時間：2022-08-31 04:48:52
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1.1優化火電廠機械系統依照現代火電廠的機械系統構成，其電廠一體化技改工作應該把系統優化需求當作前提，以此實現安全運行以及節能降耗的技改目標。依照我國構建節約型社會的目標需求以及我國實施節能減排的戰略需求，火電廠在進行生產運營中應該不斷地采取有效的措施對電力生產技術與設備進行優化?；痣姀S一體化技改工作應該先從優化燃燒系統著手，通過應用一體化技術來使污染物排放得到降低，并使鍋爐燃燒效率得到提升，從而使我國節能減排的最終目標得以順利的實現。同時，依照技改工作需求，電廠燃燒系統的一體化應該從調整爐膛溫度、二次風量與風溫、一次風量與風溫以及煙氣排放溫度等方面著手，有效地對控制系統中的閉環控制進行優化以及對一體化技術的具體應用，有效地使鍋爐熱效率得到提升，并有效地使氮氧化物的排放量得到降低。在對火電廠進行技改的過程中，不僅要對鍋爐燃燒系統進行優化，還要對電除塵優化體系、生產實時監控體系以及高低壓變頻調速體系等實施一體化技術改造與應用。同時，還應該通過一體化軟件技術方式與硬件技術方式，有效地使電廠生產效率得到提升。此外，還應該從電廠生產系統的具體情況著手，對軟件技術、驅動技術、傳感技術、接口技術、信息處理技術以及機械本體技術等進行分析。在對火電廠進行技術改造的過程中，還應該有機地與電廠設備具體情況和電廠生產的自動化需求進行結合，從而使電廠節能效果得到提升，并使電廠技改目標得以順利的實現。
1.2構建技改評測機制為了保證機電一體化的相關技改工作目標可以順利實現，在對火電廠進行技術改造的過程中，還應該構建完善的技改測評機制?；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。同時，依照一體化技改方案以及電廠設備的具體情況來實施評測以及模擬分析，從而對技改方案的適用性與科學性進行保證，并對技改目標的順利實現進行保證。
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。
3結語
一、論文提綱.........................................1
二、內容摘要及關鍵詞..................................2
三、正文............................................3-9
四、參考文獻..........................................10
論文提綱
1、機電產品的優越性
2、機電一體化技術的應用
3、機電一體化技術的發展趨勢
4、缺乏全、系統的并且實地性的專業信息平臺
5、應有的技術法規體系、市場管理體系不完善
內容摘要、關鍵詞
摘要：隨著科技日益直向整體化、交叉化和數字化以及微電子技術信息技術的飛速發展，機電一體化技術應用越來越廣泛，機電一體化逐漸成為國民經濟增長的重要推助力?，F如今，我國的機電一體化已取得初步成效，其應用領域不斷拓展，有效解決了人工勞動強度大、工作效率低、不可控質量影響因素多等問題。本文將對機電一體化技術的應用進行簡要概述，并展望其未來發展趨勢。
關鍵詞：機電一體化技術;應用;發展趨勢
探究機電一體化的發展及應用
一、機電產品的優越性
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
一般機電一體化產品都具有自動監視、提醒、報警等自動保護功能，可以減少和避免人身和設備事故，設備的使用安全性能明顯提高。
（二）生產能力和工作質量提高
一體化的機電產品具有自動控制和自動處理信息的功能，其靈敏度、精確度等都有很大提高，可以確保機械按照設計要求完動工作，減少人為者主觀因素的影響。
（三）人機交流和復合功能進一步得到提升
一體化機電普遍采用電子屏數字顯示和程控技術，減少了許多外延性的操作，更加方便、簡單，人機互動更容易。自動補償、自動校驗、自動調節保護等便多的智能化功能，能在不同工作場合領域適應更多的工作要求。
二、機電一體化技術的應用
（一）數控機床
