【正文】 設(shè)備的生產(chǎn)、機(jī)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(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。開(kāi)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(yùn)行，只需將現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。一般交流電壓波動(dòng)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(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。關(guān)注六個(gè)發(fā)展方向：機(jī)電一體化是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、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(duì)機(jī)電一體化技術(shù)及PLC進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述了PLC在機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用。初步的系統(tǒng)模型見(jiàn)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(jī)器人中的電子反饋回路無(wú)疑是傳遞控制信息的，即這個(gè)裝置的目的是控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，但是，若從局部來(lái)看其中的反饋傳感器和信號(hào)調(diào)節(jié)電路的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)被它們處理的信息具有過(guò)程特征，同時(shí)，過(guò)程信息的語(yǔ)義值對(duì)傳感器和前置放大器等的功能并無(wú)影響。它是將各組成要素有機(jī)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(jī)電參數(shù)的有機(jī)匹配比較充分。 機(jī)電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)總的來(lái)講, 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵是十分廣泛和深刻的, 它是一個(gè)發(fā)散思維和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程, 是根據(jù)產(chǎn)品生命周期各個(gè)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(jì)。(2)工業(yè)機(jī)器人方面。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品得以迅猛發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：(1)機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎遍及所有制造業(yè)領(lǐng)域。而機(jī)電一體化系統(tǒng)原理的方案設(shè)計(jì)，作為機(jī)電一體化系統(tǒng)的核心組成部分，對(duì)機(jī)電一體化的總體設(shè)計(jì)影響深遠(yuǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)總線的引入導(dǎo)致ＤCS的變革和新一代圍繞開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場(chǎng)總線化檢測(cè)儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線化PLC(Programmable Logic Controller)和現(xiàn)場(chǎng)就地控制站等的發(fā)展。四、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(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)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(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過(guò)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(cè)、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。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。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)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(kāi)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(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，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。變換放大后的信號(hào)要在兩個(gè)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(shí)序、信號(hào)格式和邏輯規(guī)范才行，因此接口耦合時(shí)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(jī)械本體（結(jié)構(gòu)組成要素）是系統(tǒng)的所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，一般包括有機(jī)身、框架、支撐、聯(lián)接等?？梢哉f(shuō)，從軍事到經(jīng)濟(jì)、從生產(chǎn)到生活、從簡(jiǎn)單的日用消費(fèi)品生產(chǎn)到復(fù)雜的社會(huì)生產(chǎn)和管理系統(tǒng)，機(jī)電一體化技術(shù)幾乎達(dá)到無(wú)所不在、無(wú)孔不入的地步。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線?！伴_(kāi)放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)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。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，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(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)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(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。數(shù)字化要求機(jī)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(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，然后在通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)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(diǎn)，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(kāi)放控制系統(tǒng)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。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)，就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝臵與更高一級(jí)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(shí)習(xí)報(bào)告第4章總結(jié)綜上所述，經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，機(jī)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(jī)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(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動(dòng)力組成要素、運(yùn)動(dòng)組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機(jī)結(jié)合而成。而兩個(gè)信號(hào)強(qiáng)弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間，也必須通過(guò)接口耦合后，才能匹配。（二）機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展機(jī)電一體化是機(jī)械、微電子、控制、計(jì)算機(jī)、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(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)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(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、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(cè)控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來(lái)越多。開(kāi)放控制系統(tǒng)通過(guò)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(yíng)、管理、決策的集成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線。機(jī)電一體化是當(dāng)前生產(chǎn)機(jī)械發(fā)展的主要趨勢(shì)，有著廣闊的發(fā)展前景，對(duì)未來(lái)的機(jī)械生產(chǎn)有著重要的影響。第三階段，各國(guó)均開(kāi)始極大關(guān)注和支持機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品。(1)數(shù)控技術(shù)方面。這種機(jī)構(gòu)的最大特點(diǎn)是可控性。這種方法是改造傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品和開(kāi)發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的過(guò)程信息和控制信息劃分在不同的信息層次上被證實(shí)存在著相對(duì)性。例如，當(dāng)選用電動(dòng)機(jī)去驅(qū)動(dòng)一個(gè)直線移動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，就需要能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的接口部件。②維持功能方法樹(shù)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(dòng)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(shí)，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(kāi)辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)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(jī)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(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。c、存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。（3）安裝簡(jiǎn)單，容易維修。三、PLC在機(jī)電一體化技術(shù)中的應(yīng)用目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)機(jī)電一體化領(lǐng)域，使用情況大致可歸納為如下幾類。運(yùn)動(dòng)控制PLC可用于對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制。過(guò)程控制過(guò)程控制要用到模擬量。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)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(duì)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(guó)營(yíng)企業(yè)，還走訪了一些很有發(fā)展前景的單位。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了企業(yè)單位對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的意見(jiàn)與建議的調(diào)查方案。特別是近幾年來(lái)，通過(guò)對(duì)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(guò)程中的自動(dòng)化程度，提高了勞動(dòng)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(lái)了大的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)調(diào)查，我院機(jī)電一體化專業(yè)擬定以下工作崗位：① 機(jī)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(jī)床、數(shù)控機(jī)床操作3．企事業(yè)單位對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)有待加強(qiáng)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(jī)械加工、生產(chǎn)工藝、設(shè)備、電氣技術(shù)及機(jī)械制造的基礎(chǔ)知識(shí)，了解PLC控制系統(tǒng)、變頻器技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用等基本知識(shí)。對(duì)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(shí)代的發(fā)展，結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際情況，培養(yǎng)既有理論知識(shí)、又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（用得上、留得住、能干事）的機(jī)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(kāi)展工作，完善分析。⑥ 走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)。學(xué)生知識(shí)面狹窄，課程內(nèi)容落后于時(shí)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(shí)，從而不能激發(fā)學(xué)生思考新問(wèn)題、探討新知識(shí)的創(chuàng)新欲望。而且我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該堅(jiān)持成人成才，但更重要的是培養(yǎng)他們成人，讓他們學(xué)會(huì)做人，學(xué)會(huì)做事，學(xué)會(huì)求