机械电子控制技术篇1
关键词：工程机械；电子节能；控制技术
前言
近年来，国内经济不断发展，人们对工程机械性能、能耗、操作方便性以及作业效率提出了更高的要求。目前，国内的机械设备节能技术还和其他国家有着很大的差距，仅仅能够实现局部节能控制，浪费掉大量的能源。针对这种情况，本文提出新的节能理念和节能控制系统，希望能够使国内现在的现状得到改变，早日跟上时展的脚步。
1. 工程机械电子广义节能
1.1 工程机械最为典型的功率流程图
在工程机械工作时，机械设备主要是通过能量之间的相互转换、能量传递以及能量对外做功三个过程完成的。对工程机械的节能系统进行研究，必须清楚机械设备功率流程[1]。
柴油发动机的做功过程，主要是由柴油的化学能转换为机械设备机械能的一个过程，目前，国内使用全程进行调速、电控喷油等形式，进行柴油机械设备之间的耗能和能量转换控制。液压水泵将柴油的化学能转换为液压能，现在主要采用恒定功率控制、压力切断以及流量控制等，改善液压水泵的设备之间的耗能和能量转换控制。
柴油机和液压水泵分别为能量的供应方和需求方，为了改善两者之间的供应关系，对于柴油发动机和液压水泵，采用转速感应控制和做功极限控制，从而调整两者之间的做功特性和耗能特性。液压阀的控制系统由操作人员掌握，液压阀的显示状态可以表现出操作的意图和流量的需求[2]，因此，液压泵和液压阀之间存在供需关系。为了适应能量之间的供需关系，采用负流量控制。液压泵输出的液压能被发动机所吸收，转化为机械能进行做功。
1.2 广义节能理念分析
把工程机械的能量转化为动能，并对外界进行做功的功率被称为有用功率。机械设备都是多个执行结构一起进行协同作业，因此主要有两个因素影响着做功的效率，能量之间的传递和能量的分配。现在国内研究人员一直都在研究能量的传递和供需关系之间进行协调，忽视了能量在各个执行系统的分配情况。因此，进行工程机械各个执行系统直接能源的控制，对于节能控制的研究是有很大帮助的。
从上文的分析可以看出，广义节能理念主要可以分为以下几个部分：效率与动能之间分配、功率之间的分配以及施工作业效率。
1.3 对工程机械的整体节能控制进行研究
为了研究广义节能理念，就必须把机械设备作业效率作为研究对象，把节能技术、执行作业结构以及作业的效率保持在同一个节能目的下进行分析研究。
整体节能指标就是单位时间内的耗油量、单位时间内做的有用功，等于有效功率和耗油量的比值，将节能技术、执行作业结构以及作业的效率三方面内容作为，评价设备性能和设备节能特性[3]。
如下图所示，整体的节能控制目标可以分为协调作业目标、作业效率目标和传统作业目标三类，每个节能目标又可以分为若干个小的节能目标，这样的节能结构具有以下优点；（1）各个执行机构的控制目标保持一致性。（2）把整体的节能目标作为最终目的，能够实现全局的节能和科学合理控制。（3）把作业的效率和经济效益作为节能的前提。（4）节能评价的指标更合理，更具有说服力。
2. 工程机械全局采取电子节能控制系统
以往的工程机械节能控制技术已经取得了局部的成效，因此，只有摆开以往的节能控制技术范畴才能取到更好的成效。可以通过下面几种方法进行以往节能技术的突破：（1）突破以往固定节能参数，采用分工况的措施进行节能执行结构的调整。（2）清楚操作人员的意图，建立科学合理的作业管理体系。要想实现这些技术的突破，就必须建立完善的电子控制执行层和分配式执行层，建立全新的工程机械电子节能系统[4]。
2.1 全新的电子功率控制节能系统
使用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例液压发动机等，建立全新的电子功率控制节能系统。采用立全新的电子功率控制系统，可以控制设备中能量的传递和元件之间的转换，提升硬件使用效率，以及功能最小化，这样就可以使智能控制系统更有效的被使用。
2.2 建立电子分布式控制系统
建立电子分布式控制系统，对机械设备的功率系统、液压系统进行控制，因为控制系统需要处理液压系统的压力信息，对其信息响应速度提出了较高要求，但是在现阶段技术条件之下，还无法对压力信息及时处理；针对这种情况，就需要设立独立的液压泵控制器、液压阀控制器以及发动机控制器，把各个独立的控制器和总控制器进行连接，建立总线控制系统，进行分布式控制。
如下图所示，机械设备发动机根据设备的运输参数和用户控制耗油量，并把相关的数据发送到总控制系统，由总控制系统发号控制指令；液压泵要根据泵出口处压力表的显示数据，对液压泵的排量进行调节，把相关的数据发送到总控制系统，从总控制系统接收其他控制系统的指令。液压阀接收操作人员的控制，对液压阀进行控制，并把液压阀的相关数据传送给总控制系统，由总控制系统接收其他控制系统的操作指令进行控制[5]。
使用总线分布进行执行系统控制，能很大程度的提升控制系统处理信息数据的效率和速度，实现全线电子系统控制机械设备的能源消耗，从而达到节能的目的。
结束语
由上文可以看出，传统的节能控制系统存在很多问题，只能进行局部的能源控制，因此，建立工程机械电子全线节能控制系统是很有必要的。此种技术设计的全线电子节能控制系统和分布式节能控制系统，实现了动态功率和动态工况的节能控制，为以后机械设备的节能控制技术的发展，起到了较大的推动作用。
参考文献
[1] 杨哲.工程机械电子节能控制技术研究[J].中国市场，2014，（27）：126-127.
