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1.3火電廠技改工作的相關原則在火電廠中，依照機電一體化的相關技術改造需求，在進行技術改造的過程中，應該嚴格地遵循技術改革工作的相關原則，并把滿足電廠在線控制管理、高效運行以及節能運行等工作需求當作前提，從而使火電廠可以順利地實現自動化需求。在對火電廠進行技術改造的過程中，不僅要對其機電一體化技改工作進行重視，還應該對其投資回報率進行重視。同時，把實現實際應用需求當作前提，并加強技術更新、效益分析以及分項執行等工作，從而對電廠技改工作的社會效益與經濟效益進行保證，并使技改工作目標可以更加順利的實現。
2火電廠技改工作的未來發展
現階段，我國在實施節能減排戰略的過程中，其火電廠技術改造工作是實施節能減排工作的關鍵。針對火電廠污染物排放以及廠耗等因素的需求，其火電廠應該不斷采取有效的措施，促使技術改造工作可以更加順利地得到開展。通過一體化技術所具備的優勢，促使現代電廠可以順利地實現節能減排的目標。最近幾年，我國火電廠的一體化技術改造工作在一定程度上獲得了很大的發展與進步，既有效地使電廠能源消耗得到了降低，還有效地使火電廠排放污染物的量得到了降低，從而為我國環保工作的順利開展提供了堅實的基礎?；谝惑w化技術的具體應用及其獲得的效果，電廠在進行電力生產的過程中，應該有效地對工作經驗、技術儲備以及人員培訓等進行分析，并在該前提下，認真地對科學發展觀進行落實與貫徹，從而使電廠節能效果得到提升，并使電廠技改工作目標可以更加順利的實現。
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1.2在現代制造業方面的應用現代制造業強調有效利用一切資源，逐漸以機器代替人力來獲得生產盈利，綠色的現代化制造具有虛擬化、網絡化、智能化等特點。下面通過對Li/MnO2扣式電池生產過程的介紹來向讀者說明機電一體化技術在制造業方面的應用。Li/MnO2扣式電池的生產有以下幾道程序：先上負極片，然后加隔熱板并把電解液注入其中，最后上正極片、滲透。這種自動組裝生產的控制系統通過采用PLC技術進行控制，通過觸摸系統中的傳感器來監測生產過程中的狀態，一旦有系統故障出現，機械裝置就會自動報警。如果生產過程中出現不合格的產品，該系統還會將其自動剔除。漫反射光電開關、對射光電開關、磁性開關、行程開關、接近開關、壓力傳感器等原件在PCL控制系統中擔任著檢測作用，氣缸、沖床、電視、振動料斗、狀態顯示燈以及聲光報警器等部件在該系統中擔任著執行作用。
1.3在鋼鐵企業中的應用
1.3.1分布式控制系統（DCS）一臺中央電腦、若干臺現場測控電腦和智能控制單元，這就是分布式控制系統的組成部件。通過中央電腦對現場測控電腦和智能控制單元的指揮來監視、管理、操作和分散控制生產過程。相比集中型控制系統，分布式控制系統具有安全性高、功能強的特點。很顯然，分布式控制系統已成為引領機電一體化系統的潮流。
1.3.2開放式控制系統“開放”意味著解除封鎖、限制。開放式控制系統可以使不同廠家的產品得到互換和兼容，實現資源共享，技術交流，促進企業共同進步。工業通信網絡是開放式控制系統中重要組成部分，其可以實現管理計算機和控制設備的互聯，從而集控制與決策、管理、經營于一體。
1.3.3計算機集成制造系統（CIMS）計算機集成制造系統是集人、技術、經營三者而成的一種產物。在鋼鐵企業中應用CIMS不僅可以提高勞動生產力，還可以提高員工的技術水平，可以對企業的發展做出極大的貢獻。國家產業結構的優化離不開CIMS技術，CIMS技術的應用與推廣，還可以提高企業在國際市場上的競爭力。
1.4在煤礦企業中的應用眾所周知，煤礦的地下開采作業是非常危險的，惡劣的環境和無法預知的自然災害時時刻刻都對工人的人身安全造成威脅。所以，世界各國都在力求尋找一種能夠用機器替代人力的先進技術。而機電一體化技術正符合這一技術要求，可以使井下作業變得自動化、機械化。井下機器人的智能化操作對煤礦企業的發展有著史無前例的重要貢獻。
2機電一體化的發展方向
2.1綠色化當今時代，人類的生活因工業科技的發展而發生著巨大變化。我們在享受著美好生活的同時，更應該注意到生態環境的污染，地球資源的減少。因此，工業綠色化已成為人們奮斗的目標。綠色的機電一體化產品在這個工業時代里必將發揮出重大作用。
2.2光機電一體化組成機電一體化系統的部件有能源系統、傳感系統、機械結構和信息處理系統等。在機電一體化系統中引進光學技術，可以把光學技術優點用于其能源系統、傳感系統和信息處理系統中，實現由機電一體化向光機電一體化的改進轉變。
2.3智能化21世紀是一個智能化的時代，人工智能也逐漸運用于機電一體化技術中。機電一體化的智能化除了一些控制理論外，還吸收了多方面的新方法、新思維。例如，人工智能、計算機科學、生理學、心理學、模糊數學等等。盡管機電一體化產品是不可能和人類擁有相同智能的，但是，其高性能的微處理器卻完全有可能使產品具有低級智能。
2.4網絡化20世紀90年代，網絡技術得到了突飛猛進的發展，在工業生產、科學技術、軍事、教學等方面都有所應用。隨著網絡化的廣泛普及，在網絡的基礎上應運而生的高科技技術也在改變著時代。屬于機電一體化產品的遠程控制終端設備在各種領域中都發揮出了其應有的價值。由于計算機的推廣應用，使人們在家里就能享受到機電一體化帶來的便利。所以，機電一體化的發展毫無疑問會向著網絡化發展。
