn)確的控制。而實施系統(tǒng)的控制是內(nèi)部傳感器的主要功能，其能夠?qū)C器人的狀態(tài)進(jìn)行有效的檢測，保證機器人在工作的過程中能夠按照要求來進(jìn)行。內(nèi)部傳感器可以將具有價值的信息提供給外部傳感器，從而能夠使機器人對外部的環(huán)境產(chǎn)生有效的感知，并且將相應(yīng)的動作做出。與此同時，在科技生產(chǎn)的過程中，還可以利用對機器人的操作從而能夠?qū)Ψ答伒囊庖娺M(jìn)行獲取。

2.2在機械制造行業(yè)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

由于在機械制造行業(yè)當(dāng)中需要實施包括加工精度等在內(nèi)的動態(tài)特性測量，因此要利用傳感器針對機械阻抗以及振動等相關(guān)部件當(dāng)中的參數(shù)進(jìn)行測量，從而對其動態(tài)特性進(jìn)行檢驗。如果需要在線監(jiān)測與控制超精加工中的零件尺寸的時候，就要利用傳感器將相關(guān)的信息提供出來。比如利用傳感器針對數(shù)控車床中車刀的位置進(jìn)行檢測；由于工件的表面精度以及尺寸在很大程度上都會受到刀尖形狀的影響，可以采用在車刀上放置的振動傳感器對其鋒銳的程度進(jìn)行檢驗。還可以利用液面?zhèn)鞲衅麽槍σ簤合到y(tǒng)中的油量以及車床中的油進(jìn)行監(jiān)測。

2.3在環(huán)境當(dāng)中傳感技術(shù)的應(yīng)用

傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測當(dāng)中通常具有一系列的優(yōu)點，其中包括無需專人現(xiàn)場維護(hù)、可以長期不用對電池進(jìn)行更換、具有十分簡單的布置等。可以利用對節(jié)點進(jìn)行密集的布置，從而對微觀的環(huán)境因素進(jìn)行觀察。在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域當(dāng)中對傳感器網(wǎng)絡(luò)具有非常廣泛的應(yīng)用，其中包括微觀觀測生物群落、森林火災(zāi)報警、觀察氣象現(xiàn)象、觀測海島鳥類的生活規(guī)律等。

2.4在火災(zāi)報警當(dāng)中傳感器技術(shù)的應(yīng)用

防災(zāi)報警裝置是現(xiàn)代建筑必須要具備的，其中最為關(guān)鍵的就是火災(zāi)報警系統(tǒng)。在發(fā)生火災(zāi)的時候一般都會出現(xiàn)有害氣體、高溫、火光以及煙霧等。如果將傳感器運用到火災(zāi)報警系統(tǒng)當(dāng)中，就可以對異常的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，使之變成容易進(jìn)行傳送的形式，然后就可以利用消防網(wǎng)絡(luò)向指揮中心提供火災(zāi)地點的報告。

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促進(jìn)機電一體化產(chǎn)品獲得更強大功能、更優(yōu)越性能，更高的智能化性能，促使企業(yè)獲得更為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，進(jìn)而謀求更大的生產(chǎn)小小。機電一體化技術(shù)在煤礦開采和運輸裝備的應(yīng)用和推廣，展現(xiàn)了多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的功能價值，以及最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，為實現(xiàn)高效、安全、可持續(xù)的煤炭工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供重要保障。機電一體化的發(fā)展降低生產(chǎn)煤礦勞動難度和提高安全系數(shù)，為傳統(tǒng)的機械行業(yè)注入新鮮血液，實現(xiàn)文明生產(chǎn)；

2）煤礦機電一體化技術(shù)有效融合了機械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)

