電氣工程機電一體化精選(九篇)
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第1篇：電氣工程機電一體化范文
關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動化；發(fā)展；問題；建議
中圖分類號： F407.6文獻標識碼： A
前言
邁入21 世紀以來，我國各方面事業(yè)都得到了很大的提高與發(fā)展，尤其是經(jīng)濟建設(shè)方面更是獲得了長足的進步。這其中的電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個形成與發(fā)展的過程。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設(shè)中的問題提出合理化的建議。旨在促進今后我國的電氣工程及其自動化的建設(shè)，使我國的電氣工程及其自動化實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
1 概述電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史
電氣工程（Electrical Engineering）是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，隨著科技的不斷更新和發(fā)展，電氣工程及其自動化的技術(shù)平臺逐漸形成了獨立的系統(tǒng)。電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個形成與發(fā)展的過程。這種系統(tǒng)正逐漸邁向快捷，方便的方向發(fā)展。它為我國的工業(yè)發(fā)展節(jié)約了成本，提高了效率。而且，電氣工程還逐漸涉足商業(yè)領(lǐng)域，為商業(yè)間的交流與傳輸提供越來越多的滿足。我國作為工業(yè)為主導(dǎo)的社會，只有大力發(fā)展工業(yè)才能促進我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展。所以，只有電氣工程及其自動化在社會發(fā)展的地位中占有一席之地，才能促進電氣工程及其自動化的長足發(fā)展，立足世界。
2 電氣工程及其自動化的發(fā)展中的問題
邁入21 世紀以來，電氣工程及其自動化的技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展。但在電氣工程及其自動化的發(fā)展與建設(shè)中還存在一些客觀影響因素，這些因素在一定程度上阻礙了電氣工程及其自動化的發(fā)展。想要促進我國的電氣工程及其自動化實現(xiàn)跨越式的發(fā)展，就要解決以下幾項問題：
2.1 企業(yè)實際需求不同，抬升了成本
目前我國的電氣工程及其自動化技術(shù)還處在一個綜合的領(lǐng)域里，獨立性還有待完善。所以，在實際的運用過程中，工作人員只能結(jié)合目前的技術(shù)成果，再運用自己的實踐經(jīng)驗，得出設(shè)計成果。從而有的環(huán)節(jié)無形中增加了經(jīng)濟成本，最終工程總的經(jīng)濟投入也就增加了。而且，目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。
2.2 電氣工程及其自動化實施過程中工作效率有待提高
電氣工程及其自動化實施過程中，效率的高低影響著整個工程的的完成效果。在當今飛速發(fā)展的社會里，工作效率甚至決定著一切。所以，電氣工程及其自動化技術(shù)更要緊跟效率的步伐。目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。要想在這些企業(yè)中脫穎而出，效率的提高可見顯得十分重要。那個企業(yè)在最短的時間里設(shè)計出更讓人操作簡便，更讓人明白的設(shè)計，在離成功的大門前就會勝出一籌。哪個企業(yè)效率低下注定就是失敗的。這個時候，企業(yè)的技術(shù)人員的技術(shù)水品就得到了檢測。
2.3 電氣工程及其自動化實施過程中數(shù)據(jù)傳輸安全性問題
電氣工程及其自動化起初在工業(yè)中形成，并得到了發(fā)展與建設(shè)。目前，電氣工程及其自動化逐漸蔓延到商業(yè)領(lǐng)域，商業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)信息的傳輸安全性是很重要的一步。由于目前，企業(yè)之間的信息交流過程中，各企業(yè)使用的信息傳遞產(chǎn)品各不相同，參差不齊。這給數(shù)據(jù)之間的傳輸和通信造成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化的運營成本。所以，在今后的電氣工程及其
自動化的發(fā)展與建設(shè)中，一定要注意這一點。
3 電氣工程及其自動化發(fā)展的合理化建議
電氣工程及其自動化是工業(yè)發(fā)展的有力助手，它的的發(fā)展能為工業(yè)，甚至社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來源源不斷的動力。雖然，目前的電氣工程及其自動化的發(fā)展與建設(shè)存在著這樣或那樣的問題，但總的前進趨勢是不可逆轉(zhuǎn)的。只要把問題慢慢解決，逐漸的去改善，不久的將來，我國的電氣工程及其自動化一定會在世界上立足。針對以上問題，我提出幾點建議：
3.1 建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立的平臺
目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。這樣一來增加了企業(yè)的經(jīng)濟成本，二來不利于企業(yè)的長足發(fā)展。所以，企業(yè)的技術(shù)人員一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān)，有步驟，有計劃的去設(shè)計電氣工程及其自動化的方案。首先，在設(shè)計前，專業(yè)的技術(shù)人員對要設(shè)計的行業(yè)及用戶的特點進行研究，從而，確定開發(fā)目標。然后，確定設(shè)計方案，方案要涉及到實施，運行，維護等每一步驟的完成，同時，運行成本和運行時間也要提前預(yù)算好，一定要控制在企業(yè)運行的范圍內(nèi)。此外，還要注意商業(yè)項目運行的特點以及終端客戶的不同需求，最后做到建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立的平臺，從而減少企業(yè)的運行成本。
3.2 建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以優(yōu)化資源配置，使商業(yè)之間的信息交流得到準確性和安全性的保證。一個企業(yè)包括設(shè)備控制，技術(shù)監(jiān)管，企業(yè)管理等許多步驟，要想使這些步驟得到資源的合理化配置，就要使這些系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得到高效，快捷的交換，促使整個企業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。
3.3 建立電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)標準對接
只有電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的標準化對接，電氣工程及其自動化的系統(tǒng)傳遞信息才會更安全，更高效。所以，在目前的電氣工程及其自動化的發(fā)展過程中，一定要實現(xiàn)程序接口的完美對接，從而減少開發(fā)工程的時間和費用。
4 結(jié)束語
電氣工程及其自動化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，隨著科技的不斷更新和發(fā)展，電氣工程及其自動化的技術(shù)平臺逐漸形成。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設(shè)中的問題提出合理化的建議。我相信相信隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的不斷進步，在科技領(lǐng)域突飛猛進的今天，電氣工程及其自動化一定會構(gòu)建出一個完善的，獨立的系統(tǒng)，成為我國社會主義現(xiàn)代工業(yè)化社會構(gòu)建的助手，實現(xiàn)電氣工程及其自動化跨越式的發(fā)展。
參考文獻
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第2篇：電氣工程機電一體化范文
關(guān)鍵詞：汽修高級工；變速器總成大修；教學(xué)策劃；一體化
中圖分類號：g712文獻標識碼：a文章編號：1672-5727（2014）07-0131-03
汽車維修一體化課程共有中級工5門課程，高級工5門課程。高級工5門課程如表1所示。5門課程開設(shè)的先后順序可以調(diào)整。
“變速器總成大修”共有兩個學(xué)習(xí)任務(wù)，分別是“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”和“索納塔自動變速器打滑故障診斷與排除”。筆者在講授“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”這一學(xué)習(xí)任務(wù)時，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)活動策劃、教學(xué)實施中，由于實訓(xùn)場地、車輛數(shù)量及教師等原因，無法按照預(yù)計的6組學(xué)生實施教學(xué)，因此，課程設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場情況進行了優(yōu)化。
課程實施過程分析
（一）學(xué)情的分析
筆者所授課的班級是汽修g1203班，該班共42人，為本校中級工直升高級工班。在教學(xué)過程中，該班共分6組，每組7人。各組中組長的能力均較強，各組水平較平均，但每個組均有2名左右學(xué)生學(xué)習(xí)熱情較差，之前的學(xué)習(xí)效果也較差。學(xué)生在中級工學(xué)習(xí)時，已經(jīng)學(xué)習(xí)了如表2所示的5門課程。
（二）教學(xué)設(shè)計分析
