機電一體化技術在電梯的應用【新版多篇】

機電一體化的發展趨勢 篇一

（一）智能化趨勢

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機牀的智能化就是重要應用。這裏所説的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。機電一體化產品不可能具有與人完全相同的智能。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能。

（二）模塊化趨勢

模塊化是一項重要而艱鉅的工程。由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研製和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分複雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智能調速、電機於一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品，也可以擴大生產規模，制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

（三）網絡化趨勢

計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由於網絡的普及，基於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已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家裏分享各種高技術帶來的便利與快樂，因此機電一體化產品朝着網絡化方向發展是為大勢所趨。公務員之家

（四）微型化趨勢

微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢，國外稱其為微電子機械系統(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品，並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在於微機械技術，微機電一體化產品的加工採用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術。

（五）綠色化趨勢

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。於是人們呼籲保護環境資源，迴歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、製造、使用和銷燬的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。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，報廢后能回收利用。

機電一體化技術應用 篇二

摘要:機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，並將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統。

針對機電一體化系統在工業應用環境運行時，系統受到的干擾問題，進行了一定的分析，並提出了一些具體的解決辦法。

關鍵詞:機電一體化；干擾；技術應用

引言:機電一體化系統投入工業應用環境運行時，系統總會受到電網、空間與周圍環境干擾。

若系統抵禦不住干擾的衝擊，各電氣功能模塊將不能進行正常的工作，微機系統往往會因干擾產生程序“跑飛”，傳感器模塊將會輸出偽信號，功率驅動模塊將會輸出畸變的驅動信號，使執行機構動作失常，最終導致系統產生故障，甚至癱瘓。

一、干擾源

從干擾竄入系統的渠道來看，系統所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。

1、供電干擾大功率設備會造成電網的嚴重污染，使得電網電壓大幅度地漲落、浪湧，大功率開關的通斷，電動機的啟停等原因，電網上常常出現很高的尖峯脈衝干擾。

據統計，電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網竄入的噪聲引起CPU誤動作及數據丟失佔各種干擾的90%以上。

2、過程通道干擾過程通道干擾主要來源於長線傳輸。

當系統中有電氣設備漏電，接地系統不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等；及各通道的傳輸線如果處於同根電纜或捆紮在一起，尤其是將信號線與交流電源線處於同一根管道時，產生的共模或差模電壓都會影響系統，使系統無法工作。

3、場干擾系統周圍的空間總存在着磁場、電磁場、靜電場，如太陽及天體輻射；廣播、電話、通信發射台的電磁波；周圍中頻設備發出的電磁輻射等。

這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發生變化或產生脈衝干擾信號。

二、抗供電干擾的措施

1、配電系統的抗干擾抑制供電干擾首先從配電系統上採取措施，其次可採用分立式供電方案，就是將組成系統各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩壓電路構成的直流電源供電，這樣就減少了集中供電的危險性，而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合，提高了供電的可靠性，也有利於電源散熱。

另外，交流電的引入線應採用粗導線，直流輸出線應採用雙絞線，扭絞的螺距要小，並儘可能縮短配線長度。

2利用電源監視電路在配電系統中實施抗干擾措施是必不可少的，但這些仍難抵禦微秒級的干擾脈衝及瞬態掉電，特別是後者屬於惡性干擾，可能產生嚴重的事故。

因此應採取進一步的保護性措施，即使用電源監視電路。

電源監視電路需具有監視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能；及時輸出供CPU接受的復位信號及中斷信號等功能。

三、過程通道抗干擾措施

抑制過程通道上的干擾，主要措施有光電隔離、雙絞線傳輸、阻抗匹配、電流傳輸以及合理佈線等。

1、光電隔離

利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長線傳輸時可以將模塊間兩個光電耦合器件用連線“浮置”起來，這種方法不僅有效地消除了各電氣功能模塊間的電流流經公共線時所產生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長線驅動和阻抗匹配問題。

2、雙絞線傳輸在長線傳輸中，雙絞線是較常用的一種傳輸線，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。

由於雙絞線構成的各個環路，改變了線間電磁感應的方向，使其相互抵消，因而對電磁場的干擾有一定的抑制效果。

3、阻抗匹配長線傳輸時，若收發兩端的阻抗不匹配，則會產生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸的頻率及傳輸線長度有關。

4、電流傳輸長線傳輸時，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。

5、合理佈線強電饋線必須單獨走線，強信號線與弱信號線應儘量避免平行走向。

四、場干擾的抑制

防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。

須注意以下問題:

