机电一体化科技论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇机电一体化科技论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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英文名称：Mechatronics

主管单位：上海市科学技术情报研究所

主办单位：上海科技文献出版社

出版周期：月刊

出版地址：上海市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1007-080X

国内刊号：31-1714/TM

邮发代号：4-565

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1995

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期刊简介

《机电一体化》（月刊）创刊于1995年，由上海图书馆、上海科技情报研究所主管，上海科学技术文献出版社主办，中国电工技术学会机电一体化专业委员会协办。

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【论文摘要】：介绍了光机电一体化技术特征，研究了国内外技术现状和发展趋势，指出了未来发展前景和一些重要技术热点。

近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

[3]宋云夺编译.光机电一体化业的未来.光机电信息，2003（12）

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关键词：机械加工；机床；机电一体化

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132

0 前言

机电一体化又称机械电子学，其主要是指利用计算机技术，信息技术，机械技术，电子技术，控制技术和光学技术实现智能化、模块化、网络化、微型化和系统化加工。机电一体化实现了加工技术、加工质量和加工精度的优化，对制造行业具有重大的贡献，也是我国经济飞速发展的主要技术支持之一。近几年随着机电一体化的逐渐发展，对传统机械加工机床的改造工作正在逐渐推广和普及。为进一步提升传统机械加工机床机电一体化改造效率和质量，对其实施改造分析具有重要的意义和价值。

1 机电一体化改造优势

随着机电一体化的逐渐推广和普及，人们对传统机械加工机床机电一体化的改造出现了不同的声音，其中有支持也有反对的[1]。就该种现象及机电一体化改造进行优势分析发现其具有以下几种优势。

第一，智能化优势。对传统机械加工机床实施机电一体化改造的过程中会利用计算机控制软件，实现软件更新，在保障机电系统的基础上实现智能化操作。在改造的过程中利用智能化软件实现人操作和组合，具有自行判断、自行筛选等基本逻辑功能，从而实现人类自动控制危险因素的实际操作。因此，对传统机械加工机床实施机电一体化具有优化其智能化的作用。

第二，个性化优势。机电一体化智能化优势是传统机械加工基础改造的必然趋势[2]。近几年随着社会经济体制和经济结构的逐渐转变，企业和人们对事物个性化的需求逐渐增加，进一步提升了对机械加工的个性化需求。而机电一体化改造能够实现结合实际发展需求，满足消费者个性化加工。在产品生产的过程中其微控系统根据市场调研需求自主的对产品实施升级方案制定，以满足智能个性化产品优势。

第三，高速化优势。机电一体化改造的过程中对机床的运转速度改造是其中关键的一环。利用微控系统实现机床主轴转速的提升，可以在传统机械加工机床转速的基础上提高2倍左右，明前的加快了加工的速度，为整个机床加工生产效益的优化奠定了基础[3]。此外，随着纳米技术的逐渐应用，纳米机床机电一体化改造更是实现了高效率、高精度的机械加工。因此，机电一体化改造具有其高速化发展优势。

第四，绿色环保优势。机电一体化改造不仅能够在技术、效率、性能等上现传统机械加工机床优化，在其绿色环保上能够降低材料和燃料的使用，从而利用高新技术手段降低对环境的污染。随着绿色能源的创新和发展，以绿色能源为基础的机电一体化机械加工机床必将成为机械加工机床改造优化的主流趋势。

2 传统机械加工机床机电一体化改造注意点

针对实践工作中对传统机械加工机床机电一体化改造的工作经验，结合理论知识和内容，提出未来在传统机械机电一体化改造的过程中需要从以下几方面注意处理。

第一，在改造稳定性上。对传统机械加工机床实施改造的过程中需要在现有机械设备的基础上进行改造。由于传统的机械加工机床的加工一般采用的是焊接的方式，且材料的使用上一般是坚固的铸造件。经过改造之后需要将其改变为高性能和高精确度的结构。因此，在改造的过程中需要从其铸造件的性能出发，注重改造的整体性，在不破坏设备本身结构的基础上，保障机械加工机床的整体稳定性。