[2] 陈德毅.工程机械电子节能控制技术研究[J].建筑界，2013，（06）：185-186.
[3] 邬刚.工程机械电子节能控制技术研究[J].中国科技信息， 2013，（12）：203-204.
机械电子控制技术篇2
【关键词】机械工业；计算机技术；发展；应用
0 引言
机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不断满足人们生活和生产多元化需求。现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展，以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。
1 计算机技术的发展概况
自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
2 机械和电子控制技术的发展和现状
经过多年的迅速发展，特别是”十一五”期间，中国机械行业取得了很多可喜的成绩，在国内和国际上已取得一定地位，从业企业在市场、资金、人才和技术等方面都初具特色，为中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础，但我们仍要对行业形势及企业自身发展有一个清醒、客观的认识。机械未来的行业发展趋势显的至关重要，它很大程度上牵制和引领着中国机械行业的发展现状以及未来方向，因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
3 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。 机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。
3.1 “机电一体化”的发展历程
（1）数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；
（2）微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机；
（3）可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；
（4）激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使”机电一体化”跃上新台阶。
3.2 “机电一体化”发展趋势
（1）光机电一体化。引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
（2）自律分配系统化――柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。
（3）全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品”全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。
（4）微型机电化――微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
3.3 计算机在机械和电子控制产业的应用实例
机器人的应用正迅速向生产和生活的各个领域扩展，各种各样的机器人产品随之出现。不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
自动售货机[的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由PLC驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使PLC的应用更加广泛。
交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。
4 总结
在机械生产领域，电子技术和计算机技术的融入发展，机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术，使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者，而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
【参考文献】
[1]张东宝.工程机械与控制技术[M].筑路机械与施工机械化，2007.
[2]马增强，等.数据采集系统的研究[J].微计算机信息，1998.
[3]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报，2007.
[4]杨明，等.机电一体化的研究现状及发展趋势[J].农机化研究，2006.
