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機電一體化應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：機電一體化；應(yīng)用；領(lǐng)域

中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A

1、前言

機電一體化已經(jīng)成為當前工業(yè)發(fā)展的一個標準音符，機電一體化的發(fā)展大大降低了人工的勞動強度，提高了工作效率，提高了工作的準確度和精度。機電一體化進程的加快在一定程度上促進了社會經(jīng)濟的進步。

2、機電一體化的概念

“機電一體化”一詞最初是日本學者于70年代提出的,它的英文是Mechatronics,是由英文Mech碩cs的前半部分和Electn〕nics的后半部分組合而成,美國人稱為Mech畫c吐衡stem,在我國被譯為“機電一體化”。機電一體化是當今自動化技術(shù)發(fā)展的最高階段。早期的自動化技術(shù)主要是借助凸輪、機械機構(gòu)等實現(xiàn)的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電工技術(shù)的發(fā)展、凸輪、機械機構(gòu)逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關(guān)等機構(gòu)所取代,實現(xiàn)了電氣自動化,機械機構(gòu)大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產(chǎn)實踐對自動化技術(shù)進一步發(fā)展的需要,也是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)和精密機械技術(shù)等發(fā)展的必然產(chǎn)物,是以計算機為主要特征的自動化技術(shù)。

如果說機械(包括電工)系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質(zhì)和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質(zhì)的功能,而且還有處理信息和知識的能力。概括說來機電一體化技術(shù)是圍繞機械制造業(yè)發(fā)展起來的一門跨學科的綜合性技術(shù),是把機械技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和傳感檢測技術(shù)等有機融合而形成的一門跨學科的綜合性技術(shù)。日本機械振興協(xié)會經(jīng)濟研究所在一份報告中給機電一體化所下的定義是:機電一體化技術(shù)乃是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),并將機械裝置和電子設(shè)備以及軟件等有機結(jié)合起來構(gòu)成系統(tǒng)的總稱。

3、機電一體化技術(shù)特點

機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發(fā)展和進步有賴于相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

3．1、數(shù)字化

微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)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(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。

3．2、智能化

即要求機電產(chǎn)品有一定的智能, 使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、 自主決策等能力。 例如在 CNC 數(shù)控機床上增加人機對話功能，設(shè)置智能 I/O 接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。 隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展，為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。

3．3、模塊化

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)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)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(diào)速電機一體的動力驅(qū)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(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。

3．4、網(wǎng)絡(luò)化

由于網(wǎng)絡(luò)的普及， 基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。 而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3．5、人性化

機電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

3．6、微型化

微型化是精細加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(tǒng)(MEMS)是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986 年美國斯坦福大學研制出第一個醫(yī)用微探針，1988 年美國加州大學 Berkeley 分校研制出第一個微電機以來，國內(nèi)外在 MEMS 工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發(fā)出各種 MEMS 器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微連桿、微彈簧以及微機器人等）。

3．7、集成化

集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。 首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。

3．8、帶源化

是指機電一體化產(chǎn)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(chǎn)品，自帶動力源具有獨特的好處。 帶源化是機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。

3．9、綠色化

科學技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時也帶來資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念就應(yīng)運而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。

4、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：智能化控制技術(shù)（IC）；分布式控制系統(tǒng)（DCS）；開放式控制系統(tǒng)（OCS）；計算機集成制造系；現(xiàn)場總線技術(shù)（FBT）統(tǒng)（CIMS）；交流傳動技術(shù)。機電一體化技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)都有不同程度的應(yīng)用。

4．1、機電一體化技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)爐窯改造應(yīng)上

國內(nèi)外現(xiàn)在已有成功的技術(shù)改造比工業(yè)爐窯單純用計算機技術(shù)好的多。所以，我們建議今后在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用機電一體化技術(shù)，對應(yīng)該進行改造但尚未改造的工業(yè)爐窯要用機電技術(shù)等先進電子信息技術(shù)改造，其中采用機電技術(shù)改造的已達到了90%。

4．2、積極采用機電數(shù)控技術(shù)，對機床高備改造應(yīng)用對機床設(shè)備的改造我們應(yīng)放在經(jīng)濟、實用型機電數(shù)控系統(tǒng)的上推廣應(yīng)用。根據(jù)相關(guān)方面的了解和調(diào)查，從國家要求開始到現(xiàn)在已經(jīng)按要求改造完畢。