第二，在设备为维修操作山。对传统机械加工机床实施改造的过程中在其设备维修改造上为了进一步实现机电一体化操作，也会对其维修性能实施改造，为改造后机电一体化机械加工机床的日常使用和维护提供保障。因此，在其维修改造的过程中必须对其维修周期和故障诊断性能实施计算机信息处理和逻辑程序编制，以保障设备维修操作的安全性和高效性[4]。

第三，在技术运行改造上。在实施技术运行改造的过程中必须按照技术该噶发展方向速度对其进行改造，采用循序渐进的技术改造方案，从而保障实时提高设备自动化的效率和水平。在不断提升传统机械加工机床设备档次的基础上完成技术运行改造。尤其注意的是不能采用激进的方式进行技术运行改造，这样容易形成技术壁垒和技术脱档。

第四，在工作效率和质量改造上。针对传统机械加工机床的工作效率和工作质量改造是在设备技术改造的基础上实现的。因此，在其改造的过程中需要从精度、专业、生产三方面完成整体工作效率和工作质量改进，这样才能够保障传统机械加工机床在实现机电一体化的基础上，充分的发挥机电一体化工作效率和工作质量的提升。

第五，在改造成本上。针对改造成本实施成本控制也是传统机械加工机床机电一体化改造中需要注意的一点，可以采用分环节成本控制和材料成本控制的方式实现改造成本控制，在保障改造效率的前提下节约改造经费，降低企业成本，从未有效的提高机电一体化机械加工机床的市场竞争力。

3 总结

通过本文中对传统机械加工机床机电一体化改造的优势分析们能够看出，机械加工机电一体化是未来我国机械加工技术的发展的必然趋势。未来我国在传统机械加工机床机电一体化改造的过程中需要对其改造稳定性、设备维修操作、技术运行、工作效率和质量、改造成本等方面对其进行优化，从而实现智能化、高效率、高质量、高性能的改造，以促进我国机械加工行业的整体发展，为我国经济建设奠定基础。

参考文献：

[1]任敬卫.关于传统机械加工机床机电一体化改造的探析[J].时代教育，2016，19（01）：199.

[2]赵占军.浅析传统机械加工机床机电一体化改造[J].通讯世界，2015，03（03）：230-231.

[3]李锐通.针对传统机械设备加工机电一体化改造的分析[J].黑龙江科技信息，2016，26（04）：144.

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一、论文提纲.........................................1

二、内容摘要及关键词..................................2

三、正文............................................3-9

四、参考文献..........................................10

论文提纲

1、机电产品的优越性

2、机电一体化技术的应用

3、机电一体化技术的发展趋势

4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

内容摘要、关键词

摘要：随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展，机电一体化技术应用越来越广泛，机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今，我国的机电一体化已取得初步成效，其应用领域不断拓展，有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述，并展望其未来发展趋势。

关键词：机电一体化技术;应用;发展趋势

探究机电一体化的发展及应用

一、机电产品的优越性

与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能，可以减少和避免人身和设备事故，设备的使用安全性能明显提高。

（二）生产能力和工作质量提高

一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能，其灵敏度、精确度等都有很大提高，可以确保机械按照设计要求完动工作，减少人为者主观因素的影响。

（三）人机交流和复合功能进一步得到提升

一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术，减少了许多外延性的操作，更加方便、简单，人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能，能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。

二、机电一体化技术的应用

（一）数控机床

数控机床又称数字控制机床，是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明，机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑，不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率，同时还有助于加工性能多样化，以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中，机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利，这对提高管理效率，丰富数控机床种类极为重要。首先，可以削弱多台数控机床的排斥效应，为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次，用户可以按照实际生产需求，对操作管理进行自定义设计，大幅度提高了数控机床的智能化水平。

