智能機電一體化技術研究

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智能機電一體化技術篇1

21世紀以來，我國工業領域步入了高速發展階段，各項先進的技術不斷涌現，自動化技術與電子技術的融合，對制造行業的發展具有重要的意義，推進了智能化制造領域的進一步發展。機電一體化作為一種新型技術，其為智能制造提供了技術支持，極大地改善了傳統生產方式效率低下的狀況，有利于推進工業現代化發展。機電一體化技術融合了傳感技術、自動化技術、數控技術等多種高新技術，大大提升了制造業的智能化水平，保障產品整體質量，同時增強了制造業的綜合競爭力，為制造行業的穩定可持續發展提供基礎保障。

1機電一體化與智能制造簡述

機電一體化技術融合了電子技術與機械，作為一項新型技術，通過長期的發展，已經越來越成熟，其能夠通過智能化功能進行模擬，并作出獨立決策，簡化操作程序，提高操作效率，對機械設備實現自動化全面控制，促使智能制造和生產逐漸朝著規范化與標準化方向發展[1]。互聯網信息技術快速發展的同時，智能制造已經逐漸被應用于到許多領域當中，有效解決了傳統制造生產過程中面臨的各種問題，有利于促進制造生產行業的穩定可持續發展。智能制造是基于計算機互聯網技術，對人類的思維模式進行相應的模擬，機械設備可以進行遠程無人控制和操作，從而實現自動化生產，智能制造具備采集、存儲、分析以及處理的功能，可進行維護及優化，并自我學習，還可通過計算機技術多方面展示視圖，實現遠程控制以及三維動態仿真，大大提高了制造與設計水平。智能制造也可對生產制造全過程進行實時跟蹤與控制，如圖1所示。通過系統管理對產品制造過程中的數據進行采集、分析與處理，實現對制造全過程的自動化綜合管理。智能制造已經逐漸成為現代制造業的主流發展方向，其有效簡化了復雜的操作流程，并且也降低了人為失誤導致的生產損失，大大提高了制造行業的整體安全生產水平，逐步實現制造行業的精細化與全面化管理，為工業領域的發展創造了有利條件[2]。

2機電一體化技術與智能制造發展現狀

機電一體化技術是將機械技術、信息技術以及電子技術全面融合的一種全新技術，在日常生產與生活中，可以通過信息技術以及智能化系統對設備生產過程進行高效控制，并將信息技術與微電子技術進行有效結合。當前，信息化和智能化融合發展中，傳感器技術以及各種現代化軟件技術也得到了迅速發展，機電一體化越來越智能化、自動化。當前階段，機電一體化技術水平也大幅提升。微電子技術的應用，對機電行業的發展具有重要的作用，機電一體化技術不僅能夠提高生產效率與質量，同時也能夠優化人力資源配置，為企業創造更大的經濟效益，在生產與生活當中的作用也越來越突出[3-4]。隨著技術的更新交替，機電一體化技術也還會和人工智能、光纖技術等進行全面有效地融合。通過大量的實踐，智能制造領域也迎來了全新的階段，對人們的日常生活也有著重要的影響，如機電一體化技術被應用于洗衣機、電視以及冰箱等家電制造過程中，能夠有效保證產品的生產效率與質量，避免人為操作出現失誤的情況。機電一體化技術也被應用于企業或工業生產智能控制方面，如工業生產過程中被應用于自動包裝機與數控機床等方面，大大提升了實際工作效率。機電一體化技術在不斷發展過程中，逐漸融入了人工智能，并且具備一定的思考與學習能力，部分智能機器人可以通過信息技術和系統控制指令，進行分析與判斷，該類信息技術也可以為機械設備的實踐操作與運行提供精準的參考依據[5]。

