机电一体化的现状篇1
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。
为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术已显得力不从心。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20世纪70年代中期开始在国外机械上得到应用。20世纪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(微电脑)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,出现故障能自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了。
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
一些国外生产的输送机、采煤机、综掘机等采用了电子(微电脑)控制的自动变速器,能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系的传动比,从而改变功率,这不仅充分利用了电动机功率,大大提高了能耗经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度,提高了设备的安全性能,提高作业人员操作的安全性。目前我国在综合机械化采煤机上采用电子(微电脑)控制,可实现无人操作,使机械能在危险地带或人无法接近的地点进行作业,也配备了无线遥控装置,可远程遥控也可微电脑编程控制。电子(微电脑)系统的可靠性是煤矿机械非常重要的一项性能指标。由于煤矿机械一般井下作业,其直接受到潮气、煤尘、通风、石块、地质变化等的侵袭,此外还受到采煤振动和冲击以及各种电、磁等的干扰,工作环境非常恶劣,因此电子(微电脑)控制系统必须满足井下性能环境要求,能在井下环境温度下可靠、稳定地工作;抗压强度高、抗老化,具有较长的使用寿命;密封性能好,能防止水分和污物的侵入;较好耐冲击和抗振性能;较强的抗干扰能力,系统能在各种干扰下可靠地工作。
【参考文献】
机电一体化的现状篇2
关键词：机电一体化现状发展趋势
一、机电一体化的产生与应用
20世纪60年代以来,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后,刺激了机械产品与电子技术的结合。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更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。
二、机电一体化的发展现状
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子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发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技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年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,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。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。
三、机电一体化的发展趋势
(一)智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、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,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,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。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。
(二)模块化趋势
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电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。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
(三)网络化趋势
计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。
(四)微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,国外称其为微电子机械系统(memS),泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。
机电一体化的现状篇3
论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，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“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。
1机电一体化概述
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软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化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、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、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。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化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，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
2机电一体化的发展状况
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉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。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到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技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。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，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。
我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。
3机电一体化的发展趋势
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：
3．1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。
3．2模块化
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电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等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。
3．3网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystem，cias)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3．4微型化
微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（mems），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
3．5环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
3．6系统化
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它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和产物。当然，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，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
参考文献
机电一体化的现状篇4
关键词：机电一体化；机械制造；现状；发展
科技在不断发展，进入信息时代后，机电设备更新越来越快，功能也越来越强，为了提高企业的工作效率，这样机电设备实现了一体化、智能化、自动化的发展模式。在机械工程领域中，计算机技术、电子技术应用越来越广泛，逐渐形成了机电一体化的形式，企业的技术结构、生产结构都出现了较大的变化，为了更好的适应社会的发展、满足社会的需求，提高企业的竞争力，企业管理者一定要积极引进现代化技术。
1机电一体化概述
机电一体化是未来工业行业技术发展的必然趋势，是在企业运行机制以及各项机构中引进电子技术，提高设备的性能，增强设备的功能以及控制能力。在机械设备中应用电子技术，可以提高设备工作的效率，可以为企业创造更大的价值。机电一体化在不断发展的过程中，逐渐形成了一门新的学科，随着科技技术的不断发展，机电一体化涉及的内容越来越多。机电一体化有着较为明显的特征，其结合机械技术、计算机技术、信息技术、电子技术以及自动控制等技术，提高系统的性能，而且提高系统运行的高效性。综合这些技术，可以合理布置功能单元，而且提高设备的价值，是完善企业系统的有效技术。
2机械制造技术的发展现状
随着机械制造行业的不断发展，机械制造技术越来越先进，在现代制造系统中，数控技术应用越来越广，这项技术有着较多的优点，而且集合了计算机技术、微电子技术以及自动控制等技术，具有高效、精确、自动化运行等特点，应用先进的机械制造技术，可以促进制造业更好的发展，实现了集成化、自动化、智能化的发展模式。数控技术代替传统的控制技术后，企业的工作效率大大提高了，而且企业生产运营的模式也出现了改革。在机械集成化的基础上，数控技术发挥着重要的作用，其可以提高机械制造产品的质量，在利用多媒体技术以及网络技术后，还可以监测设备运行的情况，可以对设备的参数进行修正与调节，及时发现设备的故障问题。利用网络技术，还可以在机械制造加工中实现中央集中控制与管理。
3机电一体化发展现状
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：
（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉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。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到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技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。
（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。
（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，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。我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。
4机电一体化和机械制造未来发展的展望
机电一体化是一项综合性技术，其实现了多个学科的交叉与交互，集合了机械技术、计算机技术、电子技术以及控制技术等优点，进入信息时代后，我国各项技术发展越来越快，这也促进了我国机电一体化的发展。在机械制造行业，采用的技术主要是数控技术，这项技术也是计算机、自动检测、自动控制技术的综合体，所以，机电一体化与机械制造技术在未来的发展中，需要朝着智能化、模块化、网络化、微型化以及环保化等多个方向进行。
4.1智能化。进入21世纪后，智能化成为了工业行业技术发展的主要趋势，很多机电设备以及机械设备也实现了智能化以及自动化运行，这可以节省人力资源，还可以实现24小时工作的模式。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。
4.2模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。
4.3网络化。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4.4微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（memS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。
4.5环保化。工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。
结束语
机电一体化与机械制造之间有着较大的联系，二者都集合了计算机、信息处理、微电子、自动检测以及自动控制等先进的技术，而且涉及多个领域以及学科，在应用的过程中，会随着这些技术的发展而越来越完善。应用现代化的机电一体化以及机械制造技术，可以提高企业工程的效率，还可以节省大量的人力资源，具有高效、节能、精确等优点。本文对机电一体化和机械制造技术的发展现状进行了分析，也对二者的发展前景进行了展望，希望对相关技术人员提供一定帮助。
参考文献
[1]盛国栋.浅谈国内机电一体化发展和现状[J].装备制造，2010（4）.
