机电一体化数控方向精选(九篇)

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第1篇：机电一体化数控方向范文

摘 要：机电一体化学技术又被称为机械电子学技术，是一门综合的、跨学科的综合性高技术，同时它是一门独立的交叉学科，由现代信息技术、现代电子计算机技术以及现代微电子技术和现代自动控制机械技术等各类技术相互融合而成的。因此，对于现代机电一体化技术在工程机械上的应用和普及，可以极大地提高工程机械的各种性能，会使得电子控制技术和液压、机械技术有机地结合，提高工程机械的燃油经济性、动力性、安全性以及可靠性、操作舒适性。正是基于此，主要对机电一体化技术在工程机械中的应用与发展进行了探讨。

关键词：机电一体化；工程机械；应用前景

1 引言

一般来说，现代机电一体化是当今目前自动化技术发展的相对较高级的阶段。它同时也以计算机产业为基础和主要特征的自动化技术，同时也是生产实践对自动化技术进一步发展的需要。因此，根据整个行业的未来发展来看，整个工程机械的机电智能化和一体化将是今后的主要发展方向。

2 机电一体化在现代工程机械上的应用模式

2.1 机电一体化技术应用于机床的创新

在机电一体化应用中，Z80-CPU各种应用软件较多，在我国机床数控方面应用比较普遍，因为它的系统开发较容易。我国的数控机床一般均采用经济型的光电隔离电路及Z80-CPU微机、微机I/O接口电路以及功率放大电路等。而且这类Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉价并且相对于其他的技术来说相对可靠、维修方便、通用性强。Z80系列有独特的I/O指令，而且I/O接口译码硬件也较简单，其微机执行时间也较短、重要的是其指令格式也相对较短，这样非常有利于缩短扫描现场机床工作状况的周期。

由于大部分的数控机床要求工作刀具或工作台必须精确按照沿坐标轴的运动，因此在这类机电一体化应用中，就必须要考虑采用具有插补功能的连续控制方式。滚珠丝杠摩擦损失小，副传动效率高，在整个操作中无爬行现象，运动平稳，给予适当预紧，采用氟塑贴面导轨，它具有耐磨性好，摩擦系数小，可消除低速运动的爬行现象，同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。反向时可以定位精度高、消除空间死区以及刚度好。可消除螺母和丝杠的螺纹间隙，因此一般数控机床的执行机构传动方式采用滚珠丝杠副传动。

2.2 现代机电一体化在其他行业中的应用

首先我们来看在化纤行业的工程机械中的应用，如精密卷绕控制系统中，其控制系统是由金属导纱器电机、高强度摩擦辊以及变频器组成，同时还附加测速控制器与传感器组成。这样的工程机械中，其卷绕筒子一般采用积极式传动，卷绕交叉角是变化的，并且在筒子与导丝器的往复频率之间是一固定比值。

此外国外生产的工程机械，如装载机、推土机以及铲运机等由于采用了相对电子控制的自动变速器，这充分提高了整个工程机械的油耗，增加了经济性，而且简化了操作。

3 现代机电一体化在工程机械应用中的发展趋势

3.1 高性能化的应用发展

这里面主要包含：高速的应用化模式、高精度的应用模式以及高效率的应用模式、高可靠性的应用。新一代CNC系统采用多CPU结构以多总线连接，就是以此“四高”为满足生产而诞生的。这种系统采用精简指令集机，可同时实时多任务操作系统并行处理，从而来保证该机电一体化的产品具有相对高性能。

3.2 微型化的应用发展

微型机电一体化系统是机电一体化的一个新发展方向，同时也是电子技术与机械技术在纳米尺度上相融合的产物，国外称微电子机械系统。微型机电一体化产品，泛指几何尺寸向微米、纳米级发展，其体积一般不超过1cm3的机电一体化产品，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优越性，并且其耗能小、体积小、运动灵活，是近年和将来十大关键技术之一。

3.3 机电一体化智能化的应用发展

一般来说，现代机电一体化的发展和进步都主要体现在控制理论的基础上，也就是当前机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一就是智能化技术，而且这种在实际中的区别表现就是表现在其产品的智能上。它是吸收计算机科学、人工智能、生理学等一系列智能的新方法、新思想，模拟人类智能，这样的技术目前任然在探索和应用中，相信将来是有非常广阔的应用前景。

参考文献

［1］孙永利.机电一体化在工程机械中的应用［J］.农机使用与维修，2009，（1）.

［2］浩清勇.简述机电一体化在工程机械中的应用［J］.黑龙江科技信息，2010，（2）.

［3］冷俊.机电一体化在工程机械中的应用［J］.科技资讯，2011，（7）.

［4］李洪忠，梁振清.机电液一体化技术在工程机械上的应用研究［J］.山东农机，2009，（7）.

［5］罗辑，杜柳青，袁冬梅，曾宇丹.机电一体化技术在机械工程上的应用及发展趋势［J］.机床与液压，2008，（1）.