（二）分布式控制系统

机电一体化技术应用于分布式控制系统，可以针对性解决集中控制系统的不足。首先，便于分布式控制系统进行控制流程简化，提高操作稳定性，进而实现对多台主机的有效管控。其次，可以强化系统运行的安全管理。具体来讲，分布式系统与机电一体化技术的结合，有助于控制级别多样化，以便针对不同生产情况，主机可以进行不同的操作管理。同时，还可以化繁为简，优化在线生产以及生产计划等功能，大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。

（三）全自动照相机

全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术，根据光线条件、拍摄距离等，自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分，它们互相协作，是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路，同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。

（四）工业机器人

在工业生产过程中，危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免，这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此，人们结合机电一体化技术，利用机器人代替人工进行高危操作，以降低工人劳动强度以及作业危险性，有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史，有3个重要转折点：第一代机器人只能机械性重复简单工作，其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况，并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高，基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。

三、机电一体化技术的发展趋势

（一）人工智能

人工智能技术的迅猛发展，为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能，就是指机械设备拥有人脑思维能力，可以自主思考问题，并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比，第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时，学习能力也是人工智能技术的重中之重，可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。

（二）网络化

当今社会是信息化时代，网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用，可以强化机电一体化的远程管控质量，工作人员不需要对生产车间进行实时监控，就可以在任何时间、地点反馈生产信息，对生产规划进行动态管理，并根据实际情况，及时采取应对措施。

（三）模块化

实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而，由于市场上的机电一体化产品五花八门，且不同配件往往产于不同的制造厂商，导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时，模块化对产品标准提出了更严格的要求，真正实现产品模块化，并不容易。因此，相关人员应加大研发力度，充分调动一切可利用资源，不断拓展资金渠道，为部件接口统一化奠定坚实基础。

四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

为应对技术壁垒和反倾销，应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台，使政府的调控和监督作用难以有效发挥，行业协会的作用也很难到位，企业对国际标准或进口国标准等信息滞后，技术发展遇到壁垒。

五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

我国有许多产品没有建立统一的技术标准，存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识，使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。

要使我国的机电产品在国际上有一足之地，要完善技术标准和相关法规的建设。

六、结束语

综上所述，机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容，对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进，才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此，相关政府主管部门应健全制度体系，完善生产标准建设，积极拓展资金渠道，鼓励企业创新技术，促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃，为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。

参考文献

1、谢明扬，杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机，2018，49(09):144+148.

2、 关磊.基于PLC/单片机控制的光机电一体化系统的研究[J].现代职业教育，2018(07):190.

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关键词：锅炉；机电一体化；节能控制系统

中图分类号：TK3文献标识码：A

锅炉作为化工、炼油、发电等工业领域必不可少的动力设施，是保障工业生产持续进行的关键，中小型燃煤锅炉具有分布广、数量多、能耗消耗大等特点，并且自动化水平不高，如果负荷出现变动将难以控制操作，经常发生系统故障。此外，过去的系统控制方法仅限于节能减耗上，过度重视将燃烧效率提高，却将节电忽视了，由此，系统在节能方面仍具有一定潜力。下面将对锅炉机电一体化节能控制系统详细介绍。

1工艺控制要求

锅炉设备运行与操作较为复杂，并且调节对象繁多，很多工艺执行相互交叉、相互影响，一些简单的调节系统将不再适应设备运行要求，必须对调节方案充分考虑，站在全局角度考虑串级、比值以及前馈等内容，组合使用常规仪表时，必须明确各个仪器的使用规范与要求，由此，需使用带微机的可编程控制器实施调节。要想使机泵输出能量更稳定，将阀门与挡板截留压降低就要使用变压调速器作为执行机构取代挡板，进而实现降耗目标。电机的变频变压调速器由控制装置与微机共同组成，与调节器共同组成一个闭环的调节结构。锅炉控制过程更加复杂，主要分为两个方面，分别是汽包水位调节系统与经济燃烧控制系统，前者是锅炉生产工艺指标，如果控制不好液位将出现水汽分离，水分将被蒸汽带走，使锅炉烧坏，严重甚至会出现爆炸事故。锅炉燃烧系统需满足蒸汽负荷变化指标，又要具备较高的热效率，需结合以下几方面要求：对燃料量进行调节，使锅炉出品蒸汽压力维持稳定状态［1］；空气量与燃料量必须符合标准比例，具备更加良好的燃烧状态；送风量与引风量配合好，使炉膛负压维持不变。

