機電一體化的主要特征精選(九篇)

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第1篇：機電一體化的主要特征范文

在當前的機電控制領域，機電一體化和自動化控制應用愈加廣泛，能夠有效發(fā)揮對機電產品質量的優(yōu)化，切實提升生產效率，推動機電企業(yè)發(fā)展模式的改革，在根本提升行業(yè)智能化水平，促進整個經濟和社會的進步。為此，機電企業(yè)需要重視自動化和一體化新的發(fā)展形勢。本文闡述了機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術的涵義，分析了自動控制技術在機電控制系統(tǒng)中的價值，與當前機電領域發(fā)展實際相結合，探討了機電一體化在機電控制系統(tǒng)中的應用方式，以期實現(xiàn)機電一體化的持續(xù)、長遠發(fā)展。

關鍵詞：

機電控制系統(tǒng);自動化控制技術;一體化設計

0前言

隨著科技的不斷進步，自動化控制技術應用更加廣泛，在整個社會發(fā)展中必不可少。借助自動化生產控制技術，能夠實現(xiàn)生產規(guī)模的合理擴大，技術先進性突出。生產力的提升對機電制造業(yè)提出了了更高的標準和要求，需要滿足多層次機電標準，借助自動化控制系統(tǒng)，切實提升生產效率。因此，機電一體化發(fā)展迅速，在整個行業(yè)發(fā)展中意義重大。

1對機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術涵義的闡述

1.1對機電控制系統(tǒng)涵義的分析

對于機電控制系統(tǒng)，主要是借助計算機進行生產程序的設置，實現(xiàn)對裝備的遠程控制，達到對生產過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統(tǒng)自身的性質，自動化是其突出的特點，與通信領域的能力進行結合，達到對整個過程的全面監(jiān)控，同時，強化對細節(jié)的檢測，及時解決生產中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產環(huán)境威脅，能夠借助智能機電控制系統(tǒng)對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業(yè)自身，在機電控制系統(tǒng)的應用下，整個行業(yè)更具整體性，能夠高效地提升生產效率，綜合控制能力得以增強。

1.2對自動化控制技術的闡述

自動化控制技術依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產程序的設定，在無需人力協(xié)助的情況下，遵守生產規(guī)程，與人力控制相比，其優(yōu)勢十分明顯，如借助硬盤驅動，能夠實現(xiàn)伺服系統(tǒng)的精準定位，即使運行環(huán)境比較復雜，也能實現(xiàn)較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

2自動控制技術在機電控制系統(tǒng)中應用途徑的分析

2.1對自動控制技術在機電控制裝備中應用的介紹

對于自動控制而言，其核心和關鍵性的內容就是裝備和控制器，簡言之，就是如果需要進行裝備運轉速度的記錄，借助控制器測試就能夠實現(xiàn)。很多機電企業(yè)都關注新型自動控制技術的應用，例如，PLC技術。將控制器置于機電控制裝備中，能夠實現(xiàn)整個生產系統(tǒng)的有效合成，在生產監(jiān)控中，能夠有效、快速地發(fā)現(xiàn)問題所在，防止出現(xiàn)較大程度的損失，實現(xiàn)了對產品的全面優(yōu)化。在整個自動化進程中，控制器的作用是實現(xiàn)了對人工的替代，借助精密儀器，避免誤操作的產生。

2.2對自動控制技術在機電微型計算機領域的應用的介紹

這一應用主要是借助控制裝備實現(xiàn)模型的構建，通過微信計算機，實現(xiàn)對生產程序的有效控制，其優(yōu)勢十分突出，首先，實現(xiàn)了對自動控制和機電規(guī)模管理的調整和協(xié)調，使得單元性的技術得到有效結合，生產價值巨大，產品科技含量提升，生產時間被顯著縮短，對產品使用壽命也產生了正面影響，給企業(yè)減少了相對一部分投入。立足這些優(yōu)勢，需要研發(fā)人員不斷進行新機電模型的研發(fā)，切實滿足生產需要。其次，立足安全，將自動化融入微型計算機，對危險的感知和反應能力增強，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產漏洞，有效控制機器的運行狀態(tài)，降低損失。再次，立足機電一體化，自動化技術為機電一體化奠定了技術基礎，主要體現(xiàn)在傳感檢測領域。

3對機電控制系統(tǒng)一體化設計的全面闡述

機電一體化設計具有較為廣泛的覆蓋領域，主要體現(xiàn)在機械、電子等領域，只有不斷強化機電一體化加工技術，才能實現(xiàn)對整個機電控制系統(tǒng)的完善，加快機電智能化發(fā)展進程。機電一體化的集點是網絡化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業(yè)的龐大規(guī)模，類型復雜，在進行機電一體化產生研發(fā)的時候，要注重模塊化，形成產品標準，注重新型機電產品的研發(fā)。微型化的特征主要立足信息技術的發(fā)展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。

3.1對機電線路中一體化設計的分析

這一領域的設計主要體現(xiàn)在電子線路方面。傳統(tǒng)的機電控制中，實現(xiàn)了線路與裝備的隔離，設備運行中，很難實現(xiàn)對產品的全面、及時的了解，設備使用率不高。在應用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統(tǒng)，工作效率提升。在一體化設計中，產品質量被優(yōu)化，工程流程被簡化，因此，機電企業(yè)需要重視引進，對傳統(tǒng)機電設備進行淘汰，發(fā)揮科技的力量，加快模塊經濟的發(fā)展。

3.2對機械裝置中一體化設計的介紹

對于機電控制而言，系統(tǒng)性突出，能夠實現(xiàn)對機械、控制、生產裝備的有效統(tǒng)籌，加快一體化設計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關系，融入一體化設計理念。要善于運用創(chuàng)造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協(xié)作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。

3.3一體化設計在機電功能模塊中的發(fā)展

這一應用主要是指對整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術進行統(tǒng)籌，將各個部分進行聯(lián)結，借助控制器實現(xiàn)對各個部分的控制。模塊一體化設計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發(fā)揮一體化的優(yōu)勢。要立足企業(yè)實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現(xiàn)經濟效益。

4結束語

綜上，對于機電一體化而言，其是在機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術相互融合的基礎上產生的，能夠有效實現(xiàn)對企業(yè)投資和收益的關系的調整，切實提升生產效率，推動智能化發(fā)展速度。因此，對于機電企業(yè)，需要重視研發(fā)機電一體化產品，加大信息使用，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，促進經濟模式的轉變，節(jié)約投資，提升人員素質，強化人才建設，形成機電一體化的整體營銷戰(zhàn)略，樹立企業(yè)品牌。

參考文獻：

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[2]王印束.基于動力傳動系統(tǒng)一體化的雙離合器自動變速器控制技術研究[D].吉林大學,2012.

第2篇：機電一體化的主要特征范文

在現(xiàn)代技術不斷發(fā)展的過程中，學科間的滲透與交叉更為明顯，并因此在工程技術獲得了更快的發(fā)展與改造。在機械工程領域中，機電一體化技術在計算機同微電子技術發(fā)展的過程中不斷完善，并在實際應用當中發(fā)揮出了重要的作用。

機電一體化技術應用

目前，機電一體化技術的應用主要有以下方面：第一，數(shù)控機床。在不斷發(fā)展當中，數(shù)控在控制精度、功能、操作以及結構等方面獲得了積極的應用，其發(fā)展逐漸向著模塊化、緊湊化以及總線式方向發(fā)展，且為多主總線、多CPU體系。在開放式設計下，能夠對用戶的應用效益進行最大限度的提升，硬件功能模塊與結構也具有了更好的兼容性以及層次性。為了實現(xiàn)加工的動態(tài)仿真，在系統(tǒng)當中通常具有模糊控制以及在線診斷機制的引入，且大容量存儲器以及模塊化軟件的應用，不僅對于數(shù)控功能而言是一種積極的豐富，且能夠有效提升系統(tǒng)控制功能；第二，工業(yè)機器人。在以往機器人應用中，其僅僅在示教內容方面能夠實現(xiàn)簡單的運動，而在面對不同作業(yè)對象以及工作環(huán)境的情況下，其在具體靈活性以及適應性方面則存在著一定的不足。而在技術不斷發(fā)展過程中，第二代機器人當中已經具有了較多的傳感元件，在實際工作當中，將對操作對象以及作業(yè)環(huán)境實現(xiàn)簡單的信息獲取、處理分析，在作出相應判斷的基礎上實現(xiàn)動作控制?，F(xiàn)代機器人則具有了更多的感知功能，對復雜的邏輯思維進行處理，且能夠在不同環(huán)境當中獨立行動；第三，分布式控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，即由中央計算機實現(xiàn)智能控制單元以及測控計算機的控制指揮，通常情況下，其可以分為二級或更高級別，能夠有效實現(xiàn)具體生產當中監(jiān)視、管理、集中操作以及分散控制等功能。在測控技術不斷發(fā)展的情況下，分布式控制系統(tǒng)也在此過程當中具有了更為強大的功能，不僅能夠實時控制生產過程，且能夠對生產進行在線優(yōu)化、實時調度以及計劃統(tǒng)計管理等功能，是一種集測控管理于一體的綜合式系統(tǒng)。應用特點方面，具有著較高的可靠性、便于維護、控制功能多且可擴展。此外，該系統(tǒng)也具有聯(lián)鎖保護功能，通過人工手動控制方式的應用進一步提升系統(tǒng)運行的可靠性。