4．3、機電一體化廣泛應(yīng)用在變頻調(diào)速技術(shù)

提高了風機、電泵工作效率，采用此技術(shù)后，變頻調(diào)速后風機、電泵一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后，廣泛應(yīng)用、推廣應(yīng)用該技術(shù)。據(jù)悉到現(xiàn)在，風機、電泵和其他調(diào)速電機以普遍、采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)。圖1 CAN流程圖

4．4、CAD/CAM 技術(shù)優(yōu)先與機電一體化結(jié)合，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標消除工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化現(xiàn)狀。據(jù)悉目前，北京工業(yè)系統(tǒng) CAD 的應(yīng)用率為 85%，CAD 的覆蓋率為 80%。

5、結(jié)束語

隨著機電一體化在采礦業(yè)、交通運輸業(yè)、在造業(yè)、農(nóng)業(yè)、航空航天等領(lǐng)域的運用，在一定程度上推進了行業(yè)的發(fā)展速度和水平。

參考文獻

機電一體化應(yīng)用范文第2篇

【關(guān)鍵詞】煤礦機電一體化；技術(shù)現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

引言

機電一體化技術(shù)是在機械的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，同時，將機械裝置和電子設(shè)備以及軟件有機結(jié)合起來。機電一體化是將機械和微電子技術(shù)緊密集合，并融計算機技術(shù)、信息技術(shù)為一體的新興綜合技術(shù)。

煤礦機電一體化技術(shù)是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)，為煤礦企業(yè)信息化提供了重要的科技支撐。為了提升我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，全面提高煤礦企業(yè)效率，達到煤礦生產(chǎn)的安全、高效、綠色的目的，必須加大煤礦機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運當中的應(yīng)用和推廣。

1 煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

從 1970 年我國自行設(shè)計制造和裝備的第一套綜合機械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗起，我國的機電一體化技術(shù)開始萌芽。到上世紀 80 年代后期，我國綜合機械化采煤取得了空前的發(fā)展，大大推動了我國的煤礦機電一體化技術(shù)的進程，采煤機已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個世紀90 年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運支機械微機監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機技術(shù)應(yīng)用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機。而進入21 世紀后，我國煤礦機電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設(shè)備的后備保護等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進采煤國家相比，我國的煤礦機電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機械、電子、航天、輕紡、

化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎(chǔ)薄弱，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均有較大差距。

2 機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況

2.1 機電一體化技術(shù)在煤礦掘進中的應(yīng)用

煤炭生產(chǎn)過程主要包括“掘進、采煤、裝、運輸、提升”等幾大系統(tǒng)。掘進作為煤礦開采的基礎(chǔ)工作影響著后期煤炭開采及運輸?shù)男剩瑢τ诟咝УV井有必要將機電一體化技術(shù)引入到掘進機械中，實現(xiàn)煤礦巷道的高效率掘進。目前掘進機的電氣部分普遍采用了由礦用隔爆兼本質(zhì)安全性開關(guān)箱、操作箱、壓扣控制按鈕、照明燈、三相異步電動機等組成的掘進機電氣系統(tǒng)，與液壓系統(tǒng)配合操作可實現(xiàn)整機的各種生產(chǎn)作業(yè)。

2.2 在礦井運輸提升產(chǎn)品中的應(yīng)用

煤炭的輸送方式有礦車式、皮帶式。帶式輸送機相對于礦車運輸具有長距離連續(xù)運輸、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，已經(jīng)在我國煤礦井下運輸中大量使用。目前煤礦主要推廣使用的CST可控軟啟動裝置，是專門為煤礦長距離皮帶運輸機設(shè)計的集機、電、液為一體化的啟動裝置，不僅解決了帶式輸送機的大運量、長距離的驅(qū)動難題，而且兼具平滑啟動運送大慣性載荷的特點。

礦井提升是將煤炭運送至地面的過程，提升效率及其安全性與煤礦效益密切相關(guān)。為了使煤炭效益最大化，礦井采用的專用提升機整合了煤礦電機一體化和自動化技術(shù)，其中全數(shù)字化交直流提升機在結(jié)構(gòu)上進行了簡化，將滾筒和驅(qū)動合為一體，同時具有硬件配置簡單、互相兼容的特點，在各個技術(shù)環(huán)節(jié)均體現(xiàn)了機電一體化技術(shù)的應(yīng)用。