第2篇：机电一体化数控方向范文

参加第二批次录取的有普通高中、中外合作办学项目及国际课程班、中高等职业教育3+3分段培养专业班、综合高中班、五年制高职专业班、重点技工学校技师班技师班和高级技工班等，截止到7月18日第二批次投档结束，全市已经累计录取3.72万名考生,其中普通高中2.82万人，职业学校0.9万人。考生可在7月18日20时后，通过“南京市教育局”网站(njedu.gov.cn)“招生信息”版块、电话16888967和手机短信进行录取信息查询，并在近日注意查收市招生办统一印制、市邮政公司免费特快专递的《录取通知书》。

南京市第二批次招生学校录取工作即将结束，凡在7月18日20时后，在第二批次各类学校投档控制线上、未查到自己被录取的信息又愿意填报征求志愿的考生，可在“南京市教育局”网站(njedu.gov.cn)“招生信息”版块上查看征求志愿的学校信息。并于7月19日9时起至11时止，持本人动态口令卡在“南京市教育局”网站(njedu.gov.cn)“招生信息”版块上填报征求志愿。每人可以填报两个志愿。20日根据“成绩优先，遵循志愿”的原则向招生学校投放征求志愿。出现考生投档分相同，仍按排序规则投档。

市招生办友情提醒，投放征求志愿时，是按照考生网上填报的征求志愿，根据“成绩优先，遵循志愿”的原则投档，不是根据招生学校登记的信息投档。

第二批次学校录取工作将在7月20日下午结束。第三批次学校录取工作将于7月21日开始，当天结束。全市录取工作也将在同日结束。

第二批次征求志愿学校

一、普通高中代号学校名称计划 缺额数住宿 条件招生说明1390南京师范大学附属实验学校20具备面向原市区招生，总分在500分及以上。民办学校，学费按物价部门规定的标准执行1820溧水区第三高级中学23具备面向溧水区招生，总分在470分及以上1920高淳区淳辉高级中学26具备面向高淳区招生，总分在460分及以上说明：原市区包括玄武区、秦淮区、建邺区、鼓楼区、栖霞区、雨花台区、江北新区直管区。

二、中外合作办学项目及国际课程班(面向全市招生，总分在500分及以上)代号学校名称计划 缺额数住宿 条件招生说明1059金陵中学河西分校国际课程选修实验班（基础班）48具备民办学校1179雨花台中学国际高中课程班（实验班）2具备 1359南京大学附属中学中加国际实验班32少量 1398南京师范大学附属实验学校国内外基础教育课程体系比较研究项目9具备民办学校说明：民办学校和中外合作办学项目及国际课程班，学费按物价部门规定的标准执行。

三、中高等职业教育3+3分段培养专业班(面向全市招生，总分在400分及以上)代号学校及专业名称计划缺额数对口衔接高职院5704南京中华中等专业学校43 1服装设计与工艺16常州纺织服装职业技术学院2美容美体27常州纺织服装职业技术学院5705南京金陵中等专业学校11备注1汽车运用与维修6南京交通职业技术学院2市场营销（网络营销方向）5江苏经贸职业技术学院5707南京市玄武中等专业学校25 2美术设计与制作2南京工业职业技术学院4休闲服务（高尔夫）10江苏经贸职业技术学院5老年人服务与管理13江苏经贸职业技术学院5709南京商业学校29 1计算机网络技术9常州信息职业技术学院2平面设计20南京城市职业学院5710南京新港中等专业学校44 2计算机与数码产品维修13南京工业职业技术学院3物流服务与管理7南京交通职业技术学院4休闲体育服务与管理（社区服务方向）24南京城市职业学院5711南京浦口中等专业学校49 1机电技术应用5南京科技职业学院4旅游服务与管理10南京旅游职业学院5宠物养护与经营32江苏农牧科技职业学院6会计2江苏农牧科技职业学院5714江苏省溧水中等专业学校42 1机电技术应用16扬州工业职业技术学院2建筑工程施工26常州工程职业技术学院5715江苏省高淳中等专业学校64 1机电技术应用24江苏海事职业技术学院2旅游服务与管理19江苏海事职业技术学院3电子技术应用21无锡职业技术学院

备注：南京金陵中等专业学校(代号：5705)上课地点在光华路校区。

四、五年制高职专业班(面向全市招生，除说明外总分在420分及以上)

代号学校及专业名称计划缺额数招生说明2013南京中华中等专业学校47 2电子商务 4人物形象设计 6文化创意与策划 7计算机网络技术（网络安全方向） 2203江苏省无锡交通高等职业技术学院 江苏联合职业技术学院无锡交通分院10 2船舶工程技术 6焊接技术与自动化 14轮机工程技术 2602江苏省徐州医药高等职业学校 江苏联合职业技术学院徐州医药分院6备注19药学 10中药学 12助产 只招女生。总分在455分及以上13康复治疗技术 2605江苏省无锡卫生高等职业技术学校 江苏联合职业技术学院无锡卫生分院4肝功能正常，无色盲1生物制药技术 3药学 5助产 只招女生。总分在455分及以上2708江苏财会职业学院（连云港）6 1计算机应用技术 2市场营销 3电子商务 4物流管理 5社区管理与服务 6应用韩语 7商务英语 2984江南影视艺术职业学院（无锡）12需参加本校面试且合格1空中乘务 2表演艺术 3影视动画 4主持与播音

备注：

1.江苏省徐州医药高等职业学校(代号：2602)助产、康复治疗技术专业要求考生符合医学类体检标准。康复治疗技术专业要求男生身高在1.65米以上，助产、康复治疗技术专业要求女生身高在1.55米以上。其他各专业要求考生符合医药类体检标准。

2.加的学校为江苏联合职业技术学院的办学点。

第3篇：机电一体化数控方向范文

关键词：数控维修；课程建设；教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1008-4428（2017）01-130 -02

一、引言

数控维修技术主要是针对数控机床做装配 、调整 、维修等相关工作，包括机械、电气，液压与气动及数控系统等方面的维护，涉及的知识面比较广泛，对于高级维护人员来讲，需要掌握机械、强电与弱电，计算机、PLC、液压与气动、自动控制等很多相关知识；甚至对英语的要求都很高，因为随着时代的进步，从数控机床的总体市场占有率来看，中高档的数控机床的比重越来越大，而其很多技术文档都是用英语书写的。所以高级数控人才的培养是一个复杂的过程。数控方向的人才培养目标一般认为是培养应用型及技术型人才，面向服务与生产的第一线。这样就对数控维修技术课程的建设与教学提出了很高的要求，既要让学生掌握相关的理论知识，又要让学生具备动手能力。理想的目标是毕业就能很快上手从事相关的工作。那么，数控维修行业现状如何？数控维修技术课程建设如何跟上时展的要求？又如何有效提高教学效果呢？