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在我國各個煤礦企業的實際發展中，各種大型機械設備越來越多的被廣泛應用于煤礦生產，機械設備液壓系統輸出的功率也不斷加大，這就需要煤礦生產機械設備液壓系統不斷向高壓方向推進。隨著科技的不斷進步，機械化生產模式在我國的煤礦生產之中的應用日漸普及，其機械生產的多元化、智能化以及一體化水平也大大加強，這對機械數據處理也提出了越來越高的要求，目前傳感器及微處理器等相關原件也能較好的滿足相關要求，在機電一體化技術中對其給予有效使用能夠有效增強機械設備的性能，提高機械設備運行的效率[3]。在煤礦機電一體化技術發展的過程中，要確保及技術的有效性、科學性及適用性，就一定要遵守持續性原則，并對機械設備的燃油功率進行相應的自動化管理控制，才能使機械設備的節能效果得到進一步提高。此外，在機械節能的時候，還要對機械設備運行的效率給予全面考慮，加強對新材料、新技術、以及新工藝的應用，并在確保機械設備運行效率的前提下，重點關注節能效果的發揮。在實際的煤礦機電一體化技術產生過程中，要有效應用傳感器、通訊媒體以及微處理器等先進設備，需要功能較為強大的系統軟件來做支撐，才能促進其應用效果的發揮。在煤礦機電一體化技術的發展中，電流變流體技術是其可行的發展方向，將這種技術應用到煤礦機械設備的液壓系統之中，能有效降低其能量的消耗，延長機械設備的使用壽命，且操作較為簡便，應用前景較好[4]。此外，由于各種高級語言、匯編語言的廣泛應用，煤礦機電一體化技術的軟件開發也具有了較為廣闊的發展前景。
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建筑電氣施工過程粗制濫造，管理混亂建筑電氣工程的最終成果是需要通過實際的操作才能完成，最終為使用者驗收。毋庸置疑，施工過程的管理秩序，人員的責任心和專業素養等因素都對最后結果起著重要作用。而當前的建筑電氣施工過程則存在著諸多的問題，具體來說，主要以下幾方面的問題。一是線路的設計和鋪設上存在施工不嚴的現象機電一體化畢業論文開題報告范文機電一體化畢業論文開題報告范文。施工過程中經常會遇到此問題，厚壁鋼管對焊連接，會產生內部結瘤，使穿線纜時損壞絕緣層，薄壁鋼管熔焊連接會產生燒穿，埋入混凝土中會滲入漿水，導致導管堵塞。這些現象都是不允許發生的。二是照明器具安裝存在問題。照明器具的型號、規模和安裝都是需要專門設計的，然而很多時候工程師卻沒有重視這些問題。
從質量管理角度對建筑電氣工程的對策分析
電氣施工人員應具有相應的責任心及工專業素養作為一名專業的電氣技術人員，首先應該具有過硬的專業素養的責任心。這就要求應對所承擔的電氣工程負責，還要充分運用自己的專業水平，深入、細致地搞好電氣工程的技術、質量、簽證、進度、安全等管理工作。這里要特別強調施工人員的責任意識問題，因為很多建筑電氣工程出現事故的根本原因不是由于知識不夠，而是過分相信自己的能力，或者是根本不重視手頭上的工作，最終導致事故的發生。這個問題值得整個行業的從業人員的重視。與此同時，專業的電氣施工人員還要不斷學習，落實和強化新的知識?，F階段強電各系統的技術已比較成熟，但電氣設備、材料及元件種類繁多，要全面掌握各種電氣產品的性能，只有不斷地努力、才能積累經驗，這樣才能跟上時代的腳步。
強化對建筑電氣工程的質量管理建筑電氣工程的質量管理是控制施工過程，保證最終結果的重要手段，也是改進程序，提高效率的關鍵所在。我們要從整個施工過程著手，把質量管理貫穿到所有的施工程序之中。首先，在施工準備階段，要進行全面的質量控制。作為一名電氣技術人員不能只停留在按圖施工的水平，要全面熟悉設計圖紙，努力并善于發現圖紙中的不足，及時提出處理意見，對業主而言是維護其利益，對自己也是技術能力的提高。其次，對于工程要求比較高，對人員要求也比較高的項目，要求施工前要對施工隊伍及人員進行考核和評估，并調整好技工和普工的比例。對技工進行培訓、考核后持證上崗。
加強對建筑電氣工程的安全管理安全是永遠是第一位的，對于建筑電氣工程來說，安全尤為重要。這里的安全，不僅僅是指在施工過程中的安全，而且還指使用安全機電一體化畢業論文開題報告范文工作報告。要確保施工過程中的安全，首先就要提高施工人員相應的規范的工作措施，還要對其進行必要的安全訓練和培訓，同時要強調施工的程序性，杜絕趕快超快的現象發生
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一、當前醫院會計電算化化存在的問題
1.對會計電算化工作重視程度不夠
目前，許多醫院普遍存在著對財務工作重視不夠的現狀，他們將主要精力和財力向一線部門臨床和醫技科室傾斜，普遍重視對醫院醫療硬件的投資而忽視對軟件的投入，認為財務部門只是醫院的輔助科室，是為一線科室服務的部門。認為會計電算化只是會計核算工具的改變，計算機代替了手工記賬，減輕了會計人員的勞動強度，提高了核算的效率，并未充分認識到其對醫院管理水平的深刻影響，從而忽略了會計人員電算化的培訓，不注重會計電算化軟、硬件的升級換代。有些領導認為只要購買了會計電算化軟件，醫院的會計電算化工作就完成了，對電算化沒有進行總體規劃。
2.會計信息難以共享和交換