本任務(wù)的實施，是按照六步法的設(shè)計思想設(shè)計教學(xué)過程的。如下頁魚骨圖1所示，教學(xué)過程按照任務(wù)分析及檢查——制定大修方案——實施大修——竣工檢驗——總結(jié)拓展的過程展開。
（三）教學(xué)難點分析
由于本項目在實施時，需要將變速器從車上拆下，在舉升車輛、拆卸變速器支架等環(huán)節(jié)上安全要求較高、操作難度較大，因此教師必須對每組操作情況進行監(jiān)控，以保證安全。另外，由于本項目實施過程較長，如果占用車輛過多，就會影響其他班級實習(xí)用車，因此該項目實施時，常安排3輛車進行變速器總成大修的實施。這樣的安排就會有部分學(xué)生無事可做，造成教學(xué)現(xiàn)場比較混亂。因此，如何安排全部6個組的實習(xí)是個難點。
在總結(jié)拓展階段，要求學(xué)生撰寫總結(jié)報告。通常的做法是教師利用1～2節(jié)課時間監(jiān)督學(xué)生撰寫報告。但從實施效果看，由于學(xué)生的文字水平較差，學(xué)生在課堂上無法專注撰寫總結(jié)報告，往往達不到預(yù)期教學(xué)效果。因此，如何指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計撰寫總結(jié)報告也是一個教學(xué)難點，同時也是學(xué)生能力提升的關(guān)鍵點。
課程實施的難點處理
（一）分組教學(xué)的難點處理
由于設(shè)備無法滿足6組學(xué)生同時做變速器大修工作，實際上課時僅安排3輛車進行操作，因此筆者在教學(xué)過程中選擇變速器拆裝過程中應(yīng)做的操作，由一位實習(xí)指導(dǎo)教師安排實訓(xùn)。
1.實訓(xùn)內(nèi)容的選擇。學(xué)生在中級工學(xué)習(xí)時已經(jīng)進行了“底盤簡單故障維修”學(xué)習(xí)，因此，本次手動變速器大修涉及的離合器油更換、變速器油更換均已在中級工學(xué)習(xí)期間學(xué)過。考慮到中級工的學(xué)習(xí)已經(jīng)距本次課有近一年時間，因此，選擇相關(guān)內(nèi)容比較適宜該班學(xué)生。
2.課程中的細節(jié)組織。由于擔(dān)心學(xué)生操作時對原來學(xué)習(xí)的內(nèi)容不熟悉，因此，對學(xué)生安排了簡單的考核。考核包含3個題目（見圖2），總時間15分鐘。考核的結(jié)果是，25%的學(xué)生能完成第1題，10%的學(xué)生能完成第2題，僅有1名學(xué)生完成了第三題，可以看出學(xué)生之前的知識掌握不是很牢固。在教學(xué)過程中，教師安排學(xué)生查找現(xiàn)代、大眾4s店更換離合器油和變速器油的費用和工時，查找后更提升了學(xué)生對本項目的興趣。
在“變速器總成大修”中，從車上拆下變速器到重新裝復(fù)需要8課時，因此在安排“離合器油、變速器油更換”項目時，也要同時安排8課時，以保證組與組之間進行互換。由于本項目操作難度不大，主要考查學(xué)生的規(guī)范和操作時間，因此要求學(xué)生首先按照維修手冊將規(guī)范的步驟進行整理，然后每人都進行一遍操作。此部分時間約占4課時。之后，教師安排學(xué)生進行操作考試，要求學(xué)生在20分鐘之內(nèi)按照企業(yè)工作要求和檢驗標準完成兩個油液的更換，由教師進行考核，組長記錄每個人的操作時間，同時組內(nèi)其他學(xué)生也根據(jù)維修手冊操作步驟及規(guī)范，對
操作人員進行打分。整個實訓(xùn)現(xiàn)場由一位實習(xí)指導(dǎo)教師組織，90%的學(xué)生均能參與到教學(xué)活動中。圖3為考核結(jié)果圖。
從考核結(jié)果看，學(xué)生基本能按照操作規(guī)范和時間要求完成操作，而且在考核過程中態(tài)度認真，有的甚至為延長幾秒鐘去跟組長爭取，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
（二）總結(jié)拓展階段的難點處理
總結(jié)拓展階段的總結(jié)報告撰寫，采用了兩種方式，一是讓學(xué)生進行本次任務(wù)的總結(jié)，時間在1課時左右，二是讓學(xué)生分組，另給學(xué)生途勝轎車、索納塔v6轎車、奧迪轎車，分別用20分鐘時間查看車輛，再用70分鐘時間借助網(wǎng)絡(luò)、維修手冊、圖書館資料等，總結(jié)不同車型變速器大修的工藝流程和技術(shù)難點，這樣的安排能使學(xué)生學(xué)會舉一反三，學(xué)會利用各種資源學(xué)習(xí)修車技術(shù)。
總結(jié)
（一）合理安排教學(xué)內(nèi)容
實際教學(xué)條件不能滿足所有師生的設(shè)備、場地需要，特別是遇到“發(fā)動機大修”、“變速器大修”等項目時，不可能滿足所有學(xué)生組的操作需要。因此，就需要教師根據(jù)教學(xué)項目，設(shè)計相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，絕不能簡單地安排3個組操作、3個組完成工作頁，而要明確每個組的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時間，這樣的教學(xué)現(xiàn)場也才能比較容易控制。
（二）在教學(xué)過程中，多利用競賽、展示等手段
原來在該班中有約10名學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較差，學(xué)習(xí)成績也不好。但在此次教學(xué)中，在“兩油更換”期間，其中的8名學(xué)生均在20分鐘內(nèi)完成了工作，且操作過程符合規(guī)范要求，其他幾名學(xué)生也能在教師指導(dǎo)下在25分鐘內(nèi)完成工作。這正是因為引入了競爭機制。我們將所有學(xué)生的完成時間進行排名，同時計算各組人均操作時間并進行組間排名，這樣可促使每名學(xué)生都認真完成工作，技術(shù)好、操作能力強的學(xué)生自覺去幫助那些學(xué)習(xí)能力較差的同學(xué)，使得學(xué)生的平均水平得到了提升。
（三）總結(jié)拓展是點睛之筆
汽車的種類有幾千種，但核心的部件基本相同。學(xué)生不可能在校內(nèi)學(xué)到所有車型的維修操作技能。總結(jié)拓展階段的核心就是教會學(xué)生一種方法，通過學(xué)會修一種車，達到會修一類車。因此，此教學(xué)過程的設(shè)計要能更多地發(fā)揮學(xué)生的主動性，要充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源進行教學(xué)設(shè)計和組織。
總之，通過這個教學(xué)項目的實踐，我在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計中積累了新的方法，希望能對同行教師有借鑒意義。
參考文獻：
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第3篇：電氣工程機電一體化范文
關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；意義；發(fā)展難題；解決措施
1電氣工程及自動化的發(fā)展過程
電氣工程及其自動化作為我國近代工業(yè)發(fā)展的促進劑，是伴隨著我國工業(yè)的發(fā)展而不斷發(fā)展的。在改革開放以后，中國大力發(fā)展工業(yè)，以求獲得快速的經(jīng)濟發(fā)展，提高國民的生活水平，在不斷發(fā)展前進的過程中，電氣工程及其自動化經(jīng)歷過三個主要的發(fā)展階段，其內(nèi)容如下：（1）第一階段：隨著機械工程和物理學(xué)的發(fā)展，科學(xué)工作者便考慮到將二者結(jié)合起來，尋求一種能夠為電器制造也服務(wù)的科學(xué)，于是便誕生了電氣工程。（2）第二階段：隨著微波和無線通訊技術(shù)的興起和發(fā)展，科學(xué)工作者又將這一學(xué)科的優(yōu)勢有機結(jié)合到電氣工程上面，通過微波和無線通訊技術(shù)對機械的控制，來使機器完成生產(chǎn)工作并滿足生產(chǎn)要求，這便將電氣工程及其自動化帶進了機電一體化的時代。（3）第三階段：隨著計算機和信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，它的優(yōu)勢也被利用到電氣工程及其自動化中來，于是便出現(xiàn)了通過計算機編程并遠程控制機器完成生產(chǎn)工作的新一代機電一體化工業(yè)生產(chǎn)流程。
2電氣工程及自動化的發(fā)展意義
電氣工程及其自動化的發(fā)展過程是一個不斷吸納并融合全球最新科技的過程，電氣工程及其自動化的可以應(yīng)用到各行各業(yè)，無論是一個斷路器的設(shè)計，還是整架航空航天器的研究，都少不了電氣工程及其自動化的身影。電氣工程及其自動化的發(fā)展，使得機械制造業(yè)的生產(chǎn)車間空間得到節(jié)省，也減少了車間內(nèi)人力物力的配置，很多機械產(chǎn)品的加工不再需要工人來動用原始的手工勞動，而可以通過電腦終端的直接控制，這樣，一個會控制電腦終端程序的工人便抵得上好幾個人力工，實現(xiàn)了人力資源的有效節(jié)約。機電一體化的運用更是可以使生產(chǎn)車間完成流水線的全部生產(chǎn)任務(wù)，包括生產(chǎn)零件，組裝，包裝，流動，檢測等整個制造流程，極大地提高了生產(chǎn)效率。
3電氣工程及自動化的發(fā)展難題
盡管電氣工程及其自動化的發(fā)展隨著工業(yè)的發(fā)展一起很迅速，但是到了新的發(fā)展階段以來，電氣工程及其自動化的發(fā)展也遇到了很多難以克服的困難：
（1）電氣工程應(yīng)用的能耗問題。所謂的能耗問題是指來源于電氣工程設(shè)施的建造和安裝所造成的能量損耗，當然，要想實現(xiàn)機電一體化控制，建造和安裝布置控制設(shè)備是必需的，因而這部分能源消耗是無法避免的，為了降低成本，便只能從降低能耗方面著手；在電氣工程及其自動化系統(tǒng)的建造和安裝過程中，需要考慮到光照和溫度調(diào)節(jié)方面的問題，同時也還要考慮到系統(tǒng)耗電與廠用耗電的關(guān)系，電網(wǎng)的布置等問題，在諸多環(huán)節(jié)的能耗問題實在值得關(guān)注。