二、数控维修行业现状及对人才的需求

当前，国内制造企业既有采用国产数控机床，也有采用国外进口的高档机床。虽然进口机床的可靠性比国产数控机床高，但是一旦机床出现故障，会导致维修困难，而且维修费用极其高昂。国产数控机床的维修比进口机床相对来说容易一些，但是机床售后维修服务不到位。目前，很多高职院校甚至是普通高校都开设有数控专业或者相关的数控课程，但是大多都是偏重于理论学习，造成了所培养的学生动手能力差。这样就会造成数控设备的维护不及时从而导致开工率不足。要改变此种现状，首先应保证有足够能力的维修技术人员。

数控技术很早以前就成为制造业提高产品质量及生产效率的重要手段，随着现代加工技术的发展及中国经济当前面临的发展困局，制造业需要向高精尖方向发展，要不断淘汰落后的粗放式的a能，这样势必造成制造业采用更多的数控机床及机器人等，所以工厂中对数控设备的运用也越来越多，由此导致对数控设备维修人员的需求量也不断增多。数控维修人才缺口较大已成为目前数控技术市场的一个问题。

随着数控加工技术的发展，数控岗位上的人员需求也不尽相同，不少岗位要求从业人员掌握数控机床调试、维护与维修技能，对高水平数控维修人员的需求越来越多。当前一些单位的数控机床维护人员存在一定的问题：首先是年龄偏大，从而导致接受新知识与新事物的能力欠缺；其次是知识结构老化，他们大多只了解普通机床的机械结构及普通电气装置，而对机电一体化的数控设备就勉为其难了；另外综合知识差，对于数控机床中的模电、数电、计算机及接口技术等知识掌握不足，显然难以维修高度机电一体化的数控机床。

企业对数控维修与维护人员的需求日益增大，各院校所开设的数控维修专业普遍注重理论知识的讲解，只不过或偏重于电类，或偏重于机械结构而已。然而，不管是偏重于哪一方，对于高度机电一体化的数控设备而言，都是不足的。

由此可见加强数控维修技术课程建设，培养高素质的数控维修人员是势在必行的。

三、课程建设与教学探讨

（一）课程建设

数控维修技术不仅是一门综合性极强的学科，更是一门实践性极强的学科。对于该门课程设置，既不能单独强调理论知识的学习，也不能一味强调实践学习。而目前大多数学校的数控维修专业建设，大部分偏重于理论教学。

根据应用型课程的特点，教学内容要围绕能力、素质、知识这几方面来进行。同时，又必须具备新颖性、时效性、实用性以及基础性。由于数控技术随着电子与计算机技术及软件技术的发展而进步得很快，市场上的数控系统种类又极其繁多，因此数控维修技术这门课程应紧跟数控技术的发展，将目前有关数控技术应用方面的新技术以及新知识及时地传授给学生，所以，应随时对教材与课程内容进行调整和更新。由于学生能用于学习的时间是有限的，所以数控维修技术教材应突出重点，着重讲明一两种典型数控系统的组成、结构及故障诊断与维护的一般方法，再加上一两种其他常见的数控系统，以点带面，即可使学生逐步理解数控系统的基本原理。

本门课程主要是技能的培养，因此，应该对理论性强以及实用性低的内容进行删改，突出技能性强的教学内容，还应将教材中内容相近的部分加以合并。同时，还应根据学生不同的就业方向对数控维修技术课程教学内容按不同要求进行整改。比如目前市场上主要的数控系统有日本FANUC以及德国SIEMENS等，因此可将教学重点放在这几种数控系统上。由此，数控维修技术课程教学内容的安排就体现出了完整性、系统性、先进性以及科学性。同时也应注重吸取当前数控技术以及先进制造技术的最新研究成果。

（二）教学手段

在教学手段方面，主要采用多媒体课件、数控机床实物演示、数控设备现场参观等方式组织教学，同时利用先进的数控维护仿真软件，让学生进行练习，这样不仅能使教学形象、直观，更能极大提高学生的兴趣。利用该软件，能让学生在计算机上完成数控系统的硬件连接和系统调试，而且能对模拟的数控设备进行故障诊断、维修。这样一来，教学就能以直观、形象的方式体现出来，也将极大提高学员的学习效率和兴趣。利用多媒体进行该课程的教学能提高课堂利用率。

（三）考试方法的改革

通过考试，学生可以对所学课程进行综合的、系统的复习；教师也能通过考试了解学生的学习状况，以及评价自己的教学效果。然而，如何以合适的方式考核学生，非常重要。合适的考试方式，不但能调动学生的学习积极性，也能培养学生进行自主学习的能力，并形成良好的学风，反过来又能促进教师的教学。传统的考试方法是课程结束后进行一次期末考试，这期间学生有可能有好几门其他的课程也要复习备考，学生的课业负担会比较重。本课程与实际紧密结合，应用性较强，经课程小组成员讨论，本课程考核形式分为上课考勤、课后作业、两次实验及三次随堂测试。学生最终成绩的评定分为三部分。其中第一部分为平时成绩，占20分，包括上课考勤、课后作业等；第二部分为实验成绩，也占20分；第三部分为平时测验，占60分，包括三次随堂测试。随堂测试内容基本涵盖课程重要知识点，并重点考查学生的实际应用能力。随堂测试提供标准答案和评分标准，其成绩的评定参照进行。考试改革以后，可以端正学生平时的学习态度， 降低学生的学业负担，提高学习的积极性，改善教学质量，提高学生对知识的灵活掌握和应用能力。

