工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展探索

姚風(fēng)君

摘要：機(jī)電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)控制裝置、電子集成設(shè)備、控制軟件之間的有效融合，為設(shè)備管理提供一個(gè)完善且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹悄芑w系，提高工程機(jī)械的使用效率和應(yīng)用功能，同時(shí)保證工程機(jī)械的應(yīng)用效果。通過在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，可以依據(jù)電子技術(shù)原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制程序功能的預(yù)先設(shè)置，更好地完善機(jī)械技術(shù)對(duì)微電子技術(shù)的運(yùn)用，通過智能化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械各項(xiàng)工作的有效協(xié)調(diào)，從而有效避免工程機(jī)械運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種誤差問題，有效提高工程機(jī)械在工程建設(shè)中的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：工程機(jī)械;機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展

1機(jī)電一體化技術(shù)的概念及特征

1.1概念

機(jī)電一體化技術(shù)的組成包括了當(dāng)前較為先進(jìn)的技術(shù)內(nèi)容，例如信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械設(shè)備技術(shù)，通過將多種技術(shù)融合，發(fā)揮其各自優(yōu)勢，使機(jī)電一體化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更多領(lǐng)域的應(yīng)用。

1.2特征

體積小巧。機(jī)電一體化所依托的設(shè)備是集成電路，通過半導(dǎo)體技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，濃縮了設(shè)備的體積，重量也比較輕，占地少的情況下，還能夠保障設(shè)備的性能和控制效率。

效率高。集成電路把設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，機(jī)電一體化技術(shù)又能進(jìn)行優(yōu)秀的控制效果，這使得機(jī)械效率得到很大提升。

穩(wěn)定性高。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用是建立單板、單片機(jī)作為控制機(jī)的基礎(chǔ)上，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置，其在穩(wěn)定性方面有著較強(qiáng)的表現(xiàn)。

2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

2.1幫助機(jī)械進(jìn)行調(diào)試

機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)建，是運(yùn)用程序控制系統(tǒng)將機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連接，在生產(chǎn)過程中根據(jù)機(jī)械操作情況，給予機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)反饋，能夠結(jié)合機(jī)械性能進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的優(yōu)化配置，盡可能發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的性能。

2.2故障報(bào)警

機(jī)電一體化系統(tǒng)可以根據(jù)機(jī)械設(shè)備的需要，設(shè)置故障報(bào)警系統(tǒng)，根據(jù)既定程序內(nèi)容，如果機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)異常，會(huì)進(jìn)行故障報(bào)警，同時(shí)提示故障代碼，更加便捷的實(shí)現(xiàn)故障檢測與修理。

2.3提升機(jī)械性能

機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用，集合了機(jī)械監(jiān)控、報(bào)警、修復(fù)等多種功能，對(duì)于機(jī)械制造效率的提升有著重要的促進(jìn)作用。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題，監(jiān)控、報(bào)警、檢測高效完成。對(duì)于機(jī)械性能的提升，故障處理效率，風(fēng)險(xiǎn)控股等等都有著重要的作用。

2.4降低操控難度，拓展適用范圍

機(jī)電一體化產(chǎn)品通過多種技術(shù)將機(jī)械操作控制集成化，操作更加便捷，工作流程更簡單且容易操作。將一些復(fù)雜的機(jī)械操作內(nèi)容寫進(jìn)操作程序中，使操控難度大大降低，提升機(jī)械控制運(yùn)行效率的同時(shí)，也極大的拓展了機(jī)械設(shè)備適用范圍。

3機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

3.1監(jiān)控方面

在工程機(jī)械的施工過程中，為了保證工程機(jī)械設(shè)備正常、有序、平穩(wěn)的運(yùn)行，我們需要及時(shí)了解并掌握工程機(jī)械設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行情況，因此，需要在工程機(jī)械的施工過程中保證工程機(jī)械具有機(jī)械監(jiān)控功能。該功能能夠使工作人員及時(shí)了解機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以保障相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)工作。由于老舊的工程機(jī)械設(shè)備不具備監(jiān)控功能，無法發(fā)現(xiàn)故障并對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，這嚴(yán)重影響到了施工和生產(chǎn)效率，而機(jī)電一體化技術(shù)能夠彌補(bǔ)這一技術(shù)空缺。機(jī)電一體化技術(shù)具有對(duì)工程機(jī)械故障進(jìn)行定位的功能，該功能能夠使工作人員及時(shí)、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障所在位置，對(duì)降低故障影響率起著關(guān)鍵的作用。因此，在機(jī)械工程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)于有效提升施工和生產(chǎn)效率也起到了很大作用。