在一定程度上提高了煤礦機械設(shè)備的安全性能、經(jīng)濟效益性能、可靠性能、可操作性能等，同時，對于機械設(shè)備的作業(yè)精度、作業(yè)效率等也有了很大程度的改進(jìn)，使得機械設(shè)備更方便進(jìn)行安裝拆除，便于日后的機器維護(hù)和現(xiàn)場在線監(jiān)控，當(dāng)機械設(shè)備發(fā)生故障時，可自動報警并實行故障自診，優(yōu)化了機械操作工作人員的工作環(huán)境和條件，不但提高了機器設(shè)備的工作效率，更達(dá)到了節(jié)能降耗，延長機械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率的目的。有效解決實踐應(yīng)用管理問題，發(fā)揮機電一體化技術(shù)全方位優(yōu)勢，不但提高機電技術(shù)生產(chǎn)制造水平，增加產(chǎn)品的多功能性質(zhì)，還節(jié)約能源資源和減少材料消耗，降低煤礦企業(yè)成本支出，而且在更新煤礦企業(yè)機械設(shè)備系統(tǒng)，改造陳舊老化的機器設(shè)備以及引入新技術(shù)產(chǎn)品方面取得突出的成效；

3）煤礦機電一體化產(chǎn)品在煤礦企業(yè)的應(yīng)用，一方面能有效提高工作效率

改進(jìn)落后的生產(chǎn)作業(yè)方式，降低操作人員的勞動量，大幅度提高勞動生產(chǎn)率和工作效率，另一方面也有利于提高作業(yè)人員安全操作質(zhì)量和改善工作環(huán)境。除外，通過機電一體化設(shè)備在煤炭的采掘、運輸過程的應(yīng)用，更有利于減輕礦工繁重的體力勞動，降低事故發(fā)生率，避免工傷事故的發(fā)生，保證了礦工的人身安全；

4）煤礦機電一體化技術(shù)的運用能促進(jìn)煤炭產(chǎn)量的提高

提高企業(yè)的經(jīng)濟收益，積極推動企業(yè)經(jīng)濟快速發(fā)展的同時也增加礦工的勞動收入，改善礦工的生活質(zhì)量。此外煤礦機電一體化技術(shù)保障礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)實行，為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。這些機械設(shè)備在煤礦生產(chǎn)過程中的廣泛應(yīng)用，不但能減輕技術(shù)操作人員的工作負(fù)擔(dān)和降低操作難度，而且提高了煤礦的生產(chǎn)水平和管理能力，創(chuàng)造了不可估計的經(jīng)濟效益和社會效益。

2探索加強煤礦機電技術(shù)一體化應(yīng)用的途徑

1）引進(jìn)國外先進(jìn)煤礦機電技術(shù)一體化技術(shù)和設(shè)備，大力推廣與使用機電一體化，不斷提高設(shè)備的質(zhì)量，改進(jìn)和升級性能。

機電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié)，但是我國在開發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面基礎(chǔ)薄弱，相對國外先進(jìn)機電設(shè)備技術(shù)還是比較落后的，與世界先進(jìn)技術(shù)水平也存在很大差距。因此，必須掌握信息時代機電一體化技術(shù)能力操作，關(guān)注相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，適時引進(jìn)國內(nèi)應(yīng)用實踐。同時國家要積極鼓勵企業(yè)開發(fā)擁有自己知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和專利產(chǎn)品以及裝置技術(shù)設(shè)備；要關(guān)注國內(nèi)外高新信息技術(shù)的發(fā)展，將那些先進(jìn)的高新技術(shù)運用于煤礦機電一體化產(chǎn)品，從而提高煤礦現(xiàn)代化和科學(xué)先進(jìn)化發(fā)展，達(dá)到煤礦自動化生產(chǎn)，適應(yīng)企業(yè)綜合自動化的需要。

2）大力加強我國煤礦機電一體化技術(shù)產(chǎn)品的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和通用化的提高

要選用開放性和可靠性的通信技術(shù)，促進(jìn)企業(yè)煤礦機電一體化技術(shù)向著智能化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，廣泛的應(yīng)用到我國煤礦安全監(jiān)控體系中；煤礦機電一體化產(chǎn)品需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能判斷機電設(shè)備好壞和周圍環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境并以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時能快速地對所采集的信息進(jìn)行自動分析，發(fā)出診斷結(jié)果；加強煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控體系管理，確保煤礦機電設(shè)備的持續(xù)良好運行，并為煤礦機械設(shè)備使用壽命、礦工生命安全提供完善保障。提高機電設(shè)備自身的安全可靠程度和自動化程度，做好煤礦安全管理工作，確保煤礦工人的安全，推動我國煤礦事業(yè)的發(fā)展；