機電一體化技術發(fā)展趨勢

第3篇：機電一體化的主要特征范文

關鍵詞：高職課程體系工作過程系統(tǒng)化

高職教育的目標是以服務地區(qū)經濟發(fā)展為宗旨，以就業(yè)為導向，為社會培養(yǎng)高技能應用型人才，它與普通高校培養(yǎng)科學研究型人才的目標有著明顯的區(qū)別。但是目前在高職教育中還存在許多與實際需要不相符合的地方，因此在我院機電一體化技術專業(yè)教學改革中，依托地區(qū)裝備制造業(yè)發(fā)展，以企業(yè)崗位需要和典型工作任務為依據(jù)，滿足學生職業(yè)生涯發(fā)展的需求，適應社會經濟發(fā)展和技術進步的需要，積極開展構建以任務引領型課程為主體的機電一體化技術課程體系教育改革的探索和實踐。

1 地區(qū)裝備制造行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

我國的經濟高速發(fā)展，推動工業(yè)有了空前的進步，傳統(tǒng)的機械加工制造業(yè)已不適應當前工業(yè)發(fā)展的需求。隨著我國加入WTO，為了提高企業(yè)自身的競爭力，促使企業(yè)生產向著高科技高效率的方向發(fā)展。在工業(yè)領域中，生產設備的自動化程度的演變，是工業(yè)控制計算機技術、檢測技術、氣動、液壓、機械及電子技術、電機控制技術以及系統(tǒng)控制技術得到越來越廣泛應用的結果。綜合了信息技術、機械技術、微電子技術、自動控制技術的自動生產系統(tǒng)，數(shù)字控制技術已經滲透到了人們生活的方方面面，因此具有綜合技術的新崗位日益增多，對從事該崗位的運行與維護人才有了更高的要求。2008年1-11月，大連機電產品出口104.9億美元，比去年同期增長23.5%，占全市外貿出口比重的47.5%，比同期占比提高了0.2個百分點，機電產品出口企業(yè)1622家。

調研表明，大連地區(qū)大中型制造企業(yè)擁有數(shù)控機床、自動化生產線等機電一體化設備的占90%以上，如大連機床集團、華錄電子、一汽集團大連柴油機廠、主營塑鋼門窗的實德集團、制造大型起重及港口設備的大重集團都擁有相關的設備、車間，因此，機電一體化技術專業(yè)應用型人才的需求將會更大，要求會更高。這就為機電一體化專業(yè)提供了廣闊的生存空間。

城市經濟發(fā)展的方向帶動我市產業(yè)基地建設的人才需求呈上升趨勢，同時用人單位對人才的需求呈現(xiàn)出專業(yè)化和特色化趨勢。專業(yè)崗位趨于細化，職位劃分較為詳盡，從總量和增量上看，我市人才需求在全國副省級城市中居于前列，人力資源擁有量在全國50個主要城市中居第15位。隨著我市經濟發(fā)展，人才需求呈旺勢增長態(tài)勢。在“十一五”期間，全市技能型人才缺口46萬人之多。其中對船舶制造、數(shù)控技術、機電設備維修等現(xiàn)代工業(yè)技術工種的人才需求量達33萬人左右。

2 社會人才的需求及對職業(yè)素質的要求

2.1 人才的需求 通過企業(yè)對人才的需求看，對各個工種及職位的需求量是不一樣的，其中需要企業(yè)期望學生對機電一體化設備的操作能力與維護的能力要優(yōu)秀。占到將近42%，說明企業(yè)比較歡迎既懂機械又懂電氣的人才，對數(shù)控操作、數(shù)控編程、CAD繪圖的需求也較大，另外機電類企業(yè)對營銷人才的需求也占了一定的比重，有近20%，這幾年隨著經濟的發(fā)展，大連作為國家裝備制造業(yè)基地和船舶制造業(yè)基地，地區(qū)機電類企業(yè)和機電類產品逐年增加，機電一體化技術專業(yè)人才也變得熱俏起來。從調查的情況看，企業(yè)對技術主管，品質管理知識等職位都有不同程度的需求，隨著這些企業(yè)在發(fā)展過程中的不斷壯大，使機電一體化技術人才的去向呈現(xiàn)多元化的趨勢，也不斷向管理層發(fā)展。這也就使我們在專業(yè)定位時有更大的選擇。

2.2 職業(yè)素質的要求 通過調查，我們發(fā)現(xiàn)畢業(yè)生的綜合素質越來越重要，用人單位往往要求畢業(yè)生能夠同時擁有多方面的技能，要求基本功扎實，應用能力較強，能夠團結協(xié)作，富于開拓和創(chuàng)新精神，要敬業(yè)愛崗，踏實肯干，吃苦耐勞，實際動手能力強，綜合素質高，具有很強的社會競爭力。

3 機電一體化技術專業(yè)新型課程體系構建的依據(jù)

3.1 高職教育必須以能力培養(yǎng)為核心，為區(qū)域經濟發(fā)展服務 高職教育人才培養(yǎng)定位，是為社會培養(yǎng)高技能應用型人才，所以在建設過程中必須以科學發(fā)展觀為指導，以就業(yè)為導向，以能力培養(yǎng)為核心，培養(yǎng)掌握一定專業(yè)理論知識，具有較強實踐能力的應用型人才，為區(qū)域經濟發(fā)展服務。

3.2 高職教育要構建工作過程系統(tǒng)化課程體系 高職教育是以能力培養(yǎng)為核心，所以在構建課程體系時必須打破以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學科體系，建立以能力培養(yǎng)為主要特征的工作過程系統(tǒng)化課程體系，即在充分調研的基礎上，結合本地區(qū)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生實際需求，對各種工作任務進行分析，確定各崗位工作任務，根據(jù)工作任務確定應具備的職業(yè)能力，再由職業(yè)能力確定學習領域，并結合人的認識規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，構建工作過程系統(tǒng)化課程體系。

3.3 高職的教學內容要突出能力培養(yǎng)，依據(jù)崗位需求組織教學內容 高職的教學內容要依據(jù)崗位需求，以能力培養(yǎng)為核心，突出對學生職業(yè)能力的培養(yǎng)。學習情境設計要以典型產品或實際生產項目為載體，以工作任務為中心，理論知識的選取要圍繞完成工作任務的需要進行，并融合相關職業(yè)資格證書對知識、技能和態(tài)度的要求，通過教、學、做一體化的方式，使學生在完成具體項目的過程中學習相關理論知識、掌握實踐技能，達到對學生職業(yè)能力培養(yǎng)的目的。

4 高職機電一體化技術專業(yè)工作過程系統(tǒng)化課程體系構建的探索

4.1 采用工學交替、能力遞進的“三三制”人才培養(yǎng)模式 機電一體化技術專業(yè)基于工作過程的課程體系在實施過程中，根據(jù)企業(yè)的需求，設計了“三階段、三方式”“工學交替、能力遞進”的人才培養(yǎng)模式，即在三年高職教學中，把教學過程分成了“基本技能”、“專業(yè)技能”、“綜合應用技能”三個階段；教學組織與實施分別采用“教、學、做一體化教學”、“生產性實訓”、“頂崗實習”三種方式，交叉進行。將相關的職業(yè)資格標準有機地融入到課程體系中，實行雙證書制，學生在取得畢業(yè)證的同時，還取得相應的電子設備裝接工等職業(yè)資格技能等級證書。在注重技能培養(yǎng)的同時，還注重學生的職業(yè)規(guī)范、職業(yè)道德意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達到扎實的首崗勝任能力、較強的崗位適應能力和較好的可持續(xù)發(fā)展能力培養(yǎng)，形成工學交替、能力遞進的“三三制”人才培養(yǎng)模式。

4.2 深化校企合作，建立“校企合作”雙贏機制 建立集訂單培養(yǎng)、職工培訓、資源共享、技術服務、頂崗實習、課程共建等雙向功能一體的合作機制，使校企雙方在物質與精神層面多層次、全方位深度合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享、互惠互利、共謀發(fā)展。開辦了“英特爾實驗班”、“中遠班”和“固特異班”。該機制的建立，改變以往由于缺乏合作的動力機制，企業(yè)往往不愿參與高職教育的全過程，高職院校則難以靈活地根據(jù)企業(yè)變化改革人才培養(yǎng)模式和課程體系現(xiàn)象。

第4篇：機電一體化的主要特征范文

【關鍵詞】機電工程；現(xiàn)狀問題；發(fā)展趨勢；技術

目前機電工程在發(fā)展的過程中涉及了諸多領域，如電子科技方面、計算機信息技術方面以及機床自動控制方面。機電工程融合了多種技術，并且隨著科學技術的不斷發(fā)展，機電工程逐漸成為引領國家經濟發(fā)展的重要行業(yè)，因此機電行業(yè)的發(fā)展前景是不可估量的，所以在今后的發(fā)展中，我國應該重視機電工程的發(fā)展。