3機電一體化技術在智能制造中的應用

3.1傳感技術在智能制造中的應用

傳感技術是通過各類傳感器從而高效地收集各類信息數據，其準確性與靈敏度非常高，能夠有效降低外界信號的干擾和影響。傳感技術可以對企業生產制造全過程進行全面監控，及時掌握動態化信息數據，并進行綜合全面分析，產品生產加工各個環節中一旦出現異常情況，系統能夠第一時間反饋，工作人員便能夠盡早發現故障問題，并及時進行處理與解決，這樣也能夠不斷提高制造加工的效率與質量。傳感技術通過計算機互聯網能夠快速收集數據，并進行分析。定位器裝置是比較常見的設備之一，將其安裝在制造生產系統當中，可以對產品的整個生產制造過程進行綜合全面監督，實現智能化管理，實時收集產品全過程信息，如果產品生產環節出現問題，工作人員也可以第一時間發現，并對系統參數及時進行調節。智能制造過程中，一旦傳感技術出現故障，控制系統則會無法及時有效地獲取控制環節的參數信息，自然就不能很好地實現對系統的控制與操作，所以，傳感技術也直接反映著自動化程度[6]。光電傳感技術可以有效檢測光亮的變化情況及相關因素，比如溫度、光線、氣體成分等因子；同時也能夠檢測到智能制造當中的內部情況，如零件直徑、物體移位、機械振動等，其在軍事和汽車制造等領域中具有重要的作用和價值。傳感器裝置工作示意圖如圖2所示。

3.2自動生產控制技術在智能制造中的應用

機電一體化技術自動生產控制技術能夠實時掌握和了解企業產品加工過程及相關信息，這樣能夠最大程度上避免由于人為因素導致出現產品質量不達標的問題，該項技術在生產環節中也得到了廣泛應用，能夠及時發現產品生產可能存在的各種問題，第一時間予以處理，保障企業制造生產活動正常有序進行。自動生產環節中，跟蹤控制系統是非常實用先進的控制系統，該系統可以對產品生產過程進行科學有效的控制與管理，并且實時采集與分析產品生產環節的動態數據信息，進行綜合處理，保障企業能夠根據所設定的程序與數據，實現標準化與自動化生產。數控生產對智能制造系統的要求比較高，在機床數控制造環節中，智能控制系統包括了總主線模式與CPU模式，通過在線診斷技術的應用，能夠提高智能制造整體效率，三維仿真技術也可以進行動態模擬實驗，可以對制造工藝進行客觀評估，為生產操作提供精準的參考依據[7]。自動生產線已經在很多領域當中得到了應用，通過人機界面控制裝置、可編程序控制等實現自動化生產，在飲料、罐頭自動生產線、包裝生產線等多個領域中都發揮著顯著的效果。與之相關的柔性制造系統技術（FMS）也是智能制造過程中非常重要的技術之一，將計算機、工業機器人以及數控機床等進行有效連接，形成完整的生產網絡，能夠在最大程度上滿足實際生產需求，可適用于種類繁瑣且設計變更頻繁的批量產品生產過程中。

3.3工業機器人在智能制造中的應用

隨著科學技術不斷地更新與發展，工業機器人已經得到了廣泛應用，其具有工作效率高與質量高的特點，有利于推動企業產品的現代化與智能化生產與發展，產品生產制造過程中，編程人員可以對工業機器人提前進行程序編輯，確定其具體工作內容，之后再去執行任務，工業機器人便會根據計算機設定的程序去進行產品生產加工，其能夠保障產品的質量與精確度。制造企業可以通過智能工業機器人自身的識別系統，分辨設計圖當中的不同類型、規格、性能材料，并根據要求和步驟，進行科學合理的安排，從而高效完成整個制造流程。并且可以對各個環節進行檢測，如果設備出現問題，將會自動停止制造任務，并將故障信息傳輸到中心控制系統，發出警報，提醒技術人員進行檢測與維修，降低事故的發生率。應用工業機器人能夠大大降低危險隱患，保障生產工作高效有序開展，甚至逐漸替代人工操作，在保障生產安全性與可靠性的同時，也大大提高了制造生產效率與質量[8]。工業機器人系統流程示意圖如圖3所示。

4結束語

企業在產品制造生產環節中，隨著各項新型技術的快速發展和應用，智能化制造也得到了迅速的發展，其中機電一體化技術得到了廣泛應用，其重要性也越來越突出。為了使其更好地發揮作用和價值，就必須加大研發與實踐力度，更加深入地掌握該項技術，為制造領域的穩定可持續發展奠定基礎。