机械电子控制技术篇3
关键词：控制工程；机械电子；应用
在我国社会经济持续发展和科学技术不断完善的基础上，机械电子工程的技术水平不断提升，技术的需求量随之增加，逐渐向智能化、多元化方向发展。在这个背景下，控制工程在机械电子工程中体现了较高的应用价值。为此，要在关注机械电子工程的基础上，要对电子技术和机械控制技术进行持续的研究，将控制工程合理应用到机械电子工程中，保证机械电子工程持续稳定发展[1-3]。
1控制工程的基本作用
控制工程空间结构简单，操作较为便捷，具有极强的应用性以及操作性，在使用过程中性能良好，能及时处理一些复杂问题，分析以及论证综合机械技术，实现良好的控制效果。另外，现阶段的控制理论主要是以空间线性工程为依据，分析并讨论非线性和多输出等问题，制定解决策略，在机械工程中发挥着重要作用，为控制工程的具体运用提供了一定的技术支持，促进了科学化生产[4-5]。
2控制工程在机械电子工程中的应用
结合之前传统机械电子工程在实际发展过程中的状况可知，控制工程在机械电子工程中已经得到了比较普遍的运用，例如数控机床以及智能控制系统等，这对促进企业健康稳定发展发挥着重要作用，同时还能进一步提高企业的经济效益[6]。具体来说，控制工程在机械电子工程中的应用体现在以下三个方面。
2.1在数控机床中的应用
控制工程在数控机床中的应用较为典型。数控机床是由较为复杂的电子网络组成的，不同的网络连接成复杂的网络交互系统。控制工程具有多功能特点的电子系统，能合理应用电子信息技术分析和处理各种数控机床应用问题，通过有效处理大规模数据信息，进行自我辨识以及自我学习，为数据的产生提供相应的自动化设备支持，使其生产成本降低，保证企业的经济效益[7-8]。
2.2在加工制作中的应用
如今，随着我国科学技术的快速发展，机械加工越来越完善，并向着多元化的方向发展，传统加工模式的问题逐渐暴露，已经无法满足时展的需要。面对这种情况，必须找到一个更先进和可靠的制作方法，促进工作效率的提高，提升企业自身的经济效益和社会效益。机械工程的数据处理速度快，操作简单，将控制工程合理应用到机械加工中，可以提高产品的整体质量，降低企业的成本[9-11]。在实际操作时，可以将其编码直接输入机器，保证其实现自动化的加工制作，提高企业的整体效益。
2.3在智能控制系统中的应用
将云计算技术和人工智能技术相互结合，可以建立系统化的智能控制系统，保证生产过程中的智能化控制以及操作。通过应用智能控制系统，对相关机械设备进行模拟操作，使机械电子工程代替人工进行数据的操控，模拟人的思维来管理数据，从而提高企业的整体工作效率[12-13]。此外，电子网络控制是一种比较简单的方式，能实现对大规模数据的处理，让生产模式持续优化。
机械电子控制技术篇4
关键词: 煤炭机械 机电一体化
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来 越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
1、在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。
机械电子控制技术篇5
关键词：煤炭机械；机电一体化
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
1、在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗,提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。
星空体育
3、自动化或半自动化程度的提高煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。
4、其他应用
机械电子控制技术篇6
【关键词】 煤炭机械 机电一体化
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要，它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合，极大地提高了煤矿机械的各种性能，如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及，电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域，如提升机和采煤机，提升机的PLC系统，采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等，煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展，对煤矿机械的性能要求也在不断提高，电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是，随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加，如何用好，管好这些价格昂贵的煤矿机械，使其发挥最大的效率，是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握，下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中，煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性，从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分，同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展，以及对煤矿机电产品性能要求不断提高，电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大，其功能将会越来越强，应用范围也将越来越广，而其复杂程度也随之提高，这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求，对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗，自动化程度高且操作简单，施工质量好，精度高;性能稳定，工作可靠，安全性高，使用寿命长;具有较好的经济性，即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低，操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视，故障自诊及自动故障报警功能，能及时准确地指出故障部位，减少停机维修时间。
