机电一体化及其自动化精选(九篇)

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第1篇：机电一体化及其自动化范文

【关键词】：电气工程；自动化；存在问题；解决对策

【引言】：我国电气工程的规模占据了非常重要的地位，为我国的国民生产总值的上升做出了巨大的贡献，随着现代化信息技术的出现，电气工程自动化在一定程度上更是实现了我国电气工程的高效运作。人们能够投入更少的人力和物力达到更高的作用效果。

1、我国电气工程及其自动化的现状

我国目前的电气工程自动化的发展速度是非常快的，在有着独特的编成数据和软件的基础之上，人们能够根据标准化的编成数据实现集成编写，大大降低了工程所消耗的时间。

目前阶段，我国电气工程自动化技术的发展过程主要面向网络数据的传输速度，随着互联网时代的逐渐发展，网络数据的传输速度在不断提升，当前电气工程数据类型的逐步增加使得电气工程及其自动化需要不断的进行改革和创新。

2、我国电气工程自动化存在的问题简述

目前阶段，我国电气工程及其自动化技术在实际操作和运行过程中存在一系列的局限性和问题，主要表现为电气节能以及质量控制两大类别。

2.1电气节能问题

我国现代化的电气工程发展速度非常迅速，很多产业都是基于电气工程及其自动化技术而存在的，一旦自动化技术在发展过程中出现了阻碍，那么会大大限制其他产业的发展。

而电气工程及其自动化技术在实际运行过程中需要各种先进的设备仪器以及先进的技术手段来辅助完成，如果对于先进设备仪器没有合理的控制好运转周期和运行时间，那么极有可能大大增加能源的损耗。因此现代化的技术手段在实际运行过程中依然有着一定的局限性，便是电气节能方面的问题。

有关电气工程人员需要对电气节能问题予以高度的重视，在管理的过程中保证基本的生产条件的基础之上，尽可能的优化和调整自动化技术的能源损耗，实现企业的可持续发展。

2.2质量控制

随着电气工程的逐渐发展，我国电气工程自动化企业的数量日益增多，而市场竞争力的逐步加强使得部分的企业会通过非法的途径来获取市场优势。部分的企业在制造相应的芯片过程中会通过降低产品质量来赢取更多的客户，比如说在一些微电子元件、计算机配件的生产过程中，虽然赢取了客户，但是却不利于企业的可持续发展；而如果在一些重要产业发展过程中采取这种管理生产方式，那么不仅会造成企业的名誉受到影响，甚至会影响到企业的生产安全。

因此电气工程及其自动化技术的生产和发展需要基于良好的质量控制而存在，企业也应当对生产的过程加以有效的监管和管理，保证生产的有序化和标准化，进而提升我国电气工程及其自动化技术的发展速度。

3、针对我国电气工程及其自动化缺陷的处理措施

前面笔者对我国目前阶段电气工程及其自动化技术的发展局限性以及可能存在的问题进行了分析和探究。总结来说质量控制以及电气节能技术一直以来都是影响我国电气工程自动化技术发展的两大因素。下面笔者针对这两大问题主要来阐述有效的解决对策。

3.1构建全面的自动化体系

工程自动化的运行需要基于良好的自动化体系而存在的，企业只有构建了全面有效的自动化管理体系以及平台，才能够更好的实现目标。

相关电气工程管理人员应当从电气工程自动化的日常管理入手，一方面从各个设备的日常维护和维修工作进行，重视对精密设备仪器的维护和养护工作，保证养护工作的标准性，通过构建相应的制度要求来保证设备仪器养护工作的规范化。另一方面在设备运行过程中，相关的管理人员应当根据实际的情况制定相应的设备运转体系，通过合理的控制设备的运行情况或选择恰当的设备运行方案等来达到最优化的节能效果，实现企业的可持续发展。

3.2重视网络结构的应用

电气工程及其自动化技术最重要的问题便是网络结构的应用。网络结构意味着信息数据的交换与共享，电气工程自动化技术基于良好的网络结构而运行能够实现高效的信息共享，与其他的产业和领域的自动化技术和水平相结合，能够实现电气工程的更好更快发展，同时也能够更好的实现对电气工程设备的监管和控制。

对网络结构的优化和设计还能够有助于提升电气工程的信息传输速度，使得工程自动化在发展的过程中立足于准确的数据传递而存在，实现数据的关联效果。

3.3 重视节能设计

电气工程及其自动化技术在实际发展的过程中需要重视节能方面的设计，电气工程及其自动化技术的影响范畴非常广泛，各行各业都有涉猎，因此保证电气工程自动化技术的节能设计将有助于企业的可持续发展。【1】

比如说，目前我国照明系统在大型企业当中占据了重要的能源损耗角色，很多企业照明系统耗费了大量的能源，而这些照明系统往往没有有效的发挥出作用效果，很多情况下都是在做无用功。因此针对照明系y存在的局限性，企业应当根据充分的借助自然环境的因素和效果，在设计的过程中将自然因素考虑在内，进而将照明系统的设计符合节能设计的标准，使其能够达到可持续发展的标准和要求。【2】

3.4 重视人员素质和管理能力的提升

电气工程自动化技术的发展还需要立足于良好的管理人员和技术人员，因此企业应当重视对人员的培养工作，定期的开展相应的讲座来帮助企业内部人员更好的了解与时俱进的技术发展，在应对一些技术上的难题过程中能够采取有效措施处理，实现电气工程自动化技术的有效发展。【3】

总结

综合上文所述，本文笔者主要从当前我国电气工程自动化技术发展过程中存在的局限性以及具体的解决对策入手进行分析探究。总结来说电气工程自动化技术的发展模式以及现状对于企业的生产等起到了非常重要的作用，不仅决定着企业的经济效益，同时也奠定了企业的市场竞争地位。企业在电气工程自动化技术的管理和实施中，应当充分的发挥其作用，同时降低不必要的能源损耗。

【参考文献】：

[1] 闫书畅.基于电气工程自动化的智能化技术应用探讨[J].科技创新导报，2013，（27）：96.