作者:艾述亮 單位:郴州職業技術學院

智能機電一體化技術篇2

1機電一體化與智能制造

1.1機電一體化技術

機電一體化技術是以大規模集成電路和微電子技術，現代工業為基礎，將各種機械技術、傳感測試技術等先進技術融為一體的綜合技術。機電一體化技術的科學應用，能夠對技術方案進行優化和更新，通過調整相關技術參數，減少實際生產制造過程中對于設備造成的壓力和影響，能夠有效減少設備損耗，還具備自動、檢測、診斷以及記錄等智能化功能。同時，機電一體化技術的應用也極大地降低了實際生產過程中的操作難度，保障了生產制造的精度和安全性，有助于減小工作壓力，以及對于人力資源的需求。

1.2智能制造

智能制造顧名思義，就是以智能化技術手段進行生產制造，智能制造主要包括智能制造技術和系統兩個部分內容，在實際生產制造的過程中，能夠進行自動化、智能化活動，例如，分析、判斷、決策等，以智能技術取代部分人腦活動，進一步提升制造生產的智能化水平。在實際進行智能制造的過程中，通過采集多樣化的，與生產制造相關的數據信息，并針對此類信息進行深入分析，以此為后續制造過程提供可靠依據，同時智能決策下的制造過程，也能夠減少由于人為失誤造成的經濟損失[1]。

2智能制造當中機電一體化技術的具體應用

2.1傳感技術

傳感技術在智能制造業當中的應用，給傳統制造業帶來了新的契機，也進一步促進了制造業的轉型發展。在最初階段，傳感器的主要功能就是用于感受和轉化信號，其本身的結構也相對較為簡單，然后隨著各種半導體、磁性材料在傳感器當中的應用，使得傳感器逐漸具備了簡單的信號處理功能，而當前在微機的應用之下，智能傳感器逐漸得以開發，相較于普通傳感器而言，智能傳感器具備自動采集、處理、信息交換以及診斷等功能，不僅能夠實現高精度的信息采集，而且成本相對較低，還具備自動化編程能力，使得智能傳感器有了更強大的適應力。而通過將智能傳感技術，應用在智能制造當中，不僅能夠使得系統在實際運行的過程中，能夠對自身情況進行監督，還能夠對外界環境條件以及相關參數等進行檢測，然后再進行信號的識別和處理，進而形成控制信息，為后續決策提供可靠依據。在實際應用傳感器時，智能傳感器能夠對制造過程中，系統出現的誤差進行采集，并發送相應識別信號，將采集到的信息經過處理單元進行優化處理之后，生成控制信息，然后再將控制信息傳輸到執行機構，執行機構會按照相應控制信息和指令，對系統進行自動調控[2]。傳感器的組成如圖1所示。在智能制造當中，智能傳感器的應用主要體現在產品質量指標檢測方面，例如產品的粘度、硬度、成分以及氣味等多方面，不僅有著較高的監測效率，還能夠實現在線控制。此外，通過智能傳感器，還能夠直接測量與產品質量相關的參數，例如溫度、壓力等，并建立這些參數與產品質量間的函數關系，通過數學模型計算，直接能夠反映出產品質量。結合當前智能制造的實際情況，常用的傳感器類型包括壓力傳感器、光學傳感器以及RFID技術等，由于不同傳感器的功能和作用不同，因此在智能制造當中的應用場景也各不相同。其中壓力傳感器基于其較高的靈敏度和較低的誤差，主要應用于汽車制造、航空動力學等領域；光學傳感器由于其較高的分辨率、成像能力以及均勻性，被廣泛應用于智能手機顯示屏的監測等方面；RFID則主要應用于智能制造系統的流程管理以及物聯網智能識別和數據采集方面。