（四）实践教学

数控维修技术课程是一门实践性很强的课程。为实现数控技术大类专业对本门课程的教学要求，特建立本门课程独特的实践教学项目：即系统认识──数控系统连接调试实训──数控系统启动及参数的备份──变频器的使用和故障排除──参数与诊断画面的调用──故障综合分析与故障档案的建立。

1.系统认识 让学生认识与了解常见的数控系统，如FANUC及西门子系统等。

2.数控系统连接调试实训 完成典型数控系统的电器连接，通过训练使学生掌握数控设备结构及数控系统的组成。对学生进行分组，每组二到三个人，给每组提供一套系统连接所必需的硬件和工具，让他们按要求进行系统连接。正确完成系统连接后， 再导入参数及PLC 程序，然后再进行系统调试，并对系统进行优化。

3.数控系统启动及参数的备份 完成典型悼叵低称舳及参数的备份等。

4.变频器的使用和故障排除 让学生了解数控机床常用变频器的结构，布线和连接，手动操作，变频器参数的设定和控制方法，数控系统主轴的控制和参数设定等。

5.参数与诊断画面的调用 让学生学习常用参数的设定，及利用诊断画面进行故障分析与排除。

6.故障综合分析与故障档案的建立 让学生学习建立故障档案，培养学生独立完成故障分析、诊断与排除故障的能力。

四、结束语

新的形势下，应用型高校培养的人才如何适应市场需求是当前许多高校都面临的问题。不同专业，不同课程应结合自身的情况进行探索以满足上述要求，正是立足于这一背景，我们对数控机床维修技术课程的建设进行了初步地探讨。不过，对数控机床维修技术课程的建设仍将是一个长期的、连续性的工作，我们会根据社会、企业的反馈不断地改进自己的课程体系使数控维修技术课程教学不断地向前发展。

参考文献：

[1]黄连宝，李文军.浅谈数控维修专业人才的培养[J].现代制造技术与装备，2016，（04）.

[2]殷立君，柳荣华，黄跃.浅谈职业院校培养数控维修高技能人才的教学新方法[J]. 南方农机，2013，（03）.

[3]王春霞，李康，董学文.浅析中等职业学校数控维修专业建设[J].职业教育研究，2012，（05）.

[4]余新.我校《数控维修》课程改革的几点建议[J].科技信息，2010，（08）.

第4篇：机电一体化数控方向范文

关键词：数控机床；数控中心；系统设计；人性化设计

中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：2095-6363（2015）12-0082-02

1数控加工中心概述

数控加工中心是一套综合性的机电一体化产品，它涵盖技术范围较广，其中包括信息处理技术、电子技术、计算机技术、检测技术及测量技术等多项先进技术。数控加工中心具备高精度、高效率、高稳定性、高适应性、高度开放性、高智能性等特征，这使其在机械制造行业普及面愈来愈大[1]。相对于欧美发达国家而言，我国数控加工中心研发起步较晚，但近年来取得了较大的进展。数控加工中心最初由普通机床演变而来，通过计算机控制实现生产自动化。从产业发展角度来看，数控机床增强了基础管理，改变了生产方式，扩大了利益链，对于行业整合以及产业链结构调整而言都具有重要的意义。在技术不断迭代的情况下，数控机床的主轴转速、进给速度及识别率水平均有了大幅度提升。现代数控机床系统在保持数控补偿功能的同时，还加入了传感器系统，可对温度、空间误差进行补偿，进一步提升了定位精度。目前，多数数控机床定位极度可达1um，重复定位精度高达0.5um[2]。数控系统是决定数控加工中心可靠性的关键部分。目前，主流的数控系统均采取模块化方式构建，结合不同的需求，可筛选不同功能的模块进行自由化组合。除基础加工功能外，人机交互水平较以往有了大幅度提升，同时还具备了负载识别功能、编程功能、自动保护功能等[3]。强大的计算能力保证了系统运行的稳定性，基于柔性化与智能化特征，让数据信息集成度有所提升，进一步提高了生产效率。

2数控系统设计分析

本研究中，数控加工中心设计具体如下：主轴1个，工作台交换装置1个，进给轴4个，刀库1个，排屑器1个。进给轴包括三维方向的X轴、Y轴及Z轴及环绕轴B轴，具体如图1所示。其中，X轴、Y轴以螺母不动丝杠方式进行旋转，Z轴以螺母旋转丝杠不动的方式旋转。三根丝杠安装时一端为固定端，另一端为自由端。由于Y轴为垂直移动轴，将电磁制动器置于其尾端，可保持机床功率维持正常状态。于丝杠带轮位置设置一个安全刹车装置，可有效避免工作台出现自由下落。丝杠自由端处安装一个机械挡块，避免部件滑动而脱离极限位置。将主轴变动箱设计为人工调速与手动调速共存（分4个挡位）。利用感应开关对主轴位置进行定向，采取液压驱动销钉锁定定位。刀库可根据实际需求进行自由选择，由直流电机带动。系统设计需满足以下几点要求：便于拆装、维护；对恶劣环境具有较好的抵抗力，工作环境区间为0至45℃，可在湿度不超过75%的情况下稳定工作；具备保护电路；可读取PMC信号、功能指令；具备高速DNC功能。加工中心控制系统主要设计为以下模块：显示模块、主轴控制模块、储存器模块、电源模块、测试模块、进给轴控制模块等。通过这些模块的共同调节，达到上述要求。