第2篇：机电一体化及其自动化范文

【关键词】电气工程；自动化；发展；措施；方法

序言

自进入本世纪以来，我国在市场经济建设方面有了较大幅度的提高，各项产业和事业取得了进步和成效。电气自动化工程技术的发展要经历一个相对比较复杂过程，新技术革命时代的到来摒弃了电磁理论时期的一些弊端，为电气工程自动化发展注入了新的活力，也代表了自动化发展步入了一个新的阶段。此篇文章针对其历史发展，和存在的问题进行了研究分析，针对实质性情况和问题提出了相应的解决措施和方法，并给出了合理化建议。作为有效推动工业发展和电气自动化建设的有效性提议，辅助我国电气工程发展建设水平更上一个新台阶。

1 电气工程发展建设过程简述

中国国民经济的发展离不开工业，工业发展的速度，是一个国家科技进步和先进生产力的表现。也是国民经济整体发展的标志。电气工程自动化发展可以有效推动工业化进程，使之成为社会经济发展的中流砥柱，因此，这关系到我国整个国民经济的进步和发展，并且是使得我国跻身于世界工业大国的必要条件。

电气工程从传统意义上讲属于工业化领域的范畴，新技术革命时代到来后，电气工程不再局限于电磁学理论时代的一些发展模式，而是跟随科技发展而不断进步提高。电气工程自动化的日臻完善，代表了作为一个新体系发展的日益成熟。通过对发展历程的演变和改革，电气工程为工业化发展降低了成本，提高了效率，并逐步延伸到其他领域内。电气工程目前涉猎到多个领域，其中商业是最主要的领域，同时也满足了商业发展的诸多要求。

2 电气自动化工程发展中面临的一系列问题。

电气自动化工程之所以能够发展，这与它脱离了桎梏其发展的不利条件有很大关系。但是目前的情况是，某些客观原因阻碍了电气自动化工程发展的速度。要想尽快发展我国的电气工程与自动化建设进程，就要认识到这些问题存在的状况和根源，现就存在的一些问题列举如下：

2.1 密切关注电气工程自动化数据传输安全性问题

电气工程自动化要用到信息之间的相互传递，如何保证传递的安全性，就成为应该引起高度重视的问题。伴随着电气工程自动化时代的到来，在对新时代工业化革命延续的基础之上，电气工程自动化已经在多个领域逐渐普及。目前涉及面最广的是商业服务领域。为此，解决好数据传输过程中的局限性问题显得尤为重要。电气工程自动化的成本高低，与数据传输中安全性问题密切关联。如何解决这个问题，是非常值得研究和商榷的。

2.2 电气工程自动化相关工作效率有待提高

电气工程自动化对于工作效率的要求极高，在具体的操作过程中，也受制于效率的高低快慢。如今社会的发展，离不开工作效率的快慢发展水平，电气工程技术就是要跟上时展的步伐，做到逐步提高工作效率。我们说电气工程自动化发展与企业效率是密切联系的，如果效率不能稳步提高，企业工程技术人员又不能给出完善的解决方案，企业发展是必定要摇摆于成败之间。企业能够设计出最简便实用、最易懂的工作流程和方案，就能在众多企业中脱颖而出。针对不同企业存在的差异问题，电气工程自动化应该引起高度重视，虽然企业之间往往因为差异性问题，导致了盈利能力的不同。但企业的最终目的都是为了获取价值最大化。

2.3 企业在发展的过程中成本过高问题

我国电气自动化工程发展方向不清晰，导致它对于其他行业形成了惯性依赖。为此，在实际操作中，工程师和技术人员只能通过运用技术特长和经验，加之当前的技术取得成果，设计出相应的方案。这一实施环节从某种程度了加大了企业成本，也造成经济资金投入量过大。电气自动化工程采用的技术手段因企业而异，为此，在企业发展的过程中，发展速度和水平参差不齐，这也是电气自动化工程所要引起重视的。

3 电气自动化工程发展过程问题的相应措施建议

如今工业企业发展规模逐步壮大，工业作为社会发展的首要产业，离不开电气工程自动化行业的发展。其发展形式和束缚其发展的因素应该重点关注。只有面对问题解决问题，渐进改善，在未来的发展过程中，中国的电气自动化工程才能立于世界不败之地。目前，就存在的问题写作者经过深刻分析，提出了几点意见和建议：

3.1 有效对接电气工程自动化基础数据，实性标准数据控制

电气工程自动化发展过程是一个曲折的过程，也是一个理性的过程。自动化数据的标准控制，可以完美呈现行业内外的有效对接。能够为信息的有效传递起到保驾护航的作用。可以通过多种手段来达到对接的通畅和顺利。通过减小工程开发耗时和降低工程费用，来保障对接的有序进行。

3.2 改变电气工程自动化对其他行业和产业的依赖

电气工程自动化技术在多个领域逐渐普及，涉及到商业服务业以及其他产业，但是通过在多个不同企业发展存在的差异性来看，企业发展的原动力受到约束，成本过高，导致企业的发展受到一定阻碍。为此，企业电气工程技术人员针对遇到的相关问题，要提高攻关破难，与实际相联系，制定出合理有效并切合的电气工程方案。

第一，把握好运营的时间范围和运营成本高低，把控在企业的控制范围内。第二，通过电气工程自动化方案设计，对客户进行基础分析，确立要实施的目标。进而确定设计方案。此方案应该包含如何实施和运营的一系列步骤。第三，要提高商业意识，认识到客户的不同的需要以及商业化运作特点。改变电气工程自动化对其他行业和产业的依赖，降低企业因为运营成本过高而发展受到约束的问题。

3.3 构建电气工程自动化计算机网络链接体系

构建电气工程与自动化的公共计算机网络链接体系，能够起到资源有效配置的作用。企业设备控制的平台，和合理化的管理程序，都要通过资源配置和网络体系的健全来得以实施。通过运用公共计算机网络链接体系，能提高数据利用的便利性，推动企业的平稳有序发展，为信息交换的安全性提供可靠保障。

4 结尾语

电气工程自动化目前正逐步向多个领域扩展，它与工业化发展的进程相辅相成，是科学技术和现代市场经济的产物。其技术水平也在逐步提高，作为一个成熟的网络体系，发展平台已经逐步形成。本篇文章经过综合研究分析，通过对电气自动化工程存在的问题进行的深入讨论，笔者提出了一些解决问题的方法和措施，针对电气工程自动化发展过程中遇到的各种问题，提出了合理化意见和建议。在社会经济发展和科学技术水平突飞猛进的今天，电气工程与自动化建设发展必定会成为一个有效健全的独立体系，这个体系在推动我国工业现代化方面起了主观能动作用，因此，实现电气自动化工程建设跨越式发展十分重要。

参考文献：

[1]王凯.浅谈电气工程及其自动化问题研究[J].科技致富向导，2014 （02）.

