机械电气一体化技术的研究

2018-02-16任鑫

机械管理开发 2018年2期

任　鑫

（1.中国联合网络通信有限公司阳煤分公司，山西　阳泉　045000； 2.阳泉升华通信技术有限责任公司，山西　阳泉　045000； 3.阳泉煤业（集团）有限责任公司，山西　阳泉　045000）

引言

随着信息科学技术的持续发展，机电一体化信息技术经过相关研究人员多年的开发和更新，逐渐变成了独立且全面的新学科。机电一体化技术的使用表明中国机械工业行业发展逐渐迈入了新的历程，促使我国工程机械施工趋向于半自动化和自动化方向发展。机电一体化结合了机械科目、电子科目、计算机科目、信息技术等很多专业性强的科目，且在这一基础之上发展自己的特征。机电一体化技术的运用，提高了机械动力功能，使其完成高效且可靠性的性能价值。

1　机械电气一体化技术概念

机械电气一体化技术是在机构里比较重要的性能，动力性能、信息处置、控制方面的性能能够把电子技术、机械装备、软硬件等引进来，进而将这部分融合起来组建成系统的总称。机械电气一体化发展到今天已成为一门拥有自己系统的科目。由于信息科学技术的发展速度持续加快，给机电一体化赋予了全新的内容。其最为基础的特征就是机械电气一体化，依据体系相关理念出发，进而综合性运用机械技术、电子和自动化控制等各方面技术，按照体系性能目标规定，科学配置、安排各性能单元，在多种性能、质量高且可实施性强的意义中完成特殊性能价值，让整体系统优化体系工程技术[1]。使诞生的性能体系转变成机械电气一体化体系以及产品。因此，机械电气一体化包含了技术及其产品。机械电气一体化实际上是各种技术结合在一起的比较全面的技术，其不仅仅是单纯的将机械、电子、信息等方面拼接在一起的技术。机械技术根据非常简单的技术逐步发展到如今的机械电气化，是一个非常大的进步。可自从发展到机械电气一体化后，其中的电子设施除去可以替代的某一部分机械部件的原有性能以外，还被赋予了很多全新的性能，如自动检测性能、处理信息性能、显示信息性能、调整和控制性能、诊断和保护性能等。

2　机械电气一体化技术发展情况

机械电气一体化发展时期基本上可以划分成一下几个时期：第一，1960年之前，这个时期可以叫做初始时期。在此时期内，人们开始把电子技术获得的成就运用于机械产品性能研发基础上，以此来提高机械产品性能。尤其是战争过程中，一些人员把电子与机械产品联系在一起，从而变成军用机电技术[2]。而在战争彻底完结以后，就成了民用的，这对于后来经济发展恢复起到了非常重要的作用。这个时期，研发根据整体角度而言，没有达到自发状态。因其电子技术发展没有达到一定水平，而机械和电子技术相融合不可能深入发展，已经研发的产品无法进行大规模推行。第二，1970年至1980年之间，出现了快速发展时期。其计算机和控制技术等的持续发展，给机械电气一体化打下了坚实基础。大面积和超大面积的微型计算机与集成电路的出现，给机械电气一体化发展提供了一定的物质基础。这一时期特征就是机电一体化。这一词语在日本被大多数人所认可。第三，到了1980年后期，在全球范围内获得了更多人的认可，机械电气一体化技术与产品也得到了快速发展。世界各个国家逐渐对机械电气一体化产品与技术给予了很大的支持。第四，到1990年以后，机械电气一体化技术往智能化方向迈入，机械电气一体化开始进入到深入发展阶段。一则，通讯技术、光学等进到一体化发展时期，微细加工技术在一体化中迅速发展起来，诞生了光机电一体化以及微机电一体化的分支。二则，针对机械电气一体化科目体系的建模设计和集成方式，机械电气一体化科目体系与发展方向均进入了深入发展和探索。与此同时，人工智能技术和神经网络技术、光纤等行业获得了很大的成绩，给机械电气一体化发展打下了牢固的基础，使机械电气一体化构建了比较健全的科目体系。

3　机械电气一体化的应用

传统工程机械的资源以及能量使用率非常低，且资源浪费率很大，很多的能源、资源浪费导致紧张的资源能源面临着较大压力。在宣传节省能源减低损耗的当今，工程机械开始逐渐往节省能源降低损耗率、提升资源利用率的趋势发展。工程机械使用了电子计生能源的控制器等大型机械设施，例如增加了挖掘机等的能量使用率，降低了能源消耗率，具备很大程度的节能效果。且电子节省能源控制操作非常简单，在缩减机械设施磨损情况的同时还能提升机械设施运行速度。

3.1　在柴油机控制中的应用

要让柴油机技术得到进一步的发展与进步，必须要根据发动机排放和油耗之间的关系出发来进行升级。电子节省能源液压泵体系的使用对于能源消耗的减少和冷风扇运转速度的自动把控方面有着非常好的效果[3]。使用电子控制冷风扇伴随着温度改变自行调节运转速度，并且让柴油机油门可以依据承载能力的变动开展自行调整，满足了多种施工情况的变动需要。在此基础之上，完成节省能源降低排放量，提升工程施工效率。

3.2　在施工准确度中的应用

机械电气一体化在工程机械设施中的应用，经过电子控制体系完成施工过程的自动化控制。微机控制的称量体系提高了其准确度。自动找平设置与自动供料体系运用提升了沥青摊铺机的施工效率与质量。工程机械自动化操作控制，缩减了人工操作导致的失误与人工工作任务量，准确性高、工作速度快且实惠，充分满足当前工程施工的规定。

3.3　在自动和半自动化中的应用

工程机械运用机械电气一体化技术时，让工程施工根据人工操作转变成半自动化以及自动化趋势发展。可以缩减人工操作强度和工作任务量，有效提升生产速度。与此同时，机械自动化操作可以降低由于人工操作带来的误差。例如，配备控制体系的挖掘机，微机操作体系会按照多方面的角度传感器信号，自动控制铲刀、斗杆等的运行，尤其是在特殊端面沟槽中的挖掘层面准确度相当高。

3.4　在电子监管、诊断及报警中的应用

针对工程机械工作设置，发动机、制动系统、液压系统等的综合监管和控制，当运营出现不正常情况时，就会自动找到故障方位并且自动开展报警提示工作[4]。机械电气一体化的应用，可以让机械设施完成故障提升预防，实时发现，及时维修，有效排除，进入缩减设施维修频次，给持续发展提供优质的保证，提升机械设施的使用时间。