機電一體化及自動化精選(九篇)
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第1篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：機電控制系統(tǒng)；自動控制系統(tǒng)；機電一體化
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151
0 前言
機電控制系統(tǒng)是制造業(yè)，特別是機械制造業(yè)順利完成相關項目的重要基礎和保障，而制造業(yè)的不斷發(fā)展對機電控制系統(tǒng)的結構、性能和作業(yè)精度等提出了更高的要求，傳統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)已難以滿足產業(yè)進一步發(fā)展的需求。在此背景下，如何在了解機電控制與自動控制系統(tǒng)內涵的基礎上，加強對機電一體化產品的設計，已成為當前制造領域及有關專業(yè)人員需要著重開展的關鍵工作。
1 機電控制與自動控制系統(tǒng)概述
1.1 機電控制系統(tǒng)
機電控制系統(tǒng)是指，在無人參與的情況下，借助相關控制設備將設備機器按照事先預定的生產流程進行自動化設計，并采用全方位控制系統(tǒng)連接控制器與控制對象，從而完成規(guī)定的控制目標的系統(tǒng)。機電控制系統(tǒng)的核心，即控制，從技術角度來看，機電控制系統(tǒng)是通過借助傳感檢測、自動控制、伺服傳動以及集電極、微電子等相關技術來達到對設備遠程操控目的的綜合性技術系統(tǒng)。從控制形式來看，機電控制系統(tǒng)主要以遠程控制為主，即管理人員在異地或遠程也能夠借助計算機網絡實現對相關機械設備的控制[1]。但需要說明的是，在遠程控制過程中，若相關人員需要對系統(tǒng)的每個運行步驟進行控制，并在必要時實現隨時干預，此時，機電控制系統(tǒng)的控制形式即為保持型遠程控制，保持型遠程控制更有利于實現設備的實施、精確控制。
1.2 自動控制系統(tǒng)
自動控制系統(tǒng)，即在控制器的控制下，使被控對象按照事先預定的原理實現自動規(guī)律性運行的系統(tǒng)。以控制內容為依據，可將自動控制系統(tǒng)劃分為速度控制系統(tǒng)、高精度控制系統(tǒng)以及自診斷控制系統(tǒng)和自適應控制系統(tǒng)等。自動控制系統(tǒng)的核心技術主要體現在其自身的實用性方面，即通過協(xié)調機械和電器的各個部分從而確保其能夠順利、高效地完成預先設定的內容。
2 機電一體化設計的基本思路
現階段，我國已成為世界制造業(yè)大國，而市場經濟的不斷發(fā)展和產業(yè)結構的逐漸調整使得業(yè)內對機電一體化產品設計、交易和運用的呼聲越來越高。目前，機電一體化已成為了一門新的學科，其要求相關設計人員在對產品進行設計時，應對產品的功能、結構進行全面、系統(tǒng)的分析，并結合具體的分析結果設計出與理想預期相符合的機電一體化產品。從系統(tǒng)層面來看，應確保所設計的機電一體化系統(tǒng)兼具模塊化、智能化、網絡化以及微型化和人格化的特點，提高所設計系統(tǒng)的各項技術性能[2]。具體來說就是，通過將機械技術、自動控制技術和微電子技術等相關技術進行有機結合，并通過對各模塊單元的合理配置，使系統(tǒng)能夠實現所要求的各項功能。
3 機電一體化產品的設計方法
3.1 以電子線路取代機械控制機構
對傳統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)進行分析可知，其相關控制大都是以單一機械控制結構為依托的，對于機電一體化產品的設計，可引入電子線路對此種機械控制機構予以改進，從而改善系統(tǒng)整體的機械運行過程，獲取預期的控制效果。具體方法如下：（1）采用可編程控制器或利用微型計算機，將電子線路與系統(tǒng)固有的機械控制結構有機結合；（2）引入變速機構、凸輪，使其代替系統(tǒng)中原有的插銷板和步進開關等傳統(tǒng)接觸式控制器，從而完成電子線路對機械控制接口的取代，在簡化機械結構的基礎上，提高機電一體化產品的性能與質量。
3.2 電子與機械部分的有機整合
電子與機械部分的有機整合是機電一體化產品設計的另一主要方法。對機電一體化設計進行分析可知，設計過程中最為關鍵的步驟則為打破產品傳統(tǒng)原有的設計模式，從而提高控制系統(tǒng)的控制精度和運行效率。但需要說明的是，一體化設計過程中，同產品本身相關的原理并未發(fā)生改動，而相關設計也只是為了提高產品自身的質量和性能，即實現電子技術和機械技術的有機整合，使二者成為不可分割的整體，共同完成相關控制工作。以電液比例控制系統(tǒng)為例，可將液壓閥同比例電磁鐵進行整合，使二者共同構成一體化比例閥，而這一整合設計的設計理念便是機電產品的一體化設計理念[3]。
3.3 相關功能模塊的整合
在對機電一體化產品進行設計時，采取相對簡單的機械構件與電子線路整合方法若不能達到預期設計效果，相關設計人員還應對系統(tǒng)的各個功能模塊予以整合，從而在確保各模塊功能得以順利實現的基礎上，使各模塊共同構成一體化的機電系統(tǒng)。例如，數控車床采用的便是各部分功能模塊相整合的設計方式。首先，應對可供車床使用的專用數控裝置以及伺服驅動裝置和其他相關機械裝置的種類、功能進行明確和劃分，并予以采購；其次，將所采購的各部分模塊裝置進行整合，最終設計出集各個功能模塊于一體的數控車床，確保其相關切削任務的順利完成。由此，各部分功能模塊通過整合既能夠確保機電一體化產品的質量，同時，又能夠節(jié)省設備生產費用，有效提高了機電一體化產品的技術經濟性。
4 結論
本文通過對機電控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的相關概念進行闡述和分析，并結合機電一體化系統(tǒng)設計的基本思路，分別從以電子線路取代機械控制機構、電子與機械部分的有機整合和相關功能模塊的整合等方面對機電一體化產品的設計方法做出了系統(tǒng)探究。研究結果表明，通過機電一體化設計，能夠有效提高機電控制系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)的整合效果與控制精度，對于提高系統(tǒng)作業(yè)效率和促進制造產業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展具有重要的作用和意義。
參考文獻：
[1]黎洪洲.機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計[J].信息系統(tǒng)工程，2013，08（15）：36-37.
