【正文】 線結(jié)構(gòu)。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運(yùn)而生，綠色化是時代的趨勢。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競爭也將全球化。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。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、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。這里所說的“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)、計算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。 3．層次上向網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、系統(tǒng)化、復(fù)合集成化方向發(fā)展。顯然，即使各部分技術(shù)都已掌握，性能、可靠性都很好，如果整個系統(tǒng)不能很好地協(xié)調(diào)，則它仍然不可能正常、可靠地運(yùn)行。 系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標(biāo)出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，它是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機(jī)連接的保證。伺服傳動技術(shù)是直接執(zhí)行操作的技術(shù)，伺服系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電信號到機(jī)械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件，對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能具有決定性的影響。 伺服傳動系統(tǒng)采用的驅(qū)動技術(shù)與使用的執(zhí)行元件有關(guān)。 較老式的同類型機(jī)械，新一代的機(jī)械制造技術(shù)中（★）機(jī)械部分的精度要求更高，要有更好的可靠性及維護(hù)性，同時要有更新穎的結(jié)構(gòu)，要求零部件模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化等。計算機(jī)動態(tài)仿真技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為在控制系統(tǒng)的物理模型建立之前就能預(yù)見其動態(tài)性能，并為正確選擇控制系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)提供了方便。 ★自動控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷、校正、補(bǔ)償、示教再現(xiàn)、檢索等技術(shù)。在機(jī)電控制系統(tǒng)中，信息處理部分相當(dāng)于人的大腦，指揮整個系統(tǒng)的運(yùn)行。 信息處理的工具是計算機(jī)，因此信息處理技術(shù)是和計算機(jī)技術(shù)緊密相關(guān)，包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)與通訊、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等。 傳感器是檢測部分的核心，它相當(dāng)于人的感覺器官，是將被測量變換成系統(tǒng)可識別的、與被測量有確定對應(yīng)關(guān)系的有用電信號的一種裝置。其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動化程序就越高。 是機(jī)電控制技術(shù)系統(tǒng)的感覺器官，即從待測對象獲取信號并送到信息處理部分。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。 7．接口　　接口是系統(tǒng)中各單元和環(huán)節(jié)之間進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息交換的聯(lián)接界面，其具有對信號進(jìn)行變換、放大及傳遞的功能。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，高性能步進(jìn)驅(qū)動、直流和交流伺服驅(qū)動大量應(yīng)用于機(jī)電控制系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)電控制系統(tǒng)的匹配性要求，需要考慮改善性能 剛性，減輕質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)組件化、標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化，提高系統(tǒng)整體可靠性等。用盡可能小的動力輸入，獲得盡可能大的功能輸出，是機(jī)電一體化產(chǎn)品的顯著特征之一?！镆粋€較完善的機(jī)電控制系統(tǒng)，應(yīng)包括以下幾個基本要素：機(jī)械本體、動力部分、測試傳感部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動部分、控制及信息處理單元及接口，各要素和環(huán)節(jié)之間通過接口相聯(lián)系。該技術(shù)將獨(dú)立的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助工藝設(shè)計技術(shù)(CAPP)及計算機(jī)輔助制造技術(shù)(CAM)單元技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，形成CAD／CAM集成系統(tǒng)。在制定“九五”規(guī)劃和2010年發(fā)展綱要時充分考慮了國際上關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動向和由此可能帶來的影響。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機(jī)的迅猛發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。