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浅谈机电一体化设计【摘要】科学技术的发展促进了不同领域的交叉和渗透,带来了工程领域的技术革命和变革。
在机械工程领域，微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及机电一体化向机械工业的渗透，正在引起机械工程技术结构、产品配置、功能配置、生产方式、管理体制等方面的变革。
机械工业发生重大变化，使工业生产由“机械电气化”发展到“机电一体化”的发展阶段。
在此基础上，本文对机电一体化设计进行了分析。
关键词：机电一体化；关键技术；设计引言新形势下，国内工业生产实现了多项重大创新，过去单一技术的应用形式逐渐发生变化。
通过不同技术的不断融合，提高了相应技术的适用性。
实现了机械制造技术、计算机电子技术、信息网络技术的有机结合，并有效应用于工业生产。
控制系统是机电一体化的心脏，可进行数据处理和自动控制，并可通过计算机接口与外部设备连接，保证机电一体化系统各模块的可靠运行。
一、机电一体化概述1.1概念机电控制系统是指在工作和操作过程中将一系列相关的操作技术联系起来，有效地固定特定的装置来控制生产过程的动作，有效地控制工作生产，完成生产工作。
在系统形成过程中，融合了互联网技术、网络通信技术、电力技术等大量技术手段，不断完善机电控制系统，最终应用于实际生产工作，指导相关工作各部分之间的协调，实现技术之间的协调。
兼容共存。
机电控制系统的改进和发展，大大提高了人类的工作效率，同时也大大提高了企业发展的利润。
例如，如果将机电控制系统的远程控制系统应用到实际工作中，工作人员只需使用计算机就可以实现对生产工作的远程控制。
控制和节省人力管理时间，提高企业生产效率。
在实际工作中，远程操作主要分为两种，一种是维护型远程操作系统，可以监控和管理生产工作，另一种是人机对话控制系统，可以实现人机交互。
管理。
也就是说，科技的发展是决定行业发展的重要因素，只有通过科技的创新和发展，才能达到预期的效果。
机电一体化以科技创新为导向，将不同的技术结合起来，形成一个集成的控制系统。
机电一体化系统故障特点解析及应对方法机电一体化系统是指由机械设备和电气控制系统组成的综合性系统，它将机械与电气控制完全融合在一起，实现了自动化、智能化的生产过程。
在各行业中，机电一体化系统已经成为了生产的主要形式，它的稳定运行对于企业的生产效率和产品质量具有重要影响。
由于机电一体化系统的复杂性，系统故障是不可避免的，因此对其故障特点进行全面的解析并提出相应的应对方法具有重要意义。
1. 故障多发性：机电一体化系统由机械与电气控制系统组成，其运行过程中存在着众多的机械零部件和电气元器件。
系统故障发生的可能性较大，故障频繁发生。
2. 故障隐蔽性：机电一体化系统的机械部件通常被安装在设备内部，电气控制元件通常被布置在控制柜内，隐蔽性较高。
一旦出现故障，往往需要拆卸设备或控制柜，才能发现故障点，增加了维修难度。
3. 故障诊断复杂：机电一体化系统由于包含了机械和电气两个方面，故障的诊断较为复杂，需要具备机械、电气、自动控制等多方面的知识和技能。
4. 故障影响范围广：一旦机电一体化系统发生故障，其影响范围往往不仅限于一处，而是波及到整个生产线或生产系统，影响生产效率。
1. 定期维护保养：机电一体化系统的定期维护保养是防止系统故障的有效手段。
定期检查机械设备的润滑情况、螺栓紧固情况、传动部件的磨损情况等，并及时替换磨损严重的零部件，有助于减少系统故障的发生。
2. 引入先进的预防性维修技术：采用先进的预防性维修技术对机电一体化系统进行预防性维护，通过监测系统运行状态、采集设备运行数据和故障信息，提前发现并排除系统故障隐患。
3. 提高维修人员的技能水平：为维修人员提供系统的相关培训，增强其机械、电气、自动控制等方面的知识和技能，使其掌握故障诊断的方法和技巧，提高维修效率。
4. 安装完善的故障诊断系统：在机电一体化系统中安装故障诊断系统，利用现代信息技术手段，实现对系统运行状态的实时监测和故障诊断，提高故障诊断的准确性和故障定位的速度。
1、机电一体化：是在机械的主功能，动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机集合而构成的总称。
2、机电一体化技术的突出特点：它在机械产品中注入了过去所没有的新技术，把电子器件的信息处理和自控等功能“柔和”到机械装置中去，从而获得了过去单靠某一种技术而无法实现的功能和效果。
3机电一体化技术的重要实质：应用系统工程的观点和方法来分析和研究机电一体化产品的系统（以下系统称机电一体化产品），综合运用各种现代高新技术进行产品的设计与开发，通过各种技术的有机结合，实现产品内部各组成部分的合理匹配和外部的整体效果最佳。
