機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及應(yīng)用(畢業(yè)論文)

1、<p>　　課題名稱：機(jī)電一體化發(fā)展歷程及應(yīng)用</p><p>　　專 業(yè) 系: 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 </p><p>　　班 級: </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指 導(dǎo) 教師: x</p><p>　　完 成 日期: 2012-04-15</p&

2、gt;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要………………………………….........................................................3</p><p>　　關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………….3</p><p>　　緒論………

3、……………………..……………………………………………………..3</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)概要……………..………………………………………......4</p><p>　　2.1 什么是機(jī)電一體化技術(shù)...............................................................................4</p&g

4、t;<p>　　2.2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程…………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展前景………………………………………………………………………..5</p><p>　　第三章 機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域……………………………………………………..6</p><p>　　3

5、.1 數(shù)控機(jī)床………………………………………………………………………………………………..7</p><p>　　3.2 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)………………………………………………………………………………..7</p><p>　　3.3 柔性制造系統(tǒng)…………………………………………………………………………………………..7</p><p>　　3.4

6、工業(yè)機(jī)器人................................................................................................7</p><p>　　第四章 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用.......................................................................7</p&

7、gt;<p>　　4.1 數(shù)控技術(shù)....................................................................................................7</p><p>　　4.2 鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用..........................................................

8、.................................9</p><p>　　結(jié)束語.................................................................................................11</p><p>　　參考文獻(xiàn)..................................

9、...........................................................12</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)

10、的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。</p><p>　　關(guān)鍵詞：發(fā)展 歷程 應(yīng)用</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　進(jìn)入80年代以來，關(guān)于檢點(diǎn)一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為全球性的課題，可以說，從

11、軍事到經(jīng)濟(jì)、從生產(chǎn)到生活、從簡單的日用消費(fèi)品生產(chǎn)到復(fù)雜的社會生產(chǎn)和管理系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)幾乎達(dá)到無所不在、無孔不入的地步。然而，“什么是機(jī)電一體化？”，“機(jī)電一體化技術(shù)都包括哪些特征？”，“機(jī)電一體化技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域中的發(fā)展?fàn)顩r如何？”等問題卻很難令人回答。這一方面是因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的研究不斷向深度持續(xù)發(fā)展，所采用的技術(shù)手段越來越先進(jìn)，無法通過定義來界定其發(fā)展?jié)摿Γ涣硪环矫媸且驗(yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷向深度擴(kuò)展，也無法通過定義

12、來界定其應(yīng)用范圍。</p><p>　　第二章 機(jī)電一體化技術(shù)概要</p><p>　　2.1 什么是機(jī)電一體化技術(shù)</p><p>　　機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技

13、術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。</p><p>　　2.2 機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展歷程</p><p>　　自電子技術(shù)一問世，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了，只是出

14、現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路，尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后，“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展，引起了人們的廣泛注意。“機(jī)電一體化“這個詞是日本安川電機(jī)公司在上世紀(jì)60年代末作商業(yè)注冊時最先創(chuàng)用的。當(dāng)時及70年代，人們一直把機(jī)電一體化看作是機(jī)械與電子的結(jié)合。國內(nèi)早期將”機(jī)電一體化技術(shù)“與”機(jī)械電子學(xué)“并用，近年來”機(jī)電一體化“更流行使用。</p><p>　　80年代，信息技術(shù)嶄露頭角。微處理機(jī)的性能提

15、高，為更高級的機(jī)電一體化產(chǎn)品所采用，如典型的汽車的電子遙控系統(tǒng)。微機(jī)作為關(guān)鍵技術(shù)引入了飛行器系統(tǒng)后，使機(jī)械—電子系統(tǒng)在高度控制、排氣控制、震動控制和保險氣袋等方面獲得廣泛應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)于“機(jī)電一體化“這個名詞的起源，說法很多。早在1971年，日本《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志副刊就提出了”Mechatronics”這一名詞，它是取“Mechanics”(機(jī)械學(xué))的前部分和”Electronics”(電子學(xué))的后

16、部分組合而成，融合機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體的新興技術(shù)。采用機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)和制造出的產(chǎn)品，稱之為機(jī)電一體化產(chǎn)品。從系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)來看，機(jī)電一體化產(chǎn)品又可稱之為機(jī)電一體化系統(tǒng)，它是集機(jī)械元件和電子元件于一體的復(fù)合系統(tǒng)。</p><p>　　進(jìn)入90年代，通信技術(shù)進(jìn)入了機(jī)電一體化，機(jī)器可像機(jī)器人系統(tǒng)那樣遙控，與虛擬現(xiàn)實(shí)多媒體等技術(shù)緊密聯(lián)系的計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化機(jī)電一體化日益普及。有些機(jī)電一體化機(jī)械

