淺談電工新技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

常曉會(huì)

摘 要：文章從電工新技術(shù)的發(fā)展談起，對(duì)電工新技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用作詳細(xì)分析，并著重探討電工新技術(shù)的特點(diǎn)，歸納、總結(jié)出相關(guān)結(jié)論，供同行參考借鑒。

關(guān)鍵詞：電工新技術(shù)；機(jī)電一體化；應(yīng)用

電工新技術(shù)目前已在機(jī)電一體化中得到了廣泛應(yīng)用，依靠電工新技術(shù)研發(fā)制作的機(jī)電一體化產(chǎn)品種類眾多，為機(jī)電一體化事業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。分析電工新技術(shù)的基本功能，當(dāng)該技術(shù)應(yīng)用到機(jī)電一體化以后，不但能有效改善機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境，提高機(jī)電產(chǎn)品工作效率，還能減少能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)能。下面筆者結(jié)合電工新技術(shù)的發(fā)展概述，對(duì)機(jī)電一體化中應(yīng)用到的電工新技術(shù)作詳細(xì)分析。

1 電工新技術(shù)分析

1.1 電工新技術(shù)是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素

電工新技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，它借助自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，一方面解放了國(guó)民生產(chǎn)力，有效促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高，另一方面降低了生產(chǎn)能耗，為社會(huì)主義建設(shè)做出了貢獻(xiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，電工新技術(shù)促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為社會(huì)進(jìn)步以及人民生活品質(zhì)的提升創(chuàng)造了條件。

1.2 電工新技術(shù)的定義與發(fā)展趨勢(shì)

所謂電工新技術(shù)，實(shí)際就是指在當(dāng)前并未實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，但具有一定效益的電工技術(shù)。隨著時(shí)代與社會(huì)文明的不斷進(jìn)步，電工新技術(shù)在國(guó)民生產(chǎn)中起到的作用越來(lái)越大，成為了21世紀(jì)最具活力和最具生命力的電工技術(shù)。追究電工新技術(shù)的發(fā)展原因，它實(shí)際是在傳統(tǒng)電工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代下出現(xiàn)的電工新理論、新知識(shí)、新材料以及新工藝等集多種表現(xiàn)形式于一體的新電工技術(shù)。電工新技術(shù)從20世紀(jì)下半葉開始發(fā)展，當(dāng)時(shí)盛行的電工新理論有等離子物理、生物電磁學(xué)、電磁流體力學(xué)等等，新技術(shù)則主要有放電應(yīng)用技術(shù)、磁流體發(fā)電技術(shù)、電磁診斷技術(shù)等。在21世紀(jì)的今天，電工新技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)邁上了一個(gè)新臺(tái)階，除了原有的電工技術(shù)、理論、設(shè)備、材料在各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用以外，電工新技術(shù)還向納米技術(shù)、生物工程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方向發(fā)展，成為了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的中堅(jiān)力量。

2 電工新技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

電工新技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在機(jī)電一體化中有了較為普遍的應(yīng)用，比如生產(chǎn)中常見(jiàn)的自動(dòng)監(jiān)控制技術(shù)、觸摸屏技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制卡等，都屬于電工新技術(shù)的范疇。詳細(xì)分析如下：

2.1 自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用是電工新技術(shù)的一種主要表現(xiàn)形式。以自動(dòng)控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，該系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。將該系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)電一體化中，系統(tǒng)能對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，并結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)推斷出設(shè)備偏差，及時(shí)采取相應(yīng)措施對(duì)偏差進(jìn)行處理，盡可能的將偏差降低到最小。在機(jī)電一體化自動(dòng)控制中，為了將自動(dòng)化控制系統(tǒng)測(cè)量的快速性、穩(wěn)定性、精確性體現(xiàn)得更加充分，往往會(huì)選擇采用比例控制器、積分控制器等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。工業(yè)大革命之后，市場(chǎng)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越來(lái)越高，而為了滿足市場(chǎng)要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品內(nèi)部所采用的控制器性能也隨之越來(lái)越好，全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)使得自動(dòng)控制技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用地位越來(lái)越高，既能滿足系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)要求，又能提高系統(tǒng)控制與調(diào)節(jié)精度，為機(jī)電一體化產(chǎn)品自動(dòng)化控制與調(diào)節(jié)的實(shí)現(xiàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。因此，現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品大多選擇該類伺服系統(tǒng)來(lái)實(shí)施產(chǎn)品控制。