为适应煤矿机械对性能的要求，仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术，将其引入到煤矿机械中，必将会给煤矿机械带来了新的技术变革，使其各种性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学，是一门跨学科的综合性高技术，是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起，推动了机械制造技术的迅速发展，特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用，极大促进了煤矿机电产品的性能，使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及，在我国也是发展的方向，已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
1、在线监控、自动报警及故障自诊，即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控，出现故障能动报警并准确地指出故障的部位，从而改善操作员的工作条件，提高机器的工作效率，简化设备维护检查工作，降低使用维修费用，缩短停机维修时间，延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制，可实现多种在线监控和故障自诊，还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗，提高生产效率。例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等，使用变频起动、PLC控制系统，节电量就为30%左右，同时生产效率也大大提高。
3、自动化或半自动化程度的提高
煤矿机械实现自动化或半自动化控制，可以减轻操作者的劳动强度，提高生产效率，并减少因操作者的经验不足，对作业精度的影响。例如，冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备，由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统，就是微电脑控制，只要在支架操作控制器上输入程序，支架使会自动连续动作，也可实现远程控制和工作面无人操作。
4、其他应用
机械电子控制技术篇7
关键词：工程机械；机电液；一体化
中图分类号：F407文献标识码： A
引言
机电一体化是集机械、电子、计算机和信息技术等多种技术有机结合的一门交叉综合技术。其具有智能化、程序化、信息化的特点，以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。液压技术具有大转矩、无级调速、运转平稳等特点。机电液一体化是结合了液压技术和“机电一体化”技术的一门新兴技术，在水泥生产中具有十分重要的应用。
1、机电一体化的发展历程
机电一体化的发展历程流经几个重要时期，这几个重要历程对以后机电一体化的持续发展影响很大。第一，数控机床的问世。1949年，沈阳第一机器厂，出产中国第一台车床―六尺皮带车床。第二，微电子技术在机电一体化技术方面的促进。第三，数控技术的发明，也就是可编程序控制器和电子电力的发明，这些技术的发明给后来实现机电一体化打下了厚实的基础。第四，信息技术，模糊技术、激光技术等相关技术的相继问世，使正在慢慢发展的机电一体化技术更上了一层楼。
2、机电一体化的内容分析
2.1、机械技术
机械技术是机电一体化实现的根本。机械技术与机电一体化技术结合，实现工程机械的高性能、安全性和可靠性。机电一体化技术应用于工程机械，可以减少机械的重量，减小机械的体积，提高机械的运作效率。
2.2、信息通信技术
信息通信技术包括信息的交换、信息的存储、信息的决策和人工智能技术。
2.3、系统控制技术
系统控制技术是从整体的角度对相关的技术进行组织，然后将技术分成若干个单元。接口技术是系统控制技术的关键，其可以保障系统的各个部分有机地连接。
2.4、自动化技术
自动化技术是在系统控制的基础上，对系统进行分析和设计，对系统进行调试，自动化技术包括定位自动化、速度控制自动化、自我诊断、校正和检索的自动化。
2.5、自动检测技术
自动检测技术是实现自动控制和自动调节的基础，自动检测技术的性能越好，系统的自动化程度就越高。自动检测技术已经实现了在不同的环境下的运作，使机电一体化的水平越来越高。
3、工程机械机电液一体化技术发展
3.1、国际先进的机电液一体化发展
德国某制造公司生产的自动控制压实系统，具有高智能特性，实现了自动控制可变振幅功效。这款机械利用两个相对旋转的偏心轴，对压实轮进行振动，通过对双轴的布置，可以灵活的改变振动作用力大小以及方向，并且可以利用液压系统灵活调整双轴之间的角度。这款压实机，利用电子控制器，将机械运行过程中的相关数据输入到机械计算机中，通过对数据的计算分析，发出相应的指令，保证压实强度。国际上对超级路面压实具有相应的规定，超级路面压实系统需要选用粗粒骨料和含量低的沥青，只有这样，压实路面的过程中，才能在保证路面具有高承重能力基础上，有效的控制环境污染。国外一家公司开发了IQ2系统，能够有效的记录并实时显示路面压实情况，对系统振幅、速度、频率等及时的进行调整，保证机械在短时间内完成路面压实工作。电子监控技术也是机电液一体化系统中的主要表现，在机械中关键部位设置传感器，对机械运行过程中，机械的燃油系统、路面压实情况、机械振动频率、行走速度、机械温度等进行实时监控。并通过微电脑控制器，对这些参数进行统计、分析，能够避免发生机械故障，降低故障的发生频率。机电液一体化技术在国际上得到了广泛的应用，利用机电液一体化技术，能够提高机械的运行效率，降低运行成本以及维修成本，还能控制环境污染，具有社会效益、经济效益、生态效益等多种功效。
