時間：2022-08-22 05:25:58
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二、注重實踐教學，提高學生的創新能力
學生每一項發明創造都離不開其在實踐教學過程中實踐能力的培養，學生實踐能力的強弱，直接關系到他們的創造發明能力。在實踐教學中學生會遇到很多問題，這個時候老師應該引導學生多想幾個為什么，讓學生去尋找解決問題的方法，例如：在實踐教學中，老師可以給學生示范該項目應該“怎樣做”，為什么“這樣做”，“這樣做”的好處，“不這樣做”的害處達到啟發學生的目的；同時還應該質問學生還有沒有其它“怎樣做”的方法，鼓勵學生找出最有效、最簡便、最科學的方法，通過在這樣“做”的實踐過程中培養學生的創新能力。另外再多開設一些具有難度和挑戰性實驗項目，讓學生通過這種實驗體會探索新知識的過程和科研實踐的艱辛與樂趣，了解科研過程和研究方法，有助于培養學生創新精神和創新能力。例如：2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目，要求3名選手在300分鐘內完成數控銑床升級改造為加工中心的競賽內容，要想完成此次任務最關鍵的是在數控銑床上添加過刀庫后，刀庫是如何按照操作者的要求完成刀具換刀的，完成刀具換刀其核心就是刀庫PMC的梯形圖編輯。為了充分發揮學生的自主創新能力，我在輔導學生時，講解了數控機床刀庫是如何實施換刀的，以及數控機床在換刀過程中所涉及到的各種元器件在PMC梯形圖中的邏輯關系，至于具體刀庫換刀PMC的梯形圖的編輯，需要學生運用所學理論、技能知識自主完成。從一臺數控銑床升級到加工中心這就是一個技術創新。這樣不僅培養了學生的獨立工作能力，更重要的是給學生提供了創新平臺，培養了學生的創新意識、創新思維、創新能力。
三、參與競賽，促進創新能力的發展
職業院校應多參與省級、國家級甚至國際間的各種創新技能競賽，縮小同國內國際同行業在創新能力上的的差距。因為創新技能競賽的宗旨就是“比實用、比新穎”，對培養學生創新能力來講是一個非常重要的環節。2012年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在360分鐘內除了加工出圖紙要求的試切件、完成競賽答題記錄表、項目教學方案設計、教學資源成果及展示與答辯PPT外，還要完成三軸數控機床升級為四軸的競賽內容。
1.1在建筑材料生產中的應用目前，我國在施工建設方面的要求越來越高，相應的，對于建筑材料的生產更是提出了較高的要求。這樣一來，機電一體化技術就成了有關單位的首要選擇。畢竟機電一體化是一種綜合技術，其高質量、高性能、多功能、低能耗的特性對于建筑材料的生產有著至關重要的作用。此外，材料的級配控制對于現代建筑和公共設施相當重要。一旦有級配誤差現象的出現，必定會減短建筑和公共設施的壽命，安全問題就得不到保障。然而，在建筑材料中應用機電一體化技術就可以實現微機控制，使級配的誤差降到最小。
1.2在現代制造業方面的應用現代制造業強調有效利用一切資源，逐漸以機器代替人力來獲得生產盈利，綠色的現代化制造具有虛擬化、網絡化、智能化等特點。下面通過對Li/MnO2扣式電池生產過程的介紹來向讀者說明機電一體化技術在制造業方面的應用。Li/MnO2扣式電池的生產有以下幾道程序：先上負極片，然后加隔熱板并把電解液注入其中，最后上正極片、滲透。這種自動組裝生產的控制系統通過采用PLC技術進行控制，通過觸摸系統中的傳感器來監測生產過程中的狀態，一旦有系統故障出現，機械裝置就會自動報警。如果生產過程中出現不合格的產品，該系統還會將其自動剔除。漫反射光電開關、對射光電開關、磁性開關、行程開關、接近開關、壓力傳感器等原件在PCL控制系統中擔任著檢測作用，氣缸、沖床、電視、振動料斗、狀態顯示燈以及聲光報警器等部件在該系統中擔任著執行作用。
1.3在鋼鐵企業中的應用
1.3.1分布式控制系統（DCS）一臺中央電腦、若干臺現場測控電腦和智能控制單元，這就是分布式控制系統的組成部件。通過中央電腦對現場測控電腦和智能控制單元的指揮來監視、管理、操作和分散控制生產過程。相比集中型控制系統，分布式控制系統具有安全性高、功能強的特點。很顯然，分布式控制系統已成為引領機電一體化系統的潮流。
1.3.2開放式控制系統“開放”意味著解除封鎖、限制。開放式控制系統可以使不同廠家的產品得到互換和兼容，實現資源共享，技術交流，促進企業共同進步。工業通信網絡是開放式控制系統中重要組成部分，其可以實現管理計算機和控制設備的互聯，從而集控制與決策、管理、經營于一體。
1.3.3計算機集成制造系統（CIMS）計算機集成制造系統是集人、技術、經營三者而成的一種產物。在鋼鐵企業中應用CIMS不僅可以提高勞動生產力，還可以提高員工的技術水平，可以對企業的發展做出極大的貢獻。國家產業結構的優化離不開CIMS技術，CIMS技術的應用與推廣，還可以提高企業在國際市場上的競爭力。
1.4在煤礦企業中的應用眾所周知，煤礦的地下開采作業是非常危險的，惡劣的環境和無法預知的自然災害時時刻刻都對工人的人身安全造成威脅。所以，世界各國都在力求尋找一種能夠用機器替代人力的先進技術。而機電一體化技術正符合這一技術要求，可以使井下作業變得自動化、機械化。井下機器人的智能化操作對煤礦企業的發展有著史無前例的重要貢獻。
2機電一體化的發展方向
2.1綠色化當今時代，人類的生活因工業科技的發展而發生著巨大變化。我們在享受著美好生活的同時，更應該注意到生態環境的污染，地球資源的減少。因此，工業綠色化已成為人們奮斗的目標。綠色的機電一體化產品在這個工業時代里必將發揮出重大作用。
2.2光機電一體化組成機電一體化系統的部件有能源系統、傳感系統、機械結構和信息處理系統等。在機電一體化系統中引進光學技術，可以把光學技術優點用于其能源系統、傳感系統和信息處理系統中，實現由機電一體化向光機電一體化的改進轉變。