机电一体化的现状篇5
关键词：机电一体化现状发展趋势
中图分类号：tU85文献标识码：a
在科学技术日新月异的今天，新的材料、设备、技术不断涌进，从某种程度上来看极大的推动了整个机械行业甚至是经济的发展。微电子的技术和计算机的技术也在飞速的发展，它们不断与工业机械相摩擦，找出契合点然后相结合，机电一体化就是这样产生的。机电一体化从系统化的观点来说局势综合的运用了机械、微电子、自动控制和传感测控等技术，根据系统的功能和目标，合理的运用各个功能进行布局。实现具有多功能。高质量的功能价值极其目标。
如今世界各国都在大力发展推行机电一体化的先进技术及在生活生产当中的应用。它不仅关系到全球各国各个方面的发展，也成为了体现一个国家综合能力的象征。
一、机电一体化技术发展的状况
1、机电一体化技术的第一阶段
在二十世纪的六十年代以前被称为第一阶段。这一时期。人们开始不自觉的去利用电子技术初步的成功去补充和完善机械的性能。尤其是二战的爆发，刺激了电子和机械的结合。战后这些军用技术逐渐转化为民用技术，使战后的经济迅速的恢复。但是当时的电子技术还没有达到一定的技术水平，电子和机械的相结合还没有能力深入的研究和开发，而那些已经开发出来了的产品也没有办法进行大量的推广。
2机电一体化技术的第二个阶段
在二十世纪的七十到八十年代被称为第二阶段，同时也是最为蓬勃发展的一个阶段。在这一时期，计算机技术、通信技术等都在的不断进步，为机电一体化技术奠定了强有力的技术基础。而大规模的集成电路也在迅速的的发展是机电一体化技术有了结实的物质基础。
3、机电一体化技术的第三个阶段
到了二十世纪九十年代的后期，就是机电一体化的第三个阶段，同时也开始了机电一体化技术向智能发展，进而进入了深入探索的新阶段。光学和通信的技术也融入了机电一体化的技术，那些细微的加工技术也慢慢从机电一体化技术中浮现出来，于是就出现了光机电一体化与微机电一体化两种体系。另外在对机电一体化技术进入深入研究的同时，也为机电一体化技术开辟了广阔的发展空间。
我国是从二十世纪的八十年代才开始对机电一体化进行研究并且开始应用的，在制定“九五”规划的时候考虑到了机电一体化给各个国家带来经济上的效益和影响。许多的大专的院校及研究机构开始对机电一体化的技术发展和应用做了大量的工作，并取得了一定的成果。
二、机电一体化的发展趋势
1.智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、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，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，以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。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。
2.模块化趋势
模块化是一项重要而艰巨的工程，利用标准单元迅速开发出新产品，扩大生产规模，制定各项标准，便于各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.网络化趋势
计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐，因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。
4.微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势，泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。
微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术。
5.绿色化趋势
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染，设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。
6、系统化
系统化所表现出来的重要特征之一，就是关对系统体系结构进一步的运用开放和模式化的结构。整个系统可以随意灵活的组成形态，并进行任意的剪裁组合，以便于实现多子的系统控制和管理。特征之二就是通信的功能加强了，在未来的机电一体化会更加的注重产品和人之间的关系。机电一体化的人格化有两个含义，第一个就是最终使用机电一体化产品的对象是人，不管在怎样的赋予机电产品一体化人的情感和智能。使之人性越来越明显，尤其是家用的机器人，最高的境界就是实现人机一体化。而另一个含义是指模仿生物的机理，从而研制出各种机电一体化的各种产品。实事也是如此。很多的机电一体化产品都是受到动物的启蒙而研究出来的。
三、电一体化的发展阶段
机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段（亦可称为初级阶段）。在这一时期，人们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。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。
上世纪70～80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化发展提供了充分的物质基础。
