工程机械机电一体化技术的应用与发展探索

姚风君

摘要：机电一体化能够实现控制装置、电子集成设备、控制软件之间的有效融合，为设备管理提供一个完善且严谨的智能化体系，提高工程机械的使用效率和应用功能，同时保证工程机械的应用效果。通过在工程机械中应用机电一体化技术，可以依据电子技术原理，实现对控制程序功能的预先设置，更好地完善机械技术对微电子技术的运用，通过智能化控制技术实现工程机械各项工作的有效协调，从而有效避免工程机械运行过程中出现的各种误差问题，有效提高工程机械在工程建设中的应用水平。

关键词：工程机械;机电一体化技术;应用;发展

1机电一体化技术的概念及特征

1.1概念

机电一体化技术的组成包括了当前较为先进的技术内容，例如信息技术、计算机技术、通信技术、机械设备技术，通过将多种技术融合，发挥其各自优势，使机电一体化技术能够实现更多领域的应用。

1.2特征

体积小巧。机电一体化所依托的设备是集成电路，通过半导体技术实现结构优化，浓缩了设备的体积，重量也比较轻，占地少的情况下，还能够保障设备的性能和控制效率。

效率高。集成电路把设备结构进行了优化，机电一体化技术又能进行优秀的控制效果，这使得机械效率得到很大提升。

稳定性高。机电一体化技术的应用是建立单板、单片机作为控制机的基础上，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置，其在稳定性方面有着较强的表现。

2机电一体化技术在机械制造业中的应用优势分析

2.1帮助机械进行调试

机电一体化系统的构建，是运用程序控制系统将机械设备进行连接，在生产过程中根据机械操作情况，给予机械运行状态反馈，能够结合机械性能进行调试，实现对机械设备的优化配置，尽可能发挥机械设备的性能。

2.2故障报警

机电一体化系统可以根据机械设备的需要，设置故障报警系统，根据既定程序内容，如果机械设备出现异常，会进行故障报警，同时提示故障代码，更加便捷的实现故障检测与修理。

2.3提升机械性能

机电一体化技术在机械制造业的应用，集合了机械监控、报警、修复等多种功能，对于机械制造效率的提升有着重要的促进作用。能够及时发现生产中的问题，监控、报警、检测高效完成。对于机械性能的提升，故障处理效率，风险控股等等都有着重要的作用。

2.4降低操控难度，拓展适用范围

机电一体化产品通过多种技术将机械操作控制集成化，操作更加便捷，工作流程更简单且容易操作。将一些复杂的机械操作内容写进操作程序中，使操控难度大大降低，提升机械控制运行效率的同时，也极大的拓展了机械设备适用范围。

3机电一体化技术在工程机械中的应用

3.1监控方面

在工程机械的施工过程中，为了保证工程机械设备正常、有序、平稳的运行，我们需要及时了解并掌握工程机械设备的各项运行情况，因此，需要在工程机械的施工过程中保证工程机械具有机械监控功能。该功能能够使工作人员及时了解机械设备的实时运转情况，以保障相关工程机械设备的平稳工作。由于老旧的工程机械设备不具备监控功能，无法发现故障并对故障进行精准的定位，这严重影响到了施工和生产效率，而机电一体化技术能够弥补这一技术空缺。机电一体化技术具有对工程机械故障进行定位的功能，该功能能够使工作人员及时、准确的发现故障所在位置，对降低故障影响率起着关键的作用。因此，在机械工程中应用机电一体化技术，对于有效提升施工和生产效率也起到了很大作用。

3.2工作强度方面

在原来的的工程机械施工过程中，工程机械设备不仅体积庞大，其使用量也很大，这就在一定程度上给工作人员的具体施工操作增加了很大的难度，从而导致工作人员的工作强度增加、工作量增大、工作效率低下。机电一体化技术使加工和施工过程更智能化。在工作过程当中，相关的工作人员不需要长时间、大量的进行手工操作，只需要对相关工程机械设备进行简单的控制，就可以完成整个操作过程，这就在很大程度上提高了生产效率。目前，对于工程机械操作，由于不再是依靠工作人员纯手工操作，这就对工作人员的机械操作能力要求更高。原有的操作方式中，依靠人工操作的步骤比较多，这就导致人工出现失误率比较高。而机电一体化技术就弥补了这一缺陷，该技术在减少人工的同时，有效地提升了工作精度，保证了工作效率。

3.3分布式控制系统应用方面

一对多的分布式控制系统，也是机电一体化技术在工程机械中的一项应用。分布式控制系统按照一定的规则对原有的控制内容进行分类，将原控制内容分成多个类别的系统，然后再给每一类的系统匹配相应的子处理系统，以此达到提高系统处理能力和提升系统处理效率的目的。分布式控制系统与以往的集中式控制系统相比，该控制系统的控制能力更强、控制效果更理想，同时该系统也更能保证安全控制的实现。当下，该系统作为机电一体化技术的主流技术，不仅能够在工程机械施工和操作中达到良好的效果，而且正在向着测试、控制、管理一体化的综合性系统方向发展。

4机电一体化技术运用于工程机械的展望

4.1高效化与智能化

目前在机械制造领域，机电一体化应用已经较为普遍，并且应用多中央处理器的数字化集成系统也较为先进，对于生产效率、生产质量方面有着较好的支持。在之后的发展中，机电一体化技术向高效化智能化发展是一个重要的发展方向，同时将吸收更多的先进技术，例如人工智能、运筹学、模糊数学等等，通过新方法新技术的运用，模拟人类的逻辑思维和判断选择能力，使机电一体化实现更加智能化的控制目标。

4.2微型化

在近些年的发展过程中，机械制造领域已经向集成化迈进了一大步，在硬件运算、控制系统方面都有不错的表现。国外对于微型化的发展称为微电子机械系统（MEMS），将机电一体化产品微型化的发展，定义在一立方厘米以内，同时向体积更小、功能更全、耗能更少、运算更快、应用更灵活等方面发展。

4.3模块化

模块化是当前机电一体化发展中的一个艰巨的任务，在发展过程中，由于开发单位较多，并没有统一规格标准的接口，因此在产品标准化、系列化方面依然有较大的发展空间。在具体的机电一体化产品研发方面，对动力单元、控制单元进行单独的模块化设计研发，形成标准单元，并以标准单元为基础迅速开发新的应用型产品，以此实现应用和生产规模的扩大。

4.4网络化

随着计算机互联网技术的发展，网络技术的兴起给机电一体化发展带来了新的契机，互联网、互联网+、物联网等新兴技术形成的新型业态，给予了传统行业更大的创新空间。机电一体化技術的网络化发展以及网络技术的结合应用，可以在原基础上突出远程控制、监控技术、物联网技术等等。现场总线与局域网技术有机结合，发挥网络化优势，为机电一体化技术的应用提供便利。

结束语：

总而言之，在工程机械设施中运用机电一体化技术，需要相关企业明晰机电一体化对工程机械的意义，从而采取有效手段对该技术进行高效运用，这样有利于工程机械更加自动化、系统化、网络化、微型化和环保化。

参考文献：

[1]成功.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].内燃机与配件，2019（6）.

[2]高树凯.现代工程机械中机电一体化技术的有效运用探讨[J].化工管理，2019（27）.

[3]张佳.机电一体化技术在现代工程机械中的发展运用[J].湖北农机化，2020（17）.

[4]黎炳锐.现代工程机械中机电一体化技术的应用情况探究[J].数码设计（下），2019（9）.

[5]彭飞.机电一体化技术在工程机械中的应用[J].集成电路应用，2020（3）.