关键词：机电一体化；概念；核心技术；应用
Abstract: the development of modern science and technology caused the engineering field and the technological transformation of the revolution. In engineering, electronic and computer technology because of the rapid development and to the penetration of mechanical industry by the formation of the electromechanical integration, the mechanical industry technical structure, mechanical products, function and composition, production methods and management system changed, that industrial production by "mechanical electrification" entered the "mechanical and electrical integration" feature stage of development. This article mainly for mechanical and electrical integration concept, core technology, mechanical and electrical integration advantages and application of a simple discusses, for we exchange.
Keywords: mechanical and electrical integration; Concepts; The core technology; application
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
一、机电一体化的基本概念 机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
二、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
机械本体技术。
现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
传感技术。
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
信息处理技术。
为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
驱动技术。
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件- 传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
接口技术。
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。
（六）软件技术。
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
三、与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。 （一）使用安全性和可靠性提高。
机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。（二）生产能力和工作质量提高。
机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。 （三）使用性能改善。
机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作（四） 具有复合功能并且适用面广。
【关键字】机电，一体化，数控技术
目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体，机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。数控加工技术是一项能大幅度提高机械加工件精确度及其生产效率的先进制造技术，不仅能适应单件、各种批量生产，还能加工传统方法难加工的形状复杂、精确度高的零件。因此，发展现代化的数控加工技术及其装备、相关的加工工艺，是机械制造业实现自动化、柔性化及集成化生产的基础，它将促进机械制造业产品结构、生产方式及管理体制发生深刻变化，更好地发挥数字技术及信息技术对提升制造水平的重大作用。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。