第三阶段，上世纪90年代后，机电一体化技术开始向智能化方向迈进，进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，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。另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
四、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床领域。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，表现在：①总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CpU、多主总线的体系结构；②开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益；③wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制；④大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，也加强了CnC系统的控制功能；⑤能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去；⑥系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力；⑦以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二）计算机集成制造系统（CimS）。CimS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FmS）。柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、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，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第五代计算机关系密切。
结束语：
所以得出的结论就是机电一体化的出现并不是孤立存在的，它是由许多科学技术不断的发展所得出的结晶，也是社会生产力发展到一定程度必然的结果。机电一体化的技术将会成为二十一世纪机械工业的主角。在各个方面都可以带来明显的社会效益和经济上的效益。随着科学技术不断的发展，各个技术之间互相融合的的趋势也随之越来越明显。以机械技术和微电子的技术有效的结合起来，成为机电一体化技术的主体。成为机械工业的必然发展趋势，机电一体化技术的发展前景也将会越来越宽广。
参考文献：
[1]田双月.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工业设计,2011,(6):217-218.
[2]张葆青,闫石,陈爽等.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].机床与液压,2011,39(24):105-106,121.Doi:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.
[3]王卓.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].文艺生活：中旬刊,2011,(9):280-280.
机电一体化的现状篇6
关键词：机电一体化现状发展趋势
一、机电一体化的发展现状
机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技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年代～80年代为第二阶段，为蓬勃发展阶段。这一时期，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。
20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中展露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。
二、机电一体化的发展趋势
1.智能化趋势
智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、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，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，以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。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。
2.模块化趋势
模块化是一项重要而艰巨的工程，利用标准单元迅速开发出新产品，扩大生产规模，制定各项标准，便于各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
3.网络化趋势
计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐，因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。
4.微型化趋势
