【正文】 設(shè)備的生產(chǎn)、機械重工業(yè)產(chǎn)品等主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。模擬量一般是指連續(xù)變化的量，如電流、電壓、溫度、壓力等物理量。早期直接用開關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器與執(zhí)行機構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運動控制模塊。開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。PLC可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行，只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，寫入程序即可運行。存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。一般交流電壓波動在+10%(+15%）范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。6．系統(tǒng)化。4．微型化。這樣，可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。關(guān)注六個發(fā)展方向：機電一體化是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科的交叉綜合，它的發(fā)展和進(jìn)步依賴并促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。首先對機電一體化技術(shù)及PLC進(jìn)行了簡要介紹，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用。初步的系統(tǒng)模型見圖1。(2)保護(hù)功能確保系統(tǒng)的重要部件的功能參數(shù)處于可允許的范圍內(nèi)。例如，機器人中的電子反饋回路無疑是傳遞控制信息的，即這個裝置的目的是控制系統(tǒng)的運動，但是，若從局部來看其中的反饋傳感器和信號調(diào)節(jié)電路的話，就會發(fā)現(xiàn)被它們處理的信息具有過程特征，同時，過程信息的語義值對傳感器和前置放大器等的功能并無影響。它是將各組成要素有機結(jié)合為一體，構(gòu)成專用或通用的功能部件（子系統(tǒng))，其要素之間機電參數(shù)的有機匹配比較充分。 機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計總的來講, 概念設(shè)計的內(nèi)涵是十分廣泛和深刻的, 它是一個發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計的過程, 是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個的階段的要求 , 進(jìn)行產(chǎn)品功能創(chuàng)造、功能分解以及功能和子功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計。(2)工業(yè)機器人方面。因此，機電一體化產(chǎn)品得以迅猛發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下4個方面：(1)機電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。而機電一體化系統(tǒng)原理的方案設(shè)計，作為機電一體化系統(tǒng)的核心組成部分，對機電一體化的總體設(shè)計影響深遠(yuǎn)?，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PLC(Programmable Logic Controller)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。四、計算機集成制造系統(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，用以實現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。不僅可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實時調(diào)度、生產(chǎn)計劃統(tǒng)計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。在其設(shè)計、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。為了實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計時，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。一、數(shù)字化微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人；而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準(zhǔn)確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規(guī)定的模式進(jìn)行交換與傳遞。（（1）機械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。可以說，從軍事到經(jīng)濟、從生產(chǎn)到生活、從簡單的日用消費品生產(chǎn)到復(fù)雜的社會生產(chǎn)和管理系統(tǒng)，機電一體化技術(shù)幾乎達(dá)到無所不在、無孔不入的地步。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?！伴_放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。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、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼、連鑄、軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。是指機電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處，因此，機電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可能性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機界面。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，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。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)而又安全的運轉(zhuǎn)，然后在通過軟、硬件將各個層次有機地聯(lián)系起來，使其性能最優(yōu)、功能最強。機電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個方面：（IC）由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。（OCS）開放控制系統(tǒng)是目前計算機技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。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)場儀表裝臵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。東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院?？飘厴I(yè)實習(xí)報告第4章總結(jié)綜上所述，經(jīng)過20多年的發(fā)展，機電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一，并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。二、機電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則：五大組成要素：一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。（二）機電一體化技術(shù)發(fā)展機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機一體的動力驅(qū)動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。七、集成化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)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。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、管理計算機互聯(lián)，實現(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)，實現(xiàn)測量與控制一體化。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。機電一體化是當(dāng)前生產(chǎn)機械發(fā)展的主要趨勢，有著廣闊的發(fā)展前景，對未來的機械生產(chǎn)有著重要的影響。第三階段，各國均開始極大關(guān)注和支持機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品。(1)數(shù)控技術(shù)方面。這種機構(gòu)的最大特點是可控性。這種方法是改造傳統(tǒng)機械產(chǎn)品和開發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。機電一體化系統(tǒng)中的過程信息和控制信息劃分在不同的信息層次上被證實存在著相對性。例如，當(dāng)選用電動機去驅(qū)動一個直線移動機構(gòu)時，就需要能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的接口部件。②維持功能方法樹因果鏈層次的遞歸性所有的從屬功能均被置于系統(tǒng)邊界上以表明它們可以被相的系統(tǒng)所共用。PLC在生產(chǎn)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，自動控制已經(jīng)成為智能生產(chǎn)系統(tǒng)中必不可少的一部分。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，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。如研制集減速、智能調(diào)速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，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)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。于是，人們呼吁保護(hù)環(huán)境資源，回歸自然。如果沒有一個良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。c、存儲器存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。（3）安裝簡單，容易維修。三、PLC在機電一體化技術(shù)中的應(yīng)用目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂機電一體化領(lǐng)域，使用情況大致可歸納為如下幾類。運動控制PLC可用于對直線運動或圓周運動的控制。過程控制過程控制要用到模擬量。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為充分滿足科技發(fā)展對多方位人才的需要，我系領(lǐng)導(dǎo)帶領(lǐng)有關(guān)人員調(diào)研了一些大型國營企業(yè)，還走訪了一些很有發(fā)展前景的單位。為此，我們設(shè)計了企業(yè)單位對機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的意見與建議的調(diào)查方案。特別是近幾年來，通過對工業(yè)生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)改造和引進(jìn)，大大提高了生產(chǎn)過程中的自動化程度，提高了勞動生產(chǎn)率，改善了員工的操作環(huán)境，降低了原材料消耗，節(jié)約了成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)帶來了大的經(jīng)濟效益。根據(jù)調(diào)查，我院機電一體化專業(yè)擬定以下工作崗位：① 機械維修、電氣維修② 車間技術(shù)管理③ 設(shè)備管理④ 普通機床、數(shù)控機床操作3．企事業(yè)單位對機電一體化專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)有待加強的方面的建議主要有： ① 專業(yè)面要進(jìn)一步拓寬，要有一定的機械加工、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、電氣技術(shù)及機械制造的基礎(chǔ)知識，了解PLC控制系統(tǒng)、變頻器技術(shù)的實際應(yīng)用等基本知識。對于?？飘厴I(yè)生，其培養(yǎng)目標(biāo)是一線操作崗位的技能人才；改革思路：緊跟時代的發(fā)展，結(jié)合生產(chǎn)的實際情況，培養(yǎng)既有理論知識、又有實踐經(jīng)驗（用得上、留得住、能干事）的機電一體化專業(yè)人才。上面是我們根據(jù)目前收到的調(diào)查表的內(nèi)容進(jìn)行的初步總結(jié)，由于樣本數(shù)不夠多，因而可能存在一定的局限性，在后期的工作中，我們將進(jìn)一步開展工作，完善分析。⑥ 走出去、請進(jìn)來。學(xué)生知識面狹窄，課程內(nèi)容落后于時代，缺乏反映學(xué)科發(fā)展前沿的新學(xué)科、新技術(shù)和新思維的知識，從而不能激發(fā)學(xué)生思考新問題、探討新知識的創(chuàng)新欲望。而且我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該堅持成人成才，但更重要的是培養(yǎng)他們成人，讓他們學(xué)會做人，學(xué)會做事，學(xué)會求