2.3智能化21世紀是一個智能化的時代，人工智能也逐漸運用于機電一體化技術中。機電一體化的智能化除了一些控制理論外，還吸收了多方面的新方法、新思維。例如，人工智能、計算機科學、生理學、心理學、模糊數學等等。盡管機電一體化產品是不可能和人類擁有相同智能的，但是，其高性能的微處理器卻完全有可能使產品具有低級智能。
2.4網絡化20世紀90年代，網絡技術得到了突飛猛進的發展，在工業生產、科學技術、軍事、教學等方面都有所應用。隨著網絡化的廣泛普及，在網絡的基礎上應運而生的高科技技術也在改變著時代。屬于機電一體化產品的遠程控制終端設備在各種領域中都發揮出了其應有的價值。由于計算機的推廣應用，使人們在家里就能享受到機電一體化帶來的便利。所以，機電一體化的發展毫無疑問會向著網絡化發展。
2區域模塊化
區域模塊化也是機電一體化發展的重要趨勢之一，針對使機電一體化產品的各個單元實現區域模塊化管理是一項比較復雜、涉及面廣的工程，例如，在進行智能減速、智能變速等相關功能研制的過程中，要充分的實現集圖形、圖像識別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標準、準確的衡量相應的控制單元以及動力單元，進一步的提高各個單元的性能，也可以使機電一體化產品相應的功能之間的聯系更加緊密，使一個區域模塊更加有效的運行，只有這樣才能方便人們對機電一體化產品的應用，提高機電一體化產品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經過研究和推理，可以得出機電一體化模塊是未來機電一體化產品的主要方向，隨著未來技術發展的不斷深入，機電一體化產品實現模塊化的步伐也在不斷的加深。
3環保綠色化
機電一體化技術的發展給人們的生產和生活中帶來了巨大的變化，豐富了人們的的物質生活，同時也給人們的生活環境帶來了負面影響，資源的過度開發利用，加重了生態環境的負擔，近些年來，越來越多的國家和組織逐漸重視到環境保護的重要性，人們環保意識的增強，要求機電一體化產品在設計、制造、使用和銷毀的過程中要減少對環境的污染，因此機電產品的環保綠色化是未來發展的一大亮點，人們環境保護意識的提高，造成了一些對環境有危害且危害較大的產品失去市場價值，設計和生產綠色環保的機電一體化產品具有很廣闊的發展前景，也成為未來競爭的關鍵所在。
4網絡化
計算機網絡技術近些年來的發展勢頭更加迅猛，這也促進了機電一體化系統的進一步的發展，計算機網絡技術的興起及發展，給人們的生產、生活帶來了巨大的變革，機電一體化技術的發展也受到了計算機技術的影響，機電一體化設備通過對計算機網絡技術的應用可以有效的實現遠程自動化控制。計算機網絡技術的應用和改革開放的不斷深入，使國際上先進的機電一體化產品不斷涌入我國，這也為我國進行深入的研究提供了便利條件，促進了國內機電一體化技術的發展，機電技術發展和計算機技術的發展相輔相成，因此計算機技術的不斷進步也有利于存進計算機網絡技術的發展，目前，利用計算機網絡技術可以實促進了機電一體化技術產品更加快捷的推向市場，和生產商之間的技術交流，計算機網絡技術勢必會推動機電一體化技術的發展，也會繼續為人們提供更多、更優質的服務。
5微型精密化
機電一體化技術向微型精密化的方向發展的主要是納米技術的不斷深入發展，機電一體化的微型精密化產品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優點使得機電一體化產品的微型精密化技術不斷進步，應用范圍也逐漸擴大，因此，機電一體化微型精密化技術具有比較廣闊的發展前景和強大動力，但是想要實現機電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進的設備作為強大的后盾，因此需要相關的研究人員不斷努力，不斷提高我國先進的技術發展。
2機電一體化系統異地設計多能量域集成仿真技術解析
結合早期設計經驗分析,有關產品功能需求與工作原理需要得到進一步重視,所以在設計計算期間應該針對系統內部組件形態加以簡化,包括線性近似、阻尼剛性影響忽略等。目前設計精確度不斷提升,有關CAD、行為、配置模型逐步完善;現實中系統中組件主要采用實際模型搭配,其間有必要針對系統實際性能指標加以預測。因為非線性、時變、離散等實際情況都要考慮在內,涉及傳遞函數形式開始不再適用,數值求解便成為唯一出路。需要特別注意的是,透過產品模型中推導出如果所有組件的行為模型都已知,則根據系統的配置模型,利用Mapple等工具包可以進行符號求解。但由于整個開發項目參與者之間存在競爭合作并重關系,這便導致系統組件行為模型的形式多樣性,包括HDL、XML等可執行代碼及其他MDL等。這時可將系統組件模型進行封裝,通過提供封裝器的標準API接口,可以開發出各種系統組件模型的封裝器。利用封裝器可以實現基于配置的多能量域集成聚臺仿真改造。在此基礎上,如果利用CORBA/JAVA/XML/Web技術,則可實現機電一體化系統異地設計的分聚臺仿真目標。此外,基于XML的多能量域集成產品建模機電一體化系統異地設計的演化過程對組件的可演化性提出了很高的要求。就是在設計的早期階段,強調組件的功能需求及性能、結構與形狀方面的約束,此時主要定義復合組件的接口、配置模型、附加的約束;而在設計的后期階段,強調組件在系統中的裝配關系、端口連結關系以及組件內部各能量域內的行為屬性參數件是否滿足設計需求,此時需要詳細定義組件的端口模型、配置模型、行為模型、幾何模型、關聯模型、約束模型。需要特別注意的是,整個開發項目中,任何參與者之間都存在競爭、合作關系,這便令行為組件模型樣式更加豐富多樣,如XML、可執行代碼等,此時技術人員可考慮進行組件模型封裝處理,并透過封裝器標準化API接口實現配置多能量域集成聚合仿真操作目標。
隨著公立醫院改革的不斷深入，財會部門業務變的日益增多且復雜，為了減輕醫院財務人員的勞動強度，提高社會和經濟效益，加強醫院財務管理，實現醫院會計電算化已成為會計核算的重要手段。但由于會計信息化是一門新興學科，起步晚，應用時間短，加上醫院會計人員的信息化業務水平不同，使得醫院在會計信息化過程中出現了一些問題。