17、可兩用，有的在性能上更是多用途的，尤其是微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展，和半導(dǎo)體技術(shù)以光刻為基礎(chǔ)的方法以及和傳統(tǒng)機(jī)電一體化微型化方法的結(jié)合，開創(chuàng)了以精密工程和系統(tǒng)集成為特點(diǎn)的機(jī)電一體化新分支——“微機(jī)電一體化”。雖然微加工方法尚未成熟，但將逐漸成為集成控制系統(tǒng)的一個組成部分。之后，機(jī)電一體化隨著自動化技術(shù)的發(fā)展而日益發(fā)展，穩(wěn)步進(jìn)入了21世紀(jì)。</p><p>　　2.3 機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用前景</p>

18、<p>　　機(jī)電一體化技術(shù)其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。</p><p><b>　　數(shù)字化</b></p><p>　　微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化

19、產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。</p><p><b>　　智能化</b></p><p>　　即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能，使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊

20、天地。</p><p><b>　　模塊化</b></p><p>　　由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而又前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速機(jī)電一體的動力驅(qū)動單元；如具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的機(jī)電一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速

21、開發(fā)出新的產(chǎn)品。</p><p><b>　　網(wǎng)絡(luò)化</b></p><p>　　由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們在家里可充分享受各種高技術(shù)帶來的好處。因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑應(yīng)朝

22、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。</p><p><b>　　人性化</b></p><p>　　機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的只能、情感和人性顯得愈來愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對人來說還是一種藝術(shù)享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。</p><p>&l

23、t;b>　　微型化</b></p><p>　　微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electronic Mechanical Systems,簡稱MEMS）是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、衛(wèi)星執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。</p><p><b>　　集成化<

24、/b></p><p>　　集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的自動化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛性的柔性。</p><p><b>　　帶源化</b></p><p>　　是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽能電池

25、、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。</p><p><b>　　綠色化</b></p><p>　　為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時應(yīng)符合環(huán)境和人類健康的要求，產(chǎn)品壽命結(jié)束時，產(chǎn)品可分解和再生利用。</p&

26、gt;<p>　　機(jī)電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域</p><p><b>　　數(shù)控機(jī)床</b></p><p>　　（1）總線式、模塊化、緊湊型的結(jié)構(gòu)，即采用多CPU、多主總線的體系結(jié)構(gòu)；（2）開放性設(shè)計(jì)，即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標(biāo)準(zhǔn)，能最大限度地提高用戶的使用效益；（3）智能化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實(shí)現(xiàn)二、三維加

27、工過程的動態(tài)仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機(jī)制；（4）能實(shí)現(xiàn)多過程、多通道控制，即具有一臺機(jī)床同時完成多個獨(dú)立加工任務(wù)或控制多臺和多種機(jī)床的能力，并將都具破損檢測、物料搬運(yùn)、機(jī)械手等控制都集成到系統(tǒng)中去；（5）以單板、單片機(jī)作為控制機(jī)，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置。</p><p>　　3.2 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)</p><p>　　計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)打破原有部門之間的

28、界限，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機(jī)結(jié)合。企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化，各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。</p><p>　　3.3 柔性制造系統(tǒng)</p><p>　　柔性制造系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)，主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、料盤、自動搬運(yùn)小車和自動化倉庫等組成。特別適于

29、多品種、中小批量、設(shè)計(jì)更改頻繁的離散零件的批量生產(chǎn)。</p><p>　　3.4 工業(yè)機(jī)器人</p><p>　　，目前，被廣泛應(yīng)用的為第3代機(jī)器人即智能機(jī)器人，具有多種感知功能，可進(jìn)行復(fù)雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業(yè)環(huán)境中獨(dú)立行動，與第5代計(jì)算機(jī)關(guān)系密切。</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用</p><p>　　4.1 數(shù)控技

30、術(shù)</p><p>　　數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)綜述：</p><p>　　數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置。它可以是穿孔帶閱讀機(jī)，3.5in軟盤驅(qū)動器，CNC鍵盤（一般輸入操作），數(shù)控系統(tǒng)配備的硬盤及驅(qū)動裝置（用于大量數(shù)據(jù)的存儲保護(hù)）、磁帶機(jī)、PC計(jì)算機(jī)等。</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞，它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算，然

31、后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動指令和各種機(jī)床功能的控制指令，直至運(yùn)動和功能結(jié)束。數(shù)控系統(tǒng)都有很完善的自診斷能力，日常使用中更多地是要注意嚴(yán)格按照規(guī)定操作，而日常的維護(hù)則主要是對硬件使用環(huán)境的保護(hù)和防止系統(tǒng)軟件的破壞。</p><p>　　可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心。它將來自CNC的各種運(yùn)動及功能指令進(jìn)行邏輯排序，使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行；同時將來自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給CNC，使