在一些醫院，同時運行著醫院管理信息系統、財務管理系統、醫療保險系統甚至更多，分別形成了較為完善的信息系統，可是由于各系統相互獨立，每個系統都有大量的會計信息存在，而這些數據在每個系統之間達不到數據共享和交換，形成了信息孤島。導致各核算單位的硬件重復配置，浪費了大量的人力、財力和物力，致使計算機技術、網絡技術在會計工作中沒有充分發揮其作用。
3.缺乏合格的會計電算化專業人員
一是財會人員不能充分利用軟件，只會對軟件簡單的操作，只使用軟件的基本功能，以筆者單位為例：我們使用的是億能達會計軟件，有工資系統、賬務處理系統、出納系統等式模塊，我們只應用賬務處理系統性，其他工資系統、出納系統等，我們都沒有應用。二是，財會人員對計算機知識的了解更是有限，一旦計算機或軟件出現故障就束手無策，這樣就會造成系統數據丟失，嚴重的還會導致系統崩潰。
4.會計電算化信息系統的安全性、保密性差
財務數據是一個單位的秘密，在很大程度上關系著這個單位的生存與發展，但大多數會計軟件缺少數據保密性，缺乏操作日志記錄功能，對操作人、操作時間和操作內容沒有具體的記錄，出現問題不便于追究責任，數據缺少必要的加密措施，財務人員不遵守內部控制制度等，這些都給不法份子帶來可乘之機，對數據的真實性帶來隱患。
二、完善醫院會計電算化的對策建議
1.提高對會計電算化的認識
實現會計電算化不僅僅是記賬技術的革命，而且對于會計學科本身也是一次大的革命，它可以把會計人員從繁瑣的記賬、算賬、報賬的工作中解放出來，也可以使他們能夠將更多的時間、精力用于資金管理、資金分析、資金測評、內部會計控制中，進一步深化會計職能。這就需要醫院領導的直接參與、全體職工的配合和病人的理解，只有這樣，醫院會計電算化才能夠順利地進行下去。
2.進一步完善會計電算化系統，將其作為醫院信息系統的核心部分
信息孤島是一個長期存在的現象，對現存的信息孤島采用集成的方式，對個別無法集成的舊系統采用替換升級的方式實現信息共享，解決會計電算化的主核算系統與收費、醫療保險、物資管理、工資發放等系統的匹配。會計電算化系統的建設必須納入醫院管理信息建設的統一規劃，從規劃開始對現有系統進行全面的升級和改造，力求數據一方輸入、多方共享，在硬件網絡上與其他部門的管理系統共享一個網絡平臺。
3.加強對財務人員的培訓
提高會計電算化人員素質可以可以兩個方面進行：一是，積極組織財會人員進行培訓，在培訓的內容上要切合實際工作需要，及時更新培訓內容，通過良好的培訓機制，造就一大批既能夠精通計算機信息技術，又專于財務管理知識的復合型高素質人才；二是，積極鼓勵財會人員通過自學熟悉掌握會計軟件的各項功能，充分利用會計軟件的各項功能，為單位預測、決策和控制等管理工作服務提供有利的保障。
4.加強醫院會計電算化系統的內部控制
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（三）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學環境與運作模式會計電算化專業“教學做一體化”是以完成崗位工作任務為載體的情境式教學，傳統的教室往往難以滿足一體化教學模式的需要，因此，實施一體化教學的最好場所就是校內實訓室和校外實訓基地。1.建設校內實訓基地。學院實行開放式辦學，讓行業企業專家走上課堂，指導學生實訓實習，投入資金加強校內實訓基地建設。在建設過程中，聘請企業專家參與實訓室建設方案制訂和建設過程指導，確保實訓基地建成企業化、崗位化、模塊化，使學生在學校就能體驗企業工作氛圍，強化職業素養。目前我們已建成“會計電算化實訓室”“手工會計實訓室”“納稅申報實訓室“”財務咨詢公司”等實訓基地。制定《會計電算化專業校內實訓教師崗位職責》，建立《會計電算化專業學生校內實訓管理細則》，建立滿足實訓用的資料庫、編寫會計模擬實訓指導書等，開發了仿真度高、職場氛圍濃的虛擬校內實訓基地。校內實訓基地的建成，讓學生在“教中學、學中做，做中學”，為實現“教學做一體化”的實踐創造了良好條件。2.建設校外實踐教學基地。學院始終把學生綜合職業技能訓練與職業素質養成放在企業、放在職場，同時不斷加強校外實訓基地的建設。在重慶市涪陵水利電力投資集團有限責任公司、太極集團重慶涪陵制藥有限公司、重慶市涪陵榨菜（集團）有限公司、重慶財瑞財務有限責任公司、重慶市正凱空調安裝工程有限公司等建立了多個穩定的校外實訓基地。校外實訓場地的建成，為會計電算化專業學生在校外實訓提供了良好的環境，為學生進行會計電算化頂崗實習奠定了企業平臺，也為“教學做一體化”的實踐起到了推動作用。頂崗實習是專業教學中的重要環節，與常規教學相比，頂崗實習教學學習場地在企業，學校聘請企業一線技術人員做兼職教師。學生頂崗實習實行“雙導師制”指導，明確企業兼職指導教師及學校指導教師的各自責任。針對頂崗實習學生，除保證每個實習學生有企業指導教師外，還安排足夠的校內教師對學生頂崗實習進行管理。學校指導教師一方面要定期進行現場指導；另一方面要與企業指導教師進行溝通，使其加強對學生崗位技能的指導、答疑。學生實習期間定期向指導教師匯報實習情況并定期寫出頂崗實習報告。
