浅谈电工新技术在机电一体化中的应用

赵云龙

摘 要：当前，机电行业技术的进步与发展促进了机电一体化的不断深入发展，电工新技术的技术产品得到更广泛的应用，机电一体化新技术受到来自更多方面的关注。我国在机电一体化方面的技术能力达到了一定的水平，并取得良好成绩。本文重点分析了几种独具特色的电工新技术在机电一体化中的应用，旨在引起人们对电工新技术更广泛的认识。

关键词：电工新技术；机电一体化；应用

1 电工新技术概况

所谓的电工新技术，实质上指的是在传统电工技术的基础之上，通过电磁信息等专业技术方面的改进，使得原先由于技术原因而未大规模使用的技术进行规模化的利用和推广。该技术最为突出的特点是为了方便人们正常的生产生活，适应社会发展进步，在国民经济发展中发挥更重要的作用，同时是电气工程领域日后发展的主要推动力。具体来看，新兴技术包括以下三种： 聚变技术，磁流体应用技术以及放电应用技术。

2 电工新技术的发展

随着社会及科学的发展和进步，电工新技术得到了更广泛的应用，有效地改进和完善了能源结构，同时，也为我国电力能源的科学利用和发展提供了技术层面的支撑。

1.新型材料的普及和应用

20世纪60年代初期，超导体材料在电气工程领域的成功应用标志电工领域走向了一个新的时代即超导电工时代，随后又发现了临界温度比较高的新型超导体，这更加促进了超导电工的稳步发展。之后不久，半导体材料的成功发现和应用又带来了更多的新型的电力元件和光电元件，进一步地促进了电工技术的发展，推进了节能电源和自动控制技术的更新。

2.计算机和微电子技术的发展

电工领域内电磁场的数值计算是近几年发展的热点，计算机的应用解决了靠复杂分析和精密实验解决的难题，CAD推动了电工制造业涉及的发展。數控系统以及电机控制的进步，促进了整个电力系统的革新，推动了电力企业的巨大进步。电力电子技术是电工领域的技术革命，它拓宽了电能的应用，提高了用电效率，为电力企业创造了极大的经济效益。微电子技术的应用，也使得电工技术的发展步入了一个新的领域。

3 机电一体化设备中电工新技术的具体应用

实践研究表明，电工新技术已经成功应用于机电一体化的各个方面，例如，在工业生产中较为普遍的自动控制技术、触摸屏技术以及运动控制卡技术。其具体应用如下：

1.自动控制技术

自动控制技术可以称之为20世纪以来最为重要的科学技术，它广泛地用于社会生产生活的各个方面，例如，航天科学领域，军事技术方面，工业生产中的流水线以及机器人技术等方面。自动控制技术突出的特点是应用范围广，发展速度快。从理论上讲，自动控制技术是控制理论的实际应用，是利用自动控制系统实现人力因素无法完成的、精确度要求比较高的精密任务要求，进而保证生产过程或者相关程序与原先计划相符。根据控制的方式来划分，将自动控制系统分为两种，分别是开环和闭环。自动控制技术能够连续多次对机电设备进行测量，利用得出的具体数据对设备出现的偏差进行合理推断，进而采取有效的措施去控制和规范偏差，并最大化减少偏差或将偏差降到可控范围。现在人们常常采用比例控制器和积分控制器来控制系统，它具有快速、稳定、精确的特点。现在，随着社会经济的进步与发展，对于机电产品提出了全新的要求，市场需求方面的新要求促进电工技术的不断发展和更新，因此，机电一体化产品内部控制器的质量和性能也随之而有很大的提升。 尤其是全闭环伺服系统，不仅能够满足自动控制技术对于精度和稳定方面的要求，而且还可以提升系统控制以及系统调节方面的精度，加速实现机电一体化产品中自动化控制与调节的步伐。

