導語：如何才能寫好一篇機電一體化自動化，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】機電控制系統；自動控制技術；一體化設計

機電控制系統被制造業普遍運用，由于制造業不斷的發展，如今對機電控制系統的要求也就越發的高，為了跟得上這種高要求的發展，設計者需要將更廣泛的高科技元素融入其中，從而產生了自動化與一體化技術。

1 機電控制系統與自動控制系統的含義

1.1 機電控制系統內涵

機電控制系統的含義是指在無人參與情況下，運用控制設備將設備機器按照生產流程進行自動化預定設計運行操作。通過全方位的系統控制將控制對象和控制器相連接完成規定的目標。在機電控制系統中核心環節就是控制。在技術層面上來講，機電控制運用了傳感檢測、伺服傳動、通信以及自動控制等多項綜合性技術手段，在信息處理和計算機微電子等技術領域上也有相關的應用和涉及。通過涵蓋各方面的技術領域和技術理論最終形成四位一體的綜合性系統技術。機電控制系統通過遠程操控，管理人員運用計算機等網絡系統進行異地網絡平臺的實時操控。

1.2 自動控制系統

自動控制系統是指讓被控制對象按照預定的運行原理通過控制器的控制來進行自動的規律性運行。自動控制技術的核心是它所具有的實用性以及協調有效性等特征。自動控制系統依照控制內容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷和校正控制等方面。

2 機電一體化設計構想

作為機械制造業的大國，我國對機械產品的需求越來越高，在信息化發展的進程中，機械制造業逐漸的融入了一體化的思想，使得機電設備更好的為制造企業服務。我國是機械制造業發達國家，對機械產品的要求是特別高的，在信息化發展的過程中，機械制造業正向一體化思想逐步邁進，這就讓機電設備能夠在制造企業做出更多成就。機電一體化的理論起源日本，在這樣一理論指導下，日本設計出來功能一體化的設備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機結合，使得普通的機電設備供更為強大。機電一體化的理念逐漸的被世界各國所接受，并且在原有理論的基礎上融入了更多的動力元素，進而形成了目前的機電一體化設計系統。研究人員對該系統的進行了基本的邏輯構想，他們認為現代的機電一體化系統應該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎上，加進機械技術以及自動化控制技術，進而使得機電一體化系統具備優化配置項目的功能，使得系統的性能更加的優越。在設計機電一體化系統時，設計人員首先要對整個系統進行深入的研究分析，之后依據分析結果總結出設計方案的優缺點，最終設計出最佳的方案，方案完成之后還需要經過多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設計系統是否滿足要求，判定的標準就是該系統是否達到既定的目標，如果沒有達到還需要進行充分的設計優化。從某種程度上來說，機電一體化系統就是設計人員意識形態最好的體現，在該系統中，設計人員將自身的理念融入其中，最終形成實體。

3 機電一體化產品設計方案

機電產品的設計就是一項高難度的工作，所以機電一體化產品的設計的難度可想而知，其既是一項高精度的工作，同時也是一項綜合性要求高的工作，在設計過程中，設計人員及要掌握機電產品的相關理念，同時還需要掌握機電技術，兩者相互配合，進而完成最終的設計結果。此外，機電一體化設計工作還要求設計人員了解機械產品的各項參數要求，比如產品造價、精度要求等，另外，還有一點設計人員必須考慮，即市場的反應，設計的機電一體化產品必須以市場需求為準，否則難以在市場上立足，設計也會以失敗告終。一般情況下，機電一體化產品的設計可以劃分為兩步：第一步是開發設計，其設計的目標就是讓產品能夠達到性能要求；第二步是適應性設計，這一步主要是依據現有要求標準，對產品的細節以及功能進行完善，以使其性能得到最佳的優化。

4 機電一體化產品的設計方法

機電一體化產品的設計方法多樣，具體選擇哪種設計方法，主要是根據產品類型而定，通常情況下，設計人員主要是用三種設計方法，筆者總結如下：

4.1 取代法

該種設計方法一般情況下應用在電子線路中，其主要的功能就是代替機械式控制，以使機電產品更容易控制。傳統的產品控制系統通常時候機械控制機構，但是在機電一體化設計方案中，將其用電子線路來替換，控制效果如何主要與電力線路設計是否完成有一定關系。如果機電產品只有單純的依靠機械來運行，一般而言，只有單一機械能夠完成控制工作，而是用電子線路來控制之后，主要是應用先進的計算機設備來完成控制任務，在控制中，傳統的接觸式控制企業逐漸的被取代，變為變速裝備。這種設計既能夠是機電一體化產品質量得到有效的提升，同時其實用性也明顯的增強，與此同時，原有的機械機構也得到了相應的簡化，使其結構更加簡單易懂。這種設計方法與機電產品原有的結構基本上相同，因此改善起來更加容易，但是因為原有的機械產品限制明顯，在設計時無法真正的做到全新的改革。

4.2 整體設計法

該設計方法主要針對的是機械產品的電力部分以及機械部分，通過合理的設計將兩者有效結合，使其成為一個有機整體。為了能夠使機電產品性能高，價格相對低廉，則需要將上述兩個部分進行連接設計。整體設計方法是一種全新的設計理念，但是其并不摒棄所有的傳統設計理念，而是調出傳統思維，以一種全新的方式，設計出性能更加優良，質量更有保證的產品，這是該種設計方法所要達到的基本目標。

4.3 組合法

該種設計方法主要是將機械產品中所涉及到的各種功能模塊進行有效的組合，進而使其成為一體化系統。但是在組合設計時，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無法完成預期的任務，必須整體組合，才能使各個功能模塊的性能更優良，實現預期目標。這種設計方法，設計時間段，而且質量也能夠有所保證，并且制造成本相對來說也比較低，后期使用期間，生產與維修更為方便。

5 結束語

綜上所述，可知對機電控制系統自動控制技術與一體化設計進行探討非常必要，尤其是在技術高速發展的今天，一體化技術會成為機械制造業發展的主流，成為未來機械設計的主導，因此需要對其進行深入探討。

參考文獻：

[1]黎洪洲.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].信息系統工程，2013（8）.

