機(jī)電一體化的發(fā)展與應(yīng)用畢業(yè)論文

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p><b>　　緒論4</b></p><p>　　機(jī)電一體化的基本概念5</p><p>　　1.1 基本概念5</p><p>　　1.2

2、機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性5</p><p>　　1.3 機(jī)電產(chǎn)品的分類6</p><p>　　第二章 機(jī)電化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn)8</p><p>　　機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢9</p><p><b>　　3.1智能化9</b></p><p><b>　　3.2人性化9</b&

3、gt;</p><p><b>　　3.3系統(tǒng)化10</b></p><p><b>　　3.4模塊化10</b></p><p><b>　　3.5數(shù)字化10</b></p><p>　　3.6 網(wǎng)絡(luò)化10</p><p><b>　

4、　3.7微型化11</b></p><p>　　3.8 綠色化11</p><p>　　3.9 集成化12</p><p>　　3.10 自源化12</p><p>　　第四章 典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢13</p><p>　　4.1 數(shù)控機(jī)床13</p><p>　

5、　4.2 自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線13</p><p>　　第五章 機(jī)電一體化的核心技術(shù)15</p><p>　　第六章 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢16</p><p>　　6.1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程16</p><p>　　6.2 機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀16</p><p>　　6.3 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

6、17</p><p>　　第七章 機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域18</p><p>　　7.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用18</p><p>　　7.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用18</p><p>　　7.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用18</p><p>　　7.4 在重工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用19</p>&

7、lt;p>　　7.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)20</p><p>　　7.6 交流傳動(dòng)技術(shù)20</p><p>　　7.7 數(shù)控機(jī)床20</p><p>　　7.8 柔性制造系統(tǒng)（FMS）21</p><p>　　7.9 工業(yè)機(jī)器人21</p><p>　　我國機(jī)電產(chǎn)品概況22</p>

8、<p>　　8.1 缺乏核心技術(shù)是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的軟肋22</p><p>　　8.2 技術(shù)壁壘是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的新攔路虎22</p><p>　　8.3 升值對出口企業(yè)的影響23</p><p>　　8.4 缺乏全面、系統(tǒng)的并且實(shí)時(shí)性的專業(yè)信息平臺(tái)23</p><p>　　8.5 我國技術(shù)法規(guī)體系、市場管理體系

9、不完善，監(jiān)督力度不強(qiáng)24</p><p><b>　　總結(jié)25</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p>　　摘　要 隨著科學(xué)技術(shù)日益走向整體化、交叉化和數(shù)字化以及微電子技術(shù)信息技術(shù)的迅速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。機(jī)電一體化技術(shù)是跨學(xué)科技術(shù)，其發(fā)展趨勢是光機(jī)電

10、一體化、柔性化、智能化、仿生物系統(tǒng)化、微型化。其產(chǎn)品功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實(shí)現(xiàn)的。機(jī)電一體化是一種復(fù)合技術(shù)，是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)、信息技術(shù)互相滲透的產(chǎn)物，是機(jī)電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。</p><p>　　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)的不但發(fā)展，還將披賦予新的內(nèi)容。但其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜臺(tái)運(yùn)用機(jī)械技來．微電子技術(shù)。自動(dòng)控

11、制技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)．信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)，電力電子技術(shù)、接口技術(shù)，信息變換技術(shù)以廈軟件編程技術(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，高品質(zhì)，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)工作技術(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?！　∫虼?quot;機(jī)電一體化"涵蓋技術(shù)和產(chǎn)品兩個(gè)方面。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的

12、一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技米，微電子技術(shù)以菔其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化，仍屬傳統(tǒng)機(jī)械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后，其中的鍰電子裝置除可取代某學(xué)機(jī)械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動(dòng)檢測．自動(dòng)處理信息，自動(dòng)顯示記錄．自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制自動(dòng)診斷與保護(hù)等。即機(jī)</p><p>　　

13、緒 論 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，引起了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的

14、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)，信邑技術(shù)，傳感柵4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)．合理配置與面局各功能單元，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)。</p><p>　　第一章 機(jī)電一體化的基本概念1.1

15、基本概念 機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展

16、使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。機(jī)電一體化是在以機(jī)械、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為主的多門學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學(xué)科，而機(jī)電一體化產(chǎn)品是在機(jī)械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)1.