2.3 在采煤機上的應(yīng)用

我國的電牽引采煤機在消化吸收國外引進采煤機技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行了相關(guān)的科技創(chuàng)新，擁有了許多具有自主只是產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，取得了長足的進步。在我國煤礦綜合機械化采煤工作面，國產(chǎn)采煤機已經(jīng)占據(jù)了主導地位，完全采用國產(chǎn)裝備的高產(chǎn)高效工作面不斷涌現(xiàn)。

機電一體化技術(shù)與采煤機的相關(guān)技能相結(jié)合能使采煤機的牽引、控制性能得到提升，同時能達到更好地發(fā)揮采煤機控制阻力的目的。具體表現(xiàn)在一下幾點：第一，在結(jié)合機電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上，在采煤機運行下滑的過程中，采煤機的制動性能能得到更好的發(fā)揮，在煤層是大傾角的情況下，這一優(yōu)勢更為明顯；第二，在機電一體化技術(shù)的控制體系下，通過對各類參數(shù)進行優(yōu)化與調(diào)整，能實現(xiàn)對采場的綜合控制，實行有效的實時監(jiān)測，提高采煤機采煤過程中的安全性；第三，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用能提高采煤機作業(yè)可靠性，能有效地減少故障的發(fā)生，尤其是提高采煤機在煤層賦存條件惡劣條件下的采煤效率；第四，通過對工作面刮板輸送機裝配監(jiān)控裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對采煤機整體的監(jiān)控監(jiān)測，完全實現(xiàn)自動化控制，大大提高了采煤作業(yè)的安全性、可靠性，大幅地提高了采煤效率，給企業(yè)的經(jīng)濟效益帶來了實質(zhì)性的提高。

2.4 在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測中的應(yīng)用

通過礦井的生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)，如在線監(jiān)控、自動報警及故障自診等，可完成對煤礦機械的電動機、傳動系統(tǒng)、工作裝置、制動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運行狀態(tài)的監(jiān)控任務(wù)，能及時準確地找出故障部位并自動報警。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀80年代初，我國引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)，如：DAN6400等在部分煤礦中應(yīng)用，并在引進的同時自行研制出KJ2、KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。同時在“以風定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導下，規(guī)定了我國大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用大大改善了礦井的工作環(huán)境和安全狀況，比如，提高了機器的工作效率簡化了設(shè)備的維護檢查工作，降低了使用維修費用，延長了設(shè)備的使用年限等。實踐證明，安全監(jiān)測系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了重要作用。

3 煤礦機械中機電一體化技術(shù)應(yīng)用的意義

3.1 提高勞動效率

機電一體化在煤礦各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用，不僅改善了設(shè)備的使用性能，延長了其使用壽命，更是在很大程度上提高了工人的勞動效率，降低了勞動強度，減少了同一時間段的作業(yè)人數(shù)，這對于高產(chǎn)高效礦井的實現(xiàn)具有重大意義。

3.2 提高了礦山開采的經(jīng)濟效益

機電一體化的出現(xiàn)及完善為煤礦帶來了新一輪的改革，一方面取代了以前較為陳舊的設(shè)備，大大提高了煤炭開采的效率；其次，機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應(yīng)用，在很大程度上減少了人力、物力、財力的投入，使煤礦的總體經(jīng)濟效益得到大幅度提升，最后，機電一體化技術(shù)在煤礦上的逐漸應(yīng)用推動了煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)的進步，進一步的提高了礦山開采的經(jīng)濟效益。

3.3 保證了煤礦開采較為安全的工作環(huán)境

隨著機電一體化技術(shù)在煤礦中的廣泛應(yīng)用，極大地改善了井下的安全狀況，監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用能及時準確地將各個設(shè)備、巷道硐室的動態(tài)信息完整地呈現(xiàn)出來，如有設(shè)備故障或災(zāi)害事故能做出及時的報警，從而能為相關(guān)工作人員提供充足的時間做出準備工作，減少災(zāi)害的發(fā)生或降低事故的波及范圍，為煤礦開采提供一個較為安全的環(huán)境。