（2）電氣工程應(yīng)用的質(zhì)量管理問題。在實際操作中中，有很多工廠為了完成機電一體化控制，但又考慮到成本的節(jié)約，放低了對電氣工程及其自動化系統(tǒng)的施工質(zhì)量要求，使得建造標準低于國家規(guī)范，這樣做會導(dǎo)致低了機電一體化系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量降低，更可能使得整個系統(tǒng)運行故障頻出，發(fā)生災(zāi)難性的事故。
（3）數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟环奖銌栴}。電氣工程及其自動化的控制系統(tǒng)主要是應(yīng)用計算機對于所編應(yīng)用程序的控制，但是從目前的發(fā)展狀況來看，電氣工程及其自動化仍然處在一個多學(xué)科的綜合體的尷尬狀態(tài)，還沒有脫離出來成為一個獨立的學(xué)科，因而很多應(yīng)用編程及其有效接收設(shè)備并沒有國家標準來統(tǒng)一，在商業(yè)化的運行中，廠家只能購買某生產(chǎn)商的一中機型來進行控制運用，而不能完成不通機型之間的信息傳遞，這對商業(yè)化的運行和發(fā)展造成一定的阻礙。
（4）電力控制系統(tǒng)的完善效率對工程進度的制約問題。電氣工程及其自動化系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，用來對機械系統(tǒng)進行控制，然而要想完成整個系統(tǒng)的運行，便得結(jié)合實際的機械操作流程編寫相應(yīng)的程序通過計算機控制來實現(xiàn)。因此對于同一工程，由于編寫程序不通，電氣工程及其自動化控制的效率就會有所高低，這也會進一步影響工業(yè)生產(chǎn)的效率，從而影響到經(jīng)濟的發(fā)展速度。
4提高電氣工程及自動化的方式
電氣工程及其自動化主要分為兩個部分，一是電氣工程，另一便是自動化控制；因此提高電氣工程及其自動化便要從兩方面著手，通過實現(xiàn)電氣工程和自動化控制的有機的、高效的結(jié)合來更快更好地發(fā)展電氣工程及其自動化。
（1）從電氣工程方面：從上文問題分析可知，電氣工程主要存在的問題是能源消耗問題和施工質(zhì)量管理問題。解決這類問題有效的措施便是企業(yè)和政府一起協(xié)商制定嚴格規(guī)范的電氣工程施工管理標準，并且一切有關(guān)電氣工程的施工要嚴格按照該標準執(zhí)行，違者必究；施工單位在實際施工的過程中，不要照搬一般的施工流程，而要根據(jù)實際的施工地點的環(huán)境、地理位置等因素，綜合考慮擬定合適的施工方案后再施工。并且施工過程中嚴禁偷工減料、以次充好，要嚴格按照標準選擇適應(yīng)的材料，施工完成后要有專門的系統(tǒng)管理和維護人員對系統(tǒng)進行監(jiān)控檢修。
（2）從自動化控制方面：自動化控制的問題主要是數(shù)據(jù)傳輸接口不統(tǒng)一，控制程序控制效率有高低。為了解決這個難題，企業(yè)的程序設(shè)計人員應(yīng)不斷優(yōu)化反饋設(shè)計，完成精簡有效的高質(zhì)量程序編寫；然后將最優(yōu)質(zhì)的程序在企業(yè)內(nèi)或者行內(nèi)推廣，從而使整個企業(yè)或者行業(yè)的自動化控制水平提高，要想設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的程序，設(shè)計者需要考慮客戶的需求和工程的運行流程，通過精簡和優(yōu)化來提高程序的執(zhí)行效率。另外，政府也應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)制定相應(yīng)的通用的程序接口，能夠讓優(yōu)秀的程序設(shè)計在整個行業(yè)內(nèi)流通，從而帶動整個行業(yè)的信息傳遞和競爭提高。
參考文獻：
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第4篇：電氣工程機電一體化范文
【關(guān)鍵詞】 機電一體化技術(shù)礦山機械煤礦計算機技術(shù)自動化技術(shù)應(yīng)用
1 引言
隨著迅速發(fā)展的微傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、軟件技術(shù)和計算機技術(shù),在功能和性能方面智能化、數(shù)字化、自動化的煤礦機械產(chǎn)品逐步實現(xiàn)質(zhì)的改變。機電一體化技術(shù)顯示了強大的生命力并且順應(yīng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,經(jīng)過長期實踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。機電一體化技術(shù)在我國礦山機械行業(yè)中對開發(fā)新產(chǎn)品和改造舊設(shè)備方面做出了巨大的貢獻。
2 在煤礦開采中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
在我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展比較晚,它是充分表現(xiàn)了煤礦機電一體化的技術(shù)。例如KJ95、KJ90系統(tǒng)就是由煤炭科學(xué)總院開發(fā)研制的,進一步提升了監(jiān)控智能水平。經(jīng)過長期實踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。
2.1 在采煤機方面機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
研制成功的電牽引采煤機是應(yīng)用機電一體化技術(shù)的很好例子,它具有更強的牽引力,并且不同于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機,具體特點如下:牽引特性良好,夠進行發(fā)電制動在采煤機下滑時,電能被反饋向電網(wǎng),能源得到了有效的節(jié)約,也夠提供牽引力在采煤機前進時,使其移動中克服;在大傾角可以進行牽引,停機時防止機器下滑的制動器裝置在牽引電動機軸端,電牽引采煤機不需要其他防滑裝置,可用在可用在40°～50°傾角的煤層,這是因為相對于電動機額定轉(zhuǎn)矩,它的設(shè)計制動力矩為其1.6～2.0倍;較長的使用壽命,可靠的運行,不同于液壓牽引,電牽引的元件一半不會出現(xiàn)磨損,除了電動機的整流子和電刷在電牽引會有磨損以外,所以,維護工作量小,壽命長,故障少,工作可靠;動態(tài)特性好,反應(yīng)靈敏,超載運行在采煤機得以避免,這是因為各種參數(shù)在電控系統(tǒng)中能夠被即時的調(diào)整;高效率、簡單的結(jié)構(gòu),重量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單這些機械轉(zhuǎn)動的特點是電牽引采煤機特有的,只經(jīng)過一次轉(zhuǎn)換電能就能夠轉(zhuǎn)換為機械能,效率為99%,而這個效率只有65%-70%左右在液壓采煤機中。因為它的設(shè)計制動力矩為電動機額定轉(zhuǎn)矩的,所以電牽引采煤機,而不需要其它防滑裝置。
2.2 應(yīng)用在帶式傳送方面
使用大型綜采設(shè)備,帶式傳送機得到了很好的發(fā)展。在研究長間隔、大功率帶式輸送機的樞紐技術(shù)以及新產(chǎn)品方面有了很大的提高,如工作面順槽可伸縮帶式輸送機具有高產(chǎn)高效性,而且成功研制成了以PLC為核心和制動裝置以及多種軟啟動的可編程電控裝置,行星齒輪減速器和調(diào)速型液力耦合器被應(yīng)用于驅(qū)動系統(tǒng)中。多種類型的帶式輸送機在我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造出來。
3 在礦山機械中機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
3.1 在礦井提升機中的應(yīng)用
礦山大型設(shè)備中全數(shù)字化、交、直流提升機、機電一體化在礦井提升機中得到了較好的實現(xiàn)。其中將驅(qū)動和滾筒從結(jié)構(gòu)上由內(nèi)裝式提升機合為一個整體,機械結(jié)構(gòu)得到了很大程度的簡化,充分體現(xiàn)了綜合體的計算機-電力電子-機械。全數(shù)字提升機具有高度可靠的性,擁有自診斷功能、完整的診斷舉措措施、可重復(fù)性故障尋址,并且通訊功能具有快速和簡樸的特點;電氣安裝在很大程度上得到了簡化,這是因為總線方式被應(yīng)用于其中;零備件少,簡樸的硬件配置,互相兼容;能夠很便利的改變瞬間加速度、實現(xiàn)軟件控制和軟啟動。各煤礦提升機的首選機型是直流提升機,該機型具有全數(shù)字化,在我國雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)成為該機型的核心部件ASCS。在我國采用S7和SIMADYND研制而成研制成的交流提升機是由交-交變頻器供電。計算機技術(shù)使提升機中安全保護系統(tǒng)更為完善,主要特點有:在其中兩臺計算機裝置被應(yīng)用,獨立的數(shù)據(jù)處理、傳感和監(jiān)測裝置存在于每臺設(shè)備中,并且兩者同步工作,互為備用,互相監(jiān)測,提升行程采用對容器位置間接監(jiān)測和直接監(jiān)測相結(jié)合的方式,行程自動控制通過兩者校正和比較得以實現(xiàn)。對驅(qū)動和電源回路、制動回路、安全回路由算機進行實時檢測,故障記憶得以實現(xiàn),提升機的安全性能得到了極大地提高。
3.2 在支護設(shè)備中的應(yīng)用
在采煤工作面中液壓支架被作為支架設(shè)備,并且煤礦綜合機械化目前發(fā)展的方向是電液控制,有機的結(jié)合液壓控制和計算機技術(shù),成組自動移架或定壓雙向鄰架得以實現(xiàn),支架的工作狀態(tài)在電液控制裝置中可以被檢測出來,并且防止支架和頂板受到?jīng)_擊負載。高壓液體裝置由乳化液泵站提供給液壓支護設(shè)備,其供液能力要求具有大流量和高壓性,液壓支護設(shè)備的用液量能夠根據(jù)工工作面自動調(diào)節(jié)供液量。在我國該系統(tǒng)能夠自動配液,自動控制高低液位,對乳化液濃度實行在線檢測。在設(shè)定值范圍內(nèi)濃度達不到時,定時自動反沖洗,擁有遠距離傳輸功能,對實際用液量能夠?qū)崟r監(jiān)控。對乳化液油位、液位、自動配液、流量計量狀態(tài)功能通過液晶顯示器進行實時顯示。
4 結(jié)語