17、2 機(jī)電產(chǎn)品的優(yōu)越性與傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品相比，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性：1</p><p>　　使用性能改善 機(jī)電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機(jī)電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預(yù)設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)可重復(fù)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作。高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學(xué)模型以及外界參數(shù)的變化隨機(jī)自尋最佳工作程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)最優(yōu)化操作

18、。4. 具有復(fù)合功能并且適用面廣 機(jī)電一體化產(chǎn)品跳出了機(jī)電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復(fù)合技術(shù)和復(fù)合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動(dòng)化程度大大提高。機(jī)電一體化產(chǎn)品一般具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)校驗(yàn)、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強(qiáng)。例如，電子式空氣斷路器具有保護(hù)特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時(shí)電流的測量、顯示和故障自動(dòng)診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴(kuò)大。

19、5.機(jī)電一體化產(chǎn)品的安裝調(diào)試更方便</p><p>　　機(jī)電一體化產(chǎn)品的安裝調(diào)試可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲(chǔ)功能的機(jī)電一體化產(chǎn)品， 可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個(gè)代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作

20、。機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化檢驗(yàn)和自動(dòng)監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動(dòng)采取措施，使工作恢復(fù)正常。1.3 機(jī)電產(chǎn)品的分類 機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類：1. 數(shù)控機(jī)械類 主要產(chǎn)品包括數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)以及全自動(dòng)洗衣機(jī)等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。2. 電

21、子設(shè)備類 主要產(chǎn)品包括電火花加工機(jī)床、線切割機(jī)、超聲波加工機(jī)以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。3.機(jī)電結(jié)合類 產(chǎn)品包括自動(dòng)探傷機(jī)、形狀自動(dòng)識別裝置、CT 掃描診斷</p><p>　　下面以Li／MnO，扣式電池生產(chǎn)線為例說明機(jī)電一體化在制造業(yè)方面的應(yīng)用?！　i／Mn0．扣式電池生產(chǎn)線根據(jù)工藝路線一般包含上負(fù)極片．加隔膜紙，洼電解維、上正檻片，滲透，上正極殼以及封口等幾道

22、工序．Li／MnO，扣式電池自動(dòng)組裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)中采用PLC毪行控制，觸摸系統(tǒng)中使用了大量的傳感器．用于檢測生產(chǎn)線的工作狀態(tài)，該系統(tǒng)具有控制系統(tǒng)故障診斷、機(jī)械裝置故障報(bào)警，氣動(dòng)故障自動(dòng)監(jiān)測，次品檢測與自動(dòng)剔除，沖床人身安壘自動(dòng)監(jiān)羽4等功能。在PLc控制系統(tǒng)中，主要的檢耦4元件有對射光電開關(guān)、漫反射光電開關(guān)、接近開關(guān)、磁性開關(guān)．壓力傳感器，行程開關(guān)等，執(zhí)行部件主要有電機(jī)，氣缸．振動(dòng)料斗，海霸泵、沖床．聲光報(bào)警器以及狀態(tài)顯示燈等。

23、軟件設(shè)計(jì)部分應(yīng)用OMRON編程軟件Cx—Programmer進(jìn)行編程。并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了Li／MnO，扣式電抱負(fù)極自動(dòng)環(huán)圈機(jī)、負(fù)極自動(dòng)焊網(wǎng)機(jī)等一系列產(chǎn)品．對促進(jìn)Li／Mn0，扣式電池生產(chǎn)線的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。 </p><p>　　第二章 機(jī)電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點(diǎn) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實(shí)現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品具有自

24、動(dòng)化、智能化和多功能的特性，而實(shí)現(xiàn)這種多功能一般需要機(jī)電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動(dòng)力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實(shí)現(xiàn)這些功能的各個(gè)組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機(jī)電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。1．機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)電一體化產(chǎn)品的機(jī)械系統(tǒng)包括機(jī)身、框架、機(jī)械傳動(dòng)和聯(lián)接等機(jī)械部分。這部分是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)， 因此對機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求， 需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工等方面更加嚴(yán)格。</p><p>

