摘要：机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。机在现代科技迅速发展的今天，机电，休化技术是未来的发展方向，其发展前景十分广阔。本文简单论述了机电，体化的基本情况及其在数控机床、自动化与自动生产线、机器人、汽车电子产品、分布式控制系统等领域的应用现状甲并分析了机电一体化技术的未来发展方向如光学机电，体化等。
关键词:机电一体化;概念;应用领域;发展趋势
前言：随着我国煤矿业的发展，现代煤矿应用技术进一步成熟和完善，特别是煤矿机电一体化技术被广泛应用，并在其中发挥着重要的作用。考虑到煤矿开采的过程比较危险，因此对于机电技术以及设备的要求极高，必须要确保机电设备安全性能能够保证煤矿生产的顺利进行。煤矿机电一体化技术作为一种新型的技术引起了越来越多的重视和关注，对于促进煤矿的生产能力以及提高煤矿作业的整体水平具有重要意义。
一、机电一体化的基本概念
机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。
(一)使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
(二)生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。
(三)使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。
(四)具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置.CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置。
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二、机电一体化技术在煤矿中的具体应用
2.1矿井安全生产监控系统中的应用
在煤矿机电一体化生产中，机电一体化技术主要包含机械技术、计算机与信息技术、系统技术以及自动控制技术，其中监控系统在矿井的生产过程中至关重要。矿井中的监控系统与我们平时所常用的监控系统有所区别，并不需要非常严格的数据和规程要求，只是不能发生连续停机的现象，这样会将矿井里的人员置于危险当中。通过应用机电一体化技术，利用局域网将所有的机内数据库连成同步状态，自行研制的专用通信接口担任主备机的监控，在软硬件相结合的条件下实现数据库与主机同步。还可以实现分担诸如数据检索、网络上传、图形显示、图表打印等任务，促使机电一体化技术在矿井的监控系统中应用越来越成熟。
2.2煤矿机电一体化技术在运输机中的应用
人们生产生活水平的提高，促使我国的生产生活用煤增加，也就对于煤矿开采提出了更高的要求。相对于国外的煤矿生产企业，我国的煤矿企业目前的提升和运输系统还远远落后，难以保证正常的生产生活需要。因此需要借鉴国外的煤矿机电一体化技术应用的成功经验，并且结合好我国煤矿业开采的实际情况，逐步完善运输系统。另外，要引进先进的内装式提升机技术，通过其电机和滚筒一体化的设计，促使煤矿机电一体化操作更为方便、准确，实现系统的自动化控制应用。我国的煤矿大多数都采用皮带式运输和生产，这种皮带传输相对来说具有更强的远距离连续输送能力，并且可以保证传输的质量。除此之外，机电一体化在计算机控制系统的指导下，可以大大提高自我诊断和自我保护的功能，在我国的煤矿机电一体化中发挥着重要作用。
三、机电一体化的发展趋势
(一)智能化趋势。智能化是机电一体化技术发展的一个重要发展方向，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学，生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。
(二)模块化趋势。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、圈像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。
由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。
(三)环保趋势。工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适;另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，这是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。
小结：机电一体化的发展推动了我国制造技术的迅速更新换代，使冰冷冷的机器有了人性化并且更加智能，机电一体化的出现不是偶然的，是社会进步的体现，是生产力发展到一定阶段的必然要求，是科学技术的结晶。随着我国数字化的信息技术革命以及多元信息化步伐的加快，机电一体化技术必将朝着智能化、网络化、绿色化等方向迈进，创造更大的经济效益与社会效益，给我们的生活带来巨大的变革。
参考文献：
[1]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业，2011
[2]林鸿珍.浅谈机电一体化的发展与应用.大科技•科技天地，2011(2).
论文作者:李继东,杨明,毕庆强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
标签：机电一体化论文; 技术论文; 煤矿论文; 产品论文; 功能论文; 机电论文; 机械论文; 《电力设备》2018年第31期论文;