機(jī)電工程技術(shù)應(yīng)用及其自動(dòng)化分析

馬禎

（大同煤礦集團(tuán)北辛窯煤業(yè)有限公司 山西省忻州市 034000）

在機(jī)電自動(dòng)化制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)和電子信息自動(dòng)化技術(shù)的有效緊密結(jié)合在工業(yè)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)制造業(yè)中一直發(fā)揮著重要的作用，在很大程度上直接促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，使機(jī)電自動(dòng)化制造技術(shù)充分發(fā)揮了其獨(dú)特的技術(shù)作用及其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，為機(jī)械設(shè)備企業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多的效益。

1 機(jī)電工程技術(shù)

1.1 機(jī)電工程技術(shù)介紹

1.1.1 我國(guó)工業(yè)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備的基本主體結(jié)構(gòu)

為了逐步提高其機(jī)電設(shè)備的硬件和性能，可以從完善和提高其構(gòu)成相關(guān)機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)的主要硬件和性能入手。硬件是機(jī)電工程技術(shù)的核心機(jī)電設(shè)備的性能構(gòu)成主要包括了硬件機(jī)電設(shè)備和相關(guān)軟件機(jī)電設(shè)備兩個(gè)重要的方面。為了推動(dòng)其機(jī)電工程軟件技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用首先需要明確地包括以下幾點(diǎn)：一是提高機(jī)械本身性能需要不斷地降低其質(zhì)量，提高其精度，提高其整體的性能，從而進(jìn)一步提高其電機(jī)的響應(yīng)速度和其運(yùn)行的效率；二是提高和優(yōu)化其電機(jī)和傳感器的性能，制作各種相關(guān)抗干擾的設(shè)備，進(jìn)一步提高其對(duì)信息處理的能力，提高其信息的轉(zhuǎn)換響應(yīng)速度和電機(jī)信息處理的質(zhì)量；三是進(jìn)一步提高其電機(jī)的傳感器和驅(qū)動(dòng)控制性能，進(jìn)一步提高其的響應(yīng)速度，盡快地實(shí)現(xiàn)其傳感器與電機(jī)控制器的轉(zhuǎn)換和集成；然后，為了能夠保證其電機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信息格式能夠具有統(tǒng)一的格式和標(biāo)準(zhǔn)，需要一個(gè)統(tǒng)一的軟件接口和設(shè)備。從事相關(guān)軟件技術(shù)開發(fā)的人員和企業(yè)應(yīng)積極開展軟件研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)和設(shè)計(jì)出符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)高效的軟件和界面。

1.1.2 機(jī)電傳感器性能的分析驅(qū)動(dòng)

驅(qū)動(dòng)機(jī)電設(shè)備的基本組成部分之一就是電動(dòng)機(jī)。目前，該類發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能還仍然存在一些問題和不足，其驅(qū)動(dòng)和響應(yīng)的程序和其運(yùn)行管理效率的水平還有待進(jìn)一步提高。因此，在傳感器技術(shù)發(fā)展的過程中，應(yīng)不斷創(chuàng)新其驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。其次是機(jī)電傳感器，抗干擾傳感器性能的好壞是直接影響機(jī)電傳感器技術(shù)性能的最直接影響因素，在機(jī)電傳感器抗干擾技術(shù)的開發(fā)和改進(jìn)中其主要的工作內(nèi)容就是提高其的抗干擾能力。最后，其中設(shè)備自動(dòng)化的關(guān)鍵部分之一就是微電子計(jì)算機(jī)，它很好地直接實(shí)現(xiàn)了機(jī)電傳感器的應(yīng)用與其他微電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用有機(jī)結(jié)合。在傳感器的應(yīng)用中，提高其發(fā)電機(jī)性能的一個(gè)關(guān)鍵部分之一是更好地提高其發(fā)電機(jī)傳輸信息的準(zhǔn)確性和快速可用性。

