分析机电自动化的必要性和要点

区广洪

【摘要】随着经济的发展和社会的进步，我国的科学技术水平也在不断提升，生产生活的各个领域都会用到机电自动化技术。本文先从理论上阐述了机电自动化的必要性和技术要点，并结合工程机电系统设计的实例，详细剖析了机电自动化技术在生产生活中的应用。

【关键词】机电自动化;水利;设备;必要性

不断发展的科学技术促使不同的学科之间相互渗透，带来了工程领域的技术变革。机电自动化是现代化的产物，决定了生产环节，是一门综合技术。机电自动化以电子技术和计算机技术为基础，不断向各个行业渗透，从而深入影响到工业发展的成本预算、生产工艺、管理方式。

一、概述

机电自动化技术，是在传统的机械技术基础上，借鉴、融合了电子技术和计算机技术的发展成果。

因此，机电自动化是对机械技术、信息技术、接口技术、微电子技术、自动控制技术、软件编程技术以及传感测试技术的综合应用，具有精度质量高、可靠性智能化兼备、低耗环保的功能特点。

二、机电自动化应用的必要性

机电自动化之所以要被广泛应用，是因为自动化能够推动工业发展，提高社会生产力。其自身的优势，决定了机电自动化应用的必要性。

（一）提高工作质量和生产能力

机电自动化产品能够对信息进行自动的处理与控制，而且精度和范围较高，能够确保产品按照设计要求完成预定工作。因为不受操作者的主观影响，所以能够保证工作质量和产品合格率，提高生产力。另外，通过调整软件来改变机电设备的工作方式，能够缩短产品的开发周期，提高升级换代的速度。

（二）安全可靠性较高

机电的自动化具有多种预警功能，例如：监视、报警、诊断、保护等。在实际工作中，一旦发生过压、过流、短路等故障，设备就能采取自我保护的措施。从而将危险控制在最小的范围，提高安全使用性。另一方面，设备多采用电子元器件，能够减少磨损，增加可靠性和灵敏度，降低故障率，从而延长机电设备的正常使用寿命。

（三）方便整修，改善使用性能

第一，对设备安装调试时，可以改变控制程序，不用改变产品部件或零件，就能满足不同用户的需要。第二，有存储功能的设备，可先存储好不同的执行程序，给定代码信号。工作运行时输入代码，即可按照预定程序自动工作。第三，当工作过程中出现故障时，自动检验和监视功能会主动采取措施，促使工作恢复正常。

（四）改善劳动条件

机电设备的自动化运行，能够改变以往机械设备不能缺少人为操作的传统模式，从而改善了劳动条件。如此，节省下来的劳动人员可以进行自动化设备完成不了的工作，从而提高工作效率，增加企业效益。

三、机电自动化的要点

光学、信息学、计算机技术，机电自动化涵盖了多个学科领域，在其自身发展的同时，也不断推动着这些学科的发展。根据机电自动化的发展趋势来分析，它在未来的发展要点可以概括为以下几点：

（一）自动化

自动化突出在于“动”，即动态化。机电自动化在未来会更加充分地考虑到产品和人性的结合，给机电注入人性化因素：第一，使自动化最大程度上实现人类的功能，突出人机一体化技术。第二，通过研究生物机理，制造仿生的自动化产品。

（二）智能化

当今时代，人工智能得到人们更多的关注，所以机电自动化的发展要点之一就是智能化。所谓智能化，就是在机器固有的行为运作基础上，加入计算机、动力学、人工智能等元素，使其具有一定的智能。当然，想要机器和人一样是不可能的，但微处理器的高性能和高速处理技能，能够使自动化产品具有高级的智能。在科技不断发展的今天，这点已经可以实现。

（三）网络化

随着网络的普及，与网络相关的管理控制技术不断出现，网络和总线技术的应用成为自动化的要点之一。计算机家庭化的实现，就是把网络技术和电器连接在一起。因此，机电自动化必将向网络化发展。

（四）模块化

由于机电自动化的衍生品很多，所以模块化是一个巨大的工程。在机电自动化技术中，接口的处理不论是机械式还是电气式都具有研究和开发上的难度。在此基础上，开发新产品的速度将会提高，同时扩大了产品规模。不过，实现机电自动化的规模化，要制定科学合理的标准和原则。

（五）微型化

机电自动化的微型化，是指产品体积小、耗能少、运行简单，适用于很多领域。比如，微电子机械系统就在向微米和纳米级发展。

（六）绿色化

工业的发展服务于人类的生活，使生活发生翻天覆地的变化。人们在享受物质丰富的舒適生活时，也面临着生态环境的日益恶化的情况。这时，绿色产品应运而生。机电自动化的绿色化，要求保护生态资源，提高利用效率，使用时不会污染环境，报废后可以回收利用。

四、工程机电自动化设计应用

（一）计算机监控系统设计

以三峡水利工程为例，一方面，三峡电站计算机监控系统监视和控制的对象繁多，要对防洪、发电、航运联合统一调度，实现梯级优化运行。另一方面，要能够准确及时的收集雨情、水情等信息，为枢纽管理服务。

为此，结合三峡的工程特点，相关部门对自动化系统的功能、结构、技术特性、信息传输等进行研究攻关，最终形成了综合自动化监控系统。该系统信息畅通、监控自如，实现了无人值班、少人值守、梯级优化调度，满足综合效益最大的设计目标。

（二）污水处理自动化控制系统设计

随着经济社会的发展和生活水平的提高，人们在日常生活中用水量增长的同时，污水的排放量也在相应的增加。针对污水处理厂的现有条件，对污水处理的机械设备进行自动化改进，能够提高工作效率，降低运行过程中产生的费用，实现经济效益和环境效益的双丰收。

污水处理的自动化控制系统是计算机网络、组态软件、PLC模块三者的结合，是目前最常见的工业控制模式。该系统的功能设计和配置遵循“少人值守”的原则，具有可靠性、先进性、灵活性、实用性。

第一，可靠性。不断简化的硬件为了避免或减少出错环节，整个系统控制产品运行稳定可靠。第二，先进性。该控制系统性价比高，能够适应今后现场总线的技术发展。第三，灵活性。系统组态灵活，网络通讯方式多变，加上开放的软件通讯协议，使其维护性能和可用性能良好。第四，实用性。该系统能够适应多种工作情况的变化，其控制的滞后时间短，反应较为迅速。

（三）电力系统中自动化技术设计

保证电力系统安全运行，为用户提供满意的电力资源服务，并在此基础上降低成本，是电力系统调度的根本任务。传统的电力调度中心经过采集处理数据进行电力的调度，效率低下，无法满足要求。当突发事故发生时，会错失补救时机，使危害进一步扩大。

在这种情况下，使用自动化的电力监视与控制系统，能够实现电网调度的自动化。该系统对电网运行中的数据进行收集和处理，能够将电网的运行状况实时提供给工作人员。工作人员以此为根据把控全局，对电网进行调整和调度，从而保证电网系统的运行经济、安全、优质。

除此之外，电力的自动化技术还被应用在SCADA系统上和电力营销中。总之，自动化在整个电力系统中发挥的作用越来越重要。

五、结语

机电自动化的发展是科学技术不断发展与创新的产物，应用于自动化的相关技术层出不穷，呈现出明显的进步，发展前景越来越好。而机电自动化的发展能够带动我国的经济发展，一定程度上解放发展了生产力，不断推动中国特色社会主义的建设。