3数控中心人性化设计分析

数控系统设计过程中，如何实现人性化是一个难点，以下通过工作台设计、显示器设计及控制器设计对其进行阐述。

3.1工作台设计

工作台是人机交互过程中的重要界面，设计时需考虑使用者舒适度。中小型机床数控中心加工时间较短，作业姿势多为站姿；大型机床数控机床中心加工周期较长，作业姿势以坐姿为主。考虑到上述情况，可将工作台设计为站、坐两用式。可在控制台下部增加踏脚板，达到较高坐姿操作的要求。控制元件设定在人手可及范围内，控制台本身应当留出充足的阙量作为操作者活动空间，预留水平台面作为文件书写区域。安装显示设备时结合视觉几何参数进行设定，使操作者可对显示信息进行清晰辨别。

3.2显示器设计

显示器是实现人机交互的重要窗口，其视觉元素会对人机关系产生直接影响。在设计这些视觉元素的过程中，除了需要满足显示精度、显示稳定性等硬性指标需求外，同时还要使其与人的视觉生理特征相吻合。从人机工程学角度来看，应当遵从“机器适应人”的原则。将显示面板设计为多面形，当显示信息量较大时，可减少边缘处的观察偏转角度，降低眼球旋转范围，为使用者眼睛“减负”。将显示器面板置于使用者正前方，面板平面与使用者视线保持垂直，降低使用者的头部运动频率与眼球运动频率。显示器设计为动态可调节模式，通过动态支架对显示器位置进行调整，从而满足不同体型使用者的需求。仪表盘色彩以白色背景、黑色字体进行设计，降低数据误读率。人体工程学认为，人眼运动与认知习惯具有密切的关联。为满足这种潜在性需求，在设计过程中，要让功能分区排列保持一定的逻辑关系，常用信息置于显示器中心位置，其他功能信息以重要程度不同，依次由中心向周围扩散且各功能区可采取不同颜色分界或不同颜色背景以示区别。

3.3控制器设计

尽管数控系统可让机床中心实现自动化生产，但依然会避免不了基础人工操作。系统的调试、参数设定等通过控制器达成。因此，控制器的人性化设计从侧面反映出了系统对操作人员的亲和力。控制器主要分为三类，即按压式控制器、旋钮及脚控制器。按压式控制器是最为常见的控制器类型，其工作原理为典型的二进制，即“开”与“关”，在控制器按下的瞬间已经实现了击发动作，并将信号传递于设备，使其工作。由于数控机床功能多样，采取按压式控制器这种直接性操控方式，可有效降低误控几率。旋钮控制器选择多倍旋转旋钮，此类旋钮连续性较强，旋转范围较大，便于旋转。外形以锥台形为主，可与操作者手形相贴合，周围可设计为齿纹，起到增加摩擦力的效果。脚控制器主要是缓解手部操作负荷，以脚踏板较为常见，起到辅作用。

4结语

目前，机械制造加工正朝着自动化、智能化方向发展。在这个过程中，数控系统发挥了重要的作用，为实际生产提供了有力支持。数控中心作为一个综合性产品，除了需要数控系统支持外，还需充分考虑将人性化设计元素赋予其中，通过对人机交互的不断完善，为使用者提供更好的操作感受。

参考文献

[1]罗敏.HCFHD80A卧式加工中心控制系统设计[J].伺服控制，2008（03）：40-42.

[2]黄敏高，万勤.西门子840Di数控系统在CW630卧式加工中心改造中的应用[J].制造技术与机床，2008（04）：149-151.

第5篇：机电一体化数控方向范文

关键词：数控车床；工作循环；设计

前言

数控设备在加工方面相较于原来的普通设备有着巨大的优势，汽车转向节是汽车上应力最集中、形状最复杂的零件之一，需要具有良好的机械性能，其加工质量的好坏将直接影响到汽车的性能，近些年来，我国经济发展迅速，对于汽车的需求量猛增，而汽车转向节作为汽车的重要部件，在加工质量和加工效率方面都有着很高的要求，传统的加工方式是采用普通数控车床进行加工，然而从实践中发现，其加工效率很低，远远无法满足需求，文章将介绍一种新的加工转向节杆部的专用立式数控车床。就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面使用普通数控车床和专用的数控立式车床进行比较，阐述优缺点，并对相应的加工工艺进行介绍。

1 数控机床简介

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。数控机床分为数控车床、数控铣床、数控磨床等等几大种类的机床，或者是加工中心等。数控车床是在原有的普通车床的基础上发展起来的，通过加装计算机进行运算，将计算的结果通过驱动器来带动伺服电机进行传动，从而实现相应的运动，其中数控车床又是使用最为广泛的机床，其使用量占到了数控机床使用量的25%。数控车床是将机械、电气、液压、气动、微电子和信息等进行融合而得到的一项工业方面的杰作，其可以用来制作高精度、高效率等的工件，现如今，通过使用数控车床进行加工代表着一个国家机加工的水平，经过多年的发展，数控车床由原来的普通卧式车床发展到数控卧式车床、数控立式车床、车铣加工中心等多个方向，数控车床在我国的保有量要远远高于其他的数控设备，在整个数控机床中占有很高的地位，近些年来，通过发展通用的数控语言，实现了数控设备编程的通用化，不同厂家不同系统的编程语言有很高的相似的地方，从而为编程带来了方便，数控车床具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，在批量零件的制造过程中相较于原来的普通机床有着巨大的优势，数控车床通过计算机来识别输入的语言，通过计算机计算需要移动的位置，而后将这些数据输送给相应的执行机构来对设备的运动轨迹和外设的操作时序逻辑控制功能的控制。经过多年的发展，现在已经能够像操作电脑一样方便的实现输入操作指令的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现。相较于传统的车床通过手动摇动来使刀具完成切削作业，数控车床通过驱动器驱动电机来带动滚珠丝杠来传递运动，通过电机的编码器或者是光栅尺来定位移动的距离，无需像以前一样使用卡尺来测量工件的精度。数控车床是将计算机技术、电气技术、机械、液压方面融合到一起开发出来的，系统结构复杂，完成功能众多，效率高，在完成大批量的加工中具有很大的优势，代表着机械加工领域发展的方向。