第3篇：机电一体化及其自动化范文

关键词：机电工程 技术 应用 自动化 问题

1、导言

我国科学技术水平在经济发展的推动下有了更进一步的提升，不过和世界上一些发达国家进行对比，还是存在着一定的差距。这主要是因为我国还没有太长的发展时间，导致技术水平在多方面的领域中还没有得到充分的利用。对于电气工程及其自动化技术发展，实现了工作效率的大幅提升，同时，对科技的发展也产生巨大的推动作用，代表了信息技术的到来。

2、电气工程及其自动化技术的概述

2.1电气工程的概述

在现代科技领域中，电气工程处于核心地位，可以有效的推动我国科技的进一步发展。计算机网络技术在电子信息技术的推动下得以进步，而人们的生产生活方式也因为到来的信息时代而发生了很大的改变。电气工程的传统意义是创造产生有关电子学科的总和，不过在现阶段其定义有了更进一步的发展，有了更广泛的涉及范围，和光子、电子相关的行为都统筹于电子工程，像信息技术等这些因素会在很大的程度上给电子工程带来影响。

2.2自动化技术的概述

自动化技术具有一定的综合性，涉及的领域有计算机技术、信息论、电子学及系统工程等等。自动化技术经历了机械功能多元化、模组化及结构运动高精度化等一系列的发展以后有了更多的进步。通过进一步的发展自动化技术，工人的负担得以减轻，生产效率及生产质量也都有了显著的提高。在工业方面对自动化技术的应用主要体现在计算机、办公等方面，不过，随着信息技术的不断进步，自动化技术有了更广泛的应用，主要体现在优化产业结构、工业机器人等方面。

3、机电一体化在工程机械中的应用现状

我国开始研究机电一体化技术在工程机械中的应用最早可以追溯到80年代初，我国有关专家和学者都一直在不断的研究机电一体化技术，国家和相关企业也是大力支持，于是我国的机电一体化技术在工程机械中的应用有了突飞猛进的发展。随着我国智能控制技术和计算机网络技术的不断进步，使得我国的机电一体化技术在工程机械中的应用有了新的发展途径。我国的微电脑工程机械控制技术虽然还有些不足，但其有着广阔的发展前景和强大的发展潜力。

4、机电工程技术应用及其自动化分析

4.1电气工程及其自动化技术在电力企业中的电气工程管理当中的应用

电气工程及其自动化技术在电力企业中的电气工程管理当中的应用，不仅能够很好的体现出了高新技术所带来成果，还能在运行的过程当中，对于编程的调度上有着明显的作用，例如：电力企业在对仪表工程的管理上，在实际运行电气工程及其自动化技术之后，就能将之前工作的重点如：温度、压强、流量等管理逐渐改变位凭借集散分散控制系统来进行自动化的管理。凭借着自动化模式与控制体系相互结合的基础之上，在最大限度上满足了各种信息的搜索与检测、运输等，也在一定程度上为管理和控制的安全稳定打下结实的基础，此外，在对于修理的次数和投入的资金成本上也有了很大的降低。

4.2对电气工程及其自动化技术在智能建筑中的应用介绍

随着建筑行业的不断发展，电气工程及其自动化的应用更具广泛性，尤其是在高层建筑中，在便捷性和高效性方面更具明显。电气工程及其自动化技术在应用中，能够实现对智能建筑相关设备信息的恰当处理，达到对设备的全面监控，形成综合性的网络监控核心，将数字化的程控交换机作为存在的基础。同时，电气工程及其自动化技术的应用，能够实现对静电现象的有效抑制，在根本上保证财产和生命的安全性。电气工程及其自动化技术能够实现建筑设备信息的全面汇总和融合，发挥集中优势，提升服务的周到性。

4.3工程机械中应用故障自动诊断、自动报警和电子监控技术

在工程机械的实际运行情况下，工程机械的液压系统、制动系统、工作装置、传动系统和发动机等运行系统不论哪个出现故障，都会导致工程机械不能够正常使用，如果不能快速判断工程机械发生故障的部位，需要大量的物力人力对其进行维修。而将故障自动诊断、自动报警和电子监控技术应用到工程机械中去之后，工程机械在运行时不论哪一个部分出现了故障或者发挥不灵敏，电子系统都会自动的发出警报提醒工作人员，粗壮之外还讷讷够准确的判断出出现毛病的部位，进而提升了工程机械的工作效率，还能够减低驾驶人员的工作紧迫感。

4.4在工业控制中电气工程及其自动化技术的应用

电气工程及其自动化技术在我国的发展还并不是很理想，不具备较高的发展水平和广泛的使用范围，主要应用的领域是工业控制领域，整个工业的生产过程通过对相应电子元件应用得以控制，不仅促进了工业生产效率的提升，而且还将生产质量在很大的程度上提高了。在我国的传统工业生产中存在着很多的缺陷和不足之处，譬如生产质量差、生产效率不高等问题，通过对这种方式的应用，可以有效的进行弥补。特别是当今社会是一个信息时代，高科技产品备受人们的青睐，人工组装高科技产品是有一定的困难性存在的，由于其精密度必须要高，在组装及生产的过程中只能对自动化设备加以利用。现在在西方的很多发达国家都已经完全的实现了自动化生产，可是我国到目前为止海不具备这样的实力，还需要人力资源的参与。由于现阶段还没有完善的技术和设备，像一些技术漏洞、设备损坏等问题时有发生，会耽误生产进度，为了正常的进行生产活动，处理维护的时候需要请专业的维修人员。

4.5实现工程作业的半自动化或自动化

其能够实现工程作业的半自动化或自动化，有效提高了工程机械的自动化水平，减少了因人工失误导致工程建设质量受到影响的情况发生，实现了工程建设精度的提高，提高了工作效率。比如很多国产的大型工程机械都配置了电子系统控制的自动变速箱，如推土机、挖掘机等大型工程机械，其能够提高燃油的经济性能，对发动机功率进行有效控制，并减少了人工的操作。

4.6与传感器融合

将机油压力传感器等装置转配到发电机中去，可以先行对监控工作状态的实时监控，实现可调控的工作状态。将传感器装配到沥青铺路机上去，可以实现铺路机的匀速前进，而且可以自动找平。根据目前集约化和多样性的信息采集发展方向，可以预测未来传感器必将蓬勃发展。

结束语

综上所述，随着我国社会主义经济的不断发展，企业的生产效率及生产质量都要有更进一步的提高，所以，在现代工业生产设计中，电气工程及其自动化技术已经变成了热门的学科，电气工程及其自动化技术在社的使用范围也逐渐的扩大，不仅能够很好的提升我国社会整体的生产力度，还对我国经济的发展做出了重要的贡献，而只有不断的加强对电气工程及其自动化技术的完善与创新，才能在最大的限度上推动我过整体的经济发展。

参考文献

[1]王宇哲.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，09：129.