4工业三大要素：物质、能量、信息5机电一体化产品五种内部功能：主功能，动力功能、计划功能、控制功能、构造功能6机电一体化基本结构要素：机械本体、动力源、检测与传感装置、控制与信息处理装置、执行机构、接口7机电一体化产品分类：功能附加型、功能替代型、机电融合型8机电一体化共性关键技术：机械技术、计算机与信息处理技术、检测与传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术，系统总体技术9机电一体化对机械系统的基本要求：高精度、快速响应、良好的稳定性10机械系统的组成及各部分作用：传动机构，转速和转矩的变换器;导向机构，支撑和导向；执行机构，用以完成操作任务的11传动机构性能的要求：转动惯量小，刚度大，阻尼合适，摩擦小，间隙小滚珠丝杆副：12传动机构工作原理和特点：丝杠和螺母的螺纹滚道间置有滚珠，当丝杆或螺母转动时，滚珠沿螺纹滚道滚动，则丝杠与螺母之间相对运动产生滚动摩擦，为防止滚珠从滚道中滚出，在螺母的螺旋槽两端设有回程引导装置。
如反向器和特殊器，他们与螺纹滚道形成循环回路，使滚珠在螺母滚道内循环。
特点：传动效率高、运动具有可逆性、系统刚度好、传动精度高、使用寿命长、不能自锁、制造工艺复杂13轴向间隙：是承载时在滚珠与滚道型面接触点的弹性变形所引起的螺母位移量和螺母原有间隙的总和14、施加预紧力的方法：双螺母预紧的方法15、双螺母预紧的方法应注意：预紧力大小必须合适，应不超过最大轴向负载的三分之一；应特别注意减小丝杠安装部分的间隙，这些间隙预紧的方法是无法消除的，而它对传动精度有直接影响16、常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式有三种：垫片调隙式、螺纹调隙式、齿差调隙17、主要尺寸：（由高到低）C D E F G H18、安装：1、支撑方式的选择（按其限制丝杠轴的轴向窜动情况分三种①一端固定、一端自由F—O②一端固定、一端游动F—S③两端固定F—F 2、制动装置：由于滚珠丝杠副的传动效率高，又无自锁能力，故需要安装制动装置的满足其传动要求，特别是其处于崔志传动时19、同步齿形带传动机构：利用齿形带的齿形和带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力，它兼有带传动、齿轮传动及链传动的优点导向机构设计：1、导轨的作用和分类：支撑和导向；滑动导轨和滚动导轨2、导轨的基本要求：承载能力大，刚性强‘寿命长、传动平稳可靠，具有结构自调整能力接口技术1、接口：一个机电一体化产品由机械分系统和微电子分系统（控制微机）两大部分组成，二者分别由若干要素构成。
第一章机电一体化概述一、机电一体化定义及特征机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。
但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
二、.机电与机械电气的区别：机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。
机电一体化从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。
由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。
机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。
这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。
机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。
但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。
对工业现场中机电一体化系统抗干扰措施的浅析机电一体化通常就是指把现代电子技术和传统的机械生产和制造技术充分的结合在一起，应用到现实的生产过程中，这样就可以充分的体现出各自的优勢，从而也实现了良好的应用效果。
在当前的社会发展中，各个行业都有了极大的发展，所以机电一体化受到的干扰也越来越多，在这样的情况下就必须要采取有效的措施，减少一些因素对机电一体化系统运行的负面影响，确保其能够保持在正常的运行状态当中。
1.机电一体化系统受到干扰的影响因素1.1供电时受到干扰在工业生产和建设的过程中，大功率设备的数量越来越多，如果设备频繁的启动和停止就会使得电网受到很大的影响，这样就无法保证电网一直处在良好的状态当中，而当前我国电网主要的是220V的高内阻电网，所以在设备运行和启停的过程中非常容易受到干扰信号的污染，在这样的情况下即便技术人员已经在系统的内部设置了相应的稳压措施，但是还是会对系统的运行状态构成不利的影响，所以在一体化系统的设计工作中，一定要对供电干扰予以高度的重视。
1.2过程通道干扰通常我们所说的过程通道干扰实际上就是指因为传输的线路太长而产生的一系列干扰现象。
在系统正常运行的过程中，如果产生了比较明显的通道干扰，系统当中的接电设备或者是其他与之相关的系统都会受到非常大的影响，同时其他设备在运行的过程中也会受到十分严重的干扰，这样也就使得机电一体化系统无法得以正常的运行。
通过详细的分析和研究发现，这样的干扰通常会让信号采集的过程中产生失真的现象，从而也严重的影响到了信号的真实性和可靠性，从而使得生产效果无法达到相关的标准和要求。
1.3场干扰机电一体化系统运行和工作的过程中，如果周围的环境存在着比较多的磁场或者是电场就会对系统的运行质量构成非常不利的影响，同时系统中的电平也会发生一定的改变，最终也会对生产质量和生产效率的提升起到负面的作用。