3）強化作業(yè)人員基礎(chǔ)設(shè)備技術(shù)培訓(xùn)，提高職工職業(yè)素質(zhì)道德。

企業(yè)組織鼓勵職工學(xué)習(xí)技術(shù)、鉆研業(yè)務(wù)，掌握機電技術(shù)一體化技能操作，精選技術(shù)骨干做導(dǎo)師，積極開展導(dǎo)師帶徒活動，認(rèn)真培訓(xùn)煤礦礦機電設(shè)備技術(shù)后備人才，提高了職工的安全思想和業(yè)務(wù)技能以及工作責(zé)任意識。企業(yè)要建立全礦范圍內(nèi)營造尊重知識、尊重人才的良好氛圍，提高技術(shù)人員待遇，穩(wěn)定現(xiàn)有的機電一體化技術(shù)隊伍；同時著手培養(yǎng)基礎(chǔ)好、有事業(yè)心、敬崗愛業(yè)的技術(shù)作業(yè)人員，增強了技術(shù)后備力量。

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二、以工作分析為依據(jù)確定專業(yè)職業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)

在企業(yè)和畢業(yè)生調(diào)研的基礎(chǔ)上，召開了由具有豐富企業(yè)工作經(jīng)驗的一線工作人員和技術(shù)管理人員組成的企業(yè)實踐專家研討會。邀請熟悉典型工作任務(wù)開發(fā)流程的全國著名課程專家擔(dān)任主持人，通過企業(yè)實踐專家的深度交流，對機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的職業(yè)崗位群進(jìn)行認(rèn)真剖析，從一系列具有代表性的典型崗位中確定，機電產(chǎn)品生產(chǎn)和機電設(shè)備的維修與維保以及樓宇自動化控制系統(tǒng)維修和維保為學(xué)校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的兩個專門化發(fā)展方向。通過對兩個專門化方向的主要就業(yè)崗位群的工作情境、工作方式、工作內(nèi)容、工作過程進(jìn)行分析，根據(jù)工作要素相近性和代表性，將工作任務(wù)進(jìn)行歸類整理，確定機電產(chǎn)品生產(chǎn)和機電設(shè)備的維修與維保專門化方向的主要崗位群是機電產(chǎn)品生產(chǎn)操作工、機電設(shè)備維保與維修工。提煉各崗位群的典型工作任務(wù)，從崗位群的典型工作任務(wù)分析入手得到完成典型工作任務(wù)所需職業(yè)能力，明確了機電產(chǎn)品生產(chǎn)和機電設(shè)備的維修與維保專門化方向的崗位能力需求。

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2變頻技術(shù)在煤礦機電工程中的應(yīng)用

在煤礦機電工程中，變頻技術(shù)在很多機電設(shè)備中都得到了應(yīng)用，變頻技術(shù)不但能夠使得電機的工作狀態(tài)更加容易調(diào)節(jié)，而且通過現(xiàn)代控制技術(shù)能夠?qū)C電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程、智能的操作。

2.1變頻技術(shù)在提升機中的應(yīng)用實踐

在現(xiàn)代煤礦機電工程中，煤礦提升設(shè)備的主要認(rèn)為就是將煤礦中的礦石與生產(chǎn)工作人員運送到預(yù)先設(shè)置的地點，可以看到煤礦提升設(shè)備在煤礦的生產(chǎn)中作用無法被替代。但是煤礦由于生產(chǎn)的需要，提升設(shè)備需要頻繁的調(diào)整期提升的速度，并且常常需要關(guān)閉與啟動。傳統(tǒng)的對煤礦提升設(shè)備進(jìn)行調(diào)速需要將金屬電阻裝入提升設(shè)備的電機控制電路之中，從而可以不斷的調(diào)整電阻的大小來控制電機的運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置需要消耗大量的能源，并會產(chǎn)生大量不需要的熱量。而且傳統(tǒng)的提升設(shè)備的調(diào)速裝置的調(diào)速范圍非常有限，調(diào)節(jié)精度也不高。特別是在控制提升設(shè)備的下降的時候還需要使用制動裝置控制速度，所以對于電力資源的浪費是很大的，也會對煤礦生產(chǎn)過程造成隱患。而將變頻技術(shù)應(yīng)用在煤礦提升設(shè)備之中，可以從根本上解決傳統(tǒng)的變速裝置所帶來的問題，不僅僅使得設(shè)備的運行更加平穩(wěn)，而且使得生產(chǎn)過程更加安全。變頻技術(shù)的使用可以減少設(shè)備中繼電器的使用數(shù)量，減少電路的維護(hù)費用。而變頻技術(shù)的控制精度相對于傳統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)裝置也具有更大的優(yōu)勢，可以通過修改電路變成命令來實現(xiàn)對煤礦提升設(shè)備的系統(tǒng)功能的改變。事實上，通過變頻技術(shù)改變了提升設(shè)備的通過機械摩擦控制下降速度的減速方式，降低了設(shè)備磨損，延長了機電設(shè)備的使用壽命。