32、CNC能及時準(zhǔn)確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令，如此實(shí)現(xiàn)對整個機(jī)床的控制。</p><p>　　主軸驅(qū)動系統(tǒng)接受來自CNC的驅(qū)動指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩（功率）調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動主電動機(jī)轉(zhuǎn)動，同時接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。它還通過PLC將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告CNC用以完成對主軸的各項(xiàng)功能控制。</p><p>　　進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來自CNC對每個運(yùn)動坐標(biāo)軸分別提供的速度指令，經(jīng)速度與電流（轉(zhuǎn)

33、矩）調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動信號驅(qū)動伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動，同時接受速度反饋信號實(shí)施速度閉環(huán)控制。它也通過PLC與CNC通信，通報現(xiàn)時工作狀態(tài)并接受CNC的控制。</p><p>　　電器硬件電路隨著PLC功能的不斷強(qiáng)大，電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類執(zhí)行電器(繼電器、接觸器)，很少還有繼電器邏輯電路的存在。</p><p>　　機(jī)床（電器部分）包括所有的電

34、動機(jī)、電磁閥、制動器、各種開關(guān)燈。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床各種動作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)的報告員。</p><p>　　速度測量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動機(jī)中的測速機(jī)來完成。它將電動機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速匹配成電壓值送回伺服驅(qū)動系統(tǒng)作為速度反饋信號，與指令速度電壓值相比較，從而實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。</p><p>　　位置測量較早期的機(jī)床使用直線或圓形同步感應(yīng)器或者旋轉(zhuǎn)變壓器，而現(xiàn)代機(jī)床多采用柵尺和數(shù)字脈沖編碼

35、器作為位置測量元件。它們對機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測量，將測量值反饋到CNC并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸達(dá)到指令位置，從而實(shí)現(xiàn)對位置的精確控制。</p><p>　　外部設(shè)備一般指PC計(jì)算機(jī)，打印機(jī)等輸出設(shè)備，多數(shù)不屬于機(jī)床的基本配置。使用中的主要問題與輸入裝置一樣，是匹配問題。</p><p><b>　　鋼鐵企業(yè)中應(yīng)用</b></p>

36、;<p>　　（1）智能化控制技術(shù)（IC）</p><p>　　由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個方面。如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼——連鑄——軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。&

37、lt;/p><p>　?。?）分布式控制系統(tǒng)（DCS）</p><p>　　分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計(jì)算機(jī)指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術(shù)的發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)的功能越來越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過程實(shí)時調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理

38、功能，成為一種測、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。DCS具有特定控制功能多樣化、操作簡便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。DCS是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。</p><p>　　（3）開放式控制系統(tǒng)（OCS）</p>

39、<p>　　開放性控制系統(tǒng)（Open Control System）是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念?！伴_放”意味著對一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)、管理決策的集成，通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測量與控制一體化。</p><p>

40、;　　（4）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）</p><p>　　鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原理進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程，全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過程自動化，但這種“自動化孤島”式的單機(jī)自動化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來鋼鐵企業(yè)競爭的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價廉，及時交貨。為了提高

41、生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的經(jīng)濟(jì)效益，提高了企業(yè)的競爭力。美國、日本等一些大型的鋼鐵企業(yè)在20世紀(jì)80年代已廣泛實(shí)現(xiàn)CIMS化。</p><p>　　（5）現(xiàn)場總線技術(shù)（FBT）</p><p>　　現(xiàn)場總線技術(shù)（Field Bus Technology）是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的

42、數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)（如4~20mA,DC直流傳輸）就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過現(xiàn)場總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場信號連接導(dǎo)線?，F(xiàn)場總線的引入導(dǎo)致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場總線化檢測儀表、現(xiàn)場總線化PLC(Programmable Logic Controller

43、)和現(xiàn)場就地控制站等的發(fā)展。</p><p><b>　　（6）交流傳動技術(shù)</b></p><p>　　傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性，電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動。數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過直

44、流調(diào)速水平?，F(xiàn)在無論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就收到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　綜上所述，經(jīng)過20多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界最熱門、最重要的技術(shù)發(fā)展方向之一，并影響到幾乎全部的工業(yè)行業(yè)。我國從80年代初對機(jī)電一體化技

45、術(shù)和產(chǎn)品開始予以重視，先后在國家科技攻關(guān)計(jì)劃、863高科技計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金中列專項(xiàng)對機(jī)電一體化技術(shù)加以研究，并去得了一系列重大科技成果。1990年，國家將用電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)列為“八五”及本世紀(jì)后十年發(fā)展全民經(jīng)濟(jì)的重要戰(zhàn)略技術(shù)措施。機(jī)電一體化技術(shù)的推廣應(yīng)用已取得相當(dāng)進(jìn)展。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　李建勇 機(jī)電一體化技術(shù)

46、【M】北京：科學(xué)出版社 2004</p><p>　　李運(yùn)華 機(jī)電控制【M】北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2003</p><p>　　張建民 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)【M】北京：北京理工大學(xué)出版社 1996</p><p>　　機(jī)電一體化技術(shù)手冊編委會 機(jī)電一體化技術(shù)手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994</p><p>　　梁景凱主編 機(jī)電一體化