綜上所述,在礦山機械中應(yīng)用機電一體化是一種新興的綜合技術(shù),融合信息技術(shù)、機械工程、計算機技術(shù)、電氣工程等為一體,在傳統(tǒng)機械工程中滲透微電子技術(shù)而形成的。機電一體化技術(shù)顯示了強大的生命力并且順應(yīng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,經(jīng)過長期實踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。
參考文獻:
[1]張念超.我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J].商業(yè)文化(學(xué)術(shù)版),2008(3).
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第5篇：電氣工程機電一體化范文
Abstract: This paper introduces the basic overview of mechatronics technology and development background, and describes the mechatronics design approaches and key elements.
關(guān)鍵詞:機電一體化;傳感器;發(fā)展趨勢
Key words: mechatronics;sensor;development trend
中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0084-03
0 引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。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。
1機電一體化認識
日本在1971年提出一個新的英文集成名詞“Mechatronics”詞首Mecha取自Mechanics(機械學(xué)),詞尾tronics取自Electronics(電子學(xué))。我國經(jīng)常譯為機電一體化或機械電子學(xué)。在1981年德國工程師協(xié)會,德國電氣工程技術(shù)人員協(xié)會共同組成的精密工程技術(shù)專家組提出的“關(guān)于大學(xué)精密工程技術(shù)專業(yè)的建議書”中,把精密工程技術(shù)定義為光-機-電一體化的綜合技術(shù)。它包括機械(含液壓,氣動及微機械),電工與電子,光學(xué)等技術(shù)及其組合,其核心為精密工程技術(shù)。在當前“信息爆炸”的形式下,相對于專門型人才來說,市場對復(fù)合型人才的需求更加迫切。在中國,我們認為機械發(fā)展新階段是機電一體化階段。機電一體化是指在機構(gòu)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),將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。機電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容,基本特征可概括為:機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織目標,合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。因此,“機電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。只是,機電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機融合的一種綜合技術(shù),而不是機械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的眼神,具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。
2機電一體化的設(shè)計過程
機電一體化的機械動力部分由一般電動機演變?yōu)榭刂齐妱訖C,里程碑式地引入了電子和計算機等先進技術(shù),代替人完成機器的檢測與控制等工作。在知識經(jīng)濟中體現(xiàn)了制造業(yè)高科技化,促進了高科技產(chǎn)業(yè)和知識經(jīng)濟的發(fā)展。它是一種用于機電產(chǎn)品最優(yōu)設(shè)計的方法學(xué)。它包括4個基本學(xué)科:電氣、機械、計算機科學(xué)和信息技術(shù)。如圖1所示。
機電一體化系統(tǒng)和多學(xué)科系統(tǒng)之間的區(qū)別不在于它們的組成要素,而在于這些組成要素設(shè)計的次序。一直以來,多學(xué)科系統(tǒng)設(shè)計使用一種按學(xué)科順序設(shè)計的方法。比如,機電系統(tǒng)的設(shè)計一般通過以機械設(shè)計開始的三個步驟完成。當機械設(shè)計完成后,設(shè)計電源和微電子系統(tǒng),接著是控制算法的設(shè)計及其實施。按學(xué)科順序設(shè)計的方法的最大缺點是對整個過程中各個點的固定設(shè)計導(dǎo)致新的限制,這種限制源于對這些點的設(shè)計,而且會傳遞到下一個學(xué)科點的設(shè)計。使用并行方法進行預(yù)先設(shè)計可以使產(chǎn)品更具協(xié)同性。它補充了信息系統(tǒng)以指導(dǎo)設(shè)計,這種指導(dǎo)貫穿于設(shè)計的各個階段,而不只是預(yù)先設(shè)計階段,從而使之更加綜合。在將機械,電氣及計算機系統(tǒng)和信息系統(tǒng)進行集成以設(shè)計制造產(chǎn)品和過程時,需要進行協(xié)同。最終產(chǎn)品的功能應(yīng)大于其各部分功能之和。如果沒有協(xié)同組合的話,機電一體化產(chǎn)品具有的性能特征是很難實現(xiàn)的,機電一體化的關(guān)鍵要素如圖2。
機電一體化系統(tǒng)是在物理系統(tǒng)中使用信息系統(tǒng)的結(jié)果。物理系統(tǒng)包括機械系統(tǒng),計算機系統(tǒng),執(zhí)行器,傳感器和實時接口。機電一體化系統(tǒng)不只是機電系統(tǒng),而且還是一個控制系統(tǒng)。傳感器和執(zhí)行器用來把能量從動力大的一邊(通常是機械的一邊),轉(zhuǎn)換到動力小的一邊(通常是電氣和計算機的一邊)。上圖中的機械系統(tǒng)不僅包括機械零部件,還可能包括流體,氣動,熱,聲,化學(xué)及其它學(xué)科。傳感技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了新的發(fā)展以適應(yīng)對特殊監(jiān)測應(yīng)用解決方案不斷增長的需要。
2.1 機電一體化中的集成設(shè)計問題由于機電一體化方法內(nèi)在的并行性,或同時性工程,所以樣機試制階段的建模與仿真很重要。因為模型來自于各學(xué)科的綜合應(yīng)用。所以應(yīng)用一種可視化的編程軟件是很重要的。這樣就涉及到了框圖,流程圖,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波特圖。機電一體化是一種設(shè)計哲學(xué),其產(chǎn)品或設(shè)備有一個重要的特點就是它們內(nèi)部的智能,這是將執(zhí)行器,傳感器,控制系統(tǒng)和計算機組合設(shè)計實現(xiàn)的。系統(tǒng)的集成是通過硬件(部件)和軟件(信息處理)的聯(lián)合實現(xiàn)的。硬件集成是將機電一體化系統(tǒng)看成一個整體系統(tǒng)來設(shè)計的,將傳感器,執(zhí)行器和微處理器融入到機械系統(tǒng)中,軟件集成主要基于高級控制功能在設(shè)計時應(yīng)首先分析客戶要求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。在制作時應(yīng)考慮了解客戶,市場分析,優(yōu)化性能,生命周期性能,質(zhì)量,可靠性和銷售。
2.2 機電一體化關(guān)鍵要素①信息系統(tǒng):信息系統(tǒng)包括信息傳輸?shù)乃蟹矫?從信號處理到控制系統(tǒng)到分析技術(shù)。信息系統(tǒng)結(jié)合了以下四種學(xué)科:通訊系統(tǒng),信號處理,控制系統(tǒng)和數(shù)值計算方法。在機電一體化應(yīng)用中,我們最關(guān)心的是建模,仿真,自動控制和用于優(yōu)化的數(shù)字方法。②自動控制:控制系統(tǒng)工程學(xué)是在19世紀晚期產(chǎn)生的學(xué)科,認為在低階系統(tǒng)(三階或三階以下)系統(tǒng)的穩(wěn)定性依賴于特征方程的根和勞思(Routh)判據(jù),這是一個很好的判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析工具。③最優(yōu)化: 就是先確認最優(yōu)軌跡,最優(yōu)軌跡是根據(jù)系統(tǒng)的要求即約束條件確定的,然后設(shè)計控制系統(tǒng),在設(shè)計控制系統(tǒng)的時候應(yīng)使系統(tǒng)的各參數(shù)最終滿足控制要求,使誤差最小化,或者說使目標函數(shù)的擾動最小化,可用最優(yōu)化過程反復(fù)迭代公式(Pk+1=Pk+τ?S k)這里k是迭代次數(shù),S k是P空間內(nèi)的探索方向,τ是該方向上的探索步長空間內(nèi)的探索步長,當P值不能再改進時這個過程結(jié)束,此時為最優(yōu)化。④機械系統(tǒng):機械系統(tǒng)考慮力作用下物體的特性。這樣的系統(tǒng)按其性質(zhì)可分為剛性的,可變形的和可流動的。大多數(shù)機電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的剛體系統(tǒng),都依賴于物理學(xué)中的基本定律。⑤電氣系統(tǒng):電氣系統(tǒng)由兩個分支組成:電源系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)以低能量的電信號形式在各點之間傳輸信息。諸如信息存儲,處理和交換是通信系統(tǒng)的常見組成部分。電氣工程的這個領(lǐng)域也稱電子學(xué)。另一方面,電源系統(tǒng)用來在各點之間有效的傳遞大量的電能,而不是信息,例如:發(fā)電機是把機械能轉(zhuǎn)化為電能,而電動機是把電能轉(zhuǎn)化為機械能。
3傳感器和變換器
