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第1篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

關(guān)鍵詞：電氣工程及其自動化；發(fā)展；問題；建議

中圖分類號： F407.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

前言

邁入21 世紀(jì)以來，我國各方面事業(yè)都得到了很大的提高與發(fā)展，尤其是經(jīng)濟(jì)建設(shè)方面更是獲得了長足的進(jìn)步。這其中的電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個形成與發(fā)展的過程。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史，再對實(shí)際操作過程中的問題進(jìn)行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設(shè)中的問題提出合理化的建議。旨在促進(jìn)今后我國的電氣工程及其自動化的建設(shè)，使我國的電氣工程及其自動化實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。

1 概述電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史

電氣工程（Electrical Engineering）是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，隨著科技的不斷更新和發(fā)展，電氣工程及其自動化的技術(shù)平臺逐漸形成了獨(dú)立的系統(tǒng)。電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個形成與發(fā)展的過程。這種系統(tǒng)正逐漸邁向快捷，方便的方向發(fā)展。它為我國的工業(yè)發(fā)展節(jié)約了成本，提高了效率。而且，電氣工程還逐漸涉足商業(yè)領(lǐng)域，為商業(yè)間的交流與傳輸提供越來越多的滿足。我國作為工業(yè)為主導(dǎo)的社會，只有大力發(fā)展工業(yè)才能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。所以，只有電氣工程及其自動化在社會發(fā)展的地位中占有一席之地，才能促進(jìn)電氣工程及其自動化的長足發(fā)展，立足世界。

2 電氣工程及其自動化的發(fā)展中的問題

邁入21 世紀(jì)以來，電氣工程及其自動化的技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。但在電氣工程及其自動化的發(fā)展與建設(shè)中還存在一些客觀影響因素，這些因素在一定程度上阻礙了電氣工程及其自動化的發(fā)展。想要促進(jìn)我國的電氣工程及其自動化實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展，就要解決以下幾項問題：

2.1 企業(yè)實(shí)際需求不同，抬升了成本

目前我國的電氣工程及其自動化技術(shù)還處在一個綜合的領(lǐng)域里，獨(dú)立性還有待完善。所以，在實(shí)際的運(yùn)用過程中，工作人員只能結(jié)合目前的技術(shù)成果，再運(yùn)用自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，得出設(shè)計成果。從而有的環(huán)節(jié)無形中增加了經(jīng)濟(jì)成本，最終工程總的經(jīng)濟(jì)投入也就增加了。而且，目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。

2.2 電氣工程及其自動化實(shí)施過程中工作效率有待提高

電氣工程及其自動化實(shí)施過程中，效率的高低影響著整個工程的的完成效果。在當(dāng)今飛速發(fā)展的社會里，工作效率甚至決定著一切。所以，電氣工程及其自動化技術(shù)更要緊跟效率的步伐。目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。要想在這些企業(yè)中脫穎而出，效率的提高可見顯得十分重要。那個企業(yè)在最短的時間里設(shè)計出更讓人操作簡便，更讓人明白的設(shè)計，在離成功的大門前就會勝出一籌。哪個企業(yè)效率低下注定就是失敗的。這個時候，企業(yè)的技術(shù)人員的技術(shù)水品就得到了檢測。

2.3 電氣工程及其自動化實(shí)施過程中數(shù)據(jù)傳輸安全性問題

電氣工程及其自動化起初在工業(yè)中形成，并得到了發(fā)展與建設(shè)。目前，電氣工程及其自動化逐漸蔓延到商業(yè)領(lǐng)域，商業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展過程中，數(shù)據(jù)信息的傳輸安全性是很重要的一步。由于目前，企業(yè)之間的信息交流過程中，各企業(yè)使用的信息傳遞產(chǎn)品各不相同，參差不齊。這給數(shù)據(jù)之間的傳輸和通信造成了一定的困難，從而增加了電氣工程及其自動化的運(yùn)營成本。所以，在今后的電氣工程及其

自動化的發(fā)展與建設(shè)中，一定要注意這一點(diǎn)。

3 電氣工程及其自動化發(fā)展的合理化建議

電氣工程及其自動化是工業(yè)發(fā)展的有力助手，它的的發(fā)展能為工業(yè)，甚至社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來源源不斷的動力。雖然，目前的電氣工程及其自動化的發(fā)展與建設(shè)存在著這樣或那樣的問題，但總的前進(jìn)趨勢是不可逆轉(zhuǎn)的。只要把問題慢慢解決，逐漸的去改善，不久的將來，我國的電氣工程及其自動化一定會在世界上立足。針對以上問題，我提出幾點(diǎn)建議：

3.1 建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨(dú)立的平臺

目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術(shù)上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術(shù)水平也不一樣。這樣一來增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)成本，二來不利于企業(yè)的長足發(fā)展。所以，企業(yè)的技術(shù)人員一定要突破技術(shù)環(huán)境的難關(guān)，有步驟，有計劃的去設(shè)計電氣工程及其自動化的方案。首先，在設(shè)計前，專業(yè)的技術(shù)人員對要設(shè)計的行業(yè)及用戶的特點(diǎn)進(jìn)行研究，從而，確定開發(fā)目標(biāo)。然后，確定設(shè)計方案，方案要涉及到實(shí)施，運(yùn)行，維護(hù)等每一步驟的完成，同時，運(yùn)行成本和運(yùn)行時間也要提前預(yù)算好，一定要控制在企業(yè)運(yùn)行的范圍內(nèi)。此外，還要注意商業(yè)項目運(yùn)行的特點(diǎn)以及終端客戶的不同需求，最后做到建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨(dú)立的平臺，從而減少企業(yè)的運(yùn)行成本。

3.2 建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以優(yōu)化資源配置，使商業(yè)之間的信息交流得到準(zhǔn)確性和安全性的保證。一個企業(yè)包括設(shè)備控制，技術(shù)監(jiān)管，企業(yè)管理等許多步驟，要想使這些步驟得到資源的合理化配置，就要使這些系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使各個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)得到高效，快捷的交換，促使整個企業(yè)的優(yōu)化發(fā)展。

3.3 建立電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對接

只有電氣工程及其自動化的數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息的標(biāo)準(zhǔn)化對接，電氣工程及其自動化的系統(tǒng)傳遞信息才會更安全，更高效。所以，在目前的電氣工程及其自動化的發(fā)展過程中，一定要實(shí)現(xiàn)程序接口的完美對接，從而減少開發(fā)工程的時間和費(fèi)用。

4 結(jié)束語

電氣工程及其自動化是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域，隨著科技的不斷更新和發(fā)展，電氣工程及其自動化的技術(shù)平臺逐漸形成。本文先概述一下電氣工程及其自動化的發(fā)展歷史，再對實(shí)際操作過程中的問題進(jìn)行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設(shè)中的問題提出合理化的建議。我相信相信隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，在科技領(lǐng)域突飛猛進(jìn)的今天，電氣工程及其自動化一定會構(gòu)建出一個完善的，獨(dú)立的系統(tǒng)，成為我國社會主義現(xiàn)代工業(yè)化社會構(gòu)建的助手，實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動化跨越式的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

關(guān)鍵詞：汽修高級工；變速器總成大修；教學(xué)策劃；一體化

中圖分類號：g712文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1672-5727（2014）07-0131-03

汽車維修一體化課程共有中級工5門課程，高級工5門課程。高級工5門課程如表1所示。5門課程開設(shè)的先后順序可以調(diào)整。

“變速器總成大修”共有兩個學(xué)習(xí)任務(wù)，分別是“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”和“索納塔自動變速器打滑故障診斷與排除”。筆者在講授“伊蘭特轎車手動變速器換擋困難故障診斷與排除”這一學(xué)習(xí)任務(wù)時，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)活動策劃、教學(xué)實(shí)施中，由于實(shí)訓(xùn)場地、車輛數(shù)量及教師等原因，無法按照預(yù)計的6組學(xué)生實(shí)施教學(xué)，因此，課程設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行了優(yōu)化。

課程實(shí)施過程分析

（一）學(xué)情的分析

筆者所授課的班級是汽修g1203班，該班共42人，為本校中級工直升高級工班。在教學(xué)過程中，該班共分6組，每組7人。各組中組長的能力均較強(qiáng)，各組水平較平均，但每個組均有2名左右學(xué)生學(xué)習(xí)熱情較差，之前的學(xué)習(xí)效果也較差。學(xué)生在中級工學(xué)習(xí)時，已經(jīng)學(xué)習(xí)了如表2所示的5門課程。

（二）教學(xué)設(shè)計分析

本任務(wù)的實(shí)施，是按照六步法的設(shè)計思想設(shè)計教學(xué)過程的。如下頁魚骨圖1所示，教學(xué)過程按照任務(wù)分析及檢查——制定大修方案——實(shí)施大修——竣工檢驗(yàn)——總結(jié)拓展的過程展開。