2 数控车床发展及应用现状

21世纪的数控装备将向着智能化的方向发展，主要体现在：如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，采用计算机识别图纸、输入简便、傻瓜编程、智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。智研咨询指出，目前，数控机床的发展日新月异，高速化、高精度化、复合化、智能化等已经成为了数控机床发展的趋势和方向。

3 数控车床的工作循环及设计

文章介绍一种汽车万向节立式专用数控车床，立式车床的主轴垂直于水平面，工件装夹在水平的回转工作台上，刀架在横梁或立柱上移动。适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件，一般分为单柱和双柱两大类。由于汽车万向节形状如羊角，结构复杂；毛坯为锻件，加工余量大，特别是法兰盘根部圆弧部分；工件偏重，转动惯量大；定位夹紧困难。下面将介绍机床的设计预案：根据转向节工艺特性和定位夹紧要求，该机床采用主轴偏置的立式数控车床结构，在传统立式数控车床的基础上，增设尾座顶尖部件，从而形成能够更好的加工设备。

3.1 机床的工作过程

数控车床主要由由数控装置、床身、主轴箱、刀架进给系统、尾座、液压系统、冷却系统、系统、排屑器等部分组成。立式数控车床用于回转直径较大的盘类零件车削加工。

卧式数控车床用于轴向尺寸较长或小型盘类零件的车削加工。加工工程中是通过主轴带动工件转动，将车刀夹装在刀架上，通过X、Z轴来带动刀架来对工件进行加工。

3.2 转向节专用立式数控车床部件设计

3.2.1 主轴箱设计

主轴箱是机床的重要的部件，是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。主轴箱采用多级齿轮传动，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。主轴箱传动系统的设计，以及主轴箱各部件的加工工艺直接影响机床的性能。本机床为立式结构，主轴箱就是传统意义上的床身，其作用一是安装主轴及其传动系统，二是支撑立柱即在其上安装的纵横滑板和电动刀架。因此要求主轴箱具有据够的刚性，结构必须合理，长期使用不变形。

3.2.2 X、Z轴进给系统设计

数控车床的Z轴为纵向轴，其主要是由纵向滑板和纵向滚珠丝杠传动副组成。由于横向X轴安装在Z上，因此Z轴需要采用重载型滚珠滚动导轨，从而能够支持住Z轴的重量，可以采用伺服电机带动滚珠丝杠使纵向滑板上下移动从而实现精确定位。机床的X轴也采用滚珠丝杠来实现传动，通过伺服电机来带动丝杠来传递运动。机床的进给系统主要是通过进给机构来改变进给量。

3.3 转向节工装夹具设计

3.3.1 顶尖部件设计

车床顶尖是车床的重要组成部分，主要有定位功能、回转功能、夹紧功能，在主轴旋转时顶尖也随着旋转，实现机床的主运动。设计此部件时需要注意可靠性。

3.3.2 转向节车具设计

转向节是异形件，非常的不平衡，其车具设计有一定难度，第一是定位采用顶尖孔，其刚性不好，需要上下顶尖定位夹紧，下顶尖固定在主轴上，上顶尖单独设计移动部件；第二是夹紧，没有规则的夹紧面，同时不同的顶尖形状各异，要使车具具有通用性，车具必须具有适应不同工件的柔性；第三是工件的不平衡性，在设计车具时必须有可调整的配置设置；采用液压加紧卡盘来实现夹紧。

4 结束语

文章就数控车床在加工汽车转向节杆部及法兰端面方面设计的新的立式车床的设计进行了阐述。

第6篇：机电一体化数控方向范文

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)软件技术等。

1 数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面［1～4］。

1．1 高速、高精加工技术及装备的新趋势

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一，国际生产工程学会（CIRP）将其确定为21世纪的中心研究方向之一。

在轿车工业领域，年产30万辆的生产节拍是40秒/辆，而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一；在航空和宇航工业领域，其加工的零部件多为薄壁和薄筋，刚度很差，材料为铝或铝合金，只有在高切削速度和切削力很小的情况下，才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装，使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

从EMO2001展会情况来看，高速加工中心进给速度可达80m/min，甚至更高，空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂，包括我国的上海通用汽车公司，已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min，快速为100m/min，加速度达2g，主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件，只用30min，而同样的零件在一般高速铣床加工需3h，在普通铣床加工需8h；德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。

在加工精度方面，近10年来，普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密级加工中心则从3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

在可靠性方面，国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上，伺服系统的MTBF值达到30000h以上，表现出非常高的可靠性。

为了实现高速、高精加工，与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展，应用领域进一步扩大。

1.2 5轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因，其价格要比3轴联动数控机床高出数倍，加之编程技术难度较大，制约了5轴联动机床的发展。

当前由于电主轴的出现，使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化，其制造难度和成本大幅度降低，数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床（含5面加工机床）的发展。

在EMO2001展会上，新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头，可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现，还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工，可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。