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【關鍵詞】機電控制系統 自動控制技術 一體化設計

由于我國生產技術和生產力的不斷發展，生產規模也越來越大，因此自動化控制技術的應用越來越廣泛，已經成為人們生活和工作中不可或缺的部分。近年來，隨著電工電氣制造業、機床電氣業以及電子信息產品制造業等行業的發展，人們對機電一體化的關注度越來越高。

1 機電控制系統自動控制技術闡述

1.1 機電控制系統

機電控制系統是指在沒有人參與的情況下由機械、設備等按照人們設計好的方式運行實現生產，通過機電控制系統，可以將控制器和控制對象等各種部件組成在一起。在實現機電控制系統的過程中，運用到的技術組要包括信息處理技術、計算機技術、電力電子技術、微電子技術等，此外還會應用傳感檢測技術、通信技術、過程控制技術好自動化控制技術來實現，并且這種技術并不是單獨使用的，在機電控制的過程，需要將這些技術融合在一起形成綜合技術，然后才能實現機電控制系統。機電控制系統的出現為工業制造和工業生產帶來了很大的便捷，在很多領域和行業都得到了廣泛的應用，例如航海航空路英語和生產領域。對于機電控制系統，雖然是設備和儀器的控制過程，但是需要人進行遠程控制，管理人員主要通過計算機網絡對機電控制的各種儀器和設備進行控制，因此機電控制系統是在網絡平臺的基礎上發展起來的。

1.2 自涌刂萍際

自動控制技術是一種通過控制器對遠程的控制對象進行操作的一種技術方式，自動控制技術的理論基礎為自動控制原理，自動控制理論包括現代控制理論和經典控制理論，是由電器部件和機械部件等共同完成的，自動控制技術在自動控制系統中發揮著重要的角色。對于經典控制理論，研究對象是單變量的線性時不變系統，需要借助數學工具拉普拉斯變換，在頻率域采用數學函數傳遞的方法進行系統分析，在負反饋閉環系統中，利用自動調節器，對系統的中心環境進行自動調節。

對于現代控制理論，研究對象主要為非線性、多變量和時變系統，需要借助數學工具中的線性代數、矩陣論和集合論等進行研究，其研究對象主要為自適應控制、最優控制、隨機控制和魯棒控制，在時間域內，采用狀態控制的方法進行系統分析，通過對系統現在所處的環境以及狀態對其下一步的狀態進行預測，然后用狀態方程的對整個系統過程進行描述。

2 機電一體化設計方法

對于機電控制系統的一體化設計，常用的設計方法主要包括組合法、取代法和整體法。

2.1 組合法

組合法是通過整合功能模塊來實現設計的一種方法，在設計過程中，需要將具有不同功能的標準功能模塊組成成機電一體化系統。機電控制系統的一體化是為了實現其功能的多樣化，當利用簡單的電子或者機械已經不能順利完成制定的任務時，為了強化系統的功能性，可以將幾個不同功能模塊進行整合，形成一個具有多功能模塊的綜合系統，以實現其一體化設計，不同的功能模塊通過相互作用對系統進行設計。組合法在機電一體化設計中應用非常廣泛，尤其是在數控機床方面應用非常多，能夠取得良好的效果，表現出多種優勢，使數控機床的功能呈現出多樣化特點，有效提高產品質量。此外，采用組合法進行一體化設計，并不需要重新設計，而是將各種功能模塊整合在一起，因此一體化設計的周期比較短，設計過程比較簡便，應用非常廣泛。

2.2 取代法

取代法也是機電一體化設計的常用方法，在電子化產品的一體化設計中應用非常廣泛，取代法就是采用電子線路代替機械控制結構的設計方法。機械控制結構是工業生產的重要組成部分，但是采用機械控制結構完成生產任務，運行過程比較單一，因此運行生產的效率低下。而采用電子線路代替及系統控制結構，就能夠改變機械控制結構運行單一的缺陷，取得較好的效果。采用電子線路控制，整個過程需要分布進行。首先需要在微型的計算機或者控制器上編碼出電子線路的相應程序，這樣才能有效將電子線路和機械控制結構結合在一起，然后進行取代工作，接觸式控制器也可以采用凸輪和變速結構等代替。通過取代法，不僅能夠簡化傳統機械結構，同時還能夠實現一體化設計，不斷提升產品的性能和質量。

2.3 整體法

采用整體法設計機電一體化產品，是將電子部分和機械部分有機結合，充分利用電子技術和機械技術，從整體視角對機電一體化產品進行設計。這種基于整體的設計需要花費較大的時間，同時在設備成本上也更大，但是其由于是基于整體的設計，因此能夠表現出創新的產品設計理論，和傳統設計模式不同，可以全面提升機電一體化產品的性能和質量，體現出了設計過程的創新性。

三種不同設計法的比較見表1。

3 結語

機電控制系統在人們的生產活動中發揮著重要的作用，是一種融合多種技術的綜合性技術系統，在新時代下，人們對機電一體化的需求越來越大，機電一體化設計的方法主要有組合法、取代法和整體法，不同設計方法各有優勢，可以提高機械產品的性能和質量。

參考文獻

[1]黎洪洲.機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].信息系統工程，2013，17（08）：36-37.