1.2 機(jī)電工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用意義

1.2.1 保證工業(yè)生產(chǎn)以及機(jī)械制造的安全性

目前，機(jī)電自動(dòng)化制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)完全基本取代了人工的操作，不僅大大減輕了其勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，而且大大降低了人工機(jī)械操作的復(fù)雜性和錯(cuò)誤發(fā)生率，減少了影響機(jī)械正常操作的故障和造成的人員傷亡。在機(jī)電自動(dòng)化安全檢測(cè)技術(shù)中，應(yīng)用先進(jìn)的電子信息安全檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械的全面檢測(cè)和監(jiān)控，了解機(jī)械的實(shí)際工作運(yùn)行的情況，了解可能發(fā)生機(jī)械故障的原因和隱患，找出機(jī)械可能存在的安全問題，防止機(jī)械安全事故的持續(xù)嚴(yán)重和進(jìn)一步擴(kuò)大，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全問題，解決機(jī)械安全問題，防止機(jī)械安全突發(fā)事件的持續(xù)發(fā)生對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展造成不利的影響。

1.2.2 提高工業(yè)生產(chǎn)效率

機(jī)電的自動(dòng)化信息處理技術(shù)的主要應(yīng)用范圍不但包括計(jì)算機(jī)的形式，而且還包括其他電子信息處理的技術(shù)。這些信息處理技術(shù)較為廣泛的應(yīng)用，有利于使自動(dòng)化機(jī)器能夠識(shí)別固定的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備和指令，并進(jìn)一步根據(jù)具體的指令對(duì)設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的操作，在保證生產(chǎn)自動(dòng)化產(chǎn)品的速度和準(zhǔn)確性的同時(shí)也能夠進(jìn)一步提高自動(dòng)化產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)和制造質(zhì)量。與此同時(shí)，機(jī)電的自動(dòng)化信息處理有利于企業(yè)利用精確的原理和數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)和制造各種精密儀器，減少對(duì)產(chǎn)品的誤差，減少對(duì)人力的消耗，縮短生產(chǎn)和制造的時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)量，最終保證了工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目的穩(wěn)定生產(chǎn)和效率。

1.2.3 降低能源耗損

機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，可以有效保證各種自然資源的有效綜合利用，降低了能耗，提高了資源的利用率，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)發(fā)展目的。機(jī)電自動(dòng)化本身同樣具有操作精度高的性能特點(diǎn)，可以有效地控制和防止人工錯(cuò)誤操作生產(chǎn)過程中的各種錯(cuò)誤，有效地控制和防止了不合格品的大量產(chǎn)生。此外，在現(xiàn)代工業(yè)的制造中，機(jī)電的自動(dòng)化技術(shù)還可以有效控制了廢氣和工業(yè)污水的大量排放，防止了工業(yè)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)大量污染的問題，起到有效保護(hù)了生態(tài)環(huán)境的重要作用。

2 機(jī)電工程技術(shù)中的問題

2.1 技術(shù)應(yīng)用范圍較窄

在不斷的技術(shù)發(fā)展和完善中，機(jī)電行業(yè)的自動(dòng)化已逐漸地走向成熟。但從其目前的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)來看，由于機(jī)電產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)的不成熟以及其開發(fā)成本和其開發(fā)資金的雙重限制，其自動(dòng)化的應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)尚未完成一個(gè)階段性的突破。同時(shí)，在其開發(fā)和運(yùn)行的過程中，為了合理地控制其投資的成本和其經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)其自動(dòng)化的技術(shù)創(chuàng)新也已經(jīng)產(chǎn)生了一些比較新的要求和限制。此外，機(jī)電行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)涉及的行業(yè)比較廣泛，各機(jī)電行業(yè)根據(jù)自身的行業(yè)技術(shù)特性、特點(diǎn)、發(fā)展的要求等對(duì)其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用條件有不同的適應(yīng)性和要求，技術(shù)適用條件與具體的應(yīng)用條件存在一定的矛盾。目前，不同機(jī)電行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)適應(yīng)性仍然處于明顯下降的狀態(tài)，應(yīng)用條件涉及范圍的擴(kuò)大也受到了一定的限制。