1数控技术的发展趋势。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。
2智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势。21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。
网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何（how）加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEP-NC），其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。
3对我国数控技术及其产业发展的基本估计。我国数控技术起步于1958年，发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50%，配国产数控系统（普及型）也达到了10%。纵观我国数控技术的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩：
（一）奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。
（二）初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。
（三）建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。
4对我国数控技术和产业化发展的战略思考
（一）战略考虑。我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。
（二）发展策略。从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。
一、具体思路及解决方案
挤公交时站在下车门前台阶下的乘客，要小心了，电动门和关势十分凶猛。笔者有两双皮鞋被车门刮坏，这和电动门的结构和传动控制有很大关系，经思考做出解决思路如下：
1. 从根本上解决问题
（1）限制乘客人数（估计公交公司不会乐意）；
（2）合理分布空间把车门处空出来（可以尝试）。
2. 从技术上解决问题
（1）更换门的开关形式，如采用外开门、上翻门、侧拉门。
方案①：外开式车门类似于家居门，特别适合于长途客车使用，而城市公交车一般适用于穿行市区车流量很高的地方，而且下班高峰，乘客拥挤，如果结构上不够结实，很容易挤开车门，发生危险，所以目前很少采用。而适用于跑车的上翻车门与适用于面包车的侧滑车门都有结构上和空间上的局限，不太适合作公交车门，因此目前一般采用内陷式折叠车门。笔者认为外开式车门可以减小公交车内部空间的占用，如果采用长途客车的外摆门，公交车下车时的拥挤和挤鞋问题可以很好解决。
（2）在门的活动路径上增设感应器来示警。
方案②：如图1多次测量门的各个位置，取交点BC 用平滑的曲线连接ABCD，流出一定的预留量H得区域S， S区域用整块薄板覆盖，并取三个点装设金属箔式压力传感器，箔式应变片贴在合金钢做的弹性体上，具有测量范围宽、精度高、温度特性好等特点，属于电阻应变式传感器。电路图如图2。
图2中调节R1即可调节装置的灵敏度，还可以在三极管Q1集电极输出加装二极管蜂鸣器示警。
（3）在传动机构上安装应力感应装置，当关门时受到阻力就停止或反转电机。
1-拉杆2-锁紧螺母3-调整螺母4-超越离合器的星轮5-安全离合器左半部6-安全离合器右半部7-弹簧8-圆销9-弹簧座10-蜗杆
图3加装安全离合器
方案③：在电机传动轴上加装安全离合器。如图3其中1固定在轴Ⅰ上，轴Ⅰ通过花键与轴Ⅱ保持传动比，当应力过大时，离合器松开，调节弹簧预紧力可调节灵敏度。通过在安全离合器上加装电刷、触点，可实现电机的自动反转，即车门卡住后自动弹出，同时在行程极限位置加设行程开关，其电机控制电路如图4所示。
（4）将电机的转速调到人可以反应的地步，并把门框制作得尽可能光滑。
方案④:只需通过改变传动比或气压传动中流量控制阀的大小，就可以达到降低门关闭的速度的目的。其次将金属门换成复合材料门，以高强框架结构保证门的安全性，以弹性基体来减小碰撞冲击的强度。
二、总结方案