一、當前醫院會計電算化化存在的問題
1.對會計電算化工作重視程度不夠
目前，許多醫院普遍存在著對財務工作重視不夠的現狀，他們將主要精力和財力向一線部門臨床和醫技科室傾斜，普遍重視對醫院醫療硬件的投資而忽視對軟件的投入，認為財務部門只是醫院的輔助科室，是為一線科室服務的部門。認為會計電算化只是會計核算工具的改變，計算機代替了手工記賬，減輕了會計人員的勞動強度，提高了核算的效率，并未充分認識到其對醫院管理水平的深刻影響，從而忽略了會計人員電算化的培訓，不注重會計電算化軟、硬件的升級換代。有些領導認為只要購買了會計電算化軟件，醫院的會計電算化工作就完成了，對電算化沒有進行總體規劃。
2.會計信息難以共享和交換
在一些醫院，同時運行著醫院管理信息系統、財務管理系統、醫療保險系統甚至更多，分別形成了較為完善的信息系統，可是由于各系統相互獨立，每個系統都有大量的會計信息存在，而這些數據在每個系統之間達不到數據共享和交換，形成了信息孤島。導致各核算單位的硬件重復配置，浪費了大量的人力、財力和物力，致使計算機技術、網絡技術在會計工作中沒有充分發揮其作用。
3.缺乏合格的會計電算化專業人員
一是財會人員不能充分利用軟件，只會對軟件簡單的操作，只使用軟件的基本功能，以筆者單位為例：我們使用的是億能達會計軟件，有工資系統、賬務處理系統、出納系統等式模塊，我們只應用賬務處理系統性，其他工資系統、出納系統等，我們都沒有應用。二是，財會人員對計算機知識的了解更是有限，一旦計算機或軟件出現故障就束手無策，這樣就會造成系統數據丟失，嚴重的還會導致系統崩潰。
4.會計電算化信息系統的安全性、保密性差
財務數據是一個單位的秘密，在很大程度上關系著這個單位的生存與發展，但大多數會計軟件缺少數據保密性，缺乏操作日志記錄功能，對操作人、操作時間和操作內容沒有具體的記錄，出現問題不便于追究責任，數據缺少必要的加密措施，財務人員不遵守內部控制制度等，這些都給不法份子帶來可乘之機，對數據的真實性帶來隱患。
二、完善醫院會計電算化的對策建議
1.提高對會計電算化的認識
實現會計電算化不僅僅是記賬技術的革命，而且對于會計學科本身也是一次大的革命，它可以把會計人員從繁瑣的記賬、算賬、報賬的工作中解放出來，也可以使他們能夠將更多的時間、精力用于資金管理、資金分析、資金測評、內部會計控制中，進一步深化會計職能。這就需要醫院領導的直接參與、全體職工的配合和病人的理解，只有這樣，醫院會計電算化才能夠順利地進行下去。
2.進一步完善會計電算化系統，將其作為醫院信息系統的核心部分
信息孤島是一個長期存在的現象，對現存的信息孤島采用集成的方式，對個別無法集成的舊系統采用替換升級的方式實現信息共享，解決會計電算化的主核算系統與收費、醫療保險、物資管理、工資發放等系統的匹配。會計電算化系統的建設必須納入醫院管理信息建設的統一規劃，從規劃開始對現有系統進行全面的升級和改造，力求數據一方輸入、多方共享，在硬件網絡上與其他部門的管理系統共享一個網絡平臺。
3.加強對財務人員的培訓
提高會計電算化人員素質可以可以兩個方面進行：一是，積極組織財會人員進行培訓，在培訓的內容上要切合實際工作需要，及時更新培訓內容，通過良好的培訓機制，造就一大批既能夠精通計算機信息技術，又專于財務管理知識的復合型高素質人才；二是，積極鼓勵財會人員通過自學熟悉掌握會計軟件的各項功能，充分利用會計軟件的各項功能，為單位預測、決策和控制等管理工作服務提供有利的保障。
4.加強醫院會計電算化系統的內部控制
2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負擔在煤礦機械中應用機電一體化可以實現機械運行的自動化和智能化，如此一來，煤礦企業就可以大大縮減機械運行管理工作人員，降低煤礦企業機械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負擔，在機械運行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計算機控制程序實現機械管理的遠程控制，甚至是無人智能化控制[2]。并且，應用機電一體化技術實現機械運行的自動化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現，在傳統的機械管理工作中，一旦管理人員經驗不足或者是專業技術水平有限，在管理工作中就經常會出現工作失誤甚至是工作錯誤問題，保證不了煤礦企業機械的正常運行，影響煤礦企業生產效率。而應用機電一體化技術，則可以有效避免該問題的出現。
二、煤礦機械中的機電一體化分析
1、提高安全生產監控系統的工作效率安全生產監控系統是煤礦企業生產工作體系組成中最重要的一個環節。在煤礦企業的生產過程中，安全生產監控系統能否穩定、高效運行不僅關系到企業生效效率的高低，還直接關系到包括企業機械運行安全以及工人施工安全等在內的企業生產的安全性。因此，在煤礦企業生產過程中，一定要對安全監控系統的運行狀態引起足夠重視，提升安全生產監控系統的工作效率，保證煤礦企業生產的安全性。我國在煤礦企業安全生產監控系統中應用機電一體化技術的發展時間比較短，所以技術上還存在一定缺陷。目前，機電一體化在安全生產監控系統中的主要應用表現在與X190系統的運用，該系統能夠有效提升安全生產監控系統的智能水平，保證安全生產監控系統能夠長期穩定、高效運行，進而提升煤礦企業的生產效率。