2控制系统总体构成

锅炉机电一体化节能控制系统组成包括测量仪表一部、可编程调节器两台、变频、变压调节器各三台。测量检测仪表：测量检测仪表使用的目的是确保锅炉运行参数维持在标准信号内，参数变换成（2~6）V或者（0~12）mA。可控制系统使用的测量仪表能够检测蒸汽流量、水流量、压力、汽包水位以及炉膛负压参数等；可编程调节器的组成：以CS-910为例介绍可编程控制调节器运行原理，CPU是由一台7位单片微机处理器组成，还有15K的ROM、3KRAM，通信辅助电路与CPU相互串行使用，主要串行仪表工作总线，大部分仪表能够一起连接在总线上，与上位机一起结合起来通信传输，再将上位机上的通信修改成内部参数。要想使外部信息更顺利进入到CPU，需要对仪表设置，实现模拟输出、输入，还能转换A/D、D/A数字输入输出电路、键盘显示电路以及面板显示器等［2］。使用的仪表编程方法为模块化，这种编程方法更加便于掌握与操作。仪表自身具备可编程功能，能够对用户程序直接编写，若想在电池去掉后永久保持自动状态可使用固化程序，分为两种模块：运算功能模块、调节功能模块两种。在一台仪表中有四个调节功能模块。运算功能模块则有很多，比如，加减乘除、开方、高选、地选、高限、低限、变化率限制、折线函数、定时器、计数器等。

3机电一体化节能控制系统总体方案

控制系统分为锅炉运行、保护控制与公共设备控制；锅炉控制系统分为手动控制与自动控制两种，前者独立双线制能切换，可按照自动控制要求对控制程序进行编制，还可以使用键盘、鼠标编制控制程序，可以在锅炉房中进行控制。后者则依靠设置在开关柜上的按钮执行操作［3］。系统自动控制使用集中控制法，鼓风、引风、水泵等都使用智能控制法，相互协调、相互独立。具体控制方案如下所示：锅炉机电一体化燃烧控制系统。锅炉机电一体化燃烧控制系统需要借助引风实现运行，需对风量以及煤量需求量进行控制，此过程使用变频技术以及自动调节仪表、PID运算公式可以使锅炉气压值保持在-30~-30Pa区间内。此外，能够在压力作用下对锅炉燃烧系统进行调节，从而将鼓风降低，使锅炉燃烧状态达到最佳。鉴于控制系统操作基于自动化理念，通过煤量与锅炉燃烧的锅炉膛负压值进行调控，不需要人工干预，操作人员仅需要对煤量以及质量查看便可，能自动使锅炉达到最佳运行状态，锅炉燃烧控制系统框图。汽包水位控制。使用最新的PID模糊控制理论再借助恒频控制系统技术将新的产品开发出来，使之能够自动接收来自锅炉内部电平信号，还能将信号转化为一个标准的PID运算与延迟补偿器，此过程能产生一个新的信号实现对控制泵运转频率的调节，使泵转速更加稳定、高效。如果鼓电平过低，PID调节器能够自动对增长的泵进行调节，如果高出水平高度，PID控制器将使泵运行速度降低，使水量减少，进而维持水的恒定状态［4］。