第2篇：機電一體化及自動化范文
【關鍵詞】企業(yè)；技術改造；經濟分析
機電的一體化系統(tǒng)并未形成具體的標準和統(tǒng)一的定義，從機械的角度上認為機電一體化系統(tǒng)的本質特征就是機械，是在機械的系統(tǒng)的主功能和相應的信息以及控制功能的實現上引進了相應的電子技術，使相應的機電系統(tǒng)實現與軟件的有機結合，是一種特殊的機械系統(tǒng)。從機電系統(tǒng)的設計功能上考慮，完成了機械類、運動和信息等多任務的機械和相應部件聯(lián)系起來，形成了機電系統(tǒng)的一體化模式以及形成了完整的機電系統(tǒng)，強調各種技術和功能的協(xié)調和良好結合，從而形成相應的機電的自動化系統(tǒng)。
一、機電系統(tǒng)的概念設計中的信息一體化
隨著經濟的發(fā)展和相應的技術革命，各學科的基礎理論由于研究基礎的發(fā)展和技術的相互滲透實現了產品設計的不斷發(fā)展和完善，相應的機械設計逐步走向自動化和智能化的發(fā)展趨勢從而實現機械設計指導的自動化和科學化、知識化。通過相應的計算公式和模型設計和比對實現了最優(yōu)化的方案設計模式，機械概念設計的發(fā)展也逐步向現代化的設計模式靠近。通過計算設計的分析和綜合，實現了更大范圍內的機電系統(tǒng)的信息流動和管理控制，從而使相應的信息流更好地為機電系統(tǒng)的一體化設計服務。計算機與機電系統(tǒng)設計的相結合實現了信息載體的轉換，通過更為新穎和快捷的設計方式和信息交流實現了信息的極大交流，從而使相應的機電系統(tǒng)設計方案的設計和選擇達到最優(yōu)狀態(tài)。
二、機電系統(tǒng)概念設計中的功能結構一體化
功能結構的設計是機電系統(tǒng)設計的重點和關鍵，一般說來機電系統(tǒng)的功能結構設計分為功能設計和功能映射兩個模塊，然而這樣分塊的設計模式使機電系統(tǒng)的設計過程建立在抽象的概念基礎之上，難以實現形象化和具體化的特點，設計過程中易出現信息的模糊和殘缺，致使這樣的設計模式難以形成形象而直觀的感受，并從相應的機械制造的理論層面進行推理控制，這樣的設計方式不利于機電系統(tǒng)概念設計的一體化模式的形成和協(xié)調。在相應的機電系統(tǒng)概念設計過程中應在建立了信息交流模式的基礎之上增強概念系統(tǒng)設計的可行性和可操作性。在建立相應的信息交流模式基礎之上實現機電系統(tǒng)的一體化優(yōu)化設計。
三、機電系統(tǒng)概念設計的機電技術一體化
傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)的概念設計將機械與電子技術結合起來，從而通過機械、電子技術的系統(tǒng)結合實現相應的機械系統(tǒng)的功能特點，同時改變了人工的操作和判斷，形成機電系統(tǒng)的自動化模式，并通過相應的程序協(xié)調機電系統(tǒng)的任務模式。然而傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)的設計難以滿足現代機電系統(tǒng)設計的創(chuàng)新性要求，從而要實現一體化和自動化、智能化的發(fā)展模式。實現機械系統(tǒng)和電子技術的良好結合，從整體的系統(tǒng)功能上進行協(xié)調，從而實現機械技術和電子技術的協(xié)調組合，共同構成機電系統(tǒng)的功能結構。
四、機電系統(tǒng)概念設計的人機交互系統(tǒng)一體化
機電系統(tǒng)的一體化和信息化設計的最終目的是形成人機一體化的交互模式，形成智能化和科學化的機電系統(tǒng)的設計方式，隨著計算機技術和相應技術的發(fā)展和創(chuàng)新，機械設計和應用的智能化模式逐步成為機械設計和應用的發(fā)展模式，人機交互系統(tǒng)的設計實際上實現了更為方便快捷的系統(tǒng)操作和應用模式，同時也提高了相應的生產的效率，提高了設計的科學化程度。在機電系統(tǒng)概念設計過程中，應以人為本建立機電系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展決策，從而使相應的機電系統(tǒng)充分使用于相應的設計人員。
參考文獻
第3篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：電氣工程及其自動化；發(fā)展；問題；建議
中圖分類號： F407.6文獻標識碼： A
前言
邁入21 世紀以來，我國各方面事業(yè)都得到了很大的提高與發(fā)展，尤其是經濟建設方面更是獲得了長足的進步。這其中的電氣工程技術經歷了從電磁學理論的建立到新技術革命時期電氣工程技術學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，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設中的問題提出合理化的建議。旨在促進今后我國的電氣工程及其自動化的建設，使我國的電氣工程及其自動化實現跨越式的發(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）是現代工業(yè)發(fā)展的關鍵領域，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平臺逐漸形成了獨立的系統(tǒng)。電氣工程技術經歷了從電磁學理論的建立到新技術革命時期電氣工程技術學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)為主導的社會，只有大力發(fā)展工業(yè)才能促進我國經濟的飛速發(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 世紀以來，電氣工程及其自動化的技術取得了突飛猛進的發(fā)展。但在電氣工程及其自動化的發(fā)展與建設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。想要促進我國的電氣工程及其自動化實現跨越式的發(fā)展，就要解決以下幾項問題：
2.1 企業(yè)實際需求不同，抬升了成本
目前我國的電氣工程及其自動化技術還處在一個綜合的領域里，獨立性還有待完善。所以，在實際的運用過程中，工作人員只能結合目前的技術成果，再運用自己的實踐經驗，得出設計成果。從而有的環(huán)節(jié)無形中增加了經濟成本，最終工程總的經濟投入也就增加了。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水平也不一樣。
2.2 電氣工程及其自動化實施過程中工作效率有待提高
電氣工程及其自動化實施過程中，效率的高低影響著整個工程的的完成效果。在當今飛速發(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)在最短的時間里設計出更讓人操作簡便，更讓人明白的設計，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)的技術人員的技術水品就得到了檢測。
2.3 電氣工程及其自動化實施過程中數據傳輸安全性問題
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。目前，電氣工程及其自動化逐漸蔓延到商業(yè)領域，商業(yè)領域的發(fā)展過程中，數據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)使用的信息傳遞產品各不相同，參差不齊。這給數據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)展與建設中，一定要注意這一點。
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)，甚至社會經濟的發(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)展與建設存在著這樣或那樣的問題，但總的前進趨勢是不可逆轉的。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，我提出幾點建議：
3.1 建立電氣工程及其自動化的統(tǒng)一獨立的平臺
目前的企業(yè)在電氣工程及其自動化的技術上都是因企業(yè)而宜，不同的企業(yè)，電氣工程及其自動化的技術水平也不一樣。這樣一來增加了企業(yè)的經濟成本，二來不利于企業(yè)的長足發(fā)展。所以，企業(yè)的技術人員一定要突破技術環(huán)境的難關，有步驟，有計劃的去設計電氣工程及其自動化的方案。首先，在設計前，專業(yè)的技術人員對要設計的行業(yè)及用戶的特點進行研究，從而，確定開發(fā)目標。然后，確定設計方案，方案要涉及到實施，運行，維護等每一步驟的完成，同時，運行成本和運行時間也要提前預算好，一定要控制在企業(yè)運行的范圍內。此外，還要注意商業(yè)項目運行的特點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)一獨立的平臺，從而減少企業(yè)的運行成本。
3.2 建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統(tǒng)
建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統(tǒng)可以優(yōu)化資源配置，使商業(yè)之間的信息交流得到準確性和安全性的保證。一個企業(yè)包括設備控制，技術監(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)通過網絡聯(lián)系起來。通過建立電氣工程及其自動化的通用網絡系統(tǒng)，使各個系統(tǒng)之間的數據得到高效，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據標準對接
只有電氣工程及其自動化的數據能夠實現信息的標準化對接，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，一定要實現程序接口的完美對接，從而減少開發(fā)工程的時間和費用。
4 結束語
電氣工程及其自動化是現代工業(yè)發(fā)展的關鍵領域，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，再對實際操作過程中的問題進行分析，針對電氣工程及其自動化的發(fā)展和建設中的問題提出合理化的建議。我相信相信隨著經濟的發(fā)展和社會的不斷進步，在科技領域突飛猛進的今天，電氣工程及其自動化一定會構建出一個完善的，獨立的系統(tǒng)，成為我國社會主義現代工業(yè)化社會構建的助手，實現電氣工程及其自動化跨越式的發(fā)展。
參考文獻
[1]候曉燕.電氣工程及其自動化工作原理[M].科技出版社，2009.