25、;　　2.動(dòng)力系統(tǒng) 動(dòng)力系統(tǒng)為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供能量和動(dòng)力功能，去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作以完成預(yù)定的主功能。動(dòng)力系統(tǒng)包括電、液、氣等動(dòng)力源。機(jī)電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路等。3.傳感與檢測系統(tǒng) 傳感器的作用是將機(jī)電一體化產(chǎn)品在運(yùn)行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時(shí)利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進(jìn)行測定，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供運(yùn)行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一

26、般由測量儀器或儀表來實(shí)現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與連接、檢測精度高、抗干擾等。4.信息處理及控制系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能和性能要求，信息處理及控制系統(tǒng)接收傳感與檢測系統(tǒng)反饋的信息，并對其進(jìn)行相應(yīng)的處理、運(yùn)算和決策，以對產(chǎn)品的運(yùn)行施以按照要求的控制，實(shí)現(xiàn)控制功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品中，信息處理及控制系統(tǒng)主要是由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件以及相應(yīng)的接口所組成。5.執(zhí)行機(jī)構(gòu) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)在控制信息的作用下完成要求的動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)

27、品的主功能。機(jī)電一體化產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般是運(yùn)動(dòng)部件，常采用機(jī)械、電液、氣動(dòng)等機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)因機(jī)電一體化產(chǎn)品的種類和作業(yè)對象不同</p><p>　　第三章 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢</p><p>　　機(jī)電一體他是集機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、信息處理、光學(xué)、等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴井促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。進(jìn)入2 l世紀(jì)，在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向中，最主要的是：智能化

28、，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，微型化，綠色化，下文對此略加探討：</p><p>　　3.1 智能化　　智能化是2l世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的1一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視．機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所攪的。智能化”是對機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能，運(yùn)籌學(xué)．計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想，新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理

29、、邏輯思維，自主決鑲等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然．使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機(jī)電一俸化產(chǎn)品賦有低級智能或入的部分智能，則是完全可能而又必要的。　 智能化是機(jī)電一體化與傳統(tǒng)機(jī)械自動(dòng)化的主要區(qū)別之一，也是21世紀(jì)機(jī)電一體化的發(fā)展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機(jī)的高性能化、傳感器系統(tǒng)的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創(chuàng)造了條件，有力地推動(dòng)著機(jī)電一體化產(chǎn)品向智

30、能化方向發(fā)展。智能機(jī)電一體化產(chǎn)品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動(dòng)。要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在C</p><p><b>　　3.2 人性化　　</b></p><p>　　人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在

31、色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說更自然，更接近生活習(xí)慣。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)化　　系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)一步采用

32、開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進(jìn)行任意的剪裁和組合，同時(shí)尋求實(shí)現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能大大加強(qiáng)，一般除RS232等常用通信方式外，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程及多系統(tǒng)通信聯(lián)網(wǎng)需要的局部網(wǎng)絡(luò)正逐漸被采用。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機(jī)電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)一些生物體優(yōu)良的構(gòu)造研究某種新型機(jī)體，使其向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。　　</p>

33、<p>　　3.4 模塊化　　模塊化也是機(jī)電一體化產(chǎn)品的一個(gè)發(fā)展趨勢，是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、信息接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的事，它需要制訂一系列標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。機(jī)電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。 由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)

34、準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開發(fā)出新的產(chǎn)品。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。　　</p><p>　　3.5 數(shù)字化　　微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和

35、機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路．如虛擬鹼計(jì)，計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性．易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)?！　?.6 網(wǎng)絡(luò)化　　20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技采等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)，工業(yè)生產(chǎn)，政治，軍事、教育義舉人幺百常生活都帶來了巨大的變革。各種踟絡(luò)將壘球經(jīng)濟(jì)，生產(chǎn)連成一片，企業(yè)

36、間的競爭也將壘球化．機(jī)電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨(dú)到，質(zhì)量可靠，很快就會(huì)暢銷壘球。由于網(wǎng)絡(luò)的普廈．基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢，利用家庭剛絡(luò)(home 11et)將備種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)(computer integrated appliancesysteIll，cIAs)，使人們在家里分享備種