[2]郭家吉.电气工程及其自动化的智能化技术应用分析[J].门窗，2017，04：238.

第4篇：机电一体化及其自动化范文

【关键词】机械制造;自动化;机电一体化;科学技术

一、机械制造及其自动化产业概述

机电自动化这一名词，最早出现在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上，之后随着这一产业的普及而传播开来。在1984年，美国的机械工程师丹尼尔也为现代机械下过这样的定义：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。实则指的就是机电一体化。这可以看做是机电一体化的起源。

机械自动化，主要指在机械制造业中利用相关的自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，加快生产对象由原材料向制成品的转换速度，使企业处于不间断生产的营运中。不仅大大提高了企业的工作效率，，解放了劳动力，还提高了各项工作的精准度。而在近些年的饿机械工程领域里，随着计算机技术和微电子科技产业的飞跃式发展，以及各个领域间的相互渗透，使得机械领域内部从技术结构至管理方式上都发生了翻天覆地的变化，由“机械电气化”正式迈入“机电一体化”时代。值得注意的是，所谓机械自动化技术并不只是传统的机械制造与其他产业的简单相加，而是机械制造技术与上述信息的有机融合，是根据系统功能目标和优化组织结构目标，基于对多功能、高质量、高可靠性，低能耗的追求上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。这也是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。

二、机械自动化产业发展概况

机电一体化产业在全球范围内的发展大致可以划分为三个阶段：

1.第一阶段为20世纪60年代之前，这一阶段为初级阶段，也是这一行业的启蒙阶段。人们没有形成明确而完整的将机械与电子技术相融合的认识，但会不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。尤其是在二战期间对于军用产品的需求更推进了二者结合的进程。但由于缺乏完整的理论，因此并没有得到大范围的推广。

2.20世纪70-80年代。这一阶段可以称之为发展阶段，通过观察我们可以发现，机电技术的进步与计算机技术的发展往往是重合的。在这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术都纷纷崭露头角，大规模集成电路的发展则使得机电一体化发展坐拥充分的物质基础。在日本及一些欧美国家，“机电一体化”一词逐渐被人所接受和重视。

3.20世纪90年代后期，是机械自动化技术的成熟阶段。一方面，类似于光电、通信技术等产业开始与机电产业相结合，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。另一方面，机电一体化的理论研究也日趋成熟，系统的建模设计、分析和集成方法也为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。至此，机械自动化产业逐渐不再依附于传统工业，开始形成完整的学科体系。

机械制造业在我国起步较晚，于上个世纪80年代才开始这方面的科研立项，近年来取得了很大的成长。以机械制造业的发展，带动了国内一大批相关产业的出现和成长。对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。与此同时，我们也应当实事求是，一切从我国的基本国情出发，正视与日本及欧美等发达国家在基础理论研究方面的差距。

三、机械设计制造及其自动化发展方向

1.人工智能化

日益激烈的市场竞争对机械制造产业提出了更高的要求，用于生产的机械必须有灵活的应变能力和易操作性。所说的“智能化”，其实是对机械的人格化描述，要求的是它在基础功能实现的前提下，模拟人类的智能，智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统以实现自动操作、自行修复、差错报警等等，更大程度上解放劳动力，提高生产效率，以获得更高的控制目标。与此同时，企业在发展机械自动化技术的过程中，同时要重视培养员工的机械自动化知识。

2.系统化

所谓系统化，一方面是指机械制造产业应逐渐形成一套属于自身的标准化统一的流程和数据，便于不同企业或生厂商之间的交换与对接，形成一个完整的系统。同时，在这一系统之下，各个模块应当尽量细分，实现更大程度上的专业化。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置，这样可以最大程度上的提高效率，扩大生产规模，提高竞争力，促进技术进步。

3.远程化操作

所谓的远程化操作，实际是基于网络的一种操作技术。20世纪以来，网络技术的发展给人们的生产生活带来了翻天覆地的改变。机械制造产业当然也不例外。机械产业眼下正日趋成熟，我们必须大胆创新，本着更好的服务顾客的理念，将远在千山万水的地点连成一线，技术成熟的情况下，人们可以不出门就操控整个生产线。同时远程设备本身也是一个机械自动化产品，利用网络将计算机集成家电系统，更好的给人们的生活带来便利。

4.虚拟化

在机电一体化的发展中，虚拟化的应用也是不可忽视的一环。所谓虚拟技术，即立足于计算机的系统建模及仿真技术，同时还涵盖计算机的图形学、信息与多媒体技术、当代制造工艺及人工智能的综合多门学科知识的系统技术。虚拟技术通过对实际制造过程及任务操作的仿真，来达到监测及检验的目的，便于发现问题，寻找解决方法，从而缩短科研周期降低在机械实际投产后的差池度，实现产品的一次性成功制造。

5.环保化

中国的发展应吸取资本主义国家的教训，不应再走“先污染后治理”的老路。要实现这一目标，首当其冲的就是第二产业――工业。在机械制造业发展的早期阶段走过不少的弯路，浪费了大量的钢铁资源。今天，我们已经认识到了绿色环保的重要性，就必须把它贯彻到我们机械自动化的生产实践中去，生产绿色的产品，以绿色的方式生产，这是我们每个人的职责。

四、结束语

我国作为一个发展中国家，在机械制造及其自动化生产上起步较晚，我们更当奋起直追，不断促进信息技术、自动化技术、科学管理技术及机械制造技术之间的完美融合，把握新形势下的发展趋势，制造出适合市场需求的产品。

参考文献

[1]武永利，袁溟，武美萍.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化，2003（01）.

[2]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011（04）.