（三）教學(xué)難點(diǎn)分析

由于本項目在實(shí)施時，需要將變速器從車上拆下，在舉升車輛、拆卸變速器支架等環(huán)節(jié)上安全要求較高、操作難度較大，因此教師必須對每組操作情況進(jìn)行監(jiān)控，以保證安全。另外，由于本項目實(shí)施過程較長，如果占用車輛過多，就會影響其他班級實(shí)習(xí)用車，因此該項目實(shí)施時，常安排3輛車進(jìn)行變速器總成大修的實(shí)施。這樣的安排就會有部分學(xué)生無事可做，造成教學(xué)現(xiàn)場比較混亂。因此，如何安排全部6個組的實(shí)習(xí)是個難點(diǎn)。

在總結(jié)拓展階段，要求學(xué)生撰寫總結(jié)報告。通常的做法是教師利用1～2節(jié)課時間監(jiān)督學(xué)生撰寫報告。但從實(shí)施效果看，由于學(xué)生的文字水平較差，學(xué)生在課堂上無法專注撰寫總結(jié)報告，往往達(dá)不到預(yù)期教學(xué)效果。因此，如何指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計撰寫總結(jié)報告也是一個教學(xué)難點(diǎn)，同時也是學(xué)生能力提升的關(guān)鍵點(diǎn)。

課程實(shí)施的難點(diǎn)處理

（一）分組教學(xué)的難點(diǎn)處理

由于設(shè)備無法滿足6組學(xué)生同時做變速器大修工作，實(shí)際上課時僅安排3輛車進(jìn)行操作，因此筆者在教學(xué)過程中選擇變速器拆裝過程中應(yīng)做的操作，由一位實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師安排實(shí)訓(xùn)。

1.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的選擇。學(xué)生在中級工學(xué)習(xí)時已經(jīng)進(jìn)行了“底盤簡單故障維修”學(xué)習(xí)，因此，本次手動變速器大修涉及的離合器油更換、變速器油更換均已在中級工學(xué)習(xí)期間學(xué)過。考慮到中級工的學(xué)習(xí)已經(jīng)距本次課有近一年時間，因此，選擇相關(guān)內(nèi)容比較適宜該班學(xué)生。

2.課程中的細(xì)節(jié)組織。由于擔(dān)心學(xué)生操作時對原來學(xué)習(xí)的內(nèi)容不熟悉，因此，對學(xué)生安排了簡單的考核?？己税?個題目（見圖2），總時間15分鐘。考核的結(jié)果是，25%的學(xué)生能完成第1題，10%的學(xué)生能完成第2題，僅有1名學(xué)生完成了第三題，可以看出學(xué)生之前的知識掌握不是很牢固。在教學(xué)過程中，教師安排學(xué)生查找現(xiàn)代、大眾4s店更換離合器油和變速器油的費(fèi)用和工時，查找后更提升了學(xué)生對本項目的興趣。

在“變速器總成大修”中，從車上拆下變速器到重新裝復(fù)需要8課時，因此在安排“離合器油、變速器油更換”項目時，也要同時安排8課時，以保證組與組之間進(jìn)行互換。由于本項目操作難度不大，主要考查學(xué)生的規(guī)范和操作時間，因此要求學(xué)生首先按照維修手冊將規(guī)范的步驟進(jìn)行整理，然后每人都進(jìn)行一遍操作。此部分時間約占4課時。之后，教師安排學(xué)生進(jìn)行操作考試，要求學(xué)生在20分鐘之內(nèi)按照企業(yè)工作要求和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)完成兩個油液的更換，由教師進(jìn)行考核，組長記錄每個人的操作時間，同時組內(nèi)其他學(xué)生也根據(jù)維修手冊操作步驟及規(guī)范，對

操作人員進(jìn)行打分。整個實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場由一位實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師組織，90%的學(xué)生均能參與到教學(xué)活動中。圖3為考核結(jié)果圖。

從考核結(jié)果看，學(xué)生基本能按照操作規(guī)范和時間要求完成操作，而且在考核過程中態(tài)度認(rèn)真，有的甚至為延長幾秒鐘去跟組長爭取，極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

（二）總結(jié)拓展階段的難點(diǎn)處理

總結(jié)拓展階段的總結(jié)報告撰寫，采用了兩種方式，一是讓學(xué)生進(jìn)行本次任務(wù)的總結(jié)，時間在1課時左右，二是讓學(xué)生分組，另給學(xué)生途勝轎車、索納塔v6轎車、奧迪轎車，分別用20分鐘時間查看車輛，再用70分鐘時間借助網(wǎng)絡(luò)、維修手冊、圖書館資料等，總結(jié)不同車型變速器大修的工藝流程和技術(shù)難點(diǎn)，這樣的安排能使學(xué)生學(xué)會舉一反三，學(xué)會利用各種資源學(xué)習(xí)修車技術(shù)。

總結(jié)

（一）合理安排教學(xué)內(nèi)容

實(shí)際教學(xué)條件不能滿足所有師生的設(shè)備、場地需要，特別是遇到“發(fā)動機(jī)大修”、“變速器大修”等項目時，不可能滿足所有學(xué)生組的操作需要。因此，就需要教師根據(jù)教學(xué)項目，設(shè)計相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，絕不能簡單地安排3個組操作、3個組完成工作頁，而要明確每個組的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時間，這樣的教學(xué)現(xiàn)場也才能比較容易控制。

（二）在教學(xué)過程中，多利用競賽、展示等手段

原來在該班中有約10名學(xué)生學(xué)習(xí)積極性較差，學(xué)習(xí)成績也不好。但在此次教學(xué)中，在“兩油更換”期間，其中的8名學(xué)生均在20分鐘內(nèi)完成了工作，且操作過程符合規(guī)范要求，其他幾名學(xué)生也能在教師指導(dǎo)下在25分鐘內(nèi)完成工作。這正是因?yàn)橐肓烁偁帣C(jī)制。我們將所有學(xué)生的完成時間進(jìn)行排名，同時計算各組人均操作時間并進(jìn)行組間排名，這樣可促使每名學(xué)生都認(rèn)真完成工作，技術(shù)好、操作能力強(qiáng)的學(xué)生自覺去幫助那些學(xué)習(xí)能力較差的同學(xué)，使得學(xué)生的平均水平得到了提升。

（三）總結(jié)拓展是點(diǎn)睛之筆

汽車的種類有幾千種，但核心的部件基本相同。學(xué)生不可能在校內(nèi)學(xué)到所有車型的維修操作技能。總結(jié)拓展階段的核心就是教會學(xué)生一種方法，通過學(xué)會修一種車，達(dá)到會修一類車。因此，此教學(xué)過程的設(shè)計要能更多地發(fā)揮學(xué)生的主動性，要充分利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和組織。

總之，通過這個教學(xué)項目的實(shí)踐，我在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)過程設(shè)計中積累了新的方法，希望能對同行教師有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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[6]董繼明，胡勇.汽車拆裝與調(diào)整[m].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

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第3篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動化；意義；發(fā)展難題；解決措施

1電氣工程及自動化的發(fā)展過程

電氣工程及其自動化作為我國近代工業(yè)發(fā)展的促進(jìn)劑，是伴隨著我國工業(yè)的發(fā)展而不斷發(fā)展的。在改革開放以后，中國大力發(fā)展工業(yè)，以求獲得快速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高國民的生活水平，在不斷發(fā)展前進(jìn)的過程中，電氣工程及其自動化經(jīng)歷過三個主要的發(fā)展階段，其內(nèi)容如下：（1）第一階段：隨著機(jī)械工程和物理學(xué)的發(fā)展，科學(xué)工作者便考慮到將二者結(jié)合起來，尋求一種能夠?yàn)殡娖髦圃煲卜?wù)的科學(xué)，于是便誕生了電氣工程。（2）第二階段：隨著微波和無線通訊技術(shù)的興起和發(fā)展，科學(xué)工作者又將這一學(xué)科的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合到電氣工程上面，通過微波和無線通訊技術(shù)對機(jī)械的控制，來使機(jī)器完成生產(chǎn)工作并滿足生產(chǎn)要求，這便將電氣工程及其自動化帶進(jìn)了機(jī)電一體化的時代。（3）第三階段：隨著計算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，它的優(yōu)勢也被利用到電氣工程及其自動化中來，于是便出現(xiàn)了通過計算機(jī)編程并遠(yuǎn)程控制機(jī)器完成生產(chǎn)工作的新一代機(jī)電一體化工業(yè)生產(chǎn)流程。

2電氣工程及自動化的發(fā)展意義

電氣工程及其自動化的發(fā)展過程是一個不斷吸納并融合全球最新科技的過程，電氣工程及其自動化的可以應(yīng)用到各行各業(yè)，無論是一個斷路器的設(shè)計，還是整架航空航天器的研究，都少不了電氣工程及其自動化的身影。電氣工程及其自動化的發(fā)展，使得機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)車間空間得到節(jié)省，也減少了車間內(nèi)人力物力的配置，很多機(jī)械產(chǎn)品的加工不再需要工人來動用原始的手工勞動，而可以通過電腦終端的直接控制，這樣，一個會控制電腦終端程序的工人便抵得上好幾個人力工，實(shí)現(xiàn)了人力資源的有效節(jié)約。機(jī)電一體化的運(yùn)用更是可以使生產(chǎn)車間完成流水線的全部生產(chǎn)任務(wù)，包括生產(chǎn)零件，組裝，包裝，流動，檢測等整個制造流程，極大地提高了生產(chǎn)效率。

