华昀
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摘要：随着信息技术的发展，在原来机电一体化基础上，通过远程遥控和感应器信号无线传递结合软件编程，机电设备的智能化和自动化程度逐年提高，应用范围也越来越广。本文从机械设备的发展历程梳理入手，介绍了当前信息化时代背景下的应用，展望了未来发展趋势。
关键词：智能控制；机电一体化；融合；发展
引言
蒸汽机的实用化改进为笨重的机械设备注入了源源不断的动力，从热能的基本形式转换为机械做功带来了蒸汽时代人类文明的发展。电力技术的发展成熟促进了电动机设备的发展，使电能变为机械动力，而电力来源可以是热能、冷能、朝夕能、太阳能、风能、动能等等形式，电气化时代的到来的标志就是电动机机的广泛应用，机械很自然的与电力进行了组合，媒介就是电动机。随着自动化、信息化和智能化的时代发展，机械已经不满足于与电力的简单组合，利用先进的控制编程技术、便捷的信息传送装置、丰富的稳压光电信号传感器转换技术，机械与电力组合已经不是简单的匹配，逐步走向了自动化、信息化和智能化。
1 智能控制
智能原本是生物才具有的功能，根据环境需要作出适当的反应和动作。然而信息控制系统的发展，依靠一定的设备实现机械设备的类似智能的选择，使机械设备可以独立“思考”，根据内置的设定好的情景，比如在压力传感器传输的电信号达到上限时，即为压力超过上限时，断开电源停止定压水泵的工作，在压力传感器传输带的电信号达到下限时，即为压力低于下限时，自动接通电源开关开启定压水泵，如果未操作成功，实现自动报警，如果达到安全下限实现自动停机运转。智能化的控制技术可以实现更为复杂的自动化控制，可以预设更加复杂的工作情景。
2 机电一体化
机械的操作需要电力驱动，机械的控制需要电信号的传输，机械的发展与电力的应用息息相关。随着技术的进步，机械与电力设备的配合越发紧密，为了保证质量和匹配，逐步走向模块化、一体化和自动化。水泵的生产过程就是机电一体化的具体体现，生产厂家通过设计模拟软件确定水泵外形尺寸，根据水泵的工作环境和压力温度等参数确定泵体和叶轮材质，加工完成泵体根据水泵工作曲线，进行电机匹配和试验，完善相关附属设备原件，形成一体化设备出厂，一体安装、调试，一体运行，通过控制水泵的电机转速、频率来控制水泵的工作。随着变频器、单片机、压力传感器等控制系统的逐渐成熟，当前的水泵具有自动化、智能化的功能。
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3 融合应用
当今社会已经进入了智能化，与我们息息相关的标志性应用就是手机的智能化，几十年的发展历程，手机已经历了多次革命，包括有线向无线的革命性发展，包括小型化的革命性发展，包括按键向触屏的革命性发展，包括微型化和变形化革命性发展，随着无线传输技术从2G到3G到4G再到现在已经开始实施的5G，手机的智能化程度逐渐提高。智能化的技术一经突破，就不仅仅是单一行业的智能化，很快就实现了与各个行业的耦合应用，特别是机电设备的智能化尤为明显。原来需要进行人为控制的空调设备，在增加了简单的温度感应设备后，在内部编程的控制下，实现了自动调节温度。原来需要人为巡视防火的工作，现在通过烟感、温感和摄像头已经实现了自动控制，发生火情后还可以根据信号来源确定区域，启动应对措施，将防火分区进行隔离和疏散，自动启动消防水泵，实现定向喷淋灭火，自动启动防火排烟系统，为人员疏散争取宝贵的时间，实现智能报警，第一时间将火情通报到最近的消防站，最大程度减小损失。在集中供热调节中，依靠热量表、温度传感器、压力传感器、流量表等信号的远距离传输，电脑终端根据设定公式进行计算，根据进出水管道中的流体温度和流量信号，自动计算出各分支管道肩负的供热面积所需要分配的流量，通过电信号传递给电动控制阀门控制柜，控制柜通过输送不同的操作信号实现电动调节阀的自动调节，通过温度和压力信号的反馈，实现智能化供热。机械化生产继人类手工生产和依靠畜力生产相比是革命性的进步，极大提高了社会生产力水平，提高了社会财富的积累速度，促进了人类文明的发展。汽车产业的发展起步于手工加工组装，继而实现了流水线生产，生产能力发生了天翻地覆的变化，汽车的批量生产极大的降低了成本，汽车走近了千家万户，极大的方便了人民的生活。流水线生产的智能化发展逐渐实现了无人参与，从材料到成品，全靠机械手臂自动完成，机械手臂的精准操作就是智能控制的杰作。智能化最为高端的应用应该在航天领域，包括卫星、飞船、登月等无人操作设备，受航天运载火箭的载荷要求，收到太空温度的高低变化，收能源限制和自持力要求，太空设备对智能控制的要求更高，遥远的传输距离，复杂的电磁环境，通过监控室内的有限指令，太空设备更多的是依靠自己的“智力”来确保生存和开展工作。室内风机盘管系统实现温度的调节功能也是基于机电设备的智能控制，风机盘管设备内部的盘管为冷热水的冷热输送扩散设备，由密集的散热管组成，风机将回风吹入盘管进行空气的温度调节，空气经过与盘管内的介质进行换热后向下散流。控制面板连接着风机盘管的控制“大脑”，人为设置所需温度后，风机盘管将开始智能化运行。温度传感器设置于回风位置，可以有效获取室内实际温度，根据实际温度与设置温度的对比，如果温度差为正，则需要降温，如果是夏天，则风机盘管将自动开大进口电控阀门，增加冷媒水的流量，让更多的冷量通过回风进入室内，达到降低室内温度的目的；如果是冬季，风机盘管设备将自动关闭送风设备和盘管进口流量阀门，暂停供应热量。如果对比温度差为负，则需要升温，如果在夏天，则风机盘管设备将自动关闭送风设备和盘管进口流量阀门，暂停供应冷量；如果在冬天，则风机盘管将自动开大进口电控阀门，增加热媒水的流量，让更多的热量通过回风进入室内，达到降低室内温度的目的。智能控制与机电一体化的融合设备种类繁多、几乎涉及所有行业，有些在我们身边容易发现，更多的是在幕后默默发挥作用，为我们的生活带来巨大便利。
4 结束语
智能化时代的到来，利用电力作为动力，实现对机械设备的远程、自动控制，通过人机语言的写入，预设了有限情境下的机械设备操作指令，配合信号、传感等专业技术，赋予了机械设备头脑分析功能，实现了长时间、多环境、全方位的服务功能，节约了大量的人力资源和生产成本，带来了巨大的经济效益，给人们更多的获得感。
参考文献
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论文作者:华昀
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/21
标签：温度论文; 设备论文; 水泵论文; 盘管论文; 机电一体化论文; 智能控制论文; 风机论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;