[2]李娜娜.電氣工程及其自動化的建設與發(fā)展的若干思考[J].電氣自動化，2010.
[3]王君鵬.電氣工程自動化系統(tǒng)控制方式的研究[M].科學出版社，2010.]
第4篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：一體化技術；電力調度自動化系統(tǒng)；應用
1 電力調動自動化系統(tǒng)的發(fā)展及現狀
隨著科技的進步，我國的電力調度自動化系統(tǒng)也充分的利用了先進的科學技術，實現了遙測、遙信、遙調、遙控、遙視的五大功能。隨著電力調度自動化系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，在電網中，采取電網存取數據的越來越多，電力調動自動化系統(tǒng)正向智能化發(fā)展，面對我國幅員遼闊的現狀，電網的覆蓋面積也相當的大，電網的規(guī)模也由此很大，所以，面對如此巨大的電力調度系統(tǒng)，必須采取一個有效的控制方法，才能保證電力調度自動化系統(tǒng)正常的運行。
2 電力調度自動化系統(tǒng)的構架
目前我國的電力調度自動化系統(tǒng)大多采用的分布式體系結構，即客戶/服務器這種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)有很多的突出的特點，它能夠統(tǒng)一的控制操作平臺，為程序的開發(fā)和運行提供可靠的運行環(huán)境，實現跨系統(tǒng)運行的平臺，提供統(tǒng)一的數據開口，極大地縮短了系統(tǒng)運行的時間，他的功能更加全面和多樣性，能更好的滿足我國電網管理控制和調度的要。除此之外，還有CC-2000系統(tǒng)，SD-6000系統(tǒng)，PCS9000系統(tǒng)等，CC-2000系統(tǒng)是一個面向對象的系統(tǒng)，SD-6000系統(tǒng)：該系統(tǒng)集成了超大規(guī)模的調度投影屏、調度電話自動撥號、氣象衛(wèi)星云圖等新技術。該系統(tǒng)特點是：具有開放式和分布式的支撐系統(tǒng)平臺。[3]PCS9000系統(tǒng)是目前國內比較先進的一個系統(tǒng)，它汲取了國內集控站系統(tǒng)與調度自動化系統(tǒng)的優(yōu)點，具有可靠性高，適用面更加廣泛和性能更加完善，在電力調度自動化中發(fā)揮著重要的作用。下圖為電力調度自動化的系統(tǒng)軟件體系結構圖：
3 電力調度存在的問題
3.1 自動化的平臺存在很大的差異
我國目前采用的電力調度自動化系統(tǒng)存在很大的差異，因此在系統(tǒng)平臺上達不到統(tǒng)一，存在一定程度的不同。我們在進行電力調度時，是在計算機的平臺上建立起來的調度平臺，這就會出現調度的平臺不同，從而影響電力的調度，在調度的過程中，有時為了實現系統(tǒng)的可靠性以及穩(wěn)定性，我們需要根據要求采用RISC的結構進行電力的調度，但是，這個系統(tǒng)不能滿足其他方面的要求，比如，我們?yōu)榱藵M足電力調度系統(tǒng)的方便需要運行CISC的架構，在電力的調度的過程中，我們要綜合考慮很多方面的因素，比如計算機的操作系統(tǒng)的影響，不同的系統(tǒng)滿足了我們的不同需要，但是不能全面的滿足我們的要求。
3.2 電力調度自動化系統(tǒng)中對集中控制功能的高要求
在電力調度的過程中，我們實現電力調度的調整必須滿足電網模擬和系統(tǒng)中整個數據庫的一致性，這就對電力系統(tǒng)調整過程中的集中控制提出了非常高的要求，電力調度系統(tǒng)的所有功能都是在各自獨立的基礎上才能實現的，但是對于現在的電力調度系統(tǒng)，實現電力調度系統(tǒng)中的數據庫與電網模擬的一致是不太現實的，因此，我們對電力調度系統(tǒng)中的集中控制功能提出了更高的要求。
3.3 電力調度系統(tǒng)中的電網模擬的多變性
目前為止，在電網的電力調度系統(tǒng)中，隨著變電站的不斷增加和變電站的不斷改造，我們需要對構建整個自動化的系統(tǒng)中進行建模型和數據的記錄，從而良好的管理，在這些過程中，每個環(huán)節(jié)都很容易出現錯誤，出現錯誤對電力調度會造成很大的影響，所以，對于電網模型的建立和多邊形對于電力調度是很重要的，我們需要探究和研究電網模擬的多變性，以便更好的實現電力調度系統(tǒng)的自動化和系統(tǒng)的完整性，更好的對電力調度進行控制和完善等。
4 一體化技術在電力調度系統(tǒng)中的應用
4.1 平臺的一體化
電力調度的平臺是建立在計算機平臺上的，所以，由于計算機操作系統(tǒng)上存在很多的選擇，所以，電力調度也存在很多的選擇，并且攢在很多的差異，數據平臺存在于電力調度系統(tǒng)的平臺中，在眾多的系統(tǒng)中，不同的系統(tǒng)有不同的特點，根據不同的要求我們選擇不同的系統(tǒng)，這對于我們平臺的一體化是非常不利的，為了實現平臺的一體化，我們通過中間件耦合的方式來實現信息的交換，采用最多的中間件是OMG和CORBA的中間的對象，這些中間件能夠很好的解決跨平臺的問題，能夠起到良好的通信能力，并且對信息具有很大的可擴展性，對于降低硬件和操作系統(tǒng)的差異性，我們要采用一個標準的數據接口來滿足電力調度的系統(tǒng)平臺的要求，從而實現電力調度自動化系統(tǒng)的平臺一體化。
4.2 電力調度圖模的一體化
隨著我國電網的不斷改革和進步，電網在我國的規(guī)模不斷加大，覆蓋面積逐漸推廣，這就要求我們對電網的電力調度有很好的數據控制系統(tǒng)和網絡模型庫的系統(tǒng)，以便更好地控制和管理電力調度，在電力調度系統(tǒng)中，建立一個比較常用的圖庫模型可以效地提高電力調度系統(tǒng)的工作效率。在整個電力調度系統(tǒng)中，通過圖庫模型系統(tǒng)的一體化功能實現模型的建立，從而為電力調度的一體化提供有效的支持，建立圖庫模型的一體化是電力調動自動化中實現電力調動一體化的前提條件。下圖是圖庫模型一體化的模式圖：