3電氣工程及自動化的發(fā)展難題

盡管電氣工程及其自動化的發(fā)展隨著工業(yè)的發(fā)展一起很迅速，但是到了新的發(fā)展階段以來，電氣工程及其自動化的發(fā)展也遇到了很多難以克服的困難：

（1）電氣工程應(yīng)用的能耗問題。所謂的能耗問題是指來源于電氣工程設(shè)施的建造和安裝所造成的能量損耗，當(dāng)然，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化控制，建造和安裝布置控制設(shè)備是必需的，因而這部分能源消耗是無法避免的，為了降低成本，便只能從降低能耗方面著手；在電氣工程及其自動化系統(tǒng)的建造和安裝過程中，需要考慮到光照和溫度調(diào)節(jié)方面的問題，同時也還要考慮到系統(tǒng)耗電與廠用耗電的關(guān)系，電網(wǎng)的布置等問題，在諸多環(huán)節(jié)的能耗問題實(shí)在值得關(guān)注。

（2）電氣工程應(yīng)用的質(zhì)量管理問題。在實(shí)際操作中中，有很多工廠為了完成機(jī)電一體化控制，但又考慮到成本的節(jié)約，放低了對電氣工程及其自動化系統(tǒng)的施工質(zhì)量要求，使得建造標(biāo)準(zhǔn)低于國家規(guī)范，這樣做會導(dǎo)致低了機(jī)電一體化系統(tǒng)所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量降低，更可能使得整個系統(tǒng)運(yùn)行故障頻出，發(fā)生災(zāi)難性的事故。

（3）數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟环奖銌栴}。電氣工程及其自動化的控制系統(tǒng)主要是應(yīng)用計算機(jī)對于所編應(yīng)用程序的控制，但是從目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，電氣工程及其自動化仍然處在一個多學(xué)科的綜合體的尷尬狀態(tài)，還沒有脫離出來成為一個獨(dú)立的學(xué)科，因而很多應(yīng)用編程及其有效接收設(shè)備并沒有國家標(biāo)準(zhǔn)來統(tǒng)一，在商業(yè)化的運(yùn)行中，廠家只能購買某生產(chǎn)商的一中機(jī)型來進(jìn)行控制運(yùn)用，而不能完成不通機(jī)型之間的信息傳遞，這對商業(yè)化的運(yùn)行和發(fā)展造成一定的阻礙。

（4）電力控制系統(tǒng)的完善效率對工程進(jìn)度的制約問題。電氣工程及其自動化系統(tǒng)是一種控制系統(tǒng)，用來對機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行控制，然而要想完成整個系統(tǒng)的運(yùn)行，便得結(jié)合實(shí)際的機(jī)械操作流程編寫相應(yīng)的程序通過計算機(jī)控制來實(shí)現(xiàn)。因此對于同一工程，由于編寫程序不通，電氣工程及其自動化控制的效率就會有所高低，這也會進(jìn)一步影響工業(yè)生產(chǎn)的效率，從而影響到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。

4提高電氣工程及自動化的方式

電氣工程及其自動化主要分為兩個部分，一是電氣工程，另一便是自動化控制；因此提高電氣工程及其自動化便要從兩方面著手，通過實(shí)現(xiàn)電氣工程和自動化控制的有機(jī)的、高效的結(jié)合來更快更好地發(fā)展電氣工程及其自動化。

（1）從電氣工程方面：從上文問題分析可知，電氣工程主要存在的問題是能源消耗問題和施工質(zhì)量管理問題。解決這類問題有效的措施便是企業(yè)和政府一起協(xié)商制定嚴(yán)格規(guī)范的電氣工程施工管理標(biāo)準(zhǔn)，并且一切有關(guān)電氣工程的施工要嚴(yán)格按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，違者必究；施工單位在實(shí)際施工的過程中，不要照搬一般的施工流程，而要根據(jù)實(shí)際的施工地點(diǎn)的環(huán)境、地理位置等因素，綜合考慮擬定合適的施工方案后再施工。并且施工過程中嚴(yán)禁偷工減料、以次充好，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)選擇適應(yīng)的材料，施工完成后要有專門的系統(tǒng)管理和維護(hù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控檢修。

（2）從自動化控制方面：自動化控制的問題主要是數(shù)據(jù)傳輸接口不統(tǒng)一，控制程序控制效率有高低。為了解決這個難題，企業(yè)的程序設(shè)計人員應(yīng)不斷優(yōu)化反饋設(shè)計，完成精簡有效的高質(zhì)量程序編寫；然后將最優(yōu)質(zhì)的程序在企業(yè)內(nèi)或者行內(nèi)推廣，從而使整個企業(yè)或者行業(yè)的自動化控制水平提高，要想設(shè)計出優(yōu)質(zhì)的程序，設(shè)計者需要考慮客戶的需求和工程的運(yùn)行流程，通過精簡和優(yōu)化來提高程序的執(zhí)行效率。另外，政府也應(yīng)該在行業(yè)內(nèi)制定相應(yīng)的通用的程序接口，能夠讓優(yōu)秀的程序設(shè)計在整個行業(yè)內(nèi)流通，從而帶動整個行業(yè)的信息傳遞和競爭提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯曉燕.電氣工程及自動化工作原理[M].科技出版社,2009.

[2]李娜娜.電氣工程及自動化的建設(shè)與發(fā)展的若干思考[J].電氣自動化,2011.

第4篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

【關(guān)鍵詞】 機(jī)電一體化技術(shù)礦山機(jī)械煤礦計算機(jī)技術(shù)自動化技術(shù)應(yīng)用

1 引言

隨著迅速發(fā)展的微傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、軟件技術(shù)和計算機(jī)技術(shù),在功能和性能方面智能化、數(shù)字化、自動化的煤礦機(jī)械產(chǎn)品逐步實(shí)現(xiàn)質(zhì)的改變。機(jī)電一體化技術(shù)顯示了強(qiáng)大的生命力并且順應(yīng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,經(jīng)過長期實(shí)踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。機(jī)電一體化技術(shù)在我國礦山機(jī)械行業(yè)中對開發(fā)新產(chǎn)品和改造舊設(shè)備方面做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2 在煤礦開采中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在我國煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展比較晚,它是充分表現(xiàn)了煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)。例如KJ95、KJ90系統(tǒng)就是由煤炭科學(xué)總院開發(fā)研制的,進(jìn)一步提升了監(jiān)控智能水平。經(jīng)過長期實(shí)踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。

2.1 在采煤機(jī)方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

研制成功的電牽引采煤機(jī)是應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的很好例子,它具有更強(qiáng)的牽引力,并且不同于傳統(tǒng)液壓牽引采煤機(jī),具體特點(diǎn)如下:牽引特性良好,夠進(jìn)行發(fā)電制動在采煤機(jī)下滑時,電能被反饋向電網(wǎng),能源得到了有效的節(jié)約,也夠提供牽引力在采煤機(jī)前進(jìn)時,使其移動中克服;在大傾角可以進(jìn)行牽引,停機(jī)時防止機(jī)器下滑的制動器裝置在牽引電動機(jī)軸端,電牽引采煤機(jī)不需要其他防滑裝置,可用在可用在40°～50°傾角的煤層,這是因?yàn)橄鄬τ陔妱訖C(jī)額定轉(zhuǎn)矩,它的設(shè)計制動力矩為其1.6～2.0倍;較長的使用壽命,可靠的運(yùn)行,不同于液壓牽引,電牽引的元件一半不會出現(xiàn)磨損,除了電動機(jī)的整流子和電刷在電牽引會有磨損以外,所以,維護(hù)工作量小,壽命長,故障少,工作可靠;動態(tài)特性好,反應(yīng)靈敏,超載運(yùn)行在采煤機(jī)得以避免,這是因?yàn)楦鞣N參數(shù)在電控系統(tǒng)中能夠被即時的調(diào)整;高效率、簡單的結(jié)構(gòu),重量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單這些機(jī)械轉(zhuǎn)動的特點(diǎn)是電牽引采煤機(jī)特有的,只經(jīng)過一次轉(zhuǎn)換電能就能夠轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,效率為99%,而這個效率只有65%-70%左右在液壓采煤機(jī)中。因?yàn)樗脑O(shè)計制動力矩為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的,所以電牽引采煤機(jī),而不需要其它防滑裝置。

2.2 應(yīng)用在帶式傳送方面

使用大型綜采設(shè)備,帶式傳送機(jī)得到了很好的發(fā)展。在研究長間隔、大功率帶式輸送機(jī)的樞紐技術(shù)以及新產(chǎn)品方面有了很大的提高,如工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)具有高產(chǎn)高效性,而且成功研制成了以PLC為核心和制動裝置以及多種軟啟動的可編程電控裝置,行星齒輪減速器和調(diào)速型液力耦合器被應(yīng)用于驅(qū)動系統(tǒng)中。多種類型的帶式輸送機(jī)在我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造出來。