各方案比较可知，方案①因为车门的设计改造对结构、制造、装配带来了麻烦，成本高，工时长，挤占乘客空间，也不见得安全性提高了。最重要的是，降低客车厂的销售量，常规开启方式的客车销量反而增大，外开门设计要国家交通运输部下硬性规定才可以实施。所以目前不可行。方案②采用了传感器，可以保证最大的安全系数，所以可以实行。方案③智能化程度最高，体现了机电一体化智能化，所以既可行又操作方便。方案④可以应用于整个车辆的改进，也可以仅把门的动力传动部分改造来取得最廉价的改进效果。
（作者单位：海军航空工程学院，
关键词：电工新技术；机电一体化；自动控制技术；应用
电工新技术对机电一体的发展有着重要的作用，能够为机电一体化技术提供各种各样的产品，逐渐丰富的机电一体化产品，对于机电一体化事业的发展有着积极的促进作用。所以要重视对电工新技术的开发，充分发挥电工新技术的基本功能，将电工新技术与机电一体化技术有机结合在一起，保障机电一体化产品处于稳定的生产环境中，提高机电产品的工作的质量和工作效率，最终实现更好地节约能源的目的，以将机电一体化事业推向一个高峰。为此要深入了解电工新技术的基本概念和未来的前景，积极促进电工新技术在机电一体化中的应用。
1电工新技术分析
1.1电工新技术发展和应用的作用
目前，电工新技术已经形成一定的规模，电工新技术几乎可以应用到各个领域，其本身的应用范围很广，在可再生能源发电技术、轨道交通及电动车、医学诊疗技术、机电一体化技术等方面都有重要的应用价值和发展前景.电工新技术的应用极大地促进了我国生产力的发展，使我国的国民经济更加快速稳定。总之，近几年电工新技术虽然没有信息技术发展的迅速，但是本身具有巨大发展潜力，对于我国生活中的各个方面都有积极的影响，可以极大地提高人民的生活质量，提高我国的科学技术水平。所以，要积极促进电工新技术在机电一体化中的应用，充分发挥其经济优越性和实用性。
1.2电工新技术
电工新技术主要以电磁现象和新技术为基础，不断衍生出各类高新技术，并且不断地研发出新的产品，以为人们的生产和生活提供便利，电工新技术在原有产品改进方面也有着积极的作用，从而对产品进行改进，使其具有更多的全新功能。但是电工新技术由于受到技术水平的限制，并没有得到大规模应用，还有待于进一步开发。
1.3电工新技术未来前景
进入21世纪之后，人们在实际的产品应用中越来越发现电工新技术的重要的作用，为此目前电工新技术的发展十分迅速。逐渐与电工新理论、新技术、新材料融合在一起，并与电磁流体力学、生物电磁学各个学科紧密结合在一起，形成了电工新技术。因此，电工新技术具有各个高新技术的优点，在医学诊疗技术、可再生能源发电技术、机电一体化技术等方面都有广泛的应用，对于国民经济的发展有着重要的影响。
2电工新技术在机电一体化中的应用
随着电工新技术的不断更新，极大的促进了机电一体化的发展，在触摸屏技术、自动监控制技术、运动控制卡等技术中都有广泛的应用，以下将具体阐述电工新技术在机电一体化中的应用情况进行详细的阐述。
2.1自动化控制技术的运用
自动化控制技术最主要的部分是自动控制系统，通过实现自动化控制，将其与机电自动化技术结合在一起，可以很好地处理设备出现的偏差，并且通过对比例控制器、积分控制器的使用，提高测量的快速性、精确性。近几年经济发展十分迅速，对于机电产品的综合性能提出了更高的要求，出现全闭环数字式伺服系统极大提高了自动化控制技术的地位，可以很好地实现机电一体化产品的控制和调节的精确度。
2.2可编程控制器的运用
可编程控制器被称为PC，可以同时实现计算机控制和通信功能，在机械生产自动化中发挥着重要的作用。在PC出现的最初期只能够实现定时、控制、记数的功能，极大限制了可编程控制器的广泛应用。目前，可编程控制器正逐渐向着智能化和网络化的方向发展，具有操作简单、连接方面结构紧凑、连接方便的特点，十分有利于该装置的进一步推广。可编程控制器通过软件控制可以很好地实现系统的监控、自检，其应用范围很广，且操作软件的系统具有多样化、系统化的特点，具有极强的灵活性，可以根据用户的需要对系统进行适当的调整和更改。
2.3运动控制卡的应用
运动控制卡是在工业PC机的基础上进行进一步升级，以控制场合的上位控制单元，可以很好地实现数字输入、DA/输出等功能，是以变速器调速技术为基础的。其中变频器是运动控制卡的重要组成部分，可以将工频电源变成各种频率的交流电源，来实现减少变速设备的运行时间，其中控制电路可以很好地对电流进行控制对电流的形式的转换，而电机的位置通过改变发乎脉冲数量来实现。变频器在数控伺服、同步传动中发挥着重要的作用，因此运动控制卡具有更为广泛的发展空间，需要被开发人员所重视，以促进电工新技术的应用。
2.4步进电机驱动技术的应用
步进电机属于数字控制电动机，通过PCC进行直接控制，要注意调整步进电机的转向和步数，准确控制X、Y、Z的运动部分，写出电机相线的逻辑关系，将进给传送链长度缩短为零。根据电机运转情况来调整脉冲频率，保证在短时间内能够准确地完成加工零件的工作。通过利用步进电机驱动技术可以实现对于零件的精密加工，提高加工的质量和准确性。步进电机驱动技术的应用对于机电一体化技术的发展有着重要的作用。