2.硬件抗干扰措施2.1抗电源干扰的措施2.1.1通过watchdog来提升机电一体化系统对电源的抗干扰能力在当代社会的发展中，机电一体化系统当中一般都会采用watchdog来对机电一体化系统进行有效的处理，这是一种当今十分流行的监视计时器。
浅谈机电一体化设备控制系统的抗干扰措施[摘要]：由于环境的干扰以及系统内部随机因素的影响，单片机控制机电一体化设备存在抗干扰问题，本文针对这种抗干扰提出了一些措施，只有提高控制系统的自适应能力，才能实现可靠运行。
[关键词]：单片机控制抗干扰中图分类号：u976+.2 文献标识码：u 文章编号：1009-914x（2012）26-0247-011 概述经典的控制理论都是以准确的数学模型为出发点的。
然而，对于大多数机电一体化设备及产品，一方面它们常处于恶劣的工作环境下运行，受到环境的干扰，另一方面，受系统内部随机因素的影响。
因此。
对于某些过程，得到其数学模型不可能很精确，有时候想建立一个完全精确的数学模型几乎是不可能的。
此外，某些过程的状态在运行中受随机因素的影响而改变，这种改变又难以用已知的时变规律去描述它。
对于这样的过程，若再用一般的定常控制就不能达到预期的效果，而应设法让系统本身具有较强的抗干扰能力，自动修正控制动作，以适应对来自环境及系统内部的统计特性未知的干扰，让系统按预想的要求可靠运行。
控制系统的可靠运行，归根结底是单片机的可靠运行。
影响单片机可靠运行的因素通常有：来自电源的谐波干扰，设备自身感性元件动作的干扰以及单片机周围的电场、磁场的干扰等。
2软件抗干扰方法抗干扰问题，实际上是一个很复杂的问题.通常需要在硬件、软件上密切配合。
对于以单片机为核心的控制系统，无论从可靠性、灵活性、方便性等方面评价，用软件方法提高系统的tl适应能力具有更大的优势，下面重点从软件方面来讨论抗干扰方法。
2.1复位法pc内容被破坏的自诊断导致这种问题的原因主要是设备在运行过程中，多种干扰源综合作用的结果。
为此，可在与设备运行周期t相对应的时间段，在运动轨迹上确定两个有代表性的测试点a、b，同时安排一个中断程序，中断间隔时问t≤t。
每次中断被响应后，测试a、b点，若在一个周期内，任何一个点未被测到，当不考虑运动轨迹相关元件损坏这一因素，通常是pc内容被破坏，使程序不能正常运行。
机电一体化系统干扰的形式与措施摘要：机电一体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网、空间与周围环境干扰，如果系统不能有效地对干扰因素进行抵御，就会导致电气系统各部分功能失常,出现各种系统故障，严重的甚至导致系统瘫痪,给工程生产带来极大的危害与损失。
关键词：机电一体化系统干扰措施1、产生干扰的因素 1.1干扰的定义干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素.从广义上讲,机电一体化系统的干扰因素包括电磁干扰,温度干扰,湿度干扰,声波干扰和振动干扰等等.电磁干扰是指在工作过程中受环境因素的影响,出现的一些与有用信号无关的,并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象. 1.2 形成干扰的三个要素1.2.1.干扰源产生干扰信号的设备被称为干扰源,如变压器,继电器,微波设备,电机,无绳电话和高压电线等都可以产生空中电磁信 1.2.2.传播途径传播途径是指干扰信号的传播路径. 1.2.3.接收载体接收载体是指受影响的设备的某个环节,该环节吸收了干扰信号,并转化为对系统造成影响的电器参数.2、电磁干扰的种类,电磁干扰分为以下五种类型.2.1.静电干扰 2.2.磁场耦合干扰磁场耦合干扰是指大电流周围磁场对机电一体化设备回路耦合形成的干扰.2.3.漏电耦合干扰漏电耦合干扰是因绝缘电阻降低而由漏电流引起的干扰,多发生于工作条件比较恶劣的环境或器件性能退化,器件本身老化的情况下. 2.4.共阻抗干扰共阻抗干扰是指电路各部分公共导线阻抗,地阻抗和电源内阻压降相互耦合形成的干扰,这是机电一体化系统普遍存在的一种干扰.2.5.电磁辐射干扰由各种大功率高频,中频发生装置,各种电火花以及电台,电视台等产生的高频电磁波向周围空间辐射,形成电磁辐射干扰.雷电和宇宙空间也会有电磁波干扰信号.3.干扰存在的形式在电路中,干扰信号通常以串模干扰和共模干扰形式与有用信号一同传输. 3.1. 串模信号串模干扰是叠加在被测信号上的干扰信号,也称横向干扰.产生串模干扰的原因有分布电容的静电耦合,长线传输的互感,空间电磁场引起的磁场耦合以及50hz的工频干扰等.在机电一体化系统中,被测信号是直流(或变化比较缓慢的)信号,而干扰信号经常是一些杂乱的波形并含有尖峰脉冲.3.2.共模干扰共模干扰往往是指同时加载在各个输入信号接口端的共有的信号干扰.在电路中,检测信号输入a/d转换器,a/d转换器的两个输入端上即存在公共的电压干扰.由于输入信号源与主机有较长的距离,输入信号us的参考接地点和计算机控制系统输入端参考接地点之间存在电位差ucm.这个电位差就在转换器的两个输入端上形成共模干扰.以计算机接地点为参考点,加到输入点a上的信号为us+ucm,加到输入点b上的信号为ucm.4.采取抗干扰措施在机电一体化产品(或系统)中，电噪声的干扰是产生元部件失效或数据传输、处理失误、进而影响其可靠性的最常见和最主要的因素，这是机电一体化产品设计中不可忽视的问题之一。