3 在礦山機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦山大型設(shè)備中全數(shù)字化、交、直流提升機(jī)、機(jī)電一體化在礦井提升機(jī)中得到了較好的實(shí)現(xiàn)。其中將驅(qū)動和滾筒從結(jié)構(gòu)上由內(nèi)裝式提升機(jī)合為一個整體,機(jī)械結(jié)構(gòu)得到了很大程度的簡化,充分體現(xiàn)了綜合體的計算機(jī)-電力電子-機(jī)械。全數(shù)字提升機(jī)具有高度可靠的性,擁有自診斷功能、完整的診斷舉措措施、可重復(fù)性故障尋址,并且通訊功能具有快速和簡樸的特點(diǎn);電氣安裝在很大程度上得到了簡化,這是因?yàn)榭偩€方式被應(yīng)用于其中;零備件少,簡樸的硬件配置,互相兼容;能夠很便利的改變瞬間加速度、實(shí)現(xiàn)軟件控制和軟啟動。各煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型是直流提升機(jī),該機(jī)型具有全數(shù)字化,在我國雙CPU構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)成為該機(jī)型的核心部件ASCS。在我國采用S7和SIMADYND研制而成研制成的交流提升機(jī)是由交-交變頻器供電。計算機(jī)技術(shù)使提升機(jī)中安全保護(hù)系統(tǒng)更為完善,主要特點(diǎn)有:在其中兩臺計算機(jī)裝置被應(yīng)用,獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理、傳感和監(jiān)測裝置存在于每臺設(shè)備中,并且兩者同步工作,互為備用,互相監(jiān)測,提升行程采用對容器位置間接監(jiān)測和直接監(jiān)測相結(jié)合的方式,行程自動控制通過兩者校正和比較得以實(shí)現(xiàn)。對驅(qū)動和電源回路、制動回路、安全回路由算機(jī)進(jìn)行實(shí)時檢測,故障記憶得以實(shí)現(xiàn),提升機(jī)的安全性能得到了極大地提高。

3.2 在支護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用

在采煤工作面中液壓支架被作為支架設(shè)備,并且煤礦綜合機(jī)械化目前發(fā)展的方向是電液控制,有機(jī)的結(jié)合液壓控制和計算機(jī)技術(shù),成組自動移架或定壓雙向鄰架得以實(shí)現(xiàn),支架的工作狀態(tài)在電液控制裝置中可以被檢測出來,并且防止支架和頂板受到?jīng)_擊負(fù)載。高壓液體裝置由乳化液泵站提供給液壓支護(hù)設(shè)備,其供液能力要求具有大流量和高壓性,液壓支護(hù)設(shè)備的用液量能夠根據(jù)工工作面自動調(diào)節(jié)供液量。在我國該系統(tǒng)能夠自動配液,自動控制高低液位,對乳化液濃度實(shí)行在線檢測。在設(shè)定值范圍內(nèi)濃度達(dá)不到時,定時自動反沖洗,擁有遠(yuǎn)距離傳輸功能,對實(shí)際用液量能夠?qū)崟r監(jiān)控。對乳化液油位、液位、自動配液、流量計量狀態(tài)功能通過液晶顯示器進(jìn)行實(shí)時顯示。

4 結(jié)語

綜上所述,在礦山機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化是一種新興的綜合技術(shù),融合信息技術(shù)、機(jī)械工程、計算機(jī)技術(shù)、電氣工程等為一體,在傳統(tǒng)機(jī)械工程中滲透微電子技術(shù)而形成的。機(jī)電一體化技術(shù)顯示了強(qiáng)大的生命力并且順應(yīng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律,經(jīng)過長期實(shí)踐,在礦生產(chǎn)中安全監(jiān)控系統(tǒng)得到了很好的應(yīng)用,發(fā)揮了重要的作用在采煤安全方面。

參考文獻(xiàn):

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第5篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

Abstract: This paper introduces the basic overview of mechatronics technology and development background, and describes the mechatronics design approaches and key elements.

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;傳感器;發(fā)展趨勢

Key words: mechatronics;sensor;development trend

中圖分類號:TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0084-03

0 引言

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透,導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。

1機(jī)電一體化認(rèn)識

日本在1971年提出一個新的英文集成名詞“Mechatronics”詞首Mecha取自Mechanics(機(jī)械學(xué)),詞尾tronics取自Electronics(電子學(xué))。我國經(jīng)常譯為機(jī)電一體化或機(jī)械電子學(xué)。在1981年德國工程師協(xié)會,德國電氣工程技術(shù)人員協(xié)會共同組成的精密工程技術(shù)專家組提出的“關(guān)于大學(xué)精密工程技術(shù)專業(yè)的建議書”中,把精密工程技術(shù)定義為光-機(jī)-電一體化的綜合技術(shù)。它包括機(jī)械(含液壓,氣動及微機(jī)械),電工與電子,光學(xué)等技術(shù)及其組合,其核心為精密工程技術(shù)。在當(dāng)前“信息爆炸”的形式下,相對于專門型人才來說,市場對復(fù)合型人才的需求更加迫切。在中國,我們認(rèn)為機(jī)械發(fā)展新階段是機(jī)電一體化階段。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。機(jī)電一體化發(fā)展至今也已成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著科學(xué)技術(shù)的不但發(fā)展,還將被賦予新的內(nèi)容,基本特征可概括為:機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo),合理配置與布局各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。因此,“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個方面。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。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。機(jī)械工程技術(shù)有純技術(shù)發(fā)展到機(jī)械電氣化,仍屬傳統(tǒng)機(jī)械,其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發(fā)展到機(jī)電一體化后,其中的微電子裝置除可取代某些機(jī)械部件的原有功能外,還能賦予許多新的功能,如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調(diào)節(jié)與控制自動診斷與保護(hù)等。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。

2機(jī)電一體化的設(shè)計過程

機(jī)電一體化的機(jī)械動力部分由一般電動機(jī)演變?yōu)榭刂齐妱訖C(jī),里程碑式地引入了電子和計算機(jī)等先進(jìn)技術(shù),代替人完成機(jī)器的檢測與控制等工作。在知識經(jīng)濟(jì)中體現(xiàn)了制造業(yè)高科技化,促進(jìn)了高科技產(chǎn)業(yè)和知識經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。它是一種用于機(jī)電產(chǎn)品最優(yōu)設(shè)計的方法學(xué)。它包括4個基本學(xué)科:電氣、機(jī)械、計算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)。如圖1所示。

機(jī)電一體化系統(tǒng)和多學(xué)科系統(tǒng)之間的區(qū)別不在于它們的組成要素,而在于這些組成要素設(shè)計的次序。一直以來,多學(xué)科系統(tǒng)設(shè)計使用一種按學(xué)科順序設(shè)計的方法。比如,機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計一般通過以機(jī)械設(shè)計開始的三個步驟完成。當(dāng)機(jī)械設(shè)計完成后,設(shè)計電源和微電子系統(tǒng),接著是控制算法的設(shè)計及其實(shí)施。按學(xué)科順序設(shè)計的方法的最大缺點(diǎn)是對整個過程中各個點(diǎn)的固定設(shè)計導(dǎo)致新的限制,這種限制源于對這些點(diǎn)的設(shè)計,而且會傳遞到下一個學(xué)科點(diǎn)的設(shè)計。使用并行方法進(jìn)行預(yù)先設(shè)計可以使產(chǎn)品更具協(xié)同性。它補(bǔ)充了信息系統(tǒng)以指導(dǎo)設(shè)計,這種指導(dǎo)貫穿于設(shè)計的各個階段,而不只是預(yù)先設(shè)計階段,從而使之更加綜合。在將機(jī)械,電氣及計算機(jī)系統(tǒng)和信息系統(tǒng)進(jìn)行集成以設(shè)計制造產(chǎn)品和過程時,需要進(jìn)行協(xié)同。最終產(chǎn)品的功能應(yīng)大于其各部分功能之和。如果沒有協(xié)同組合的話,機(jī)電一體化產(chǎn)品具有的性能特征是很難實(shí)現(xiàn)的,機(jī)電一體化的關(guān)鍵要素如圖2。

機(jī)電一體化系統(tǒng)是在物理系統(tǒng)中使用信息系統(tǒng)的結(jié)果。物理系統(tǒng)包括機(jī)械系統(tǒng),計算機(jī)系統(tǒng),執(zhí)行器,傳感器和實(shí)時接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)不只是機(jī)電系統(tǒng),而且還是一個控制系統(tǒng)。傳感器和執(zhí)行器用來把能量從動力大的一邊(通常是機(jī)械的一邊),轉(zhuǎn)換到動力小的一邊(通常是電氣和計算機(jī)的一邊)。上圖中的機(jī)械系統(tǒng)不僅包括機(jī)械零部件,還可能包括流體,氣動,熱,聲,化學(xué)及其它學(xué)科。傳感技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了新的發(fā)展以適應(yīng)對特殊監(jiān)測應(yīng)用解決方案不斷增長的需要。