參考文獻：

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機電一體化應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞:煤礦 機電一體化 應(yīng)用

1 概述

煤礦機電一體化產(chǎn)品是把各項高新技術(shù)融于一體的高科技產(chǎn)品,其主要技術(shù)包括:微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產(chǎn)品可靠性等等,這些都是科技高速發(fā)展的熱門技術(shù)。在煤礦企業(yè)中,開始利用機電一體化技術(shù)對煤炭系統(tǒng)進行改造舊設(shè)備和開發(fā)新產(chǎn)品,并取得了巨大的成功,這讓人們清楚地意識到,機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展是實現(xiàn)高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產(chǎn)品更新?lián)Q代的重要途徑。

2 煤礦機電一體化技術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用

2.1 礦井運輸提升產(chǎn)品的應(yīng)用 在煤礦生產(chǎn)中,因為現(xiàn)代化煤礦發(fā)展的需要,對煤礦機械化采煤提出更高的要求,那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統(tǒng)的要求也就越來越高。如今,對于國外一些采煤技術(shù)比較先進的國家,煤礦井下大巷的運輸系統(tǒng)大多是采用帶式運輸機,他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅(qū)動方式,主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家,高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統(tǒng)中也得以應(yīng)用。還有德國自主研發(fā)的內(nèi)裝式交——交變頻調(diào)速提升機,它采用機電一體化技術(shù)把電機和滾筒做成一體,這樣的融合技術(shù)不論在機械結(jié)構(gòu)設(shè)計方面還是在電氣控制系統(tǒng)方面在世界上都處于領(lǐng)先地位。

在我國,大多數(shù)煤礦井下生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了皮帶化,采用大巷強力帶式運輸機運輸?shù)姆绞揭卜浅Ｆ毡?。另?計算機控制系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速,它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能,如應(yīng)用過程中的軸承溫度、倒轉(zhuǎn)、跑偏及斷帶等故障,可能在某些方面沒有面面俱到,在使用上還不能滿足一些功能,但是從發(fā)展的角度看問題,這的確是一個很好的開始。目前,我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺,其中90%為交流提升機,并且均是采用轉(zhuǎn)差功率消耗型的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,電控系統(tǒng)部分絕大多數(shù)仍采用繼電器——接觸器系統(tǒng),只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數(shù)為發(fā)電機拖動,雖有部分可控硅供電系統(tǒng),也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單,程序設(shè)計起來也比較容易,不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置,抵抗外界的干擾能力也很強,因此,它能在環(huán)境比較惡劣的情況下進行長時間工作。

2.2 綜合機械化采煤 1970年,我國自主設(shè)計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面,并在大同礦務(wù)局進行試驗使用,一直試驗使用到80年代后期,這項技術(shù)的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發(fā)展,推動了煤礦自動化的發(fā)展進程,同樣,采煤機也由液壓牽引開始轉(zhuǎn)向電牽引;液壓支架的控制系統(tǒng)也逐漸向計算機化發(fā)展,以計算機為核心,采用電液控制,移架自動化得以實現(xiàn)。另外,對工作面刮板運輸機也進行了微機監(jiān)控裝置的配置,實現(xiàn)計算機自動化控制。機電一體化技術(shù)在綜合機械化采煤中的應(yīng)用,使設(shè)備動作趨于協(xié)調(diào),且安全性、可靠性大為提高,操作性能更加完善,為煤炭企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟效益。 [:請記住我站域名/]

2.3 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 從多數(shù)煤礦使用監(jiān)控系統(tǒng)的效果來看,還存在一些問題,但是主要問題是傳感器的不足,并且使用過程中,其穩(wěn)定性相對較差,使用壽命不足,一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究,對一些關(guān)鍵技術(shù)也實施多次再設(shè)計改進措施,但仍然沒有得到預期的效果,因此這些在實際現(xiàn)場應(yīng)用率不是很高。在國外,由于計算機網(wǎng)絡(luò)軟硬件技術(shù)發(fā)展很快,運行速度和質(zhì)量也在不斷提高,傳輸介質(zhì)由同軸電纜發(fā)展到光纜,信息媒體由字符發(fā)展到聲像,煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)有了很大的發(fā)展,他們的機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)上的應(yīng)用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭行業(yè)內(nèi)部機電一體化技術(shù)推廣應(yīng)用最快的產(chǎn)品,一些高校、科研所和企業(yè)正在研究和生產(chǎn)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。