第5篇：机电一体化及其自动化范文

关键词：电气工程；自动化；意义；发展难题；解决措施

1电气工程及自动化的发展过程

电气工程及其自动化作为我国近代工业发展的促进剂，是伴随着我国工业的发展而不断发展的。在改革开放以后，中国大力发展工业，以求获得快速的经济发展，提高国民的生活水平，在不断发展前进的过程中，电气工程及其自动化经历过三个主要的发展阶段，其内容如下：

（1）第一阶段：随着机械工程和物理学的发展，科学工作者便考虑到将二者结合起来，寻求一种能够为电器制造也服务的科学，于是便诞生了电气工程。

（2）第二阶段：随着微波和无线通讯技术的兴起和发展，科学工作者又将这一学科的优势有机结合到电气工程上面，通过微波和无线通讯技术对机械的控制，来使机器完成生产工作并满足生产要求，这便将电气工程及其自动化带进了机电一体化的时代。

（3）第三阶段：随着计算机和信息技术的发展和应用，它的优势也被利用到电气工程及其自动化中来，于是便出现了通过计算机编程并远程控制机器完成生产工作的新一代机电一体化工业生产流程。

2电气工程及自动化的发展意义

电气工程及其自动化的发展过程是一个不断吸纳并融合全球最新科技的过程，电气工程及其自动化的可以应用到各行各业，无论是一个断路器的设计，还是整架航空航天器的研究，都少不了电气工程及其自动化的身影。电气工程及其自动化的发展，使得机械制造业的生产车间空间得到节省，也减少了车间内人力物力的配置，很多机械产品的加工不再需要工人来动用原始的手工劳动，而可以通过电脑终端的直接控制，这样，一个会控制电脑终端程序的工人便抵得上好几个人力工，实现了人力资源的有效节约。机电一体化的运用更是可以使生产车间完成流水线的全部生产任务，包括生产零件，组装，包装，流动，检测等整个制造流程，极大地提高了生产效率。

3电气工程及自动化的发展难题

尽管电气工程及其自动化的发展随着工业的发展一起很迅速，但是到了新的发展阶段以来，电气工程及其自动化的发展也遇到了很多难以克服的困难：

（1）电气工程应用的能耗问题。所谓的能耗问题是指来源于电气工程设施的建造和安装所造成的能量损耗，当然，要想实现机电一体化控制，建造和安装布置控制设备是必需的，因而这部分能源消耗是无法避免的，为了降低成本，便只能从降低能耗方面着手；在电气工程及其自动化系统的建造和安装过程中，需要考虑到光照和温度调节方面的问题，同时也还要考虑到系统耗电与厂用耗电的关系，电网的布置等问题，在诸多环节的能耗问题实在值得关注。

（2）电气工程应用的质量管理问题。在实际操作中中，有很多工厂为了完成机电一体化控制，但又考虑到成本的节约，放低了对电气工程及其自动化系统的施工质量要求，使得建造标准低于国家规范，这样做会导致低了机电一体化系统所生产的产品质量降低，更可能使得整个系统运行故障频出，发生灾难性的事故。

（3）数据传输的不方便问题。电气工程及其自动化的控制系统主要是应用计算机对于所编应用程序的控制，但是从目前的发展状况来看，电气工程及其自动化仍然处在一个多学科的综合体的尴尬状态，还没有脱离出来成为一个独立的学科，因而很多应用编程及其有效接收设备并没有国家标准来统一，在商业化的运行中，厂家只能购买某生产商的一中机型来进行控制运用，而不能完成不通机型之间的信息传递，这对商业化的运行和发展造成一定的阻碍。

（4）电力控制系统的完善效率对工程进度的制约问题。电气工程及其自动化系统是一种控制系统，用来对机械系统进行控制，然而要想完成整个系统的运行，便得结合实际的机械操作流程编写相应的程序通过计算机控制来实现。因此对于同一工程，由于编写程序不通，电气工程及其自动化控制的效率就会有所高低，这也会进一步影响工业生产的效率，从而影响到经济的发展速度。

4提高电气工程及自动化的方式

电气工程及其自动化主要分为两个部分，一是电气工程，另一便是自动化控制；因此提高电气工程及其自动化便要从两方面着手，通过实现电气工程和自动化控制的有机的、高效的结合来更快更好地发展电气工程及其自动化。

（1）从电气工程方面：从上文问题分析可知，电气工程主要存在的问题是能源消耗问题和施工质量管理问题。解决这类问题有效的措施便是企业和政府一起协商制定严格规范的电气工程施工管理标准，并且一切有关电气工程的施工要严格按照该标准执行，违者必究；施工单位在实际施工的过程中，不要照搬一般的施工流程，而要根据实际的施工地点的环境、地理位置等因素，综合考虑拟定合适的施工方案后再施工。并且施工过程中严禁偷工减料、以次充好，要严格按照标准选择适应的材料，施工完成后要有专门的系统管理和维护人员对系统进行监控检修。

（2）从自动化控制方面：自动化控制的问题主要是数据传输接口不统一，控制程序控制效率有高低。为了解决这个难题，企业的程序设计人员应不断优化反馈设计，完成精简有效的高质量程序编写；然后将最优质的程序在企业内或者行内推广，从而使整个企业或者行业的自动化控制水平提高，要想设计出优质的程序，设计者需要考虑客户的需求和工程的运行流程，通过精简和优化来提高程序的执行效率。另外，政府也应该在行业内制定相应的通用的程序接口，能够让优秀的程序设计在整个行业内流通，从而带动整个行业的信息传递和竞争提高。

参考文献：

[1]侯晓燕.电气工程及自动化工作原理[M].科技出版社,2009.

[2]李娜娜.电气工程及自动化的建设与发展的若干思考[J].电气自动化,2011.

第6篇：机电一体化及其自动化范文

关键词：机械设计制造；自动化；发展方向

中图分类号： S611 文献标识码： A

1、引言

众所周知，机械制造业是我国国民经济以及各部门技术装备的主要来源之一，也是制造产业的重要组成部分，并且对我国工业体系的不断完善有着十分重要的意义，因此就有必要对机械设计制造及其自动化进行系统的研究，并且用此来推动它的不断发展以及创新。最近几年来，我国开始了对机械设计制造及其自动化进行研究和应用，同时也取得了一定的成果，但是同欧美发达国家相比而言，还是存在着一定的差距。虽然，我国机械自动化在技术以及工程系统方面就有了很大的发展，但是基础理论方面则还需要进一步的研究以及完善。

2、 机械自动化的概念

机械设计制造以及自动化是结合多种技术同时开展起来的一门新兴的学科，并且到现在为止还在不断的发展以及探索之中。机械设计制造以及自动化可以使机械自动化特征表现的更加的明显，并且可以为工业生产带来技术性的革命。在结合多种技术进行控制之时，可以使得机械系统质量得到保证，并且使其的功能更加的强大，同时也可以增强它的稳定性以及可靠性，同时也会使得现代机械兼具智能化以及人性化，所以这就是传统机械无法企及的。机械设计制造以及自动化的发展并不是仅仅限于此 ，因为它的潜力巨大，并且发展空间广阔 ，所以还将会不断的完善进步。

3、机械设计制造及自动化的设计原则

3.1、 应该满足对机器的功能的要求

机械自动化系统的设计以及制造必须应该满足人们的需求 ，同时也应至少具备一个核心功能 ，并且把信息以及能量进行必要的转换之后这才可以变成人们需要的信息以及能量。机械自动化系统可以把产品以及技术融成一体，从设计、制造直到功能，如此便可以形成一个相对来说完整的机械自动化系统。