2.1 機(jī)電一體化中的集成設(shè)計問題由于機(jī)電一體化方法內(nèi)在的并行性,或同時性工程,所以樣機(jī)試制階段的建模與仿真很重要。因?yàn)槟Ｐ蛠碜杂诟鲗W(xué)科的綜合應(yīng)用。所以應(yīng)用一種可視化的編程軟件是很重要的。這樣就涉及到了框圖,流程圖,狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和波特圖。機(jī)電一體化是一種設(shè)計哲學(xué),其產(chǎn)品或設(shè)備有一個重要的特點(diǎn)就是它們內(nèi)部的智能,這是將執(zhí)行器,傳感器,控制系統(tǒng)和計算機(jī)組合設(shè)計實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的集成是通過硬件(部件)和軟件(信息處理)的聯(lián)合實(shí)現(xiàn)的。硬件集成是將機(jī)電一體化系統(tǒng)看成一個整體系統(tǒng)來設(shè)計的,將傳感器,執(zhí)行器和微處理器融入到機(jī)械系統(tǒng)中,軟件集成主要基于高級控制功能在設(shè)計時應(yīng)首先分析客戶要求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。在制作時應(yīng)考慮了解客戶,市場分析,優(yōu)化性能,生命周期性能,質(zhì)量,可靠性和銷售。

2.2 機(jī)電一體化關(guān)鍵要素①信息系統(tǒng):信息系統(tǒng)包括信息傳輸?shù)乃蟹矫?從信號處理到控制系統(tǒng)到分析技術(shù)。信息系統(tǒng)結(jié)合了以下四種學(xué)科:通訊系統(tǒng),信號處理,控制系統(tǒng)和數(shù)值計算方法。在機(jī)電一體化應(yīng)用中,我們最關(guān)心的是建模,仿真,自動控制和用于優(yōu)化的數(shù)字方法。②自動控制:控制系統(tǒng)工程學(xué)是在19世紀(jì)晚期產(chǎn)生的學(xué)科,認(rèn)為在低階系統(tǒng)(三階或三階以下)系統(tǒng)的穩(wěn)定性依賴于特征方程的根和勞思(Routh)判據(jù),這是一個很好的判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析工具。③最優(yōu)化: 就是先確認(rèn)最優(yōu)軌跡,最優(yōu)軌跡是根據(jù)系統(tǒng)的要求即約束條件確定的,然后設(shè)計控制系統(tǒng),在設(shè)計控制系統(tǒng)的時候應(yīng)使系統(tǒng)的各參數(shù)最終滿足控制要求,使誤差最小化,或者說使目標(biāo)函數(shù)的擾動最小化,可用最優(yōu)化過程反復(fù)迭代公式(Pk+1=Pk+τ?S k)這里k是迭代次數(shù),S k是P空間內(nèi)的探索方向,τ是該方向上的探索步長空間內(nèi)的探索步長,當(dāng)P值不能再改進(jìn)時這個過程結(jié)束,此時為最優(yōu)化。④機(jī)械系統(tǒng):機(jī)械系統(tǒng)考慮力作用下物體的特性。這樣的系統(tǒng)按其性質(zhì)可分為剛性的,可變形的和可流動的。大多數(shù)機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用的剛體系統(tǒng),都依賴于物理學(xué)中的基本定律。⑤電氣系統(tǒng):電氣系統(tǒng)由兩個分支組成:電源系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)。通訊系統(tǒng)以低能量的電信號形式在各點(diǎn)之間傳輸信息。諸如信息存儲,處理和交換是通信系統(tǒng)的常見組成部分。電氣工程的這個領(lǐng)域也稱電子學(xué)。另一方面,電源系統(tǒng)用來在各點(diǎn)之間有效的傳遞大量的電能,而不是信息,例如:發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,而電動機(jī)是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

3傳感器和變換器

儀器儀表在現(xiàn)代科技領(lǐng)域中起著關(guān)鍵的作用。傳感器是與儀器儀表緊密相關(guān)的機(jī)電一體化系統(tǒng)中一個非常重要的組件,其作用是為特定工業(yè)過程提供收集不同信息的機(jī)制。傳感器廣泛應(yīng)用于過程檢測以及工況評價方面,為用計算機(jī)系統(tǒng)對制造作業(yè)作較高級的監(jiān)控提供便利,可應(yīng)用于過程前,過程中及過程后。有時,傳感器可以將一種物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為決策分析的可用信號。智能系統(tǒng)用傳感器來監(jiān)測由環(huán)境變化影響的特定場合,然后通過校正動作對其控制。

實(shí)際上在所有的應(yīng)用中,傳感器是將各種現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電信號,因此可定義為:傳感器是一種把被測物理量轉(zhuǎn)換成輸出信號的裝置。因此傳感器也可以稱為變換器,應(yīng)用范圍廣泛,甚至可以用于分辨那些人類感官無法覺察到的環(huán)境變化。它們作為一次元件,連續(xù)的將變化著的信息轉(zhuǎn)變成另一種形式,也就是說,傳感裝置檢測被測量,并將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可接受形式的信號,通常為電信號。整個系統(tǒng)的最大準(zhǔn)確度由傳感器的靈敏度和其內(nèi)部噪聲干擾所決定。在測控系統(tǒng)中,任何參數(shù)的變化,不論是在被測量中還是在信號修整中,都會直接影響系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。傳感器和變換器是現(xiàn)代控制系統(tǒng)(電,光,機(jī)械或流體系統(tǒng))的兩個重要組成部分,傳感器和變換器選用的程度取決于控制系統(tǒng)的自動化水平和復(fù)雜程度。要構(gòu)成一個復(fù)雜控制系統(tǒng),測量裝置必須能夠滿足快速,靈敏和精確的要求。隨著使用要求的不斷提高,傳感器的體積也不斷的小型化,并通常將多個傳感器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組合固定在一起。傳感器的分類:根據(jù)傳感器的輸出信號形式,電源,工作模式以及被測變量可將傳感器分為以下兩大類。模擬傳感器:模擬是指連續(xù)的,不中斷的一系列事件。典型的模擬傳感器的輸出與被測變量是成正比例的,輸出信號以連續(xù)方式變化,根據(jù)其幅值取得信息,通常其輸出要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸?shù)接嬎銠C(jī)。數(shù)字傳感器:數(shù)字是指一系列離散的事件,各個事件前后分開,如果傳感器的邏輯電平輸出是數(shù)字的,則稱其為數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器有著準(zhǔn)確度和精密度高的特點(diǎn),與計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相連時不需要任何轉(zhuǎn)換器。

4A/D,D/A轉(zhuǎn)換

在計算機(jī)控制系統(tǒng)中,主機(jī)輸入數(shù)據(jù)或向外部命令,都是通過接口及輸入輸出通道進(jìn)行的,完成信息傳遞和交換的裝置稱為過程輸入輸出通道。這些通道是聯(lián)系主機(jī)與被控對象的紐帶和橋梁。生產(chǎn)對象的各種模擬信號,不能直接輸入計算機(jī),而要經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,才能輸入計算機(jī)進(jìn)行加工處理。同樣,經(jīng)過計算機(jī)加工處理得到的數(shù)字信號,也不可能直接作用與被控對象。而要經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)變成模擬信號,才能輸出到被控對象。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本任務(wù)是將模擬量即連續(xù)量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量以便于計算機(jī)進(jìn)行存儲,計算和處理。由于絕大多數(shù)物理量都是模擬量。因而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不但本身就是一種獨(dú)立系統(tǒng),而且是計算機(jī)控制系統(tǒng)的極重要的組成部分。

一個典型的計算機(jī)控制系統(tǒng)如圖3所示。其工作原理是作為系統(tǒng)輸入的物理量(壓力,溫度,濕度,位置等),首先由傳感器變成點(diǎn)信號,然后送到放大器和濾波器。傳感器的輸出信號一般比較微弱,放大器的作用是將傳感器輸出的電信號放大到適當(dāng)?shù)拇笮　Ｒ岳谶M(jìn)一步處理。濾波器的作用是消除干擾信號。然后,信號送到模擬多路開關(guān),它在計算機(jī)的控制作用下對各個模擬通道進(jìn)行分時處理,將各通道信號接到后面的采樣保持電路和A/D轉(zhuǎn)換器。采樣保持電路在規(guī)定的時刻對送來的模擬信號進(jìn)行采樣并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持被采樣的電壓不發(fā)生變化。A/D轉(zhuǎn)換器在保持時間內(nèi)完成模/數(shù)轉(zhuǎn)換后將數(shù)字量送到計算機(jī)。采樣保持電路及A/D轉(zhuǎn)換的定時和控制信號均由計算機(jī)產(chǎn)生。計算機(jī)對A/D轉(zhuǎn)換器送來的各路數(shù)字量進(jìn)行各種處理計算,然后用分時方法將處理結(jié)果送到各路D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬信號去完成各種模擬控制。有時為了提高速度和精度,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)不用模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān),而是每條通道用一個A/D轉(zhuǎn)換器。

4.1 傳感器的作用傳感器是工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。如沒有傳感器對生產(chǎn)過程的原始參數(shù)進(jìn)行精確可靠的測量,那么無論是信號轉(zhuǎn)換,信息處理,或數(shù)據(jù)的顯示與控制,都將成為一句空話?？梢哉f,沒有精確可靠的傳感器就沒有精確可靠的測量系統(tǒng)。