儀器儀表在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中起著關(guān)鍵的作用。傳感器是與儀器儀表緊密相關(guān)的機電一體化系統(tǒng)中一個非常重要的組件,其作用是為特定工業(yè)過程提供收集不同信息的機制。傳感器廣泛應(yīng)用于過程檢測以及工況評價方面,為用計算機系統(tǒng)對制造作業(yè)作較高級的監(jiān)控提供便利,可應(yīng)用于過程前,過程中及過程后。有時,傳感器可以將一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為決策分析的可用信號。智能系統(tǒng)用傳感器來監(jiān)測由環(huán)境變化影響的特定場合,然后通過校正動作對其控制。
實際上在所有的應(yīng)用中,傳感器是將各種現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號,因此可定義為:傳感器是一種把被測物理量轉(zhuǎn)換成輸出信號的裝置。因此傳感器也可以稱為變換器,應(yīng)用范圍廣泛,甚至可以用于分辨那些人類感官無法覺察到的環(huán)境變化。它們作為一次元件,連續(xù)的將變化著的信息轉(zhuǎn)變成另一種形式,也就是說,傳感裝置檢測被測量,并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可接受形式的信號,通常為電信號。整個系統(tǒng)的最大準確度由傳感器的靈敏度和其內(nèi)部噪聲干擾所決定。在測控系統(tǒng)中,任何參數(shù)的變化,不論是在被測量中還是在信號修整中,都會直接影響系統(tǒng)的準確度。傳感器和變換器是現(xiàn)代控制系統(tǒng)(電,光,機械或流體系統(tǒng))的兩個重要組成部分,傳感器和變換器選用的程度取決于控制系統(tǒng)的自動化水平和復(fù)雜程度。要構(gòu)成一個復(fù)雜控制系統(tǒng),測量裝置必須能夠滿足快速,靈敏和精確的要求。隨著使用要求的不斷提高,傳感器的體積也不斷的小型化,并通常將多個傳感器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組合固定在一起。傳感器的分類:根據(jù)傳感器的輸出信號形式,電源,工作模式以及被測變量可將傳感器分為以下兩大類。模擬傳感器:模擬是指連續(xù)的,不中斷的一系列事件。典型的模擬傳感器的輸出與被測變量是成正比例的,輸出信號以連續(xù)方式變化,根據(jù)其幅值取得信息,通常其輸出要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸?shù)接嬎銠C。數(shù)字傳感器:數(shù)字是指一系列離散的事件,各個事件前后分開,如果傳感器的邏輯電平輸出是數(shù)字的,則稱其為數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器有著準確度和精密度高的特點,與計算機監(jiān)控系統(tǒng)相連時不需要任何轉(zhuǎn)換器。
4A/D,D/A轉(zhuǎn)換
在計算機控制系統(tǒng)中,主機輸入數(shù)據(jù)或向外部命令,都是通過接口及輸入輸出通道進行的,完成信息傳遞和交換的裝置稱為過程輸入輸出通道。這些通道是聯(lián)系主機與被控對象的紐帶和橋梁。生產(chǎn)對象的各種模擬信號,不能直接輸入計算機,而要經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,才能輸入計算機進行加工處理。同樣,經(jīng)過計算機加工處理得到的數(shù)字信號,也不可能直接作用與被控對象。而要經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)變成模擬信號,才能輸出到被控對象。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本任務(wù)是將模擬量即連續(xù)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以便于計算機進行存儲,計算和處理。由于絕大多數(shù)物理量都是模擬量。因而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不但本身就是一種獨立系統(tǒng),而且是計算機控制系統(tǒng)的極重要的組成部分。
一個典型的計算機控制系統(tǒng)如圖3所示。其工作原理是作為系統(tǒng)輸入的物理量(壓力,溫度,濕度,位置等),首先由傳感器變成點信號,然后送到放大器和濾波器。傳感器的輸出信號一般比較微弱,放大器的作用是將傳感器輸出的電信號放大到適當?shù)拇笮 Ｒ岳谶M一步處理。濾波器的作用是消除干擾信號。然后,信號送到模擬多路開關(guān),它在計算機的控制作用下對各個模擬通道進行分時處理,將各通道信號接到后面的采樣保持電路和A/D轉(zhuǎn)換器。采樣保持電路在規(guī)定的時刻對送來的模擬信號進行采樣并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持被采樣的電壓不發(fā)生變化。A/D轉(zhuǎn)換器在保持時間內(nèi)完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)字量送到計算機。采樣保持電路及A/D轉(zhuǎn)換的定時和控制信號均由計算機產(chǎn)生。計算機對A/D轉(zhuǎn)換器送來的各路數(shù)字量進行各種處理計算,然后用分時方法將處理結(jié)果送到各路D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬信號去完成各種模擬控制。有時為了提高速度和精度,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不用模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān),而是每條通道用一個A/D轉(zhuǎn)換器。
4.1 傳感器的作用傳感器是工業(yè)控制計算機系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。如沒有傳感器對生產(chǎn)過程的原始參數(shù)進行精確可靠的測量,那么無論是信號轉(zhuǎn)換,信息處理,或數(shù)據(jù)的顯示與控制,都將成為一句空話。可以說,沒有精確可靠的傳感器就沒有精確可靠的測量系統(tǒng)。
4.2 A/D轉(zhuǎn)換器的原理經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和采樣/保持的模擬量必須被變成數(shù)字量才能送入計算機。完成這一轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件叫做模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,簡稱A/D轉(zhuǎn)換器。如圖4是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理圖。由圖4可以看出,由N位寄存器,N位D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及控制邏輯四部分組成。其工作原理:當啟動信號作用后,時鐘信號在控制邏輯作用下,首先使寄存器的DN-1=1,N位寄存器的數(shù)字量一方面作為輸出用,另一方面,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量Vx后,送到比較器,在比較器中與被轉(zhuǎn)換的模擬量Vx進行比較,控制邏輯根據(jù)比較器的輸出進行判斷。若Vx≥Vc,則保留這一位;若Vx
4.3 D/A轉(zhuǎn)換器的原理D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。它實際上是一種由二進制譯碼控制的電流疊加電路。通常包括四個組成部分:精密的電壓基準;模擬二進制數(shù)字電壓(或電流)開關(guān);產(chǎn)生二進制權(quán)電流或權(quán)電壓的精密電阻網(wǎng)絡(luò);提供電壓或電流輸出相加的運算放大器。其原理如圖5為倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器。其輸出電壓表達式很容易用基準電流和響應(yīng)的倍數(shù)表示出來。與權(quán)電流型的D/A轉(zhuǎn)換器相比,倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器具有電路簡單、轉(zhuǎn)換速度快的優(yōu)點,但其轉(zhuǎn)換誤差較大。在實際的D/A轉(zhuǎn)換器中,開關(guān)S是電子式的模擬開關(guān)。為了減小轉(zhuǎn)換誤差,開關(guān)必須具有導(dǎo)通電阻小,截止電阻大的特點。
5機電一體化綜述
機電一體化系統(tǒng)開發(fā)過程的第一步就是分析客房需求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。解決問題的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)往往是一個具有數(shù)字或模擬形式并由復(fù)雜軟件支持其硬件的機械、電子、液壓和熱動力部件的結(jié)合體。典型機電一體化系統(tǒng)使用傳感器從技術(shù)環(huán)境中收集數(shù)據(jù)和信息。接下來的一步就是使用建模和描述方法的完善形式,以一種集成的方式來涵蓋這個系統(tǒng)的所有子任務(wù)。這包括在初始階段對子系統(tǒng)間必要接口的有效描述。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和解釋轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器的動作。機電一體化系統(tǒng)能夠縮短開發(fā)周期,降低成本,提高質(zhì)量。在機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計中,有必要在不同的專家組之間協(xié)調(diào)知識和需要的信息。并行工程是產(chǎn)品的設(shè)計和制造以特殊方式融合的一種設(shè)計方法。傳統(tǒng)設(shè)計和制造間的障礙得以排除。
6機電一體化的發(fā)展趨勢
第6篇：電氣工程機電一體化范文
關(guān)鍵詞：煤礦 機電一體化技術(shù)
0 引言
