机电一体化系统在机械工程中的应用
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摘 要：随着科学技术的高速发展以及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以及企业的生产当中。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。工程机械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。本文主要对机电一体化系统在机械工程中的应用做了探讨。
关键词：机电一体化；机械工程；设备特性
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.140
0 引言
进入新时期后，我国机电一体化水平不断提升，进而对我国社会生产力发展起到了有效促进作用。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。[1]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，那么就需要深化机电一体化技术研究，大力培养机电一体化专业人才，促使工程机械设备智能化发展目标得到顺利实现。机械工程生产企业也需要积极参与进来，充分应用机电一体化技术，以便推动我国机械工程生产领域的整体发展。
1 机电一体化的概念
具体来讲，机电一体化技术是在机械技术以及电控技术的基础上，综合了控制学、机械设计制造以及自动化技术等多种学科而成的电子学科领域，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[2]。
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，将人工操作生產方式实施下去，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。而进入新时期后，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，取得了不错的成效，工程机械产品的产能得到大幅度增加。
2 计算机技术在机电领域内的实际应用
（1）专家系统。专家系统中存储有大量机电系统运行以及维护的专家知识和经验，在实际机电系统的运行维护中能够起到自动控制、故障监测以及紧急处理的作用。目前的专家系统上主要是通过 CBR以及 RBR共同建立的机电系统故障监测系统进行机电系统的日常维护。在机电系统运行期间，专家系统可以实时监控机电系统相关设备的状态，并将其与数据库中的故障内容进行比较。如发现较为相似的案例情况，则迅速采取措施，急停设备或发出警报提醒工作人员检查等。
（2）智能控制技术。智能控制技术一是可以提高机械电子自动化控制技术的运行安全性，对于机电系统来说，其拥有的复杂性以及低容错率的特点，使得传统的机电技术难以全面降低故障发生率，但是智能化控制技术能够实时并全局监测故障的发生。二是智能化控制技术的可控性，智能化控制技术能够远程对机械电子系统进行控制，通过软件与硬件之间的通讯连接，实现安全和高效的机电系统控制。随着我国机械电子工程制造企业的体量不断扩大化，使用人力去控制和运行逐渐困难，这意味着，智能化控制技术对于机电系统自我故障监测以及运行隐患排除上具有重要作用。由于智能控制技术的存在，机电系统的自我故障监测和消除才具有了发展的土壤，从而为机械设备的稳定和安全运行打下基础。
（3）多项集成技术。传统的机电控制技术中每个系统的控制单元均需要派出相关专业人员进行独立以及不连续的运行调控，这种控制方式降低了机电系统整体的运行以及维护效率。
多项集成技术将机电控制系统中不同控制区域进行了统一，将机电控制系统中的控制、运行以及维护整理到了同一控制系统中，使得机电控制完成了从单独控制到宏观调控的跨越。机电系统的宏观调控能够简化控制过程，将机电系统中出现的不同问题通过多项集成技术进行统一分配和处理，使得机电系统的调控运行效率相对于传统机电技术实现了质的飞跃。
3 机电一体化系统在机械工程中的发展趋势
（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。
（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 结语
综上所述，传统机械工程企业的机电设备在实践运行中逐渐暴露出来诸多的问题，如不具备较高的效率和安全性等，无法满足生产需求，制约到机械工程企业的发展。针对这种情况，就需要在机械工程中积极应用机电一体化技术，推动机械工程的整体发展。相关企业、人员需要充分认识到机电一体化的优势和价值，深化研究与应用，总结实践经验，不断优化、创新和完善，以便将机电一体化的功能充分发挥出来，推动我国工业化进程的推进。
参考文献：
[1]张翔，柴硕，冯翰麟，李津慧，孙静怡.机电一体化系统在机械工程中的实际应用[J].时代农机，2018（12）.
[2]秦冉，魏晓娜，王明分，刘延霞.机电一体化系统中传感器技术的运用[J].内燃机与配件，2019（04）.
[3]杨勇，曹自洋，朱其新，李华，蒋全胜，杨建锋.“机电一体化系统设计”课程教学中存在的问题与教学改进措施探讨[J].科教导刊（下旬），2018（12）.
[4]廖剑贵，王勰，黄承勇.机电一体化系统的设计分析[J].南方农机，2018（02）.
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