2.2、工程机械的发展
2.2.1、液压技术
19世纪崛起的石油工业推动近代液压蓬勃发展，最早实践成功的液压传动装置并不是民用，而是用于军事，其后才在机床上应用。工程机械工作装置的种类繁多，作业形式多种多样，需要实现各种各样的复杂运动。而液压传动具有布置简单方便，结构紧凑，易实现各种运动形式的转换的特点，能满足复杂的作业要求，为工程机械提供了极好的传动装置。因此随着液压传动技术的完善，工程机械开始飞速发展，产品走向多样化，出现了形形以完成各种施工要求的工程机械。
2.2.2、电子技术
电子技术是根据电子学的原理，运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学。电子技术有以下的功能：①高效节能：对发动机和传动系统等进行控制，根据工况合理分配功率，使系统处于最佳工作状态。②智能操作：采用半自动，全自动控制，实现自动化。以完成高技能的作业。③安全监控：进行运行状态进行全程监视，故障自动报警；在某些十分恶劣的地方代替工作人员对运行过程进行监控。操纵与控制是工程机械的先进技术的中心。解决操纵与控制问题，仅依靠机械和液压技术是很难使工程机械有质的飞跃，电子技术、传感器技术和电液转换技术等为工程机械插上了翅膀。
2.2.3、传感器与检测技术
随着信息时代的到来，国内外已将传感器技术列为优先发展的科技领域之一。国家标准GB7665-87对传感器的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。”传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
2.2.4、信号处理和I/0接口技术
“信号”是信息的表现形式，“信息”则是信号的具体内容。电子技术和电子电路技术已发展成为以微处理器为中心的硬、软件相结合的计算机技术。可将传感器检测出来的各种信息存贮、运算、逻辑分析、判断、变换，进而向执行机构发出控制指令，若加入自诊断功能，便可实现产品的智能化。I/0接口技术的优点是现实信息全部、准确、可靠地在系统中传输，同时还可通过显示、应答、音响等实现人机交互。工程机械机电液一体化产品，通过计算机(单片机)进行数据采集、传递和处理，其运行速度极快，这就要求有实现信号变换和电平转换的电子线路，即接口电路。
3、我国通用机械机电液一体化技术应用方向
3.1、高压化
我国在发展过程中，大型、特大型机械越来越多的应用到工业等生产过程中，机械液压系统的输出功率也越来越大，这就需要机械液压系统向着高压方向发展。液压输出功率越高，对其安全性要求也就越高，在开发过程中，系统元件寿命以及人机安全问题成为了主要的制约因素。机械化生产在我国已经逐渐普及，通用机械也逐渐向着智能化、一体化、多元化的方向发展，这就要求机械对相关数据由相对完善的处理系统。微处理器、传感器等原件，可以满足上诉要求，还能增强机械的各项性能，提高运行效率，提高机械应对紧急情况的应对能力。在机电液一体化发展过程中，一定要坚持可持续发展的原则，对机械燃油功率实施自动化控制，保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时，还应该考虑提升机械的运行效率，充分的利用新技术、新工艺、新材料，保证运行效率稳步提升前提下，发挥节能效果。在机电液一体化在通用机械上应用方面，利用先进的通讯媒体、微处理器、传感器等，都需要有一个功能强大的软件做支持，才能发挥其应有的效果。目前软件开发市场中，各种汇编语言以及高级语言的应用，使得机械应用软件开发具有了广阔的前景。
3.2、智能化
智能化为工程机械装上了大脑，主要有以下几个的发展方向：①自动化。我国机械企业目前普遍存在需要调整产品结构的问题，而在调整产品结构时，都要选择自动化作为发展的方向，例如：矿山隧道挖凿便采用了许多半自动、全自动的挖掘机。②故障检测。智能化提高工程机械的安全性和可靠性，减少例如矿难这些灾难性事故的发生；保证工程机械设备能够发挥最大的设计能力；同时通过检测监视故障分析性能评估，为设备结构优化设计改造优化设计各理论制造及生产过程提供数据和信息。
3.3、绿色化
随着机电液一体化的技术的日趋完善，我们往往利用具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术，实现输出功率和能耗的最佳匹配。例如在深井勘探器、液压静力压桩机或挖掘机上安装电子监控系统、紧急制动系统等，便可以增加机器使用寿命，同时耗油量也会大幅减少。
4、结语
机电液一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。机械技术、电子技术和液压技术的融合必将使工程机械发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电液一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。与机电液一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电液一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
参考文献
[1]曾亿山.工程机械中的机电液一体化技术[J].煤矿机械,2005,07:9-11.
[2]龙水根.机电液一体化技术在工程机械上的应用与发展[J].工程机械与维修,2001,04:38-39+26.
[3]梁国文.机电一体化在工程机械上的应用与发展[J].建筑机械,1999,08:35-38+4.