4.3 電力調度自動化的功能的一體化
在二十一世紀經濟高速發(fā)展的中國，電力調度得到了很大的發(fā)展，我們要實現電力調度的一體化和功能的發(fā)展，就必須達到對數據庫和圖形以及其他資源的共享，才能真正的實現電力調度自動化的功能的一體化，實現功能一體化需要一些中間件的參與，我們可以通過安裝節(jié)點機等，靈活的配置在整個電網中的應用模塊，而中間件是整個電力調度系統(tǒng)中應用模塊的前提基礎，從而實現功能的一體化。
4.4 電力調度自動化系統(tǒng)中的接口一體化
對于各平臺的差異，我們要實現一體化可以采用標準的數據接口，以便實現資源的共享和信息的傳送，在電力調度系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)都是通過接口進行對數據的訪問和資源服務的查詢的，所以為了更好地為電力系統(tǒng)各平臺提供讀訪服務，通過訪問的過程中，對接口服務進行篩選并記錄，通過技術的層面得出偏離報告，并通過糾正和實驗報告和采購的方法提供可靠的報告，并且利用保證歸檔技術確保在電力調度自動化系統(tǒng)中的信息的安全性，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和正確性。
5 結束語
隨著科技的進步和社會經濟的快速發(fā)展，我們對電力調度自動化的要求不斷提高，在不斷地研究和探索中，我國的電網事業(yè)也充分的運用高技術高科技，緊跟時代的步伐，一體化技術在電力調度自動化中的應用使得我國的電網事業(yè)將更加的完善，解決我國幅員遼闊和電網覆蓋面廣中出現的一系列問題。
參考文獻
[1]郭東強.一體化技術在電力調度自動化系統(tǒng)的應用研究[M].山東大學，2007.
第5篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：變電運行；自動化；問題及對策
變電運行自動化系統(tǒng)給變電運行提供了巨大的機會，但也正因為這種封裝式和智能化的系統(tǒng)，在運行的過程中帶來技術上難題，當然更多的是在操作過程中的操作失誤與不當造成的各種問題。
1.變電運行自動化運行中的問題探討
1.1數據采集方面的問題
不同的管理系統(tǒng)有不同的數據采集的要求，保護系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是不同的。保護裝置可應用于數據精度大于里氏0.5級的情況，要注意的是交流量不能失真。數據精度大于里氏0.2級是測量和控制裝置的要求，和變電站故障發(fā)生時不需要精確的質量變化，因為現在自動化管理系統(tǒng)將保護裝置和控制裝置的有機融合為一w，并共享數據采集設備，這種保護和測量裝置對不同需求的數據不能反映，如果你想見面，必須犧牲另一方，明顯的矛盾。
1.2遙控方面的問題
遠程控制技術是自動化管理的“重頭戲”。但不排除偶爾，遙控不成功的現象，分析了問題的原因，找到最偏遠的失敗是由于通道中斷，這也暴露了自動管理系統(tǒng)的兩個問題：一是制度問題。單人單機遙控器，操作過程缺乏監(jiān)控，很容易造成事故，應調整為多人多機操作，雙保險才能保證遠程控制或更高的成功率；另一個是軟件的問題，在系統(tǒng)軟件有一些漏洞，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，子系統(tǒng)也可能出現程序故障，從而出現錯誤的命令。
1.3諧波干擾的問題
自動化管理的設備中有著不少的微電子設備，諧波的存在會對電網造成極大的危害：設備功率損耗增加、壽命縮短、功能失常、電網過熱。另外，諧波會產生干擾，對電子設備的信號產生影響，造成控制失靈。尤其對一些電磁式繼電器元件的干擾較強，導致保護裝置和警報裝置自動啟動或無法啟動，存在危險性。而且配電站大多有著各種電表，諧波對電壓表、電流表等電表造成測量誤差，帶來巨大的風險。
2.變電運行自動化管理對策
2.1完善維護規(guī)章制度
（1）針對不同設備制定不同的檢查維護規(guī)范，并由具有專業(yè)資質的人員定期對其進行檢查維護，及時發(fā)現存在隱患并進行相應處理；（2）完善工作責任制，責任明確到人，并同時結合嚴格的賞罰制度提高相關人員的工作責任心；（3）充分利用現有技術，實現對無人值守站自動化設備的遠程維護。如針對現場遠動裝置發(fā)生死機這一現象，可通過遠程發(fā)送重啟指令使其及時恢復正常，保證“四遙”功能的快速恢復，進而縮短故障時間，降低相關運維人員的工作量。
2.2正確判斷與分析系統(tǒng)異常問題
第一，排除法?；谧冸娝到y(tǒng)的復雜性，其中涉及許多設備，包括變電站的一二次設備、傳輸通道、計算機系統(tǒng)等，這些部分之間相互聯(lián)系。使用排除法進行判斷，從而縮小故障范圍，從而快速確定系統(tǒng)異常問題。
第二，系統(tǒng)分析法。這種方法就是要站在系統(tǒng)的高度，首先對整個自動化系統(tǒng)有一個全面的了解，在清晰了系統(tǒng)的構成及各個子系統(tǒng)的功能、原理等基礎上，利用系統(tǒng)的整體性、相關性原則，在整體視角上分析判斷自動化變電所系統(tǒng)中出現的故障。
第三，電源檢查與信號追蹤。在自動化變電所系統(tǒng)處于運營穩(wěn)定期而產生一些設備故障時，要將電源電壓作為主要的考慮因素，檢查電源是否正常。這種方法是在確定故障設備的情況下使用的。而信號追蹤法則是利用示波器、萬用表等設備來檢測通信數據，這也是借助工具來判斷故障的一種常用方法。
2.3提高變電設備維護人員的素質
變電設備的維護人員不僅要具備維護的專業(yè)技能，同時還要具有較高的職業(yè)道德素養(yǎng)，因此要從以下兩個方面來著手：其一，加強對人員的技能培訓工作，由于變電設備的維護是一項技術較高的工作，對人員有著較高的素質要求，因此管理單位要加強培訓工作，使員工能夠對自動化系統(tǒng)中存在的問題及時發(fā)現并處理，同時單位還要積極聘請高素質的技術人員，以此提高維護的水平；其二，增強人員的職業(yè)道德素養(yǎng)，要使員工認識到維護的重要意義，不斷增強責任感，激發(fā)工作的主動性，只有這樣才能保障電力的正常供應。