2.2數控技術

數控技術是指利用數字信息，通過編程對生產制造過程進行自動控制的技術，數控技術融合了機械制造技術、計算機技術以及光機電技術等。數控技術主要由機床、數控系統以及外圍技術三個部分組成，機床本體包括床身、立柱、導軌以及工作臺等，如圖2所示；數控系統包括輸入、輸出設備，計算機數控裝置、可編程控制器、主軸伺服驅動裝置、進給伺服驅動裝置，以及測量裝置等；外圍技術則主要包括工具技術、編程技術以及管理技術。實際上制造行業是應用數控技術最早的行業，也是智能制造領域的核心技術，對于制造行業的轉型發展有著極大的意義和作用。數控技術在智能制造領域的應用優勢和特點主要表現在以下幾個方面：第一，提高加工精度，數控技術的功能和作用，需要在精密的儀器設備，以及自動化控制系統的共同支持下才能夠得以實現和發揮，而這些精密儀器，以及自動控制系統其本身都具有較高的精度，使得在機床運行的過程中，具有較好的剛度和穩定性，極大地減少了機床運行誤差，并且在數控系統的支持下，還能夠對所產生誤差進行補償，也進一步提高了加工的精度，有效保障了產品的生產質量。第二，提高生產效率，相較于傳統生產加工方式，數控技術的應用，極大提高了機床的加工效率，通過各種自動化功能，有效地縮短了加工時間。第三，有著較高的適應性，數控技術其主要是通過數控程序實現對于機床的控制，因此在改變加工對象的情況之下，只需要結合實際情況，對數控程序進行調整即可，不僅省去了模具樣板的制作成本，而且還能夠縮短生產周期。第四，提高了加工技術水平，在數控技術的支持下，使得很多復雜零件的加工成產成為可能，而且極大地降低了這部分零件的加工難度[3]。

2.3智能機器人

人工智能技術作為計算機技術的分支，主要是通過模擬人類智能的方式，實現對于機器設備的控制，當前智能及其人作為機電一體化當中的先進技術成果，在智能制造當中的應用也取得了較好的效果。在智能制造領域，應用智能機器人技術的過程中，可以結合實際生產制造需求，對智能機器人進行編程，然后再借助計算機實現對于機器人的遠程控制，并且根據設定好的程序，智能機器人還能夠對生產制造過程進行監控，并合理做出相應決策，以此確保整個生產過程順利、有序地推進下去。而且，基于智能機器人較高的適應性以及執行力，還能夠適應多樣化生產環境，代替此部分人力工作，以此有效保障生產制造的質量、效率，以及生產安全，降低生產過程對于員工人身安全的威脅和危險指數。

2.4自動生產

自動化生產控制在智能制造當中的應用主要包括自動機械和自動控制兩個方面。其中自動機械是以電子技術為依托，進而實現對于實際生產制造過程地管理和控制，能夠實現智能制造的動態化、網絡化的生產管理。自動控制則主要是針對在無人值守的情況之下，系統能夠自動進行產品的加工生產控制，以此確保產品的生產制造能夠依舊按照相應規范有序進行。在智能制造領域當中，自動化生產控制技術常見于產品包裝的印刷，例如飲料、香煙等等。自動化生產控制技術的合理應用，不僅能夠實現對于生產制造過程的監控和追蹤，還能夠借助相應控制系統，對整個自動生產過程進行深入分析，并借助系統反饋的數據信息，發現生產過程中存在的不足之處，進而進行生產流程的優化和更新。

2.5柔性制造

柔性制造系統就是指在一個傳輸系統的作用之下，將系統當中的各個設備連接在一起，并由傳輸裝置將需要加工的工件傳輸到其他生產加工設備上，進行工件的加工，以此提高工件加工的準確性、效率。整個柔性制造系統主要以下三個部分：第一，加工設備，主要包括數控機床以及加工中心；第二，儲存和搬運系統，主要是負責物料的搬運和物料的存儲；第三，信息控制系統，主要采用的是群控方式，包括對加工過程的控制、指令的下達和信息的反饋、生產作業計劃的制定、數據管理，以及全廠管理。柔性制造系統在智能制造領域當中的主要應用優勢體現在以下幾個方面：首先，有著較為穩定的生產能力，在出現機床故障的情況之下，系統能夠自動繞過故障機床，保障了加工過程的連續性；其次，產品質量較高，在實際生產制造的過程中，整個加工、裝卸流程順暢，加工精度也相對較高；最后，柔性系統有著極強的靈活性和應變能力，不僅裝置具有一定可調整性，而且還能夠實現對于磨損刀具等的自動更換。

作者:高露單位:蘭州現代職業學院

智能機電一體化技術篇3

0引言

制造業是我國國民經濟的重要構成部分，市場環境日漸激烈，要想走出國門獲得長足發展，就必須要持續推進生產技術創新，而通過對機電一體化技術應用力度的加大，可以在一定程度上使得制造智能化水平邁向新臺階，進而實現生產質效雙提升，助力我國工業生產高質量發展，以滿足社會多元化的發展需求，為地區經濟可持續增長貢獻力量，促進國民經濟暢通循環。