那時研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。 機(jī)電一體化的發(fā)展大體可以分為3個階段。 機(jī)電一體化的發(fā)展大體分為3個階段。 機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。取英語Mechanics（機(jī)械學(xué)）的前半部和Electronics（電子學(xué)）的后半部拼合而成。哪里有高質(zhì)量的產(chǎn)品，哪里有好的經(jīng)濟(jì)效益，哪里必然就有我們的先進(jìn)機(jī)器設(shè)備，哪里必然就需要機(jī)電控制技術(shù)。關(guān)鍵詞：PLC；花樣噴泉；變頻器 一、概述機(jī)電控制技術(shù)這門課程是多學(xué)科的交叉和綜合，涉及的相關(guān)專業(yè)知識較多，它是綜合運(yùn)用機(jī)械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、電力電子、接口、信號變換以及軟件編程等技術(shù)的群體技術(shù)。用PLC技術(shù)控制噴泉結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可隨意改變控制功能達(dá)到變換噴泉噴水花樣的目的，所以在現(xiàn)代社會中有很大的發(fā)展空間。它們的完美結(jié)合使得當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備有了一個飛速發(fā)展，朝著自動化、智能化方向邁上了一個新的臺階。機(jī)電控制技術(shù)外文名詞： Mechatronics ，來源于日本（70年代）。隨著計算機(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，成為一門綜合計算機(jī)與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，目前正向光機(jī)電一體化技術(shù)（Optomechatronics）（Optomechatronics）（Optomechatronics）方向發(fā)展，應(yīng)用范圍愈來愈廣。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。 第三階段：?20世紀(jì)90年代后期，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時期。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機(jī)電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)起了積極的作用。這一時期，計算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。國務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列為“863計劃”中。 CAD／CAM集成技術(shù)將傳統(tǒng)的設(shè)計與制造彼此相對分離的任務(wù)作為一個整體來規(guī)劃和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)信息處理的高度一體化。 如圖1所示為人體的五大要素，圖2所示為機(jī)電控制技術(shù)的五大要素 。 2．動力部分　這部分按照系統(tǒng)控制要求，為系統(tǒng)提供能量和動力，使系統(tǒng)正常運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是運(yùn)動部件 用機(jī)械、電磁、電液等機(jī)構(gòu)。由于幾何尺寸上的限制，要求動作范圍狹窄，所以還需考慮維修和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。 機(jī)電控制系統(tǒng)對控制和信息處理單元的基本要求是：提高信息處理速度、可靠性、增強(qiáng)抗干擾能力，以及完善系統(tǒng)自診斷功能，實(shí)現(xiàn)信息處理智能化和小型、輕量、標(biāo)準(zhǔn)化等。只是，機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。即機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機(jī)電一體化與機(jī)械電氣化在功能上的本質(zhì)區(qū)別。 傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，檢測傳感技術(shù)是機(jī)電控制系統(tǒng)安全運(yùn)行與提高產(chǎn)品質(zhì)量的有力保證。★ 包括信息的輸入、變換、運(yùn)算、存儲及輸出。它包括計算機(jī)及外圍設(shè)備、微處理機(jī)及可編程序控制器(PLC)、接口技術(shù)。 自動控制技術(shù)其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等。其主要技術(shù)關(guān)鍵在于現(xiàn)代控制理論在機(jī)電控制技術(shù)中的工程化與實(shí)用化、優(yōu)化控制模型的建立及邊界條件的確定等。在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計算機(jī)輔助技術(shù)，同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)?！? 在控制指令的指揮下，控制驅(qū)動元件，使機(jī)械運(yùn)動部件按照指令的要求進(jìn)行運(yùn)動，并具有良好的動態(tài)性能。這部分相當(dāng)于人的手足，它直接執(zhí)行各種有關(guān)的操作?！? 從整體的觀點(diǎn)出發(fā)，組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，即從全局和系統(tǒng)目標(biāo)角度，將系統(tǒng)分解成若干功能子系統(tǒng)，對于每個子系統(tǒng)的技術(shù)方案要從整個系統(tǒng)技術(shù)協(xié)調(diào)的觀點(diǎn)考慮，最終使整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。總體技術(shù)包括機(jī)電一體化機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計、CAD／CAM技術(shù)、研究和解決各組成部件之間的功能上的協(xié)調(diào)，可靠性設(shè)計及價值工程等。 2．功能上向模塊化、微型化、輕型化、