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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇机电一体化内涵，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
Abstract: Taking electromechanical integration control system as an example, this paper discussed the connection technology dividing it into man-machine connection and the mechanical and electrical connection, and based on this, it analyzed the impact of the mechanical and electrical connection technology to electromechanical integration and put forward that the mechanical and electrical connection technology promoted the development of electromechanical integration inevitably.
关键词: 机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口
Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection
中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0044-01
0引言
机电一体化系统是机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合系统,其构成要素与子系统之间的接口部分就显得极为重要。在机械系统和电子系统各种技术的复合过程中,接口技术很重要,机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体,从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域,其性能的好坏对整个系统的综合性能起着决定性作用。
1机电一体化系统的设计
在早期的机电一体化系统中,机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动,为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能虽然可以简化机械系统的传动结构,但因为无法控制运动部件的行程,因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。驱动电动机不再是机械运动链的起点,而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求,而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构,又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行,反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。
2机电接口技术的内涵
机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其子系统之间的接口极为重要,从某种意义上说,机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少,通过对机电一体化系统进行总结和归纳,我们提出了机电接口技术的概念,形成了如下几点认识。
2.1 机电接口技术的内涵机电接口技术是一门新兴的技术,它研究机电一体化系统中各组成部分(子系统)和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互,融合各种技术,实现机电一体化系统最优化设计。
2.2 机电一体化系统接口(简称机电接口)的功能机电接口传递和转换信息和能量,并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件,硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接,为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程,协调和综合机电一体化组成技术,使各子系统集成并融合为一个整体,实现新的功能。
2.3 机电接口的分类①人―机接口。人与机电一体化系统之间的接口,通过此接口,可以监视系统的运行状态,控制其运行过程,即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人-机接口是双向的,硬件包括输入/输出设备,主要有显示屏、键盘、按钮等。②动力接口。动力源连接到驱动系统的接口,为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等,动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点,能够通过较大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三处,控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂,但可以得出它的一些共性:智能接口传递和转换各种信息,按照不同技术的要求改变信息形式,使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起,形成完整的系统。通常,智能接口是软件表现出的功能连接。④机―电接口。执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号,或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。
3机电接口技术对机电一体化发展的影响
社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时,机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟,同时,人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究,并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。目前,机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展,智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密,信息传递和反馈更加迅速准确。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看,机电接口技术的研究与发展已经成为必然,同时,机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。