1.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统，智能化的内容包括在数控系统中的各个方面：为追求加工效率和加工质量方面的智能化，如加工过程的自适应控制，工艺参数自动生成；为提高驱动性能及使用连接方便的智能化，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等；简化编程、简化操作方面的智能化，如智能化的自动编程、智能化的人机界面等；还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究，如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller)，中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向机床厂家和最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统，形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机，如在EMO2001展中，日本山崎马扎克（Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”（智能生产控制中心，简称CPC)；日本大隈（Okuma）机床公司展出“IT plaza”（信息技术广场，简称IT广场)；德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment（开放制造环境，简称OME）等，反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

1.4 重视新技术标准、规范的建立

1.4.1 关于数控系统设计开发规范

如前所述，开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划，并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定，预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

1.4.2 关于数控标准

数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准，即采用G，M代码描述如何（how）加工，其本质特征是面向加工过程，显然，他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此，国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制，能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型，从而实现整个制造过程，乃至各个工业领域产品信息的标准化。

STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命，对于数控技术的发展乃至整个制造业，将产生深远的影响。首先，STEP-NC提出一种崭新的制造理念，传统的制造理念中，NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下，NC程序可以分散在互联网上，这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次，STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸（约75％）、加工程序编制时间（约35％）和加工时间（约50％）。

目前，欧美国家非常重视STEP-NC的研究，欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(1999.1.1～2001.12.31)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者，他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model)，其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。

2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计

我国数控技术起步于1958年，近50年的发展历程大致可分为3个阶段：第一阶段从1958年到1979年，即封闭式发展阶段。在此阶段，由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制，数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期，即引进技术，消化吸收，初步建立起国产化体系阶段。在此阶段，由于改革开放和国家的重视，以及研究开发环境和国际环境的改善，我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间，即实施产业化的研究，进入市场竞争阶段。在此阶段，我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期，国产数控机床的国内市场占有率达50％，配国产数控系统（普及型）也达到了10％。

纵观我国数控技术近50年的发展历程，特别是经过4个5年计划的攻关，总体来看取得了以下成绩。

a.奠定了数控技术发展的基础，基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术，其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础，部分技术已商品化、产业化。

b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上，建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。

c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。

虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步，但我们也要清醒地认识到，我国高端数控技术的研究开发，尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快，但横向比（与国外对比）不仅技术水平有差距，在某些方面发展速度也有差距，即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看，对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。

a.技术水平上，与国外先进水平大约落后10～15年，在高精尖技术方面则更大。

b.产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小，还没有形成规模生产；功能部件专业化生产水平及成套能力较低；外观质量相对差；可靠性不高，商品化程度不足；国产数控系统尚未建立自己的品牌效应，用户信心不足。

c.可持续发展的能力上，对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱；数控技术应用领域拓展力度不强；相关标准规范的研究、制定滞后。

分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。

a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足；对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足；对我国数控技术应用水平及能力分析不够。

b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多，从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少；没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。

c.机制方面。不良机制造成人才流失，又制约了技术及技术路线创新、产品创新，且制约了规划的有效实施，往往规划理想，实施困难。

d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强，核心技术的工程化能力不强。机床标准落后，水平较低，数控系统新标准研究不够。

3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考

3.1 战略考虑

我国是制造大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，即要掌握先进制造核心技术，否则在新一轮国际产业结构调整中，我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价，交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”，而非掌握核心技术的制造中心的地位，这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。

我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题，首先从社会安全看，因为制造业是我国就业人口最多的行业，制造业发展不仅可提高人民的生活水平，而且还可缓解我国就业的压力，保障社会的稳定；其次从国防安全看，西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质，对我国实现禁运和限制，“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。

3.2 发展策略

从我国基本国情的角度出发，以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向，以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标，用系统的方法，选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容，实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向，即以数控终端产品为主，以整机（如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等）带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件（数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等）的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品；没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品；当然，没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面，要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合，以“做得出、用得上、卖得掉”为目标，按国家意志实施攻关，以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面，强调创新，强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品，为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

参考文献：

［1］ 中国机床工具工业协会 行业发展部.CIMT2001巡礼［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：18-20.

［2］ 梁训王宣 ，周延佑.机床技术发展的新动向［J］.世界制造技术与装备市场，2001(3)：21-28.

第7篇：机电一体化数控方向范文

[关键词]工业自动化仪表；自动控制技术

中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0139-01

引言

随着工业技术的发展，对自动化的要求越来越高，尤其是信息技术的渗透，为工业自动化仪表与自动化控制技术引入了新义，极大的提升了控制的水平，克服了传统的人工控制的诸多弊端，实现了低能耗、全天候、高精度的控制，实现了工业生产的高效化。生产企业要谋求更长远的发展，就离不开工业自动化仪表与自动控制技术，能够提升企业的综合竞争力。工业自动化仪表与自动化控制技术不断的发展，是现代工业生产中不可或缺的组成部分，促进了企业的进步与发展。

一、关于工业自动化仪表与自动化控制技术

工业自动化仪表技术主要有三个方面的内容，分别是信息的收集、处理和应用。能够整合企业的信息，为自动化控制提供重要的支持，并在安全领域打下了坚实的基础，仪表制造商都在自动化控制方面加大了研发力度。生产的诊断和流程虽然不属于自动化仪表的范畴，但与自动化仪表的信息交流非常广泛，是控制系统中一个重要部分。工业自动化仪表与自动化控制技术能够实现实时的诊断和维护，负责现场仪表与控制系统的工作信息的采集处理，起到生产流程、设备、自动化控制系统和现场仪表的诊断维护，提升了工业生产的效率。