机械自动化系统它是一个综合的概念，其中包括的主要内容有机电一体化技术以及机电一体化产品这两个方面的内容来作为产品，同时又包含着设计、制造以及特定的功能这样来满足使用的要求，而且其功能主要是由它内部有机联系的结构来决定的。

3.2、应注重使用利用先进技术

众所周知各种先进技术是机械设计制造以及自动化的重要保证和基础，不管是产品或是系统，它所具备的功能依然应该要以技术为主，这样的话才可以充分的表现出现代机械的人性化以及智能化。

3.2.1、能量转换机械动力机的主要工作是以能量的转换为主 ，比如水轮机、电动机、内燃机等各种能量转换的机械。

3.2.2、 信息处理机械

它是将输入信息同时经过处理后输出所需要的信息 ，在生产当中常见的信息处理机械主要包括有传真机、计算机等等各种办公使用设备。同时以信息处理为主的机械可以称为信息机 ，主要是用来传递人们所需的直观信息 ，如图像、文字等。

3.2.3、各种加工设备

通过加工以及处理过程则会改变其本来的形态 ，并且可以增加输出物质或者产品的功能 ，比如说机床、各种加工设备等等现代机械。

3.2.4、其他功能的机械

只有在充分了解机械自动化的主要功能的基础之上 ，才可以设计出不同的产品以及培养创新思维。不同用途的机械具有不同的运作方式，同时这也有效地说明了机械自动化具有广大的发展空间，同时也根据人们的创新以及设计，而未来的机械自动化内容则将会更加丰满以及完善。但我们要看到这一切依然需要强大的技术做支撑，因此应该做出合理的设计以及科学的规划。

4、当前机械设计制造以及自动化发展的方向

我国从改革开放之后才开始机械设计制造以及自动化发展方向方面的研究以及应用工作。研究机构以及一些大中型的企业在该技术的发展以及应用上做了大量的工作，同时取得了一定的成果。然而我们也应该看到这同欧美、日本等发达国家相比的话。依然存在着一定的差距。并且任何一门科学都必须由基础理论、技术以及工程系统等才可以组成一个完善体系。同时机械自动化在技术以及工程系统等方面都已有很大的发展，但是基础理论方面则还处于在发展之中。也还很不是完备。而其的发展方向主要有：

4.1、机电一体化

机电一体化是机械自动化的发展以及延伸 ，机电一体化技术是机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术的交叉所形成的一门综合技术 ，现代化机械设备离不开机电一体化技术。

4.2、智能化

智能化它会是未来机械自动化技术发展的一个十分重要的方向。同时也是机械自动化产品的重要标志以及机械自动化技术发展的必然趋势。这里所讲的“智能化”的概念是对机器行为的一种描述，是在控制理论的基础之上，同时吸收了人工智能、运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学以及混饨动力学这些新思想、新方法，同时模拟人类智能，这样可以使它具有判断推理、逻辑思维以及自主决策等能力。这样来求得更高的控制目标。诚然，使得机械自动化产品那就具有比较低级智能或者人的部分智能，那么则是完全可能以及十分必要的。

4.3 模块化

机械自动化产品种类比较多 ，所以在研发之时的各种需求则相对就显得比较复杂 ，但是许多新产品的开发以及发展都会离不开标准单元的使用 ，各类产品单元则就需要进一步模块化这样才能提高产品的生产效率以及质量。

同时模块化也是一个比较重要而又艰巨的工程， 因为机械自动化产品种类以及生产厂家比较多。 而开发研制具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一件特别复杂以及重要的事，比如说智能减速、研制集减速、电动机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别以及测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。

4.4、 微型化

当前，相当多的机械自动化产品以其体积小以及操作灵活等这些优点而占据市场的主要位置，这些体积轻巧的产品统一被称为微电子机械，并且逐步向微米以及纳米级的方向发展。也可以说未来的时代，将会是一个微时代。

4.5、 网络化

在上个世纪末期，计算机技术的最为突出的成就即是网络技术。同时网络技术的兴起以及飞速发展将会给科学技术、政治、军事、工业生产、教育以及人们日常生活带来了相当大的变革。同时各种网络则会将全球经济、生产连成一体，因此企业间的竞争也逐渐趋于全球化。机械自动化的新产品一旦被生产出来， 在功能可以做到独到，同时将保证质量，那么将会很快的在全球的范围内畅销。

因为网络的普及， 使得网络的各种远程控制以及监测技术方兴未艾，而远程控制的终端设备的本身即就是机械自动化产品。 现场总线以及局域网技术使得家用电器网络化成为大势所趋。并且可以利用家庭网络把各种家用电器连接成，以计算机为中心的计算机集成的家电系统。 如此，则可以使人们在家里充分感受到各种高技术带来的方便。 所以，机械自动化的产品的发展方向最终还是网络化。

4.6、 人格化

机械自动化产品的人格化主要指的机械自动化产品给予人的智能以及情感，这样就可以使他们充分智能化以及人性化。除此之外 ，还可以模仿生物机理，进而研制出机械自动化产品，实际上，很多机械自动化产品都是通过动物的行为而获得启发而研制出来的。

4.7、 绿色化

在国家的倡导之下市民对绿色产品概念也逐渐接受。绿色产品的概念是指那些对环境没有污染或者污染非常小的产品 ，机械自动化产品的绿色化则是主要体现在对环境无污染，同时也可以进行二次回收以及利用。

5、结语

由于现代机械自动化在设计以及制造上具有多功能、高质量、高可靠性以及低能耗的意义， 因此机械的设计以及制造都是伴随着机械自动化来进行的。同时机械自动化技术所面临的共性关键技术则是传感检测技术、接口技术、信息处理技术、自动化控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术及系统总体技术等。因此就可以说，机械自动化系统即是机电一体化系统。

参考文献

第7篇：机电一体化及其自动化范文

电气工程及其自动化本身就是个附属专业，属于电气信息类专业。

电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合、机电结合、软硬件结合、电工技术与电子技术相结合，元件与系统相结合，使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能。

该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。电气工程及其自动化专业是为各行各业培养能够从事电气工程及其自动化、计算机技术应用、经济管理等领域工作的宽口径、复合型的高级工程技术人才。