一旦变频器出现故障，系统就会由两个频率控制能够迅速切换到原有的频率模式，实现锅炉运行的稳定状态。水池液位控制需对水池的具体水位进行检测，如果水池水位过低或者过高会自动发出警报，使水池水位控制在标准范围内。上位控制系统需要具备状态稳定的人机接口，能够对总机状态进行显示，还能分组显示、参数显示、电动屏幕显示、故障报警显示、报告显示、参数设定等；实时监测实际参数锅炉运行系统使系统显示到页面上；按照预定好的程序对数据进行监控，在预先设置好的基础上对锅炉设备操作进行调节［5］；锅炉机电一体化上位控制系统能提供处理算法，在运行参数基础上能自动将报告打印出来；使用TCP/IP协议远程监控计算机通信对端口信息平台集成访问，还能控制室内联网，锅炉房操作能及时将信息传输到控制中心；对权限系统注册表进行设置，使操作员的职责更加明确。尤其是使用固定口令对系统进行区分，接线员设置好屏幕，区分功能与外观，但是没有权限设置或者退出，能够将系统权利大大降低。对工程师来说则可以对参数设置，对退出系统进行设置。鉴于RTC工程师对控制结构做出了一些调整，改变将随时实现，并能将其存储在控制器联机中。

4结语

本文对锅炉机电一体化节能控制系统结构、设置以及节能系统控制方案进行了分析，随着节能理念的增强，锅炉机电一体化节能控制能够减少能源排放与浪费，实现生产的可持续进行。

参考文献

［1］魏林秀.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用［J］.中小企业管理与科技，2014（32）：179-180.

［2］孙继新，陈新.变频技术在锅炉机电一体化节能系统中的应用［J］.科技创新与应用，2014（6）：114.

［3］王进，李晓蕾，李振强，等.内窥式电动型高温炉窑火焰监控系统的设计与应用［J］.电子制作，2013（9）：46.

［4］李新成，杨笑峰，林海，等.多功能超声波自动探伤设备和检测方法——超声衍射时差法（TOFD）、阵列多探头分区A、B扫查组合技术对锅炉、压力容器、压力管道焊缝自动检测设备和方法研究［C］.//2010年特种设备安全国际论坛论文集，2010：299-304.

［5］李嘉，信薇.基于机电一体化技术进行分析［J］.世界家苑，2013（4）：248.

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关键词：知识密集型产业；可持续发展；创新能力；智能化；绿色化；就业

1 机械设计制造及其自动化的发展方向

机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体、多门技术学科相互渗透相互融合的产物，是在发展工程中逐步完善的一门新兴的边缘学科。实现机械自动化改变了工业的产品结构、技能结构并且使得机械工业的生产及管理发生了重大变化。

机械设计制造及其自动化专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业主产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才.

科学技术是第一生产力，随着科学技术的发展，机械设计及其自动化已经成为一门独特的新兴学科，那未来发展的方向如何？

我国从20世纪80年代开始进行机械设计及其自动化研究，但同美欧日特别是日本相比，距离很大，我国起步晚、发展程度低是一个毋庸置疑的社会事实，我国是世界上最大的发展中国家，因此，发展机械实际制造及其自动化应该与我国基本国情相适应。立足于基本国情，实现机械设计制造及其自动化的高效稳步发展。

1.1 把机械设计制造与机电一体化进行有效结合

机电一体化是机械自动化的高级形态，是机械工业发展的延伸，也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法，机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁，是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。

1.2 把机械设计制造与信息技术有机结合

现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分，随着信息技术的强大，机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异，但在我国，大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主，随着劳动力成本的上升，这些工厂面临市场的洗礼，实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合，可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来，实现我国从劳动密集型向知识密集型转型，增加企业抵抗市场洗牌的能力，增强抗风险能力。

1.3 在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化

同计算机一样，网络也成为人们生活的一部分，机械的制造、组装、推广都离不开网络，特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。