37、高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此，機(jī)電</p><p>　　3.7 微型化　　微型化興起干20世紀(jì)80年代末．指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMs)，泛指幾何尺寸不超過lcm，的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米，納米級發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小，耗能步，運(yùn)動(dòng)靈瑤．在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微扎電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)．微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精

38、細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。 微型機(jī)電一體化系統(tǒng)高度融合了微機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和軟件技術(shù)，是機(jī)電一體化的一個(gè)新的發(fā)展方向。國外稱微電子機(jī)械系統(tǒng)的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發(fā)展。由于微機(jī)電一體化系統(tǒng)具有體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，可進(jìn)入一般機(jī)械無法進(jìn)入的空間并易于進(jìn)行精細(xì)操作，故在生物醫(yī)學(xué)、航空航天、信息技術(shù)、工農(nóng)業(yè)乃至國防等領(lǐng)域，都有廣闊的應(yīng)用前景。目前，利用半導(dǎo)體器件制

39、造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級的機(jī)械元件。 微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制</p><p><b>　　3.9 集成化　　</b></p><p>　　集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同

40、時(shí)處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)?！　?.10 自源化　　</p><p>　　是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一

41、體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。</p><p>　　第四章 典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢</p><p>　　4.1 數(shù)控機(jī)床 目前我國是全世界機(jī)床擁有量最多的國家（近320萬臺(tái)），但數(shù)控機(jī)床只占約5％且大多數(shù)是普通數(shù)控（發(fā)達(dá)國家數(shù)控機(jī)床占10％）。近些年來數(shù)控機(jī)床為適應(yīng)加工技術(shù)的發(fā)展，在以下幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域都有巨大進(jìn)步。1、高速化。&l

42、t;/p><p>　　由于高速加工技術(shù)普及，機(jī)床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉(zhuǎn)速有3000～4000r/min提高到8000～10000r/min；銑床和加工中心主軸轉(zhuǎn)速由4000～8000r/min提高到12000～40000r/min以上；快速移動(dòng)速度由過去的10～20m/min提高到48m/min，60m/mni，80m/min，120m/min；在提高速度的同時(shí)要求提高運(yùn)動(dòng)部件起動(dòng)的加速度，由過去一般機(jī)床

43、的0.5G（重力加速度）提高到1.5G～2G，最高可達(dá)15G；直線電機(jī)在機(jī)床上開始使用，主軸上大量采用內(nèi)裝式主軸電機(jī)。2、高精度化。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的定位精度已由一般的0.01～0.02mm提高到0.008左右；亞微米級機(jī)床達(dá)到0.0005mm左右；納米級機(jī)床達(dá)到0.005～0.01um；最小分辨率為1nm（0.000001mm）的數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床已問世。 數(shù)控中兩軸以上插補(bǔ)技術(shù)大大提高，納

44、米級插補(bǔ)使兩軸聯(lián)動(dòng)出的圓弧都可以達(dá)到1u的圓度，插補(bǔ)前多程序預(yù)讀，大大提高了插補(bǔ)質(zhì)量，并可進(jìn)行自動(dòng)拐角處理等。3、復(fù)合加工，新結(jié)構(gòu)機(jī)床大量出現(xiàn)。</p><p>　　如5軸5面體復(fù)合加工機(jī)床，5軸5聯(lián)動(dòng)加工各類異形零件。同時(shí)派生出各種新穎的機(jī)床結(jié)構(gòu)，包括6軸虛擬軸機(jī)床，串并聯(lián)絞鏈機(jī)床等，采用特殊機(jī)械結(jié)構(gòu)，數(shù)控的特殊運(yùn)算方式，特殊編程要求。4、使用各種高效特殊功能的刀具使數(shù)控機(jī)床“如虎添翼”。</p>

45、;<p>　　如內(nèi)冷轉(zhuǎn)頭由于使高壓冷卻液直接冷卻轉(zhuǎn)頭切削刃和排除切屑，在轉(zhuǎn)深孔時(shí)大大提高效率。加工剛件切削速度能達(dá)1000m/min，加工鋁件能達(dá)5000m/min。5、數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床的開放性和聯(lián)網(wǎng)管理已是使用數(shù)控機(jī)床的基本要求，它不僅是提高數(shù)控機(jī)床開動(dòng)率、生產(chǎn)率的必要手段，而且是企業(yè)合理化、最佳化利用這些制造手段的方法。因此，計(jì)算機(jī)集成制造、網(wǎng)絡(luò)制造、