[2]李進生.淺析機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].通信電源技術，2013，30（01）：73-74.

[3]潘六壽.淺析機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].黑龍江科技信息，2015，5（01）：59-59.

作者簡介

馬榮鴻（1995-），男，廣西壯族自治區人。現讀于重慶大學。

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關鍵詞:變電站綜合自動化､后臺監控系統､應注意的問題

0 前言

目前,變電站自動化系統已經廣泛應用于各級變電站,自動化程度高,運行狀態穩定,在實際運行中,充分發揮了技術先進､運行可靠的特點｡變電站自動化系統在變電站的廣泛應用,對變電站實現保護監控系統的升級換代､提高自動化程度､實現調度自動化和自動抄表､建設無人值班變電站和減人增效以及標準化管理等方面發揮了積極的､至關重要的作用｡

1 在實際運行中存在的問題

1.1 后臺監控機

(1) 是否設置后臺監控機｡

目前,關于在縣級變電站自動化系統或是小型變電站是否設置后臺監控機有兩種觀點: 一種是設置后臺監控機,一種是不設置后臺監控機｡前一種觀點是認為當前變電站仍然是有人值班或少人值班,設置后臺監控機便于現場監控和管理,便于監控保護系統的安裝和調試,便于保護定值的試驗､調整和事故記錄的查詢等; 后一種觀點是認為變電站將最終變成無人值班形式,故無需設置后臺監控機｡實際上,由于一次設備狀況以及舊的變電站改造等問題,有不少縣局尚未建立調度自動化系統和不能立即實現無人值班等原因,目前新建和改造的變電站很多仍然設置值班人員,既使以后能夠實現真正的無人值班,也還需較長一段時間,因此,從實際需要出發,變電站應設置后臺監控機,所以在訂購變電站自動化系統時,應同時訂購后臺監控機及相應監控軟件,防止不能滿足實際需要而重新訂購,增加投資｡

(2)后臺監控機應選擇工控機｡

由于后臺監控機要求時實長期連續運行,處理的數據量比較大,響應速度快,而且處在強電磁環境,所以一般普通計算機無法滿足要求,在選擇時應選擇高性能工控機｡高性能工控機能夠在強電磁環境工作,抗干擾性能強,能夠時實運行,硬件設備工作穩定性好,能夠滿足變電站后臺監控系統的要求｡目前在一些變電站,由于后臺監控機大量使用商用機､家用機和其它計算機,已經出現后臺監控機損壞而不能工作情況｡高性能工控機能夠保證變電站后臺監控系統的安全穩定運行｡

(3)后臺監控機運行管理｡

實踐表明,后臺監控機的運行管理工作十分重要｡在實際運行中,已經多次出現了后臺監控機由于人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作情況,有的變電站一年內就發生數次,多為人為原因引起,嚴重影響了變電站的整體運行｡因此,為防止這種情況發生,一是要制定變電站后臺監控機的運行和管理制度并嚴格執行,對值班人員進行約束,防止利用后臺監控機玩游戲､上網,防止私自使用軟盤和光盤使監控機感染病毒等,一旦發生人為原因引起的后臺監控機癱瘓情況,嚴格按制度處罰｡二是加強管理部門的定期和不定期檢查,發現問題,立即處理,不留后患｡三是設置操作系統和監控軟件密碼管理辦法,只有管理部門和變電站站長掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進入操作系統和啟動､停運監控軟件,防止使用后臺監控機的軟､硬件資源并遭到破壞｡四是用監控軟件封裝操作系統,監控軟件封裝操作系統是指當第一次啟動后臺監控機時,監控機自動啟動操作系統后繼續啟動監控軟件,直至啟動到監控軟件界面,如果停運監控軟件,需要輸入密碼,只有掌握密碼的人才能停運監控軟件,進入到操作系統｡目前,有一些變電站自動化系統的后臺監控軟件不具備這種功能,應與廠家技術人員共同解決｡監控軟件封裝操作系統功能在防止后臺監控機被別人使用和被破壞等方面是十分有效的｡在選擇后臺監控軟件時,應注意選擇具有這種功能的產品,提高后臺監控系統運行的安全可靠性｡

(4)后臺監控機應配置不間斷電源｡

在一些變電站中,沒有為后臺監控機配置不間斷電源,使用的是站用變交流電源｡使用站用變交流電源存在下列弊端: 一是當系統停電時,后臺監控機失去電源,不能工作; 二是占用變交流電壓波動較大,電壓質量有時不合格,有時電壓高,燒毀計算機,有時電壓低,計算機不能工作,不能給后臺監控機提供合格的電源; 三是當站用電中斷時,后臺監控機失去電源; 四是當10kV系統接地時,站用變交流電源受到嚴重的諧波干擾,影響后臺監控機的正常工作｡目前,一些廠家生產直流逆變交流的逆變器,以站內直流蓄電池為逆變器的直流電源,逆變交流后供給后臺監控機使用,容量選擇500-1000VA即可｡配置這種逆變器,不用另外購置直流蓄電池,節省投資,效果良好｡