1我國機電工程的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀90年代以后，我國的機電工程行業(yè)快速發(fā)展，許多企業(yè)都在加大力度研究機電工程，甚至一些學校也專門開設了機電工程研究相關的專業(yè)，為我國的機電工程快速發(fā)展提供了良好的基礎。其中機電工程發(fā)展的主要特征有以下三點：一是我國的機電工程，再設計和分析以及集成方面，已經逐漸完善，進入了智能化的階段，并且許多高校開始開設機電工程科目，開始對機電行業(yè)進行深入的研究。二是在機電工程的發(fā)展中，逐漸融入了不同的技術，如機械技術、光學技術、計算機技術以及電子通信技術等，這使得機電工程的研究領域逐漸擴大，并且逐漸向著機電一體化的方向發(fā)展。三是對于機電工程的發(fā)展，相關部門開始重視對于機電一體化的發(fā)展，在機電發(fā)展的過程中開始融入計算機網絡技術、人工智能技術以及光纖技術等，為機電行業(yè)的發(fā)展開拓了新的方向。

2目前機電工程發(fā)展中出現(xiàn)的問題

2.1缺乏專業(yè)的人才

目前，我國的機電工程雖然取得了一定的成果，但是仍然不夠完善，存在諸多的問題等待解決。其中人才是機電工程發(fā)展的主體，但是目前機電工程方面的人才普遍缺乏。雖然我國注重在機電工程方面人才的培養(yǎng)，但是由于機電工程本身具有很強的系統(tǒng)性和科學性，并且發(fā)展比較迅速，因此在人才培養(yǎng)的過程中往往跟不上機電工程的發(fā)展。除此之外，現(xiàn)在機電工程的發(fā)展逐漸融入大量的高新技術，例如先進的網絡通信技術和計算機信息技術，這就意味著機電工程人員要全面的掌握各種技術，這在一定程度上加大了機電工程人才的學習量，但是能夠真正掌握這些技術的人才少之又少。總得來說，目前我國機電工程的發(fā)展缺乏專業(yè)的人才，同時也缺乏科學有效的培養(yǎng)人才的措施，這些都嚴重影響了我國機電工程的發(fā)展。

2.2行業(yè)的局限性

眾所周知，我國的機電工程逐漸走進了各行各業(yè)，為各行各業(yè)提供了不同的技術服務。但是隨著社會的不斷進步，各行各業(yè)也在不斷的向著多元化以及精細化的方面發(fā)展。尤其是最近幾年，一些特殊的行業(yè)新興發(fā)展起來，他們往往對機電工程有了更高的要求。這就要求機電工程針對這些新興行業(yè)進行針對性的研究，以確保新興行業(yè)對于機電工程的要求。針對行業(yè)的局限性這一問題，相關部門應該打破傳統(tǒng)，對機電工程進行創(chuàng)新型的研究，以確保機電工程能夠適應各行各業(yè)的要求，真正實現(xiàn)機電工程一體化的管理。

3機電工程的未來發(fā)展趨勢

3.1向著微型化的方向發(fā)展

目前，我國科研部門經過精心的研究，成功研制了一系列微型的機電一體化的產品，他們的尺寸逐漸向著微米的方向發(fā)展，并且在機電工程施工的過程中，微型化的發(fā)展，使得工作的過程中不在進行控制部件和機械元件的區(qū)分，就能夠實現(xiàn)一些元件的融合。特別是一些傳感器和執(zhí)行結構的關鍵部位進行集成的時候，在很大的程度上縮小了機電一體化的體積。但是目前我國的機電微型化的發(fā)展仍然不夠完善，有待于加大研究力度，開發(fā)先進的技術。

3.2向著網絡化的方向發(fā)展

改革開放以來，我國的網絡技術也在不斷的發(fā)展，現(xiàn)在互聯(lián)網技術逐漸融入到人們生活的方方面面。目前，我國的機電工程在發(fā)展的過程中，逐漸和網絡相連接起來，并且取得了一定的成果，例如遠程監(jiān)控技術，在網絡技術不斷發(fā)展的今天，遠程控制技術也在不斷的創(chuàng)新，并且在機電工程的實施應用方面，逐漸引用了遠程控制技術，這為我國技術發(fā)展開展了新的景象。其中在機電工程發(fā)展的過程中，融入對網絡技術的應用，一方面能夠確保機電工程產品的可靠性，讓用戶放心購買。另一方面又能夠提高機電工程產品的性能，滿足廣大用戶的要求。因此機電工程在今后的發(fā)展中能夠向著網絡化的方向發(fā)展，才能夠走的更加的持久。

3.3向著一體化的方向發(fā)展

目前，我國的機電工程已經向著一體化的方向發(fā)展，但是由于機電一體化的產品比較的多，并且其開發(fā)和研制的工作比較的復雜，缺乏相應的標準要求，因此新時代的機電工程一體化開始向著規(guī)范化的方向發(fā)展。通過制定相應的一體化標準要求，明確機電工程一體化的目標，這樣不僅能夠加快機電工程開發(fā)新的產品，還能夠在一定程度上擴大機電工程一體化的生產規(guī)模。眾所周知，未來的機電一體化將逐漸向著微電子技術以及軟件工程技術方面發(fā)展，這就要求機電工程在機電一體化的過程中，有著精確的標準。因此，機電工程一體化發(fā)展的過程中，只有制訂嚴格的標準要求，才能夠長久持續(xù)的發(fā)展下去。

3.4向著智能化的方向發(fā)展

目前，據(jù)調查統(tǒng)計，機電工程逐漸向著智能化的方向發(fā)展，同時智能化也是機電工程今后發(fā)展的核心目標。其中主要因為，人們對生活水平要求的提高，各項技術都在向著智能化的方向發(fā)展，而機電工程在發(fā)展的過程中往往要融合多種技術，因此機電工程也逐漸向著智能化的方向發(fā)展。機電工程智能化發(fā)展主要包括以下兩點：一是自動實施換算，二是自動決策機制。與傳統(tǒng)的機電工程相比，現(xiàn)在的機電工程在發(fā)展的過程中不僅能夠大大的提高工作效率，而且能夠減少對于人工的使用，大大降低了生產成本，為企業(yè)提供了更高的利益?，F(xiàn)在我國市場上就出現(xiàn)了各種智能化的機電工程產品，如智能機器人。所以在今后的發(fā)展中，隨著人們對生活水平要求的提高，機電工程將會向著智能化的方向發(fā)展。

4總語

總而言之，隨著人們生活水平的提高以及科學技術的不斷創(chuàng)新，機電工程的發(fā)展不再是單一的發(fā)展，它將融入到各行各業(yè)，與各種先進的技術共同使用。針對機電工程良好的發(fā)展前景，相關人員要重視現(xiàn)在機電工程發(fā)展過程中存在的不足，積極的采取相應的措施。除此之外，相關人員還要正確的分析機電工程今后的發(fā)展趨勢，以促進我國經濟建設的快速發(fā)展。

參考文獻：

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[4]李健.王建東我國機電工程的現(xiàn)狀問題及發(fā)展趨勢[J].城市建設理論研究(電子版),2014.

第5篇：機電一體化的主要特征范文

工控機是工業(yè)控制計算機的簡稱，工控機目前被廣泛的運用在工業(yè)控制中。工控機是指一種采用總線結構控制生產過程、機電設備以及工藝裝備的工具的總體稱呼。工控機具有明顯的并且非常重要的計算機屬性以及特征。比如工控機具有硬盤、CPU、內存以及接口，同時工控機還具有計算能力、控制網絡和協(xié)議、操作系統(tǒng)以及友好的人機界面等。工控機是一種非常特殊的產品，可以為各行各業(yè)提供非?？煽恳约爸悄芑挠嬎銠C。典型的工控機由加固型工業(yè)機箱、工業(yè)電源、主機板、顯示板、硬盤驅動器、光盤驅動器、各類輸入/輸出接口模塊、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機等組成。

2工控機的類型和特點

2．1工控機的類型

目前工控機的主要類別有:IPC、PLC、DCS、FCS及CNC五種。IPC:基于PC總線的工業(yè)電腦，該類工控機的重要特點是在惡劣的條件下能夠進行快速的診斷以及維護。PLC:可編程邏輯控制器，PLC的主要特征是編程簡單、具備很高的可靠性、方便組裝，并且具有非常強的抗干擾能力，目前可編程邏輯控制器被廣泛的運用在工業(yè)控制的各個行業(yè)，對機電一體化的推進起到了非常大的作用。DCS:DCS是指分散型控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要特點是具有合理的軟硬件配置以及易于擴展的能力，該系統(tǒng)能夠被廣泛的運用在各種電站的分散型控制中。FCS:現(xiàn)場總線系統(tǒng)，是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)，F(xiàn)CS具有非常廣闊的運用前景，目前有很多家國外非常有實力的企業(yè)在進行產品的競爭和開發(fā)。CNC:數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在傳輸行業(yè)、自動控制行業(yè)、機械制造行業(yè)、信息處理行業(yè)、傳感器行業(yè)以及加工行業(yè)得到了非常廣泛的運用。因為IPC可以對計算機的先進技術進行充分的利用，能夠很便利的進行更新?lián)Q代，并且其運用的軟件是完全不同于普通的PC的，能夠促進軟件的開發(fā)以及調試，因而是目前運用最為廣泛并且運用最快的一種工控機型式，其它的各種類型的工控機在早期的公路收費系統(tǒng)中有應用，但現(xiàn)在已不再采用。