1機電一體化技術概述

機電一體化技術作為一種新技術，是以傳統機械技術為基礎，并將傳感技術、微電子技術、信息技術、信號變化技術、接口技術等結合起來的綜合性技術[1]。在我國工業領域應用機電一體化技術可以構建集約型工業生產新模式。就目前而言，該技術在我國制造業領域應用十分廣泛，通過模擬人腦可以綜合評估和動態化監控制造生產各環節，從而為企業提供全面詳實的參考信息，助力企業優化生產流程，提高生產效率，降低生產成本。機電一體化產品最突出的特點就是打破了技術與功能的局限性，其集多種技術和功能于一體，尤其是在智能制造中應用功能被放大。而且，機電一體化產品適用領域較廣，可以滿足不同用戶的多元需求。此外，依托機電一體化技術還能使得機械設備結構更加精簡，尤其是傳動部件得以簡化，能夠減小因機械磨損、受力變形等導致的作業誤差，同時憑借著計算機檢測技術與控制技術對外界干擾所形成的動態誤差進行校正，從而使得制造精度得以提升[2]。不僅如此，機電一體化產品還能實現自動監測、預警、診斷、保護，這些功能使得發生人身傷害、設備故障等的幾率降低，設備安全性能提升。

2機電一體化技術在智能制造中的應用必要性

我國制造業轉型升級具有緊迫性和必要性，尤其是對于工業智能化、數字化的需求越來越強烈。如何依托機電一體化技術助力“制造強國”建設，已成為當前社會各界關注的焦點和熱點話題。伴隨著以互聯網為代表的新一輪信息技術革命的掀起，使得人類生活方式發生明顯改變，這也倒逼傳統產業必須要加快革命步伐，傳統制造業智能化發展成為必然趨勢。但若是智能技術與制造業、實體經濟這個基礎脫節，其價值難以最大化發揮。我國作為制造業第一大國，2021年，制造業增加值規模達31.4萬億元，GDP占比高達27.4%，智能制造發展空間廣闊。一方面，隨著制造強國建設進程加快，將促進機電一體化技術的發展和應用，助推傳統產業轉型升級，實現制造業整體性突破。另一方面，隨著機電一體化地層技術開源化，制造業有望依托其積累行業數據，實現機電一體化技術與實體經濟的深度融合。對此，深入探究機電一體化技術的應用，有助于推動我國制造業智能化轉型。

3機電一體化技術在智能制造中的實踐運用策略

3.1數控技術

在我國工業體系中，制造業占據著主導地位，且隨著行業的不斷發展，相關技術手段不斷更新，前瞻性較強。且隨著機電一體化技術的發展，為機械制造業提供了全新的機遇。數控技術作為一種控制手段，主要借助數字信息對機械運動和過程進行控制，能夠有效提高制造業生產效率，減少人為誤差。首先，數控技術操控非常靈活，可應用于各種智能操作系統，有效保障系統內部數據處理、分析、采集的精準性和高效性。其次，依托數控技術能夠使得操作流程更加簡化，只需要提前設定好數控程序，數控機床就能自主工作，從而減少操作人員工作量[3]。最后，數控技術在智能制造中應用非常廣泛，可以使機床自主工作、自主判斷、自主分析，從而提高工作效率。同時，還能降低高自動化生產中高精度加工的難度，有效保障高精度零件的生產質量。當前，在智能制造領域中所使用的數控技術多為CPU+總線模式，可實現三維仿真模擬，機電一體化技術得以充分凸顯。