4结论
机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此,从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机的结合在一起,形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展,促进机电一体化系统理论的发展。
参考文献:
[1]李运华等.机电控制.北京:北京航空航天大学出版社,2008.
关键词：机电一体化；智能化数字；化工企业
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0038-02
机电一体化是一种新兴学科，是有学科交叉的特征，兴起于20世纪60年代。当时，电子科技正处于第四代向第五代过渡时期，超大规模集成电路应用范围和实践的扩大，极大促进了机电一体化的进程，但当时的机电一体化主要是机械与电子的结合。近些年来，特别是电子信息系统的发展和超过规模集成电路的使用，丰富了机电一体化的内涵，现代的机电一体化已经不再简单是机械与电子的统一体，而是涉及多个行业、多种机械领域的专业的精密仪器，并产生了独立的学科分支。
1 机电一体化发展方向
1.1 机电一体化数字发展方向
机电一体化数字发展方向得益于计算机网络的发展。随着计算机网络技术的发展，机电一体化实现了微控制，扩展了机电一体化发展的内涵，特别是计算机网络虚拟技术和制造集成技术。数字化在机电一体化中的应用，使得机电一体化操作简单化、智能化，比如，数控车床的大规模推广和应用，并且可以实现系统的自我维护、自我故障报警，极大方便了用户需要，降低了设备和软件的操作损坏的可能性。
1.2 机电一体化智能化发展方向
机电一体化智能化发展方向是目前机电一体化发展的重点方向和主要研究领域。随着社会发展和科技进步，特别是计算机网络的发展，使通过程序操作实现机器和软件的智能化运作成为了可能。实现机电一体化发展有利于降低劳动工程强度和劳动时间。智能化发展是利用大规模数据库存储包括心理学、计算机学、数学等多种学科知识，利用模型统筹在一起，实现机器的高度智能化，虽然目前的技术条件下，机器完全人工智能化是不能实现的，但是利用具有一定人工智能设备进行机电一体化作业和处理是非常必要的。
1.3 机电一体化的模块化发展
机电一体化的模块化发展方向是历史发展的必然。机电一体化的发展前景广阔，在市场优势资源配置调控下，大量资源被投入到了机电一体化设备开发和生产当中，市场上供应一体化机电设备的厂家众多，为了各自利益需要，各个厂家往往会在关键技术、关键部位进行人为限制，甚至是机械零件的标准也不同，这种机电一体化机器供应格局与市场经济要求的生产社会化非常不符合，因此不利于生产的发展。此时，机电一体化的模块化发展显得尤为必要。
1.4 机电一体化的网络化发展
机电一体化的网络化发展是目前网络发展形势的要求。新世纪以来，个人计算机普及率大大提高，网络已经成为了人们日常生活的一部分。网络的发展、计算机的普及促使生产和消费逐步同步性和相关性。因此，机电一体化无论是从生产角度还是销售角度，都要考虑网络实践
应用。
1.5 机电一体化的绿色发展方向
机电一体化的绿色发展方向是社会发展的要求。随着社会的发展、人们生活水平的提高，人们对生存环境的关注也越来越高。经济发展、工业发展的背后是严重的环境问题代价，因此必须要实现发展的绿色化。机电一体化的绿色发展方向有两层意思：一是生产的绿色化。机电一体化设备在生产过程中必须要坚持绿色发展理论，通过绿色工艺，使用绿色材料，实现生产的节能降耗和环境影响的最小化。二是制造的绿色化。机电一体化设备具有应用范围广、需求量大等特点，不过无论是应用与化工企业还是日用家居都应该有限考虑设备绿色运行，降低环境
污染。
2 机电一体化在化工中的应用和具体实践
2.1 机电一体化在化工推广的意义
近些年来，我国化工行业取得了巨大的进步，化工企业总体科技水平和技术含量逐步提高，日益向现代化工企业转变。但是，我国化工企业的总体发展水平还不高，生产粗放型比较明显，生产效率不高，设备老旧率较高。机电一体化在化工中的应用和实践为化工企业的发展提供了新的发展方向和动力。一是在化工企业中推广机电一体化，有利于淘汰落后产能和设备，实现化工生产全过程的有效控制。通过机电一体化可以帮助企业实现化工原料从进场到成品最后出场全过程的有效监控，提高化工企业的工作效率。二是机电一体化技术有利于企业化工信息的传输。机电一体化中的交流传送技术和现场总线技术可以帮助提高化工信息的传送时效性，实现信息交流的双向性。三是通过机电一体化系统实现企业控制。化工企业规模一般较大，人事安排、生产安排任务较重，使用传统的生产处理安排方式，很容易造成人事规模过大，机构冗繁，降低企业生产成本。通过机电一体化系统，可以实现企业整体化规划与安排，实现了最少人工环境下效率的最大化。
2.2 机电一体化在化工中的应用
机电一体化在化工企业中常见的应用有三类：一是机电一体化在生产过程中的应用。机电一体化在生产过程中的应用主要是实现生产的自动化或者半自动化。比如数控车床，采煤业中用于运煤采煤的煤矿数字提升机，数字煤矿提升机通过数字化与提升机结合，特别是内装式提升机，极大方便了操作的流程。通过实现生产的自动化，提高生产的精确度，进而提高生产的效率，而且还可以有效降低人工生产成本，降低工人劳动时间和强度，对于一些污染比较大的化工企业，实现生产自动化也有利于保护工人健康和降低污染，比如，污水回收处理系统。二是机电一体化有利于实现生产的精确化。现代化学工业企业大部分正处于生产由粗放型向集约型转变，因此必然要求生产的进一步精确化，以便提高资源利用率。比如氮肥厂生产过程中，通过使用机电一体化设备实现自动加煤、填煤作业，可以实现生产连续性发展要求，通过利用现代机电技术，实现加煤、填煤作业的精确控制，保证投入和生产速度，有利于提高煤的转化率和利用率。三是机电一体化在化工企业中的监控作用。化工企业生产具有非常复杂的操作流程，一般在炉内进行，虽然利用传统的检测设备可以实现温度、气压方面的控制，但是因素变化具有不可预测性，一旦发生问题，仪器只能做到事后预警而不能起到事前预警的作用。利用机电一体化，比如液压系统、制动系统等，可以有效起到事前预警的作用，提高检测能力。
3 结语
机电一体化在化工企业中的应用，是机电一体化发展的必然要求，也是化工生产特点所决定的。随着社会和科技的发展，新技术、新研究特别是生物技术的不断发展，进一步丰富了机电一体化内涵，未来的机电一体化技术在化工企业应用过程会进一步深入。
参考文献
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[7] 范岩，袁驰.实训系统在机电一体化技术教学中的应用[J].硅谷，2008，（16）.