3结束语
从上文可以看出电工新技术在机电一体化中有着广泛的应用，对于我国的经济发展有着积极的推动作用。为了促进电工新技术的广泛应用，需要相关工作人员对电工新技术进行深入的分析，并且积极了解电工新技术的应用情况，在此基础上根据行业的发展需要，为电工新技术在机电一体化，以促进我国经济的发展。
作者:张芳 单位:茂名市高级技工学校
参考文献：
[1]俞汉忠.探讨电工新技术在机电一体化中的应用[J].电子制作，2015，10:243.
[2]汤贵文.浅谈电工新技术在机电一体化中的应用[J].黑龙江科技信息，2014，09:106.
【关键词】机电一体化；机械；煤矿应用
机电一体化是在新时代技术更新的要求下提出的技术应用，即将机械生产连接电脑、互联网，通过技术软件的控制实现一体化的自动控制、分析、生产。一体化是有效连接生产和信息的新型技术，能够及时更新信息和技术，提高生产效率。电子信息技术的加入能够实现及时更新和实时监控，提高企业的市场竞争力。一改传统的生产模式，打破旧的生产机制，能够适应市场和环境的要求，建立能源节约和环境保护型的企业。
一、电子、网络信息技术在控制煤炭生产的过程中应用
1、实时监控与预警机制。煤矿生产环境复杂、参与生产的机械种类繁多，建立电子网络的监控系统能够实时分析运行环境和汇总设备故障问题，及时有效地控制事故发生率。如发生事故时，联网机制能够有效定位事故发生点，并及时通知技术部门分析、应对，为进一步的维修提供了参考，缩短维修时间、提高运行效率。
2、节约能源、促进生产。矿井下的通风系统、输送装置、升降器械是能耗较大的装置，若采用变频起动、电子控制技术，就能节约较预算的三分之一电能，供给更多需要的生产环节。
3、自动化系统的更新。机电一体化一方面是适应了自动化生产的要求，以减少不必要的劳动损耗；另一方面是通过技术员的操作全面控制系统，避免了人为不必要的误差。
4、电子控制。就国外的生产实例而分析，挖掘和生产系统使用电子控制系统以控制速度时，通常使用自动变速器，即根据实际的负荷情况调整启动的频率和输送的速度，较少了人为控制的不灵活性，能够通过电子分析精简了技术生产步骤，使生产趋向自动化的模式。合理的输送机制能够保证机器在使用寿命期限内的安全运行，提高了使用效率。减少了复杂的井下作业环境对工人生命安全的威胁，在人力达不到的生产环节中凸显了远程遥控的实际作用，技术程序和分析系统能够实现在无人下矿的环境下的作业。
二、机电一体化技术在采煤机中的应用
机电一体化在采煤环节的使用主要是通过电能引动采煤机，较传统的液压技术而言，电能牵引具有很大的优点，通过精简的电能系统实现牵引、制动。在采煤机发动和升降时，采煤机下降时能够通过技术设计及时制动，电能强大的驱动力可以忽略煤层角度的影响，能够使用于倾斜角度大的煤层开采作业，并不用安装相应的防滑装置，节省能源、材料的同时也可以提高工作效率，延长机械的使用寿命。电牵引的采煤装置损耗小，基本消耗是电动机，更换、维修区域较为集中，方便使用后期的检修。电动装置比液压装置更适应作业环境，反应度强，利用电能制动效率高，其配备装置简单、轻便，传动装置设计简单，电能通过装置转换后即可实现设备的带动，电能的装换效率比传统的液压装置效率高出30%，提高了机械运转效率，也节约了能源。
目前我国的电牵引装置经过了研发、改进已逐渐趋于成熟，从上世纪九十年代交流变频调速的机电装置的研发使用开始，研究者一直致力于机电技术的研究，解决了各种煤层厚度的基本要求，并设计了强力爬底的相关装置，经由国外技术院支持和煤炭总院上海分院的设计研发，实现了机电技术的突破。现今，加入了计算机、互联网的电子技术，实现了升级改造。
三、机电一体化技术在提升机中的应用
煤矿机电一体化的技术要求逐渐实现装置的自动化，就目前技术水平而言，矿井提升机的自动化程度较高，基本实现了数字化电子控制，其内部的提升装置通过电子技术的统筹实现了高度精简，运作精度也有所提高，通过计算机终端的电子控制实现了全数字化的自动控制，简洁的结构既美观大方又便于安装控制，避免了复杂装置不能兼容的麻烦。我国已经掌握了全数字化提升机的核心技术，并能独立自主研发，采用双中央处理器并行的电子系统，操作、使用方便快捷。此外，我国还应用SIMADYND和S7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前，最大装机容量已达到5000kW，主、副井提升机可做到全自动化，不需要专门的绞车司机。
四、机电一体化技术在带式输送机中的应用