(5)后臺監控系統中時實數據和事故記錄不能存儲｡

目前,有的變電站自動化系統的后臺監控系統,不能存儲時實數據和事故記錄｡隨著硬盤制作技術的不斷發展,大容量硬盤已經出現并廣泛應用,監控軟件應具有按照可選的時間間隔存儲時實數據的功能,應具有存儲事故記錄的功能,便于保存､查找､瀏覽和打印歷史數據和事故記錄｡

1.2 保護監控系統不具有故障濾波裝置

目前,在一些變電站的保護監控系統不具有故障濾波裝置｡作為變電站自動化系統,故障濾波裝置應是必備一種裝置,當配出線發生故障跳閘時,故障濾波裝置能夠記錄故障跳閘前后10或更多周波內電流的變化以及故障電流值,便于分析故障原因｡

1.3 保護監控系統的事故和預告音響信號

一些變電站的保護監控系統的事故和預告音響信號受后臺監控系統的控制,當后臺監控機不能工作時,事故和預告音響信號則不能發出,不能提示值班人員處理事故或故障,嚴重影響變電站的安全運行,這類情況已經發生幾次,造成PT燒毀,開關事故跳閘不知道｡

對于這種情況,應與廠家聯系,共同處理,將保護監控系統的事故和預告音響信號獨立出來,不受后臺監控系統控制,防止發生后臺監控機不工作時發不出保護事故和預告音響信號情況｡

1.4 保護監控系統遠動數據和信息的發送與接收處理

(1)遠動數據和信息的發送｡

一些變電站自動化系統的遠動數據和信息是通過后臺監控系統發送到調度主站,當后臺監控系統不能正常工作時,則遠動數據和信息的發送不能發送,這種方式不利于遠動數據和信息的發送,應在保護和監控系統的通訊單元直接向調度主站發送遠動數據和信息,不受后臺監控系統控制｡由于遠動數據和信息的發送受后臺監控系統的控制,已經有幾個變電站由于后臺監控機不能正常工作而停止向調度主站發送遠動數據和信息｡這種情況只能由生產廠家來給以處理｡

(2)遠動數據和信息發送､接收處理｡

目前,一些變電站自動化系統對遠動數據和信息的發送､接收處理能力不強,主要表現在: 不能上傳保護定值､主變檔位等,不能正確接收､處理調度主站的開關遙控操作､修改定值､主變調檔等功能｡由于這一問題的存在,對于變電站的自動化程度受到很大影響,不利于設備的遠程操作｡

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【關鍵詞】電力系統；調控一體化；應用研究

目前，電力系統中已經廣泛的應用調控一體化管理模式，經過實踐研究證明，采用調控一體化的管理模式，可以有效的優化人力資源配置，在降低運行人員勞動強度的基礎上，很大程度的提高了主配網運行管理水平，并且還可以提高電力系統運行管理的經濟性。

1 調控一體化概述

調控一體化是電網運行中非常重要的一種管理體系，它主要是一體化設置電網調度和變電監控，結合運行維護操作，從而有效的監控和維護電網調度。通過實踐研究表明，在電力系統自動化運行中應用調控一體化技術，可以在提高工作效率的基礎上，降低工作人員的勞動強度，明確的進行分工，讓電網安全可靠的運行。在傳統的管理模式下，電網調度中心需要負責很多的工作，比如電網的調度、監控、運行、維護等等，這樣雖然有著十分繁雜的工作，但是卻沒有進行明確均勻的分工，那么就會出現人力資源的浪費，并且不能有效的銜接其他部分的工作。隨著電網改革的逐步深入，電網規模越來越大，逐漸調整了電網結構，并且日趨復雜，在這種情況下，電力企業就需要提高服務質量，加快調控一體化的發展。從實質上來講，調控一體化技術的發展基礎就是傳統的管理模式，但是，相對于傳統的管理模式來講，調控一體化技術在分工方面更加的明確，比如電網的調度、變電站的監控和特殊情況下的緊急情況處理等是由電網調度中心來負責，而調度指令的分解和執行則是由運行維護站點來負責的。在調控一體化的管理模式下，各部門都明確自己的職責，在銜接方面也十分良好，調度中心可以集中的進行管理，資源的整合可以保證更加合理的利用資源，在建設監控一體化方面也具有十分積極的作用。

2 調控一體化系統的總體方案

要想在電力系統自動化運行中有效的應用調控一體化技術，首先就需要采用先進的技術來實現基礎數據平臺的建立，這個完善的平臺可以集成調度自動化的各項功能，這樣就可以建立各個模塊，并且在此基礎上進行投運和擴充等工作，同時，還需要對先進的應用軟件技術進行充分的利用，確保可以快捷的輸入。

硬件平臺建設：在設計調控一體化系統時，為了能夠有效的進行調度和監控，就需要對硬件構架進行合理的調整；同時，利用硬件系統的平臺來配置一些冗余配置，這樣可以讓系統運行更加的安全和可靠。我們通過對調控一體化系統的硬件結構進行研究發現，調度運行和監控運行是在同一個硬件平臺，系統可以有效的進行分區和分層，從而有效的進行調度，并且監視和控制系統的不同范圍；在這個系統中，可以優化配置全程的服務，并且將一體化配置應用在系統的數據采用和前置服務器方面，這樣就實現了共享資源的目的。

軟件構架的建設：軟件的構架是調控一體化構架中十分重要的一個方面，要想實施軟件的先進性和實用，就需要有一個統一的技術平臺，從而在設計和配置上來有效的優化模塊，更好的體現調控系統的智能化、開放化和靈活化。建設軟件構架包括很多方面的內容，比如報表服務、調度與監控一體化圖模庫的建設、圖形服務的一體化、數據服務的一體化和報警服務的一體化等等；通過建設軟件構架，可以更加靈活的配置現實應用功能，業務也有了針對性的信息功能，從而實現一體化的適應調度、靈活控制和運維操作。