关键词：机电一体化 接口技术 动力接口 智能接口
1前言
机电一体化产品的性能在很大程度上取决于接口的性能，即各要素和各子系统之间的接口性能是综合系统性能优劣的决定性因素。因此，机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体，从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域。
2机电一体化系统的设计
机电一体化是建立在机械、电子、计算机、自动控制、传感与测试等现代高新群体基础上的一种先进技术。机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统两大部分组成，二者又分别由若干要素构成。要构成一个完整的系统，就必须在系统各要素、各子系统之间顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换。即各要素和子系统的相接处必须具备一定的联系条件，这个联系条件即机电一体化系统接口。
在早期的机电一体化系统中，机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动，为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能，虽然可以简化机械系统的传动结构，但因为无法控制运动部件的行程，因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。伺服电动机的运动、速度和方向可控，运动部件位置和轨迹的单独/联动控制使得柔性自动化成为可能。驱动电动机不再是机械运动链的起点，而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。
机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求，而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构，又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行，反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。早期的机电一体化设计主要集中于系统的组成和结构，随着设计实践的丰富和设计理论的成熟，机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。
3机电接口技术的内涵
机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统，其子系统之间的接口极为重要，从某种意义上说，机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少，通过对机电一体化系统进行总结和归纳，我们提出了机电接口技术的概念，形成了如下几点认识。
3.1机电接口技术的内涵
机电接口技术是一门新兴的技术，它研究机电一体化系统中各组成部分（子系统）和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互，融合各种技术，实现机电一体化系统最优化设计。
3.2机电一体化系统接口（简称机电接口）的功能
机电接口传递和转换信息和能量，并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件，硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接，为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程，协调和综合机电一体化组成技术，使各子系统集成并融合为一个整体，实现新的功能。
3.3机电接口的分类
机电接口包括人―机接口、动力接口、智能接口和机―电接口4类。
3.3.1人―机接口
人与机电一体化系统之间的接口，通过此接口，可以监视系统的运行状态，控制其运行过程，即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人―机接口是双向的，硬件包括输入/输出设备，主要有显示屏、键盘、按钮等。
3.3.2动力接口
动力源连接到驱动系统的接口，为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等，动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点，能够通过较大的功率。
3.3.3智能接口
智能接口主要存在于三处，控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂，但可以得出它的一些共性：智能接口传递和转换各种信息，按照不同技术的要求改变信息形式，使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起，形成完整的系统。通常，智能接口是软件表现出的功能连接。
3.3.4机―电接口
执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号，或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。
4机电接口技术对机电一体化发展的影响
社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时，机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。机电一体化技术产生之初，仅是机械技术与电子技术的简单结合，它们结合的方式―接口也比较简单，而随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品已经发展成为集多种技术于一体的复杂系统，相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。
机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟，同时，人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。我们认为无论是系统设计理论还是系统集成和融合理论的研究都是必要的，但是，由于机电一体化系统的复杂性，这两种理论都很难对机电一体化系统进行具体的研究，只能停留在理论的层面上。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究，并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。
现在，机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展，智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密，信息传递和反馈更加迅速准确。模块化必然要对接口提出更高的要求，接口在保持一致性的情况下还要能保证系统信息和能量的传递、技术融合。网络化要求系统的接口具有网络功能，包括现场网络、局域网和互联网功能。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看，机电接口技术的研究与发展已经成为必然，同时，机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。
5结论
机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此，从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机的结合在一起，形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展，促进机电一体化系统理论的发展。
参考文献
[1] 张鹏万,孙剑峰,李占平.机电一体化中的接口技术[J].矿业工程，2010，（6）.
关键词：物联网；机电一体化；核心技术；发展趋势
Abstract: along with the development of technology, the world is entering from the Internet era the era of the Internet of things. In the era of Internet of things, electromechanical integration itself is changing. This paper from the network perspective, the core technology of mechanical and electrical integration of the overview, forecasts the development trend of electromechanical integration technology.