机械电子控制技术篇8
电子信息技术是我国目前比较受欢迎的技术，它的主要内容就是探究高科技信息的出现、搜集、转化和传输，电子信息技术大多数都是由电脑的硬件和软件或者是网络来进行普及的。现如今国内的科学技术水平突飞猛进，对于人民的日常生活带来了较大的改变，不但是在生活层面进行推广，还在农牧业层面也有较大的应用，例如在农业机械设备的使用上电子信息技术就有了比较广泛的使用，不仅使土地的使用效率得到较大的提升，还使农业生产的效益有了很大的提高，积极的推动了我国农业发展进程。
2在农业机械中使用电子信息技术的情况和存在的问题
中国是世界上的农业大国，农业经济的收益是我国国民经济的根本。自改革开放至今，随着人口数量的不断增加导致人均耕地面积占有率逐年下降，这对农业经济发展带来了负面影响，因此在二十一世纪后期我国提出了优质、高产、高效的农业发展标准。要想使新世纪的农业发展标准得以实现就一定要在生产技术上进行变革，因此电子信息技术也就有了应用的空间，电子信息技术是一种新型的科学技术，它主要是进行探究高科技信息储存和应用。最近几年以来，随着电子信息技术的不断进步，电子信息技术已经逐渐的应用到农业生产中来，在农业建设中电子信息技术的呈现主要是依靠电脑、通讯设备以及互联网来实现的，使我国的农业技术创新得到了较快的发展，为今后现代化农业建设夯实了基础，尤其是电子信息技术应用到农业机械建设的领域，推动农业现代化的进程，使农业的科学技术含量明显的提升。在农业机械化的领域里电子信息技术得到了普遍的应用，促进了农业机械化的建设步伐，然而在农业机械化的同时也产生了诸多问题：第一，没有高度重视农业机械化，投入的成本比较小。通常情况下，电子信息技术是比较高端的技术，尤其是表现在农业机械化的使用上，需要有比较高精尖的实验机械和资金进行注入，与此同时还要有具有专业素质的技术性人才来从事农业机械的操作。就目前农业机械化的进展情况来看，我国对于农业机械化的重视程度还是比较的靠后，这就会给农业机械的进程带来不良的影响，造成电子信息技术不能在农业机械中得到普遍的推广。第二，没有完全的重视电子信息技术在农业机械里的使用。现如今部分的企业和领导层逐渐的意识到电子信息技术对于农业机械的有利影响，它可以促进农业机械的不断进步，然而在使用电子信息技术的时候也会造成一些不利的影响，现在应用到农业上的电子信息技术也只是简单的天气预报和农业信息的传播。如今对于电子信息技术在农业机械里的使用还不是完全的关注，农业机械建设缺少了对于电子信息技术的探究和科研，这就造成了电子信息技术不能够较好的反映农业机械化的进程。从另一个层面上也表现出我国的电子信息技术和国外的先进技术相差较大，这就要求我国要加快推进电子信息技术在农业机械中的使用。
3电子信息技术应用于农业的特点
3.1农机机械总线通信技术
星空体育
伴随着农业建设里拖拉机的使用频率不断的增加，所有的农业机械也都得到了普遍的推广，此时就要求农业机械要具有优良的设计性能。通常情况下，在农业机械的操作间里要依据机器型号的不同组装不一样的智能化服务终端，使用技术先进的光缆来作为通讯的主线路，设计出比较标准的连接口来连接全部的机械设备和电子掌控部件，这就可以确保所有的机械设备都可以和核心处理器实行信息的更换，可以随时的接收到有关的信息指令，使农业机械和组成构件可以进行信息的传递和转化，促进农业机械和电脑设备的高效贯通，真正的实现电子信息技术信息化。
3.2农业技术内部电子装备
目前拖拉机等农业机械设备都向着智能化和信息化的方向发展，特别是大中型的拖拉机机械都已经安装了标准的电子控制部件，也就是说它们都已经拥有了单独的电脑控制智能管理器，对于不一样的外部环境制作出适合的电脑控制设备，它们拥有科学的端口。在农业技术发达的国家，电子信息技术已经在大型的农业设备里发挥了比较关键的作用，它们安装了电子监控设备和电子管理系统，所有的机械设备都有属于自己的处理器和电子监控体系，操作室的显示器可以发出指令来对工作间的情况进行全面的监管，还能够连接外部信息，对于总监控体系的问题进行分析和处理，可以对系统设备进行不断的更新。
3.3注重人和机械设备的配合
农业机械设备在进行施工的时候都要有工作人员来进行作业，目前农业机械设备操作室的操作盘慢慢的被电子监控设备所取代，智能化的电子终端逐渐取代单纯的数字显示，改变了过去人和机械的简单配合，使人和机械的配合感受逐渐的向良性的方向发展。目前智能显示的关键界面由液晶显示器来呈现，使用了比较高端的机器和掌控设备，这就是我们常说的虚拟控制技艺，工作人员根据自己的需要来挑选适合自己的终端。智能化的终端能够把数据库的信息、图片、视频和语音等信息放到储存卡里进行存储，可以把这些信息带到所有的地方提供软件制作，具有很好的携带性和实用性。
3.4管理决策与机群调度技术
目前，许多的发达国家已经把农业作业电脑设备和农业施工的机械设施间使用无线通信设备创建信息交换的管理信息系统，这样就会把农业作业的现场和农业机械管理总控制室进行较好的对接，总控制室的电脑可以直接的掌握所有的农场的机械终端工作实际情况，根据不同的需要来高效的整合管理农业机械设备。农场里的电脑控制终端里储存了许多的农业高科技技术知识，创建农场管理层的领导体系可以较好的掌控农场的所有信息，使用互联网对农场的信息进行分析预测，出台适合农场实际情况的决策，使农场朝着健康、科学的方向发展。无线通信设备可以随时反馈农场机械设备的工作情况，一旦出现机械故障可以立即反馈到农场总控制室，这样就可以随时的对机械故障进行消除。使用电脑可以准确的分析许多的农场信息，有利于高效的管理农场，使农场的生产效益可以得到较大的提升，使农场的农作物产量得到较大的提高，从而使农场的效益得到最大化的提高。