带式输送机是我国煤矿井下输送系统的主要运输设备，由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点，已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此，成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷，如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台CST驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术，我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多，一般为3点驱动，这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且，输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低，和发达国家相比存在显著的差距。
五、其他煤矿机电一体化装置
液压支架则向电液控制方向发展，将计算机技术与液压控制有机结合，实现定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。煤矿供电的特点是供电要可靠，质量要高，能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小，使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统无功电流，减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调
六、结语
我国是产煤大国，煤炭的挖掘开采和产品生产是我国经济发展的动力，传统的行业面临的是技术和结构的转型，新时代的发展要求是联系电子科技信息技术实现结构的升级，机电一体化的相关装置能够适应技术发展的速度，有着节约能源的优点，本文着重对技术和使用方面进行了介绍。
参考文献
[1]张帆.机电一体化技术在煤矿的应用与发展趋势研究[J].民营科技，2010（10）
[2]郑国渝.浅议我国煤矿机电一体化技术的发展及应用[J].科技风，2010（21）
[3]郭有红.浅谈机电一体化在煤矿机械中的应用[J].科技信息，2011（04）
关键词：工程机械；机电一体化技术；应用分析
机电一体化技术，是新时期的一种科技产物，其综合了多种技术形式，如：计算机、机械、自动化控制等技术。工程机械中通过运用机电一体化技术，不仅提升了产品的生产质量和生产效率，而且也增强了工程机械企业的市场竞争能力，使其生产水平达到一定的先进性和科学性。目前，我国社会经济发展仍处于发展中阶段，工程机械行业也在不断的完善和成熟，相关技术人员应对机电一体化技术进行大力的研究，这样才能促进工程机械领域的发展和进步。
1机电一体化技术的具体应用
1.1机电一体化技术的应用特点
1.1.1自动检测
机电一体化技术具备较强的自动检测功能，可对工程机械中所涉及的一切子系统进行全面的检测和分析，并对工程机械的运行全过程做出详细的反映。一旦发现异常情况，系统将会自动发出警报，并帮助检测人员准确地判断出故障发生的位置和成因，以便于可以在第一时间内排除故障，恢复设备的安全运行。由此可见，工程机械通过使用机电一体化技术，不但有效提升了自身的运行效率，降低了机械检测成本，而且也大大缩短了设备维修和保养的周期，为其日后的安全运行提供了充分的保障。
1.1.2高精度
机电一体化技术具有高效的精确度，在实际应用过程中，其可以全面提升机械工作的准确性和实效性，使工程机械的运行效率获得有效提高。如：在混凝土搅拌设备中安置相应的电子称量系统，这样，既能使搅拌器发挥自动称重的优势，又能保证混凝土摊铺的均衡，使得施工质量获得充分的保障。同时，还能在一定程度上加快现场工作人员的施工进度，减轻人工操作的作业压力，从而为节约工程企业的造价成本带来巨大的福利。
1.1.3自动化
机电一体化技术除了具备上述两种应用特点，还拥有先进的自动化使用性能，在实际操作过程中，通过机电一体化技术的运用，使得传统手工工程机械完全演变成半自动化或者完全自动化的运行状态，不仅大大缩减了企业在人员中的成本投入，而且也有效地减轻了人工作业负担，降低了作业难度。因为在以往人工操控机械过程中，由于相关操作人员缺少丰富的实践经验，经常发生人为操控失误的现象，给机械设备的正常运行带来很大的阻碍，而机电一体化技术的出现，则大大解决了这一操作难题，不但提升了工程机械的应用性能，也在一定程度上为工程企业增加了经济利润。
1.2机电一体化技术的具体应用
1.2.1监控作用
在工程机械制造过程中，通过运用机电一体化技术，不仅完善了整体设备系统的运行效果，也实现了自动监控目标，当发生故障问题时，系统会自动发出警报提示音，以便于检测人员可以更加准确地找到故障位置，及时地采取有效措施，在第一时间内恢复设备的正常运转，为其长期、稳定的发展提供方便、快捷的保障条件。