46、異地診斷、虛擬制造、并行工程等等各種新技術(shù)都在數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)上發(fā)展起來，這必然成為21世紀(jì)制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要潮流。4.2 自動(dòng)機(jī)與自動(dòng)生產(chǎn)線　　在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活中廣泛使用的各種自動(dòng)機(jī)械、自動(dòng)生產(chǎn)線及各種自動(dòng)化設(shè)備，是當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的又一具體體現(xiàn)。如：2000～80000瓶/h的啤酒自動(dòng)生產(chǎn)線；18000～120000瓶/h的易拉罐灌裝生產(chǎn)線；各種印刷包裝生產(chǎn)線；郵政信函自動(dòng)分撿處理生產(chǎn)線；易拉罐自動(dòng)生產(chǎn)線；FEBOPP

47、型三層共擠雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線等等，這些自動(dòng)機(jī)或生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用了現(xiàn)在電子技術(shù)與傳感技術(shù)。如可編程序控制器，變頻調(diào)速器，人機(jī)界面控制裝置與光電控制系統(tǒng)等。我國的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線產(chǎn)品的水平，比10多年前躍升了一大步，其技術(shù)水平已達(dá)到或超過發(fā)達(dá)國家上一世紀(jì)80年代后期的水平。使用這些自動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)線的企業(yè)越來越多，對維護(hù)和管理這些設(shè)備的相關(guān)人員的需求也越來越多。 </p><p>　　第五章 機(jī)電

48、一體化的核心技術(shù)　　　　機(jī)電一體化包括軟件和硬件兩方面技術(shù)。硬件是由機(jī)械本體、傳感器、信息處理單元和驅(qū)動(dòng)單元等部分組成。因此，為加速推進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展，必須從以下幾方面著手。1. 機(jī)械本體技術(shù)　　機(jī)械本體必須從改善性能、減輕質(zhì)量和提高精度等幾方面考慮?，F(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質(zhì)量除了在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)，還應(yīng)考慮利用非金屬復(fù)合材料。只有機(jī)械本體減輕了重量，才有可能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的小型化，進(jìn)而在控制方面改善快速響應(yīng)

49、特性，減少能量消耗，提高效率。2. 傳感技術(shù)　　傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關(guān)系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發(fā)展非接觸型檢測技術(shù)。3. 信息處理技術(shù)　　機(jī)電一體化與微電子學(xué)的顯著進(jìn)步、信息處理設(shè)備（特別是微型計(jì)算機(jī)）的普及應(yīng)用緊密相連。為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化，必須提高信息處理設(shè)備的可靠性，包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備的可靠性和分時(shí)處理的輸

50、入輸出的可靠性，進(jìn)而提高處理速度，并解決抗干擾及標(biāo)準(zhǔn)化問題。4. 驅(qū)動(dòng)技術(shù)　　電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已被廣泛采</p><p>　　第六章 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢 機(jī)電一體化技術(shù)是面向應(yīng)用的跨學(xué)科的技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等有機(jī)融合、相互滲透的結(jié)果。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更日新月異。6.1 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程 “機(jī)電一體化”這個(gè)詞是日本安川電

51、機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊時(shí)最先創(chuàng)用的。當(dāng)時(shí)及70年代，人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將“機(jī)電一體化技術(shù)”與“機(jī)械電子學(xué)”并用，近年來“機(jī)電一體化”更流行使用。 80年代，信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提高，為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用，典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人和汽車的電子控制系統(tǒng)等。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械—電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、振動(dòng)控制和保險(xiǎn)氣袋等

52、方面獲得廣泛應(yīng)用。 信息技術(shù)驅(qū)使機(jī)械系統(tǒng)在不同程度上利用數(shù)據(jù)庫，連洗衣機(jī)和其他消費(fèi)品也用上了數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。這樣，對機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的探索、成型和系統(tǒng)集成以及并行工程設(shè)計(jì)和控制的實(shí)施日顯重要。此外，光學(xué)也進(jìn)入了機(jī)電一體化，產(chǎn)生了“光機(jī)電一體化”的新領(lǐng)域。</p><p>　　7.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來