3 對我國煤礦機電一體化技術(shù)的思考

在20世紀,我國煤礦機電一體化技術(shù)(產(chǎn)品)取得了較大的發(fā)展,機電一體化技術(shù)應(yīng)用到了煤礦每個環(huán)節(jié),但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此,要讓我國煤礦機電一體化技術(shù)達到世界先進技術(shù)水平,必須掌握信息時代機電一體化技術(shù)的特點和相關(guān)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)。

應(yīng)提高我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的規(guī)范化、標準化、系列化和通用化的程度;以計算機為機電一體化的核心裝置,因為計算機運算和存貯能力非常強,且體積和功耗小,更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品,在設(shè)計煤礦機電一體化產(chǎn)品時,應(yīng)盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機,從而保證工作性能更可靠;對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品應(yīng)具有通信功能,同時,要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊,方便與控制網(wǎng)絡(luò)進行連接通信控制;煤礦機電一體化產(chǎn)品需要達到智能化發(fā)展水平,能判斷機電設(shè)備和周圍環(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參數(shù)進行分析,從而對故障進行診斷,再根據(jù)這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障進行預測;要對礦用傳感器進行深入研究和開發(fā),提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命,同時考慮傳感器的數(shù)字化、集成化、智能化和多維化,使礦用傳感器在比較惡劣的工作環(huán)境下進行信號的測量,并保證其測量準確度,并具有自校正、自診斷、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能;要關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展,將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機電一體化產(chǎn)品,從而提高煤礦現(xiàn)代化,達到煤礦自動化生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

機電一體化應(yīng)用范文第4篇

1.1為勞動提供安全保證

在礦區(qū)低質(zhì)量的環(huán)境下，礦工處于高負荷、長時間的工作中，在這種傳統(tǒng)的環(huán)境下，極大地影響了礦工的身體健康與生活質(zhì)量，甚至在這樣的環(huán)境下，還會威脅到他們的人身安全。隨著機電一體化技術(shù)的發(fā)展及其在煤礦中的深入應(yīng)用，只需要一些機電設(shè)備就可以完成煤炭的采掘、運輸與提升等工作，使礦工從繁重的煤礦體力勞動中解放出來，極大的降低了工作的危險系數(shù)，也有效地防止了職業(yè)病與工傷情況的出現(xiàn)，更好地保障了生產(chǎn)的安全進行。

1.2提升勞動效率

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的較為落后的手工勞動作業(yè)的方式已經(jīng)無法滿足社會生產(chǎn)的需要，隨著機電一體化技術(shù)的普及與推廣，機器代替了傳統(tǒng)的手工勞作，使煤礦中原本復雜的辛苦勞作變成了礦工通過簡單的操作就可使機器完成工作，極大的降低了勞動強度，提升了勞動效率與勞動生產(chǎn)率。

1.3提高勞動收入

隨著機電一體化技術(shù)在煤炭產(chǎn)業(yè)中的深入應(yīng)用，使得煤炭產(chǎn)業(yè)的勞動效率大大提升，煤炭產(chǎn)量上去了，國家的經(jīng)濟水平也提升了，相應(yīng)的煤炭產(chǎn)業(yè)的工作人員的工資水平也就提升了。如此環(huán)環(huán)相扣下來，機電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用，帶動了煤炭產(chǎn)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，幫助更多地方的經(jīng)濟出現(xiàn)繁榮局面。

2煤礦中機電一體化的應(yīng)用分析

2.1在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控與系統(tǒng)監(jiān)測中的具體運用

煤礦中使用機電一體化技術(shù)，能夠有效的實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)中的故障診斷、在線監(jiān)控以及自動報警等一體化的功能。機電一體化技術(shù)對煤礦生產(chǎn)的在線監(jiān)控是指對煤炭生產(chǎn)的機器設(shè)備、電動機、轉(zhuǎn)運系統(tǒng)、液壓裝置、制動系統(tǒng)等設(shè)備在運行過程中的狀態(tài)實施有效監(jiān)測與控制。故障診斷與自動報警是指在煤炭生產(chǎn)過程中，如果生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的設(shè)備出現(xiàn)故障，就能進行自動診斷以及實施報警，且還能診斷出具體生產(chǎn)過程中的哪個位置和什么設(shè)備出現(xiàn)了故障，這樣就能使工作人員快速的找到故障，并及時排除故障，保障煤炭生產(chǎn)的正常進行。

