工程机械中机电一体化技术的运用分析

工程机械中机电一体化技术的运用分析

牛壮志

中煤第三建设（集团）有限责任公司机电处 安徽省宿州市 234000

摘要：随着科技的不断进步和发展，机电一体化技术逐渐成为当今工业自动化领域的重要发展方向。作为机械制造和电气自动化的有机结合，机电一体化技术已经在许多领域得到了广泛的应用。化工机械作为化工生产的核心设备之一，在生产过程中需要高效、稳定、安全地完成各项工作任务。因此，如何将机电一体化技术应用到化工机械中，提高化工机械的自动化水平和智能化程度，成为社会各界关注的重要问题。

关键词：工程机械;机电一体化技术

引言

随着现代工程领域的不断发展，工程机械自动化技术的应用日益广泛，成为提高工程效率、降低成本、保障工人安全的重要手段。在这一背景下，智能控制系统作为工程机械自动化的核心组成部分，发挥着关键作用。智能控制系统通过引入先进的传感技术、数据处理方法和自动化控制策略，使工程机械具备了更高的智能化和自动化水平，为工程领域带来了革命性的变革。通过案例分析和未来展望，我们将揭示智能控制系统在工程机械自动化中的重要性和潜力。同时，我们将关注其在提高工程效率、降低成本、保障工人安全等方面的价值，以期为工程领域的研究和实践提供有益的参考和启示。

1、工程机械自动化的发展历程

工程机械自动化作为现代工程领域的一项重要技术，在过去几十年里经历了显著的发展历程。最初的阶段，自动控制技术开始应用于工程机械，尤其是起重机和挖掘机等简单设备。然而，这些早期系统的功能有限，无法满足复杂工程任务的需求。随着时间的推移，80年代和90年代成为工程机械自动化发展的关键时期。计算机技术的广泛应用带来了数字控制系统，这些系统能够更精确地控制工程机械的运动和操作。自动平衡控制和GPS导航技术的引入进一步提高了工程机械的性能和精度。进入21世纪，互联网和物联网技术的崛起为工程机械自动化带来了更广泛的应用和更快的发展速度。智能控制系统能够实时监测工程机械的状态和性能，大数据分析和人工智能的应用使工程机械能够更好地适应复杂多变的工程环境[1]。

2、工程机械中机电一体化技术的运用分析

2.1接口技术

接口技术是指为了实现不同系统之间的通信和交互而采用的技术手段和方法。在化工工程机械领域，接口技术的应用对于实现机电一体化技术、提高化工生产设备的自动化程度和智能化水平起到了至关重要的作用。首先，接口技术可以实现不同设备之间的数据共享和交互，从而实现生产过程的全面监测和控制。通过建立适当的接口，不同设备可以将各自的数据传输给其他设备或中央控制系统，实现对生产设备各种参数的实时监测和控制。

2.2传感技术

机电一体化传感技术是一种将机械和电子技术紧密结合的技术，它通过使用各种传感器、执行器、计算机和其他自动控制设备实现对机械设备的智能化监测和控制。在化工行业中，机电一体化传感技术的应用范围非常广泛，包括测量、控制、监测、诊断和维护等方面。首先，在化工过程中，机电一体化传感技术可以实现对温度、压力、液位、流量等参数的实时监测和调节。采用高精度传感器和智能控制系统，可以对化工生产过程进行精确的控制和调节。例如，在化学反应中，机电一体化传感技术可以通过监测反应槽内的温度、压力和流量等参数，实现反应的自动控制和调节，提高化学反应的效率和质量。其次，机电一体化传感技术还可以应用于化工设备的故障诊断和维护。

2.4信息处理技术

在化工工程机械的运行过程中，为了确保设备的稳定性和可靠性，需要采用信息处理技术进行抗干扰和故障诊断。在这个过程中，人机接口是实现智能化转型的基础，可以采用声音或图像等载体来实现对设备的监控和控制[2]。