Keywords: Internet of things; electromechanical integration; key technology; development trend
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
一、引言
物联网又称传感网，是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮[1]，是在互联网技术基础上的延伸和扩展的一种网络技术。世界各国均将物联网作为国家发展战略，以此提升经济发展。
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，使得机械设备的动力、信息处理与控制等部分的功能呈现自动化、智能化状态[2]。
机电一体化技术是物联网时代的支撑，伴随着物联网的不断发展和推进，机电一体化的核心技术和发展趋势也会发生相应的变化。
二、机电一体化的核心技术
1、机械技术[3]，是机电一体化的基础。机械技术不仅要考虑如何与机电一体化技术相适应，而且要利用新材料、新技术、新工艺从改善性能、减轻质量、缩小体积和提高精度等几方面考虑，为机电一体化提供性能优良的机械平台。
2、信息处理技术，为进一步发展机电一体化，必须信息处理技术和机械技术相结合，使设备具备数据采集、数据存储、数据处理、智能决策等功能。提高设备的数据处理速度、可靠性、抗干扰性及兼容性等问题就必须依赖信息处理技术。
3、传感器技术，传感技术也是物联网的核心技术之一。传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。
4、系统集成技术，即在系统工程科学方法的指导下，从系统和客户的角度出发，将若干功能模块集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，连接成为一个完整可靠经济和有效的整体，使之能资源共享、协同工作，达到整体性能最优。
三、机电一体化发展趋势
进入21世纪以来，随着电子技术、网络技术、微电子技术发展，社会发展日新月异，现在社会正从互联网时代进入物联网时代。物联网给我们构建了一个十分美好的蓝图，正如“智慧的地球”中所描述，在未来，通过物物相联的庞大网络实现智能交通、智能安防、智能监控、智能物流以及家庭电器的智能化控制[4]。在物联网时代，机电一体化也必将呈现特殊的发展趋势。
第一，智能化。智能化就是将计算机技术有效应用到机械设备中，使机械设备可以按照程序命令进行运作。除了生产机械设备向着智能化发展，机电一体化技术应用的另一个方面---机器人，也在向着更加智能化方向发展。随着机电一体化技术智能化的发展，机器人将会被赋予人的行为，其行动也将更为灵活，还可以有思维能力，比如逻辑判断，自我决策能力等[5]。
第二，M2M（Machine to Machine）。伴随着智能化，M2M是机电一体化的重要发展趋势，它是机器和机器之间的一种智能化、交互式的通信。也就是说，设备被赋予了更多的“思想”和“智慧”，且不是独立的个体，而是相互联系的有机体，机器会根据既定程序主动进行通信，并根据所得到的数据智能化地做出选择，对相关设备发出正确的指令。
第三，绿色环保。环保化的机电一体化技术主要体现在产品在设计、生产、包装、使用，甚至销毁过程中，都要尽量提高对资源的利用率，减少对环境的污染，保证产品的使用效率。其特点是,资源利用率最高、污染最小（或无污染）、可循环使用。绿色环保不仅是技术发展的需要，也是人类可持续发展的需要[6]。
四、结束语
本文介绍了物联网时代下机电一体化的核心技术及发展趋势。机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在信息技术快速发展的今天，机电一体化也有了新的内涵和发展趋势。在当今世界上，机器设备的数量至少是人的数量的4倍，故机电一体化的发展会有更广阔发展前景，而且机电一体化的发展也必然促进经济发展和社会变革。
参考文献：
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[2]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导,2011,(12).
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[4]刘立琦.物联网发展应用给经济社会带来的影响[J].物联网技术,2011(7).
（一）内涵