4.2 A/D轉(zhuǎn)換器的原理經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和采樣/保持的模擬量必須被變成數(shù)字量才能送入計算機(jī)。完成這一轉(zhuǎn)換任務(wù)的器件叫做模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器,簡稱A/D轉(zhuǎn)換器。如圖4是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器原理圖。由圖4可以看出,由N位寄存器,N位D/A轉(zhuǎn)換器、比較器以及控制邏輯四部分組成。其工作原理:當(dāng)啟動信號作用后,時鐘信號在控制邏輯作用下,首先使寄存器的DN-1=1,N位寄存器的數(shù)字量一方面作為輸出用,另一方面,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量Vx后,送到比較器,在比較器中與被轉(zhuǎn)換的模擬量Vx進(jìn)行比較,控制邏輯根據(jù)比較器的輸出進(jìn)行判斷。若Vx≥Vc,則保留這一位;若Vx

4.3 D/A轉(zhuǎn)換器的原理D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量。它實(shí)際上是一種由二進(jìn)制譯碼控制的電流疊加電路。通常包括四個組成部分:精密的電壓基準(zhǔn);模擬二進(jìn)制數(shù)字電壓(或電流)開關(guān);產(chǎn)生二進(jìn)制權(quán)電流或權(quán)電壓的精密電阻網(wǎng)絡(luò);提供電壓或電流輸出相加的運(yùn)算放大器。其原理如圖5為倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器。其輸出電壓表達(dá)式很容易用基準(zhǔn)電流和響應(yīng)的倍數(shù)表示出來。與權(quán)電流型的D/A轉(zhuǎn)換器相比,倒T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器具有電路簡單、轉(zhuǎn)換速度快的優(yōu)點(diǎn),但其轉(zhuǎn)換誤差較大。在實(shí)際的D/A轉(zhuǎn)換器中,開關(guān)S是電子式的模擬開關(guān)。為了減小轉(zhuǎn)換誤差,開關(guān)必須具有導(dǎo)通電阻小,截止電阻大的特點(diǎn)。

5機(jī)電一體化綜述

機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)過程的第一步就是分析客房需求以及系統(tǒng)集成的技術(shù)環(huán)境。解決問題的復(fù)雜技術(shù)系統(tǒng)往往是一個具有數(shù)字或模擬形式并由復(fù)雜軟件支持其硬件的機(jī)械、電子、液壓和熱動力部件的結(jié)合體。典型機(jī)電一體化系統(tǒng)使用傳感器從技術(shù)環(huán)境中收集數(shù)據(jù)和信息。接下來的一步就是使用建模和描述方法的完善形式,以一種集成的方式來涵蓋這個系統(tǒng)的所有子任務(wù)。這包括在初始階段對子系統(tǒng)間必要接口的有效描述。數(shù)據(jù)經(jīng)過處理和解釋轉(zhuǎn)化為執(zhí)行器的動作。機(jī)電一體化系統(tǒng)能夠縮短開發(fā)周期,降低成本,提高質(zhì)量。在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計中,有必要在不同的專家組之間協(xié)調(diào)知識和需要的信息。并行工程是產(chǎn)品的設(shè)計和制造以特殊方式融合的一種設(shè)計方法。傳統(tǒng)設(shè)計和制造間的障礙得以排除。

6機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢

第6篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電一體化技術(shù)

0 引言

我國自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn)，以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。從1970年我國自行設(shè)計制造和裝備的第一套綜合機(jī)械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗(yàn)起，我國的機(jī)電一體化技術(shù)開始萌芽。到上世紀(jì)80年代后期，我國綜合機(jī)械化采煤取得了空前的發(fā)展，大大推動了我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)程，采煤機(jī)已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個世紀(jì)90年代中期，在原有的研究成果上，又開展了采運(yùn)支機(jī)械微機(jī)監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機(jī)技術(shù)應(yīng)用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機(jī)。而進(jìn)入21世紀(jì)后，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設(shè)備的后備保護(hù)等方面已取得了喜人的成績。然而，與國外的先進(jìn)采煤國家相比，我國的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對機(jī)械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎(chǔ)薄弱，在開發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

1.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀(jì)80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的考察和引進(jìn)工作，此舉大大促進(jìn)了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進(jìn)的同時，通過消化、吸收并結(jié)合我國煤礦的實(shí)際情況，研制出KJ2，KJ4等系統(tǒng)并通過了鑒定。20世紀(jì)90年代以來，緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國自行研制開發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等，它們的主要特點(diǎn)是:測控分站的智能化水平進(jìn)一步提高；具有網(wǎng)絡(luò)連接功能；系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。同時，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機(jī)會，且促進(jìn)了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識。經(jīng)過多年的實(shí)踐表明，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。

對我國現(xiàn)有煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評價，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統(tǒng)無論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。

1.2 礦井提升機(jī)中的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機(jī)。特別是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動合為一個整體，大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計算機(jī)-自動控制的綜合體。全數(shù)字提升機(jī)高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實(shí)現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。

在我國“九五”計劃期間，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)已成為各煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機(jī)的核心部分ASCS是由雙CPU構(gòu)成的計算機(jī)系統(tǒng)。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機(jī)。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運(yùn)行，情況良好。提升機(jī)由于采用了計算機(jī)技術(shù)，其安全保護(hù)系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:采用兩臺計算機(jī)裝置，每臺都有自己獨(dú)立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺計算機(jī)同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實(shí)現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式，對兩者進(jìn)行比較、校正，實(shí)現(xiàn)行程自動控制。由于采用了計算機(jī)對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路進(jìn)行實(shí)時檢測，實(shí)現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機(jī)安全性能。

1.3 井下帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用 在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實(shí)施，極大地提高了帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國內(nèi)此項技術(shù)的空白，并對帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機(jī)。

2 結(jié)束語

隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平發(fā)展，對控制水平和規(guī)模的要求越來越高，從而又加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，目前各種高新技術(shù)的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機(jī)電一體化技術(shù)之中，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能更強(qiáng)大、性能更優(yōu)越，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能越來越強(qiáng)，智能化程度也越來越高，因此采用新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備的煤礦，能夠使企業(yè)獲得更加顯著的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益，這也是一個煤礦企業(yè)循環(huán)促進(jìn)不斷發(fā)展的過程。

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第7篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

關(guān)鍵詞：電氣工程及自動化核心競爭力探索發(fā)展

一、核心競爭力的相關(guān)理論

核心競爭力是指在一個組織內(nèi)部經(jīng)過整合了的知識和技能，尤其是關(guān)于怎樣協(xié)調(diào)多種生產(chǎn)技能和整合不同技術(shù)的知識和技能。從與產(chǎn)品或服務(wù)的關(guān)系角度來看，核心競爭力實(shí)際上是隱含在公司核心產(chǎn)品或服務(wù)里面的知識和技能，或者是知識和技能的集合體。核心競爭力是一個企業(yè)能夠長期獲得競爭優(yōu)勢的能力，是企業(yè)特有的、能夠經(jīng)得起時間考驗(yàn)的、具有延展性并且是競爭對手難以模仿的技術(shù)或能力。核心競爭力體現(xiàn)在教育中的表現(xiàn)是學(xué)校要逐漸形成自己的教育優(yōu)勢，21世紀(jì)是一個以創(chuàng)新和發(fā)展為核心的知識經(jīng)濟(jì)時代，為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，各個高校也在不斷形成自己的核心競爭力，這種競爭的宏觀表現(xiàn)是地區(qū)和地區(qū)之間的學(xué)校、各個高校之間進(jìn)行競爭，微觀表現(xiàn)是專業(yè)和專業(yè)之間的競爭。學(xué)校要圍繞形成自己學(xué)校的核心競爭力開展學(xué)校的相關(guān)專業(yè)的設(shè)置，以形成學(xué)校的核心競爭力。

二、電氣工程及自動化專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)范圍集中體現(xiàn)在電工的相關(guān)基礎(chǔ)知識、電氣制造及應(yīng)用、電力系統(tǒng)的運(yùn)行以及控制等方面，這三個部分是電氣工程及自動化專業(yè)的核心內(nèi)容。電氣工程及自動化因其課程的設(shè)置與其他學(xué)科有很強(qiáng)的交叉內(nèi)容，與其他學(xué)科的交叉也產(chǎn)生了新的學(xué)科，像電氣工程和電子科學(xué)的交叉產(chǎn)生了電子電力技術(shù)，電氣工程和機(jī)械工程的交叉產(chǎn)生了機(jī)電一體化，這些學(xué)科的交叉都是電氣工程及自動化發(fā)展的必然產(chǎn)物，都是對電氣工程及自動化專業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的促進(jìn)作用，有助于電氣工程化及自動化專業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。機(jī)電一體化是電氣工程及自動化專業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)不斷提高，專業(yè)不斷適合社會發(fā)展需要的趨勢。