2.4及時做好定期巡檢及試驗輪換工作
一是檢查自動裝置面板指示燈、液晶屏顯示、遙測量有無異常、各裝置內部有無異常響聲、有無燒焦、異味等現象，檢查設備運行環(huán)境溫濕度，特別空調是否運行在良好狀態(tài)，以免溫度過高造成設備死機；二是自動裝置可操作部件，如切換開關、熔絲、交直流空氣開關對應正確位置，確保設備正常運行；三是檢查變電站各設備網絡通信正常、綜合自動化后臺顯示設備狀態(tài)與實際設備狀態(tài)相符，能隨設備狀態(tài)變化而出現正確信息；四是做好設備定期試驗輪換工作，對自動裝置出現的停電問題，一般設置自動備自投雙電源裝置，需要做好試驗輪換工作，檢驗備自投雙電源裝置正確動作，確保設備安全、穩(wěn)定運行。
2.5采取數據自動嵌入圖形的模式
在圖形界面當中，能夠更好的更形象的將變電系統(tǒng)運行的情況更加直觀和形象的體現出來，同時它還能很好的適應操作人員自身的操作習慣，特別是在設備維護的過程中都涉及到了相關的圖形內容，但是在這一過程中需要注意一些小小的細節(jié)圖形系統(tǒng)和模塊的數據應該更加充分的結合起來，在系統(tǒng)的圖形界面中一定要電機相應的線路或者是設備就能夠非常有效的保證數據顯示的質量和效率，這樣也更好的提高計算機的應用效率和應用的效果。
第6篇：機電一體化及自動化范文
【摘要】文章分析了中高貫通專業(yè)人才培養(yǎng)方案的設計路徑，結合上海電機學院電氣自動化專業(yè)建設的實踐，提出了通過國際商務中高貫通專業(yè)建設的目標、人才培養(yǎng)方案設計的原則、一體化實施機制及措施。
【關鍵詞】中高貫通 電氣自動化 一體化設計 人才培養(yǎng)方案
中高職一體化人才培養(yǎng)模式改革，是當前職業(yè)教育改革發(fā)展的一項重要工作，對于辦好人民滿意的教育、形成合理的教育結構、促進職業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。推進中高職一體化人才培養(yǎng)模式改革，有利于加強中高職銜接，提升職業(yè)教育的競爭力和吸引力，有利于高素質高技能人才的培養(yǎng)，以更好地適應經濟社會發(fā)展的需要，有利于職業(yè)學校學生多樣化的成長，滿足人民群眾的教育需求。
一、中高職貫通專業(yè)的培養(yǎng)目標
中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育是職業(yè)教育的兩個層次，和規(guī)格上既有共性又有區(qū)別。中高職人才培養(yǎng)最終目標都是要立足于區(qū)域、行業(yè)的經濟建設和生產實際需求，人才培養(yǎng)目標、規(guī)格都必須貼近企業(yè)生產、經濟建設的實際需要。但中高職處在不同的教育目標體系和層次上，具有不同特點，因此，圍繞中高職不同的培養(yǎng)目標，中高職課程體系一方面要做到高職以中職為基礎，注意相互的銜接；另一方面，中職要以高職為導向，根據高職更高層次的要求對其課程體系進行改革。
二、電氣自動化專業(yè)中高貫通專業(yè)建設目標
上海電機學院與上海海大職校依托貫通培養(yǎng)平臺，集聚雙方資源優(yōu)勢，通過梳理、調整及優(yōu)化原中高職各自獨立的課程體系，全程實施適應崗位、能力遞增，提高教育資源和智力資源的使用效能，凸顯上海電機學院在電氣自動化領域技術應用型人才培養(yǎng)的主導作用，發(fā)揮上海海事大學附屬職業(yè)技術學校在校企合作和崗位能力培養(yǎng)方面的特色，創(chuàng)新中高職貫通培養(yǎng)模式，在貫通培養(yǎng)上全面實現“一體化”。
中高貫通專業(yè)將引領學校同類專業(yè)的發(fā)展、推進學校其它中高貫通試點專業(yè)實施，促進學校中本貫通專業(yè)的發(fā)展、為推進本市職業(yè)教育體系的改革創(chuàng)新，起到積極的示范作用。
三、電氣自動化專業(yè)中高貫通人才培方案設計
以職業(yè)能力為核心，根據學生的心理和認知特點及成長發(fā)展規(guī)律，徹底打破原有中高職各自獨立的課程體系，去除重合、交叉內容，避免教育資源和智力資源的浪費，有效整合，強化課程結構的合理性、連續(xù)性、層遞性和技能訓練的持久性，創(chuàng)建中高職一體化課程體系。設計符合不同年齡段學生的身心特征、認知規(guī)律及發(fā)展趨勢的課程體系，突出專業(yè)課程，加強實踐課程，重視人文課程，實現“知識+技能+態(tài)度”一體化培養(yǎng)，全面提高學生的綜合職業(yè)素質。
服務學生終身發(fā)展原則。從學生成長規(guī)律出發(fā)，在學生文化基礎扎實的前提下，注重對學生思想道德發(fā)展、心理品質、藝術與審美能力、職業(yè)素質、創(chuàng)新精神與實踐能力、興趣愛好與個人特長等幾方面綜合素質的培養(yǎng)與評價。
凸現學生技術技能培養(yǎng)。以技能型人才為培養(yǎng)目標，加強技能培養(yǎng)，抓住技能訓練一條線，技能訓練由低到高，學生的實踐能力得到螺旋上升、提高。
四、課程教學實施過程監(jiān)督
師資融通：中高職所有教師授課不再以學校為授課單位，實現中高職教師聯(lián)合授課、交叉授課，中高職教師課時互認和高職教學提前介入，加強中高職教師之間課程互聽互評與企業(yè)評課機制。
教學資源一體化：中高職在專業(yè)課程大綱、課程標準、授課計劃、教材、習題庫、案例焓迪腫試賜澈稀⒈曜紀騁唬做到中高職教學資源的規(guī)范化、一體化；建立核心課程高低年級學生互助平臺，由授課教師參與管理；