（四）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學方法體系為了提高教學質量和學生實踐技能，必須優化教學手段。我院教師從傳統教學法中脫離出來，進行“項目教學”“任務驅動”“模塊化教學”“案例教學”“頂崗實習”等多種教學方法的探索，初步形成“教學做一體化”的教學模式，構建了“三層雙軌六位一體”的開放式的一體化實踐教學體系。即基本技能實訓、專業技能實訓、崗位技能三個層次；手工做賬和計算機做賬雙軌并行；單項崗位實訓+混合崗位綜合實訓+技能競賽+考證強化+校外培訓+校外頂崗實習的“六位一體”。同時，我們創新了“教、演、學、練、做”的一體化實踐教學方法，實現了“教中學、學中做，做中學”，構建了“以職業能力定學、多證培養、教學做一體、理實融通”的人才培養模式。以上方法，促進了學生專業技能和職業能力綜合素質的培養，課證融合，保證了學生順利取得畢業證書和職業資格證書。
（五）加強高職會計電算化專業“教學做一體化”“雙師”型教師隊伍的建設為了保證會計電算化專業“教學做一體化”的實踐教學質量，加強“雙師”型教師隊伍建設是關鍵，培養具有扎實理論知識和豐富實踐經驗的“雙師型”教師尤其重要。我院一是讓教師“走出去”，即鼓勵教師到校企合作企業、會計師事務所或財務公司等機構兼職，為企業做會計、財務管理、審計和稅務咨詢等；也讓教師輪流到企業頂崗實踐，開展產學研合作，為教師到企業參與實踐提供支持；同時還鼓勵專業教師參加職業資格考試。通過這些措施，來增強教師的實踐經驗，從而提高雙師隊伍素質。二是通過“請進來”的方式加強師資隊伍建設，即聘請校外行業企業專家為學生授課、指導實踐教學。
（六）構建高職會計電算化專業“教學做一體化”的考評機制檢驗高職會計電算化專業“教學做一體化”的實踐效果，就是制定科學的考核評價機制：以職業能力考核為要素，構建科學的考核評價方式與標準體系，主要包括考核方式、考核內容和評價標準?？己朔绞桨ㄐ纬尚钥荚嚺c終結性考試兩部分。形成性考試對于學生行動過程中的各種表現進行考核，包括作業、實訓過程、實訓結果、實訓報告、單元測驗、學習態度、進步系數等。終結性考試分為筆試和實務考試。（1）筆試主要針對會計電算化專業課程教學目標中的理論知識進行考核?？己藘热莨袒谠囶}庫中，理論知識的試題庫全部采用客觀題。試題庫按照教學大綱組建，題庫系統可以通過對考核范圍、難度系數、分值分布等進行定制的方式自動組建試卷并評卷。學生隨時可以申請在機房參加考試。（2）實務考試主要針對課程教學目標中職業技能進行考核，主要包括學生珠算技術與點鈔能力；手工會計基本技能；出納基本技能；電算化會計基本技能；手工會計單項崗位技能；手工會計混崗綜合技能；電算化會計綜合技能；頂崗實習報告；技能競賽；多證強化等方面的考核。評價標準分為優、良、中、合格和不合格幾個等級。
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1機電一體化機械系統的設計要求
1．1保證較高的精確性
機電相關產品的精確程度直接關系著系統整體的質量和效益，機電一體化機械的技術性能、工藝水平及功能都要求選擇優質產品，也就是說，機電一體化產品的首要標準和要求便是高精確度。
1．2反應性能要強
機電系統具有良好的反應性能，即在系統接受某一指令后，能夠較短時間內對該指令進行任務的執行，從而保證系統能夠更加精確地完成任務。另外根據系統的運行狀況，做好準確、及時獲得相應指令的控制，能夠增加任務完成和執行的準確性。
1．3具有較強的穩定性
在機電一體化機械設計中，為了保證更好的系統精確度和反應性能，往往會在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統提出較高的要求。另一方面，還要求機電一體化機械系統有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優點。
2機電一體化機械系統的構成
機電一體化機械系統通常是由傳動機構、導向機構和執行機構三部分構成。
2．1傳動機構
機電一體化機械系統中的傳動機構，不僅僅是轉速和轉矩的轉換器，耗時伺服系統中的重要組成部分，因此，在機電一體化機械系統設計要求中，傳動機構首先要具有較高的精確度，同時必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運轉速度高和可靠性高等方面的要求和特點，結合機電一體化機械系統中對伺服控制的要求和標準進行傳動機構的設計研究，以便更好地提升系統機械結構中的伺服性能。
2．2導向機構
導向機構在機電一體化機械系統中主要起到的是導向作用和支撐作用，一般包括導軌和軸承等。導向機構的正常作用的發揮可以有效保證機電一體化機械系統中的組成部分和各個裝置能夠安全、準確完成指定的任務運動。
2．3執行機構
執行機構，是指在機電一體化機械系統中直接完成任務指令的操作裝置和部分，一般情況下，執行機構所具備的高靈敏度和精確度以及高重復性能和可靠性，可以保證其根據不同的任務指令和相關要求，在動力源的推動下完成預先設定的各種操作任務。在目前經濟快速發展的社會，計算機的應用能通過其強大有效的功能，使傳統機電的動力發動機轉換成為可變速、動力和執行的多功能發動機，從而使得執行機構和傳動機構得到進一步的簡化。
3機電一體化機械系統的設計思想
3．1動態設計思想
在機電一體化機械系統的設計中，通過靜態設計的有效協助，為了更好的研究整個機械系統結構的頻率特點和性質，完成各個系統環節數字模型的建立，推動促進機電一體化機械系統的傳遞函數，必須充分有效地通過自控方法進行頻率特性的計算，這便是動態設計。機械系統的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個系統在不同信號頻率下的相應反應，還決定了系統的工作最大頻率、抗干擾性和穩定性。