2.可编程控制器与触摸屏技术可编程控制器

可编程控制器与触摸屏技术可编程控制器即PC作为一种新的工业控制装置，自20世纪60年代生产出现后，在机械领域得到广泛应用。计算机控制技术和通信技术是其主要包含的技术成分。可编程控制器顾名思义是因为其具有控制、计时以及计数等基本功能。随着PC控制装置的功能电子信息技术的发展以及大规模集成电路的普遍应用而不断地改进和发展，在性能方面也有很大的提高。目前，随着各项技术的迅速发展，它已经成功地将计算机网络技术、现代通信技术、自动控制技术以及其他相关技术进行有机结合。现在，为了适应当今社会的发展要求，又逐渐走向智能化和网络化，发展成为一种全新模式的工业控制设备。与传统控制设置相比较，PC将原有的机电控制硬件部分改为计算机软件，这样的做法既应用了现代信息技术的优点，又从人性化角度出发，保证了设备操作人员的使用习惯。

PC 装置主要有以下几个特点： 可靠性和安全性比较高，操作程序简单方便，对使用环境的要求较低，与其他设备的连接比较方便。相较于传统的机电控制系统，PC装置在以下几个方面存在不同，PC装置改变了传统的硬件控制，是以计算机软件控制，因而结构紧凑，占用空间小，控制器内部都是软件编程程序，运作效率高，如果要改变控制功能的话，只需在计算机程序里面修改。PC控制系统还具有设计时间短、施工周期短、调试次数少等优点，同时具备较强的自我检修和检查控制功能，安全性高，应用范围广。而且可编程计算机控制系统较传统的PLC更能借助计算机软件的设计和应用实现多个任务同时操作，实现程序控制的多样化，不仅能够做到实时控制，也能够满足用户的要求而进行任意的修改。特别是近年来可触控屏技术的普遍应用，与PC一起实现多个任务共同操作。

3.运动控制卡的具体应用

运动控制卡，依据其名称就可以知道其主要功能是起到控制作用，主要是依靠PC控制装置安装控制系统而起到控制各种设备的作用。其主要工作原理是以控制为主，通过对设备所发出脉冲频率的改变来实现控制电机速度的变化，通过对设备发出脉冲的数量控制来实现电机位置的控制。主要应用于伺服电机和控制步进电机，其脉冲发出模式分别是脉冲/ 方向，脉冲/ 脉冲这两种。同时，该控制卡具备了许多有利于计算机调控方面的功能，例如，控制各种设备所需要的不同的速度和设备正常运行的位置控制。随着PC控制装置在社会生产生活的各个领域应用的普及化，为了满足越来越高的新型数控系统的标准化要求，运动控制卡在技术方面的要求也应该相应提高，通过不断的技术改进和完善，使得其能够适应数控系统的要求。主要运用于机床数控之中，在固定相同的间距之内，计算出相关的轮廓范围，之后通过插补的方法将产品进行高效有序的衔接，目前在工业生产领域应用最为广泛的就是插补定义。然而，机械运动控制卡在现阶段主要用于以下几个方面： 进行产品包装的器械、印刷打印行业机械设备的自动化控制以及研发之中。相信在未来的社会发展中，随着运动控制卡技术的不断完善和改进，一定会促进工业生产领域技术的快速稳定发展。

总而言之，电工新技术在工业领域中对于机电一体化的发展起到了巨大的促进作用，降低了人工使用，实现了自动化、智能化控制， 降低能源消耗，对社会进步起到了非常大的作用。相信，在当前的社会发展过程中，随着更加新型技术的出现与发展，加之相关领域的科研人员不断探索与发现，电工新技术会走向更多的行业和更宽泛的领域，发展的方向和范围越来越广阔，将带动机电一体化走向一个全新的发展方向，实现智能化、高效化，为我国社会经济的发展作出更大的贡献。

参考文献

[1]查向东.《电工过程中的机电一体化应用案例二三例》[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012.9

[2]魏春明.《浅谈电工新技术在机电一体化中的应用》[J].黑龙江科技信息，2013.28