教學管理一體化：在貫通培養(yǎng)領導小組的統(tǒng)一領導下，對教學工作統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一管理。兩校聯(lián)合成立專門的工作組織機構和成立各相關職能部門，并合作成立質量監(jiān)控委員會，邀請來自合作企業(yè)的主管及校外職教專家參與，確保教學工作規(guī)范、科學、高效開展。五年制高職具有接受教育對象年齡小、可塑性大、有效教學時間長、知識能力培養(yǎng)的系統(tǒng)性強等特點，貫通培養(yǎng)過程中，結合專業(yè)特點、學生特點，有針對性地組織實施教學和管理。
育人工作一體化：按照系統(tǒng)工程的思維方法，遵循中高職學生思想品德形成、身心發(fā)展和成才規(guī)律及社會發(fā)展的要求，針對學生的不同層次，科學的規(guī)劃教育內容、實施途徑和方法，建立長期、穩(wěn)定、系統(tǒng)化的育人機制，確保育人工作全過程貫穿、全員參與、全方位覆蓋，達到中高職一體化教育的整體效果。
五、中高貫通培養(yǎng)關鍵在于一體化實施
中高貫通一體化培養(yǎng)。上海電機學院著力打造貫通培養(yǎng)6個一體化舉措，即信息管理平臺一體化、課程設置一體化、師資隊伍一體化、實踐實習資源與管理一體化、教學管理一體化、育人工作一體化。
第7篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：機電一體化技術；軍事裝備；自動化技術；發(fā)展
1 引言
機電一體化技術有效地結合了機械技術和自動化控制技術，促進了現代軍事裝備的發(fā)展[1]。隨著現代科技進步，軍事裝備設計及生產中要充分發(fā)揮機電一體化技術優(yōu)勢，推進相關領域的發(fā)展，使我國軍事裝備行業(yè)取得較好的發(fā)展態(tài)勢[2]。由于軍事裝備有著特殊要求，在軍事裝備設計及制造中都對機電一體化技術有著諸多要求，這就需要加強機電一體化技術的研究，不斷地的在軍事裝備行業(yè)推廣該技術的應用[3]。本文主要結合現代軍事裝備的發(fā)展，結合機電一體化的基本原理，分析了軍事裝備一體化技術及其應用，為軍事裝備應用機電一體化技術提供指導。
2 現代軍事裝備機電一體化技術應用特點
現代軍事裝備在新世紀呈現出新的特點，對裝備的各項指標有了新的要求。機電一體化技術能夠提升軍事裝備的先進性，在軍事裝備領域有著廣泛的應用。軍事裝備機電一體化技術應用特點：
（1）自動化
由于軍事裝備運行涉及復雜的操作過程，并且對于操作人員的操作技術有著嚴格要求。采用機電一體化技術避免了人為操作技術的影響，使軍事裝備在運行中采用預定設計的程序，達到自動化運轉的效果。
（2）高可靠性
由于軍事裝備對可靠性有著嚴格要求，可靠性直接決定了軍事裝備的實戰(zhàn)性能。應用機電一體化技術能夠保證裝備的正常運行，由于在操作中應用各種電子控制設備，改變了傳統(tǒng)采用線路控制的局面，就可以在很大程度上簡化軍事裝備的控制結構，提高其自身可靠性。
（3）高準確性
由于采用諸多輔助工作系統(tǒng)，例如彈道修正系統(tǒng)，自動瞄準系統(tǒng)和自動跟蹤系統(tǒng)，大大提升了軍事裝備的準確性，保證其在工作中保持良好的準準確性。機電一體化技術為現代軍事裝備提供了模塊化的功能輔助，增加其工作準確性。
3 現代軍事裝備機電一體化技術應用分析
機電一體化技術是在現代軍事裝備中應用主要包括裝備生產控制和武器裝備性能，具體內容如下：
3.1 軍事裝備生產機電一體化分析
裝備生產水平決定了軍事裝備實際性能，加工生產也是現代裝備的核心環(huán)節(jié)。為了提高生產設備的技術，機電一體化技術逐漸取代了傳統(tǒng)的人為操控，具體包括：
（1）生產工藝控制分析
在進行生產先進裝備零部件時，利用自動生產規(guī)劃，建立自動化的生長線，實現物料的自動傳輸，在特定的位置進行監(jiān)控物料傳輸，并相應的按照生產工序啟動和停止相關操作。在生產系統(tǒng)組態(tài)、PLC配置、元器件選型等方面要準確合理，充分發(fā)揮PLC、計算機的功能，大力應用先進的計算機網絡等先進技術。
（2）加工控制參數分析
機電一體化技術能夠對系統(tǒng)參數進行監(jiān)控，并執(zhí)行相應的操作。具體包括：第一，溫度控制。溫度傳感器能夠收集溫度信息，利用PLC的模擬量模塊，通過PID調節(jié)輸出信號給調功器；第二，液位控制。PLC通過液位變送器采集現場水位信號，將其傳送給相應控制電磁閥。第三，真空控制。在線檢測和LCD組態(tài)畫面顯示真空度，采用現場及遠控操作方式實現真空泵的啟/停控制。
3.2 軍事裝備功能機電一體化分析
現代軍事裝備呈現高度的自動化，這與應用機電一體化有著密切關系。在軍事裝備設計中應用機電一體化技術主要包括：
（1）彈藥自動填充系統(tǒng)
現代軍事裝備強調彈藥的自動填充，實現不同型號和不同數量彈藥的快速傳遞，達到在戰(zhàn)場把握戰(zhàn)機的目的。在武器裝備設計中就需要根據功能設計相應的執(zhí)行機構，利用機電一體化技術進行彈藥分類、傳輸和填充。
（2）自動導向系統(tǒng)
針對遠程性打擊武器，往往需要精確制導，這就要求導彈發(fā)射機構必須能夠建立自動導向系統(tǒng)，依靠衛(wèi)星發(fā)射信號執(zhí)行相應的動作。武器自動導向系統(tǒng)應用機電一體化技術進行精密調節(jié)，控制各個機構的運轉，達到精確打擊的要求。
（3） 自動化裝備
隨著現代武器的發(fā)展，自動化裝備成為部隊發(fā)展的關鍵技術，例如，無人機偵探，自動化機器人，自動化運輸裝置等。這些裝備均是依靠機電一體化技術，按照設計的功能完善部隊作用，提高部隊的戰(zhàn)斗能力。
4 結束語
機電一體化技術促進了現代裝備技術發(fā)展，使武器裝備呈現高程度的自動化。同時，在生產現代裝備中，機電一體化技術能夠保證生產效率和質量。軍事裝備必須緊密結合機電一體化技術，將最新的研究成果應用到武器裝備。
參考文獻
[1]潘麗霞.論機電一體化技術的現狀及發(fā)展趨勢[J].山西科技，2010（4）.