3.2工作強(qiáng)度方面

在原來的的工程機(jī)械施工過程中，工程機(jī)械設(shè)備不僅體積龐大，其使用量也很大，這就在一定程度上給工作人員的具體施工操作增加了很大的難度，從而導(dǎo)致工作人員的工作強(qiáng)度增加、工作量增大、工作效率低下。機(jī)電一體化技術(shù)使加工和施工過程更智能化。在工作過程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員不需要長時(shí)間、大量的進(jìn)行手工操作，只需要對(duì)相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行簡單的控制，就可以完成整個(gè)操作過程，這就在很大程度上提高了生產(chǎn)效率。目前，對(duì)于工程機(jī)械操作，由于不再是依靠工作人員純手工操作，這就對(duì)工作人員的機(jī)械操作能力要求更高。原有的操作方式中，依靠人工操作的步驟比較多，這就導(dǎo)致人工出現(xiàn)失誤率比較高。而機(jī)電一體化技術(shù)就彌補(bǔ)了這一缺陷，該技術(shù)在減少人工的同時(shí)，有效地提升了工作精度，保證了工作效率。

3.3分布式控制系統(tǒng)應(yīng)用方面

一對(duì)多的分布式控制系統(tǒng)，也是機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的一項(xiàng)應(yīng)用。分布式控制系統(tǒng)按照一定的規(guī)則對(duì)原有的控制內(nèi)容進(jìn)行分類，將原控制內(nèi)容分成多個(gè)類別的系統(tǒng)，然后再給每一類的系統(tǒng)匹配相應(yīng)的子處理系統(tǒng)，以此達(dá)到提高系統(tǒng)處理能力和提升系統(tǒng)處理效率的目的。分布式控制系統(tǒng)與以往的集中式控制系統(tǒng)相比，該控制系統(tǒng)的控制能力更強(qiáng)、控制效果更理想，同時(shí)該系統(tǒng)也更能保證安全控制的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)下，該系統(tǒng)作為機(jī)電一體化技術(shù)的主流技術(shù)，不僅能夠在工程機(jī)械施工和操作中達(dá)到良好的效果，而且正在向著測試、控制、管理一體化的綜合性系統(tǒng)方向發(fā)展。

4機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用于工程機(jī)械的展望

4.1高效化與智能化

目前在機(jī)械制造領(lǐng)域，機(jī)電一體化應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，并且應(yīng)用多中央處理器的數(shù)字化集成系統(tǒng)也較為先進(jìn)，對(duì)于生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量方面有著較好的支持。在之后的發(fā)展中，機(jī)電一體化技術(shù)向高效化智能化發(fā)展是一個(gè)重要的發(fā)展方向，同時(shí)將吸收更多的先進(jìn)技術(shù)，例如人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等等，通過新方法新技術(shù)的運(yùn)用，模擬人類的邏輯思維和判斷選擇能力，使機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)更加智能化的控制目標(biāo)。

4.2微型化

在近些年的發(fā)展過程中，機(jī)械制造領(lǐng)域已經(jīng)向集成化邁進(jìn)了一大步，在硬件運(yùn)算、控制系統(tǒng)方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。國外對(duì)于微型化的發(fā)展稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），將機(jī)電一體化產(chǎn)品微型化的發(fā)展，定義在一立方厘米以內(nèi)，同時(shí)向體積更小、功能更全、耗能更少、運(yùn)算更快、應(yīng)用更靈活等方面發(fā)展。

4.3模塊化

模塊化是當(dāng)前機(jī)電一體化發(fā)展中的一個(gè)艱巨的任務(wù)，在發(fā)展過程中，由于開發(fā)單位較多，并沒有統(tǒng)一規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的接口，因此在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方面依然有較大的發(fā)展空間。在具體的機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)方面，對(duì)動(dòng)力單元、控制單元進(jìn)行單獨(dú)的模塊化設(shè)計(jì)研發(fā)，形成標(biāo)準(zhǔn)單元，并以標(biāo)準(zhǔn)單元為基礎(chǔ)迅速開發(fā)新的應(yīng)用型產(chǎn)品，以此實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。

4.4網(wǎng)絡(luò)化

隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起給機(jī)電一體化發(fā)展帶來了新的契機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)形成的新型業(yè)態(tài)，給予了傳統(tǒng)行業(yè)更大的創(chuàng)新空間。機(jī)電一體化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，可以在原基礎(chǔ)上突出遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等等?，F(xiàn)場總線與局域網(wǎng)技術(shù)有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化優(yōu)勢，為機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用提供便利。

結(jié)束語：

總而言之，在工程機(jī)械設(shè)施中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，需要相關(guān)企業(yè)明晰機(jī)電一體化對(duì)工程機(jī)械的意義，從而采取有效手段對(duì)該技術(shù)進(jìn)行高效運(yùn)用，這樣有利于工程機(jī)械更加自動(dòng)化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和環(huán)?；?。

參考文獻(xiàn)：

[1]成功.現(xiàn)代工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的有效運(yùn)用探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（6）.

[2]高樹凱.現(xiàn)代工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的有效運(yùn)用探討[J].化工管理，2019（27）.

[3]張佳.機(jī)電一體化技術(shù)在現(xiàn)代工程機(jī)械中的發(fā)展運(yùn)用[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（17）.

[4]黎炳銳.現(xiàn)代工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用情況探究[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2019（9）.

[5]彭飛.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020（3）.