1.2.2调整施工精度
机电一体化技术在工程机械中的广泛应用，可有效地提升机械设备的施工精度，因为一体化软件通常都安置在设备内部的电子控制系统中，这样不但实现了设备的自动称重目标，也大大增强了称重效果的准确性和科学性，以免工作人员因违反操作流程而导致设备发生故障，影响其安全运行效果。
1.2.3节能作用
在以往工程机械运行过程中，为了使其能够保持良好的运行效果，通常都要消耗大量的电能源，这样才能使工程机械在超负荷运载情况下也能维持正常的使用。而机电一体化的应用则彻底完善了这种能源消耗的运用方式，其能均衡调节设备的运行功率，使工程机械充分发挥出节能节源的应用优势。
2机电一体化技术的未来发展趋势
2.1应结合网络信息技术
为了实现机电一体化技术的可持续发展，首先就应保证与其相关产品的安全性和可靠性，这样才能提升机电一体化的市场竞争能力，扩大其普遍应用范围。因此，机电一体化技术只有与网络信息技术有效融合，这样才能顺应时代潮流，成为实现远程监控的必然发展趋势。
2.2应结合微电子
在未来机电一体化技术应用中，其应与微电子进行有机结合，才能从根本上缩小产品尺寸，使其向纳米产品的发展方向靠拢。因为纳米产品具有高效能、使用轻便的良好优势，可适用于不同的生产领域，并能发挥出显著的应用效果。因此，只有不断优化微机机械技术，才能最大化实现微机电一体化。
2.3应结合传感器
目前，在我国大范围的工程机械制造中，都会运用到先进的传感器装置，其具有良好的精确性和可靠性，可有效提升机械设备的运行效率，使其保持安全、高效的运行效果。因此，机电一体化技术只有充分与传感器相结合，才能在最短时间内实现工程机械的多样化、集约化发展目标，由此可见，在未来社会发展中，传感器装置将会被广泛应用到工程机械中，这不仅是提升工程机械使用性能的必然技术手段，也是保证其长期发展的有效途径。
3结束语
综上所述，机电一体化技术对工程机械有着很实际的应用意义，其不但使传统机械提升了使用性能，而且也在一定程度上提升了工程机械的运行效率和运行和效果，为了更好地提高我国机电一体化水平，实现工程机械的一体化目标，技术研究人员应大力开展对一体化技术的分析和创新，最终将工程机械机电一体化引领到世界领先水平。
作者:付克祥 单位:益阳职业技术学院
参考文献:
关键词：机电一体化技术；发展；特点；趋势
前言：作为自动化和机械工程的一个分支，机械电子工程是机电一体化的另一种说法，因此，可以说机电一体化是能够有效结合信息技术、传感器技术、微电子技术等先进技术的，而且，在近年来的实际操作中，使机械设备自动化生产得以实现。在传统的矿山机械工作过程中，将这种高新技术有效的融入其中，促使矿山机械的工作效率得到了有效的提高，同时也是现代科学技术发展的必然结果。
1.机电一体化技术发展的特点
1.1数字化特点
机电一体化技术发展过程中，其数字化的特点最为明显，这是由于微电子在机电一体化技术当中的有效应用造成的。近年来，信息技术的飞速发展，加快了矿山机械设备与信息技术的有效结合，将数字化有效的应用到了矿山机械设备当中。例如，虚拟设计和计算机集成制造在矿山机械设备中的有效应用。近年来，可靠性高、维护性好和高能力的自我诊断成为矿山机械机电一体化的显著特点，这都是由于机电一体化的数字化特点所带来的，与此同时，远程操控、识别和调整也因数字化的加入而变得更加的便捷[1]。
1.2网络化特点
早在十九世纪八十年代，网络技术就在我国专业人员的努力下被应用到了机电一体化设备当中，并获得了很大的成果。这一成功经验使得网络化在今后的发展过程中更加容易被人们接受，人们将这一成功经验有效的应用到了其他产品的网络化发展过程当中，有效促进了网络化的广泛和深入应用。伴随着信息技术的飞速发展，远程监控技术也被有效提出并受到了广泛的欢迎，这一技术的基础是网络技术，再将远程监控技术应用到矿山机电一体化产品当中的过程中，也就是将网络技术有效的应用到了矿山机电一体化技术当中，是对传统的矿山机电一体化技术的改革。同时也说明网络化将成为未来机电一体化技术发展的重要基础，加强安全性和功能需求性是使用网络化的主要原因[2]。
1.3智能化特点
智能化是现阶段的矿山机械设备当中最主要的特点之一。增强了矿山机械设备自主解决问题的能力，它具有和人类相似的思考和决定能力。例如，将人机对话的功能添加到CNC数控机床当中，智能工艺数据库和I/O接口的有效设定等，这类智能技术有效提高了工作人员的工作效率，工作人员在日常的工作中能够更加方便的对其进行控制和维护工作。现阶段，人们在研究智能技术的过程中，对于模糊控制、神经网络等技术领域的有效研究，将在未来的发展过程中对于矿山机械机电一体化技术产中重要的影响。
1.4微型化特点