第8篇：機電一體化及自動化范文
機電一體化是當今自動化技術發(fā)展的最高階段。早期的自動化技術主要是借助凸輪、機械機構等實現的,這一時期的自動化實際上是機械自動化;隨著電子技術的發(fā)展,凸輪、機械機構逐漸被繼電器、接觸器、電磁開關等機構所取代,實現了電氣自動化,機械機構大大簡化,自動化水平大為提高;機電一體化則是生產實踐對自動化技術進一步發(fā)展的需要,也是微電子技術、計算機技術、信息技術、控制技術和精密機械技術等發(fā)展的必然產物,是以計算機為主要特征的自動化技術。如果說機械系統(tǒng)處理的對象是運動、力、物質和能量,電子系統(tǒng)處理的對象是信息和知識,則機電一體化系統(tǒng)不僅有處理能量和物質的功能,而且還有處理信息和知識的能力。機電一體化技術發(fā)展至今已成為一門有著自身體系的新型學科,其發(fā)展歷程可分為4個階段:
①數控機床的問世是機電一體化發(fā)展的開始;
②微電子技術為機電一體化帶來勃勃生機;
③可編程序控制器的發(fā)展為機電一體化提供了堅強基礎;
④激光技術、模糊技術、信息技術使機電一體化躍上新臺階。機電一體化技術的發(fā)展初期,人們的目的是利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能,那時研制和開發(fā)還處于萌芽狀態(tài),而且由于當時電子技術水平不高,機械技術與電子技術的結合還不廣泛和深入。其后計算機技術、控制技術、通信技術、大規(guī)模集成電路的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展奠定了技術和物質基礎。
二、機電一體化的發(fā)展趨勢
1、個性化。在知識經濟時代,求新、求異、追求個性是消費需求的一個特征,而柔性化為產品個性化創(chuàng)造了技術條件。所以,在信息時代,機電一體化產品將呈現個性化趨勢。與此相適應,機電一體化產品的生產模式及觀念也在發(fā)生改變。因此精益生產、敏捷制造、智能制造、虛擬制造等得以相繼出現。
2、高性能化。高性能化一般包含高速、高精度、高效率、高可靠性。新一代cnc系統(tǒng)就是以此“四高”為滿足生產而誕生的。它采用多cpu結構,以多總線連接,進行高速數據傳遞;采用精簡指令集機,實時多任務操作系統(tǒng)并行處理;設置多重緩沖器,故障診斷、自動檢錯、糾錯、系統(tǒng)自動恢復等技術保證該機電一體化產品具有高性能。
3、智能化。人工智能可使機器具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,雖然機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能,但依賴高性能、高速的微處理器可使其具有低級智能或人的部分智能,從而達到更精確的控制目標。機電一體化的發(fā)展和進步體現在其產品的智能上,智能化是機電一體化技術與傳統(tǒng)機械自動化技術的主要區(qū)別之一。它是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、心理學、生理學、運籌學、計算機科學等新思想、新方法,模擬人類智能,對診斷過程、人-機接口、自動編程和加工過程等問題進行分析、判斷、推理、構思和決策,以取代或延伸制造工程中人的部分腦力勞動,并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承和發(fā)展,以求得到更高的控制目標。
4、微型化。微型機電一體化系統(tǒng)是機械技術與電子技術在納米尺度上相融合的產物,是機電一體化的一個新發(fā)展方向,微型機電一體化產品,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,并向微米、納米級發(fā)展,其體積小、耗能小、運動靈活,微機電一體化產品的加工采用精細加工技術,目前已可運用蝕刻技術在實驗室制造出亞微米級的機械元件,當將這一成果真正應用到實際產品時,其機械部分和電子元件即可完全集成在一起,組成一種體積很小的自律元件。在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)越性,是近年和將來十大關鍵技術之一。
5、綠色化。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態(tài)環(huán)境,報廢時能回收利用。工業(yè)的發(fā)展,使得資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。因此綠色化成了時代的趨勢,產品的綠色化成了適應未來發(fā)展的一大特色。
6、系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求系統(tǒng)體系結構采用開放式和模式化的總線結構,系統(tǒng)可以靈活組態(tài),進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統(tǒng)協(xié)調控制和綜合管理。其中,仿生物系統(tǒng)化就是根據一些生物體優(yōu)良的構造研究某種新型機體,引導機電一體化產品向著生物系統(tǒng)化方向發(fā)展。
7、網絡化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球,由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已形成優(yōu)勢,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(tǒng),能使人們待在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此,其產品無疑將朝著網絡化方向發(fā)展。
8、柔性化。機電一體化產品的控制和執(zhí)行系統(tǒng)具有足夠的“冗余度”,即有較強的“柔性”。
第9篇：機電一體化及自動化范文
關鍵詞：機電一體化技術；理論教學改革；實踐
作者簡介：熊小琴（1983-），女，湖北黃岡人，武漢生物工程學院機電工程系，講師；謝丹（1983-），女，湖北荊州人，武漢生物工程學院機電工程系，講師。（湖北 武漢 430415）
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0033-02
眾所周知，制造業(yè)是我國的支柱性產業(yè)，也是自動化程度較高的行業(yè)。如今為提高產品質量與生產效率，制造企業(yè)越來越多地采用自動化生產設備和制造技術，而自動化生產制造的核心技術是機電一體化技術。所謂機電一體化技術即機械技術與電子技術的融合，是一項集控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機信息技術等于一體的綜合性技術。
通過為期三年的機電一體化專業(yè)教學實踐及對走上工作崗位的機電一體化專業(yè)畢業(yè)生的訪談，筆者了解到目前機電一體化專業(yè)畢業(yè)生的瓶頸所在，即學校學習的理論知識較多用不上，能用得上的理論知識又不知如何應用于實踐，普遍動手能力較差。針對這一現象，結合目前機電一體化人才市場對畢業(yè)生的具體需求情況，筆者對其主講課程“機電一體化技術”的教學改革進行了研究與探索。對該課程的教學改革提出了自己的思路，目的在于提高學生的動手能力，以盡可能地減少理論與實踐脫節(jié)的現象。
一、課程理論教學改革
1.教學內容的取舍應以夠用為原則
相對于重點院校，三本院校的機電一體化專業(yè)學生在知識接受能力及學習積極性方面稍差一些，有關基礎課程學得不夠扎實，給本課程的學習帶來較大的困難。