3.2傳感技術

近年來，數字經濟浪潮席卷全球，加之工業4.0、中國制造2025等戰略部署出臺，加速推進了新一輪產業革命，智能制造成為焦點。其中智能傳感技術作為機電一體化技術的核心技術之一，在保障國家工業平穩發展中具有非常重要的作用。因具有較快的運行效率，傳感器在運行時可以對動態化圖形數據進行實時收集，然后通過傳感器傳輸手段，第一時間反饋所收集到的圖像信息。同時，因傳感技術運行效率高，因此能夠很好地減少生產時間，從而控制生產成本，為智能制造提供數據與技術保障。傳感技術還可以進行高質量數據處理，當數據傳輸到傳感器后，基于終端系統控制，能夠開展數據信息處理，從而滿足制造生產需求。在智能制造中傳感技術主要應用于數控機床之中，尤其是在位移、位置、速度、壓力檢測方面基本上都安裝有高性能傳感器，能夠實時監控加工狀態、刀具狀態、磨損情況等，可對誤差進行靈活的補償與自校正[4]。不僅如此，依托視覺傳感器的可視化監控技術還能實現對數控機床的智能監控。在配電系統中，傳感技術的運用也非常廣泛，配電系統在日常的運行中存在著較大的風險，需要24h對配電系統的運行狀態進行監視和監控，傳感技術可對配電系統的電壓、電流、關鍵點位溫度進行實時的監控，同時還可以通過視覺傳感技術對配電房和重要設備進行可視化監控，有效降低了配電系統的風險和管理難度，提升了配電系統的安全性和可靠性。

3.3柔性制造系統

2021年，我國制造業增加值占GDP比重27.45%，連續12年增加值總量位居世界首位。伴隨著工業4.0時代的來臨，依托“互聯網+”使得制造業發展前景廣闊，尤其是機電一體化技術在制造業中的廣泛應用，使得傳統工業產銷形式發生改變，柔性生產成為必然趨勢。柔性制造系統包括信息控制系統、物料儲運系統等部分，可實現自動轉換加工對象，體現出了智能制造的特征。不僅如此，在智能制造中運用柔性制造系統不僅能夠對產品生產過程進行深度了解，同時也能夠為生產過程中的相關決策提供依據，如加工設備應用、物料儲運等。例如，在產品生產環節，依托柔性制造系統進行數字化評估，精準分析需求，從而實現以需定產[5]；又比如在制定生產方案時，依托5G、工業互聯網平臺，通過大數據進行分析，AI進行智能決策。此外，柔性制造系統還能使得智能制造供應鏈、物流等環節的柔性程度得到提升，有利于構建協同關系。如通過對物流路徑進行柔性管理，可推動資源動態協同，通過精益排產與調度，能夠使得設備使用率大幅度提升；供應鏈柔性則有利于優化生產流程，通過精準化生產實現“零庫存”目標，從而降低庫存壓力，減少庫存積壓情況的發生。

3.4智能機器人

智能制造是中國制造的必然走向，而機器人則是智能制造的基礎設施。智能機器人核心技術包括視覺、人機交互、傳感技術等，是機電一體化技術的重要分支。焊接作為工業“裁縫”，是制造業非常常見的加工方式，但通常情況下焊接工作環境不佳，對工人身心健康都有著很大的影響，加之降本增效需求的不斷提升，傳統焊接供需矛盾日漸尖銳。工業焊接機器人具有非常緊湊的結構，主要依靠智能控制系統進行機器人控制、數據存儲等操作，通過編程將數據傳輸到控制系統中，系統就能夠根據數據設置相應的參數。此外，在工業焊接機器人中還安裝有各類型傳感器，如視覺傳感器、力學傳感器、質量傳感器、防碰撞傳感器等，通過這些傳感器可以準確快速向控制系統傳遞焊縫位置、規格等信息，同時還能對焊接質量進行動態化實時監控，一旦發現問題系統將立即報警[6]。可見，依托智能機器人能夠實現焊接智能化、自動化，而且在焊接時全程由機器人代替工人在惡劣的生產環境中工作，對于預防職業病有著很好地作用，同時還能幫助企業降低人力成本，減少人工支出。此外，運用智能機器人還能對生產流程進行規范，有效避免因人為操作失誤造成的誤差，提高工件加工精度。并且智能機器人不受外界環境因素的影響，即便生產環境存在一定的安全隱患和危險指數，依舊可以確保生產有序進行，極大提高了我國智能制造生產效率。

