机电一体化技术及其应用的探讨
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摘要：本文对机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用进行了阐述，并且还对在钢铁工业中的应用以及发展趋势进行了说明。
关键词：机电一体化；技术；应用
机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。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，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。
1.机电一体化的发展现状
机电一体化的发展20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在选一时期，人们自觉不自觉地利用电于技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自筮状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械拄术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70至80年代为第二阶，可称为蓬勃发展阶段。达一时期，计算机技术，控制技术，通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模，超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
2.机电一体化技术发展
机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，就是机电一体化，它的发展和进步是离不开相关技术的进步和发展，数字化、智能化、微型化、绿色化等是它发展的方向。
2.1数字化
机电产品数字化的基础的奠定就是微控制器及其发展，就像数控机床和机器人的不断发展；但是数字化设计和制造是由迅猛崛起的计算机网络为其铺平道路的，就像硷计、计算机集成制造等。机电一体化在数字化的要求之下，更具有可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2.2智能化
21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向就是智能化。在机电一体化建设者的研究中越来越重视人工智能。重要应用就是机器人与数控机床的智能化。对机器行为的描述就是“智能化”，在控制理论的基础上，对人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想，新方法的吸收，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。当然，使机电一体化产品具有和人完全相同的智能，是不可能的，也是没有必要的。但是，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又有必要的。
2.3微型化
20世纪80年代末兴起了微型化，也就是指机电一体化发展向微型机器和微观领域的趋势。在国外，称微型化为微电子机械系统，广泛的指不超过1cm的机电一体化产品的几何尺寸，并且发展向微米，纳米级。微机电一体化产品的梯级小，耗能少，运动灵活。它的优势在生物医疗、军事、信息等方面都有所发挥。微机械技术是微机电一体化发展的瓶颈。微机电一体化产品是采用精细加工技术进行加工的，也就是精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3.机电一体化技术在钢铁企业中的应用
3.1 计算机集成制造系统(CIMS)。
把人和生产经营、生产管理以及过程控制连成一体的就是钢铁企业的CIMS，用在对从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制的实现。
3.2现场总线技术(FBT)。
连接设置在现场的仪表和设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路的就是现场总线技术。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。
3.3交流传动技术。
随着不断发展的电力电子技术和微电子技术，发展相当迅速的交流调速技术。因为交流传动的优越性，在不久的将来，电气传动技术由交流传动对直流传动进行全面的取代，不断发展的数字技术，可以实现复杂的矢量控制技术实用化，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
3.4开放式控制系统。
“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
4.结语
很多科学技术发展的结晶就是机电一体化，它是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。尤其对机电一体化技术对机械工业发生真略性变革有所促使进行指出，正在发生着变化的是传统的机械设计方法和设计概念，还有待继续创造新的方法，不断地去发现。机电一体化在21世纪的机械工业中将扮演主角。在所有机械产品之中的普遍技术机电一体化技术将渗透其中，几乎没有行业限制的。机械工业发展的必然趋势就是以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术。
参考文献：
【1】梁俊彦；李玉翔；林树忠.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯2007，（09）.
【2】董金森；张小杨.论机电一体化技术[J].有色金属加工2009，（02）.
【3】孙博.浅谈机电一体化的技术[J].科技信息2010，（07）.
【4】李景涛；韩英.机电一体化技术及其应用研究[J].机械管理开发2010，（02）.
【5】倪志博.关于机电一体化技术及其应用研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊）2010，（06）.
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