2.2變頻技術(shù)在皮帶設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，皮帶設(shè)備與提升設(shè)備相比需要更加的功率。皮帶設(shè)備的工作原理是通過點擊轉(zhuǎn)動牽動皮帶的運轉(zhuǎn)，從而將皮帶上的礦石輸送到設(shè)備的地點。皮帶設(shè)備的工作原理要求其的運作必須通過輪轂與皮帶的相互摩擦而實現(xiàn)。皮帶設(shè)備的運作需要降到的啟動電流，目前我國國內(nèi)大部分的煤炭企業(yè)使用液力耦合設(shè)備來實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，在軟啟動的時候啟動電流非常大，不僅僅使得電路中電壓產(chǎn)生較大的起伏，而且會加速皮帶設(shè)備中零件的損壞。液力耦合設(shè)備在運作過程中會產(chǎn)生大量熱量，使得相關(guān)設(shè)備的內(nèi)部溫度上升，最終導(dǎo)致設(shè)備機械磨損增加，最終也會造成設(shè)備運行的安全隱患。將變頻技術(shù)引入到皮帶設(shè)備中，不但能夠取代液力耦合設(shè)備實現(xiàn)皮帶設(shè)備的軟啟動，而且使得皮帶設(shè)備在運行和啟動、停止過程中更加穩(wěn)定，并且使得皮帶設(shè)備的能源利用率大大提高。

2.3變頻技術(shù)在通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)的機電工程中，通風(fēng)設(shè)備由于其自身的作用在煤礦企業(yè)的所有機電設(shè)備中占據(jù)了非常重要的位置。為了保證生產(chǎn)現(xiàn)場的空氣流通，需要通風(fēng)設(shè)備一致工作。但是隨著開采深度的增加，對于風(fēng)壓的要求也越來越高，通風(fēng)設(shè)備的功率也會隨之增加。這種情況下，要求通風(fēng)設(shè)備應(yīng)該具有隨著開采深度的變化而不斷的變化。并且通風(fēng)設(shè)備在啟動的時候，需要較大的啟動電流。而是用變頻技術(shù)之后可以對通風(fēng)設(shè)備轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行有效的控制，從而極大的減少能源的消耗，并增加通風(fēng)設(shè)備的使用壽命。