3．2靜態設計思想
靜態設計是指按照機電一體化各個機械系統的功能要求，通過相關的研究和經驗初步、大體上制定出機械系統設計的步驟及方案。方案中主要涉及整個系統部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等。基本方案設計完成后，應以技術手段為基礎，設計出系統中各部件的運動關系、參數及結構，確定部件及相應零件的材料、精確度和結構方式，并對執行元件發電功率、參數和過載能力進行驗算，對其他相關的元件和部件進行配置系統的選擇等等。
4機電一體化機械系統的性能分析
想要使機電一體化機械系統良好的伺服性能得到保證，不但需要從機械系統的靜態特征方面得到更好的滿足，同時還要充分的運用理論研究和自動化的控制方法對整個系統體系進行動態設計和分析。另外，機械系統的動態設計應該以系統靜態的數字模型為基礎，根據自動化控制的要求和方法研究分析系統的整個頻率特性，并通過調整相應的頻率，改善系統整體的伺服性能。
4．1數字模型的建立
機電一體化機械系統數字模型的建立和電氣系統的數字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負責的結構裝置簡單化，轉為等效的數學函數關系，并用數學中的線性微分方程表達式將其表達出來。機電一體化機械系統的數字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯系。比如，把比較復雜的系統機械參數，彈性模量、阻尼和系統慣量等統一進行處理，并對各個機械參數進行數學方式的分析，從而得出它們對整個機械系統的影響。在數字模型的建立之前，需要先對機械系統中的不同物理量進行折算，使它們直接轉化到某個元件上，從而把多變、復雜的多軸傳動變為單軸傳動，在此過程中，必須嚴格按照總機械系統性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎的輸入量和輸出量的關系，就能夠建立相關的數學表達式，從中反應出機械的相應性能，從而應用并指導實際中的設計。
4．2性能參數的影響
機電一體化機械系統設計要求必須要工作可靠、精確度高、運行平穩等，既是靜態設計中的研究問題，也是動態設計對伺服機構的要求，這就應該通過對有關參數的調整，優化整體系統的性能。
5結語
通過以上論述，從機電一體化機械系統的性質、概念等方面進行相關分析，分別從機電一體化機械系統的設計要求、基本構成、設計思想和性能分析四個方面進行了研究分析，機電一體化機械系統設計研究進行了詳細的論述。
作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學機械與汽車工程學院 青島科技大學自動化與電子工程學院
參考文獻:
［1］農明武．技校生參加"機電一體化"技能競賽的指導策略［J］．中小企業管理與科技(下旬刊)，2016(01)．
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一、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
（一）機械本體技術
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。現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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）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、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
（六）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。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展
（一）智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產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）系統化
系統化的表現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，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現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，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
（三）微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，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。
（四）模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（五）網絡化
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。
（六）綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。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，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化技術是眾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。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
【參考文獻】：
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
篇9
一、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：
（一）機械本體技術
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。現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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
（五）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、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
（六）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。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）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。
（二）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。
（三）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。
（四）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。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：
（一）智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產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）系統化
系統化的表現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，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現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，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
（三）微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，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。
（四）模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，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、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（五）網絡化
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。
（六）綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。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，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化技術是眾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。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
參考文獻:
1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.
2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.