微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势，泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。
微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术。
机电一体化的现状篇7
关键词：机电一体化；煤矿；发展现状
中图分类号：F407文献标识码：a
知识经济时代的到来，使得科学技术日新月异，新材料、新工艺、新技术以及新设备不断推出，为促进现代煤矿企业生产与发展创造了良好的条件。当前，计算机技术和电子信息技术不断发展，在煤矿生产领域的应用水平越来越高，并且呈现出良好的发展前景，在这种情况下，机电一体化技术应运而生。机电一体化技术涉及多种技术领域，其具有多功能、高效率、高质量、高可靠性以及节能降耗的优点，是一项综合性、标准性以及优化效果最佳的系统工程技术。正因为机电一体化技术的优点突出，所以这项技术在世界各国都得到应用与发展，并且在煤矿生产领域中发挥着不可替代的作用。
一、机电一体化在煤矿生产中的重要性
（一）可以有效提高煤矿生产的生产效率
传统的煤矿生产设备是由人工进行控制，设备体积大、自动化程度较低，并且能源消耗量大，生产效率低。使用机电一体化设备进行煤矿的生产，能够有效提高生产效率，降低工人的工作强度。机电一体化煤矿生产设备，使用计算机进行自动化控制，并且减小了设备的体积，有效地改变了粗放型生产方式，节约了生产成本。
（二）有效改善工人的工作环境，提高煤矿身生产的安全性
我国传统煤矿生产环境非常恶劣。施工人员长时间在高温、高污染环境中进行高强度作业，使得施工人员的身心健康受到严重威胁。另外，我国传统煤矿生产技术、设备十分落后，这就导致安全问题频发。使用机电一体化设备进行生产，可以有效实现设备的自动化。不仅仅能够有效节约生产资源，改善工人的作业环境，使工人由传统体力劳动转化为机械操作，有效降低安全事故的发展，保障煤矿生产的顺利进行。
二、机电一体化技术在煤矿生产中的应用
（一）在采矿机械中的运用
煤矿采掘工作是煤矿生产过程中最为重要的一个部分。煤矿采掘的速度还有效率直接影响着煤矿企业最终的生产效率。使用机机电一体化设备能够有效提高煤矿企业的生产效率，使用机机电一体化生产设备是煤矿企业发展的必然趋势。煤矿企业中使用最为频繁的掘进机械是采掘机，为了能够有效保障煤矿生产的安全，工人在进行施工的时候一般采用由矿用隔爆安全型开关、操作箱，照明灯、GJC4地浓度CH4传感器、三相异步电动机等等组成煤矿掘进电系统，在实际生活中，普遍采用电牵引形式的采煤机，该机器具有良好的牵引特性，可用于倾斜角度较大的煤层开采。并且该机器使用寿命较长、反应十分敏捷生产效率十分优秀。
（二）安全生产和监控系统中的应用
煤矿机电一体化技术的重要体现是矿井生产的安全监控系统。该系统能够有效保障煤矿生产的安全，为煤矿生产发展起到了十分重要促进作用。该系统的主要特点有：具有网络连接的功能，使监控点的智能化水平得到进一步发展，该系统使用windows操作系统，具有十分优秀的操作可行性。随着信息技术的成熟，特别是信息传输技术的飞速发展，现阶段3G、4G网络时代的来临，使信息在传播速度以及质量上都获得较大提升，这都为煤矿安全生产监控系统的发展提供了一些基础。
（三）在矿井运输过程中的应用
现阶段我国机电一体化带式传送设备的应用十分广泛。带式传输设备能够有效实现远距离连续传输工作，并且传输量巨大、工作效率高、经济效益好，能够有效实现自动化运输的目标。带式传送已经成为我国煤矿输送系统中最主要的运输设备。另外一种矿井运输工具是矿井提升机，该设备能够有效实现全数字化的工作，特别是在提升机的内部，可以有效使滚筒与驱动合营，将其称为一个整体能够有效简化机械的内部结构，矿井提升设备是较为典型的机电一体化设备。其他一些机电一体化设备主要说的是煤矿供电设备。煤矿供电设备必须要满足煤矿生产的大功率要求，并且要保障供电系统的质量以及可靠度。所以，为了能够有效提升功率因数，就必须采取集中补偿的办法或者是就地补偿的办法进行解决，减少一些无用功率的损耗问题。现阶段，煤矿高低开关主要采用“微机保护”形式，这种保护形式具备联网的功能，可以有效实现远程控制、远程监测、远程通信与远程调控。
三、我国煤矿机电一体化技术的发展和趋势
未来，我国机电一体化煤矿设备技术一定会实现产业经营的标准、规范化。并且在原有的传统煤矿机械设备基础功能上，实现以计算机技术为核心，将信息进行有效融合，充分发挥这些技术更新快、运算储存能力强、体积小、不受空间控制的一些特点，开发出一些功能十分强大、性能可靠的煤矿机电一体化设备，更好的为我国煤矿企业进行服务。简而言之，我国相关企业必须要尽快开发与掌握符合我国煤矿生产的核心的控制机构以及相关技术，实现我国煤矿机电一体化设备的有效运营，而不是照搬照抄国外先进生产技术。另外，随着信息技术不断发展，无线电传输技术的发展将会越来越先进，并被有效运用在煤矿一体化产品之中。所以，相应的开发人员在进行开发过程中，必须要充分考虑机电一体化设备的无线通信功能，例如远程控制、远程监测等等，最终实现无人化作业。
四、结束语
总之，机电一体化技术在当今社会经济活动中已经得到广泛应用，而且取得十分显著的成绩，并在原有的应用基础上不断完善和提高，因此，笔者认为，随着科学技术的进步与发展，机电一体化技术在煤矿生产中应用一定会越来越广泛，其作用也会越来越大，它并定会继续推动煤矿生产企业的技术的不断革新，也将会继续在推动人类社会进步与发展的道路上发挥不可替代的作用。
参考文献：
[1]刘祥宝,刘仲存.浅谈机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创业家,2013,(8):109-109.