首先，作為教師要認清這種形勢，在給學生講授“機電一體化技術”課程之前應先給學生定位，定位包括依據學生原有的知識結構及目前市場上對該專業(yè)崗位能力的具體要求針對性地選擇教學內容，并以夠用為原則。如在講授機械傳動技術時，由于學生缺乏系統(tǒng)建模所需的積分變換方面的數學知識，而且已上崗學生基本上主要從事操作性工作，所以就可將機械傳動系統(tǒng)的數學建模忽略，重點講授機械傳動系統(tǒng)的特性及常見機械傳動系統(tǒng)的故障分析及處理方法；又如在講授機電一體化技術時，考慮到從事機電一體化相關工作的畢業(yè)生主要從事電機驅動控制，尤其是步進電機驅動控制，因此將伺服傳動技術，尤其是步進電機伺服傳動技術作為教學重點。
其次，作為教師要認清每個學生知識結構存在個體差異，這種個體性必然會導致參差不齊現象的出現，因此選擇課程內容時應遵循在夠用的基礎上盡可能地使大部分同學能夠接受。如每堂課開始時，首先給學生講授該堂課所必須掌握的基本知識，然后再進行擴展，這樣既可照顧到起點較低的學生又可給基礎較好的學生有進一步學習的空間。
2.充分運用現代化教學手段，不斷提高教學效果
相比于原來單一的粉筆教學，多媒體能把現場圖片、聲音、動畫等展現給學生，使學生接受到更多信息，教學效果會好很多。尤其是對于“機電一體化技術”課程，由于機電一體化技術普遍應用于自動化設備（如數控機床、加工中心、機器人等）和自動化生產線（如柔性制造系統(tǒng)等），而學生基本未見過上述自動化設備和生產線，即使有些學生見過，也應未見過其內部核心結構，然而它正是涉及到機電一體化技術的關鍵部位，那學生就無法了解自動化設備和生產線是如何利用機電一體化技術進行工作的。
另外機電一體化技術是集控制技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、計算機信息技術等于一體的新興綜合性學科，具有涉及面廣、綜合性強的特點。因此，要想學生掌握好該課程并懂得應用該課程的知識點，就必須在教學過程中將自動化設備中的內部結構及其工作過程展示給學生，在沒有多媒體之前這種展示是難以實現的，但有了多媒體之后這種展示是很容易實現的，并且是很直觀的。借助于多媒體不僅可以將現實中的自動化設備搬至課堂上，而且還可以讓學生清晰地看到其內部結構及其工作過程。這樣在課堂教學中既有理論講解又配有圖片及動畫，圖文并茂，學生的學習興趣大增，教學效果便可以得到極大提高。同時，教師在教學的過程中再結合實體教學，教學效果便可以達到事半功倍的效果。
3.注重知識向能力轉化，培養(yǎng)學生的實踐能力
“機電一體化技術”課程至少由五種知識體系構成，而學生在學習“機電一體化技術”課程之前已分散地學習了該課程所包含的部分知識體系，但是在學生的腦海中只是將這些知識體系當中的部分知識進行了簡單的堆積，并沒有形成一個完整的知識系統(tǒng)。因此，教師在上課時除了講解基本知識之外，應更多地注重講解各部分知識體系的內在聯(lián)系以及如何使用所學的知識體系構建和分析機電一體化系統(tǒng)，進而使知識轉化為分析和解決問題的能力。如在講授機電一體化技術時結合學生比較熟悉的數控機床進行講授，并利用實踐教學時間帶領學生進入機電實訓室，提出與實踐相關的問題，讓學生結合課堂所學的理論知識進行思考并作答；又如在講授機電一體化技術應用時結合歷年高職院校參加的機電一體化技能競賽作品進行講授，這激發(fā)了學生對機電一體化技術的學習興趣，從而為學生將知識轉化為分析和解決問題的能力打下堅實基礎，也使學生積累了一定的實踐經驗。
另外，掌握知識與提高能力是相互依存、相互促進的。能力是在學習知識的過程中逐漸形成的，而能力的提高又促進知識的學習和積累。所以，在教學過程中教師要注重傳授學生知識的同時注意開發(fā)學生的智力，培養(yǎng)其學習的能力，并著力使學生學習的各種知識轉化為學生相應的實踐能力。
4.理論教學和實踐教學緊密結合，防止理論和實踐脫節(jié)
理論聯(lián)系實際是教學應該遵循的重要原則，對于“機電一體化技術”課程教學尤其如此，對此應做好以下三點：
第一，教學過程中采用“啟發(fā)式”教學，引導學生學好理論，以理論為主導，同時注意聯(lián)系實際講授基本原理、基本知識，且要講透徹，整個課程內容強調理論知識的針對性和應用性。如在講授傳感檢測技術時結合典型的機電一體化系統(tǒng)——數控機床和工業(yè)機器人。一般情況下，這兩種系統(tǒng)不會用到教材編寫的所有傳感器， 因此對于教材中的傳感器均詳細講解并無必要， 于是這一板塊的教學設置偏重于光柵、光電編碼器、測速發(fā)電機三種傳感器，壓縮理論推導，強調三種傳感器的應用及其在檢測系統(tǒng)中的連接問題。
第二，教學過程中積極推動“行動導向教學法”，重視培養(yǎng)學生運用知識的能力，通過教學實踐（如實驗、參觀和實訓等）引導學生如何做到理論聯(lián)系實際。如在學生一周的實訓期內，由教師將學生分組并布置實訓任務，通過實訓指導書和實訓任務書讓學生了解實訓要求和規(guī)范，隨后監(jiān)控整個實訓過程，盡量發(fā)揮學生的主觀積極性。學生在規(guī)定的時間內對整個實訓任務進行思考、研究、分析和實施，完成實訓項目。規(guī)定的實訓時間到，每組學生停止工作，由教師對每組實訓結果進行現場公開演示、點評，根據綜合表現評定成績。通過這種公開點評的方式讓各組認識到不足，形成組間競爭，促使各組不斷改進技能，從而促進運用知識能力的提高。
第三，教學過程中組織各類有效的教學實踐，如引入集傳感器技術、電子電氣技術、P L C技術、裝配技術、傳動技術和機械技術等于一體的機電一體化綜合教學培訓系統(tǒng)。學生通過機電一體化綜合教學培訓系統(tǒng)不僅可以進行各單科知識的學習和實踐，而且還可以進行機電一體化系統(tǒng)的綜合訓練。培養(yǎng)和樹立學生的實踐精神，使學生樂于實踐，勇于實踐，勤于實踐，具有較強的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識，在實踐中不斷發(fā)現問題并解決問題。
二、課程實踐教學改革
實踐教學是技術應用能力形成的重要環(huán)節(jié)，也是包括機電一體化在內的相關專業(yè)教學的重點。在實際操作中應結合本校實踐教學的基本條件，緊緊圍繞機電一體化專業(yè)的教學大綱開設與本專業(yè)培養(yǎng)目標一致的綜合性實驗課，以達到預期的目的。如建立以機電一體化設備維修能力培養(yǎng)為主線的實踐教學體系，即基本技能訓練—專項技能訓練—綜合技術應用能力訓練。基本技能訓練、專項技能訓練主要在學院內完成，且側重單項技能訓練，主要包括金工實習、數控實訓等，同時學生還要進行基本技能（鉗工、機加工、電工）、職業(yè)基本素質（數控車、銑、線切割的編程和操作）的訓練；綜合技術應用能力訓練由學院和企業(yè)共同完成。
三、結語
隨著我國制造業(yè)自動化程度的提高，企業(yè)對機電一體化專業(yè)畢業(yè)生提出了更高的要求。面對這種要求，三本院?；蚋呗氃盒Ｖ挥信囵B(yǎng)出適應機電一體化人才市場需求的畢業(yè)生才能在市場競爭中占有一席之地。本文針對培養(yǎng)適應市場需要的機電一體化專業(yè)的學生，對“機電一體化技術”課程的教學改革進行了探索與思考，在教學中實行理論實踐一體化教學，不斷優(yōu)化教學內容，在教學實踐中取得了較好的效果。在今后的教學工作中，根據企業(yè)對學生知識結構和操作技能的要求設計出更多與機電一體化技術實際應用相關的教學項目，并且這些項目具有一定的前瞻性，能夠提高學生的綜合技術應用能力，使學生更快更好地掌握機電一體化技術，更好地應用這門技術，從而更好地適應制造業(yè)自動化的需要。
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