2．2IPC特點

(1)可靠性:在震動、腐蝕、低溫、煙霧、潮濕以及粉塵的條件下，IPC具有可維護性能以及快速診斷功能。

(2)實時性，能夠對工業(yè)現(xiàn)場進行實時檢測機控制，能夠快速的反映出現(xiàn)場的工作情況，對現(xiàn)場發(fā)生的任何變化能夠快速的相應，還可以非常及時的進行信息才急以及輸出功能的調節(jié)。在運行中，如果遇到特殊情況或者危險時，可以能夠進行自行復位，對整個系統(tǒng)的生產運轉進行有效的保證。

(3)擴充性，IPC的主要結構是CPU卡加底板，使其具有強大的輸出以及輸入功能，并且能夠對工業(yè)現(xiàn)場的各種設備以及系統(tǒng)進行有效的連接，包括高速公路中的視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及車輛檢測儀器等，從而對多種任務進行完成。

(4)兼容性，該類型工控機可以同時對ISA、PCI及PIC-MG資源進行利用，并且能夠對多種操作系統(tǒng)進行支持。

3工控機在高速公路機電工程中的運用與展望

3．1工控機在高速公路收費系統(tǒng)中的運用與展望

根據(jù)對高速公路收費系統(tǒng)的研究，可以得知高速公路收費系統(tǒng)主要經歷了三個時期，也就是手工收費時期、計算機收費時期以及不停車收費時期。開始運用工控機的時期是第二個時期，在該階段運用的工控機的類型是通用型的標準主機，該類機型的主要特征是具有比較大的體積，比如研祥的IPC－810研華的IPC－610整機，高為177mm，寬度為482mm，深度為452mm，體積較大。該機可以同時擴充十四個卡以及多種外部設備，包括4個PCI、8個ISA以及2個PCISA卡，外部設備主要包括車輛檢測儀、車輛顯示儀、收費票據(jù)打印機、通行券讀寫機、報警設備以及信號燈等。但是由于通常高速公路收費亭的體積以及面積都比較小，但是工控機的體積比較大，所以只有運用體積比較小的IPC機箱才行，如研祥的IPC－6806，不僅其體積大大的減小了，而且還對資源的利用率進行了進一步的提高

3．2工控機在高速公路監(jiān)控系統(tǒng)中的運用與展望

在高速公路機電系統(tǒng)中，主要機電系統(tǒng)為監(jiān)控系統(tǒng)以及收費系統(tǒng)。對于監(jiān)控系統(tǒng)，在運用CCTV進行監(jiān)控的期間，只是運用其進行錄像以及監(jiān)視，主要還是靠人進行操作。隨著技術的不斷發(fā)展，其間使用的工業(yè)IPC類型也是從大(IPC－810)到小(IPC－6806)，但此時期的監(jiān)控只是限于收費站(亭)的監(jiān)控與整條高速公路的其它監(jiān)控或信息系統(tǒng)并未連成一體。所以，今后高速公路機電系統(tǒng)中，工控機的運用機型將會逐漸的小型化，并且最終會實現(xiàn)一體化發(fā)展。

4結語

第6篇：機電一體化的主要特征范文

關鍵詞：運動控制系統(tǒng)上位控制單元方案

信息時代的高新技術流向傳統(tǒng)產業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術革命沖擊下，產品結構和生產系統(tǒng)結構都發(fā)生了質的躍變，微電子技術、微計算機技術使信息和智能與機械裝置和動力設備相結合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術革命。隨著計算機電子電力和傳感器技術的發(fā)展，各先進國家機電一體化產品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產品每年都有新的進展。機電一體化技術已越來越受到各方面的關注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。在機電一體化技術迅速發(fā)展的同時，運動控制技術作為其關鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展。

在一個運動控制系統(tǒng)中“上位控制”和“執(zhí)行機構”是系統(tǒng)中舉足輕重的兩個組成部分。“執(zhí)行機構”部分一般不外乎：步進電機，伺服電機，以及直流電機等。它們作為執(zhí)行機構，帶動刀具或工件動作，我們稱之為“四肢”；“上位控制”單元的方案主要有四種：單片機系統(tǒng)，專業(yè)運動控制PLC，PC+運動控制卡，專用控制系統(tǒng)。“上位控制”是“指揮”執(zhí)行機構動作的，我們也稱之為“大腦”。以下，我們將分述系統(tǒng)中的“大腦”中的各個部分，并詳盡地論述“PC+運動控制卡”方案。

一、用單片機系統(tǒng)來實現(xiàn)運動控制。

此系統(tǒng)由單片機芯片、擴展芯片以及通過搭建電路組成。在“位置控制”方式時，通過單片機的I/O口發(fā)數(shù)字脈沖信號來控制執(zhí)行機構行走；“速度控制”方式時，需加D/A轉換模塊輸出模擬量信號達到控制。此方案優(yōu)點在于成本較低，但由于一般單片機I/O口產生脈沖頻率不高，對于分辨率高的執(zhí)行機構尤其是對于控制伺服電機來說，存在速度達不到，控制精度受限等缺點。對于運動控制復雜的場合，例如升降速的處理，多軸聯(lián)動，直線、圓弧插補等功能實現(xiàn)起來都需要自己編寫算法，這必將帶來開發(fā)起來難度較大，研發(fā)周期較長，調試過程煩瑣，系統(tǒng)一旦定型不太容易擴充功能、升級、柔性不強等問題。因此這種方案一般適用于產品批量較大、運動控制系統(tǒng)功能簡單、且有豐富的單片機系統(tǒng)開發(fā)經驗的用戶。

二、采用專業(yè)運動控制PLC來實現(xiàn)運動控制。

目前，許多品牌的PLC都可選配定位控制模塊，有些PLC的CPU單元本身就具有運動控制功能（如松下NAIS的FP0，F(xiàn)PΣ系列），包括脈沖輸出功能，模擬量輸出等等。使用這種PLC來做運動控制系統(tǒng)的上位控制時，可以同時利用PLC的I/O口功能，可謂一舉兩得。PLC通常都采用梯形圖編程，對開發(fā)人員來說簡單易學，省時省力。還有一點不可忽視，就是它可以與HMI（人機界面）進行通訊，在線修改運動參數(shù)，如軸號，速度，位移等。這樣整個控制系統(tǒng)中從輸入到控制再到顯示，非常便利。一方面將界面友好化，另一方面將控制系統(tǒng)的成本從整體上節(jié)省了。但具有脈沖輸出功能的PLC大多都是晶體管輸出類型的，這種輸出類型的輸出口驅動電流不大，一般只有0.1~0.2A。在工業(yè)生產中，作為PLC驅動的負載來說，很多繼電器開關的容量都要比這大，需要添加中間放大電路或轉換模塊。與此同時，由于PLC的工作方式（循環(huán)掃描）決定了它作為上位控制時的實時性能不是很高，要受PLC每步掃描時間的限制。而且控制執(zhí)行機構進行復雜軌跡的動作就不太容易實現(xiàn)，雖說有的PLC已經有直線插補、圓弧插補功能，但由于其本身的脈沖輸出頻率也是有限的（一般為10K~100K），對于諸如伺服電機高速高精度多軸聯(lián)動，高速插補等動作，它實現(xiàn)起來仍然較為困難。這種方案主要適用于運動過程比較簡單、運動軌跡固定的設備，如送料設備、自動焊機等。

三、采用專用數(shù)控系統(tǒng)作為上位控制。

專用的數(shù)控系統(tǒng)一般都是針對專用設備或專用行業(yè)而設計開發(fā)生產的，像專用車床數(shù)控系統(tǒng)，銑床數(shù)控系統(tǒng)，切割機數(shù)控系統(tǒng)等等。它集成了計算機的核心部件，輸入、輸出設備以及為專門應用而開發(fā)的軟件。由于是“專業(yè)對口”，人們可以盡情發(fā)揮“拿來主義”。不需要進行什么二次開發(fā)，對使用者來說只需通過熟悉過程達到能操作的目的就行。在這方面，國外知名品牌的產品在我國制造行業(yè)中早已占領了了領地，如西門子，法那克，法格，海寶等等。當然，之所以它們能大規(guī)模廣泛地被采用和這種專用數(shù)控系統(tǒng)，是因為其功能豐富，性能穩(wěn)定可靠。但為之付出的代價就是高成本。因此，適用于控制要求較高且產品檔次較高的數(shù)控設備生產廠家和使用者。