（来源：文章屋网 ）

第8篇：机电一体化及其自动化范文

【关键词】机电一体化;数控坡口机;技术升级

引言

在世界经济全球化的大背景下，我国改革开放不断深入，市场经济竞争越来越激烈，经济的发展和市场的竞争对工业生产自动化的要求越来越高，各种机电一体化设备技术要求越来越严格。机电一体化是伴随着科技革命和电子计算机技术发展而形成的一种综合化高精端的机械运用方式，主要应用技术有机械技术、电子技术、信息技术、传感器技术、信号接口技术等。数控坡口机在工作过程中需要机电一体化技术作为技术支撑，但是现阶段机电一体化在数控坡口机在应用过程存在诸多问题，比如数控切割技术落后、套料技术缺陷等，本文将对数控坡口机技术升级做详细探讨。

1.数控坡口机工作原理

数控坡口机主要是用于管道铺设或者管道连接维修过程中对管道进行切割和开坡口的一项机械技术[1]。数控坡口机在工程建筑、工业生产等领域用途非常广泛，是一种数字化控制的高尖端技术含量的专用设备。数控坡口机技术含量是一国数控科学水平的展现，是衡量一国科技生产力的重要指标。数控坡口机在管道切割或开坡口的过程中，利用三轴数控系统逐一对钢管工件的移动、旋转进行控制。工作时只要制定切割标准和切割程序，系统就会自动对控制伺服直线轴进结合，让钢管在移动时带动钢管工件旋转，让枪嘴按照事先设定的规格要求对管道工件进行切割。坡口机在管道切割过程中难免会产生摩擦高温引出火花，从而出现火焰切割状态。由于在切割过程中火焰温度较高，如果火焰距离管道工件表面太近或太远，会导致切割效果不理想。而枪嘴在钢管切割过程中的示意图如图1所示，枪嘴与位移传感器连接在伺服电机的系统上，伺服电机控制枪嘴的工作速率和切割深度，当枪嘴发生旋转时会改变枪嘴与钢管两者之间的距离。而位移传感器更够精确测量钢管表面与枪嘴的距离变化，一旦两者距离超出合理范围，位移传感器就会将测量结果传送到PLC数控系统装置，系统将实时修改并控制电机带动丝杆螺母，从而有效调整枪嘴和钢管之间的距离，确保火焰切割效果处于良好状态（见图1）。

2.数控坡口机应用中存在的问题

2.1 数控切割技术落后

数控坡口机作为一种专门应用的技术设备，主要功能就是对管道工件进行坡口切割，破口切割的质量越高后期焊接效果就更佳。切割工序作为数控坡口机第一道工序，是后期进行管道工件焊接的重要前提。因此数控坡口机的关键切割技术关系到整个工程质量好坏。然而我国的数控坡口机在管道切割技术方面存在巨大的漏洞，技术相当落后，很多施工企业为了能够获得良好的切割效果，往往在数控切割机边缘加入刨边机或其他人工辅助工序，这样就明显增加了关键切割的工作程序，既浪费了大量的钢材，又浪费了工作时间，导致工作效率极其低下。

图1 数控坡口机枪嘴控制部分工作原理示意图

2.2 套料技术缺陷

我国的数控坡口机编程操作复杂难懂，很容易因为操作失误造成刚才切割不规范问题，从而浪费大量的钢材管件。我国的数控坡口机的编程软件是一种简单的NC转换软件，以人工操作的方式对套料进行排列，这种套料方式只能对局部的钢材进行切割控制，不能对整个钢材进行切割，且极易因为人工失误操作造成钢材浪费，甚至整个管道彻底报废。因此，我国现在使用的数控坡口机套料技术缺陷明显，机械工作效率低下。

3.机电一体化在数控坡口机技术升级应用对策

3.1 改进切割技术

将机电一体化技术运用于数控坡口机技术升级中，能够利用机电一体化设备的微电子技术、电子电工技术、传感器技术等多种技术的有机结合实现高端智能化的机械切割模式[2]。首先采用计算机微电子技术精确设计数控坡口机的枪嘴、传感器、连接带等各部分零件，确保各个零件配置合理，并预先完成设计零件的编程工作，然后通过微电脑系统对生成带坡口下指令，从而实现对管道工件的切割工序。这种完全在微电脑系统控制下的切割方式精准度高、速度快、质量好、费用低，既能大量节省管道钢材，又能有效提高机械工作效率。我国将机电一体化技术用于数控坡口机技术升级领域时间尚短，与国际上数控坡口机技术一流水平相比存在一定的差距，我国要立足国情，适当借鉴国外优秀的专业技术和科学经验，打造具有中国特色的坡口机技术。

3.2 优化套料技术

我国的套料技术缺陷明显，而将机电一体化技术运用于套料技术上能够优化套料工序。机电一体化设备运用自身的微电脑技术和机械技术优化套料软件配置和功能，科学合理地对材料进行排列，从而实现优化套料装置的目的[3]。套料设备在充分借鉴机电一体化系统控制和参数设置的经验前提下，使用最先进的优化软件预先对套料进行精准的画图和切割编程，然后生成全自动化、全程零件套料和管道切割工序，从而实现坡口机全程自动化对管道工件连续自动切割的效果。同时机电一体化对套料软件和各种数控化设备进行变成优化后，切割工序不用中断，有效提升了了钢材切割的精准度，大大提升了坡口机工作效率，节省了大量的管件钢材，降低了设备运行的成本，从而缩短了施工周期，提高了企业的经济效益。

4.结束语

21世纪的机电一体化技术是将机械技术、电子电工技术、微电子技术等多种技术紧密结合的一门新型技术，具有操作简单、工作高效、方便快捷的优势，真正实现了机械工作的智能化、自动化、人性化。机电一体化技术运用于数控坡口机技术升级中，能够提升数控切割技术，弥补套料技术缺陷，大大提升数控坡口机的工作效率和安全可靠性。随着社会经济的不断发展，数控坡口机技术和机电一体化技术的的紧密结合将大大推动工业生产力的发展，满足现代社会对机械自动化的高要求。

参考文献

[1]何四平.机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用[J].机械设计与制造，2013（7）：159-163.

[2]郎晋喜.机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用[J].应用技术，2013，10（31）：232.

[3]徐海卫，曾潇.机电一体化协调设计平台研究[J].制造业自动化，2010（3）.