3 調控一體化的應用

設備建模層：目前，還不能充分的應用電力自動化管理的二次設備描述的監控業務，那么就需要繼續的研究和開發，健全二次設備描述模型。因此，在設備建模層方面，兩次設備分析目前的電力自動化，應用面向對象的建模技術，建設為三個層次的模型，包括間隔層、站控層和設備層。還可以對設備層進行劃分，包括一次設備和二次設備，目前已經非常成熟的應用一次設備模型，比如間隔層、站控層等等。但是，二次設備模型應用范圍卻比較的狹窄，在裝置信號點和關聯測量點有應用，因此，就需要對二次設備模型進行完善，同時，建立完整的變電站信息模型。

SCBDA功能：SCBDA功能的主要目的是讓電力自動化管理系統的檢測和控制功能具有較高的性能，不斷的趨于完整，這個功能包括很多方面的內容，比如采集數據、通信數據、過濾數據以及計算和統計等等，然后還要建立支撐平臺，這樣可以有效的收集和保存SCBDA的歷史數據，并且實現其他的一些功能，比如事件的緊急處理、輸入輸出人工數據等等。

調控一體化系統關鍵技術：在電力系統自動化運行中應用調控一體化技術的過程中，為了能夠提高電力系統自動化管理水平，還需要更高質量的人機展示技術、自動化應用層技術以及信息分層技術等等。人機展示層中的調控一體化技術，需要充分的進行監控；在應用層中的調控一體化技術，需要充分的融合調度和監控功能，從而有效的分類各個功能、分流各種信息以及劃分責任分區等等。同時，還需要處理信息分層，在分類信息告警的基礎上，進行系統的備份、合并以及處理，有效的保護信息的安全，從而達到統一管理的目的。

4 結語

隨著電網發展速度的逐漸加快，電力自動化水平越來越高，調控一體化技術的應用范圍也越來越廣；調控一體化技術可以降低工作人員的勞動強度，提高工作的效率，并且讓電力運行變得更加的安全和可靠。但是，在實際應用中，難免會出現這樣那樣的問題，那么就需要及時的發現和研究，不斷的提高電力系統的管理水平。本文簡要分析了電力系統自動化運行中調控一體化技術的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

參考文獻：

[1]彭開濤，彭潔.淺析電力調度系統改造升級為調控一體化的應用[J].廣東科技，2013（3）.

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【關鍵詞】：電氣工程；自動化；存在問題；解決對策

【引言】：我國電氣工程的規模占據了非常重要的地位，為我國的國民生產總值的上升做出了巨大的貢獻，隨著現代化信息技術的出現，電氣工程自動化在一定程度上更是實現了我國電氣工程的高效運作。人們能夠投入更少的人力和物力達到更高的作用效果。

1、我國電氣工程及其自動化的現狀

我國目前的電氣工程自動化的發展速度是非常快的，在有著獨特的編成數據和軟件的基礎之上，人們能夠根據標準化的編成數據實現集成編寫，大大降低了工程所消耗的時間。

目前階段，我國電氣工程自動化技術的發展過程主要面向網絡數據的傳輸速度，隨著互聯網時代的逐漸發展，網絡數據的傳輸速度在不斷提升，當前電氣工程數據類型的逐步增加使得電氣工程及其自動化需要不斷的進行改革和創新。

2、我國電氣工程自動化存在的問題簡述

目前階段，我國電氣工程及其自動化技術在實際操作和運行過程中存在一系列的局限性和問題，主要表現為電氣節能以及質量控制兩大類別。

2.1電氣節能問題

我國現代化的電氣工程發展速度非常迅速，很多產業都是基于電氣工程及其自動化技術而存在的，一旦自動化技術在發展過程中出現了阻礙，那么會大大限制其他產業的發展。

而電氣工程及其自動化技術在實際運行過程中需要各種先進的設備儀器以及先進的技術手段來輔助完成，如果對于先進設備儀器沒有合理的控制好運轉周期和運行時間，那么極有可能大大增加能源的損耗。因此現代化的技術手段在實際運行過程中依然有著一定的局限性，便是電氣節能方面的問題。

有關電氣工程人員需要對電氣節能問題予以高度的重視，在管理的過程中保證基本的生產條件的基礎之上，盡可能的優化和調整自動化技術的能源損耗，實現企業的可持續發展。

2.2質量控制

隨著電氣工程的逐漸發展，我國電氣工程自動化企業的數量日益增多，而市場競爭力的逐步加強使得部分的企業會通過非法的途徑來獲取市場優勢。部分的企業在制造相應的芯片過程中會通過降低產品質量來贏取更多的客戶，比如說在一些微電子元件、計算機配件的生產過程中，雖然贏取了客戶，但是卻不利于企業的可持續發展；而如果在一些重要產業發展過程中采取這種管理生產方式，那么不僅會造成企業的名譽受到影響，甚至會影響到企業的生產安全。

因此電氣工程及其自動化技術的生產和發展需要基于良好的質量控制而存在，企業也應當對生產的過程加以有效的監管和管理，保證生產的有序化和標準化，進而提升我國電氣工程及其自動化技術的發展速度。