1.4 机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路

环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题，前些年，我们一味追求经济效益，牺牲了环境，现在我们正在品尝环境污染的恶果，特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看，我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型，发展见效快的低成本自动化技术，潜力大、前景好、投资不多、见效快，是比较符合我国现阶段的工业水平，但在发展过程中，要节约能源、减少耗材，走绿色化、可持续化之路，总之，经济不应该以环境作为代价。

1.5 机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力

理论是实践的基石，因此，在本专业的学习中，要注重对专业知识的学习，只有打下良好的专业基础，才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异，只具备良好的专业素质也是远远不够的，我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合，才能跟上科技发展的步伐。

机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工，本专业涉及范围较广，不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识，了解其科学前沿发展趋势。

2 机械设计制造及其自动化的发展前景

机械设计制造及其自动化涉及到很多专业，正如本论文所阐述的观点，本专业需要的机电一体化、网络计算机乃至环境保护有机结合，因此机械制造及其自动化专业要求学员利用一切能够利用的时间去学习、锻炼，到基层到工厂，在实践中发现自己理论上的不足和欠缺，只有把理论和实际工作经验完美结合，才能完成从理论到实践的“蜕化”。

现代社会，竞争最激烈的是人才的竞争，机械类专业的就业，除了教学、营销外，常见的还有生产总监、设备物流管理、开发机械产品、开发仪器乃至武器，甚至一些模具的设计制造，更有甚者CNC工程师等等， 中国加入世界贸易组织后，对机械方面的人才需求日益强烈，机械方面人才就要迎来复苏的春天。

自己的路需要自己去行走，自己的人生需要自己去拼搏，就业也是需要个人的兴趣和能力的，所谓“干一行爱一行”只有爱一行才能干好一行。

无论一个社会的文明发展到什么程度，都离不开机械制造，它是人类生活的物质基本保障，因此，在目前形势下，我国机械设计制造及其自动化的发展现状和前景都是非常好的行业。

参考文献：

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【论文摘要】中职学校培养的目的是输送生产第一线的技术工人，而中职生职业能力的高低决定其就业之路，因此，培养中职生的职业能力是职业教育可持续发展的必由之路。文章以机电一体化设备的组装与调试课程的实训教学实践为例，探讨在实训教学中培养、提升和强化学生职业能力的方法和具体措施。

1职业能力的基本内涵

职业能力是指从事具体职业活动时所需具有的能力，它包含专业能力、方法能力和社会能力。专业能力是指专业知识、专业技能和专项能力等与职业相关的基础能力，是职业活动得以进行的基本条件。方法能力包含了独立思考、分析判断与决策、获取与利用信息、创新和独立制订计划的能力等。社会能力则包含了组织协调、人际沟通、语言与书面表达能力，以及社会责任感和职业意识等。

2培养中职学生职业能力的目的

2．1利于学生学会从业

中职学校培养的是生产第一线的技术工人，所以要求中职生必须掌握某一特定职业所需要的实际能力，学会从业和做事。近年来，中职毕业生中相当一部分职业能力低，不能胜任从事的工作。为此，在实际教学中，教师应根据职业知识和技能的要求，注重对学生实际操作技能的训练，教会他们从业的能力和做事的本领，使学生毕业后能尽快地适应岗位工作的要求。

2．2利于学生学会生存

随着社会经济的快速发展，职业岗位呈现出新型性、替代性和不稳定性，这就要求从业者必须以稳定的心理素质来应对职业的变化与更替。在教学过程中，教师要重视学生综合素质的培养，鼓励学生走向社会、面对现实、完善自我，以及锻炼自己承受各种心理压力的能力，使学生具备在将来的职业生涯中正确处理各种关系，化解各种矛盾，提高适应及承担风险的能力。

2．3利于学生学会创新

当今时代是竞争激烈、人才辈出的时代，不断创新是其鲜明的特征。从业者只有不断创新，才会有更大的发展。所以在教学过程中，教师要重视对学生创新思维能力的培养，引导他们乐于学习、积极思考，使他们在将来的职业生涯中，具备勇于创新、勇于创造的能力。

