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机电一体化技术在自动控制中的应用

机电一体化技术是以信息化技术为基础,将电子、机械等多种学科相互结合,最终所衍生的技术。得益于机电一体化技术的应用,国家各领域生产效率明显提高,收益显著提升,国家经济的发展速度也在此基础上不断提升。可见,在信息化技术下,机电一体化技术的应用具有较高价值。掌握技术手段运用方法,是进一步对技术进行推广的关键,因此,有必要对此展开研究。
1、机电一体化的特点
机电一体化技术包含多种内容,(1)此技术充分融合了电子技术,是以电子技术为主要依托,遵循以往生产规律而形成的一项技术。(2)此技术同样融入了机械技术,强调按照机械技术的原理,借助其他技术的优势,保证机械设备可在稳定的情况下自动运行。(3)机电一体化技术,同样包含计算机技术。将计算机应用到生产的过程中,能够有效提高生产效率,并能够实现对生产全过程的监督以及检测,确保可及时发现异常,高效率、高质量地完成作业。
机电一体化技术特点,体现在以下方面:
(1)高效率:基于机电一体化技术进行生产,能够有效提高生产效率,相对于传统人工生产模式而言,可省略大量操作步骤,故单位时间内产量更高,单位产量下时间更短。(2)少故障:机电一体化技术的应用,可有效实现对生产全过程的监测,当发现异常信息后可立即处理,从而实现对故障的控制,减少安全风险发生率。(3)精细化:相对于人工控制而言,机电一体化技术下,计算机成为控制生产过程的关键。鉴于计算机技术具有精细化的特点,因此,生产过程同样较为精细,参数控制准确。
2、信息化技术与机电一体化技术的应用
建筑工程。建筑工程施工的过程中,需要应用混凝土、钢筋等大量材料。当前常见的装配式建筑,对材料种类要求更多。此外,建筑领域同样对材料质量要求较为严格,需严格控制参数误差,方可满足建设需求。将机电一体化技术应用到建筑材料的生产过程中,可达到提高建筑材料生产质量的目的。例如:在对钢筋材料进行生产的过程中,可将钢筋的直径、长度等相关参数输入至计算机中,并开启机电一体化控制系统,系统运行后所生产的钢筋材料,其参数通常与计算机设置参数一致,因此,材料质量通常较高。
数控机床。信息化技术下,机电一体化技术同样可被应用到数控机床中。以往的机床,以人工控制为主。数控机床的出现,为生产效率的提升提供了保证,但同时也对用于控制机床的计算机系统功能提出了更高的要求。将机电一体化技术应用到数控机床中后,机床可在计算机的控制下,更加稳定的运行。同样,机床中的各项机械设备以及电子设备同样会被计算机所控制,设备的运行工况、参数调整、故障检修等,均可通过机电一体化技术而完成。
钢铁行业。将机电一体化技术应用到钢铁行业,可有效控制钢铁产能,一方面保证钢铁行业生产质量,另一方面满足国家对产业结构调整的要求。例如:在生产的过程中,钢铁行业可以引进计算机集成系统,系统中,通常输入了钢铁生产的固定流程,并且具有钢铁产量计算与控制功能。系统运行后,整个生产环节,均可按照计算机的设定而自动运行。另外,钢铁行业同样可以应用现场总线技术,为设备链路提供通信,据此使生产信息能够更加准确的传递。
工业机器人。工业机器人精密度高,构成复杂,包括传动系统、轴电机、核心部件等多种。机电一体化技术的应用,可实现对以上多个构成部分的控制,从而使机器人的功能得到充分发挥。以传统系统为例:以往的工业机器人,运动方式同样为直线式,此类型机器人可用于搬运物料,可在轴的驱动下完成各项动作,并通过各构成部件实现对动作的传递。传统系统的功能,便在于传递动作。如系统存在异常,导致运动精细度下降,则会严重影响机器人的功能。在机电一体化技术下,传统系统的每一项参数、机器人的每一个动作、动作时间,以及动作与系统的配合情况,均可基于技术的支持而逐渐精细化。此时,机器人运行的精确度将明显提升,工作效率也将有所提高。
医疗设备。医疗卫生领域中所用设备种类丰富、功能众多,且精密度高。将机电一体化技术应用到诊断、检验以及治疗设备中,均可帮助改善设备功能,从而满足患者的疾病诊治需求。以诊断仪器为例:在治疗设备中,脑电图仪器较为常用,借助机电一体化技术,上述设备可对患者的头部神经放电情况进行监测,并通过折线图的方式将其呈现,医生通过对脑电图的观察,便可实现对设备的诊断。再例如手术机器人设备,更是使机电一体化技术在医疗领域中的运用得到升华。该设备的操作部分已经完全取代了人手的功能,而精确度和稳定性却远远高于人手的动作,更是实现了远程操作。由于机电一体化技术具有准确度高的特点,只要设备本身硬件无异常,在诊断和治疗过程中,所得到的结果便可真实反映患者的病情和提高患者康复率,并给病患降低痛苦。从而使医院对疾病的诊断和治疗更为精确、效率更高、治愈率大大提升。
3、机电一体化技术的展望
环保节能。在信息化技术的支持下,机电一体化技术将向着绿色环保的方向发展。之所以产生上述发展趋势,与当前国家强调可持续发展、节能减排、环境保护等观念为主。工业生产的过程中,必然消耗一定能源。以往的机电一体化技术,虽然可帮助生产过程持续、高效率进行,但并未从能源使用量的角度出发,对生产过程进行优化,导致工业生产的过程依然需要消耗大量能源。未来,应对机电一体化技术优化,使其环保效果得到改善。
模块化。未来,在信息化技术支持下,机电一体化技术将向着模块化方向发展。实现产品精细化分工,在工业企业中形成模块机构,加快产品研发,提升产品附加值。机电一体技术模块化发展是必然趋势,满足电子系统运行需要,有效识别、诊断系统故障,提高故障检修效率,保证设备稳定运行。未来,在信息技术推动下,升级改造机电一体化技术模块化设备,经济效果显著,可有效规避资金风险。
信息化。未来,在信息化技术应用发展过程中,可持续加快机电一体化技术信息化建设进程,展现信息化优势,将机电一体化机械设备进行连接,实现互联互通,实时监测精密仪器动态检测,及时发现故障隐患,便于检修作业开展,短时间内恢复机电一体化机械设备运行。随着信息化水平提升,实现远程监测,满足生产需要,提高产品质量,未来,机电一体化技术设备的联网功能将发挥巨大作用。
智能化。机电一体化技术设备智能程度将不断提升,信息化技术支撑下,衍生机器人技术、数控技术等智能化技术,实现机电一体化技术创新,联合应用大数据技术、云计算技术、物联网等新一代信息技术,进一步提升机电一体化技术设备应用性能,促使工业生产效率提升,保证经济效益。
4、结语
本文探讨信息化技术与机电一体化技术的运用,为钢铁、医疗、数控机床等各领域的发展提供了指导,可帮助各行业进一步引进并推广技术,充分发挥技术的作用,从而提高各领域成长速度。未来,建议各行业充分认识到机电一体化技术手段的价值,在引进的同时,通过技术研发等方式对其进行优化与改进,使此技术向着节能、模块化、信息化以及智能化的方向发展。

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