3、針對我國電氣工程及其自動化缺陷的處理措施

前面筆者對我國目前階段電氣工程及其自動化技術的發展局限性以及可能存在的問題進行了分析和探究。總結來說質量控制以及電氣節能技術一直以來都是影響我國電氣工程自動化技術發展的兩大因素。下面筆者針對這兩大問題主要來闡述有效的解決對策。

3.1構建全面的自動化體系

工程自動化的運行需要基于良好的自動化體系而存在的，企業只有構建了全面有效的自動化管理體系以及平臺，才能夠更好的實現目標。

相關電氣工程管理人員應當從電氣工程自動化的日常管理入手，一方面從各個設備的日常維護和維修工作進行，重視對精密設備儀器的維護和養護工作，保證養護工作的標準性，通過構建相應的制度要求來保證設備儀器養護工作的規范化。另一方面在設備運行過程中，相關的管理人員應當根據實際的情況制定相應的設備運轉體系，通過合理的控制設備的運行情況或選擇恰當的設備運行方案等來達到最優化的節能效果，實現企業的可持續發展。

3.2重視網絡結構的應用

電氣工程及其自動化技術最重要的問題便是網絡結構的應用。網絡結構意味著信息數據的交換與共享，電氣工程自動化技術基于良好的網絡結構而運行能夠實現高效的信息共享，與其他的產業和領域的自動化技術和水平相結合，能夠實現電氣工程的更好更快發展，同時也能夠更好的實現對電氣工程設備的監管和控制。

對網絡結構的優化和設計還能夠有助于提升電氣工程的信息傳輸速度，使得工程自動化在發展的過程中立足于準確的數據傳遞而存在，實現數據的關聯效果。

3.3 重視節能設計

電氣工程及其自動化技術在實際發展的過程中需要重視節能方面的設計，電氣工程及其自動化技術的影響范疇非常廣泛，各行各業都有涉獵，因此保證電氣工程自動化技術的節能設計將有助于企業的可持續發展。【1】

比如說，目前我國照明系統在大型企業當中占據了重要的能源損耗角色，很多企業照明系統耗費了大量的能源，而這些照明系統往往沒有有效的發揮出作用效果，很多情況下都是在做無用功。因此針對照明系y存在的局限性，企業應當根據充分的借助自然環境的因素和效果，在設計的過程中將自然因素考慮在內，進而將照明系統的設計符合節能設計的標準，使其能夠達到可持續發展的標準和要求。【2】

3.4 重視人員素質和管理能力的提升

電氣工程自動化技術的發展還需要立足于良好的管理人員和技術人員，因此企業應當重視對人員的培養工作，定期的開展相應的講座來幫助企業內部人員更好的了解與時俱進的技術發展，在應對一些技術上的難題過程中能夠采取有效措施處理，實現電氣工程自動化技術的有效發展。【3】

總結

綜合上文所述，本文筆者主要從當前我國電氣工程自動化技術發展過程中存在的局限性以及具體的解決對策入手進行分析探究。總結來說電氣工程自動化技術的發展模式以及現狀對于企業的生產等起到了非常重要的作用，不僅決定著企業的經濟效益，同時也奠定了企業的市場競爭地位。企業在電氣工程自動化技術的管理和實施中，應當充分的發揮其作用，同時降低不必要的能源損耗。

【參考文獻】：

[1] 閆書暢.基于電氣工程自動化的智能化技術應用探討[J].科技創新導報，2013，（27）：96.

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[關鍵詞]同期合閘　、VQC、備用電源自動投入、小電流接地系統的接地選線

1　同期合閘

1.1概要說明

同期合閘是變電站中經常遇到的操作，對減小沖擊，提高系統穩定性具有重要作用。同期的條件有三點：頻差、壓差、角差合格。

同期要求為安全、準確、快速。三個條件中安全最重要，同期裝置必須有完善的閉鎖功能，寧拒動不誤動。對差頻同期，在系統角差為0時合閘，對系統的沖擊最小；電廠中作為發電機的并網，快速性也很重要，捕捉第一次0角度合閘可以節省大量能源。

1.2　環網并列與差頻同期

差頻同期是指兩個沒有電氣聯系的兩個系統的并列，包括發電機的并網及兩個無聯系電網的并列；兩側的頻率不同，有可能捕捉到0角度合閘時機。環網并列是指兩個本已有電氣聯接的系統，再在該點增加一個聯絡開關；兩側頻率相同，相角差即為系統在這兩點之間的功角，該角度在網絡拓撲及負荷沒有大變動時基本保持不變。

國內有的稱之為檢同期與捕捉同期，有的稱之檢同期與準同期，有的叫同頻同期與差頻同期。兩個系統若頻率相差在測量誤差范圍內，是同頻，但卻不能按同網來同期，為了物理概念上的清晰，本文定義這兩種方式為環網并列與差頻同期。

差頻同期的目標是捕捉第一次的零相角差時機合閘，即自動準同期；環網并列相角差為兩端的功角，僅是一個壓差和功角的閉鎖功能。

1.3　同期遙控方式及自適應識別

環網并列和差頻同期的要求不同。裝置雖然可以自適應地判斷出是同頻還是差頻，但對頻差很小的系統，這樣作意味著犧牲一些時間來判斷，會對合閘的時機帶來延誤。而調度員是了解系統的運行結構的，知道欲合閘的斷路器是處于同頻還是差頻同期的位置，在發命令的時候即區分開同頻同期、差頻同期、遙控合閘命令會更好。裝置的自動識別功能，是指在合閘命令下發后，自動判斷是差頻、同頻還是無壓狀態，并由不同的約束條件進行操作。