现代科学技术在日常工作中的有效应用，注重科学技术是否能够给工作带来更高的效率，同时，在提高工作效率的问题上，精细加工技术是非常重要的组成部分，矿山机电一体化技术当中就包含了微型化的特点，这一特点是精细加工技术发展的未来方向。智能化和大型的矿山机械与精细化是相辅相成的。将微型的传感器、型号处理和接口等有效进行结合，再利用MEMS即微机电系统对这些工作进行集体制造和创作。我国近年来在进行微机电一体化产品的研究过程中取得了很大的成就，现阶段所生产制作出来的产品都不足1立方厘米，伴随着科学技术的不断进步，微米和纳米将成为这一领域发展的趋势。然而，值得重视的是现阶段较低的发展水平严重影响了我国的超精密技术和微机械技术的发展，一些技术方面的关键点还应该引起人们的注意，并及时进行研究和解决[3]。
2.矿山机械机电一体化技术的发展趋势
2.1SRD传动技术
开关磁阻电机调速系统即SRD传动技术，同以往的传动技术不同，它在传动过程中能够进行变速，构成SRD传动技术的是控制器sr和电动机sr，在当前世界所有的调速系统当中，SRD传动技术是性价比最高的一个。较高的可靠性、机动性和集成性是矿山机械未来发展的要求，将SRD传动技术有效应用到矿山机械当中，能够有效实现这一目标。世界技术先进国家英国在十九世纪八十年代就发明了一台30KW功率的开关磁阻电动机，伴随着科学技术的不断进步，现在的功率已经可以达到将近350KW，将其与1000V电网相连，可以直接省略掉其他的电源变压器[4]。
2.2机电集成驱动技术
在将传统的动力传动系统应用到矿山机械设备当中的过程中，其构成要素包括运动执行器、电动机和减速器。这三个主体会耗费非常大的空间，同时每一个构成部件都包含了很多的环节，这种现象就会造成整个动力传动系统的可靠性降低，不仅发生故障的几率加大，同时当故障发生的过程中，对其进行有效的排查也是非常耗费人力和物力的工作。然而，在未来的发展过程中，在矿山机械当中应用机电集成驱动技术能够有效提高动力传动系统的可靠性。促进运动执行器、电动机和减速器三者的高密度集成是机电集成驱动技术的重要手段，有效应用这一方法，能够将动力装置进行传递。有效在矿山机械当中应用机电集成驱动装置，能够将空间进行节省，这样一来可以有效将制作费用降到最低，在机械的运行过程中，能够促进其得到更大的运行空间，促进其运行过程中变得的更加灵活[5]。
2.3矿山机器人技术
2.3.1 作用
矿山作业，其工作环境潮湿而且灰尘较大，人们在日常工作的过程中对于环境的适应非常困难，导致矿山工作效率的低下，同时还对矿工的身心造成很大的伤害，尤其是当发生矿山危险的时候，矿工的生命常常受到严重的威胁。在这种状况下，人们开始讲矿山工作的研究领域延伸到矿山机器人的研究。将机器人有效应用到矿山作业当中，能够将强度较高的作业进行更好的执行，矿山机器人的应用能够有效解放劳动力；同时，超强的环境适应能力能够促进其在工作过程中提高工作效率，当发生危险时，能够有效降低人身伤亡[5]。
2.3.2组成
操作、驱动和控制系统是矿山机器人的重要构成部分。矿山机器人在进行日常工作的过程中，其主要行动是受到操作系统来控制的，每一个矿山机器人都是由不同的操作系统构成的。在矿山机器人当中，其传动装置是驱动系统，减速器、驱动器和传感器时期重要的组成部分，驱动系统会因为不同的驱动器而有不同的划分，例如，电机、液压和气动驱动系统。矿山机器人的制作和应用核心为控制系统，它能够按顺序对操作机构进行支配，促使其运动按照相应的轨迹来进行，开环和闭环控制系统是现阶段矿山机器人的主要控制系统[6]。
输入和输出工作相互没有反馈回路的存在是开环控制系统的主要特点，系统的控制功能不会受到输出工作的影响而产生变化；相反的，输出和输入工作相互存在着反馈回路，以反馈的方法来将偏差降到最低是闭环控制系统的重要特点，这就说明要想将工作过程中的精度提到最高，就可以使用闭环控制系统。然而，误差在日常的工作中是无法进行彻底避免的，系统会受到元件管径的支配而产生相应的振动，从而产生一定的误差。因此，如果较高的要求出现在系统当中的时候，我们可以将开环和闭环系统进行交叉使用，以混合控制的方法提高工程精确度。
3.结论：伴随着世界经济的不断进步，经济的发展对于煤炭资源的需求量越来越高，因此，在科学技术不断进步的状态下，积极研发和运用新技术，将高新技术与矿山机械相结合，有效应用机电一体化技术，并在实践中不断对其进行完善和开发，对我国矿山作业具有重要的意义。
参考文献：
[1]何正忠. 矿山机械的重大变革――机械电子一体化[J]. 长沙矿山研究院季刊，1988，12（03）：51-55.
[2]柏红专. 关于发展我国工程机械机电一体化的探讨[J]. 凿岩机械气动工具，1996，11（02）：56-62.
[3]胡前明. 机电一体化技术的概念发展状况和发展趋势[J]. 广东建材，2009，11（04）：207-209.
[4]刘开源. 矿山机械中应用机电一体化技术的作用分析[J]. 科技传播，2013，11（03）：80-89.