机电接口主要就是机电一体化产品中机械装置与控制微机之间的接口，其是基于机电一体化而产生的。机电接口根据信息传输方向的不同，可以分为信息采集接口、输出接口[1]。在机电一体化产品中，传感器是一种较为常用的设备，在输出信号的时候，一般采用模拟量方式进行检测，时刻掌握发电机转速，并且检测差动变压器位置。然而，在输出控制量的时候，存在一个比较特殊的形式，就是数字系统。机电接口技术主要就是研究机电系统各项组成技术与子系统连接问题的综合技术，其主要包括电子技术、信息技术、机械技术等，共同构成了一个综合系统，在实际应用中，实现了信息的交互与融合，在机电系统设计中发挥了至关重要的作用。机电接口主要是由硬件与软件共同构成，在机电系统运行中，与环境及操作者之间成立一种有效连接，在物理通道中展开信息与能量的输入、转换及传输。在信息转换的过程中，需要进行有效的交互与调整，实现机电一体化技术的协调与综合，保证各系统的有效运行，充分发挥系统功能，实现预期的工作目标。
（二）分类
目前，机电接口主要包括以下几种：智能接口、动力接口、机电接口、人机接口[2]。智能接口应用较为复杂，不同技术形式产生的信息形式也不同，并且在使用过程中，可以根据不同要求展开相应的改变。在各种信息转换与传输的过程中，智能接口可以确保不同技术与子系统的有机结合，构成一个完整系统。动力接口可以有效连接动力源与机电系统，之后给予机电系统相应的驱动动力。在机电系统中，动力类型有很多种，主要包括直流电、交流电、液压等，在系统中运用不同动力类型的时候，需要选用不同的接口形式，确保系统可以正常运行。机电接口的作用就是实现各种驱动系统的有效连接，并且将驱动信号转变成执行信号，在转变的过程中满足传感器运行要求。人机接口是机电系统与操作者之间存在的接口，通过这一接口，可以在操作者眼前呈现系统运行状态，并且有效监控系统运行，实现人性化操作目标。
二、机电一体化发展及其发展趋势
（一）机电接口技术对机电一体化发展的影响
近些年来，随着社会经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，对一些事物的要求也在明显提高。经济的快速发展离不开科学技术水平的提高，传统机械技术已经无法满足现代人们日益增长的技术需求，需要对其进行改进与完善。从而在此形势下，机电一体化技术应运而生，其主要包括电子技术、信息技术、机械技术等，充分满足了现代社会发展的技术要求。在机电一体化技术初始发展中，只是将电子技术与机械技术进行融合，接口十分简单、便捷[3]。然而，随着科学技术的不断发展与进步，机电一体化技术水平也在不断提升。目前，机电一体化技术不再是简单的机电一体化产品，逐渐形成了一个复杂的系统，其系统内部接口也日益复杂。现阶段，机电一体化技术研究越来越深入、成熟，然而，简单的技术研究已经无法满足系统的运行需求，需要充分重视其复杂性研究。针对机电一体化技术而言，其复杂性较强，如果只是单纯研究系统设计及其集成理论，根本无法充分实现系统的作用，为此，需要加深对机电接口技术的研究，在设计方面，加强对有关理论的融合，确保机电一体化系统的全面实施。在机电一体化技术发展过程中，越来越向智能化、系统化、微型化、网络化方向发展，其系统内部接口要求越来越高，不仅要确保接口技术与系统技术的有效融合，还要确保信息传输的顺畅。
（二）机电一体化发展历程及趋势
机电一体化发展主要经历3个阶段。一是，在20世纪50年代，电子技术发展越来越成熟，人们尝试在机械工业中应用电子技术，进而刺激了机械产品与电子技术的融合，初步产生机电一体化概念。二是，在20世纪80年代，机电一体化已经发展了30来年，不管是技术还是产品性能都得到了很大的提升，技术更加成熟，产品性能更加健全。三是，在20世纪90年代末，微细加工技术、电子通信技术、光学技术等得到了快速发展，并且逐渐融入发到了机电一体化当中，使得机电一体化技术越来越成熟。我国机电一体化起步比较晚，现今已经取得了一定的成绩，在机械工业中得到了广泛应用。随着信息技术的快速发展，人工智能机电一体化建设取得了很大的进步，在数控机床和机器人制造中得到了广泛运用，促进了机械工业的进一步发展。系统化发展使机械系统更加开放，为多子系统的协调发展与综合管理提供了可靠依据。同时，在绿色生产概念下，机械绿色化也是工业发展的必然趋势，是人类保护生态环境资源的重要手段[4]。
关键词：机电一体化；问题；改革措施
长期以来机电一体化教学一直承袭着重理论轻实践的教学模式，这给该课程教学实效性的发挥带来了很大的影响，因此，要改变这一现状就要在明确该学科存在问题的基础上加大相关教学措施的研究。
一、机电一体化教学存在的问题