机电一体化的现状篇8
关键词：高职；机电一体化；人才培养
机电一体化的发展现状及趋势
20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术，是多种技术交叉融合的产物，并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。
机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果，其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统，电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度，其品种不断增多，水平也不断提高，不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用，而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。
随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步，机电一体化技术也在快速发展，其发展趋势是：（1）在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展；（2）在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展；（3）在层次上向复合集成、系统化方向发展。
机电一体化技术在我国的应用
机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下：
计算机技术20世纪70年代是纯电子技术；自80年代开始使用Z80CpU构成的单板机及个人电脑；从1987年开始StD总线成为工控机主流机型；从90年代开始使用mCS-51、mCS-96系列单片机与小型pLC；自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的ipC工控机取代StD工控机，成为主流工控机；90年代中后期中型、大型pLC与DCS系统在我国开始大规模使用；2000年以后现场总线开始应用。
传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器；70年代开始使用参量型传感器（R、C、L参量，无源）和发电型传感器（磁电式、压电式、热电式，有源），大多采用分立型；80年代开始随着半导体集成技术的发展，将敏感元件与信号处理电路集成在一起，实现了检测及信号处理一体化；90年代后，传感器向集成化、微型化、智能化方向发展；2000年后，出现了基于现场总线的网络化智能传感器。
执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成；执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。
机械加工技术20世纪50年代是通用机床，采取传统加工工艺；60年代开始使用硬件数控nC、特种加工与成组技术；70年代开始使用计算机数控CnC与精密机械技术；80年代开始使用计算机集成制造系统CimS、柔性制造系统FmS、计算机辅助工艺设计Capp、计算机辅助设计/制造CaD/Cam；90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术；2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。
高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力
机电一体化培养人才的层次（1）学术型人才：主要从事科学研究，从事发现和研究客观规律的工作。（2）工程型人才：主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。（3）技术型（工艺型）人才：主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作，进行技术应用、现场实施与服务。（4）技能型（操作型）人才：主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。
高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才，应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。
高职机电一体化人才应具备的知识与能力（1）知识结构：具有必备的文化基础知识；具有一定的政治理论知识和人文知识；具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识；具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识；具有计算机应用技术的基本知识；具有数控机床加工与编程、数控技术、CaD/Cam的基本知识；具有数控技术综合应用的基本知识；具有车间生产技术管理的基本知识。（2）能力结构：一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力，具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力，具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。
机电一体化技术发展与高职课程设置
课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务，以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案，毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点，以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。