3.5自動化生產控制技術

在智能制造領域中應用機電一體化技術，其中最為常見的技術手段就是自動化生產控制技術，其主要由微電子設備、可編程序控制裝備、人機界面控制裝置、光電控制系統等設備組成。以PLC控制系統為例，其可以對各種操控算法程序進行編制，實現閉環操作，使得質料和動力消耗得以有效降低，其在智能制造數控機床中的應用十分普遍。首先，運用PLC技術對電氣控制系統的運行過程進行掌握，從而采集相關數據，在這一過程中PLC技術具有斷開和接通外部電路的功能，經過接口向映像寄存器進行傳輸，達到執行數控設備的功能[7]。其次，PLC技術與電氣控制系統內部的組件結合，通過對操作指令進行解析，根據指令開展各項操作。最后，基于PLC技術完成輸入和執行操作后，寄存器內含有輸入信號，當指令結束后，將繼電器狀態進行輸出，經由鎖存器轉存，從而實現外部控制。有效降低能源消耗，自動化生產控制技術發揮著重要的作用，例如，制造業的生產過程中，我們可以通過自動化生產控制技術對水電氣汽的使用實現精準控制，可以通過數據模型的分析，可以在生產結束前一定時間內關閉中央空調，從而也能保證工藝指標達標，而不是傳統的生產結束后才關閉中央空調，導致能源的浪費。總之，基于PLC技術的自動化生產控制技術不僅可以提高設備加工速度，還能增強加工精度以及能源消耗。

4機電一體化技術的發展前景展望

隨著現代科技的不斷發展，電子裝備不斷向高頻段、高密度、高精度、小型化的方向發展，機電之間耦合性不斷增強。因此，機電一體化也邁進了機電耦合新階段，表現出較機電綜合更加理性的機電一體化，其主要特征有兩方面：一方面是不僅可以對機械、電磁、熱等自動數值進行仿真分析，同時也確保了各個學科之間信息傳遞更加真實可靠。另一方面通過數學將基于物理量耦合的多物理系統的耦合理論模型導出，對非線性機械結構因素影響電性能的機理進行了探明。可以看出，與機電綜合相比，機電耦合存在本質上的區別，性質有了飛躍性改變。而伴隨著電子技術、信息技術、材料學等學科的不斷發展與成熟，今后機電一體化電子設備發展將具有極端性特征，具體表現為極端頻率和極端環境，這些都使得機電耦合理論與技術研究面臨更多困境，因此未來研究應著重解決好以下問題：一是如何建立電磁場、結構位移場、溫度場之間的耦合理論模型（electro-mechanicalcoupling，EMC），這些直接關系到電子裝備的研發，因此EMC之間存在著相互依存、相互制約的關系，必須要明確揭示出彼此之間的耦合關系與影響因素，梳理多領域、多場之間的耦合機制，多工況之間的影響因素，并通過定量數學關系式來進行描述。二是電子裝備非線性機械結構因素，如結構參數、制造精度等愈發明顯，從而影響著電子裝備的電磁性能，急需對這些非線性因素影響電性能的規律進行探索總結，進而摸清其對電性能的影響機理（influencemechanism，IM）。三是加強對機電耦合設計方法的研究。著重對耦合理論模型、IM特點與規律等進行綜合研究，從而提出科學合理的機電設備耦合設計方法，做好機、電、熱分析模型的難點處理工作，強化解決機、電、熱之間數值分析網絡滑移問題。四是明確耦合度的數學表征，從理論角度出發，可以對任何耦合進行度量。但為了對物理系統之間的耦合進行更加深入的探索，就需要建立一種通用的數學表征方法進行耦合度量，從而列出能夠對耦合度進行計算的數學表達式。五是未來機電一體化必將朝著機電耦合方向發展，其在制造領域中的應用將呈現出更深度的融合。尤其是在各種機電裝備中都會存在著機電耦合技術，是推動智能制造迭代的關鍵性技術之一，對于推動高端裝備制造轉型升級有著重要的作用。伴隨著科技革命新時代的來臨，尤其是以智能化、數字化、網絡化為代表的智能制造的出現，制造業與機電技術的融合將更加深入，而這一融合也客觀體現出了機電耦合理論的實際應用，可見未來機電耦合成為機電一體化研究和發展的重要方向，具有廣闊的發展前景。

5結束語

總而言之，機電一體化技術對于智能制造領域而言作用顯著，不僅能夠改變傳統的制造業生產模式，同時也能推動我國制造業智能化轉型，其應用前景極為廣闊。而機電一體化技術涉及領域較多，包含眾多先進的技術，制造企業必須要持續深入探索和研究，切實發揮其技術價值，有效應用到智能制造中，從而提高我國制造業水平，真正實現從制造大國向制造強國轉變。

參考文獻：

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作者:陳利，胡茂凌單位:四川中煙工業有限責任公司