數控機床又稱數字控制機床，是配置程序控制系統的一種自動化機床。經大量試驗數據表明，機電一體化技術是數控機床發展的可靠支撐，不僅提了升數控機床的加工精度、加工質量以及加工效率，同時還有助于加工性能多樣化，以滿足多元化的工業生產要求。數控機床的實際生產制造過程中，機電一體化技術為總線系統和CPU之間的多重連接提供便利，這對提高管理效率，豐富數控機床種類極為重要。首先，可以削弱多臺數控機床的排斥效應，為機床使用周期的延長、生產效率的提高奠定了良好基礎;其次，用戶可以按照實際生產需求，對操作管理進行自定義設計，大幅度提高了數控機床的智能化水平。
（二）分布式控制系統
機電一體化技術應用于分布式控制系統，可以針對性解決集中控制系統的不足。首先，便于分布式控制系統進行控制流程簡化，提高操作穩定性，進而實現對多臺主機的有效管控。其次，可以強化系統運行的安全管理。具體來講，分布式系統與機電一體化技術的結合，有助于控制級別多樣化，以便針對不同生產情況，主機可以進行不同的操作管理。同時，還可以化繁為簡，優化在線生產以及生產計劃等功能，大幅度減少因控制系統故障導致的一系列后續問題。
（三）全自動照相機
全自動照相機是機電一體化技術應用的另一代表性產品。該類型照相機可以利用微電子技術，根據光線條件、拍攝距離等，自動對光圈、曝光速度以及焦距進行最優化選擇。全自動照相機主要分為機械與電子兩大組成部分，它們互相協作，是一個不可分割的整體。全自動照相機不僅包含精密機械以及復雜電路，同時還涉及光電檢測、液晶顯示等多種先進技術。
（四）工業機器人
在工業生產過程中，危險生產環節以及作業環境惡劣等情況在所難免，這導致人工操作存在諸多安全隱患?；诖?，人們結合機電一體化技術，利用機器人代替人工進行高危操作，以降低工人勞動強度以及作業危險性，有效避免安全事故頻發問題。縱觀工業機器人發展史，有3個重要轉折點：第一代機器人只能機械性重復簡單工作，其自動化水平以及對于外界環境變化的敏感度偏低;第二代機器人可以部分感知外界工況，并可對部分信息進行判斷與分析;第三代機器人的智能化水平較高，基本可以模擬人腦思維模式。這也是當下機電一體化技術的研發核心課題。
三、機電一體化技術的發展趨勢
（一）人工智能
人工智能技術的迅猛發展，為機電一體化技術的智能化建設提供了可靠技術支撐。人工智能，就是指機械設備擁有人腦思維能力，可以自主思考問題，并及時對傳感器收集信息進行有效分析與處理。與前兩代機器人相比，第三代機器人的人工智能水平得到大跨步發展。與此同時，學習能力也是人工智能技術的重中之重，可以有效提升機電設備控制管理系統的精確性、高效性。
（二）網絡化
當今社會是信息化時代，網絡化是機電一體化技術發展的重要發展趨勢。網絡信息通訊技術的合理應用，可以強化機電一體化的遠程管控質量，工作人員不需要對生產車間進行實時監控，就可以在任何時間、地點反饋生產信息，對生產規劃進行動態管理，并根據實際情況，及時采取應對措施。
（三）模塊化
實現模塊化是機電一體化發展的迫切需求。然而，由于市場上的機電一體化產品五花八門，且不同配件往往產于不同的制造廠商，導致同一類型的機械設備多少會存在一定差異。同時，模塊化對產品標準提出了更嚴格的要求，真正實現產品模塊化，并不容易。因此，相關人員應加大研發力度，充分調動一切可利用資源，不斷拓展資金渠道，為部件接口統一化奠定堅實基礎。
四、缺乏全、系統的并且實地性的專業信息平臺
為應對技術壁壘和反傾銷，應由政府和行業協會、出口企業建立全面系統的專業信息平臺。我國缺和一個綜合性的信息平臺，使政府的調控和監督作用難以有效發揮，行業協會的作用也很難到位，企業對國際標準或進口國標準等信息滯后，技術發展遇到壁壘。
五、應有的技術法規體系、市場管理體系不完善
我國有許多產品沒有建立統一的技術標準，存在有標準不統一或低于標準的現象。這對于向其它國家作為主機出口發展方向的企業是一個無缺失。執法的不嚴不及明也使企業沒有嚴格的質量標準意識，使我國機電產品在國際市場存在很大的質量疑問。
要使我國的機電產品在國際上有一足之地，要完善技術標準和相關法規的建設。
六、結束語
綜上所述，機電一體化包含計算機技術、機械加工技術、電子信息技術等多方面內容，對社會生產力以及工業產業的發展具有直接性影響。只有機電一體化理念與時俱進，才能保障我國工業生產力在國際市場占有一席之地。因此，相關政府主管部門應健全制度體系，完善生產標準建設，積極拓展資金渠道，鼓勵企業創新技術，促進機電一體化在人工智能、網絡以及模塊化、綠色化等方面實現大跨步的飛躍，為社會發展以及GDP增長提供可靠推助力。
參考文獻
1、謝明揚，杜明鑒.機電一體化技術在汽車領域中的應用及發展研究[J].南方農機，2018，49(09):144+148.