机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应，具体表现在：
1.单片机课程：教学内容是以mCS-51单片机为主，而现在实用的单片机种类繁多。
2.pLC课程：我院主要讲述、实验的是小型pLC的原理、编程等，而现在不仅小型pLC被广泛使用，而且中型、大型pLC及DCS系统均已广泛使用。
3.检测与传感器课程：各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷，网络化的传感器也已出现，而课程中涉及很少。
4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。
5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开，不利于培养机电复合型人才。
6.新型的数控设备更新速度快，技术含量高，高职院校的教学实践设备相对滞后。
7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求，但教材中这些内容涉及较少，教学内容落后于生产实际。
8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍，而对于自动控制方面却很少涉及，所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。
9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如，课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件，而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。
解决的方法（1）设备方面：在经济条件允许的情况下，应购买先进设备用于教学实践环节；购买与自制相结合更新设备；学院应与企业合作，借助企业的先进设备与企业共同培养人才。（2）教师方面：应送出去深造、进修，或到企业学习，应积极开展科研开发，培养教师的关键技术技能，了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。（3）课程方面：一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快，要求课程内容实现跨课程有机融合，各门课程之间要体现合理的相互联系，以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解，形成模块，模块化课程可充分增强课程的灵活性，既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用，又便于开发新课程，以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强，为使培养目标能根据社会需求及时调整，应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程，实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。（4）教材建设：要紧跟机电一体化技术的发展，及时更新、自编、补充教材内容。（5）实践环节：应积极进行校内、校外实践基地的建设，与国内知名企业共建实验室、工作室，加强实践教学环节，以弥补理论教学上的不足。
机电一体化技术涵盖的面较宽，如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾，如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战，是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手：一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才，二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点，对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研，掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求，有针对性地合理设置课程，选择教学内容，以培养能充分满足社会需求的人才。
参考文献：
机电一体化的现状篇9
【关键词】水轮发电机组，状态监测技术，现状，展望
中图分类号：tB857+.3文献标识码：a文章编号：
前言
目前，从我国的水电站的工作方式来看，我们正处在没人值班，没人看守的运行管理状态，水轮发电机机组的运行检修方式也正从传统的、落后的计划维修阶段逐步转变成科学的、先进的状态检修阶段，而实现整个水轮发电机组状态检修是全球水电行业一直以来所追求的目标。而所谓的水电机组的状态检修就是指在机组局部或整体在运行的过程中，通过设备的物理现象对设备进行随机或定期的检测，从而判断设备的运行状态，来推断其局部或整体是否正常，以达到提前发现问题、故障的目的，从而合理的安全维修，保证设备的正常安全运行。
二．状态监测技术的应用现状
现在应用比较广泛的现代旋转机械设备状态监测与诊断技术，起先是在20世纪60年代由于军事工业和航天事业发展的需要而建立起来的，到了七八十年代逐渐完善并开始推广使用。到了九十年代，随着电子技术、信号处理、现代测试技术、计算机技术等相关科学技术的进步，各国研制出了一系列比较成熟、先进的状态运行监测系统。到目前为止，国内外发展比较成熟的状态监测系统主要有：水轮机效率在线监测技术，主变压器油气监测技术，机组振动稳定性在线监测技术，发电机气隙和磁场强度监测技术，，绝缘局放监测技术等等。水轮机的空化监测技术经过多年的研究和试验，也在慢慢走向成熟和实用。
三．状态监测的范畴
设备状态监测和诊断的关键是在线监测技术，包括信息采集、数据处理与分析、处理意见与决策。有效的在线监测可以随时掌握设备的技术状况和劣化规律，避免突发性事故和控制渐发故障的发生。故障分析的主要目的是为了使水轮发电机组诊断系统化、科学化，弥补在线监测判据的不足。故障诊断就是在在线监测的基础上，从监测数据的分析结果中提取故障的特征值，从而得到机组的运行状况，并判断机组是否会发生故障以及故障出现的原因和部位。