2、提高采煤機的工作效率煤礦企業的生產主要靠采煤機來實現，因此，提高采煤機的工作效率對提升煤礦企業的生產效率具有極為重要的推動作用。當在煤礦機械中應用機電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對象就是在采煤機中應用，所以相對于其他煤礦機械中機電一體化技術的應用而言，采煤機中機電一體化應用技術發展的是最為完善的。機電一體化技術在采煤機中應用的最大體現就在于電牽引采煤機的研制。相對于傳統采煤機而言，電牽引采煤機不僅能夠實現采煤機的自動化和半智能化，還能夠提供更加強大的牽引力，保證采煤機能夠在各種復雜煤層中進行采煤工作[3]。并且，電牽引采煤機運行的穩定性也比傳統采煤機穩定性強，耐磨損度高，還具有自動檢測功能，可以通過定期自動檢測對采煤機的狀態進行檢測，一旦發現故障，可以發出警報并準確指出故障位置，提示工作人員及時進行維修。
3、提高煤礦企業煤炭裝載運輸工作效率想要綜合提高煤礦企業生產效率，除了要提升煤礦企業采煤作業的工作效率，還需要提升煤礦企業采煤工作完成后，煤礦裝載運輸作業的工作效率，可以說，生產、裝載運輸作業，就是整個煤礦企業生產工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應用機電一體化技術，就可以實現裝載運輸工作的自動化和智能化，解放人類勞動力，提升科學發展力，進而提高裝載運輸工作效率。
1機電一體化技術發展
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
1.2智能化
即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
1.3模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
1.4網絡化
由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。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使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
1.5人性化
機電一體化產品的最終使用對象是人，如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要，機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說還是一種藝術享受，如家用機器人的最高境界就是人機一體化。
1.6微型化
微型化是精細加工技術發展的必然，也是提高效率的需要。微機電系統(MicroElectronicMechanicalSystems，簡稱MEMS)是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針，1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來，國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展，開發出各種MEMS器件和系統，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器），各種微構件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等）。
1.7集成化
集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合，又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率，應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次，使系統功能分散，并使各部分協調而又安全地運轉，然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來，使其性能最優、功能最強。
1.8帶源化
是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。
1.9綠色化
科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以，人們呼喚保護環境，回歸自然，實現可持續發展，綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。
2機電一體化技術在鋼鐵企業中應用
在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面：
2.1智能化控制技術(IC)
由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點，傳統的控制技術遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等，智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面，如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。
2.2分布式控制系統(DCS)
分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展，分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制，而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散，故障影響面小，而且系統具有連鎖保護功能，采用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比，其功能更強，具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
2.3開放式控制系統(OCS)