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2、加強對設(shè)備的現(xiàn)場管理

（1）安裝質(zhì)量；機電設(shè)備能否安全運行，設(shè)備的安裝作為其保證的第一個環(huán)節(jié)其重要性是顯而易見的。針對安裝環(huán)節(jié)，不僅僅著重于安裝時的小心、謹(jǐn)慎安裝前對流程的安排、以及安裝前的審核、批準(zhǔn)，這每一個環(huán)節(jié)都有可能發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而縱觀礦難的發(fā)生十之八九的原因大多也都是出在細(xì)節(jié)上的，俗話講“小心駛得萬年船”從細(xì)節(jié)入手狠抓質(zhì)量，這是一個成熟企業(yè)應(yīng)該具備的特性。（2）提高設(shè)備的運行質(zhì)量；首先，煤礦施工企業(yè)應(yīng)該制定針對不同設(shè)備的，與之相符的檢查制度，對設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的點檢；然后，通過對機電設(shè)備的長時間觀察，對其溫度、振動等數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的整理，并以此為基礎(chǔ)建立科學(xué)合理的點檢表，這樣除了有助于對機電設(shè)備的工作狀態(tài)有一個更清除的了解外，一旦發(fā)現(xiàn)故障也能更快更準(zhǔn)確的找到故障的張銘良鄭州煤炭工業(yè)（集團(tuán)）工程有限公司河南鄭州450043根源并做出解決。最后，確保點檢工作科學(xué)有效的進(jìn)行，技術(shù)人員也要對設(shè)備進(jìn)行跟蹤調(diào)查，及時檢查、維護(hù)、維修并制定相應(yīng)的點檢周期。（3）提高對設(shè)備檢修的質(zhì)量；對于已經(jīng)發(fā)生故障的設(shè)備在處理時一定要遵循下列步驟。首先，在對設(shè)備停產(chǎn)檢修之前嚴(yán)格的制定相關(guān)檢修計劃報告，待相關(guān)部門的審核通過之后，再進(jìn)行檢修，檢修完畢之后還要對設(shè)備進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的調(diào)試運轉(zhuǎn)；其次，加大力度，盡量確保每臺設(shè)備的檢修都有專門的人負(fù)責(zé)，落實到實處的責(zé)任制也能從另一方面提高技術(shù)人員的責(zé)任心；每一個環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣，發(fā)揮多個部門的協(xié)調(diào)作用，也能減少在工作中的紕漏。

3.有針對性的建立健全規(guī)章制度

在機電技術(shù)管理中為了達(dá)到預(yù)防煤礦安全事故的目的，應(yīng)該運用各種合適有效的手段，針對各個不同的崗位制定出相應(yīng)的規(guī)章制度和相應(yīng)的操作手段。對以前發(fā)生過的安全事故要進(jìn)行總結(jié)，以此增強企業(yè)的安全防患意識，從業(yè)人員也可從其中得到教育；嚴(yán)格落實既已制定的規(guī)章制度，對于生產(chǎn)、管理中出現(xiàn)的違規(guī)行為，要進(jìn)行嚴(yán)厲的懲處；從制度上保證煤礦的安全生產(chǎn)，最大限度的限制安全事故的發(fā)生。

4.更新設(shè)備，嚴(yán)把設(shè)備檢驗

在已發(fā)生的煤礦企業(yè)生產(chǎn)安全事故中，由于機器的老化所誘發(fā)的安全事故屢見不鮮；針對這一點我們應(yīng)該做到最設(shè)備及時的檢查更新，一旦發(fā)現(xiàn)過于陳舊、或者帶病運轉(zhuǎn)的機電設(shè)備時，應(yīng)及時的進(jìn)行更換，為安全生產(chǎn)打下堅實的基礎(chǔ)；其次在設(shè)備和配件的選擇時盡量的選擇擁有產(chǎn)品合格證的定點生產(chǎn)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品。最后，對于變壓器和電器插件等一系列專業(yè)性要求較高的產(chǎn)品應(yīng)該首先在通過專門實驗室的標(biāo)準(zhǔn)檢測合格之后才能正式投入使用，最大化的確保機電設(shè)備的安全入礦。

5.有針對性的建立機電管理機構(gòu)

煤礦施工企業(yè)所用到的設(shè)備具有品種多、各個設(shè)備專業(yè)性強的特點。為實現(xiàn)對設(shè)備的妥善管理，應(yīng)該根據(jù)不同設(shè)備的不同屬性去建立管理機構(gòu)；這也是檢驗煤礦企業(yè)是否正規(guī)的一個重要因素。首先，在人員配備、體系結(jié)構(gòu)和組織形式方面的設(shè)置應(yīng)該做到因地制宜、量材使用避免模式的單一。其次，對于區(qū)域較大的煤礦應(yīng)該專門設(shè)立相應(yīng)的機電管理科，對該區(qū)域內(nèi)的機電工作、設(shè)備管理統(tǒng)籌分化，進(jìn)行統(tǒng)一的管理、調(diào)度；相反對于區(qū)域較小的煤礦則可以采取機電管理科和工作區(qū)合并的方式，這樣不僅對工作內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)，也較大的節(jié)約了人力資源。