53、獲得競爭優(yōu)勢的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)

54、數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。</p><p>　　7.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競爭能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃?/p>

55、包裝生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國內(nèi)、國際競爭能力。</p><p>　　7.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用 1. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。目前許多企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過程自動(dòng)化，但這種“自動(dòng)化孤島”式的單機(jī)自動(dòng)化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)

56、生產(chǎn)的要求。未來重工業(yè)企業(yè)競爭的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力?！　IMS的實(shí)現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合，而是全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集

57、成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。</p><p>　　2. 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。 3. 交流傳動(dòng)技術(shù) 隨著電力電子技

58、術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。 </p><p>　　4. 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的

59、共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。 5. 分布式控制系統(tǒng)(DCS) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與

60、集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，各種產(chǎn)品與裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，有利實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，縮短開發(fā)新產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，加速科技成果向商品轉(zhuǎn)化，有利推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻變革，同時(shí)，隨著新產(chǎn)品的研發(fā)及高精密等設(shè)備的發(fā)展，要求新一代機(jī)電一體化技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量化、微型化方向發(fā)展，從而為國家?guī)砀蟮慕?jīng)濟(jì)效益與社會(huì)

61、效益。</p><p>　　7.4 在重工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用　　</p><p>　　在重工業(yè)企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。 1. 智能化控制技術(shù)(IC)　　由于重工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到

62、了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面。 2. 分布式控制系統(tǒng)(ＤCS)　　分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式

63、控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。ＤCS具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。ＤCS是監(jiān)視集中控制</p><p>　　3.開放控制系統(tǒng)(Open Control System) 是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息

64、交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。</p><p>　　7.5 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT)　　</p><p>　　現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之

65、間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)(如4～20mA，ＤC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致ＤCS的變革和新一代圍繞開放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測、儀表、現(xiàn)場總線化和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。</p><p

66、>　　7.6 交流傳動(dòng)技術(shù)　 傳動(dòng)技術(shù)在重工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)

67、用不斷擴(kuò)大?！　?lt;/p><p>　　7.7 數(shù)控機(jī)床　　數(shù)控機(jī)床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展，在結(jié)構(gòu)、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現(xiàn)在：　　1、總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)?！　?、開放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益。　　3、WOP技術(shù)和智能化。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、

68、三維加工過程的動(dòng)態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制?！　?、大容量存儲(chǔ)器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計(jì)，不僅豐富了數(shù)控功能，同時(shí)也加強(qiáng)了CNC系統(tǒng)的控制功能?！　?、能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成多個(gè)獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺(tái)和多種機(jī)床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去。　　6、系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能，加強(qiáng)了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力。　　7、以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片

69、及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。 </p><p>　　7.8 柔性制造系統(tǒng)（FMS）　　柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動(dòng)搬運(yùn)小車和自動(dòng)化倉庫等組成。它可以隨機(jī)地、實(shí)時(shí)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。</p><p>　　7.9 工業(yè)機(jī)器人　　第1代機(jī)器人亦

70、稱示教再現(xiàn)機(jī)器人，它們只能根據(jù)示教進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動(dòng)，對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性；第2代機(jī)器人帶有各種先進(jìn)的傳感元件，能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息，通過計(jì)算機(jī)處理、分析，做出一定的判斷，對動(dòng)作進(jìn)行反饋控制，表現(xiàn)出低級智能，已開始走向?qū)嵱没?；?代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動(dòng)，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。 綜合上面我所敘述的內(nèi)容，我們不難發(fā)現(xiàn)機(jī)電專業(yè)在

71、現(xiàn)在的社會(huì)生產(chǎn)中占據(jù)了越來越多的行業(yè)和領(lǐng)域，所以學(xué)好這門專業(yè)無論對自己還是社會(huì)都是有巨大幫助的！</p><p>　　各類科技學(xué)科發(fā)展愛相互摻透，促使了機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品在各行業(yè)．部門的飛速發(fā)展。在機(jī)械制造業(yè)中的數(shù)控機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用，輕紡工業(yè)．辦公機(jī)械．以殛通信方面的一體化產(chǎn)品更是層出不窮。自動(dòng)化主體倉庫是機(jī)電一體他技術(shù)用于倉庫管理的典型產(chǎn)品。在位器使表、醫(yī)療器皺．工業(yè)流程管理與控制等方面機(jī)電一體化應(yīng)用和