一个完整的状态监测系统应该包括以下子系统：1、空化气蚀状态监测子系统2、定子线棒振动监测子系统3、映机组运行状态的各种工况量监测子系统4、发电机定子绝缘状态监测子系统5、主变压器油色谱监测子系统6、水力能量参数状态监测子系统7、主变压器局部放电监测子系统8、发电机励磁系统监测子系统9、发电机空气间隙和磁场强度状态监测子系统10、机组运行稳定性监测子系统11、调速器运行状态监测子系统
但是，从目前的水轮发电机组状态监测的技术水平来看，世界上没有一个任何一个电站的状态监测系统能够将上面的监测内容全部建立，但是这是未来我们水轮发电机组的发展方向和追求目标。一个优秀的电站不仅应该努力完成以上的监测内容，还应该结合自身的能力，结合电站未来的发展方向，发展更多的监测点和监测内容，当然监测的数值不是监测的目的，通过具体的数值分析机组运行的状态、找到故障并解决，保证机组的正常运行，提高水电站的工作效率和经济效益才是我们最终追求的目标。，随着因特网技术的发展，状态监测系统采用了远程网络模式，其主要采用的访问方式有三层结构和远程访问两种，是目前典型的水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构。见图一：
图一：典型水轮发电机组状态监测系统的网络体系结构
四．水轮发电机组的监测方法
水轮发电机局部放电在线监测的关键技术之一是如何取得故障信号，根据局放在线监测传感器的安装位置，在水轮发电机组中应用较多的有两种监测方法：
1、高压出线端电容耦合监测法
在早期，用于局部放电信号监测的电容传感器容量一般都在375～1000pF范围内，此电容传感器的等效电路下限截至频率在40mHz左右，而干扰信号分量一般都远小于该频率，因此采用80pF的电容传感器，信号的信噪比较高，可以避免误警现象。而且电容容量小，传感器的体积小，寿命高，安装容易，保证了被测系统的安全性。
2、中性点耦合监测法
其理论原理是：当发电机内任何部位产生局部放电时，都会产生频率很宽的电磁波，而发电机内任何地方产生的相应的射频电流会流过中性点接地线，因而局部放电传感器安装位置可以选择在中性点接地线上。发电机主绝缘上的局部放电可以看作是一个点信号源，由局部放电所引起的电磁扰动在空间内产生的电磁波，由于发电机不同槽间电磁耦合比较弱，所以可以用传输线理论来分析脉冲在绕组中的传播，即绕组中的放电脉冲以一定的速度沿绕组传播。根据这种理论，在发电机中性点处安装宽频电流互感器，就可以监测到局部放电高频放电波形，以监测发电机内部放电量及放电量变化。在实际应用中，由于噪声信号的影响，需要有经验的操作人员才能识别局放信号，因此，这种方法难以推广使用。
状态监测过程中应注意的问题
水轮发电机组状态检修的关键就在于它的状态监测技术。目前，虽然国内外已经有了大量的对设备状态监测和故障诊断的研究，并取得了相当多了研究成果，但是比较成功的实例还是没有出现，整个系统的状态监测技术仍然存在一些问题和不足，必须进一步研究找出相应的解决措施，促进整个系统的发展完善。
1、空化监测技术
空化监测技术的目的就在于及时的监测到破坏水轮发电机组运行的主要杀手，即空化，在实施空化监测技术的时候，由于技术的不成熟，使得空化直接影响到水轮发电机组的能量特性，降低整个机组的工作效率、使机组整体的工作能力下降。同时还在一定程度上缩短了机组的检修周期，增加了检修的工作量，加大了检修的工作难度，特别是在机组工作时有泥沙磨损的时候，它的破坏程度就更深，会引起机组的振动、增加水压脉动，破坏机组运行的稳定性。
因此对水电机组空化状态实施状态监测是十分有必要的。
水轮机效率监测技术
效率是判断机组运行情况的一个重要指标，从世界范围来看，目前效率监测的主要问题就在于对其效率的准确测量，虽然超声波监测技术已经较好的运用到了水轮发电机组流量的监测过程中，但是由于水轮发电机组的独特流条件，要想实现准确的流量监测还需要一定时间的发展，还需要技术的进一步提高。
整个发电机组振动稳定性监测技术
水轮发电机组状态监测技术中比较成熟的技术就是机组振动稳定性的监测了，特别是在摆度监测技术上，更是有着较高的监测水平。但是在这个监测领域，仍然存在着一些问题，由于我国的水轮发电机组的传感器一般采用低频振动速度传感器，它的安装使用比较方便快捷，也具有较好的低频响应特性，但是它在小负荷振动和过渡的过程中很难测量准确。而且整个传感器的安装缺少统一的标准，这为状态监测制造了不少的麻烦。下面介绍一下水轮发电机组振动稳定性在
线监测测点的配置情况，见表1：
六．水轮发电机组状态在线监测的展望
目前，我国的水轮发电机组状态的在线监测技术已经比前几年有了很大的发展进步，突出表现在对机组的状态预测及分析，设备的故障判断这两方面，可以说间接的为我国近几年水力发电事业的发展做了突出贡献。但是由于我国在这方面的研究起步晚，所以在整体的技术上仍然和国外这一技术的发展有一定的差距。鉴于水电设备结构运行的复杂性，状态监测行业内部生产厂家和产品的差异性，要想真正的走上国际化轨道，实现状态监测的实用性，未来的状态监测技术必定会制定一个统一的规范和标准，从而减少因为产品质量、功能、大小等各种问题导致的设备不安全状况，促进这一行业的正常有序发展，减少恶性竞争。同时，未来这一技术的发展，也必定会明确的制定各种故障诊断的技术要求和方法、内容，让更多的人了解这一技术，掌握这一技术，为水利发电事业的发展培养一批有战斗力、有执行力的后备军。
结束语
随着社会经济的发展，外来的技术会更进一步，积累的经验也会越来越多，水轮发电机组状态的监测技术也一定会向着实用化、自动化、智能化、科学化的趋势发展，真正的做到对机器设备的运行状态了如指掌，及时的了解设备的故障和运行的问题，并且这一技术会逐步从由少数人掌握的技术发展成为大多数人都了解的并运用的设备技术。
参考文献：
[1]潘罗平周叶唐澍桂中华水轮发电机组状态监测技术的现状及展望[期刊论文]《水电站机电技术》-2008年6期
[2]刘春波何建平任继顺水轮发电机组状态在线监测现状及展望[期刊论文]《水电站机电技术》-2008年6期
[3]王忠军状态监测技术在水轮发电机组测量系统中的应用(被引用1次)[期刊论文]《大电机技术》iStiCpKU-2000年5期