社会主义市场经济的发展，对于技能型人才的需求越来越多，尤其是对机电一体化人才的需求更是与日俱增，社会对这类人才需求的数量不断增加的同时，对机电一体化人才的质量要求也在逐年提升。传统的机电一体化教学的局限性是比较大的，传统的机电一体化的教学模式更多的是重视知识的传授，课程的设置与教学内容都与实际应用相脱节，难以满足机电一体化实践操作教学的需要。而现代的科技发展突飞猛进，现有的机电一体化教学模式难以适应新时期的需要，这样的教学模式急需要改变。在原有教学模式的实施过程中，机电一体化的教学模式存在着许多问题，具体来看，主要有以下几方面的内容:
1.教学模式单一的问题
现行的机电一体化教学模式，依然承袭着传统学科的教学模式，虽然机电一体化教学与数学、物理学科存在着千丝万缕的联系，在教学中也需要大量的知识和文字，还需要许多的原理图，但是，在机电一体化教学中，过分重视知识传授却忽略了该学科的实践特征，这样的教学很难发挥实效，久而久之，也不利于学生学习兴趣的培养，教学模式单一，教学实效性不强。
2.理论与实践对接性不强
从现阶段机电一体化教学的实施情况来看，理论教学虽然落实的较为充分，但是理论教学与实践教学缺乏必要的对接，教学依然以理论教学的实施作为教学的主体，理论教学与实践教学相脱节，学生的理论知识虽然掌握了很多，但是真正运用到实践中的内容却少之又少，这对学生的实践能力造成了很大的影响，不利于实用型人才的培养。
3.课程设置的时间不足
随着教学改革的不断深入，机电一体化课程教学的时间也相应减少了，由于课程实施的时间较少，原本一些预定课程教学内容也相应较少，要掌握课程教学的内容，教师只能够通过大量的理论学习来解决，留给学生实践操作的时间越来越少，难以满足教学的实际需要，同时，由于近些年来的院校扩招，新生的质量也出现了一定程度的下降，课程实施的时间不足也在一定程度上影响到了学生对相关知识的学习。
二、机电一体化教学改革的措施
1.要学会创新教学的思路
要创新机电一体化的教学思路，就要充分认识到机电一体化的本质，客观地来说，机电一体化的本质内涵就是指机械与微电子技术同信息与计算机技术的有机结合，将其统一集中起来成为一个有机的整体，它是一项充满自动化元素的工作过程，创新机电一体化的教学思路，就是要以此为出发点，开展教学思路的创新活动，以具体的教学措施推进机电一体化的教学改革。
2.要重视教学手段的更新
好的教学手段对促进机电一体化教学的有效开展具有重要的作用，相反，教学手段的陈旧、刻板，对教学实施的影响是非常大的。在现实的机电一体化教学实践中，对教学手段的更新缺乏应有的重视。
3.要重视教学环节的优化
现有的机电一体化教学环节，相对来说比较繁琐，难以适应现阶段机电一体化教学的实际需要，因此，优化繁琐的教学环节是提升机电一体化教学效率的一项重要措施。要改进现有的教学环节让教学环节更加优化，促进实践化教学的有效开展，同时也要进行有针对性的单向技能训练，优化单项技能的训练环节，以此促进教学的有效实施。开展机电一体化教学的相关研究对促进该学科课程教学的有效实施具有重要的作用，因此，以机电一体化教学存在的问题与改革措施为视角，对相关的问题展开研究希望能够更好地促进该课程教学效率的提升。
参考文献：
关键词：机电一体化;采矿工作;煤矿企业
煤炭开采技术直接影响煤矿矿井的产能释放，随着煤矿开采地域的不断扩大和延伸，以及采煤机械的更新换代，传统采煤工艺已经不能满足国家发展对能源的需求，现代综合采煤工艺的发展进步必须通过不断创新才能跟上时代步伐，因此机电一体化技术在煤矿行业的应用越来越重要。
1.机电一体化的基本概念及其构成要素
1.1 机电一体化的内涵
机电一体化是最近几年新出现的自动化技术，并且很快得到了高速发展，成为许多行业技术改造的重点方向。所谓机电一体化，是指融合了电子信息、机械设备、电脑软件等多门学科技术为一体的综合技术，它综合了不同学科知识和技术特点，将它们有机的整合在一起，形成了一门独具特色而又具备广阔发展潜力的技术应用方案，能够有效提升工业生产效益和效率。
1.2 机电一体化技术的特点
（1）安全性高。机电一体化技术具备十分强大的应用功能，能够实现自动监控、实时数据传输、紧急预警以及自我更新和恢复等智能化操作，对于在生产过程中出现的任何意外情况，例如电路短路、工作负荷过大、电机失灵等问题，都能够及时检测并报警，可以有效防范事故风险的发生，不断提高生产安全性和稳定性，保证良好的安全生产环境，提供企业的综合生产效益;
（2）实操性强。机电一体化技术所采用的各种设备具有高智能化特点，大大降低了人工操作的工作量，使得操作过程更加简单和规范，避免了由于人工操作带来的各种失误，显著提高了生产过程中的安全性和稳定性。