2.2 操作難度較大

機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用對(duì)其技術(shù)和操作人員專業(yè)水平有一定的要求，其應(yīng)用點(diǎn)和操作技術(shù)有一定的難度，要求從事相關(guān)技術(shù)和操作的人員熟練掌握其應(yīng)用點(diǎn)和操作的技術(shù)。在不斷發(fā)展和推進(jìn)火力發(fā)電機(jī)設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用過程中，為了完善和提高其機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化的技術(shù)水平，其機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)往往傾向于標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致其操作系統(tǒng)的復(fù)雜性，給其操作管理人員的正常操作和運(yùn)行帶來一定的困難。另外，它的自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)過于寬泛和籠統(tǒng)，缺乏一定的操作針對(duì)性，使得不同應(yīng)用對(duì)象的自動(dòng)化操作出現(xiàn)不同操作類型的安全問題。如果不能有效保證其操作的安全標(biāo)準(zhǔn)化，就很難有效保證其自動(dòng)化設(shè)備的正常、安全、有效的運(yùn)行。

3 機(jī)電工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在機(jī)械制造中的應(yīng)用

在我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展中，社會(huì)各界對(duì)于機(jī)械食品包裝制造業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)水平和對(duì)資源的利用率提出了更為嚴(yán)格的生產(chǎn)技術(shù)要求?；谶@一嚴(yán)格的要求，有關(guān)的單位和企業(yè)需要不斷地引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化和機(jī)電工程的自動(dòng)化技術(shù)，需要將其他新的食品包裝生產(chǎn)過程信息技術(shù)和其他高新技術(shù)信息技術(shù)更好地結(jié)合應(yīng)用起來，大力地幫助自動(dòng)化生產(chǎn)，使食品包裝機(jī)械的自動(dòng)化能夠較為全面地響應(yīng)食品包裝制造業(yè)的各個(gè)方面。與制造業(yè)傳統(tǒng)的機(jī)械手工操作技術(shù)相比，機(jī)電工程和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用具有無可比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。如果這項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)能夠得到廣泛應(yīng)用，將在許多各個(gè)方面大大提高食品包裝制造機(jī)械生產(chǎn)過程的操作精度和食品包裝制造的效率。因此，在未來食品機(jī)械制造業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展中，機(jī)電自動(dòng)化和工程技術(shù)較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展是一個(gè)必然趨勢(shì)。

3.2 在智能制造中的應(yīng)用

在我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的發(fā)展中，許多的生產(chǎn)機(jī)械企業(yè)都采用了自動(dòng)化的生產(chǎn)線和智能化生產(chǎn)的機(jī)械，主要是采用了微電子技術(shù)軟件中的嵌入式光電子自動(dòng)控制系統(tǒng)和先進(jìn)的人機(jī)交互界面的控制系統(tǒng)等裝置，有效地管理和控制各種的生產(chǎn)設(shè)備和過程。這項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用廣泛，例如移動(dòng)計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)等已經(jīng)基本較為全面地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的生產(chǎn)線，而大多數(shù)的智能生產(chǎn)機(jī)械制造企業(yè)主要是應(yīng)用移動(dòng)計(jì)算機(jī)的控制技術(shù)系統(tǒng)集成各種生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備，不但實(shí)現(xiàn)了集成化的管理，而且實(shí)現(xiàn)了集約化、網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)。

3.3 鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用

隨著工業(yè)電力電子技術(shù)和工業(yè)微電子控制技術(shù)的不斷的快速發(fā)展，交流電氣傳動(dòng)的技術(shù)也在工業(yè)中被迅猛地應(yīng)用和發(fā)展。由于具有交流傳動(dòng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，交流電氣傳動(dòng)的技術(shù)逐漸完全取代了電氣傳動(dòng)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)字化的發(fā)展，達(dá)到了系統(tǒng)矢量傳動(dòng)控制的智能化目的，促進(jìn)了系統(tǒng)矢量控制功能的得到充分發(fā)揮。對(duì)于開放式的控制設(shè)備管理系統(tǒng)，主要的目的是通過支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行信息交換控制過程，達(dá)成了共識(shí)，并根據(jù)其相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，能夠基本完全兼容不同行業(yè)和廠家的智能控制產(chǎn)品，具有良好的信息資源共享能力。開放式的控制設(shè)備管理這一系統(tǒng)，主要是利用了工業(yè)方面相關(guān)的較先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了控制設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)管理中心計(jì)算機(jī)的自動(dòng)互聯(lián)目的，通過控制室控制的設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)和總線過程儀表的自動(dòng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了控制與管理和測(cè)量的互聯(lián)和一體化。對(duì)于工業(yè)分布式控制系統(tǒng)，主要是采用一臺(tái)工業(yè)中央計(jì)算機(jī)可以控制多個(gè)過程儀表進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)控和實(shí)現(xiàn)智能控制。