2.2在礦井提升機中的具體運用

眾所周知，礦井升降機主要的工作地點就是在地面上以及礦井下，在提升機中運用機電一體化技術(shù)能夠有效的發(fā)揮一體化功能，實現(xiàn)數(shù)字化的高效運行。

全數(shù)字化提升機在功能上可以有效提升通信速度，實現(xiàn)診斷功能的全自動化。提升機的數(shù)字化功能更夠進一步簡化電器安裝的程序，簡化硬件設(shè)備的安裝程序，進一步實現(xiàn)軟件的啟動與控制，提高提升機的工作

效率。

2.3在礦井下帶式運輸機中的具體運用

帶式輸送機又稱為膠帶輸送機，其工作原理主要是通過摩擦來實現(xiàn)運輸材料的連續(xù)性。它主要有兩端點滾筒與閉合輸送帶結(jié)合而成。由于機電一體化技術(shù)的普及與推廣，使得袋裝輸送機的技術(shù)水平也有了一定程度的提升，并在一定程度上促進了礦井下大運量、高帶速、長距離曲線和大功率的帶式輸送機等許多的關(guān)鍵技術(shù)以及新產(chǎn)品研究與開發(fā)。

當前，在國家科學技術(shù)發(fā)展與科學家的不懈努力與鉆研下，多類型的帶式輸送機已經(jīng)被研發(fā)了出來，但由于單位長度與運輸量等方面的限制，也使這些多種類型的帶式輸送機出現(xiàn)了一些問題。同時，再與發(fā)達國家相比，我國研發(fā)的帶式輸送機不論是靈敏度還是壽命方面都是比較弱的，這也就需要我國科研人員堅持不懈的進行科研開發(fā)，才能趕超發(fā)達國家的技術(shù)水平。因此，我國需要加大科研開發(fā)力度來提升我國的技術(shù)水平。

3煤礦中機電一體化應(yīng)用的發(fā)展趨勢

3.1機電一體化技術(shù)日趨網(wǎng)絡(luò)化

自上世紀90年代開始，計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，人們的日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、軍事、教育、科學技術(shù)等都因此而受到巨大影響。全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)與經(jīng)濟也因為計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而逐漸融合為一體，使企業(yè)間的聯(lián)系與競爭更加激烈。煤礦生產(chǎn)的遠程監(jiān)視與控制技術(shù)也因為機電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化而得到了極大的應(yīng)用，并為煤炭產(chǎn)業(yè)的長足發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。

3.2機電一體化技術(shù)日趨智能化

機電一體化技術(shù)未來發(fā)展的重要方向與技術(shù)就是實現(xiàn)智能化。隨著智能化技術(shù)的不斷推廣與普及，煤炭產(chǎn)業(yè)也越來越重視機電一體化技術(shù)的智能化應(yīng)用與發(fā)展。將智能化機電一體化技術(shù)應(yīng)用與當前的煤炭產(chǎn)業(yè)中，可以實現(xiàn)將人的部分思維輸入至電腦操作系統(tǒng)中，并利用這種有人部分思維的系統(tǒng)來模擬出人的思維能力，讓系統(tǒng)擁有與人一樣的邏輯能力、推理能力以及判斷與自主選擇能力等。這樣就可以用智能化機電一體化替代煤礦生產(chǎn)中部分人員的一些體力與腦力勞動，降低工作人員的勞動強度，提升工作人員的工作效率。但是，值得注意的是，機電一體化技術(shù)的智能化永遠無法與人有完全相同的邏輯思維與判斷能力，當然這一點也不是必須的，只需要機電一體化的智能化擁有人的部分較為低級的邏輯思維與判斷能力，能夠幫助人們完成或簡化一些工作就可以了。