4结论
机械电子控制技术篇9
1.1计算机控制理论的形成与技术的发展。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
1.2机械和电子控制技术的发展和现状。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有PID控制，PID是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应PID和非线性PID等更利于控制的变种PID控制器。另外还有模糊控制（FLC）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
2机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
2.1机电一体化的简介和生产应用。机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。可编程控制器（PLC）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，PLC可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。
2.2计算机在机械和电子控制产业的应用实例。PLC实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。农业方面，机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端（VirtualDisplayTerminal），它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息，在屏幕上按操作者的需求，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外，还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡，将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室，由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端，实现自动控制农机的操作。PLC在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由PLC驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使PLC的应用更加广泛。交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程，最初的横机是手动横机，只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中，通过电脑的自动控制，设计人员可对编织花型进行数字化设计，通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作，由计算机指令控制系统完成整个设计的编织，极大地提高了工业生产效率。与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，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是机械工业发展的必然趋势。
3结论
机械电子控制技术篇10
关键词：机电一体化、电子控制、工程机械
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
近年来，随着计算机技术、微电子技术和信息技术的飞速发展与普及，机电一体化技术也得到了人们的高度重视与关注。尤其是在新世纪，由于各种新型产业的兴起与发展，使得机电一体化技术越来越受到人们的关注。就目前的工程机械发展而言，引入机电一体化技术有着十分重要的意义与作用，使得其发生了本质的变化，也促使了各种产品和机械性能的大大提升。
二、机电一体化概述
1.概念
机电一体化也被人们称之为机械电子学，是现阶段社会发展中的一门综合性技术学科，随着近年来微电子技术、计算机技术、信息技术的飞速发展与融合，机电一体化技术也逐渐受到人们的关注。其从上个世纪七八十年代以来，在国内工程机械行业开始引入，但是由于受到当时的国情以及经济体制的影响，使得其在我国的工程机械中应用较少。自从上个世纪末期以来，随着我国微电子技术为核心的高新技术产业的兴起和发展，工程机械制造技术也得到了前所未有的完善与促进，也为工程领域的全面化发展提供了必然基础和依据。在这个发展阶段，是以计算机技术、微电子技术和危机处理技术为一体的综合性工作模式，在工作的过程中由于信息技术在工程机械的应用使得我们在工作的过程中从根本上改变了其面貌，也极大的促进了各种产品的性能，为工程机械领域的发展提供了合理可靠的方向。
