【正文】 勢(shì)。 6. 人性化 人性化是各類產(chǎn)品的必然發(fā)展方向。 5. 自源化 自源化是指機(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。從而避免利益的沖突，并能使之標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。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、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。 是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心 理學(xué) 、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。 機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì) 智能化即要求機(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。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(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。 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(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和 智能控制單元。 ④ 開放式控制系統(tǒng) “ 開放 ” 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14 甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院業(yè)余大專畢業(yè)設(shè)計(jì) {論文 } 第 9 頁 共 14 頁 享。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。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)儀表裝置與更高一級(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。 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。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。 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?，F(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。 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用 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)性來獲得競爭優(yōu)勢(shì)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。那時(shí)，機(jī)械和電子完全可以 “ 融合 ” 機(jī)體，執(zhí)行結(jié)構(gòu)、傳感器、 CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。 目前，利用半導(dǎo)體器件制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(jí)的機(jī)械元件。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）停止工作時(shí)，生物便 “ 死亡 ” ，而當(dāng)控制系統(tǒng)（大腦）工作時(shí)，生物就很有活力。這主要得益于模糊技術(shù)與信息技術(shù)（尤其是軟件及芯片技術(shù)）的發(fā)展。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的能力（柔性），又不因某一子系統(tǒng)的 故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。在這系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的 “ 自律性 ” ，可根據(jù)不同環(huán)境條件做出不同反應(yīng)。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，利用光學(xué)技術(shù)的先天特點(diǎn)，就能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向 以微電子技術(shù)、軟件技術(shù)、 計(jì)算 機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)為核心而引發(fā)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò) 化、綜合化、個(gè)性化信息技術(shù)革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的發(fā)展，而且也深刻影響著機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)。 雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個(gè)組成部分。 進(jìn)入 90 年代，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控和虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的 計(jì)算 機(jī)控制的 網(wǎng)絡(luò) 化機(jī)電一體化日益普及。這 樣，對(duì)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。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)氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。 80 年代，信息技術(shù)嶄露頭角。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。今天機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機(jī)電一體化產(chǎn)品更新日新月異。在結(jié)構(gòu)上，各組成部分通過各種接口及其相應(yīng)的軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，構(gòu)成一個(gè)內(nèi)部匹配合理、外部效能最佳的完整產(chǎn)品 。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品目的功能的直接執(zhí)行者，其性能好壞決定著整個(gè)產(chǎn)品的性能，因而是機(jī)電一體化產(chǎn)品中 最重要的組成部分。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)。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。傳感與檢測(cè)系統(tǒng)的功能一般由測(cè)量儀器或儀表來實(shí)現(xiàn)，對(duì)其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測(cè)精度高、抗干擾等。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 。 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。 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。 第 2 章 機(jī)電化產(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。這類產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作由所接收的信息類信號(hào)來控制。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)的機(jī)械裝置，控制機(jī)構(gòu)是接受電信號(hào)的液壓伺服閥。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí) 行機(jī)構(gòu)為電子裝置和機(jī)械裝置的有機(jī)結(jié)合。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電子裝置。這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為機(jī)械裝置。 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。對(duì)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(duì)象，只需給定一個(gè)代碼信號(hào)輸入，即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動(dòng)工作。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(cè)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 。 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。例如，數(shù)控機(jī)床對(duì)工14 甘肅鋼鐵職業(yè)技術(shù)學(xué)院業(yè)余大專畢業(yè)設(shè)計(jì) {論文 } 第 5 頁 共 14 頁 件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機(jī)床提高 5 ～ 6 倍。 2. 生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高 機(jī)電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，其控制和檢測(cè)的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動(dòng)控制系