3在实训教学中培养、提升和强化中职生的职业能力

众所周知，专业课具有较强的应用性和实践型，而实训教学是专业课程教学的重要环节。如何在实训教学中培养、提升和强化中职生的职业能力?笔者试图通过在机电一体化设备组装与调试课程实训教学中构建实践环节的3个平台来解答这一问题。

3．1搭建实训实习平台，培养学生的职业能力

由于学校扩招，入学门槛降低，中职生的基础普遍较差，但他们也有自己的特点：头脑灵活，好奇心强，有较强的动手操作能力。因此，教师应根据学生的特点，搭建实训实习平台，让学生在这一平台中得到充分的技能训练，使他们在就业时具有更强的适应性和竞争力。机电一体化设备组装与调试课程是广西理工职业技术学校这2年为了适应经济发展和企业人才需求的需要，以及进一步培养机电类学生掌握机电一体化设备的组装与调试的职业能力、培养参加全区和全国技能大赛的选手而开设的，教学内容融合了光电控制、气动控制、plc控制、变频器控制等技术的一门重要的专业课程。通过学习该课程，学生对所学的专业知识有了全面的认识和巩固，专业技能得到综合的训练及实践运用。

3．1．1学生专业能力的培养

机电一体化设备组装与调试课程要求学生能识读机械图纸和掌握机械安装工具及测量工具的正确使用方法，能绘制电气原理图并按图接线，能读懂气路图并连接气路，能根据要求设置变频器参数，按控制要求编制plc程序并调试。而学生这些专业能力的培养最终需通过实践环节的技能训练来实现。机电一体化设备组装与调试课程是应用技能竞赛设备——亚龙yl一235a型光机电一体化实训装置来进行实训教学的。该装置配置了生产实际中典型的皮带输送机、机械手、圆盘和分拣装置，承载了真实的生产性功能。它把机电类专业职业岗位的工作内容和现代企业需要的技术都融入装置中，职业性特点十分明显。因此，在这门课程的实训教学中，教师应按专业能力形成的规律采取“以项目为载体，任务引领，工作过程导向”的教学理念来进行教学，按照由简单到复杂，由单一到综合，由一般功能到特殊功能的循序渐进的原则，分3个阶段来组织实训项目和规划工作任务。

基础实训阶段：首先带学生到实训室观看实训装置，让学生感性认识实训装置的整体结构和元器件的组成。然后进行单一部件的拆装实训项目，包括圆盘、皮带输送机的安装与调整，机械手、分拣装置的安装与调试等工作实训，使学生了解和掌握实际生产中典型部件的基本结构、工作原理和安装调试方法。接着进行单一部件的plc编程实训，按照任务书中的控制要求，学生利用实训装置配置的plc进行编程，分别实现对圆盘供料、机械手搬运工件、皮带输送机送料、分拣装置分拣工件的单一部件的控制，使学生进一步掌握plc编程的方法、技巧和应用技术。

强化实训阶段：这一阶段是把2—3个单一部件进行组合，实现简单的组合控制功能。如：圆盘+机械手，人工落料+皮带输送机+分拣，圆盘+机械手+皮带输送机，机械手+皮带输送机+分拣等。

综合实训阶段：这一阶段则是把整个机电一体化装置所有部件进行组装和调试，并实现对整个设备的多种功能、多种工作方式的控制。

通过上述3个阶段的实训，学生从易到难，逐步了解和掌握机电一体化设备组装与调试技术，专业技能得到了充分训练，培养了学生的专业能力。

3．1．2学生方法能力的培养

在实训教学的过程中，让2~3个学生组成任务小组，在拿到教师发给的任务书后，以小组为单位，讨论和分析工作任务，搜索相关知识和信息，制订好完成任务的计划。在任务完成的过程中，小组成员分工合作，相互协调，及时地发现问题和解决问题。任务完成后，学生对自己完成工作的情况进行评定，对自己所负责的工作效果等方面进行分析和总结。在整个任务教学过程中，以学生为主体，教师为主导，教师起组织者、指导者的作用，引导学生学会思考，掌握发现、分析和解决问题的能力；利用任务这一主线，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，使学生的方法能力得到培养。