開放控制系統(OpenControlSystem)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念?！伴_放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持，按此標準設計的系統，可以實現不同廠家產品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯，實現控制與經營、管理、決策的集成，通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯，實現測量與控制一體化。
2.4計算機集成制造系統(CIMS)
鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體，用以實現從原料進廠，生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理，難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產，質優價廉，及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存，加速資金周轉，實現生產、經營、管理整體優化，關鍵就是加強管理，獲取必須的經濟效益，提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。
2.5現場總線技術(FBT)
現場總線技術(FiedBusTechnology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4～20mA，DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線?，F場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表，如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現場就地控制站等的發展。
2.6交流傳動技術
傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展，交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性，電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動，數字技術的發展，使復雜的矢量控制技術實用化得以實現，交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平?，F在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎，應用不斷擴大。
參考文獻
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現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
一、機電一體化的核心技術
機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手
（一）機械本體技術
機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮?，F代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。
（二）傳感技術
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。
（三）信息處理技術
機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。
（四）驅動技術
電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。
（五）接口技術
為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。
（六）軟件技術
軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。
二、機電一體化技術的主要應用領域
（一）數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在
1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。
2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。
7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
（二）計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
（三）柔性制造系統（FMS）
柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
（四）工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。
三、機電一體化技術的發展前景
縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展
（一）智能化
智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。
（二）系統化
系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。
（三）微型化
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