1.4　合閘導前時間的計算

裝置出口到斷路器合上閘的動作時間，它的準確獲得直接關系到同期點角差的準確性。常規方法是通過開入量的方式，即通過接入斷路器的輔助接點，來計算發出合閘令到該信號變位的時間。該方法思路直接，容易實現；但問題是當斷路器合上電流的時刻與輔助接點變位不一致的時差會引入誤差，另外要接點抖動也影響精度。

本文提出一種模擬量檢測導前時間的方法，即用電流的從無到有的檢測。若采樣裝置采樣速率能達到64點/周波（DF1700模塊采樣速率），則時間分辨率約為0.3毫秒，可以滿足要求。這種方法要求引入電流的檢測，分布式的同期系統一般是將同期功能融合在斷路器的測控單元中，能滿足這種要求。該方法物理概念更為清晰：從無流變為有流（而不是輔助接點變位）時，才算真正合閘成功。

1.5同期算法

同期是一項可靠性要求極高的操作。誤動時的大角度合閘會給發電機及系統帶來很大的沖擊，降低發電機的使用壽命，或是帶來系統的振蕩及解列。而延誤第一次最佳同期時期也是要盡量防止的。因此必須考慮高可靠性、高精度、多級閉鎖、快速的控制算法與措施。

從裝置可靠性上考慮，有的廠家采用雙微機控制的方式，是一種好的思路。也可用硬件上的其它方法。算法上多重化計算及閉鎖也很重要。

計算方法大體有兩種，一是硬件整形脈沖比相的方法，一是通過采樣點比較幅值和相位的方法。兩種方法各有利弊，互相配合能產生完善而穩定的效果。

2　電壓無功綜合自動控制

2.1　VQC控制特性及控制模式的思考

相對于同期合閘，VQC則是一個時刻運行的、以整個變電站為對象的、相對慢速的一個控制系統。其控制策略復雜，對出口的實時性要求不高，但對閉鎖的響應要求快速、完備。

現有站內VQC實現方式基本有3種：后臺軟件VQC、主控單元網絡VQC、獨立硬件的VQC。

后臺軟件VQC：將控制策略全部放在后臺監控主機中，通過間隔層的測控單元獲取數據，微機中VQC軟件根據實時數據判斷并發控制命令，由相應測控單元執行。優點是人機界面友好，方便調試和維護。

主控單元網絡VQC系統：將控制核心下放到間隔層，由單獨的CPU完成，但其IO的輸入輸出仍由間隔層IO測控模塊完成。優點網絡數據的得到更直接了一層，閉鎖的速度較第一種方式快了一些。但界面一般較差，維護和設置不會太輕松。

獨立硬件VQC系統：不依賴其他裝置，本身溶輸入輸出與策略判斷為一體。好處是閉鎖的速度最快，從閉鎖的角度講可靠性最高。但問題是需要重復鋪設大量的電纜，信號重復采集。

現在的問題是：用戶選擇時，既覺得獨立硬件的VQC系統造價高、多拉電纜，又擔心網絡型VQC產品的可靠性：VQC對對閉鎖的速度要求高。網絡型VQC的問題是，當發出控制出口命令后，這時發生可主變保護或電容器保護動作等需閉鎖的情況，無法彌補這個時間差。

換一個思路思考：把控制策略放在PC機中，而把閉鎖策略放在相應的測控單元中。即后臺控制+閉鎖，間隔層閉鎖。通過軟PLC功能將需要的閉鎖條件輸入IO裝置中，對后臺發來的控制命令不是即刻執行，而是通過自身的閉鎖邏輯檢查，出口條件滿足才能出口，這樣既保證了實時的閉鎖速度，又保證了后臺策略的豐富。

對于以上三種方式是對電站內實現VQC的方法，但實際應用過程中有的局內不使站內單獨VQC系統，因它是在站內單獨的調節，往往滿足不了系統要求，存在一定弊端，常使用系統綜合電壓無功自動調節，在調度自動化端實現，來調節整個系統的無功優化組合。

2.2　運行方式的自動識別

變電站運行方式會隨著負荷和設備狀況調整，這樣就要求VQC要自適應跟隨運行方式的改變，作出不同的控制策略。對不同的變壓器組數、不同的一次接線方式，由母聯、分段、橋開關、變壓器的組合可以有多種接線方式，不同方式控制策略是不同的，這里面有一個模式識別的問題。

本文提出的識別方法不僅應包括母聯、分段等的輔助接點的開入量；還包括母聯、分段上的電流、相角等交流量。

2.3　全網無功電壓控制

無功調控從本質上說是個全網的問題，而不是變電站的問題。建立在破壞網中其他部分無功基礎上的本站平衡并不正確。無功電壓控制追求的應該是全網的最優解，而不是某個站的最優解。各自為政的VQC調節，會造成多次調節或同時調節。在通信可靠保證的前提下，應該配合將全網VQC作在地、縣調度自動系統中，即節省投資，又符合電網實際情況。

3　備用電源自動投入

3.1　可編程PLC功能的應用

由于備自投方式較多，不可能每種情況作一種裝置，這就要采用相同硬件基礎上的軟件PLC功能：通過裝置內嵌的PLC解釋軟件解釋由外部對自投邏輯的重新編排，現場可設置

3.2　廠用電快速備自投

在火電廠中具有大量大容量的廠用機械電動機的廠用電切換過程中，備投就是一個快速備自投的問題。在工作電源消失后，大容量的旋轉機械使得母線上電壓的衰減是個逐漸下降的過程，并不是立即消失。由于電動機群在惰性作用，殘壓的幅值和頻率是變化的，備用電源投入中，也存在一個最佳合閘時機的問題。一般最佳投入時間為失電后第一次的30゜角差范圍內，對裝置來說快速的處理器DSP及快速出口繼電器的選擇就很重要了。在失去第一次快速備自投入的機會后，等待下一次合閘時機就又是同期的問題了。