篇10
一、機電接口
由于機械系統與微電子系統在性質上有很大差別，兩者間的聯系須通過機電接口進行調整、匹配、緩沖，因此機電接口起著非常重要的作用：
（1）行電平轉換和功率放大。一般微機的I/O芯片都是TTL電平，而控制設備則不一定，因此必須進行電平轉換；另外，在大負載時還需要進行功率放大；
（2）抗干擾隔離。為防止干擾信號的串入，可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機系統和控制設備在電器上加以隔離；
（3）進行A/D或D/A轉換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時，必須在微機系統和被控對象之間設置A/D和D/A轉換電路，以保證微機所處理的數字量與被控的模擬量之間的匹配。
1、模擬信號輸入接口。在機電一體化系統中，反映被控對象運行狀態信號是傳感器或變送器的輸出信號，通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號（如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉速檢測用的測速發電機等）計算機要對被控對象進行控制，必須獲得反映系統運行的狀態信號，而計算機只能接受數字信號，要達到獲取信息的目的，就應將模擬電信號轉換為數字信號的接口——模擬信號輸入接口。
2、模擬信號輸出接口。在機電一體化系統中，控制生產過程執行器的信號通常是模擬電壓或電流信號，如交流電動機變頻調速、直流電動機調速器、滑差電動機調速器等。而計算機只能輸出數字信號，并通過運算產生控制信號，達到控制生產過程的目的，應有將數字信號轉換成模擬電信號的接口——模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數字信號轉換為模擬電壓或電流信號，以便驅動相應的執行器，達到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數字模擬信號轉換器、多路模擬開關和功率放大器幾部分構成。
3、開關信號通道接口。機電一體化系統的控制系統中，需要經常處理一類最基本的輸入/輸出信號，即數字量（開關量）信號包括：開關的閉合與斷開；指示燈的亮與滅；繼電器或接觸器的吸合與釋放；電動機的啟動與停止；閥門的打開與關閉等。這些信號的共同特征是以二進制的邏輯“1”和“0”出現的。在機電一體化控制系統中，對應二進制數碼的每一位都可以代表生產過程中的一個狀態，此狀態作為控制依據。
（1）輸入通道接口。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質是一種電平各異的數字信號，所以開關信號輸入通道又稱為數字輸入通道（DI）。由于開關信號只有兩種邏輯狀態“ON”和“OFF”或數字信號“1”和“0”，但是其電平一般與計算機的數字電平不相同，與計算機連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設計問題，它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉換電路和地址譯碼電路等組成。
（2）輸出通道接口。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執行器（如繼電器或報警指示器）。它實質是邏輯數字的輸出通道，又稱為數字輸出通道（DO）。DO通道接口設計主要考慮的是內部與外部公共地隔離和驅動開關執行器的功率。開關量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅動器和輸出口地址譯碼電路等組成。
二、人機接口
人機接口是操作者與機電系統（主要是控制微機）之間進行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向，可以分為輸入與輸出接口兩大類。機電系統通過輸出接口向操作者顯示系統的各種狀態、運行參數及結果等信息；另一方面，操作者通過輸入接口向機電系統輸入各種控制命令，干預系統的運行狀態，以實現所要求的功能。
1、輸入接口。
（1）撥盤輸入接口。撥盤是機電一體化系統中常見的一種輸入設備，若系統需要輸入少量的參數，如修正系數、控制目標等，采用撥盤較為方便，這種方式具有保持性。撥盤的種類很多，作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。BCD碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連，以BCD碼形式輸入信息。
（2）鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合，向計算機提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有：
1）編碼鍵盤，自動提供被按鍵的編碼（如ASCII碼或二進制碼）；
2）非編碼鍵盤，僅僅簡單地提供按鍵的通或斷（“0”或“1”電位），而按鍵的掃描和識別，則由設計的鍵盤程序來實現。前者使用方便，但結構復雜，成本高；后者電路簡單，便于設計。
2、輸出接口。在機電一體化系統中，發光二極管顯示器（LED）是典型的輸出設備，由于LED顯示器結構簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜，因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發光二極管和點陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡單，是同名管腳上所加電平高低來控制發光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式LED顯示器一般用來顯示復雜符號、字母及表格等，在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應用。
結語：
接口技術是研究機電一體化系統中的接口問題，使系統中信息和能量的傳遞和轉換更加順暢，使系統各部分有機地結合在一起，形成完整的系統。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發展起來的，隨著機電一體化技術的發展而變得越來越重要；同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發展。從某種意義上講，機電一體化系統的設計，就是根據功能要求選擇了各部分后所進行的接口設計。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統的控制性能，以及系統運行的穩定性和可靠性，因此接口技術是機電一體化系統的關鍵環節。