2.5检测过程自动化

通过在机械设备上安装高分辨率的摄像头和图像处理系统的方式可以实时捕捉产品表面的图像，并进行形状、颜色、缺陷等方面的分析。这种技术可以被广泛应用于产品外观检测、尺寸测量、缺陷检测等领域，为产品质量的自动化监测提供强大的工具。在检测过程自动化中，引入机器学习和人工智能技术，可以进一步提升系统的自适应性和智能化水平，通过对传感器数据和视觉检测结果进行大量学习，系统能够建立模型并快速识别正常和异常工况。有效的系统模型可以通过产品的特征自动判断产品是否符合标准，从而实现对异常情况的自动报警或自动调整。在检测过程中，还要注意合理设计检测工艺流程，通过对检测工艺流程的优化确保各个环节合理有序，以减少不必要的时间和资源浪费。合理的工艺流程还应考虑不同产品和工艺的特点，制定相应的检测策略和方法。如对于复杂多变的产品采用分阶段的检测方法，从而逐步确认产品各个部分的质量，以确保检测的高效性和准确性。当前的人工检测存在很多漏洞，且工作效率低下，而自动化检测设备能够高效地完成对产品成分、组分的分析，提高检测的准确性和速度。所以，在检测过程中也应根据实际情况引入自动化检测设备，如自动化光谱仪、X射线检测等设备。自动化工具的应用还可以降低人工操作的干扰，使得检测过程更加稳定可靠。

2.6加工自动化

CNC技术主要通过将加工任务的控制参数输入计算机系统中实现对机械设备的自动控制。在数控系统的支持下，工程师可以通过预设的程序精确控制机械设备的运动轨迹、速度和切削深度，从而实现高度精密的加工操作。这种精准度超过了传统的手工操作，提高了产品的质量和一致性。视觉导航和识别技术的应用是通过在机械设备上安装摄像头和图像处理系统，让系统可以实时捕捉工件的形状和位置信息，这使得机械设备能够根据实际情况对加工路径和参数进行调整，进而达到对各种形状和尺寸的工件实现自适应加工的效果。视觉导航的应用能够快速提高加工的灵活性，而且还让设备能够更智能地应对各种复杂加工场景[3]。

3、机械机电一体化技术的发展趋势

3.1柔性化与智能化

柔性化和智能化是机械机电一体化技术今后的主要发展趋势之一。柔性化是指机械机电一体化技术既能够实现独立工作，同时又能够为总体服务的一种自律分配系统。该系统投入到机械中应用，即便其中的子系统发生故障，系统也能够对终端进行有效控制，从而使机械合理地应对各类突发事件，将机械整体工作受到的影响降至最低，并保障机械运行的安全性。智能化则是指基于当前人工智能或超人工智能技术实现机械运行的全自动化，提升机械运行的精度和效率，促进机械现代化发展。

3.2集成化与微型信息化

目前，机电一体化技术之所以能够适用于机械领域，主要是因为机电一体化集成了若干先进技术，将这些技术应用于机械中，能够增加机械的功能，提升机械的生产效率。今后机械机电一体化技术的应用发展仍会加深集成化。同时，当前蚀刻技术以及纳米技术等微型机电一体化技术已经得到发展，机械机电一体化技术领域中将会出现微型传感器、微型处理器以及微型执行元件的结合，使信息自律元件趋于微型化，从而推动机械机电一体化发展。

结束语

总之，工程机械自动化中的智能控制系统在工程领域中具有重要的地位和广泛的应用前景。通过不断的技术创新和研究，智能控制系统将继续发挥其在提高工程效率、降低成本、保障工人安全等方面的重要作用。随着人工智能、大数据分析等新技术的不断发展，工程机械自动化将迎来更多的机遇和挑战。我们期待着未来工程领域的更多创新，以推动工程机械自动化的进一步发展。

参考文献：

[1]邱庆军.探究机电一体化在工程机械中的技术应用[J].决策探索(中),2019,(11):39-40.

[2]邵东磊,原英玲.机电一体化在工程机械中的技术应用分析[J].湖北农机化,2019,(21):63.

[3]景蕾.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].南方农机,2019,50(18):167.