3.4 在設(shè)備檢修方面的應(yīng)用

為了更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)正常運(yùn)行設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控和及時(shí)的維護(hù)，我們首先將自動(dòng)化機(jī)械維修技術(shù)與機(jī)電的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而可以使機(jī)械制造設(shè)備的正常運(yùn)行監(jiān)控實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電的自動(dòng)化。該技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備的維護(hù)過程中的廣泛應(yīng)用有利于對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果我們的設(shè)備在正常運(yùn)行中突然出現(xiàn)了問題，可以快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)存在的問題并及時(shí)分析解決問題產(chǎn)生的可能性和原因，有助于盡早的發(fā)現(xiàn)和及時(shí)解決存在的問題，提高發(fā)現(xiàn)和解決潛在安全問題的工作效率，減少潛在安全問題的可能發(fā)生。機(jī)電的自動(dòng)化在機(jī)械制造設(shè)備的維修過程中起到極其重要的作用與廣泛的應(yīng)用，其有助于降低設(shè)備和機(jī)械制造在生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)和故障發(fā)生概率，及時(shí)分析解決存在的問題，降低了問題發(fā)生和擴(kuò)大的可能發(fā)生概率，并在運(yùn)行設(shè)備正常停用時(shí)檢驗(yàn)一下設(shè)備本身的安全性能。

4 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化方向

4.1 模塊化發(fā)展

鑒于現(xiàn)代機(jī)電工程和自動(dòng)化技術(shù)的巨大潛力和優(yōu)勢(shì)，近年來在各個(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。在我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)信息技術(shù)水平不斷提高的時(shí)代背景下，在我國(guó)現(xiàn)代機(jī)電工程信息技術(shù)和現(xiàn)代自動(dòng)化信息技術(shù)的快速發(fā)展中，模塊化發(fā)展是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向和趨勢(shì)之一，有利于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)間的信息技術(shù)合作與共同融合，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)間有效的合作，縮短信息技術(shù)產(chǎn)品自主研發(fā)的時(shí)間，促進(jìn)各信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)的發(fā)展。因此，模塊化技術(shù)在高速發(fā)展的同時(shí)也有利于促進(jìn)各產(chǎn)業(yè)間的現(xiàn)代信息技術(shù)融合和共同的發(fā)展。

4.2 智能化發(fā)展

在我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展過程中，智能機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，例如機(jī)械工業(yè)應(yīng)用的智能機(jī)器人技術(shù)是一種先進(jìn)的機(jī)電一體化機(jī)器人技術(shù)，它有效地集成了先進(jìn)的人工智能傳感器技術(shù)、仿生傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)等多種先進(jìn)技術(shù)，智能制造機(jī)器人的技術(shù)主要是控制論、傳感器等技術(shù)和新一代信息技術(shù)的有機(jī)綜合。目前我國(guó)在這方面已經(jīng)取得了歷史性的巨大成就，極大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，減少了人力的投入，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，機(jī)電科學(xué)自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)技術(shù)能夠大大提高機(jī)械設(shè)備的制造生產(chǎn)效率，從而在一定程度上降低設(shè)備的生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高對(duì)原材料的綜合利用率。因此，我們要進(jìn)一步大力發(fā)展機(jī)電科學(xué)自動(dòng)化相關(guān)的技術(shù)，勇于創(chuàng)新，在機(jī)械工業(yè)原有的基礎(chǔ)上積極引進(jìn)一大批先進(jìn)的機(jī)械科學(xué)自動(dòng)化技術(shù)。