四、采用PC+運動控制卡作為上位控制的方案。

隨著PC（PersonalComputer）的發(fā)展和普及，采用PC+運動控制卡作為上位控制將是運動控制系統(tǒng)的一個主要發(fā)展趨勢。這種方案可充分利用計算機資源，用于運動過程、運動軌跡都比較復雜，且柔性比較強的機器和設備。從用戶使用的角度來看，基于PC機的運動控制卡主要是功能上的差別：硬件接口（輸入/輸出信號的種類、性能）和軟件接口（運動控制函數(shù)庫的功能函數(shù)）。按信號類型一般分為：數(shù)字卡和模擬卡。數(shù)字卡一般用于控制步進電機和伺服電機，模擬卡用于控制模擬式的伺服電機；數(shù)字卡可分為步進卡和伺服卡，步進卡的脈沖輸出頻率一般較低（幾百K左右的頻率），適用于控制步進電機；伺服卡的脈沖輸出頻率較高（可達幾兆的頻率），能夠滿足對伺服電機的控制。目前隨著數(shù)字式伺服電機的發(fā)展和普及，數(shù)字卡逐漸成為運動控制卡的主流。

從運動控制卡的主控芯片來看，一般有三種形式：單片機，專用運動控制芯片，DSP。

以單片機為主控芯片的運動控制卡，成本較低，電路較為復雜。由于這種方案仍是采用在程序中靠延時來控制發(fā)脈沖，脈沖波形的質量和頻率都受到限制，一般用這種卡控制步進電機；以專用運動控制芯片為主控芯片的運動控制卡成本較高，但其運動控制功能有硬件電路實現(xiàn)，而且集成度高，所以可靠性、實時性都比較好；輸出脈沖頻率可以達到幾兆赫茲，能夠滿足對步進電機和數(shù)字式伺服電機的控制。以DSP（DigitalSignalProcessor）為主控芯片的運動控制卡利用了DSP對數(shù)字信號的高速處理，能夠實時完成極其復雜的運動軌跡，常用于像工業(yè)機器人等運動復雜的自動化設備中。

運動控制卡是基于PC機各種總線的步進電機或數(shù)字式伺服電機的上位控制單元，總線形式也是多種多樣，通常使用的是基于ISA總線，PCI總線的。而且由于計算機主板的更新?lián)Q代，ISA插槽都越來越少了，PCI總線的運動控制卡應該是目前的主流?？ㄉ蠈Ｓ肅PU與PC機CPU構成主從式雙CPU控制模式：PC機CPU可以專注于人機界面、實時監(jiān)控和發(fā)送指令等系統(tǒng)管理工作；卡上專用CPU來處理所有運動控制的細節(jié)：升降速計算、行程控制、多軸插補等，無需占用PC機資源。同時隨卡還提供功能強大的運動控制軟件庫：C語言運動庫、WindowsDLL動態(tài)鏈接庫等，讓用戶更快、更有效地解決復雜的運動控制問題。運動控制卡的功能圖如下：（以MPC02為例）

<--運動控制卡的功能圖-->

控制卡接受主CPU的指令，進行運動軌跡規(guī)劃，包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速處理、原點和限位開關等信號的檢測等。每塊運動控制卡可控制多軸步進電機或數(shù)字式伺服電機，并支持多卡共用，以實現(xiàn)更多運動軸的控制；每個軸都可以輸出脈沖和方向信號，并可輸入原點、減速、限位等開關信號，以實現(xiàn)回原點、限位保護等功能。開關信號由控制卡自動檢測并作出反應。

目前的運動控制卡主要特征有：開放式結構、使用簡便、功能豐富、可靠性高等。具體的特征體現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面：在硬件方面采用PC機的ISA總線方式，各種設置采用簡單的跳線和撥碼開關；接線方式采用D型插頭；采用PC機的PCI總線方式，卡上無需進行任何跳線設置，所有資源自動配置，接線方式采用SISC型插頭，可使用屏蔽線纜，并且所有的輸入、輸出信號均用光電隔離，提高了控制卡的可靠性和抗干擾能力；在軟件方面提供了豐富的運動控制函數(shù)庫，以滿足不同的應用要求。用戶只需根據(jù)控制系統(tǒng)的要求編制人機界面，并調用控制卡運動函數(shù)庫中的指令函數(shù)，就可以開發(fā)出既滿足要求又成本低廉的多軸運動控制系統(tǒng)。

控制卡的運動控制功能主要取決于運動函數(shù)庫。運動函數(shù)庫為單軸及多軸的步進或伺服控制提供了許多運動函數(shù)：單軸運動、多軸獨立運動、多軸插補運動等等。另外，為了配合運動控制系統(tǒng)的開發(fā)，還提供了一些輔助函數(shù)：中斷處理、編碼器反饋、間隙補償，運動中變速等。

正是由于運動控制卡的開放式結構，強大而豐富的軟件功能，對于使用者來說進行二次開發(fā)的設計周期縮短了，開發(fā)手段增多了，針對不同的數(shù)控設備，其柔性化、模塊化、高性能的優(yōu)勢得以被充分利用。在目前工業(yè)生產中，它的應用范圍十分廣泛，在使用步進電機和數(shù)字式伺服電機的PC機運動控制系統(tǒng)中，都可以使用運動控制卡作為核心控制單元，例如：數(shù)控機床、加工中心、機器人等；送料裝置、云臺；X-Y-Z控制臺；繪圖機、雕刻機、印刷機械；打標機、繞線機；醫(yī)療設備；包裝機械、紡織機械。

第7篇：機電一體化的主要特征范文

[關鍵詞]“理實一體，雙境育人”人才培養(yǎng)模式 工作過程系統(tǒng)化課程開發(fā) 工學結合

[中圖分類號]G420 [文獻標識碼]A [文章編號]1006-5962（2013）07（a）-0038-02

日前在高等職業(yè)院校特別是國家示范性院校和骨干院校中正在全面、深入的開展高職高專教育教學改革。教學改革是一個系統(tǒng)工程，包括人才培養(yǎng)模式、專業(yè)建設、課程體系、實習實訓等全面的改革。高職高專教育的特性與特色是通過課程具體體現(xiàn)的，課程改革是教學改革的重點和難點，也是決定高職教育改革能否取得成效的關鍵。工作過程系統(tǒng)化的課程改革需要根據(jù)人才培養(yǎng)模式、專業(yè)建設、課程體系的設計理念和要求進行，同時還必須根據(jù)課程的特點對課程內容進行合理取舍，按照工作任務將內容進行科學編排，以適應教學改革的要求。

課程如何改革才能體現(xiàn)高職教育的特點并具有較強的可操作性，這首先要和一個學院制定的人才培養(yǎng)模式、課程體系建設的總體思路相吻合，還要根據(jù)專業(yè)及崗位的需要結合教學、實習、實訓等條件綜合全面的考慮課程內容的取舍、編排，使課程建設既符合人才培養(yǎng)模式、課程體系建設的內涵要求，又科學合理易于操作，許最大程度的滿足高職院校學生學習的實際需要，同時課程改革還要有一定的前瞻性、靈活性。

本文以內蒙古機電職業(yè)技術學院機電工程系機電一體化（能源方向）專業(yè)“機械設計基礎”課程的改革為例，闡述該課程改革的內容選擇及編排的創(chuàng)新。

1.人才培養(yǎng)模式內涵與課程體系建設

1.1人才培養(yǎng)模式及內涵

學院結合區(qū)域工業(yè)經濟的發(fā)展趨勢，同時針對各個專業(yè)的應用特點，構建了“校廠一體，產學結合”的人才培養(yǎng)模式，這一工學結合特色突出、以工促學的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內涵就是“理實一體，雙境育人”。

“理實一體”，即打破傳統(tǒng)的“文化課-專業(yè)基礎課-專業(yè)課-技能訓練”及“學科化”、“系統(tǒng)化”教學模式的框架與界限，將課程的理論教學、實踐教學、生產融于一體，教學環(huán)節(jié)相對集中，教學場所直接安排在“理實一體化”教室或實訓室，在完成教學任務、達到教學目標中，“理實一體”集中體現(xiàn)在如下幾個方面：

①根據(jù)項目引領與任務驅動的要求，通過抽象、歸納和提煉，把教學內容構建成若干學習情境，每一個學習情境就是一個實際工作任務，并將行業(yè)企業(yè)技術標準引入到課程標準中，在教學內容上沒有固定的先實后理或先理后實，而是理中有實，實中有理，形成理論與實踐的一體化；

②在教學過程中教師將理論知識傳授與實踐訓練相融合，理淪和實踐交替進行，直觀和抽象交錯出現(xiàn)，師生雙方邊教、邊學、邊做，實現(xiàn)學中有做、做中有學；

③通過建設“理實一體化”教室、“廠中?！币约靶Ｍ鈱嵱柣?，將學生的理論學習與技能訓練融合在同一“教學區(qū)域”內，在教學環(huán)境上實現(xiàn)教室與車間的一體化；