72、發(fā)展都十分迅速。</p><p>　　第八章 我國機(jī)電產(chǎn)品概況</p><p>　　2009年，我國機(jī)電產(chǎn)品出口繼續(xù)穩(wěn)定增長，進(jìn)出口總額達(dá)到12004.6億美元，比上年同期增長22.8%，凈增加2232.8億美元，占我國外貿(mào)進(jìn)出口總額的55.2%。盡管我國的機(jī)電產(chǎn)品出口保持了快速穩(wěn)定的增長勢頭，但存在的問題卻不容忽視。如出口秩序缺乏有效的約束、加工貿(mào)易在我國機(jī)電產(chǎn)品出口中比重過大、機(jī)電產(chǎn)

73、品出口采用粗放型的增長方式、缺乏自主出口品牌等。</p><p>　　8.1 缺乏核心技術(shù)是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的軟肋1.核心技術(shù)嚴(yán)重依賴進(jìn)口 我國近90%的機(jī)電產(chǎn)品出口是通過加工貿(mào)易的方式實(shí)現(xiàn)的，而其中75%是外商在華投資企業(yè)進(jìn)行的，不少加工貿(mào)易出口企業(yè)主要從事組裝加工，對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收工作滯后，開發(fā)和創(chuàng)新能力不足，由此難以實(shí)現(xiàn)加工貿(mào)易的落地生根。如電子信息技術(shù)產(chǎn)品是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的主體，但其核心

74、技術(shù)和關(guān)鍵部件卻要依賴進(jìn)口。 盡管我國政府目前加大了對新興企業(yè)在稅收上的支持，但這并沒有引起一些中小企業(yè)的足夠重視，在資金的投入和對科研人員的重視程度上也與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn)，科技創(chuàng)造財(cái)富體現(xiàn)的并不明顯。并且，我國政府在對于科學(xué)技術(shù)上的投入雖然呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭，但這與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大差距。2.核心技術(shù)是利潤分配的有力法碼　 企業(yè)核心競爭力很重要的一個(gè)表現(xiàn)就是自主知識產(chǎn)權(quán)，沒有核心技術(shù)就沒有靈魂。只有掌握了技術(shù)，才能在

75、行業(yè)內(nèi)贏得更多的主動(dòng)和尊重，得到更多的機(jī)會(huì)與利潤。當(dāng)今國際分工將生產(chǎn)分為高、中、低三個(gè)環(huán)節(jié)，跨國公司掌握著產(chǎn)品的高端―技術(shù)環(huán)節(jié)，把中端和低端轉(zhuǎn)移到國外；在利潤的獲得上，高、中、低端的比例大體是7：2：1。我國處于中端</p><p>　　8.2 技術(shù)壁壘是我國機(jī)電產(chǎn)品出口的新攔路虎1.大量的綠色壁壘的出現(xiàn)，使中國企業(yè)短期內(nèi)捉襟見肘，無法自由加入到傳統(tǒng)的機(jī)電消費(fèi)大國中去?！?2006年8月13日，歐盟《關(guān)于報(bào)

76、廢電子電氣設(shè)備指令》（簡稱WEEK指令）已經(jīng)正式實(shí)行，向歐盟出口各類機(jī)電產(chǎn)品的中國生產(chǎn)企業(yè)都將額外承擔(dān)高額的電子垃圾處理費(fèi)用。2006年7月1日，另一項(xiàng)涉及機(jī)電產(chǎn)品原材料中有害物質(zhì)限定的指令《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》（ROHS）指令也將實(shí)施。歐盟這兩項(xiàng)指令涵蓋產(chǎn)品十分廣泛，它們的實(shí)施將直接導(dǎo)致我國出口歐盟的機(jī)電產(chǎn)品價(jià)格上漲10%，這無疑又給中國企業(yè)向歐盟出口的電氣電子產(chǎn)品增加了一項(xiàng)不小的成本，使我國產(chǎn)品競爭力下降，