（3）实用性大。与机电一体化技术相配套的各种设备和仪器，都具有较高的自动化水平和智能化程度，能够有效提高日常保养和故障检修工作性能，可以通过提高相关配套仪器和设备的自动化程度来加强整个一体化生产系统的自动化水平，降低人为因素对生产设备操作的不利影响，从而不断提高生产操作的规范化水准，保证更高水平的工作质量和效率，提高企业的总投入产出比。
2.机电一体化的核心技术构成
2.1 机械本体技术
要改善和提高机械设备的总体工作效率，必须从三方面来努力：自身重量、加工精度和产出量。当前，机械加工对象都是各种金属材料，降低加工自身的设备重量，可以有效提升机械加工效率，一般考虑利用非金属材料配件来置换不重要的金属部件。通过降低加工机械设备自重，可以提高加工设备小型化水平，不断提高加工设备的工作反应速度，降低能耗，提高加工效益。
2.2 信息处理技术
机电一体化与信息技术的融合程度正在不断深入和加深。为了提高机电一体化的应用水平和生产力，可以通过信息化改造来实现。利用信息科技提高工业生产综合效益，是未来工业技术发展的主要方向之一。
2.3 信息传感技术
机电一体化的传感技术主要是因为它可以通过光纤和电缆传感器能够提高其传感器的安全性以及可靠性，在采矿应用过程中具有很高的安全性能，对防止电磁干扰具有很大的抵抗功能。
3.机电一体化技术在煤矿中的应用
3.1机电一体化技术在采煤机的应用
机电一体化技术在煤矿行业最典型的应用在于电牵引采煤机设备的开发和推广，这种机电一体化采煤机相比大多数电牵引采煤机具有多种特点和优势：第一，电牵引采煤机最主要的特征就是它具有良好的牵引特性，电牵引采煤机在前进过程中可以不断地提供牵引力;第二，电牵引采煤机能够保证在采煤系统下滑作业时进行发电制动，其轴端装有停机时防止机器下滑的制动器，因此非常适用于大倾角煤层的开采，尤其适用于50°±10°倾角范围的煤层，并且不需要其它防滑装置;第三，电牵引采煤机易损原件少，除了电动机的电刷和整流子容易磨损意外，再无其它易损元件，因此具有维修量小、运行可靠、寿命长、效率高等优点。
3.2机电一体化技术在提升机的应用
矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备，典型产品为全数字化交直流提升机，其中以内装式提升机最具代表性，该设备在结构上采用合二为一的驱动和滚筒装置，大大简化了机械结构，充分体现了机械、电子、计算机以及自动化技术的有机结合。
3.3机电一体化技术在皮带机的应用
我国煤矿井下输送系统的主要运输设备是皮带机，它能够满足长距离连续输送，并且皮带机具有输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等优点。目前主要采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置，我国煤矿皮带机一般采用3点驱动技术，并且需要相应地限制输送机的单机长度和运量，该项技术与世界发达国家相比存在着一定的差距。
4.煤矿机电一体化技术的发展趋势
煤矿机电一体化是随着机电一体化的发展而发展的，它与机电一体化的发展是统一的，同步进行的。煤矿机电一体化未来发展趋势如下：第一，煤矿机电设备更加智能化，智能化系统是21世纪才开始流行起来的新兴技术，其使用范围和完善水平都存在着明显缺陷，因此煤矿机电设备的智能化成为一个重要的研究方向;第二，煤矿机电设备更加微型化，微型化在煤矿机电一体化中的应用并不成熟，它伴随着微电子技术的兴起而发展;第三，煤矿机电设备更加系统化，煤矿企业机电一体化所包容的范围越来越广，所使用的技术范围也逐渐扩增，随着这些种类的繁多，就产生了一个关键的问题：如何能够使这些差异很大的技术有机的组合起来，以发挥更大作用。迄今为止，尚未有一个国家或企业能够很好地充分利用这些技术的优势，无法避免其缺陷，因此该项内容也成为今后发展的一个重要方向。
5.结论
总之，通过本文论述，我们在对机电一体化这项技术逐步了解的前提下，我们深知：对于如何使其在煤矿企业中得到落实和运用还需要很多工作要做，但无论如何，我们必须重视机电一体化在采矿中的作用，最大发挥其在行业中存在的潜在价值，在煤矿企业开采过程中尝试落实这些技术的应用，为提高煤矿企业生产效率创造良好条件。
参考文献：
关键词：机电一体化技术；矿井；应用
中图分类号：TD60 文献标识码：A
煤矿机电一体化技术的应用，提高了煤矿生产的效率与质量，但是由于煤矿开采量增多，开采面环境不断恶化，使得煤矿安全生产对机电一体化技术的要求也越来越高。在未来一段时间内，机电一体化技术会随着科技的发展而被不断的完善，并向着无人操作化发展，不断提升机电一体化性能，缩短我国在这一方面与国际先进水平的差距。