1、消除靜電干擾最簡單的方法是把感應體接地，接地時要防止形成接地環路。

2、為了防止電磁場干擾，可採用帶屏蔽層的信號線，並將屏蔽層單端接地。

3、不要把導線的屏蔽層當作信號線或公用線來使用。

4、在佈線方面，不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線，也不要在模擬電路和數字脈衝電路之間使用公用線，以免互相串擾。

五、軟件抗干擾技術

各種形式的干擾最終會反映在系統的微機模塊中，導致數據採集誤差、控制狀態失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等後果，雖然在系統硬件上採取了上述多種抗干擾措施，但仍然不能保證微機系統正常工作。

因為軟件抗干擾是屬於微機系統的自身防禦行為，實施軟件抗干擾的必要條件是:

1、在干擾的作用下，微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀，或易損壞的單元設置有監測狀態可查詢。

2、系統的程序及固化常數不會因干擾的侵入而變化。

3、RAM區中的重要數據在干擾侵入後可重新建立，並且系統重新運行時不會出現不允許的數據。

抑制數據採樣的干擾可採用:數字濾波，寬度判斷抗尖峯脈衝干擾等辦法，也可採用重複檢查法，偏差判斷法來檢查判斷是否有干擾信號。

作者單位:國投新集能源股份有限公司

參考文獻:

[1]魏俊民，周硯江。機電一體化系統設計。北京:中國紡織出版社。

機電一體化的產生與應用 篇三

2世紀6年代以來，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能後，刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展更進一步奠定了技術基礎。2世紀8年代末期，機電一體化技術和產品得到了極大發展。各國均開始對機電一體化技術和產品給以很大的關注和支持，2世紀9年代後期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入了深入發展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從2世紀8年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果，它的發展和進步依賴並促進相關技術的發展和進步。機電一體化已成為一門有着自身體系的新型學科，隨着科學技術的不斷髮展，還將被賦予新的內容。

機電一體化技術應用 篇四

摘要:機電一體化是在機械的主功能、動力功能、信息功能和控制功能上引進微電子技術，並將機械裝置與電子裝置用相關軟件有機結合而構成的系統。

針對機電一體化系統在工業應用環境運行時，系統受到的干擾問題，進行了一定的分析，並提出了一些具體的解決辦法。

關鍵詞:機電一體化；干擾；技術應用

引言:機電一體化系統投入工業應用環境運行時，系統總會受到電網、空間與周圍環境干擾。

若系統抵禦不住干擾的衝擊，各電氣功能模塊將不能進行正常的工作，微機系統往往會因干擾產生程序“跑飛”，傳感器模塊將會輸出偽信號，功率驅動模塊將會輸出畸變的驅動信號，使執行機構動作失常，最終導致系統產生故障，甚至癱瘓。

一、干擾源

從干擾竄入系統的渠道來看，系統所受到的干擾源分為供電干擾、過程通道干擾、場干擾等。

1、供電干擾大功率設備會造成電網的嚴重污染，使得電網電壓大幅度地漲落、浪湧，大功率開關的通斷，電動機的啟停等原因，電網上常常出現很高的尖峯脈衝干擾。

據統計，電源的投入、瞬時短路、欠壓、過壓、電網竄入的噪聲引起CPU誤動作及數據丟失佔各種干擾的90%以上。

2、過程通道干擾過程通道干擾主要來源於長線傳輸。

當系統中有電氣設備漏電，接地系統不完善，或者傳感器測量部件絕緣不好等；及各通道的傳輸線如果處於同根電纜或捆紮在一起，尤其是將信號線與交流電源線處於同一根管道時，產生的共模或差模電壓都會影響系統，使系統無法工作。

3、場干擾系統周圍的空間總存在着磁場、電磁場、靜電場，如太陽及天體輻射；廣播、電話、通信發射台的電磁波；周圍中頻設備發出的電磁輻射等。

這些場干擾會通過電源或傳輸線影響各功能模塊的正常工作，使其中的電平發生變化或產生脈衝干擾信號。

二、抗供電干擾的措施

1、配電系統的抗干擾抑制供電干擾首先從配電系統上採取措施，其次可採用分立式供電方案，就是將組成系統各模塊分別用獨立的變壓、整流、濾波、穩壓電路構成的直流電源供電，這樣就減少了集中供電的危險性，而且也減少了公共阻抗以及公共電源的相互耦合，提高了供電的可靠性，也有利於電源散熱。