机电一体化设计论文论文名称机电一体化概述姓名孔维娜学号 200801703162指导老师王志娟机电一体化概述及相关系统抗干扰问题分析1、机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。
集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,"机电一体化"技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。
“机电一体化”这个词是日本安川电机公司在上世纪60年代末作商业注册时最先创用的。
当时及70年代，人们一直把机电一体化看作机电一体化技术发展历程自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集是机械与电子的结合。
国内早期将“机电一体化技术”与“机械电子学”并用，近年来“机电一体化”更流行使用。
80年代，信息技术崭露头角。
微处理机的性能提高，为更高级的机电一体化产品所采用，典型的机电一体化产品如数控机床、工业机器人和汽车的电子控制系统等。
微机作为关键技术引入了飞行器系统后，使机械-电子系统在高度控制、排气控制、振动控制和保险气袋等方面获得广泛应用。
关于“机电一体化”这个名词的起源，说法很多。
早在1971年，日本“机械设计”杂志副刊就提出了“Electronics”这一名词，从图47.6-1可见它是融合机械技术、电子技术、信息技术等多种技术为一体的新兴的技术。
采用机电一体化技术设计和制造出的产品，称之为机电一体化产品。
从系统科学的观点来看，机电一体化产品又可称之为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件于一体的复合系统。
信息技术驱使机械系统在不同程度上利用数据库，连洗衣机和其他消费品也用上了数据库驱动系统。
这样，对机电一体化的系统设计方法的探索、成型和系统集成以及并行工程设计和控制的实施日显重要。
此外，光学也进入了机电一体化，产生了“光机电一体化”的新领域。
进入90年代，通信技术进入了机电一体化，机器可像机器人系统那样遥控和虚拟现实多媒体等技术紧密联系的计算机控制的网络化机电一体化日益普及。
有些机电一体化机械可两用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微传感器和执行器技术的发展，和半导体技术以光刻为基础的方法以及和传统机电一体化微型化方法的结合，开创了以精密工程和系统集成为特点的机电一体化新分支“微机电一体化”。
虽然微加工方法尚未成熟，但将逐渐成为集成控制系统的一个组成部分。
之后，机电一体化随着自动化技术的发展而日益发展，稳步进入了21世纪1.1光机电一体化。
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势. 二、机电一体化的发展进程1.2自律分配系统化——柔性化。
未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。
在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。
其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。
这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
1.3全息系统化——智能化。
今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。
这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。
除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
1.4“生物一软件”化—仿生物系统化。
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。
这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。
仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。
这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。
看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。
5.微型机电化——微型化。
目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。
届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。
这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
一、机电一体化的核心技术1.机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
2.计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3.系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。
4.自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5.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。
6.伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
2、机电一体化技术的主要应用领域2.1数控机床对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。
根据需要和可能,到1995年,北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上,到本世纪末要改造完毕。
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。
开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
WOP技术和智能化。
系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.2计算机集成制造系统(CIMS)CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。
它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。
企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
优先应用CAD/CAM技术,工业设计水平提高要有新目标北京工业产品更新换代慢,设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。
目前,北京工业系统CAD的应用率为17%,CAD的覆盖率为11%,到1995年应分别达到20%和15%,本世纪末,要力争分别达到55%2.3柔性制造系统(FMS)柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。
它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
2.4工业机器人第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
2.5 现场总线技术(ＦBT)现场总线技术(Ｆieｄ Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。
采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如4～20mA，ＤC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。
通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。
现场总线的引入导致ＤCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
2.6 交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。
随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。
由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。
现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。
交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大3、机电一体化技术的发展前景纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。
3.1智能化智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。
近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。
智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
3.2系统化系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。
系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。