作者简介：

第9篇：机电一体化及其自动化范文

关键词机械设计 制造 自动化 产品 发展方向

中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：

前言

早在1971 年日本的《机械设计》杂志副刊上就刊登了机电一体化这一名词。之后， 机电一体化得到了不断发展。美国机械工程师协会于1984 年为现代机械下了如下定义： 现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的， 用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或） 机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的， 因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20 世纪90 年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义， 机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。

机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体， 多门技术学科相互渗透、相互结合的产物， 是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化， 使工业生产由“机械电器化” 迈入了以“机械自动化” 为特征的发展阶段。

机械自动化的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科， 随着生产和科学技术的发展， 它还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为： 机械自动化的设计制造是从系统的观点出发， 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术， 根据系统功能目标和优化组织结构目标， 在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。

需要强调的是， 机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术， 而不是机械技术以及其他新技术的简单组合、拼凑， 这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品， 不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸， 智能化的特征是现代机械自动化和传统机械在功能上的本质区别。

1 机械设计制造及自动化的符合设计原则

1.1 满足对机器的功能要求

任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的， 都必须具有某种主要功能， 不同的产品具有不同的主要功能。概而言之， 都能对输入的物质、能量和信息（即所谓工业三大要素） 进行某种处理， 输出具有所需特性的物质、能量与信息。因此， 机械自动化系统也必须具有这样的主功能， 即对输入的物质、能量和信息进行某种处理， 从而输出具有所需特性的物质、能量与信息。机械自动化系统功能如图1 所示。

机械自动化系统是一个综合的概念， 包含了机电一体化技术和机电一体化产品两个方面的内容。

作为产品， 又包含着设计、制造和特定的功能以满足使用要求， 而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。

1.2 利用先进技术不断创新

根据产品或系统的主功能不同， 可对产品或系统进行分类。

以物料搬运、加工为主， 输入物质、能量和信息， 经过加工处理， 主要输出改变了位置和形态的物质系统（或产品） 称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。

以能量转换为主， 输入能量和信息， 输出不同能量的系统（或产品） 称为动力机， 其中输出机械能的为原动机。如电动机、水轮机、内燃机等。

以信息处理为主， 输入信息和能量， 主要输出某种信息。如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。

机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外， 还应具备其它内部功能， 即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。

基于上述的功能构成原理， 既有利于设计或分析各种机械自动化的产品， 又有利于开拓思路， 便于创造发明和创新。例如， 根据3 种不同的主功能及其不同的输入， 组合起来可形成9 大类型的系统产品， 如表1 所示。

此外， 对于不同主功能的加工机构， 其运动方式不同， 也构成不同用途的机械。例如， 金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。因此， 工件与刀具的运动方式不同， 便产生不同用途的机床。所以说机械自动化的发展空间非常广阔， 具有极大的想向空间， 需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新， 设计制造出一流的自动化产品。

2 机械自动化系统在化工生产中的应用

生产过程中， 对各个工艺过程的物理量（或工艺变量） 有着一定的控制要求。有些工艺变量直接表现生产过程， 对产品的数量与质量起着决定性的作用。例如， 精馏塔的塔顶或塔釜温度， 一般在操作压力不变的情况下必须保持一定， 才能得到合格的产品； 加热炉出口温度的波动不能超过允许范围， 否则将影响后一工段的效果； 化学反应器的反应温度必须保持平稳， 才能使效率达到指标。有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量， 然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。

2.1 锅炉汽包水位控制方面的研究

锅炉汽包是生产蒸汽的设备， 几乎是工业生产不可缺少的设备。保持锅炉汽包的液位高度在规定范围内是非常重要的， 若水位过低， 则会影响产气量， 且锅炉易烧干而发生事故； 若水位过高， 生产蒸汽含水量高， 会影响蒸汽质量。这些都是危险的， 因此对汽包的液位严加控制是保证锅炉正常生产必不可少的措施。

2.1.1 单冲量控制系统

汽包水位控制手段是控制给水， 基于这一原理， 可构成如图2 所示的单冲量控制系统。

这里的“冲量” 一词是指变量， 单冲量即汽包水位。这种控制系统是一种典型的简单控制系统。当蒸汽负荷突然大幅度增加时， 由于假水位现象，控制器不但不能开大给水阀来增加给水量， 以维持锅炉的物料平衡， 而是关小控制阀的开度， 减小给水量。等到假水位消失后， 由于蒸汽量增加， 送水量反而减小， 将使水位严重下降， 波动很历害， 严重时汽包水位降到危险程度以至发生事故。

因此对于停留时间短、负荷变动较大的情况， 这样的系统不能适应， 水位不能保证。然而对于小型锅炉， 由于水在汽包中的停留时间较长， 在蒸汽负荷变化时， 假水位的现象并不显著， 配上一些联锁报警装置， 也可以保证安全操作， 故采用这种单冲量控制系统尚能满足生产要求。

2.1.2 双冲量控制系统

在汽包水位的控制中， 最主要的扰动是蒸汽负荷的变化。如果根据蒸汽流量来进行校正， 不仅可以补偿“虚假水位” 所引起的误动作， 而且使给水位控制阀的动作十分及时， 从而减少水位波动， 改善控制品质。将蒸汽流量信号引入， 就构成了双冲量控制系统， 如图3 所示。从本质上看， 双冲量控制系统是一个前馈（蒸汽流量） 控制加单回路反馈控制的复合控制系统。这里的前馈仅为静态前馈，若需要考虑两条通道在动态上的差异， 需引入动态补偿环节。

图3 所示的连接方式中， 加法器的输出I 是：

式中 ———液位控制器的输出；

———蒸汽流量变送器 （一般经开方器）的输出；

———初始偏置值；

———加法器系数， 的设置一般取1；

———加法器系数， 的值应考虑到静态前馈补偿， 可现场凑试， 也可经理论推导得出。

设置的目的是使其在正常负荷下， 控制器和加法器的输出都有一个比较适中的数值。最好在正常负荷下，和项接近而相互抵消。

根据以上分析可知： 自动控制装置和被控的工艺设备组成了一个没有人直接参与的自动化控制系统， 操作工坐在操作室里就能观察到整个装置的变化。这样， 既能保证生产过程的安全， 又降低了劳动强度。

近二十年来， 工业生产规模的迅速发展， 加剧了对人类生存环境的污染， 因此减小工业生产对环境的污染也纳入了过程控制的目标范围。综上所述， 过程自动化控制的主要目标包括以

下几个方面：

（1） 保证生产过程的安全和平稳；

（2） 达到预期的产量和质量；

（3） 尽可能地减少原材料和能源消耗；

（4） 把生产对环境的危害降到最小限度。

3 结论

因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义， 所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说， 机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展。广大设计人员应清醒地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。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]刘武发，刘德平. 机电一体化设计基础[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2]杨世明，腾献银，赵镇宏，等. 机械设计[M]. 北京： 电子工业出版社， 2007.

[3]张建民，等. 机电一体化系统设计[M]. 北京:高等教育出版社，2001.