④在實境育人的教學過程中，教師既是課堂上的老師又是車間里的師傅，學生既是課堂上的學生又是車間里的學徒，在職業(yè)角色上實現(xiàn)“教師與師傅”、“學生與學徒”的一體化，

⑤以技能鑒定、模擬測試、實物制作、學習報告、口試與筆試等多樣化的考核手段，對學生的知識掌握與技能提升進行考核，實現(xiàn)評價過程理實一體化。

“雙境育人”即通過校內“理實一體化”教學、模擬性實訓與校外的社會實踐、專業(yè)實踐、頂崗實習等教學形式相結合，實現(xiàn)教學過程與工作過程相互銜接，構建校企緊密結合的“雙境育人”環(huán)境。

1.2課程體系建設

在“理實一體，雙境育人”人才培養(yǎng)模式下構建以職業(yè)素質和職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程體系，課程體系的構建，遵循“逆向設計，正向培養(yǎng)”的設計思路，通過企業(yè)調研，確定能源企業(yè)機電類人才主要工作崗位并參照崗位任職要求，歸納出若干典型工作任務；依據(jù)典型工作任務特點的不同，歸納行動領域；根據(jù)行動領域特征，以學生知識、能力、素質三方面的綜合培養(yǎng)為目標，按照“從基礎到專業(yè)，由單一到綜合”的基本認知規(guī)律將學習領域劃分為“公共領域”、“機械基礎應用領域”、“電氣基礎應用領域”、“機電一體化綜合應用領域”四大類型。按照課程建設的要求，“機械設計基礎”課程屬于“機械基礎應用領域”。這一領域的課程屬于專業(yè)技術基礎課程，是學生從基礎知識的學習通往專業(yè)技能掌握的橋梁和紐帶，具有十分重要作用。

2.課程歷史沿革與改革思路

“機械設計基礎”課程既有較系統(tǒng)的理論知識也有大量與生產實際密切聯(lián)系的實踐性內容，因此，“機械設計基礎”從來都沒有停止過改革的步伐，比較成熟和目前在高職院校中普遍通行的是將“機械傳動零件設計”、“機械原理”這兩門課程合并，稱為機械設計“二合一”，還有近幾年課改著力打造的機械設計“四合一”，即將“機械傳動零件設計”、“機械原理”、“理論力學”、“材料力學”四門課程合并，目前在高職院校中大多數(shù)院校主要采用“二合一”的方式，“四合一”也是近幾年才開始推行的。

機械設計基礎課程改革的思路和理念不僅要與學院創(chuàng)新的人才培養(yǎng)模式和課程建設的要求協(xié)調一致，還要按照基于工作過程系統(tǒng)化進行課程的開發(fā)和設計。經過深入、細致、系統(tǒng)的論證和分析，確定課程內容包括傳統(tǒng)課程中“機械原理”、“機械傳動零件設計”、“理論力學”、“材料力學”、“工程材料”五門課程的內容，稱為“機械設計五合一”。并將課程改名為：“典型機械結構的分析與設計”。

在課程內容的編排上改變了以知識傳授為主要特征的傳統(tǒng)學科課程模式，轉變?yōu)榘凑展ぷ魅蝿沾_定的工作過程編排教學內容組織教學，將原有的課程內容進行結構重組、序化，根據(jù)任務需要設計學習領域，內容編排的亮點和創(chuàng)新就是在實際結構的觀察、拆解的同時融入知識內容的講授，將教學安排在機械零件實訓室中進行，達到了“理實一體、雙境育人”的要求。

3.教學內容組織，編排的創(chuàng)新

實際上，不論是“二合一”還是“四合一”近幾年也都進行過項目化、工學結合的教學改革，但基本上是在保持原有課程結構相對獨立完整的前提下拆分成學習項目，例如：將“工程力學”作為一個學習領域，按照理論力學的受力分析、平衡求解；材料力學的四種基本變形的強度與剛度分析拆分成若干學習情景、學習項目，基本是將原來的章節(jié)方式變更為項目方式，并沒有真正做到打破原有知識邏輯體系，無法滿足工作過程系統(tǒng)化和理實一體化的課程建設要求。

現(xiàn)在課程改革面臨的問題不僅是要把課程內容調整為“五合一”，更重要的是如何確立一個既符合工作崗位的要求又滿足人才培養(yǎng)方案要求的工作任務，并圍繞工作任務按照學生的認知需要合理編排教學內容，徹底打破原有的知識體系。用一個形象的比喻就是：原來的教學完成后學生手里有四或五塊食材，但他們不會做出一道成品菜來，更談不上菜品的變化和創(chuàng)新，現(xiàn)在不僅要讓學生認識不同的食材還要讓他們學會做一道菜，并能通過調整配比進而做出若干道菜品來。真正做到學以致用。讓學生在完成具體任務的過程中構建相關理論知識，發(fā)展職業(yè)能力。

工作任務的選擇尤為關鍵，要與目前教學、師資、實訓等條件相適應，經過反復論證、研討最終將工作任務確定為“減速器的結構分析與設計”，將任務分成5個學習領域、26個學習情景、96個學習項目，安排一到兩周完成減速器及其他典型機械結構的設計、拆裝等綜合實訓。做到了以一個具體的任務，用五個領域按認知要求將學習內容串聯(lián)起來，通過一個實訓達到綜合能力訓練的目的。

在課程內容的編排中考慮到高職層次的學生在今后的設計工作中多以輔設計為主，因此理論知識的選取根據(jù)基本夠用的原則為度，結合高職學生實際學習能力并與理實一體的教學要求、教學條件密切結合，對內容進行了全新的設計。以“軸的設計”學習領域為例可以看到在教學內容的選擇和編排設計的獨特、創(chuàng)新之處。

軸是用來支承機器中的轉動零件，如齒輪、帶輪，并使轉動零件具有確定的工作位置。這部分內容對認識和掌握典型機械具有十分重要的意義，要求學生從種類、結構、材料、結構設計、強度設計等若干方面對軸有較深入的理解，在此基礎上才能對軸進行設計，因此，這部分內容綜合性較強，是本課程教學的重點和難點，在內容的設計和編排上的思路是：從對軸的了解和認識出發(fā)，首先讓學生有感性認識以引起學習興趣，然后安排軸系拆裝實訓，使學生對階梯軸、聯(lián)軸器、軸承、套筒、擋圈、鍵等典型軸的結構、零部件以及定位和固定方式有較直觀的了解，以便帶著問題去學習。

在教學中從帶式輸送機中軸的實物結構觀察入手講授軸的分類和設計要求讓學生對軸的種類、設計內容及設計要求、原則有初步的了解，然后，邊拆裝邊學習聯(lián)軸器、軸承和連接等基本知識，在此基礎上運用前面已經學習的有關力學知識分析、計算三種軸的內力和應力，最后，綜合運用各部分知識達到對軸進行結構和強度計算，從而完成軸的設計。這樣的內容安排使“理實一體”貫穿于教學的全過程，并做到了從實出發(fā)上升到理，由理的運用校驗實，實現(xiàn)教學過程具體化、實物化、實境化，有效的提升教學效果。

4.教學實踐與探索

4.1教學方式

本課程的教學過程圍繞生活和生產中常見常用的機構、機器來設計工作任務，圍繞工作任務安排學習領域，根據(jù)學習領域劃分學習情景確立具體學習項目，在教學中要打破傳統(tǒng)的教學觀念，打破理論教學與實踐教學的劃分界限，樹立全新的職業(yè)教育理念。同時，鼓勵學生發(fā)揮學習的積極性與自主性，培養(yǎng)學生的探索精神，促進學生自主學習能力的提升。

在教學上采用情境教學、案例分析、角色扮演等多種教學方式充分調動學生學習的積極性、主動性。使學生在掌握機械設計基礎必需的基本理論、基本方法的基礎上，掌握必要的實踐技能；教師教學中盡量多的列舉實際生產中的實例，豐富教學內容，增加學生的感性認識，加強課堂的趣味性，提高學生學習的興趣與熱情，使學生在快樂的氛圍中完成學習，讓學生真正成為學習的主人。

4.2教學實施中存在的問題

①師資隊伍建設

課程總體設計與編排的科學性、合理性需要教師通過教學過程組織實施和體現(xiàn)，根據(jù)“理實一體，雙境育人”才培養(yǎng)模式內涵的要求，在校內建設“理實一體化”教室和實訓室，形成教室與車間、教師與師傅、學生與學徒一體的訓練情境，使學生的人文素養(yǎng)與專業(yè)能力，教師的教學能力與實踐能力得到共同提升。這就對教師提出了較高的要求，不僅要講授理論知識還要具備較強的實踐經驗和動手能力。按照傳統(tǒng)的教學分工這門課應由分屬五個團隊的教師分別承擔教學任務，現(xiàn)在要全部由一位教師組織教學，缺乏與教學要求相適應的教師，按照目前的師資隊伍情況難度非常大，因此，師資隊伍的培養(yǎng)和建設是一個急需解決的問題。

②教學硬件建設

按照新的工作任務及理實一體的要求組織和實施教學，需要有配套的理實一體實訓教室和教材來保障，這方面的建設相對滯后，要加快建設的步伐以滿足課程改革的要求。

5.結語

目前已將課改成果在實驗班中施行。對照實物、圍繞任務、帶著問題講授知識的方式，極大地調動了學生學習的積極性，學生學習的熱情和主動性空前高漲，普遍認為這樣的教學方式和內容安排對專業(yè)知識的掌握和理解更直觀、深入和有效。靈活多樣的教學組織鍛煉了學生獨立思考、分工協(xié)作的能力，也使得學生勤干動手善于動腦，教學效果良好。

課程改革是個系統(tǒng)工程，不可能一蹴而就，隨著教學改革的深入，需要在教學實踐中不斷完善和改進。

參考文獻

[1]《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》2010，7.