篇11
信息技術能夠打破時空限制，把豐富的文字、圖片、音頻、視頻等資料集中起來，變微觀、抽象與遠程的知識為鮮活、生動、可感受的信息技術環境下的知識，從而節約了教學準備時間，提升了教學效率。例如，講授《電氣系統設計》一節的相關知識時，教師可借助信息技術，將電氣設計基本任務、基本內容、設計原理、中心環節，借助設計的實例展開分析與講解，使學生形成系統化的印象。還可以打造模擬的電氣設計實驗室系統，模擬特定條件下的設計環節，引導學生展開設計原件的選定、安裝方式與接線方式的實踐、組件裝配的設計等。從而促進學生將理論與實際結合，打破時空限制，強化學生的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的形成。
篇12
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（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。
（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。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產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。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、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，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產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品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產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。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產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。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
篇13
煤礦生產中，煤礦機械的性能自動化程度及其經濟性等可以說直接影響到生產；也直接影響到煤礦供電、排水、通風、提升等的安全運行。而煤礦機械電氣與電子控制系統部分質量的好壞與性能的優劣又直接影響到機械的動力性、經濟性、可靠性，從而影響施工質量、生產效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統已成為煤礦現代機械不可缺少的組成部分，同時也是評價煤礦現代機械技術水平的一個重要依據。隨著科學技術的不斷發展，以及對煤礦機電產品性能要求不斷提高，電子(微電腦)控制系統在煤礦機械中所占的比重越來越大，其功能將會越來越強，應用范圍也將越來越廣，而其復雜程度也隨之提高，這樣就對使用與維修維護這些設備的煤礦工作人員提出了更高的要求，對煤礦職工的培訓工作和對煤礦設備的管理工作也顯得尤為重要。
煤礦生產施工要求煤礦機械具有以下性能：皮實耐用且維修簡單、生產效率高且節能降耗，自動化程度高且操作簡單，施工質量好，精度高；性能穩定，工作可靠，安全性高，使用壽命長；具有較好的經濟性，即高的技術價格比和低的制造與使用成本；工人勞動強度低，操作員的工作條件好；具有在線運行狀態監視，故障自診及自動故障報警功能，能及時準確地指出故障部位，減少停機維修時間。
為適應煤礦機械對性能的要求，僅僅依靠機械和液壓技術的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術的發展就成了煤礦機械的必要選擇。機電一體化是一項新興的技術，將其引入到煤礦機械中，必將會給煤礦機械帶來了新的技術變革，使其各種性能有了質的飛躍。
機電一體化又稱機械電子工程學，是一門跨學科的綜合性高技術，是由微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術、機械技術、液壓技術以及其他技術相互融合而成的一門獨立的交叉學科。機電一體化技術從70年代中期開始在國外機械上得到應用。80年代以微電子技術為核心的高新技術的興起，推動了機械制造技術的迅速發展，特別是隨著微型計算機及微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等的發展及其在機械上的應用，極大促進了煤礦機電產品的性能，使煤礦機械進入了一個飛躍的發展時期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統在國外機械上的應用已相當普及，在我國也是發展的方向，已成為機械高性能的體現。目前機械的電子(微機)控制系統主要用以實現如下功能：
一、在線監控、自動報警及故障自診。
對煤礦機械的電動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的在線運行狀態監控，出現故障能動報警并準確地指出故障的部位，從而改善操作員的工作條件，提高機器的工作效率，簡化設備維護檢查工作，降低使用維修費用，縮短停機維修時間，延長設備的使用壽命。如采煤機上變頻器就采用PLC控制，可實現多種在線監控和故障自診，還有煤礦用各種電器設備也越來越智能化。
二、節能降耗，提高生產效率。
例如井下使用的膠帶輸送機、通風機、提升機等，使用變頻起動、PLC控制系統，節電量就為30%左右，同時生產效率也大大提高。
三、自動化或半自動化程度的提高
煤礦機械實現自動化或半自動化控制，可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，并減少因操作者的經驗不足，對作業精度的影響。例如，冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設備，由我國北京天地瑪坷電液控制系統有限公司與德國MARCO公司合作生產的PM31型液壓支架電液控制系統，就是微電腦控制，只要在支架操作控制器上輸入程序，支架使會自動連續動作，也可實現遠程控制和工作面無人操作。