2.发展现状
目前，工程机械正处于一个发展的关键阶段，随着机电一体化的引入，工程机械技术逐步实现了以机械、液压、电子控制技术等多个环节综合的技术模式，这种技术模式的应用极大的提高和促进了工程机械的性能，也促使了工程机械在使用上更加的经济、安全和可靠。目前的工程机械制造系统中，采用机电一体化技术通常都是以微电子处理器为核心的工作模式，是在工程项目中通过对于各种系统装置进行优化和全面处理与总结的过程。在目前的社会发展中，随着国民经济和科学技术的发展，我国工程机械应用逐渐普及，这也为智能化与一体化发展提供了科学的指导方向。
当前，在现代工程机械的应用中，以微处理器为核心的电子控制装置越来越普及，电子控制技术在工程机械涉及的领域越来越广，例如摊铺机和平地机的自动找平，摊铺机的自动供料，挖掘机的电子功率优化，柴油机的电子调速，装载机、铲运机变速箱的自动控制，工程机械的状态监控与故障自诊等。随着科学技术的不断发展，对工程机械的性能要求不断提高，电子控制装置在工程机械上的应用将更加广泛，结构将更加复杂。特别是随着我国进口及国产工程机械保有量的逐年增加，如何用好、管好这些价格昂贵的工程机械，使其发挥最大的效率，是工程施工部门所面临的一个重要的问题。
三、机械工程的性能问题
在现代化工程项目中，机械的应用越来越广泛，其对于机械的性能也提出了新的要求和工作模式，在工程项目中，以智能化、自动化和一体化为基础的综合性工程结构越来越受到人们的关注与重视，这也为工程机械性能的提高与优化提供了理论依据。现代工程机械技术主要依据的是电子控制系统。由于科学技术水平的提高，对产品的性能要求也不断增加，在工程机械中电子控制系统所占的比重也逐渐增加，功能也变得越来越强，适用的范围也越来越广，不仅复杂程度提高了，对维修人员的要求也增加了。
四、机电一体化技术在工程机械中的作用与功能
1.监控作用
工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。
2.节能功能
传统的工程机械设备能量利用率较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。
3.保证成品的作业精度
电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。
五、机电一体化在工程机械中的运用
1.机电一体化和工程机械的联系
机电一体化在现代工程机械上正处于发展阶段。当机电一体化技术的引入，将电子控制技术与机械、液压技术相结合，在一定程度上增强了其在工程机械的各项性能，例如可靠性、安全性、动力性、使用寿命等。
2.机电一体化对工程机械功能的改进
目前工程机械的电子（微机）控制系统主要用以实现以下功能：
(1)电子监控、自动报警及故障自诊
即对工作装置、传动和制动系统和工程机械的发动等动态的监控工作，在监控中如果发现有异常现象，能够及时准确的指出故障的位置，并因此来改善其驾驶员的工作条件，还能够提高机器的运作效率，将设备的维护检查的工作简化并减少其成本，降低停机维修的时间。
(2)节能降耗，提高生产率
星空体育
在传统的工程机械上，机电一体化的能量利用率不高，比如液压挖掘机在能量利用率不足20%，而这种能量利用率低的工程机械化发展必须要考虑到节能问题。日本小松公司挖掘机所采用的新型节能控制器（OLLS系统），具有良好的节能效果燃料可节省23%；日本日立公司挖掘机节能控制系统采用了卡特电子效率控制系统，通过对发动机和泵的综合控制，使功率的利用率可达98%，同时生产率也大大提高。
(3)提高作业精度
为确保成品料在级配中的精度，在现代沥青和水泥混凝土拌和设备主要采用了微机控制的电子称量系统，并在计量的过程中实现了自动化。在运用自动找平系统时，在一定程度上提高了沥青混凝土摊铺机的施工质量，路面的平整度可达到0.127MM/3M。在自动供料系统中主要使用超声波技术，使沥青混凝土摊铺机的供料实现了自动调节，进一步提高了摊铺质量。推土机铲刀、平地机刮刀、铲运机铲斗刀刃的电子（微机）控制不仅提高了作业精度和作业效率，而且也减轻了操作人员的劳动强度。
(4)作业过程的自动化或半自动化
机电一体化在工程机械中主要实现半自动化和自动化控制，不仅降低了操作者的劳动强度，还提高了生产率，还弥补了操作者经验不足而导致作业精度问题。比如：日本三菱公司使用的挖掘机主要采用的是挖掘轨迹控制系统，在控制板上操作者设定好耗铲斗运动轨迹后，根据各种角度的传感器微机控制系统自动控制动臂、铲刀的运动，并实现一些特定的形状，使得挖掘作业能够实现自动化。
六、结语
综上所述，机电一体化技术具有广阔的发展前景和极高的应用价值，对机电一体化专业人才的需求也是社会发展的必然趋势。如何把机电一体化技术应用到工程机械乃至更广泛的领域中，为社会经济发展做出更大的贡献，为人们的生活提供更多的便利和乐趣，是我们应该思考和努力的。
参考文献：
[1] 李刚：《机电一体化技术在机械工程上的应用及发展》，《科技讯息》，2O11年01期
[2] 魏建碑：《浅谈机电一体化在工程机械中的应用》，《黑龙江科技信息》，2009年25期