另外，交流電的引入線應採用粗導線，直流輸出線應採用雙絞線，扭絞的螺距要小，並儘可能縮短配線長度。

2利用電源監視電路在配電系統中實施抗干擾措施是必不可少的，但這些仍難抵禦微秒級的干擾脈衝及瞬態掉電，特別是後者屬於惡性干擾，可能產生嚴重的事故。

因此應採取進一步的保護性措施，即使用電源監視電路。

電源監視電路需具有監視電源電壓瞬時短路、瞬間降壓和微秒級干擾及掉電的功能；及時輸出供CPU接受的復位信號及中斷信號等功能。

三、過程通道抗干擾措施

抑制過程通道上的干擾，主要措施有光電隔離、雙絞線傳輸、阻抗匹配、電流傳輸以及合理佈線等。

1、光電隔離

利用光電耦合器的電流傳輸特性，在長線傳輸時可以將模塊間兩個光電耦合器件用連線“浮置”起來，這種方法不僅有效地消除了各電氣功能模塊間的電流流經公共線時所產生的噪聲電壓互相竄擾，而且有效地解決了長線驅動和阻抗匹配問題。

2、雙絞線傳輸在長線傳輸中，雙絞線是較常用的一種傳輸線，與同軸電纜相比，雖然頻帶較窄，但阻抗高，降低了共模干擾。

由於雙絞線構成的各個環路，改變了線間電磁感應的方向，使其相互抵消，因而對電磁場的干擾有一定的抑制效果。

3、阻抗匹配長線傳輸時，若收發兩端的阻抗不匹配，則會產生信號反射，使信號失真，其危害程度與傳輸的頻率及傳輸線長度有關。

4、電流傳輸長線傳輸時，用電流傳輸代替電壓傳輸，可獲得較好的抗干擾能力。

5、合理佈線強電饋線必須單獨走線，強信號線與弱信號線應儘量避免平行走向。

四、場干擾的抑制

防止場干擾的主要方法是良好的屏蔽和正確的接地。

須注意以下問題:

1、消除靜電干擾最簡單的方法是把感應體接地，接地時要防止形成接地環路。

2、為了防止電磁場干擾，可採用帶屏蔽層的信號線，並將屏蔽層單端接地。

3、不要把導線的屏蔽層當作信號線或公用線來使用。

4、在佈線方面，不要在電源電路和檢測、控制電路之間使用公用線，也不要在模擬電路和數字脈衝電路之間使用公用線，以免互相串擾。

五、軟件抗干擾技術

各種形式的干擾最終會反映在系統的微機模塊中，導致數據採集誤差、控制狀態失靈、存儲數據竄改以及程序運行失常等後果，雖然在系統硬件上採取了上述多種抗干擾措施，但仍然不能保證微機系統正常工作。

因為軟件抗干擾是屬於微機系統的自身防禦行為，實施軟件抗干擾的必要條件是:

1、在干擾的作用下，微機硬件部分以及與其相連的各功能模塊不會受到任何損毀，或易損壞的單元設置有監測狀態可查詢。

2、系統的程序及固化常數不會因干擾的侵入而變化。

3、RAM區中的重要數據在干擾侵入後可重新建立，並且系統重新運行時不會出現不允許的數據。

抑制數據採樣的干擾可採用:數字濾波，寬度判斷抗尖峯脈衝干擾等辦法，也可採用重複檢查法，偏差判斷法來檢查判斷是否有干擾信號。

作者單位:國投新集能源股份有限公司

參考文獻:

[1]魏俊民，周硯江。機電一體化系統設計。北京:中國紡織出版社。 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，採用了系統故障人工手動控制操作措施，使系統可靠性高。

分佈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。

3結束語

機電一體化的'出現是許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。

隨着科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的發展前景將更為廣闊。

參考文獻：

[1]王詠莉。淺析機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J]。北京電力高等專科學校學報：自然科學版，2010，7.

[2]何建新，黃麗。機電一體化技術應用與發展探討[J]。思茅師範高等專科學校學報，2009，6.

機電一體化的發展現狀 篇五

機電一體化的發展大體可以分為3個階段。2世紀6年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰後轉為民用，對戰後經濟的恢復起了積極的作用。那時研製和開發從總體上看還處於自發狀態。由於當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

2世紀7年代~8年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

2世紀9年代後期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的。新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法、機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，更為機電一體化技術開闢了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。我國是從2世紀8年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組並將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和21年發展綱要時充分考慮了國際上關於機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作，雖然取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。