我國自造的煤礦機電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。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。
1 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用實踐
1.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進行大規(guī)模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進的同時，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時，在“以風(fēng)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(dǎo)下，規(guī)定了我國各大、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)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進行綜合評價，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
1.2 礦井提升機中的應(yīng)用 礦井提升機是一種實現(xiàn)機電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機。特別是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，大大簡化了機械結(jié)構(gòu)，是典型的機電一體化設(shè)備，充分體現(xiàn)了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術(shù)，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式，對兩者進行比較、校正，實現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進行實時檢測，實現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3 井下帶式輸送機中的應(yīng)用 在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內(nèi)此項技術(shù)的空白，并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2 結(jié)束語
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術(shù)的發(fā)展和進步，目前各種高新技術(shù)的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機電一體化技術(shù)之中，使機電一體化產(chǎn)品功能更強大、性能更優(yōu)越，使機電一體化產(chǎn)品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術(shù)裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進不斷發(fā)展的過程。
參考文獻：
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[2]文廣.機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)的應(yīng)用與展望[J].機械.2003.30(1):62～64.
第7篇：電氣工程機電一體化范文
關(guān)鍵詞：電氣工程及自動化核心競爭力探索發(fā)展
一、核心競爭力的相關(guān)理論
核心競爭力是指在一個組織內(nèi)部經(jīng)過整合了的知識和技能，尤其是關(guān)于怎樣協(xié)調(diào)多種生產(chǎn)技能和整合不同技術(shù)的知識和技能。從與產(chǎn)品或服務(wù)的關(guān)系角度來看，核心競爭力實際上是隱含在公司核心產(chǎn)品或服務(wù)里面的知識和技能，或者是知識和技能的集合體。核心競爭力是一個企業(yè)能夠長期獲得競爭優(yōu)勢的能力，是企業(yè)特有的、能夠經(jīng)得起時間考驗的、具有延展性并且是競爭對手難以模仿的技術(shù)或能力。核心競爭力體現(xiàn)在教育中的表現(xiàn)是學(xué)校要逐漸形成自己的教育優(yōu)勢，21世紀是一個以創(chuàng)新和發(fā)展為核心的知識經(jīng)濟時代，為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，各個高校也在不斷形成自己的核心競爭力，這種競爭的宏觀表現(xiàn)是地區(qū)和地區(qū)之間的學(xué)校、各個高校之間進行競爭，微觀表現(xiàn)是專業(yè)和專業(yè)之間的競爭。學(xué)校要圍繞形成自己學(xué)校的核心競爭力開展學(xué)校的相關(guān)專業(yè)的設(shè)置，以形成學(xué)校的核心競爭力。
二、電氣工程及自動化專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)范圍集中體現(xiàn)在電工的相關(guān)基礎(chǔ)知識、電氣制造及應(yīng)用、電力系統(tǒng)的運行以及控制等方面，這三個部分是電氣工程及自動化專業(yè)的核心內(nèi)容。電氣工程及自動化因其課程的設(shè)置與其他學(xué)科有很強的交叉內(nèi)容，與其他學(xué)科的交叉也產(chǎn)生了新的學(xué)科，像電氣工程和電子科學(xué)的交叉產(chǎn)生了電子電力技術(shù)，電氣工程和機械工程的交叉產(chǎn)生了機電一體化，這些學(xué)科的交叉都是電氣工程及自動化發(fā)展的必然產(chǎn)物，都是對電氣工程及自動化專業(yè)進一步發(fā)展的促進作用，有助于電氣工程化及自動化專業(yè)實現(xiàn)機電一體化。機電一體化是電氣工程及自動化專業(yè)實現(xiàn)技術(shù)不斷提高，專業(yè)不斷適合社會發(fā)展需要的趨勢。
目前電氣工程及自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)主要是集中在各高校的院校專業(yè)設(shè)置中，而電氣工程及自動化專業(yè)設(shè)置的課程內(nèi)容繁雜，根據(jù)不完全的統(tǒng)計結(jié)果，電氣工程及自動化專業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容涉及到電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)以及計算機的應(yīng)用等方面，各個學(xué)校因?qū)I(yè)設(shè)置的時間長短及學(xué)校自身發(fā)展特色的不同，電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)方式及內(nèi)容也會有所不同，有學(xué)校是以電子技術(shù)的發(fā)展為主要內(nèi)容來進行電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)，有學(xué)校是以自動化的控制為主要內(nèi)容，也有學(xué)校是以電氣工程及自動化專業(yè)中計算機的應(yīng)用為主要內(nèi)容，但不管以哪種內(nèi)容作為教學(xué)的主要內(nèi)容，都離不開實踐的學(xué)習(xí)，電氣工程及自動化專業(yè)的設(shè)置及教學(xué)主要是為了符合社會經(jīng)濟的發(fā)展需要，電氣工程及自動化最主要還是回歸到企業(yè)發(fā)展的實踐操作中。因此在教學(xué)設(shè)置中各高校都建設(shè)了電氣工程及自動化的專門實驗室，實驗室是將知識轉(zhuǎn)化成實踐的重要步驟，也是連接大學(xué)課程教學(xué)和社會的紐帶，隨著經(jīng)濟全球化趨勢的加強及各企業(yè)對電氣工程自動化的重視，各高校對該專業(yè)設(shè)置形式的多樣化，電氣工程及自動化在我國的發(fā)展逐步呈現(xiàn)良好趨勢。
三、電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力培養(yǎng)的措施分析
電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)主要應(yīng)從兩大方面進行，一是從學(xué)校方面，二是企業(yè)方面。學(xué)校方面應(yīng)在電氣工程及自動化專業(yè)的核心競爭實現(xiàn)方面起主導(dǎo)作用，學(xué)校應(yīng)從以下幾方面進行電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)：
1.進行專業(yè)課程設(shè)置的更具體化和細致化。根據(jù)本學(xué)校的教學(xué)特色和電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)特色進行課程的設(shè)置。有針對性的對實踐性強的教學(xué)內(nèi)容進行相關(guān)課程的設(shè)置，并對實踐性強的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于實踐教學(xué)。在課程的設(shè)置內(nèi)容上，要先考慮課程的交叉內(nèi)容的設(shè)置，例如電力系統(tǒng)和繼電保護課程的設(shè)置，繼電保護的實現(xiàn)離開不電力系統(tǒng)的分析計算的結(jié)果，電力系統(tǒng)在不同時間段、不同地點的計算結(jié)果都會對繼電保護的實現(xiàn)產(chǎn)生重要作用，因此在教學(xué)過程中要側(cè)重于教授學(xué)生怎樣通過對數(shù)據(jù)的分析來更好地保護繼電系統(tǒng)。
2.教師在教學(xué)過程中要不斷更新教學(xué)理念和教學(xué)方法，教師教學(xué)時要指導(dǎo)學(xué)生進行理論和實際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決工程中出現(xiàn)的實際問題，改變學(xué)生依賴教師進行相關(guān)知識的教授的思想。像在進行電網(wǎng)的接線圖講解時，教師只是給學(xué)生提供相關(guān)的材料，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)材料進行接線圖知識的了解。并要在選擇課本時選擇具有新理論的課本，在編寫課本時將新的理論及教學(xué)概念編進教材中。