二、浅谈工业自动化仪表与自动化控制技术的问题

信息技术的发展为工业自动化仪表与控制技术带来了积极的意义，但是作为一项新的技术，要经过一段时间的探索与应用，现阶段还面对着一些技术上的不成熟，存在着诸多的不足，主要集中在四个方面，其一，仪表的可互操作性问题，工业自动化仪表与自动化控制技术的结合的一大特征就是仪表的可互操作性，但是实际的应用中难以做到无缝衔接，互操作性的程度不高，限制了性能的提升。其二，自动化系统信息的安全性能，安全性不足导致自动化仪表的性能不够稳定，出现各种兼容性的问题或控制的精确度不足，出现较大的误差。其三，系统的可靠性与故障诊断，可靠性还不高，尤其是在工作环境复杂的自动化仪表中，经常出现故障，但诊断的效率不高，导致维护不及时，影响正常的生产。其四，程序与软件的可靠性问题，自动化控制技术的功能是通过程序与软件来实现的，但软件程序存在漏洞、考虑的方面不周全等问题，导致可靠性差，自动化仪表的工作状态不稳定，影响生产。

三、工业自动化仪表与自动化控制技术

3.1 工业自动化仪表

工业自动化仪表

是在实际的生产中完成智能化控制，具备检测、展示、控制和执行等多种功能，工业自动化仪表有多种形式，如显示仪表、检测仪表、执行器、调节仪表和计算仪表等，依据生产过程和指标进行合理的设置安排，实现了无人化的操作，自主检测、自主管控，并将信息传递到远距离的终端，凭借极高的效率与极低的损耗生产优质的产品。

1）显示仪表：顾名思义就是显示和记录被测的参数，一旦在工业生产中出现故障，显示仪表就会在第一时间显示出来，进行自动的报警，以便维护人员能及时的做出评估判断，显示仪表有三种形式，分别是数字式、图形式与模拟式。

2）检测仪表：在工业生产中，对变量进行检测，并将变量转化为可识别的信息，其中要注意信息转化的精确性，准确表达被测变量。

3）执行器：执行器是自动化仪表中的关键部分，可以经过调节器给出的信息进行控制，如压力、温度、湿度、流量、速度等信息，对相关的定量进行合理的调整，在整个工业体系中，执行器是控制系统的重要元件。

4）调节仪表：调节器可以有效的调节生产过程，经过预设的程序进行控制，根据一些预设的控制量进行调节。

5）计算仪表：主要是关于数学的运算方式，能应对单一或较多的输入变量进行控制，有加法器和乘法器等。

3.2 自动化控制技术

自动化控制技术在现代工农业中集成了机电一体化技术，并完成自动化、智能化的管控，依据自动化工作水平的高低，自动化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的参与，人力的参与主要是集中在决策类的脑力劳动，相对于传统的控制方式，能将人从繁重的工作中解脱出来，当前大部分的自动化控制技术都是半智能化。全智能化控制技术则是实现全部的无人化，能实现全程的信息采集、处理和应用，极大了提升了工作的效率和安全稳定性，是未来自动化仪表的发展方向。

3.3 工业自动化仪表与自动化控制技术应用

工业自动化仪表与自动化控制技术的应用非常广泛，给工业生产带来了积极的意义，下面就石油工业过程智能化、机械制造智能化和管理智能化进行简要分析。

1）石油工业过程智能化：自动化控制仪表可以检测石油生产中的流量、压力、温度等变量，完成流体、粉体的整体化学处理，借助于测量仪表、调节装置和计算机组成过程智能化系统，完成加热、精馏塔等全过程的生产控制，管控方式主要有三种：最佳管控、前馈管控和反馈管控。

2）管理智能化：管理智能化以物料管理为例，通过工业自动化仪表来检测物料信息，如库存量、库存的环境状态等，尤其是对于一些危险品或质量要求高的物料，要确保物料的稳定性和安全，需要检测温度、湿度等环境因素，一旦出现异常状况，能第一时间响应。管理智能化是许多数据性能的电脑与终端形成了一个局域网，能够给管理提供多种方案，方便决策。

3）机械制造智能化：机械制造是工业中的核心部分，但是传统的机械制造面对着许多的局限性，影响了精度、稳定性、安全性、经济效益等提高，不符合未来的发展趋势。而基于工业自动化仪表与自动化控制技术的机械制造，已经具备了良好的发展前景。如在机器人、数控技术、加工单位等智能制造领域，通过自动化仪表提供的信息，能够实现柔性生产和精细化生产。

3.4 工业自动化仪表与自动化控制技术的发展趋势

目前我国的工业自动化仪表与自动化控制技术的水平并不高，限制了工业生产的优化升级，在当前的技术背景下，加强控制技术与自动化仪表技术的融合成为了核心方向，其发展的动力是信息技术，一方面需要高素质的科技人才；另一方面需要信息技术的产业升级，可以借助自动化仪表技术的应用前景，推动二者的融合。

结语

工业自动化仪表是工业发展中的重要技术，随着自动化控制技术的成熟，逐渐替代了人工控制，提高了控制的精确性和质量，实现了高效、安全、低能耗的生产，工业自动化仪表与自动化控制技术的结合具有天然的优势，是现代工业发展的趋势。文章对工业自动化仪表及控制技术的不足进行简要分析，然后研究相关的应用技术，为拓展其研究贡献一份薄力。

参考文献

[1]杨学熊.DDZ-S系列智能化仪表开发和技术恳谈会简介[J].石油化工自动化，1990（2）.

[2]张振基.化肥工业自动化仪表现状及其发展[J].石油化工自动化，1991（5）.

[3]上海新安造纸厂自控组.工业自动化仪表在造纸机上的应用[J].中国造纸，1974（3）.