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机电一体化的现状篇10
关键词：变电设备；状态检修；策略
电力系统中绝大多数断路器的操作次数都比较少，开断短路故障的机会不多，开断额定短路电流的机会非常少见。而操作和开断次数往往远低于断路器自身的寿命指标，每次开断的短路电流不可能相同，要进行正确统计非常困难。过去，对于油断路器规定短路电流允许开断次数只有2-3次，正常负荷电流的允许开断次数约200次，检修周期较短，检修频繁。但是，对于可靠性大大提高的现代高压sf6断路器，如果按照第1类指标来决定检修周期，检修周期必然会相当长。因此，只能按照第2类指标来进行决策，即长期以来推行的周期性检修，执行所谓“到期必修”。这种按运行时间制定的检修周期，只能根据长期的运行经验来决定，但会带有很大的随机性和盲目性。按照这种决策，很多性能良好的开关设备增加了不必要的检修次数，甚至可能因检修而留下隐患。
1变电开关设备的缺陷分析
××电力局的开关装备水平其近十年的高压开关缺陷进行统计。
得出以下结论：
（1）油开关缺陷所占比例较高，主要集中在油异常与跳闸达限两方面。
（2)开关机构缺陷比例较高，且主要集中在液压机构。
（3)sf6开关运行整体稳定，但气压低报警缺陷较频繁。
（4)真空开关运行整体稳定，缺陷主要集中在开关机构部分。
2变电开关设备故障规律分析
根据××电力局开关设备经过的几个不同阶段，结合近五年开关设备缺陷分类统计和典型故障分析结果看：
（1)由于油断路器的开断能力的限制和其密封性能的不足，使得其开关本体的渗油、不检修开断次数达限等规律性故障占据了主导，达到此类开关故障总数的96%左右。
（2)sf6开关总体性能稳定，故障少。特别是以abb、西门子、阿尔斯通为主的110kvsf6开关设备，其科技含量高，开断能力和防污闪能力明显提高，同时灭弧自能化使得机构功小故障少，设备相对稳定。而仅有的两台lw6-110型和35kv部分的lw8-35型国产sf6开关相对故障率较高，主要表现在sf6低气压报警。但从缺陷与典型事故可以看出sf6低气压报警是一个渐变的过程，且开关自身能检测，可以控制发展。
（3)真空开关设备的总体运行状况良好，开关本体故障较少，相对在机械引起的附件故障较多，特别是在无油化改造中采取机构沿用的做法，使zn-10系列真空开关与cd10电磁机构之间出现配合未达到最佳状态，使得其机械故障发生率有所提高，主要表现在动作频繁或连续动作的开关其传动机械易出现变形、脱销，辅助开关出现变换不到位等故障。这也是使得统计表中电磁机构故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。机构性能不稳定，也主要是一些连续动作中突发性的过程。
（4)国产液压机构(cy)的渗油、打压、暴压故障率较高。总体上看应该说sf6开关、真空开关的本体性能稳定，故障极少，即使国产lw8系列有一些问题，主要也是年泄漏率超标，其具备发展缓慢、运行中可以得到有效控制的条件。油开关本体的故障则具备明显的规律性和发展缓慢的特性。国产液压机构运行极不稳定，既具有明显的规律性的渗油，又具有突发性的暴压故障，国产弹簧操动机构则相对稳定。断路器的关合与开断故障、绝缘故障、载流故障远少于二次、机构故障。
3变电开关设备状态检修对策
根据上面的综合分析，提出采取的开关设备开展状态检修的总体策略是：
（1)sf6断路器由于其技术较先进、性能稳定、开断能力强、防污闪能力高。为此，其应完全依据：①开关触头的电寿命，既开关开断故障电流次数达到产品技术要求时进行大修；②开关机械动作次数达到产品的机械寿命时进行机构的大修；③当开关存在影响正常运行的缺陷时进行针对性消缺检修；④当开关防污能力不满足所在地的要求时进行清扫性检修或外施防污措施；⑤每三年进行一次回路电阻和微水测试。
（2)6-35kv真空断路器由于其故障基本上是由机械引起，特别是国产和无油化改造的真空开关的机构故障大多数是发生在连续动作过程中，小修对它的控制能力并不强。为此，其应完全依据：①严格控制机械动作次数，动作达限时必须及时进行检修、测试、调整；②加强对发生过连续动作开关的管理仁如出现后加速动作的开关，及时进行机械状况的检查；③加强控制回路器件的检查和调整；④加强对真空泡真空度的测试；⑤不论试验与否至少每三年应进行一次机构的检查调试，每年雷雨前有选择性的进行转动模拟试验；⑥每三年进行一次绝缘电阻、回路电阻、交流耐压测试。
（3)油断路器由于其故障有明显的规律性、普遍性和渐变性。为此，应采用①周期性小修和维护方式；②控制开关本体的开断次数，及时进行解体检查；③控制大修周期确保开关油密封性能和电气性能；④运行中每二年进行一次绝缘电阻、回路电阻、泄漏电流测试，每年进行一次绝缘油耐压试验。
（4)对于配国产液压机构，由于液压机构性能不稳定渗漏油严重维护工作量大，我们建议仍延续一年一次的小修制度和二年一次的解体检修。
（5)加强巡检及开关传动模拟试验，强化检修人员的设备状态巡检和消缺工作。首先工作重点做了调整，特别强调开关的实际动作模拟、控制回路的检查、转动部件的检查、设备附件的维护。通过每年的春季、夏季两次针对性巡检，一方面更全面掌握了设备的真实状态，做到心中有底，另一方面通过检查、维护，控制回路、转动部件的缺陷检出率明显提高，起到了提高整体状况的作用。
（6)由于开展状态检修的根本目的是降低成本、提高供电可靠性。所以，我们在进行设备个体状态评估的同时结合设备组结构、电网结构进行间隔综合评估，以实现成本最低化、供电效益最大化的目的。具体原则是：①加强户内母线设备的防污能力仁加绝缘热缩；②逐步提高电缆的绝缘等级(由8.7kv提高到12kv)；③间隔工作坚持“以小靠大”原则，统一时间减少重复停电；④对变电站一、二次设备进行综合评估，根据评估结果制定检修策略。
4结语
实施状态检修是对检修制度的一次重大改革，也是企业实现利润最大化的重要手段。供电企业在开展输变电状态检修的各方条件日益具备时，状态检修必将成为变电设备检修的主流。本文结合××电力局的运行实际，深入分析开关设备的故障规律，提出了设备状态检修的整体策略，并依此制定状态检修应用导则，在实际中得到很好的应用，指导了变电设备状态检修工作的开展。
参考文献
［1］张金萍，刘国贤等.变电设备健康状态评估系统的设计与实现［j］.现代电力，2004，21(4)：45-49.