2、 關磊.基于PLC/單片機控制的光機電一體化系統的研究[J].現代職業教育，2018(07):190.
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、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別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
2機電一體化的發展狀況
機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）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的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70-80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。
我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。
3機電一體化的發展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：
3．1智能化
智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。3．2模塊化
模塊化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、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。
3．3網絡化
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?，F場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
3．4微型化
微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
3．5環?；?/p>
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。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，報廢后能回收利用。
3．6系統化
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許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和產物。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。
參考文獻
一個墨守成規的教師會抑制甚至扼殺學生的創造意識，一個創新型的教師則可以啟發學生的創造思維。教師只有自身創新意識增強了，才能在教學的實際過程中，將知識深化、內化為學生的知識，學生在具備了充分的知識儲備后，他們不僅會增強創新意識，而且還會形成創新思維，從而提高創新能力。在日常教學中，教師應從知識的傳授者變為學生學習、科技活動的指導者，學生應由被動學習的接受者變為主動者。教師要更新教育思想，轉變教學理念，尊重學生的個性，鼓勵學生興趣多樣化，積極開展創造性的教學活動。要營造一個寬松、民主的學習氛圍，激發學生獨立思考和創新思維。建設創新型師資隊伍我們可以從具有雙師型師資隊伍中挑選，因為雙師型教師具有較深厚的基礎文化知識、較扎實的技術基礎知識、較全面的專業知識、較強的應變和創新能力及不斷更新知識的學習能力。他們將是學生自主創新能力培養的引領者和護航者。
二、注重實踐教學，提高學生的創新能力
學生每一項發明創造都離不開其在實踐教學過程中實踐能力的培養，學生實踐能力的強弱，直接關系到他們的創造發明能力。在實踐教學中學生會遇到很多問題，這個時候老師應該引導學生多想幾個為什么，讓學生去尋找解決問題的方法，例如：在實踐教學中，老師可以給學生示范該項目應該“怎樣做”，為什么“這樣做”，“這樣做”的好處，“不這樣做”的害處達到啟發學生的目的；同時還應該質問學生還有沒有其它“怎樣做”的方法，鼓勵學生找出最有效、最簡便、最科學的方法，通過在這樣“做”的實踐過程中培養學生的創新能力。另外再多開設一些具有難度和挑戰性實驗項目，讓學生通過這種實驗體會探索新知識的過程和科研實踐的艱辛與樂趣，了解科研過程和研究方法，有助于培養學生創新精神和創新能力。例如：2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目，要求3名選手在300分鐘內完成數控銑床升級改造為加工中心的競賽內容，要想完成此次任務最關鍵的是在數控銑床上添加過刀庫后，刀庫是如何按照操作者的要求完成刀具換刀的，完成刀具換刀其核心就是刀庫PMC的梯形圖編輯。為了充分發揮學生的自主創新能力，我在輔導學生時，講解了數控機床刀庫是如何實施換刀的，以及數控機床在換刀過程中所涉及到的各種元器件在PMC梯形圖中的邏輯關系，至于具體刀庫換刀PMC的梯形圖的編輯，需要學生運用所學理論、技能知識自主完成。從一臺數控銑床升級到加工中心這就是一個技術創新。這樣不僅培養了學生的獨立工作能力，更重要的是給學生提供了創新平臺，培養了學生的創新意識、創新思維、創新能力。
三、參與競賽，促進創新能力的發展
職業院校應多參與省級、國家級甚至國際間的各種創新技能競賽，縮小同國內國際同行業在創新能力上的的差距。因為創新技能競賽的宗旨就是“比實用、比新穎”，對培養學生創新能力來講是一個非常重要的環節。2012年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在360分鐘內除了加工出圖紙要求的試切件、完成競賽答題記錄表、項目教學方案設計、教學資源成果及展示與答辯PPT外，還要完成三軸數控機床升級為四軸的競賽內容。
2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在300分鐘內完成機械拆裝與電氣安裝、機床功能檢查與故障排除、數控機床位置精度的檢測、試件切削試驗編程與操作、職業素養與安全意識、數控銑床升級改造為加工中心6個任務環節。這些競賽都是圍繞著技術升級考核學生的，這就要求參賽學生有一定的自主創新能力。從而激勵學生，在平時的學習中就注重自身創新能力的培養。