（四）模塊化
模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。
（五）網絡化
網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。
（六）綠色化
工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。
綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。
【參考文獻】：
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對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。
1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產全數字化直流提升機已成為各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術，其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，對兩者進行比較、校正，實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應用在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
2結束語
隨著煤礦生產不斷向深部水平發展，對控制水平和規模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發展和進步，目前各種高新技術的發展，如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中，使機電一體化產品功能更強大、性能更優越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業循環促進不斷發展的過程。
摘要：機電一體化技術是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。它是企業信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。本文對煤礦機電一體化技術在我國的應用進行闡述。
關鍵詞：煤礦機電一體化技術
參考文獻：
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2機電一體化技術應用措施分析
當前，石油機械工程所涉及到的行業領域是非常多元且復雜的，無論是在海洋環境還是在陸地環境下，無論是地面工作區域還是地下工作區域，無論是精密性儀器還是大型機械設備，都需要通過應用機電一體化技術的方式達到提高機械設備綜合運行性能的目的。同時，石油機械工程建設運行中潛在著非常多的危險性因素，再加上能源消耗量較大，勞動效率較低，因此必須通過應用機電一體化技術的方式，對傳統意義上的機械設備進行改造升級，以促進其整體運行水平的提升。在這一過程當中，要求關注以下幾個方面的問題:第一，需要工作人員正確認識到石油化工工程中對機械設備進行機電一體化改造的重要意義:在石油化工領域中實施機電一體化技術能夠促進相關機械設備性能的改變，實現對組成系統的擴展，包括計算機，動力系統，驅動系統，執行機構，以及傳感器這五個方面的。以達到優化設備整體運行效率的目的;第二，需要對機電一體化的發展動向進行及時了解與關注:石油化工領域中相關工作人員需要及時對機電一體化技術的國內外發展情況進行分析與了解，對相關資料進行收集，以分析業內機電一體化技術的發展水平與趨勢，根據實際情況，引入國外先進的技術或成熟的經驗;第三，需要做好對機電一體化技術應用的調查研究工作:對于石油化工工程而言，機械設備作業多需要在野外環境下開展。由于野外環境的變化性因素眾多，再加上石油機械的工藝過程比較復雜，因此此類機械往往精度要求較低。這就需要工作人員深入分析并統計石油機械行業存在的薄弱之處以及優勢所在，充分了解矛盾最為突出的產品，將其作為機電一體化技術應用的最主要產品;第四，需要做好對機電一體化技術應用的可行性規劃工作:以石油化工工程為立足點，對機電一體化技術應用問題的研究與分析，能夠使機電部門，儀表部門，以及電子部門等協調一致發展。為了能夠促進機電一體化技術的快速發展，必須選擇普及率較高且成本較低的機電一體化產品作為切入點，從而分階段分步驟的改造現有設備;第五，需要進一步強調石油化工工程中機電一體化技術應用的可行性:結合已有的實踐工作經驗來看，為了促進機電一體化技術的高速發展，關鍵在于遵循試點推廣的基本思路，緊緊扣住機電一體化技術的這一中心問題，以促進其經濟效果的良性發揮。結合當前本領域的發展現狀來看，認為機電一體化技術的應用可以從長距離輸油管線自動化管理，石油化工設備，鉆井作業設備，轉油站設備，泵站設備等角度入手，配合研究相應的程序控制方案，以促進其一體化技術的長效發展。
二、拓寬時空范圍，提升教學效率
信息技術能夠打破時空限制，把豐富的文字、圖片、音頻、視頻等資料集中起來，變微觀、抽象與遠程的知識為鮮活、生動、可感受的信息技術環境下的知識，從而節約了教學準備時間，提升了教學效率。例如，講授《電氣系統設計》一節的相關知識時，教師可借助信息技術，將電氣設計基本任務、基本內容、設計原理、中心環節，借助設計的實例展開分析與講解，使學生形成系統化的印象。還可以打造模擬的電氣設計實驗室系統，模擬特定條件下的設計環節，引導學生展開設計原件的選定、安裝方式與接線方式的實踐、組件裝配的設計等。從而促進學生將理論與實際結合，打破時空限制，強化學生的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的形成。