目前電氣工程及自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)主要是集中在各高校的院校專業(yè)設(shè)置中，而電氣工程及自動化專業(yè)設(shè)置的課程內(nèi)容繁雜，根據(jù)不完全的統(tǒng)計結(jié)果，電氣工程及自動化專業(yè)學(xué)習(xí)的內(nèi)容涉及到電工技術(shù)、電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)以及計算機(jī)的應(yīng)用等方面，各個學(xué)校因?qū)I(yè)設(shè)置的時間長短及學(xué)校自身發(fā)展特色的不同，電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)方式及內(nèi)容也會有所不同，有學(xué)校是以電子技術(shù)的發(fā)展為主要內(nèi)容來進(jìn)行電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)，有學(xué)校是以自動化的控制為主要內(nèi)容，也有學(xué)校是以電氣工程及自動化專業(yè)中計算機(jī)的應(yīng)用為主要內(nèi)容，但不管以哪種內(nèi)容作為教學(xué)的主要內(nèi)容，都離不開實(shí)踐的學(xué)習(xí)，電氣工程及自動化專業(yè)的設(shè)置及教學(xué)主要是為了符合社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，電氣工程及自動化最主要還是回歸到企業(yè)發(fā)展的實(shí)踐操作中。因此在教學(xué)設(shè)置中各高校都建設(shè)了電氣工程及自動化的專門實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室是將知識轉(zhuǎn)化成實(shí)踐的重要步驟，也是連接大學(xué)課程教學(xué)和社會的紐帶，隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢的加強(qiáng)及各企業(yè)對電氣工程自動化的重視，各高校對該專業(yè)設(shè)置形式的多樣化，電氣工程及自動化在我國的發(fā)展逐步呈現(xiàn)良好趨勢。

三、電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力培養(yǎng)的措施分析

電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)主要應(yīng)從兩大方面進(jìn)行，一是從學(xué)校方面，二是企業(yè)方面。學(xué)校方面應(yīng)在電氣工程及自動化專業(yè)的核心競爭實(shí)現(xiàn)方面起主導(dǎo)作用，學(xué)校應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行電氣工程及自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)：

1.進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)置的更具體化和細(xì)致化。根據(jù)本學(xué)校的教學(xué)特色和電氣工程及自動化專業(yè)的專業(yè)特色進(jìn)行課程的設(shè)置。有針對性的對實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)課程的設(shè)置，并對實(shí)踐性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于實(shí)踐教學(xué)。在課程的設(shè)置內(nèi)容上，要先考慮課程的交叉內(nèi)容的設(shè)置，例如電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)課程的設(shè)置，繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)離開不電力系統(tǒng)的分析計算的結(jié)果，電力系統(tǒng)在不同時間段、不同地點(diǎn)的計算結(jié)果都會對繼電保護(hù)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生重要作用，因此在教學(xué)過程中要側(cè)重于教授學(xué)生怎樣通過對數(shù)據(jù)的分析來更好地保護(hù)繼電系統(tǒng)。

2.教師在教學(xué)過程中要不斷更新教學(xué)理念和教學(xué)方法，教師教學(xué)時要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論和實(shí)際的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生解決工程中出現(xiàn)的實(shí)際問題，改變學(xué)生依賴教師進(jìn)行相關(guān)知識的教授的思想。像在進(jìn)行電網(wǎng)的接線圖講解時，教師只是給學(xué)生提供相關(guān)的材料，讓學(xué)生根據(jù)相關(guān)材料進(jìn)行接線圖知識的了解。并要在選擇課本時選擇具有新理論的課本，在編寫課本時將新的理論及教學(xué)概念編進(jìn)教材中。

3．學(xué)校要注重師資隊伍建設(shè)。電氣工程及自動化專業(yè)因其較強(qiáng)的理論性，要求教師有很強(qiáng)的理論水平，而且還要求教師具有一定的科研開發(fā)能力。學(xué)校要充分利用和企業(yè)的合作機(jī)會，建立適合教學(xué)發(fā)展的教師隊伍。還可以從企業(yè)中聘請一部分高技術(shù)水平人員到學(xué)校進(jìn)行任教，通過他們的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和操作能力。

4.企業(yè)方面，要不斷給學(xué)生提供更多的實(shí)習(xí)崗位，讓學(xué)生能更好的進(jìn)行崗位的選擇。通過在崗位的鍛煉對學(xué)生學(xué)習(xí)的相關(guān)知識的了解程度進(jìn)行掌握，并將掌握的信息及時反饋給學(xué)校，通過和學(xué)校的及時溝通，更好地實(shí)現(xiàn)電氣工程及自動化專業(yè)的教學(xué)。同時也要采取多種途徑給學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會，采取激勵機(jī)制，使學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)的同時也能給自己創(chuàng)造好的工作機(jī)會。

結(jié)束語

將企業(yè)的核心競爭理論引入到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能，制定相關(guān)的人才培養(yǎng)的方案，并在高校教學(xué)中設(shè)置相應(yīng)的課堂體系，采用理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式，培養(yǎng)出符合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電氣工程及自動化專業(yè)的人才，更好地實(shí)現(xiàn)與國際社會的接軌。

參考文獻(xiàn)

[1]龔志廣.電氣工程及其自動化專業(yè)核心競爭力的培養(yǎng)探析[J].高等建筑教育，2008（18）

[2]王剛.電氣工程及自動化專業(yè)教學(xué)改革探索[J]南京理工大學(xué)學(xué)報，2009（16）

第8篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化技術(shù);煤礦;應(yīng)用;發(fā)展趨勢

中圖分類號：D622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）28-0049-01

一、概述

機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械、計算機(jī)、信息處理和自動控制系統(tǒng)綜合應(yīng)用的復(fù)合技術(shù)，是微電子技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的一門學(xué)科，其作為一門新興綜合技術(shù)融合了電氣工程、機(jī)械工程、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等類別。而煤炭生產(chǎn)是將成百上千萬噸煤炭從地層深處采掘、運(yùn)送到地面，因此必須采用大量的機(jī)電設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而機(jī)電一體化的煤礦設(shè)備則是實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)的最好選擇。

二、機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用介紹

（一）機(jī)電一體化技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是目前煤礦生產(chǎn)中機(jī)電一體化和自動化水平最高的設(shè)備。尤其是內(nèi)裝式提升機(jī)，將滾筒和驅(qū)動合為一體，機(jī)械結(jié)構(gòu)也大大簡化，充分展現(xiàn)了機(jī)械--電力--電子--計算機(jī)--自動控制的綜合體。而全數(shù)字化提升機(jī)安全可靠，采用總進(jìn)線方式，大大簡化了電器安裝施工，并且硬件配置簡單實(shí)現(xiàn)了互相兼容。九五期問，國產(chǎn)數(shù)字化直流提升機(jī)已成為我國煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型，主、副井提升機(jī)可實(shí)現(xiàn)全自動化，不需要專門的絞車司機(jī)。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用

帶式輸送機(jī)具有輸送量大、長距離連續(xù)輸送、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動化的特點(diǎn)，從而成為我國煤礦井下原煤輸送系統(tǒng)中主要的運(yùn)輸設(shè)備。因此，帶式輸送機(jī)成為近幾年來機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的研究重點(diǎn)。目前主要研究方向在機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置，它是一種專門用作平滑起動運(yùn)送大慣性載荷，如金屬礦石或煤炭的中長距離皮帶運(yùn)輸機(jī)而設(shè)計的軟校動裝置，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)可由一臺或幾臺CST驅(qū)動。由于尚未解決在線監(jiān)控技術(shù)、動態(tài)分析以及啟停延遲技術(shù)，我國帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動點(diǎn)還不能布置過多，一般設(shè)置為三點(diǎn)驅(qū)動，這就限制了輸送機(jī)的單機(jī)長度和運(yùn)量。另外，輸送機(jī)的可靠性較差、監(jiān)控設(shè)備功能較少、靈敏度和壽命都偏低，和發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)相比還存在明顯的差距。

（三）機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用

電牽引采煤機(jī)是機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的另一個典型應(yīng)用。與液壓牽引機(jī)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

優(yōu)良的牽引特性：在采煤機(jī)前進(jìn)時可提供牽引力，使其克服阻力向前移動，而在采煤機(jī)下滑時則可進(jìn)行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋收集電能。

適用于大傾角煤層：牽引電動機(jī)軸端安裝了停機(jī)時防止機(jī)器下滑的制動器，它的設(shè)計制動力矩達(dá)到電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.5～2.0倍，因此電牽引采煤機(jī)可用于40°～50°傾角的煤層，而不需要安裝其它防滑裝置。

運(yùn)行可靠，使用壽命長，電牽引和液壓牽引不同，前者除電動機(jī)的電刷和整流子會有磨損外，其它元件均不存在磨損現(xiàn)象，因此其工作可靠、壽命長、故障少、維修工作量小。

反應(yīng)靈敏，動態(tài)特性好：電控系統(tǒng)可及時調(diào)整各種運(yùn)行參數(shù)，防止采煤機(jī)超載或偏離運(yùn)行。

結(jié)構(gòu)簡單、效率高：電牽引采煤機(jī)機(jī)械傳動部分結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，只做一次電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90%以上，而液壓采煤機(jī)的效率則只有60%～70%左右。

（四）機(jī)電一體化裝置在液壓支架的應(yīng)用

煤礦支架技術(shù)在向電液控制方向發(fā)展即將計算機(jī)技術(shù)與液壓控制有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)定壓雙向鄰架或成組自動移架，從而避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊載荷。我國神華集團(tuán)大柳塔礦從美國引進(jìn)的電液控制支架，移架速度可達(dá)6～8秒/架。另外電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態(tài)。