[2]《教育部、財政部關于進一步推進“國家示范性高等職業(yè)院校建設計劃”實施工作的通知》（教高[2010]8號）.

[3]《內蒙古機電職業(yè)技術學院“十二五”發(fā)展規(guī)劃》.

第8篇：機電一體化的主要特征范文

1993年菲尼克斯電氣集團與中國電力工業(yè)部南京電力自動化研究院(NAR，南瑞)合資組建南京菲尼克斯電氣有限公司。2001年大規(guī)模增資，成立菲尼克斯電氣(南京)制造有限公司和菲尼克斯電氣(上海)進出口有限公司。在2005年4月菲尼克斯集團推出的全球TNCCoC戰(zhàn)略中，中國和德國、美國分別被定為菲尼克斯電氣在亞太地區(qū)、歐洲和美洲的戰(zhàn)略中心和業(yè)務總部。中國作為亞太地區(qū)戰(zhàn)略中心，目前已經完成了市場、研發(fā)、生產和物流的規(guī)劃建設，并向韓國、日本、東南亞等國提供相應的支持，此外，產品已出口歐洲、北美和南美等地。

對于自動化技術在物流系統(tǒng)中的應用，南京菲尼克斯電氣不僅有自己獨到的技術，也有引人注目的成功的案例。而這一切都源于他們對于這個問題的深刻認識。

記者：您認為，自動化技術在物流系統(tǒng)中起到的是一個什么樣的作用?

劉朝暉：在一個現(xiàn)代化的工業(yè)生產物流之中，存在著兩個重要的物質流向――物科流和信息流。從自動化角度來看，這兩個看似毫不相關的物質卻具備基本相同的控制基礎，正是肝技術的介入，有效地將這兩個重要的物質流向整合在一起。一般地，現(xiàn)代物流自動化的基本結構分為三個層次，從上至下分為管理層、控制層和現(xiàn)場層，它們是各類物料流動的環(huán)境，也是信息的采集、傳遞和加工處理的環(huán)境。我們所說的信息是對物料狀態(tài)的描述，信息流是物料流過程的抽象化，物料流是信息流的載體。它們的特點是：通常，在現(xiàn)場層物科流是顯式的；而在管理層物料流是隱式的，而信息流是顯式的。信息流伴隨物流而產生又反過來控制和調節(jié)物料流，僅當信息流與物料流同步時，才可實現(xiàn)管理層對現(xiàn)場層的正確管理。IT技術正是連接它們的有效橋梁，將辦公室(管理層)和物流現(xiàn)場(現(xiàn)場層)基于統(tǒng)一平臺，實現(xiàn)信息通行的、統(tǒng)一的，能通過所有層面完全真實地反映實際物流過程。

記者：目前有哪些自動化技術在物流系統(tǒng)中有著廣泛的應用?

劉朝暉：物流系統(tǒng)是一項復雜系統(tǒng)工程，自動化集中反映了其最重要的信息化技術，實現(xiàn)物流作業(yè)信息化，物流機械設備、設施及管理、信息、人才系統(tǒng)配套、協(xié)調發(fā)展是重要的發(fā)展趨勢。從目前倉儲信息化建設和科技發(fā)展來看，自動化立庫是重要的發(fā)展動向。物流中的物質流必須伴隨著并行的信息流；物流物資的控制和管理實時、協(xié)調一體化，信息技術成為物流自動化技術的核心，數(shù)字通信、條碼、掃描技術和數(shù)據(jù)采集技術將更多地應用于堆垛機、自動導引車和傳送帶等運輸設備上。機器人作為柔性物流工具在物流中也發(fā)揮日益重要的作用。自動化庫房建設更加注重實用性和高效性，在滿足物流要求的條件下，將更多要求規(guī)模小、信息通暢、用途廣泛的自動化立庫。所以，在工業(yè)界許多非常前沿的新方法、新技術無一例外地得到應用，如：現(xiàn)場總線、PC-Based、工業(yè)以太網等。

記者：現(xiàn)代物流一直在吸收最先進的科學技術而與時俱進，當世界進入網絡時代的時候，英特網及其相關的新技術給現(xiàn)代物流系統(tǒng)帶來哪些革命性的變革?

劉朝暉：物流自動化系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)從儲藏到運輸互動式的管理體系，以先進的作業(yè)方式實現(xiàn)儲藏和運輸?shù)慕y(tǒng)一信息平臺，從而支持物流系統(tǒng)資源計劃和整合。隨著計算機技術、通訊技術、肝技術的飛速發(fā)展，這些技術也一步步地滲透到物流控制領域，引起物流自動化的不斷變革。其主要特征就是，工業(yè)以太網技術構造的現(xiàn)代物流管理控制網絡，是一個利用現(xiàn)代信息技術、數(shù)學和管理科學方法對物流信息進行收集、加工、存儲、分析和交換的人機綜合系統(tǒng)。在硬件平臺的構成上，必須拋棄傳統(tǒng)的民用或商用型以太網設備，采用符合現(xiàn)代工業(yè)安裝理念、性能優(yōu)良的工業(yè)型產品，充分發(fā)揮模塊化、導軌分布式、電源冗余、高電磁兼容等優(yōu)點，滿足苛刻的工業(yè)環(huán)境。同時，用以太網所構成的局域網還可以非常方便地接入Internet，實現(xiàn)全社會的資源共享，在瀏覽器基礎之上，每個倉庫服務器都有網址，每個有權限的用戶都可以看見倉庫的詳細情況，利用每個倉庫信息網絡構建，實施大物流管理的信息資源數(shù)據(jù)庫。

記者：物流系統(tǒng)中應用自動化技術可以給企業(yè)帶來哪些好處?

劉朝暉：物流系統(tǒng)的成本分析已經全面引入UPR方法，價值鏈應是自始至終地全面整合入整個系統(tǒng)生命周期中，直接硬件投資成本僅能作為整體成本的一部分考慮，大量的可變成本將全面列入計算范圍內。所以對于物流自動化技術而言，無線控制柜技術、現(xiàn)場安裝等基于節(jié)約人工、生產成本的技術產品開始大量使用。通過采用特殊功能模塊，直接加裝在機器上，減少占地面積，節(jié)省寶貴的生產用地，同時也大大提高了系統(tǒng)的透明性和診斷功能；通過采用安全可靠的插拔式特殊功能模塊，安裝起來簡單、輕松，而且不需要進行任何地址設置或設備組態(tài)；通過采用提供了強大綜合診斷功能的模塊，可以確定系統(tǒng)出錯的精確位置，并可以協(xié)助維檢人員以最快的速度排除故障；通過采用特定功能模塊可以簡便地進行擴展，可以模塊化和靈活地進行優(yōu)化；通過同一設備具有多種功能的模塊，極大地減少了元件的使用數(shù)目，與此相應備品備件的費用也大大地降低了。按照測算，如果全面使用此類技術，將給物流生產企業(yè)節(jié)省有效空間25％、節(jié)約設計費用30％、節(jié)省調試時間30％、節(jié)省轉換時間30％、節(jié)省編程時間40％、節(jié)約備件費用70％、節(jié)省停機時間90％。

記者：我國目前現(xiàn)代物流的整體水平不是很高，但是在某些領域如煙草、醫(yī)藥，自動化技術在其物流系統(tǒng)中已經有出色的表現(xiàn)，其水牛已經達到或接近國際先進水平 目前有哪些先進的自動化技術成為物流系統(tǒng)中的新寵?