3.3機電一體化技術(shù)日趨綠色化

隨著科學技術(shù)以及世界經(jīng)濟的飛速發(fā)展，煤炭產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率大大提升，從而獲得了很高的經(jīng)濟效益，這使得人們的生活水平不斷提高，物質(zhì)資料不斷豐富。所有事情都是兩面的，在人們因煤炭生產(chǎn)而享受生活時，也同樣付出了慘痛的代價，因為過度的開采煤炭資源而導致生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，人們也逐漸意識到節(jié)約資源與保護環(huán)境的重要性。由此，“綠色”這一概念就提了出來，也成為未來發(fā)展的一大趨勢。對于煤炭生產(chǎn)企業(yè)來說，如何實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)的、健康的發(fā)展下去？如何實現(xiàn)煤炭開采的綠色化，保證將對生態(tài)環(huán)境的危害降到最低程度？機電一體化能夠很好地解決這一問題，最大程度地實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)，盡可能降低煤炭生產(chǎn)對生態(tài)環(huán)境破壞的程度。

4總結(jié)

隨著機電一體化技術(shù)在煤炭生產(chǎn)中的推廣與普及，逐漸成為了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的重要技術(shù)支撐，而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，這一技術(shù)的作用與意義也會更加凸顯，且發(fā)展前景也會更加寬闊。煤炭生產(chǎn)中應(yīng)用機電一體化技術(shù)，提升了煤炭生產(chǎn)企業(yè)的綜合競爭能力，為實現(xiàn)高效、安全、綠色的煤炭生產(chǎn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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[2] 馬學燕．探討煤礦中的機電一體化應(yīng)用[J]．科技致富

機電一體化應(yīng)用范文第5篇

關(guān)鍵詞：機電一體化 組成要素 發(fā)展狀況 技術(shù)應(yīng)用

一、機電一體化的內(nèi)容

1.機械技術(shù)。機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，在機電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù)，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機械制造技術(shù)。

2.計算機與信息技術(shù)。其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)，即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

4.自動控制技術(shù)。其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

二、機電一體化的組成及發(fā)展狀況

1.機電一體化的組成

機電一體化的組成部分包括：機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器、動力源。機械本體是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu)；測試傳感部分對系統(tǒng)的運行需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息；電子控制單元用來測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令，控制整個系統(tǒng)有目的的運行；執(zhí)行器根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令，完成規(guī)定的動作和功能；動力驅(qū)動源依據(jù)系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。

2.機電一體化的發(fā)展狀況。

機電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。20世紀70～80年代為第二階段，可稱為蓬勃發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的迅猛發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學體系。

三、機電一體化的技術(shù)應(yīng)用

現(xiàn)代機電一體化是一門綜合的技術(shù)，是機械與微電子技術(shù)、信息技術(shù)相互滲透融合的產(chǎn)物，是機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。這意味著，機電一體化的應(yīng)用在未來的工業(yè)發(fā)展中將更為廣泛。

機電一體化的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

1.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、操作和控制上都有迅速的提高，總線式、緊湊型的結(jié)構(gòu)、開放式的設(shè)計以及數(shù)控編程技術(shù)和技術(shù)化，這些發(fā)展最大限度的提高的用戶的效益。

2.計算機集成制造系統(tǒng)。它打破原有部門之間的界限，以制造為基礎(chǔ)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)準備、生產(chǎn)試驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合。

3.柔性制造系統(tǒng)。即計算機化的系統(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。該系統(tǒng)的應(yīng)用會使冗余度增加，有較好的柔性，能夠應(yīng)付突發(fā)事件。

4.機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用。在鋼鐵企業(yè)中，機電一體化系統(tǒng)是以微處理機為核心，把微機、工控機、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：智能化控制技術(shù)（IC）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、開放式控制系統(tǒng)（OCS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）、現(xiàn)場總線技術(shù)（FBT）、交流傳動技術(shù)。

5.工業(yè)機器人。目前，被廣泛應(yīng)用的為第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(yè)環(huán)境中獨立行動，與第5代計算機關(guān)系密切。

四、機電一體化技術(shù)的智能化發(fā)展。

智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。

1.數(shù)字化。微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程控制操作、診斷和修復。

2.模塊化。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)具有標準機械接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。

3.網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給社會各個領(lǐng)域帶來了巨大變革。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。