机电一体化进程及智能化研究

刘新星

（江西省通用技术工程学校，江西 九江 330306）

机电一体化进程及智能化研究

Mechatronics process and intelligent research

刘新星

（江西省通用技术工程学校，江西 九江 330306）

众所周知，机电一体化是基于信息技术、电子技术、机械技术以及信号变换技术等多种技术的一种新型技术集成，在我国自动化生产过程中有着广泛的应用。本文首先分析了机电一体化的基本概念，在此基础上，从数控机床、微电子技术、PLC控制和新技术等四个发展阶段阐述了机电一体化的技术发展历程，并提出了机电一体化的智能化发展方向。

机电一体化；智能化；信息化；进程

1 机电一体化的基本概念

所谓机电一体化，即将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术和信号变换技术等多种技术进行有机结合，并综合应用于实际中的综合性技术，机电一体化的设备几乎应用于现代自动化生产设备中的各领域［1］。根据相关理论研究可以将其理解为结合系统功能特性，对各个部分组成要素进行全面整体的研究，将其有机的结合，能够有效的进行工作的开展，系统中信息流动对微电子系统程序的控制，进而形成有规律的物质和能量运动形式。高精度、高质量和低能耗的多种技术的集合形式，多种功能复合的系统工程技术。

2 机电一体化的发展历程

2.1 第一阶段

机电一体化的雏形始于我国数控机床的发展，极大的推动了我国工业化的发展。

2.2 第二阶段

机电一体化的第二发展阶段为微电子技术阶段，本阶段机电一体化已出现于工业设计和制造等实际生产环节，对推动工业化生产的升级改造具有显著的促进作用。以汽车行业为例，当时的微电子在总产品中的比例高达70%，而在引入集成电路之后，极大提高了汽车制造行业的精确度，从而实现了信息化技术的实际应用。微电子技术的发展，使设备的运行寿命得到了极大的提高，越来越多的行业把机电生产的核心转向微电子技术。

2.3 第三阶段

此阶段即为PLC控制阶段。PLC又称可编程逻辑控制器，其出现显示机电一体化已进入了可编程控制的发展阶段。此阶段的发展历时较长，主要经历了单机向多CPU控制的发展过程的转变。基于PLC的机电一体化的常用控制系统主要有以下几种，即SCADA系统、DCS系统和ESD系统。在此阶段的发展后期，PLC控制系统中最值完成了现场总线布设，并为系统提供了通信功能的接口，并最终实现了网络技术在机电一体化中的应用。

2.4 第四阶段

此阶段又称新技术阶段。纵观PLC阶段的发展历程，PLC在机电一体化中的应用极大的推动了机电一体化的发展历程，并最终实现了新技术的应用。本阶段应用的主要新技术包含以下三种［2］：第一，信息技术，即运用信息处理的常用方法，获取和加工机电信息，使信息技术在机电一体化中的经济效益得到了显著提高，常用的信息技术主要有传感技术和通信技术等；第二，模糊技术，主要用于处理机电一体化中的相关模糊信息，突破了传统熟悉逻辑的束缚，第三，激光技术，提高了机电一体化中的高度集中的控制条件，具备普通光源不具有的集中和定位等诸多优势，在当前的材料穿孔和打孔中的应用较为常见。

3 机电一体化的智能化发展方向

由上可知，我国机电一体化经过不断发展和完善，不断融合并深化了当前较为前沿的科学技术。而传统的机电一体化技术要想适应不断发展的市场，必须朝着智能化方向发展。而智能化则是通过运用智能系统对生产的全过程控制以及收集、整理、归纳和分析生产过程中所产生的各种信息。所谓人工智能系统，即运用知识来解决生产中的实际问题一种人工处理系统，包含以下三方面的主要内容［3］：第一，知识的利用结构；第二，知识的表现方；第三，知识的简单获取。然而，人工智能系统的终极目标仍然是解决实际中遇到的各种问题。已有数据表明，机电一体化的发展趋势在于智能化。当前，智能技术已经越来越受到开发者的重视，尤其是在数控机床领域，只能机器人的应用也越来越广泛和深入。而在机电一体化的智能化建设中，模糊系统、专家系统和神经网络控制具有较为显著的应用，完善和发展了机电一体化中的智能推理、判断与结论，维持了机电一体化的相互协作的发展关系。而在机电一体化的智能发展过程中，给绿色化和网络化的发展提出了更高的发展需求。而辅助机电一体化进行智能设计，判断机电一体化的工作方式，保障系统可以根据外界的参数变化，完成设定。智能化能够减少机电一体化中的冗余系统，朝向系统化、微型化的方向发展，增加了对传感技术的应用压力，提出了人格化的构建思想，充分发挥智能化发展的优势，为人格化建设提供相关的条件，优化机电一体化的应用环境。

4 结论

纵观我国的机电一体化发展历程可知，其发展过程并非一成不变，其技术也不是独立的技术。总体来说，机电一体化的发展是伴随着现代科学技术的不断进步而逐渐完善和发展起来的，是集合了多种现代前沿技术为一体的复合型技术，是现代化技术发展的一种具体表现形式。在可遇见的将来，各种现代前沿技术必将不断融合，智能化也将成为机电一体化技术的未来发展方向。

［1］ 石建军. 浅谈机电一体化的进程和智能化研究 ［J］. 电子制作，2015（04）.

［2］ 石岩. 探析我国机电一体化的发展趋势［J］. 科技风，2012（02）.

［3］ 席先国. 国内机电一体化发展现状及对策分析［J］. 企业技术开发，2013（03）.

TH39

1009-797X （2015） 18-0020-02

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10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.010

刘新星（1982-），男，本科，讲师，研究方向为农业机械化及自动化。

2015-07-20