1 煤矿机电一体化技术概述
一般来说提到机电一体化，人们马上就会联想到机械制造，往往将机电一体化技术归类到机械制造行业中。事实上，机电一体化的概念最早出现在机械制造业中，但随着其发展，逐渐应用于各个行业，并具有各自的内涵。机电一体化技术就是在机械技术基础上，利用先进的计算机技术、网络技术、自控技术、光学技术等等，增强生产模式以及手段的科学合理性。在煤矿行业中，煤矿机电一体化，主要指的是在原有的机械设备中，加入先进的计算机技术等，提升机械作业的操作水平，并控制煤矿生产的强度，提升煤矿安全生产的系数。在煤矿生产过程中，利用机电一体化技术，能够控制整个开采过程，并利用先进的技术，对煤矿开采工作实施实时监控，控制开采的进度。利用自动化控制技术，对开采全过程实施远程控制与操作，大大提升煤矿生产的效率。在煤矿生产过程中，利用计算机系统对矿井中的情况进行监控，发现问题能够第一时间进行汇报，能有效的避免安全事故的发展。
2 机电一体化技术在现代矿井中的应用
2.1 机电一体化技术在矿井监控系统中的应用
煤矿的安全生产离不开监控系统的支持，良好的监控系统能够有效的避免煤矿安全事故的发展。在煤矿矿井中，对监控系统的要求极为严格，必须保证监控时刻连通，保证井下工作人员的人生安全，保证随时能与其进行联络。机电一体化技术在矿井监控系统中的应用，可以将系统主机内的数据库进行连接，利用局域网使其练成同步模式，由专用的通信接口负责主备机的监控工作，并利用专业的软件，对产生的数据进行整理与分析，同时实现了上传、检索、图形显示、打印等多项功能，为矿井监控系统的发展提供有力的技术支持，对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。
2.2 机电一体化技术在提升以及运输系统中的应用
机电一体化技术在提升与运输系统中的应用，主要体现在内装式提升机上，目前这项技术比较先进，采用电机与滚筒一体化的形式设计，在操作上十分简单，并能够准确的实施具体提升与运输工作，实现了全自动控制。我国大部分煤矿企业都实现了皮带式运输生产模式，在计算机系统监控体系下，还能够进行自我诊断以及保护。
2.3 机电一体化技术在矿井输送机中的应用
我国煤矿矿井下原煤的输送系统中，主要利用的是皮带式输送机，其具有输送距离长、运行可靠、输送量大、自动化、效率高等优点，这几年机电一体化技术也逐渐的应用到煤矿输送机中。一些煤矿采用机电液一体化的可控软启动装置，但在一些领域还有待完善，如启动延迟以及在线监控等方面。需要加大研究力度，逐渐缩小与国际先进水平的差距。
2.4 机电一体化技术在矿井支护设备中的应用
煤矿安全生产离不开井下支架设备，随着机电一体化技术的发展，在支架设备中也得到了有效的应用。利用计算机系统，与液压支架系统充分的结合，实现成组自动移架以及定压双向临架，有效的避免了支架与模板以及顶板发生碰撞。我国的支架电液控制技术发展较晚，在一些领域还与发达国家存在一定的差距，目前大多数煤矿使用的液压支架设备主要是通过进口。
2.5 机电一体化技术在矿井掘进设备中的应用
目前，掘进机电气部分普遍采用了由矿用隔爆兼本质安全型开关箱 、矿用本质安全型操作箱、矿用隔爆型电铃、矿用隔爆型压扣控制按钮、隔爆照明灯、掘进机用隔爆型三相异步电动机、GJC4低浓度甲烷传感器等组成的掘进机电气系统。这一电气系统能够与液压系统进行有效的配合，实现对煤矿各项掘进工作的整机操作。
3 促进煤矿机电一体化发展的建议
为了更快的实现我国煤矿机电一体化技术体系，需要不断的增加其科技含量，加强技术管理，培养该素质的机电一体化人才，并加大设备的投入，快速实现煤矿生产信息网络化建设。
在机电一体化发展过程中，一定要坚持可持续发展的原则，对机械燃油功率实施自动化控制，保证机械具有高效的节能效果。在节能的同时，还应该考虑提升机械的运行效率，充分的利用新技术、新工艺、新材料，保证运行效率稳步提升前提下，发挥节能效果。
结语
近年来，我国科技水平得到了巨大的提升，煤矿机电一体化技术也得到了长足的发展，一些煤矿企业中，对机械的关键参数也实施了有效监控，并通过创新，降低了机电一体化系统安装的难度，提升了系统的抗干扰能力。但是我国的机电一体化技术仍然处在发展阶段，与国际先进水平还存在一定的差距，一些地方还有待提高。如一体化系统中的线束繁多，影响机械各单元的复合控制、机械信息量大，自动控制功能很难扩充等。我国机电液一体化在通用机械中的应用还处在发展阶段，需要不断的加大科研力度，利用先进的科技手段，缩短并逐渐赶上国际先进水平。
参考文献
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