机电一体化系统在机械工程中应用浅析

摘  要  随着科学技术的高速发展，人们生产生活效率的不断提高，机电一体化技术逐渐广泛应用到了人们的生活及企业的生产当中。在工程机械生产行业中，机电一体化技术的先进性和使用价值体现的更为明显。机械工程生产具有一定的安全风险，这是由机械作业的设备特性决定的，通过机电一体化技术可有效避免机械设备生产过程中安全事故的发生。基于此，本文对机电一体化系统在机械工程中的应用做出深入探讨，期望对相关行业起到一定的借鉴作用。

关键词  机电一体化  机械工程  应用

1.引言

当前，科学技术的进步帮助机械工程更加高效地实现自己的性能，将机电一体化系统应用于机械工程建设中，使工程建设脱离了人工的手动操作，改由通过计算机信息的处理进而实现机械工程的具体操作。机电一体化系统融合了众多的先进的科学技术，对于机械工程运用合理的操作机械技术，实现机械工程的半自动化和自动化发展提供了重要的支持。

2.机电一体化的简述

机电一体化技术是在机械技术以及电控技术的基础上，综合控制学、机械设计制造以及自动化技术等多种学科而形成的电子学科领域，综合性较强，优势比较明显。电力生产领域内最早开始应用机电一体化技术，之后逐步应用于设备自动化、设备故障监测等较多领域，对各个行业与领域的发展起到了较大的推动作用。机电一体化技术在发展过程中逐渐融合了机械工程、电子工业、传感器以及信息技术等多项科学领域内的工程技术。实践研究表明，传统机械设备生产模式比较落后，将人工操作生产方式实施下去，不具备较高的生产效率。之后逐步将流水线作业方式运用于工程机械设备生产过程中，这样划分了生产人员的负责区域，明确了工作人员的职责，促使工程机械设备产品生产质量、生产效率得到了一定程度的 提升。进入新时期后，为了降低劳动力成本，扩大整体效益，企业开始将机电一体化技术引入到工程机械生产过程中，取得不错的成效，机械工程产品的产能得到大幅度增加。

3.机电一体化系统在机械工程中的具体应用

3.1监督控制作用

电子监控系统是机电一体化系统中比较关键的组成部分，其不仅可以对机械设备的运行状态给予实时、动态的监督与控制，还可以将报警装置安装到电子监控系统下，以实现对机械设备的有效监控。机械设备运动过程中，一旦出现运行事故，电子监控系统能够第一时间发出警报信号，而且还可以在较短的时间内判断出故障发生的位置。然后，将故障信息传输至故障维修部门，以此实现对机械故障的有效处理，确保机械设备安全高效运行。

3.2提高机械工程生产效率

机电一体化系统能使传统机械设备高能耗问题得到有效解决，能对机械设备的能耗进行有效监控，提高能源的利用效率。在机械设备生产过程中，可借助电子控制技术实现对机械设备能源供给量的有效调节，降低机械设备对能源的消耗，使能源利用效率大大提升。

3.3作业过程的半自动化或自动化

对于机械工程而言，半自动化或自动化的实现能够有效降低操作者的劳动强度，降低作业的安全系数，并且使机械生产效率得到有效提升。例如：日本三菱公司所生产的挖掘机就配备挖掘轨迹控制系统，只需要操作人员在控制板上对铲斗的运动轨迹进行设定，就能够使微机控制系统按照各种角度传感器的信号，来实现对斗杆、动臂和铲刀运动的自动控制，这样既能够获得各种断面和形状的沟槽，而且还能够实现挖掘工作的自动化，大大降低了人工开挖的安全威胁。

3.4提高机械工程作业精度

在机械工程设备中引入电子控制系统，既能够实现机械工程设备的自动化运行，而且还能够有效提高机械工程设备运行精准度，进而提高其运行效率。传统机械工程设备的称量工作一般需要人为操作来完成，其精准度低于电子自动化称量结果，而在机械工程中应用机电一体化系统可以使机械工程称量的精准度得到有效提升。例如：在进行混凝土生产阶段，借助电子称量系统来实现自动化称量，能够有效提高混凝土配比精准度，提高混凝土的整体质量。

4.机电一体化系统在机械工程中的发展趋势

4.1仪表监控系统

仪表监控可以准确识别当前机电设备生产状态从而预防各种故障。传统的仪表监控有微处理器以及大规模集成电路等，随着科学技术的发展，一部分机械电子工程已经使用可编程 逻辑控制器、分布式控制系统等，利用先进的仪表监控系统代替传统仪表，在可编程逻辑控制器和分布式控制系统的科研基础上，研究人员又研制出了新一代仪表监控系统如现场总线系统等。

4.2自动化设备检测系统

自动化设备检测系统能够自动发现机电设备生产过程中的危险操作并将其排除，同时自动化设备检测系统还可以利用无损伤探伤法，对机电设备生产过程中的生产设备进行探伤以综合分析其生产状态以及故障发生率，从而在很大程度上提前排除了设备故障威胁，切实保障机电工程生产安全性。同时，该系统还可以和设备故障报警系统共同使用，在设备发生安全事故时，设备报警系统可以向工作人员发出警报并急停设备，大大降低了故障对于机械电 子工程生产过程中的威胁。

4.3自律分配化系统方向

通常情况下，只有机电一体化系统发展到一定程度后，自律分配化系统才可以投入使用。自律分配化系统需要借助独立的运行模式，具有比较强的自律性，其会随着外界环境的变化而发生相应的变化，以更好地适应外界环境需求。自律分配化系统可以根据总指令，来使每个子系统独立完成相应的工作，这样既可以避免由于某一子系统故障而导致机械工程无法顺利进行，还可以有效提高机电一体化系统的柔性，提高机械工程的运行效率。

4.4全息系統化方向

“全息”，即所谓的全方位呈现，在机电一体化未来发展中，“全息”的优势将会更加明显，其可以从不同的角度来准确执行“指令”，以确保机械工程运行的有效性。实际上，全息系统化的发展主要得益于模糊技术和信息技术的高速发展。

5.结语

总之，机电一体化技术的发展程度几乎决定了工程的运作效率，机电一体化系统需要更加地自动化，智能化，系统化，不断的贴近机械工程的发展需要，相关的专业人员也需要对于技术手段更加的精进，综合学习各学科的优势项目，使机电一体化技术能够得到充分的优化。

参考文献：

[1]杨丽.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].电子测试，2017（1）.

[2]肖远见.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].科技创新与应用，2017（5）.

王冠  中咨工程管理咨询有限公司