劉朝暉：應該說主流的技術有兩種：

一、現(xiàn)場總線技術徹底進入物流自動化領域。現(xiàn)場總線任務主要是采集物流現(xiàn)場的信息，并將信息送往控制器分析、處理這些信息。這些信息主要是指輸入／輸出信號。在傳統(tǒng)的控制技術中，控制器的輸入／輸出板中的信號與現(xiàn)場變送器／執(zhí)行器的連接往往采用并聯(lián)的方法，隨著物流設備的大型化、復雜化，連接的距離越來越長以及連接的節(jié)點不斷地增加，給現(xiàn)場的安裝、調試帶來了很大的不便，工程費用也大大增加。針對這

種情況，必須采用串聯(lián)傳輸方法來實現(xiàn)控制器與現(xiàn)場信號之間的聯(lián)系。這就是將通訊技術應用于工業(yè)領域的現(xiàn)場總線思想。在物流領域中的大量的傳感器信號、電機控制、通信信息等采用現(xiàn)場總線傳輸正是最合適的應用領域。

二、基于以太網的分布式控制技術。以太網技術對于物流領域并不陌生，它是管理層最主要的通訊技術。管理層的任務是顯示原始或處理后的數(shù)據(jù)，供管理員或現(xiàn)場操作人員進行分析、了解現(xiàn)場的狀態(tài)，以便進行操作或改動。管理層與控制層之間的接口，硬件為人機界面(HMI)，軟件稱為監(jiān)控軟件，傳統(tǒng)的通訊方式，由于其傳輸速度慢、傳輸距離短，影響了系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能。而且由于各控制機生產廠商采用不同的監(jiān)控軟件，所以對設計者來說，也帶來不少麻煩，在設計一個復雜的系統(tǒng)，不能綜合考慮各機的長短，以取得一個最優(yōu)方案。采用Ethernet的傳輸方法來實現(xiàn)管理層和控制層之間的通訊，推行了一個具有標準Ethernet接口的遠程控制機，使得物流管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)可以簡單地通過TCP／IP協(xié)議進行信息交換。在2003年以前，處于管理層的以太網設備主要以星型拓撲結構存在，控制器、交換機之類的主設備安裝在中控機房。但是，隨著風險規(guī)避、智能分散、控制器分布式安裝要求的進一步提出，出現(xiàn)了可以直接安裝在控制盒的控制器，通過現(xiàn)場安裝的以太網通信設備形成在現(xiàn)場的控制網絡。分布式的控制技術實現(xiàn)了真正的機電一體化的模塊化控制技術，將電控系統(tǒng)和機械設備有機整合在一起，只需通過簡單的組合，便可實現(xiàn)物流系統(tǒng)的不同需求。

記者：我國目前有沒有這方面的應用案例，

劉朝暉：分布式控制方案從誕生之初就引起中國業(yè)內企業(yè)的廣泛關注，很快，在玉溪卷煙廠最大、最先進的立庫控制系統(tǒng)中，就使用這一技術。該系統(tǒng)是菲尼克斯電氣和昆船物流共同合作的優(yōu)秀成果，也是目前自動化程度最高、控制技術最先進的立庫。它全面采用了基于以太網的分布式控制技術、無控制柜安裝方案等許多全新的自動控制技術。在整個系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、施工、安裝、調試和試運行等各個環(huán)節(jié)，全部都體現(xiàn)了這一先進的理念所帶來的優(yōu)勢。全系統(tǒng)所有控制器直接分布在現(xiàn)場的分線盒，通過現(xiàn)場安裝的工業(yè)以太網設備和其他控制器以及中央數(shù)據(jù)服務器通訊，形成現(xiàn)場級的以太網分布式控制網絡。分布式控制方案不但使得在整個工程周期大幅度縮短，而且真正做到了物質流和信息流有機地整合在一起，完成了通順、流暢的信息控制一體化任務?，F(xiàn)在，在整個系統(tǒng)的正常生產時，分布式控制系統(tǒng)又在維護、檢修、升級、改造中體現(xiàn)出更加靈活、方便的優(yōu)勢。

記者：您認為，自動化技術在物流系統(tǒng)中的應用發(fā)展趨勢如何?

第9篇：機電一體化的主要特征范文

關鍵詞：電子技術應用 項目 考核體系

中圖分類號：TM13 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）08-0194-01

《電子技術應用》是電類專業(yè)的專業(yè)基礎課程，是橫跨電力、電子、控制三大領域的交叉學科。近幾年，隨著網絡與科技的迅速發(fā)展，電子技術已經在不同的領域得到了廣泛的應用。因此學好《電子技術應用》這門課程，顯得尤為重要。但是長期以來該課程普遍采用“知識傳授型”的模式，過分強調學科的系統(tǒng)性與完整性。課程的學業(yè)考核體現(xiàn)不出對學生的動手操作能力、解決實際問題能力以及在培養(yǎng)團隊協(xié)作、職業(yè)素養(yǎng)等方面的評價。隨著國家示范建設的推進，我們對以“項目引領、任務驅動”的一體化教學模式進行了研究，并在《電子技術應用》課程中進行了探索與實踐，我系組成以教學名師、教授、課改專家、骨干教師為主要成員的課題研究團隊，重點對《電子技術應用》課程的考核方式進行改革，取得了一定的效果。

1 《電子技術應用》課程設置

我系機電一體化專業(yè)以“五位一體”實踐教學平臺為依托，以職業(yè)能力為主線，以行動導向的課程開發(fā)為切入點。通過校企合作，以真實產品生產為載體，學訓交替，實現(xiàn)生產性實訓為主要特征的工學結合的人才培養(yǎng)模式。同時，根據(jù)電子類專業(yè)的職業(yè)能力和職業(yè)素質的培養(yǎng)要求，我們將《電子技術應用》課程進行了重構，重構后的課程設置了8個項目：低頻電壓放大器、波形發(fā)生器、功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、表決器、搶答器、數(shù)字電子鐘、自動報警電路。每個實驗項目具有一定的代表性。

2 形成性考核體系考核的原則

（1）堅持能力本位的原則。考核過程堅持體現(xiàn)學生的職業(yè)能力，以職業(yè)能力衡量學生的考核成績。（2）全程化考核的原則。在學期學習過程中，每個學習任務都對學生進行階段考核，掌握學生對該學習任務知識點的掌握程度，職業(yè)能力的提高程度，怎樣靈活安排下一學習任務的相關內容。加強學生自主學習的引導。（3）遵循考核規(guī)律的原則。在試題的難易程度上保證均衡，是學生的學業(yè)考核成績呈現(xiàn)“正態(tài)”現(xiàn)象，反映學生對知識點、專業(yè)知識、專業(yè)能力的掌握情況，并能反應個別學生的能力差異。

3 基于工作過程的形成性考核體系

“項目教學法”的實施過程：學生在教師的主持下以小組合作的工作形式，圍繞具體的項目組織和開展教學，使學生直接全程參與，體驗、感悟、論證、探究。一般2～3人分成一個小組，8人分成一個大組，每個大組設一個組長，組長根據(jù)老師給出的任務，負責計劃制定、任務分派，數(shù)據(jù)記錄和實驗總結。小組成員按照組長分配的任務積極地開展工作，在完成任務的實踐活動中獲來取知識。考核體系見表1。

4 形成性考核體系的實施

以“搶答器的設計與制作”為例。

主要知識點：（1）掌握譯碼驅動器（CD4513）及數(shù)碼顯示器的工作原理和使用方法。（2）掌握譯碼器（74LS138）的邏輯功能和使用方法，會利用譯碼器的使能端實現(xiàn)功能擴展；會利用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)功能。（3）掌握編碼器（74LS148）的邏輯功能及使用方法。（4）正確理解搶答器的工作原理和實現(xiàn)方法。（5）掌握組合邏輯電路的法系和設計方法。

具體實施過程：

一是任務引入：教師通過視頻和課件等資料給學生演示搶答器，讓學生對此建立感性認識，并明確搶答器的設計要求。（1）搶答器同時供4名選手或8個代表隊比賽，分別用8個按鈕S0～S7表示。（2）設置一個系統(tǒng)復位開關，該開關由主持人控制。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動按鈕，鎖存相應的編號，并在LED數(shù)碼管上顯示。（4）選手搶答實行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。

二是任務分析：教師引領學生分析搶答器的電路組成。該搶答器是一個最基本的搶答器，主要是考查組合邏輯電路的知識來，學生課前查閱相關資料，確定強打字的主要組成。搶答器主要由開關組電路、編碼電路、鎖存控制電路、譯碼驅動及顯示電路和復位電路組成?？驁D如圖2所示。

三是方案制定：主要是原理圖的設計，首先設計各單元電路：（1）設計編碼電路；（2）設計鎖存控制電路；（3）設計譯碼驅動及顯示電路；（4）設計主持人復位電路；（5）整體電路原理圖。

四是方案實施：首先利用計算機、EWB軟件進行仿真，驗證方案的可行性。然后再按照可行性方案進行焊接、安裝、調試電路。期間教師針對遇到的困難給予指導，輔助學生完成任務。

五是方案評估：推選幾組學生的設計制作成果進行展示，首先講解整個制作思路和制作過程，總結自己的收獲和體會。小組之間進行評價，指導教師進行總結、點評，并在評分標準表上打分。目的是引導學生對知識點進行歸納總結和反思。

5 結語

基于實驗過程的考核評價體系在《電子技術應用》中實施以后，訓練了學生的崗位工作能力，調動了學生的學習積極性，提升了學生的自學能力，符合高職教育的特色，在實踐教學中取得了良好的教學效果，受到了學生的認同和好評。

參考文獻

[1]陳菊華.項目教學法在《電工與電子技術》中的應用[J].時代報告，2011.12.

[2]陶秋香.電子技術類實驗課程形成性考核評價體系的研究與實踐[J].無線互聯(lián)科技，2013.4.