2.2 PC的應(yīng)用

PC，實(shí)際指可編程控制器。該控制器是上世紀(jì)60年代生產(chǎn)出來(lái)的一種工業(yè)控制裝置，技術(shù)基礎(chǔ)建立在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)上，既具有計(jì)算機(jī)控制功能，又能實(shí)現(xiàn)通信，所以該控制器在出現(xiàn)以后，便被廣泛應(yīng)用于機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化控制中。PC技術(shù)產(chǎn)生初期，常用的PC大多只具備邏輯控制、定時(shí)和記數(shù)功能，通常將只能實(shí)現(xiàn)這三項(xiàng)功能的可編程控制器稱為可編程邏輯控制器。隨著電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，PLC的功能日趨完善，性能不斷提高。PLC已經(jīng)發(fā)展為集計(jì)算機(jī)技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)于一身的電子裝置。目前PLC正朝智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。PLC作為一種新型的工業(yè)控制裝置。用計(jì)算機(jī)編程軟件代替繼電控制的硬件接線，既發(fā)揮計(jì)算機(jī)優(yōu)點(diǎn)，又考慮電器操作人員習(xí)慣，始終保持大眾化特點(diǎn)。PLC具有可靠性高、編程方便、對(duì)環(huán)境要求低、與其他裝置連接方便等優(yōu)點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)與繼電順序控制系統(tǒng)的比較：PLC控制系統(tǒng)大部分為軟件控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小；PLC控制器內(nèi)部全部為“軟接點(diǎn)”，動(dòng)作快，系統(tǒng)的控制功能改變一般需要修改程序；PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短PLC控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自檢、監(jiān)控功能，可靠性高，適用范圍廣。特別是可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC與傳統(tǒng)的PLC相比較能更好的實(shí)現(xiàn)分時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)，不僅滿足了實(shí)時(shí)控制的要求還可以按照用戶的實(shí)際要求任意修改。

2.3 運(yùn)動(dòng)控制卡的應(yīng)用

運(yùn)動(dòng)控制卡是一種基于PC機(jī)及工業(yè)PC機(jī)、用于各種運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合的上位控制單元。它包括脈沖輸出、脈沖計(jì)數(shù)、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、D/A輸出等功能。它變頻器的工作原理主要是把工頻電源變換成各種頻率的交流電源，來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備。以達(dá)到無(wú)極變速，從而縮短電機(jī)方向和轉(zhuǎn)速的時(shí)間，其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電逆變成交流電。它可以發(fā)出連續(xù)的、高頻率的脈沖串，通過(guò)改變發(fā)出脈沖的頻率來(lái)控制電機(jī)的速度，改變發(fā)出脈沖的數(shù)量來(lái)控制電機(jī)的位置，用于控制步進(jìn)（直線）電機(jī)或伺服電機(jī)。所以變頻器因調(diào)速性能好、效率高、性能穩(wěn)定、可靠性高等這些優(yōu)點(diǎn)，使其在數(shù)控伺服、機(jī)械、同步傳動(dòng)等多種場(chǎng)合都得到了廣泛的應(yīng)用，因此，變速器調(diào)速技術(shù)已逐漸成為電氣傳動(dòng)自動(dòng)化的一項(xiàng)核心技術(shù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)當(dāng)前的電工新技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用極為廣泛，成為了機(jī)電一體化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的必要措施。電工新技術(shù)以其獨(dú)有的技術(shù)特點(diǎn)，為機(jī)電一體化發(fā)展創(chuàng)造了眾多有利條件，促進(jìn)了機(jī)電一體化自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)?？偟膩?lái)說(shuō)，電工新技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)，它不僅省去了多余的社會(huì)勞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化產(chǎn)品的自動(dòng)化控制運(yùn)行，還減少了能源消耗，對(duì)社會(huì)進(jìn)步起到了巨大作用。

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