77、抑制了我國同類機(jī)電產(chǎn)品出口增長。更嚴(yán)重的是，如果這些措施被美國和日本等國家采納，將使我國機(jī)電產(chǎn)品出口面臨更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2.意識并沒有真正的走進(jìn)到企業(yè)家的實(shí)踐之中 對“綠色經(jīng)濟(jì)”的渴望已成為當(dāng)今全球經(jīng)濟(jì)追求的熱點(diǎn)。但是我國大部分企業(yè)在電子產(chǎn)品采用的材質(zhì)方面，有一半以上還在使用著有毒材料，以期換來價(jià)格上的競爭優(yōu)勢。直到生產(chǎn)的產(chǎn)品無法進(jìn)入國際市場之后，生產(chǎn)企業(yè)才會(huì)想到研發(fā)或</p><p>　　總 結(jié)

78、 機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。21世紀(jì),機(jī)電一體化技術(shù)將成為機(jī)械工業(yè)的主角，在各方面均可帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)電一體化的出現(xiàn)不是孤立的,它是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，機(jī)電一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明

79、。 縱觀全文，機(jī)電一體化技術(shù)今后主要向5個(gè)方向發(fā)展:光機(jī)電一體化方向 、智能化、柔性化、仿生物系統(tǒng)化、微型化。 在這實(shí)習(xí)的幾個(gè)月中，我看到了許多自身的缺點(diǎn)，許多不足。更加全面的認(rèn)識到了自己的不足。通過自己親身實(shí)踐，探索，學(xué)到了許多有用的知識，改正了自己的缺點(diǎn)，從而更加完善了自己。在工作中，我主要有幾方面體會(huì)：1.團(tuán)隊(duì)之間的合作是能否完成好工作的重要保障。在工作中，搞好人際關(guān)系是非常重要的。在遇到困難的時(shí)候，朋友的幫助能

80、讓解決困難變得更容易。人多力量大，就是這個(gè)道理。2.只有真正去實(shí)踐過，才會(huì)更加深刻的理解，認(rèn)識到自己的不足</p><p>　　綜上所述。機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶．是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。特別指出機(jī)電一體化技術(shù)促使機(jī)械工業(yè)發(fā)生了戰(zhàn)略性變革，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念正在發(fā)生著革命性的變化，新的方法有待擊刨造，去發(fā)現(xiàn)。2l世紀(jì)，機(jī)電一體化技術(shù)將扮演機(jī)械工業(yè)的主角。機(jī)電一體化技術(shù)是滲透到所

81、有機(jī)械產(chǎn)品之中的普遍技術(shù)，幾乎沒有行業(yè)的限制。以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電～體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。大力發(fā)展新一代機(jī)電一體化產(chǎn)品，不僅是改造傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的要求，而且是推動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機(jī)械工業(yè)的必由之路。</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)1.戴勇．高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)課程開發(fā)【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004．2.顧京．現(xiàn)代機(jī)床設(shè)備【M】．北京：化學(xué)

82、工業(yè)出版社，20013.袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù)【M】.北京:電子工業(yè)出版社.2006.4.芮延年.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)【M】.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.5.李運(yùn)華. 機(jī)電控制【M】. 北京航空航天大學(xué)出版社,2003.6.王中杰,余章雄,柴天佑. 智能控制綜述【J】. 基礎(chǔ)自動(dòng)化,2006(6).7.章浩. 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用【J】. 農(nóng)機(jī)化研究,2006(7).8.袁中凡.機(jī)電一體化技術(shù).電子工業(yè)出版社.200

83、4.9.鄭鏈.信息識別技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2006.10.李建勇．機(jī)電～體化技術(shù)【M】．北京：科學(xué)出版社，2004．11.李運(yùn)華．機(jī)電控制[M1．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003．12.張訓(xùn)文．機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用【M】．北京：北京理工大學(xué)出版社．2006．13.張華．機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用【M】．北京：電子工業(yè)出版社，2002：卜100．14.萬遇良．二十一t}f=紀(jì)的機(jī)電一體化技術(shù)【JJ一機(jī)電信</p>