3．學(xué)校要注重師資隊伍建設(shè)。電氣工程及自動化專業(yè)因其較強的理論性，要求教師有很強的理論水平，而且還要求教師具有一定的科研開發(fā)能力。學(xué)校要充分利用和企業(yè)的合作機會，建立適合教學(xué)發(fā)展的教師隊伍。還可以從企業(yè)中聘請一部分高技術(shù)水平人員到學(xué)校進行任教，通過他們的實踐操作經(jīng)驗來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和操作能力。
4.企業(yè)方面，要不斷給學(xué)生提供更多的實習(xí)崗位，讓學(xué)生能更好的進行崗位的選擇。通過在崗位的鍛煉對學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)知識的了解程度進行掌握，并將掌握的信息及時反饋給學(xué)校，通過和學(xué)校的及時溝通，更好地實現(xiàn)電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)。同時也要采取多種途徑給學(xué)生提供實踐機會，采取激勵機制，使學(xué)生在企業(yè)實習(xí)的同時也能給自己創(chuàng)造好的工作機會。
結(jié)束語
將企業(yè)的核心競爭理論引入到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能，制定相關(guān)的人才培養(yǎng)的方案，并在高校教學(xué)中設(shè)置相應(yīng)的課堂體系，采用理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的方式，培養(yǎng)出符合社會經(jīng)濟發(fā)展的電氣工程及自動化專業(yè)的人才，更好地實現(xiàn)與國際社會的接軌。
參考文獻
[1]龔志廣.電氣工程及其自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)探析[J].高等建筑教育，2008（18）
[2]王剛.電氣工程及自動化專業(yè)教學(xué)改革探索[J]南京理工大學(xué)學(xué)報，2009（16）
第8篇：電氣工程機電一體化范文
[關(guān)鍵詞]機電一體化技術(shù);煤礦;應(yīng)用;發(fā)展趨勢
中圖分類號：D622 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0049-01
一、概述
機電一體化技術(shù)是機械、計算機、信息處理和自動控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用的復(fù)合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機械工程滲透而形成的一門學(xué)科，其作為一門新興綜合技術(shù)融合了電氣工程、機械工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等類別。而煤炭生產(chǎn)是將成百上千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面，因此必須采用大量的機電設(shè)備才能實現(xiàn)這一目標，而機電一體化的煤礦設(shè)備則是實現(xiàn)高效高產(chǎn)的最好選擇。
二、機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用介紹
（一）機電一體化技術(shù)在礦井提升機中的應(yīng)用
礦井提升機是目前煤礦生產(chǎn)中機電一體化和自動化水平最高的設(shè)備。尤其是內(nèi)裝式提升機，將滾筒和驅(qū)動合為一體，機械結(jié)構(gòu)也大大簡化，充分展現(xiàn)了機械--電力--電子--計算機--自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機安全可靠，采用總進線方式，大大簡化了電器安裝施工，并且硬件配置簡單實現(xiàn)了互相兼容。九五期問，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機已成為我國煤礦提升機的首選機型，主、副井提升機可實現(xiàn)全自動化，不需要專門的絞車司機。
（二）機電一體化技術(shù)在帶式輸送機中的應(yīng)用
帶式輸送機具有輸送量大、長距離連續(xù)輸送、運行可靠、效率高和易于實現(xiàn)自動化的特點，從而成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)中主要的運輸設(shè)備。因此，帶式輸送機成為近幾年來機電一體化技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的研究重點。目前主要研究方向在機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，它是一種專門用作平滑起動運送大慣性載荷，如金屬礦石或煤炭的中長距離皮帶運輸機而設(shè)計的軟校動裝置，一條皮帶運輸機可由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決在線監(jiān)控技術(shù)、動態(tài)分析以及啟停延遲技術(shù)，我國帶式輸送機的中間驅(qū)動點還不能布置過多，一般設(shè)置為三點驅(qū)動，這就限制了輸送機的單機長度和運量。另外，輸送機的可靠性較差、監(jiān)控設(shè)備功能較少、靈敏度和壽命都偏低，和發(fā)達國家先進技術(shù)相比還存在明顯的差距。
（三）機電一體化技術(shù)在采煤機中的應(yīng)用
電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在采煤機的另一個典型應(yīng)用。與液壓牽引機相比，它具有以下優(yōu)點：
優(yōu)良的牽引特性：在采煤機前進時可提供牽引力，使其克服阻力向前移動，而在采煤機下滑時則可進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋收集電能。
適用于大傾角煤層：牽引電動機軸端安裝了停機時防止機器下滑的制動器，它的設(shè)計制動力矩達到電動機額定轉(zhuǎn)矩的1.5～2.0倍，因此電牽引采煤機可用于40°～50°傾角的煤層，而不需要安裝其它防滑裝置。
運行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機的電刷和整流子會有磨損外，其它元件均不存在磨損現(xiàn)象，因此其工作可靠、壽命長、故障少、維修工作量小。
反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好：電控系統(tǒng)可及時調(diào)整各種運行參數(shù)，防止采煤機超載或偏離運行。
結(jié)構(gòu)簡單、效率高：電牽引采煤機機械傳動部分結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，只做一次電能到機械能的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率可達90%以上，而液壓采煤機的效率則只有60%～70%左右。
（四）機電一體化裝置在液壓支架的應(yīng)用
煤礦支架技術(shù)在向電液控制方向發(fā)展即將計算機技術(shù)與液壓控制有機結(jié)合，實現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，從而避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦從美國引進的電液控制支架，移架速度可達6～8秒/架。另外電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。
三、機電一體化技術(shù)應(yīng)用與煤礦的發(fā)展與思考
在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(shù)（產(chǎn)品）取得了長足的發(fā)展，機電一體化技術(shù)幾乎應(yīng)用到了煤礦生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，但是相對于國外先進煤礦生產(chǎn)技術(shù)還是比較落后的。因此，要使我國煤礦機電一體化技術(shù)達到世界領(lǐng)先技術(shù)水平，必須牢牢掌握在信息時代機電一體化技術(shù)的特點和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。
第一，要提高我國煤礦機電一體化產(chǎn)品的標準化、規(guī)范化、系列化和通用化的程度：將計算機系統(tǒng)作為機電一體化的核心裝置，因為計算機系統(tǒng)的運算和存貯能力非常強，且體積小、功耗少，非常適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計煤礦機電一體化設(shè)備時，應(yīng)盡可能的考慮選用功能強大的嵌入式計算機，從而降低設(shè)備體積且保證工作性能更可靠。
第二，對于新開發(fā)的煤礦機電一體化產(chǎn)品要具有較強的通信功能，同時，要選用很質(zhì)量好的開放性和可靠性高的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接通信控制。
第三，煤礦機電一體化設(shè)備需要達到智能化發(fā)展水平，能自主判斷機電設(shè)備和周圍工作環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境且以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時可以快速地對所采集到的參數(shù)進行分析，從而對設(shè)備故障進行診斷，再結(jié)合這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障概率進行預(yù)測。