當今時代是一個“百家爭鳴”的科學技術時代，各種科技的相互滲透，使得機電一體化技術在各個領域里都發揮出了不可替代的作用。
1.1在建筑材料生產中的應用目前，我國在施工建設方面的要求越來越高，相應的，對于建筑材料的生產更是提出了較高的要求。這樣一來，機電一體化技術就成了有關單位的首要選擇。畢竟機電一體化是一種綜合技術，其高質量、高性能、多功能、低能耗的特性對于建筑材料的生產有著至關重要的作用。此外，材料的級配控制對于現代建筑和公共設施相當重要。一旦有級配誤差現象的出現，必定會減短建筑和公共設施的壽命，安全問題就得不到保障。然而，在建筑材料中應用機電一體化技術就可以實現微機控制，使級配的誤差降到最小。
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。
3結語
1.1送料機構（1個）送料機構中，只有出料口有一個物料檢測傳感器，它用于檢測出料口位置處有無物料。在運行中，如果它檢測到物料，則發出信號到PLC，PLC內部程序指揮送料機構開始送料動作；如若它沒有檢測到物料并保持若干秒鐘，則應讓系統停機然后報警。這個傳感器屬于光電漫反射型傳感器，簡稱光電傳感器，主要為PLC提供一個輸入信號，判斷是否驅動送料機構執行下一步動作。
1.2機械手搬運機構在這部分機構中，裝有較多的磁性傳感器用作多個不同的位置檢測，它需要在前點和后點各裝一個，以便檢測氣缸伸出和縮回的位置是否到位。例如，提升氣缸、手臂伸縮氣缸以及分揀機構的三個手指伸縮氣缸就分別各裝有5對磁性傳感器。在運行中，當磁性開關檢測到氣缸準確到位后，則發出信號到PLC，PLC內部程序指揮相應部件執行下一步動作。值得注意的是，在機械手手爪處單獨安裝有一個磁性傳感器，若手爪為夾緊狀態，則有信號輸出，指示燈亮；反之，手爪松開則無信號輸出。
1.3物料傳送和分揀機構在這部分機構中，落料口附近與出料口一樣，需要安裝一個物料檢測傳感器，檢測是否有物料在傳送帶的起始端。在運行中，如果它檢測到物料，則發出信號到PLC，PLC內部程序啟動電機驅動傳送帶；若檢測為無料并保持若干秒鐘后，停止傳送帶。當物料在傳動帶前進時，有三個傳感器逐一檢測物料的材料性質，先是通過一個電感式傳感器，它可以檢測到金屬材料，發出信號至PLC，啟動推料一執行推料動作。為保證檢測的靈敏度，檢測距離需調節為3～5mm。若物料不是金屬，將繼續前行至后面的兩個光纖傳感器處，它們主要用于檢測塑料，并區分黑、白兩種不同顏色。對于不同顏色的塑料，光纖傳感器的靈敏度是不同的，可以通過調節光纖放大器來區分塑料的不同顏色。
2傳感器應用說明與注意事項
2.1常用傳感器光電傳感器由光源、光學通路和光電元件三部分組成，具有使用簡單、性能穩定、抗干擾強的特點，常采用光電器件作為檢測元件，如光敏三極管。使用時應注意將光電傳感器的前端面與被檢測的工件或物體表面保持平行，且距離應保持在規定的范圍內。電感式接近傳感器由即振蕩電路、開關電路和放大輸出電路這三部分組成。當接通電源時，震蕩器在傳感器感應面產生一個交變的磁場，當金屬物料接近傳感器感應面時，金屬中產生的渦流會改變磁場，根據磁場的變化來判斷是否有金屬物體接近。
2.2磁性傳感器該實訓裝置中的磁性傳感器均為DC24V帶指示燈有觸點開關，所以也叫磁性開關，它通過機械觸點的動作進行開關的通斷。從設計、加工、安裝、調試各方面來看，用磁性開關檢測活塞位置比使用其他限位開關方式簡單、省時。安裝時，要避免沖擊，開關的導線不要隨氣缸運動；控制信號線不要與電力線并排在一起，避免誤動作。
【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。
近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。
1.光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便
光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。
1.2功能增加，精度大幅提高
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。
1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。
1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高
光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。
2.研究現狀和發展趨勢
2.1研究現狀
自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。
2.2發展趨勢
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：
（1）激光技術
1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。
2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。
3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。
（2）傳感檢測技術
1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。
2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。
3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
（3）激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
（4）光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
參考文獻
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