錢國(guó)棟

身份證號(hào) 130224198311270815

淺談機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展

錢國(guó)棟

身份證號(hào) 130224198311270815

作為發(fā)展中國(guó)家,我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比工業(yè)技術(shù)水平存在一定差距,但有廣闊的機(jī)電一體化應(yīng)用空間。改革開(kāi)放以來(lái),特別是近年來(lái),受國(guó)際金融危機(jī)影響,面臨國(guó)際市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)的挑戰(zhàn),國(guó)家和企業(yè)充分認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略意義,機(jī)電一體化技術(shù)的研究、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化受到了前所未有的重視和發(fā)展。

機(jī)電一體化；現(xiàn)狀；發(fā)展

1 前言

我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在國(guó)家的高度重視和大力支持下,獲得巨大的進(jìn)步和發(fā)展,技術(shù)和產(chǎn)品的影響力和知名度大大提高。但是,我們也應(yīng)該看到我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品與日本和一些歐美國(guó)家相比,在一些領(lǐng)域還存在著一定的差距和不足,一些技術(shù)和產(chǎn)品的核心部分還沒(méi)有完全掌握,部分產(chǎn)品和技術(shù)主要依靠國(guó)外的支持產(chǎn)品才能得以研發(fā)和生產(chǎn)。因此,為了繼續(xù)提高我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和核心技術(shù)的占有率,我國(guó)還應(yīng)該繼續(xù)的鼓勵(lì)和支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā),加大力度,采用更加有效的方法和手段來(lái)促進(jìn)我國(guó)機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的研發(fā)能力。

2 機(jī)電一體化概要

機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，還將被賦予新的內(nèi)容?；咎卣骺筛爬椋簷C(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素

3.1 變換

電網(wǎng)管理中需要進(jìn)行信息交換和傳輸?shù)囊刂g，由于信息的模式不同（數(shù)字量與模擬里、串行碼與并行碼、連續(xù)脈沖與序列脈沖等），無(wú)法直接實(shí)現(xiàn)信息或能量的交流，必須通過(guò)接口完成信息或能里的統(tǒng)一。采用機(jī)電一體化系統(tǒng)就能夠更好地實(shí)現(xiàn)變換措施的執(zhí)行。變換系統(tǒng)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)全面化的電網(wǎng)自動(dòng)化管理，例如：PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)，檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。

3.2 傳遞

對(duì)于模擬傳輸系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)終端輸出的數(shù)字信號(hào)必須經(jīng)過(guò)調(diào)制后，才能傳輸。對(duì)于數(shù)字傳輸系統(tǒng)，低速的遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)必須進(jìn)經(jīng)過(guò)數(shù)字復(fù)接設(shè)備，才能接到高速的數(shù)字通道。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字傳輸系統(tǒng)所占分比重將不斷增加，信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量也將不斷提高。智能電網(wǎng)需要提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻圖像三網(wǎng)合一的信息傳輸業(yè)務(wù)，需要隨機(jī)接入的信息傳輸支持。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，智能電網(wǎng)對(duì)信息傳輸系統(tǒng)的時(shí)延要求是：變電站內(nèi)部小于1ms，其它小于500ms，同步時(shí)間偏差小于1ms。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，電網(wǎng)友好型電器的頻率響應(yīng)范圍是土5mHz，所以信息傳輸通道的頻率同步精度要小于1mHz。機(jī)電一體化系統(tǒng)在電網(wǎng)中的運(yùn)用具有較好的傳輸功能，實(shí)時(shí)性好、可靠性高、數(shù)據(jù)流量大、信息擴(kuò)充能力強(qiáng)、支持網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，將為正在穩(wěn)步推進(jìn)的調(diào)控一體化建設(shè)提供有力的通信保障；對(duì)加快智能電網(wǎng)的發(fā)展具有重要的意義。

3.3 存儲(chǔ)

電網(wǎng)系統(tǒng)管理過(guò)程中需要不斷地存儲(chǔ)信息，保證對(duì)網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)情況進(jìn)行全面地掌握，目前機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)系統(tǒng)級(jí)方式，對(duì)融合了機(jī)械、電子、控制系統(tǒng)和嵌入式軟件設(shè)計(jì)的電機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行設(shè)計(jì)。提供面向機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)工具，通過(guò)在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣子系統(tǒng)之間的交互的仿真，并創(chuàng)建虛擬原型。使得電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中能夠在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前就對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)原型進(jìn)行信息存儲(chǔ)，進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)執(zhí)行的有效作用。電網(wǎng)一體化建設(shè)后能夠提供診斷報(bào)告的數(shù)據(jù)，保證對(duì)供電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)督檢測(cè)提供有效數(shù)據(jù)，以便在供電過(guò)程中減少故障，為恢復(fù)供電，快速分析診斷事故原因提供有效依據(jù)。

4 我國(guó)機(jī)電一體化的發(fā)展對(duì)策

4.1 加強(qiáng)合作、共同發(fā)展

機(jī)電一體化技術(shù)本身就涉及許多的技術(shù)和領(lǐng)域,因此,在研發(fā)過(guò)程中,必須要有多部門、多技術(shù)、多領(lǐng)域共同來(lái)完成,加強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的合作和互助,整合各個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的力量來(lái)進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)和公關(guān),更有利于技術(shù)的創(chuàng)造和革新,對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都具有一定的意義,也是機(jī)電一體化技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展的有效途徑。

4.2 增加資金支持、加大扶持力度

可以說(shuō),對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,政府有更大的義務(wù)和責(zé)任。政府應(yīng)該為相關(guān)研究機(jī)構(gòu)提供人力、資金等方面的支持,并要促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)和系統(tǒng)的建立,加大力度宣傳機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處,吸引更多的企業(yè)去參與機(jī)電一體化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研制。

4.3 重視技術(shù)研發(fā),突破核心技術(shù)

自主研發(fā)能力和核心技術(shù)永遠(yuǎn)是機(jī)電一體化技術(shù)的中心環(huán)節(jié),具備了自主研發(fā)能力,相關(guān)的技術(shù)的革新和產(chǎn)品的生產(chǎn)就變得非常容易,突破核心技術(shù)就能夠控制機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新。因此,提高技術(shù)研發(fā)能力,掌握核心技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)發(fā)展的重要途徑。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品是多學(xué)科相結(jié)合進(jìn)行研究的成果,是多領(lǐng)域技術(shù)和科學(xué)共同發(fā)展的產(chǎn)物。毋庸置疑,機(jī)電一體化技術(shù)促進(jìn)了我國(guó)及其其他國(guó)家社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。在今后的發(fā)展過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)我國(guó)的實(shí)際條件和需求方向來(lái)有針對(duì)性的進(jìn)行研發(fā),突破我國(guó)機(jī)電一體化研究的瓶頸,盡可能的掌握機(jī)電一體化更多的核心技術(shù)。通過(guò)采取有力的手段和措施提高我國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)的研發(fā)能力和產(chǎn)品的應(yīng)用能力,提高機(jī)電一體化技術(shù)的在我國(guó)的發(fā)展空間,促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的價(jià)值。

[1]潘福鴻.基于精細(xì)化管理模式的煤礦機(jī)電設(shè)備管理優(yōu)化[J].機(jī)電信息,2012(30).

[2]韓技業(yè),劉思東,孫建軍.淺談設(shè)備管理員的主要任務(wù)[J].山東煤炭科技,2012(5).

[3]王飛.機(jī)電一體化技術(shù)在汽車中的應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè),2012(18).