3．1．3学生社会能力的培养

任务小组的成员轮流担任小组长，负责组织小组成员分析讨论工作任务，并将制订好的工作计划用电子版的形式上交给指导教师，指导教师认真审核并提出修改意见。小组长根据指导教师审核后的工作计划，给小组成员布置任务。在任务的完成过程中，小组长负责沟通、协调和指挥小组成员进行工作。任务完成后，小组长组织小组成员对整个完成任务的过程进行分析，汇总后在全班同学面前进行总结。这样，每位学生在组织协调、人际沟通、语言与书面表达、社会责任感和职业意识等方面都得到了锻炼，培养了一定的社会能力。

3．2搭建技能比赛平台。提升学生的职业能力

“普通教育有高考，职业教育有大赛”的教育制度的设计和创新，使职业教育发展出现了令人鼓舞的局面。为了进一步推进职业教育的改革和发展，教育部提出定期举办职业院校技能大赛的要求。每年3月份，广西中职学校的技能大赛开幕，选拔出优秀选手代表广西于6月份参加全国的技能大赛。为了迎接广西中职学校的技能大赛，选拔出代表学校参赛的选手，广西理工职业技术学校于每年的1l一12月份，从班级到系部，利用校内自动化实训室举办各层次的机电一体化设备的组装与调试项目的技能比赛。通过宣传动员、培训辅导、初赛决赛、评分点评、表彰奖励等方式，让学生以较高的热情积极参与技能比赛。学生以2个同学组成团队参赛，由机电一体化设备组装与调试课程的任课教师负责指导参赛学生根据该项目的比赛规则，精心设计比赛内容、认真准备和参与比赛，并将学生的比赛成绩作为该课程的实训考核成绩计入期评成绩。通过多层次的比赛，进一步提高了学生的专业技能，增强了学生的安全意识、竞争意识和团结协作精神，锻炼了学生计划组织、交流沟通及分析和解决问题的能力，学生的职业能力得到了提升。

3．3搭建“校企合作”平台，强化学生的职业能力

“校企合作、工学结合”是我国职业教育改革与发展的方向。国务院关于大力发展职业教育的决定指出，要大力推行“校企合作、工学结合”的培养模式。实训教学不应局限于校内实训室，应“走出去，请进来”。广西理工职业技术学校这2年与富士康科技集团公司、海信电器集团公司等多家企业签订了校企合作的协议，企业派出技术人员到广西理工职业技术学校指导教师，培训学生，举办各种讲座，让学生了解企业的发展状况，了解企业的新产品、新设备、新工艺和新技术。广西理工职业技术学校也安排学生到企业去顶岗实习，让学生按照企业实际的生产要求参加工作实践，了解企业机电设备，获取实际工作经验。在实习期间，学生参与实际工作，培养了他们爱岗敬业、吃苦耐劳的精神，增强了对岗位、职业的感情，较早地接受企业文化的熏陶。同时，把理论和实践融为一体，学生的动手能力、独立完成工作的能力和应变能力等这些职业岗位能力得到了强化。

3．4实训教学改革成效

在机电一体化设备组装与调试课程实训教学中，通过搭建“实训实习、技能比赛、校企合作”3个平台，使学生的职业能力得到了培养、提升和强化，让实训教学取得了一定的成效。如：这2年，广西理工职业技术学校机电类学生得到了许多企业的青睐，就业率大幅提高；2010年广西理工职业技术学校派队参加广西的机电一体化设备组装与调试项目的比赛，获得了1个一等奖和1个二等奖的好成绩。