第四，要對各類礦用傳感器進行深入研究和開發(fā)，大力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、智能化、集成化和多維化，使礦用傳感器在較為惡劣的工作環(huán)境中進行信號的測量和采集，并保證其準確度，并且應(yīng)具備自診斷、自校正、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能。
總之，應(yīng)時刻關(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設(shè)備，從而提高煤礦現(xiàn)代化發(fā)展，最終實現(xiàn)煤礦自動化生產(chǎn)的目標。
四、結(jié)語
機電一體化的l展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)也有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。隨著計算機技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，信息流已成為機電一體化的主要特色。
機電一體化技術(shù)作為企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運等裝備中的大力應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實力，也為實現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
第9篇：電氣工程機電一體化范文
[關(guān)鍵詞]煤礦 機電一體化 技術(shù)應(yīng)用
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0368-01
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，進一步推動了機電一體化技術(shù)的發(fā)展，并不是簡單的將機械技術(shù)與電子技術(shù)進行疊加，而是技術(shù)之間的相互補充，利用電子設(shè)備所具有的信息處理功能以及控制功能與機械裝置相結(jié)合，通過有效的措施將各項施工工藝融合在一起，提高煤礦生產(chǎn)活動的系統(tǒng)性、科學(xué)性以及完整性[1]。
一、機電一體化概述
1.概念
機電一體化技術(shù)即將電氣工程、計算機技術(shù)以及機械工程等專業(yè)有效的融合在一起，然后利用微電子技術(shù)將工程生產(chǎn)的各項工藝相互滲透，實現(xiàn)電子技術(shù)與機械技術(shù)融合的技術(shù)[2]。從總體上來看，機電一體化技術(shù)主要由傳感裝置、動力裝置以及機械裝置組成，不同部分具有的功能不同，所起到的作用也各不相同。傳感裝置主要起到有效傳遞信息的作用，動力裝置主要起到為生產(chǎn)活動提供動力的作用，而機械裝置主要來負荷各部分之間的協(xié)調(diào)工作，通過每個部分的相互協(xié)調(diào)，不斷提高機電一體化系統(tǒng)的功能。
2.優(yōu)勢
在煤礦生產(chǎn)中實現(xiàn)機電一體化，首先可以通過電子技術(shù)的應(yīng)用，利用其所具有的運算、控制、記憶以及信息處理等功能，實現(xiàn)整個生產(chǎn)工藝的多功能化、信息化以及智能化，提高生產(chǎn)效益。其次，整個系統(tǒng)的調(diào)動運行，可以自主完成對多個部分的協(xié)調(diào)管理，保證煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)達到最優(yōu)狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。并且，機電一體化系統(tǒng)中具有監(jiān)視與診斷等功能，可以隨時掌握整個系統(tǒng)中各設(shè)備的運行狀態(tài)，提高生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。最后，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，機電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡單，生產(chǎn)操作簡易，進一步達到標準化生產(chǎn)目標。
二、煤礦機電一體化應(yīng)用現(xiàn)狀分析
煤礦機電一體化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫信息技術(shù)也被應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，進一步推動了機電一體化的發(fā)展，現(xiàn)在我國煤礦一體化技術(shù)在應(yīng)用上已經(jīng)實現(xiàn)了自動化、系統(tǒng)化以及智能化。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，對提高生產(chǎn)效率具有重要意義，各機械設(shè)備是保證煤礦生產(chǎn)正常進行的主要因素，現(xiàn)在機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，將電子功能與機械功能相融合，與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比，優(yōu)化了產(chǎn)品性能與功能。機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要包括煤礦開采、井下煤礦運輸以及井下供電排水等硬件設(shè)施，同時也作用于信息管理與控制系統(tǒng)等軟件設(shè)施上，在整體上提高了煤礦開采過程中的生產(chǎn)效率與安全性。
三、煤礦機電一體化應(yīng)用發(fā)展分析
1.采煤機應(yīng)用
我國大部分煤礦生產(chǎn)采用的是綜合機械化采煤系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中主要以液壓牽引，現(xiàn)在逐漸發(fā)展為電牽引，將機電一體化技術(shù)應(yīng)用在采煤機中，比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式相比更具優(yōu)勢。例如電牽引比液壓牽引效果更佳，并且能夠更好的克服阻力，在下滑時提供制動功能。應(yīng)用機電一體化技術(shù)安裝有防止下滑的制動裝置，能夠更順利的開展大傾角煤層作業(yè)。另外，在生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)運行動態(tài)性更好，可以通過生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)來對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行調(diào)整，長時間在惡劣環(huán)境下持續(xù)作業(yè)，因為能夠更好的適應(yīng)作業(yè)環(huán)境，外界因素對設(shè)備產(chǎn)生的影響更低，降低了設(shè)備故障概率[3]。另外，機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，牽引力主要通過計算機來控制，并實現(xiàn)對工作面刮板運輸機的實時監(jiān)控，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性與可靠性。
2.運輸機應(yīng)用
為滿足社會經(jīng)濟發(fā)展需求，煤礦開采量在不斷增加，將一體化技術(shù)應(yīng)用到提升與運輸系統(tǒng)上，可以有效提高運輸效率與安全性。內(nèi)裝式提升機在煤礦生產(chǎn)中比較常用，主要為電機與滾筒一體化的設(shè)計方式，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作也更方便，控制與運行系統(tǒng)也更準確，可以實現(xiàn)完全自動化控制。針對我國皮帶式運輸與生產(chǎn)方式，對運輸系統(tǒng)要求比較高，通過機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以利用電子監(jiān)控系統(tǒng)來完成設(shè)備運行的實時監(jiān)控，減少故障出現(xiàn)的概率。
3.監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用
煤礦生產(chǎn)中最為常用的機電一體化技術(shù)，包括機械技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、計算機與信息技術(shù)以及自動控制技術(shù)等，其中監(jiān)控系統(tǒng)作為重要。因為煤礦生產(chǎn)活動與其他生產(chǎn)活動相比具有特殊性，對于煤礦生產(chǎn)的監(jiān)控，對其監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理并不嚴格，但是必須要能夠持續(xù)運行，保證礦工工作的生命安全。機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，將系統(tǒng)與局域網(wǎng)相連，自身數(shù)據(jù)庫與主機同步，避免數(shù)據(jù)的丟失，同時也可以對已存的信息進行檢索，實現(xiàn)圖像顯示、圖表打印等。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，通過電子監(jiān)控系統(tǒng)來對整個生產(chǎn)活動各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，減少安全事故的發(fā)生，保證煤礦生產(chǎn)安全性。
結(jié)束語：
煤礦生產(chǎn)具有一定特殊性，對生產(chǎn)工藝以及設(shè)備等都有著嚴格要求，為滿足社會發(fā)展的需求，必須要對生產(chǎn)模式做進一步的研究。機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，對提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全具有重要意義，想要進一步發(fā)揮其所具有的功能，要求我們應(yīng)持續(xù)不斷的進行研究。
參考文獻
[1] 李宜海.關(guān)于機電一體化技術(shù)若干問題的探討[J].科技資訊.2011，（03）：32-33.