关键词：人机一体化；发展趋势；研究分析
中图分类号：F40 文献标识码：A
1研究背景
近20年来，一系列先进技术陆续兴起并获得迅速发展，主要包括电子技术、计算机技术、现代通信技术、现代控制技术、激光技术、新能源技术、新材料技术、航天技术、海洋工程技术和生物工程技术等。这些新技术在自身发展的同时，他们彼此之间，他们与传统技术之间，又相互渗透，相互结合，形成了多种复合技术，进一步推动了科技发出现了新的高潮。从五十年代末期，机械技术和电子技术结合到九十年代通信技术开始进入机电一体化领域，通信和计算机网络的发展促使了分布式的系统的形成，不少机器可以实现遥控操作。机电一体化已建立了完整的基础理论和逐渐形成了完整的科学体系。在未来的发展进程中，机电一体化领域，必会向着一个新的历史高度——人与机电一体化和谐发展的新领域而迈进。
2人机一体化机电系统的组成
总的来说人机一体化机电系统由机械部分、动力部分、传感部分、驱动部分、执行部分、控制及信息处理部分等几大基本部分组成。
（1）机械本体部分。机械本体就像人体的身躯骨架，它是系统所有功能元素的机械支持结构，包括机身、框架、机械连接等。
（2）动力部分。动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样，为系统提供能量和动力功能，驱动执行机构，使系统按照控制要求正常运行。
（3）传感部分。传感部分就像人的眼、鼻、耳、口等感觉器官，将系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测，变成可识别的信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。
（4）驱动部分。驱动部分就像人体的肌、肋、腱接受大脑指挥驱动四肢运动一样，在控制信息作用下，驱动执行机构完成各种动作和功能。
（5）执行部分。执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样，根据控制信息和指令，完成各种动作和功能。执行机构是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构。
（6）控制及信息处理部分。控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆、思考和判断问题一样，将来自各传感器的检测信息集中、存储、分析、加工，并根据信息处理的结果，按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行。它一般由计算机、可编程序控制器、数控装置以及逻辑电路、A/D与D/A转换、I/O（输入输出）接口和计算机外部设备等组成。
3问题的提出与解决
3.1人与机电一体化谁为核心
工业革命导致大量传统机电设备的出现，形成了第二产业和现代文明，极大地改变了人类的生产和生活方式。人类利用机器一方面大大提高了劳动生产率和生活水平，另一方面由于人和机器共处出现了一系列问题。人要使用和操纵机器，首先要学习、了解和掌握机器，就是说人要去适应机器，要对机器友好，一句话，这时的设计是以机器为中心的。这种类型的机器有三个缺点：一是难于使用；二是人和机器要保持一定距离，人不能随便接触机器，否则容易发生危险，不是机毁，就是人伤；三是人和机器之间一般不能进行对话。为了改变这种状况，最根本的就是要以人为中心设计机器，因此提出了与人友好的机器，建立和谐的人机环境这一概念。为此，人们努力而且还在尽最大努力使机器能更好地为人类服务。而进入信息时代之后，这个问题就更加迫切了。
3.2机电一体化技术的可能性分析
计算机的出现首先为进行人机对话提供了可能性，人工智能的进展又使机器能对人的各种要求和干预做出反应并加以适应。机电一体化系统的诞生则使机器与人友好从理想逐渐成为现实。众所周知，机电一体化系统追求机器与电子技术、计算机技术等的有机融合。由于有计算机，它能与人进行各种层次的对话。它具有不同程度的智能，有必要的传感器和灵活的执行机构，因此机电一体化系统有可能适应人的要求，做到与人友好。
3.3人机关系
人和机器可以处于三种不同的关系之中。
（1）机器是人的操作对象。在大多数时候，机器都是作为人的操作对象而存在的。各种进行生产活动的机器、从事科学实验的仪器、各种办公设备、交通工具、家用电器等都是需要人去操作的。作为机器操作者的人这时统称之为用户。
（2）人和机器互为操作对象。医疗设备是用来为病人诊断和治疗疾病用的，这时病人就成了机器的操作对象；与此同时，医生则是医疗设备的操做着，所以医疗设备具有双重属性，即对人操作有被医生操作。
（3）人机共处协同工作。在很多情况下，都是人机共处协同工作的。例如人们驾驶飞机或汽车赴某一目的地，就是人机协同完成任务。工人用机床制作机器零件，开动收割机收割农产品，人们利用计算机打印文件等，既是人操作机器，
结语
当然，机电一体化的发展不是孤立的，与机电一体化相关的技术还有很多，并随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展与应用也将更加广阔。但由人所控制的机电一体化科学终将是以人为本，为人服务，未来社会的发展也是朝着人与自然，人与社会和平共处的大趋势下发展前进。
参考文献
[1]陈成章.机电一体化对发射电磁波的影响分析[J].中国环境监测，2002.
关键词：煤炭机械 机电一体化 应用
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子 (微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
1、在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。
3、自动化或半自动化程度的提高
煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。
4、其他应用
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性,目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制。可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。
电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。
参考文献
[1]姬小利.选煤设备原理及应用 [M].立信出版社,2008.
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