三、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用與煤礦的發(fā)展與思考

在20世紀(jì)，我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)（產(chǎn)品）取得了長足的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)幾乎應(yīng)用到了煤礦生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，但是相對于國外先進(jìn)煤礦生產(chǎn)技術(shù)還是比較落后的。因此，要使我國煤礦機(jī)電一體化技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先技術(shù)水平，必須牢牢掌握在信息時代機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。

第一，要提高我國煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、系列化和通用化的程度：將計算機(jī)系統(tǒng)作為機(jī)電一體化的核心裝置，因?yàn)橛嬎銠C(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算和存貯能力非常強(qiáng)，且體積小、功耗少，非常適合于工作空間狹小的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品，在設(shè)計煤礦機(jī)電一體化設(shè)備時，應(yīng)盡可能的考慮選用功能強(qiáng)大的嵌入式計算機(jī)，從而降低設(shè)備體積且保證工作性能更可靠。

第二，對于新開發(fā)的煤礦機(jī)電一體化產(chǎn)品要具有較強(qiáng)的通信功能，同時，要選用很質(zhì)量好的開放性和可靠性高的通信模塊，方便與控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接通信控制。

第三，煤礦機(jī)電一體化設(shè)備需要達(dá)到智能化發(fā)展水平，能自主判斷機(jī)電設(shè)備和周圍工作環(huán)境的狀態(tài)，使設(shè)備能自動適應(yīng)環(huán)境且以最優(yōu)的狀態(tài)工作，同時可以快速地對所采集到的參數(shù)進(jìn)行分析，從而對設(shè)備故障進(jìn)行診斷，再結(jié)合這些診斷結(jié)果對以后工作過程中的故障概率進(jìn)行預(yù)測。

第四，要對各類礦用傳感器進(jìn)行深入研究和開發(fā)，大力提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數(shù)字化、智能化、集成化和多維化，使礦用傳感器在較為惡劣的工作環(huán)境中進(jìn)行信號的測量和采集，并保證其準(zhǔn)確度，并且應(yīng)具備自診斷、自校正、狀態(tài)識別和自我調(diào)節(jié)等功能。

總之，應(yīng)時刻關(guān)注國內(nèi)外高新技術(shù)的發(fā)展，將那些適于煤礦井下工作環(huán)境的高新技術(shù)用于煤礦機(jī)電一體化設(shè)備，從而提高煤礦現(xiàn)代化發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)煤礦自動化生產(chǎn)的目標(biāo)。

四、結(jié)語

機(jī)電一體化的l展不是孤立的，與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)也有很多，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。隨著計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，信息流已成為機(jī)電一體化的主要特色。

機(jī)電一體化技術(shù)作為企業(yè)信息化的重要支撐技術(shù)，是礦山綜合自動化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)等裝備中的大力應(yīng)用和推廣，極大地提升了我國煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力，也為實(shí)現(xiàn)安全、高效、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭工業(yè)生產(chǎn)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

第9篇：電氣工程機(jī)電一體化范文

[關(guān)鍵詞]煤礦 機(jī)電一體化 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）34-0368-01

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)一步推動了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，并不是簡單的將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)進(jìn)行疊加，而是技術(shù)之間的相互補(bǔ)充，利用電子設(shè)備所具有的信息處理功能以及控制功能與機(jī)械裝置相結(jié)合，通過有效的措施將各項施工工藝融合在一起，提高煤礦生產(chǎn)活動的系統(tǒng)性、科學(xué)性以及完整性[1]。

一、機(jī)電一體化概述

1.概念

機(jī)電一體化技術(shù)即將電氣工程、計算機(jī)技術(shù)以及機(jī)械工程等專業(yè)有效的融合在一起，然后利用微電子技術(shù)將工程生產(chǎn)的各項工藝相互滲透，實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)融合的技術(shù)[2]。從總體上來看，機(jī)電一體化技術(shù)主要由傳感裝置、動力裝置以及機(jī)械裝置組成，不同部分具有的功能不同，所起到的作用也各不相同。傳感裝置主要起到有效傳遞信息的作用，動力裝置主要起到為生產(chǎn)活動提供動力的作用，而機(jī)械裝置主要來負(fù)荷各部分之間的協(xié)調(diào)工作，通過每個部分的相互協(xié)調(diào)，不斷提高機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能。

2.優(yōu)勢

在煤礦生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，首先可以通過電子技術(shù)的應(yīng)用，利用其所具有的運(yùn)算、控制、記憶以及信息處理等功能，實(shí)現(xiàn)整個生產(chǎn)工藝的多功能化、信息化以及智能化，提高生產(chǎn)效益。其次，整個系統(tǒng)的調(diào)動運(yùn)行，可以自主完成對多個部分的協(xié)調(diào)管理，保證煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能的目的。并且，機(jī)電一體化系統(tǒng)中具有監(jiān)視與診斷等功能，可以隨時掌握整個系統(tǒng)中各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提高生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性。最后，與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式相比，機(jī)電一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡單，生產(chǎn)操作簡易，進(jìn)一步達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)目標(biāo)。

二、煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用現(xiàn)狀分析

煤礦機(jī)電一體化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫信息技術(shù)也被應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，進(jìn)一步推動了機(jī)電一體化的發(fā)展，現(xiàn)在我國煤礦一體化技術(shù)在應(yīng)用上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動化、系統(tǒng)化以及智能化。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，對提高生產(chǎn)效率具有重要意義，各機(jī)械設(shè)備是保證煤礦生產(chǎn)正常進(jìn)行的主要因素，現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，將電子功能與機(jī)械功能相融合，與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比，優(yōu)化了產(chǎn)品性能與功能。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要包括煤礦開采、井下煤礦運(yùn)輸以及井下供電排水等硬件設(shè)施，同時也作用于信息管理與控制系統(tǒng)等軟件設(shè)施上，在整體上提高了煤礦開采過程中的生產(chǎn)效率與安全性。

三、煤礦機(jī)電一體化應(yīng)用發(fā)展分析

1.采煤機(jī)應(yīng)用

我國大部分煤礦生產(chǎn)采用的是綜合機(jī)械化采煤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動化，傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中主要以液壓牽引，現(xiàn)在逐漸發(fā)展為電牽引，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用在采煤機(jī)中，比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式相比更具優(yōu)勢。例如電牽引比液壓牽引效果更佳，并且能夠更好的克服阻力，在下滑時提供制動功能。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)安裝有防止下滑的制動裝置，能夠更順利的開展大傾角煤層作業(yè)。另外，在生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)運(yùn)行動態(tài)性更好，可以通過生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)來對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，長時間在惡劣環(huán)境下持續(xù)作業(yè)，因?yàn)槟軌蚋玫倪m應(yīng)作業(yè)環(huán)境，外界因素對設(shè)備產(chǎn)生的影響更低，降低了設(shè)備故障概率[3]。另外，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，牽引力主要通過計算機(jī)來控制，并實(shí)現(xiàn)對工作面刮板運(yùn)輸機(jī)的實(shí)時監(jiān)控，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性與可靠性。

2.運(yùn)輸機(jī)應(yīng)用

為滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，煤礦開采量在不斷增加，將一體化技術(shù)應(yīng)用到提升與運(yùn)輸系統(tǒng)上，可以有效提高運(yùn)輸效率與安全性。內(nèi)裝式提升機(jī)在煤礦生產(chǎn)中比較常用，主要為電機(jī)與滾筒一體化的設(shè)計方式，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作也更方便，控制與運(yùn)行系統(tǒng)也更準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)完全自動化控制。針對我國皮帶式運(yùn)輸與生產(chǎn)方式，對運(yùn)輸系統(tǒng)要求比較高，通過機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，可以利用電子監(jiān)控系統(tǒng)來完成設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)控，減少故障出現(xiàn)的概率。

3.監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

煤礦生產(chǎn)中最為常用的機(jī)電一體化技術(shù)，包括機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、計算機(jī)與信息技術(shù)以及自動控制技術(shù)等，其中監(jiān)控系統(tǒng)作為重要。因?yàn)槊旱V生產(chǎn)活動與其他生產(chǎn)活動相比具有特殊性，對于煤礦生產(chǎn)的監(jiān)控，對其監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理并不嚴(yán)格，但是必須要能夠持續(xù)運(yùn)行，保證礦工工作的生命安全。機(jī)電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，將系統(tǒng)與局域網(wǎng)相連，自身數(shù)據(jù)庫與主機(jī)同步，避免數(shù)據(jù)的丟失，同時也可以對已存的信息進(jìn)行檢索，實(shí)現(xiàn)圖像顯示、圖表打印等。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，通過電子監(jiān)控系統(tǒng)來對整個生產(chǎn)活動各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，減少安全事故的發(fā)生，保證煤礦生產(chǎn)安全性。

結(jié)束語：

煤礦生產(chǎn)具有一定特殊性，對生產(chǎn)工藝以及設(shè)備等都有著嚴(yán)格要求，為滿足社會發(fā)展的需求，必須要對生產(chǎn)模式做進(jìn)一步的研究。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用，對提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全具有重要意義，想要進(jìn)一步發(fā)揮其所具有的功能，要求我們應(yīng)持續(xù)不斷的進(jìn)行研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 李宜海.關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)若干問題的探討[J].科技資訊.2011，（03）：32-33.