机电一体化系统在机械工程中的应用

宁宝鑫 刘财业

摘 要：机电一体化系统是科技不断发展的产物。同时，它也是一 个比较复杂的技术。如今，其应用范围越来越广。其中，需要与 机械工程进行融合是机电一体化技术的发展方向之一，而且 其能够有效拓展机电设备的应用领域。本文基于机电一体化系统在机械工程中的应用展开论述。

关键词：机电一体化;机械工程

随着科学技术的发展，机电一体化系统在不断的探究和发展当中，目前机电一体化系统融入了很多的新技术也吸取了很多的经验，得到一定的发展，可以广泛的适用于机械工程当中。传统的机械电气化主要为人工操作，在操作当中还存在一定的安全隐患，这就使得机械电器领域很少有工人能够长久的坚持工作。机电一体化的出现，改变了传统机械电器的不足，完美的利用现代化技术实现机械电气工程的自动化和半自动化，革新了机械工程领域的技术手段。

一、机电一体化的概述

机电一体化系统是机械行业当中的一门新技术，机电一体化是基于电子技术而发展起来，其将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备[1]。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

二、机电一体化系统的作用

（一）数控技术的应用

目前我国工业企业生产普遍使用数控设备，数控设备的核心技术是数控技术，提升了产品的质量。数控技术是机电一体化技术的重要应用，标志着机电一体化技术的发展水平。数控技术主要原理是利用现代计算机技术将设备运行的流程，形成程序化的执行文件，通过程序对数控设备进行控制，按照程序流程设定的参数、指标要求完成生产任务，在运行过程中，采集设备运行的数据信息，并根据信息反馈实现智能化控制，调整设备运行状态，通过对信息进行处理分析，可以不断改善技术方案，实现数控技术的不断完善，确保设备运行的稳定性。数控系统通过智能化程序设置工艺流程和参数，提高了智能化控制的时效性，提高了对生产加工过程的精准控制，通过数控技术还可以提高不同设备之间的联系，实现不同工序之间生产的连续性，从而实现产品全过程的自动化生产。

（二）实时的监控技术

实时监控技术是机电一体化技术的核心技术之一，是机械设备正常安全的重要保障。现代机电一体化技术通过信息通讯技术和电气自动化技术的综合运用，利用监测元件实现了对设备运行状态的实时监测，并实时将监测数据反馈到控制系统，智能化控制系统通过数据分析下达处理信息，实现对设备运行的自动化控制。通过实时监控技术确保了对生产过程的全面实时的智能化管理，保证设备安全运行，提高了设备生产精度，避免了安全事故发生。通过对设备状态的实时监测，起到很好的预警作用，减少事故的发生，为技术人员提供准确的故障信息，提高了维修的时效性。

（三）提高机械的工作效率

机电一体化系统在机械工程中的应用效果体现最为明显的就是提高了机械的工作效率，包括其安全性能以及工作质量。因为机电一体化系统的使用使得机械工程实现了自动化或半自动化，减少了对劳动力的使用，减轻了工人的工作压力，同时，通过自动化或半自动化设备的使用，在安全性能上也有很大程度的提升。另外，机械的精密程度也是有所提高的，尤其是涉及到使用材料時，在用量的控制上更为严格，所以也能够提高工程质量。总而言之，机电一体化系统在机械工程中的应用有效地摆脱了人为控制所造成的束缚，实现了本质上的进步。

（四）节约所使用的能源

传统机械设备一直存在能源浪费的情况，人为控制材料的使用难以保证不会出现失误，长期以往，在资源浪费上表现得十分严重。现如今本来就存在资源短缺的问题，杜绝资源上的浪费就需要采取强制性手段。依靠人力难以高效完成，所以还是需要有控制系统对机械设备进行有效控制，实现自动化管理，能够避免人为失误。机电一体化系统的出现就在很大程度上改善了资源浪费的状况，其中的电子控制技术效果十分显著，在机械运转的同时控制材料的添加，进行量上的增多或减少。机电一体化系统能够通过机械耗能情况对能源的使用进行控制，进而避免造成资源上的浪费，提高了能源的利用效率。

（五）提升自动化水平

其实，所谓机电一体化就是对机电工程进行技术革新。虽然，以前的一些机电一体化设备已经具备自动的功能，但是其自动化的水平还是比较低的。而机电一体化就是要提升自动化水平。通过机电一体化的方式，能够在最大程度上提高工作效率、降低生产成本。在面对一些突发的问题的时候，这项功能也能够自主解决问题，让机电设备的工作性能得到提升，这些都是以前的机电设备不能够达到的。

三、机电一体化系统在机械工程中的发展趋势

（一）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、分布式控制系统等较为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。

（二）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。

（三）信息化、网络化以及可持续发展

社会各方面的可持续发展是当下甚至未来一直会延续的主题之一，随着信息革命的不断发展与成熟，网络科技的不断完善，使可持续发展更加成为一个能够实现的现实。实现机电一体化的信息化、网络化，将可以优化资源配置、提高工作效率与质量，让整个工作能够更加稳定。同时追求产品的绿色可持续发展理念，在保持甚至提高原有产品特性的情况下，让产品能够进行一定的回收，起到保护环境的作用。

四、结语

机电一体化技术将机械工程、电子技术、信息技术等一系列先进技术综合运用了起来，将其合理应用于机械工程中，可以促使机械工程的现代化、信息化水平得到提升，同时也可以有效优化和创新工程机械设备的生产方式与管理模式。在未来的发展中，人们将会日趋重视工程机械设备的智能化发展，促使工程机械设备智能化发展目标得到顺利实现。

参考文献：

[1]廖杰.绿色技术在机电一体化机械系统中的应用分析[J].南方农机，2019，50（09）：119.

[2]张倩.锅炉机电一体化节能系统中变频技术的应用[J].湖北农机化，2019（09）：12-13.

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[4]冯振华.机电一体化系统中智能控制的应用研究[J].山东工业技术，2019（13）：137+135.

[5]王涛.机电一体化在工程机械设备中的运用[J].化工管理，2019（13）：157-158.