4　小電流接地系統的接地選線

100%的準確選線是個困擾多年的難題。常規的集中式的選線裝置的問題是：1、多拉電纜；2、可能要改造CT；3、只引入零序電流，分析要素少，準確度低；4、不符合變電站自動化分布式的設計思想。將其做成分布式的應該會更好。

中性點經消弧線圈接地系統，零序電流與零序電壓的夾角方向沒有明確的反向關系，較難檢測；5次諧波方法又存在信號小、信噪比低，準確度差的問題。

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機電一體化技術是將機械和微電子技術結合的一門新興技術，機電一體化實現了機械的高度自動化、智能化和人性化，提升了機械設備的工作效率。機電一體化作為計算機技術在機械設備中應用的體現，是促進機械設備自動化水平提升的有效手段。因此，機電一體化在工程機械中的應用，不僅是未來工程機械現代化發展的必然趨勢，也是人們對提升工程機械經濟性、可靠性和安全性的需求。

1機電一體化在工程機械中的應用現狀

我國在80年代初就開始了對機電一體化在工程機械中的應用技術進行研究，經過幾十年的技術研究和發展，雖然我國機電一體化在工程機械技術方面取得了長足的進步，但機電一體化在工程機械中的技術應用于發達國家還有著很大的差距。隨著我國改革開放以來經濟發展速度的加快，現如今我國工程機械的機電一體化程度已經不能滿足工程需要。近年來，我國計算機和智能控制技術的蓬勃發展，給機電一體化技術在工程機械中的應用帶來了新的發展機遇。隨著社會和國家對機械設備機電一體化的逐漸重視，我國工程設備機電一體化技術發展已經到了黃金時期。雖然我國微電腦工程機械控制技術相比于國外仍然有所不足，但隨著機電一體化技術在工程機械中的不斷發展、應用和實踐，我國工程機械必然會越來越自動化、智能化和現代化，為我國社會和經濟的發展貢獻力量。

2機電一體化在工程機械中的應用優勢

2.1提高產品的使用性能

機電一體化在工程機械中的技術應用，能夠改變儀表顯示方法并利用微電腦實現對工程機械的自動或半自動控制，傳統顯示儀表被數字儀表代替，能夠使機械工程的儀表顯示更加直觀，方便操作人員的操作。利用微電腦代替傳統工程機械的部分人工控制功能，能夠減少工程機械的人工操作量，使工程機械的操作更加簡單。機電一體化在工程機械中的技術應用，實現了工程機械的智能化自動控制，提升了工程機械的使用性能，提高了工程機械的工作效率。

2.2工程機械的調試和養護更加簡便

機電一體化在工程機械中的應用，能夠在不拆機檢查的前提下，利用機電一體化的自檢系統實現對工程機械的檢修和調整。利用工程機械機電一體化工作參數的自我調整功能，還能夠實現對工程設備工作模式的設計和切換，從而實現工程機械根據不同的工程特點自動或半自動的選擇工作模式，提升工程機械在不同工程中的使用效果。

2.3提升工程設備的安全性能

應用機電一體化技術的工程機械，相比于傳統的工程機械，具有自動報警、監控和自動狀態修復功能。由于工程機械在工程項目中普遍工作量較重，工程機械內部部件磨損嚴重，因而工程機械的某些部件由于持續工作時間過長或過度勞損很容易發生問題。應用機電一體化的工程設備，能夠隨時對工作中容易發生疲勞的部件有效監控，當這些部件過度勞損并可能導致機械故障時自動調整工作狀態或及時發出警報，實現對工程設備的保護。

3機電一體化在工程機械中的技術應用

3.1電子監控、自動報警和故障自診在工程機械中的應用

工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等的運行狀態出現故障將導致工程機械不能正常使用。如果不能輕易分辨工程機械的故障所發生的部位不但會耽誤工程的進展而且還需要投入更多的人力和物力來用于維修。機電一體化用于工程機械中實現了其電子監控、自動報警及故障自診的功能。當工程機械的任何部位發揮不靈活或者產生故障時，電子控制系統不僅能做出自動報警，還能準確地指出工程機械故障所發生的部位。機電一體化給工程機械所帶來的該功能，還能幫助駕駛員緩解工作緊迫感，提高工程機械的工作效率。

3.2機電一體化用于柴油機的自動控制

工程機械由于對機械功率要求較高，因而普遍采用柴油機作為工程機械的動力核心。機電一體化在柴油機控制中的應用，能夠有效的提升柴油機的經濟型和動力性，并降低柴油機排放的廢氣量。傳統的柴油機優化，將精力放在了提高柴油機的燃油耗率和降低柴油機污染物等級上。利用機電一體化系統對柴油機進行控制，能夠使柴油機根據工程機械的運行狀態合理調整柴油機的工作狀態，實現對柴油機調速器和油門的自動控制，并實現柴油機的自動啟停和自動升溫控制等，機電一體化對柴油機工作狀態的自動控制能夠有效的提升柴油機的經濟指標，并在滿足工程對工程機械的功率要求的前提下實現降低排放指標的目的。

3.3機電一體化在工程機械中的應用能夠實現工程作業的全自動化或半自動化

工程機械的自動化和智能化，是工程機械發展的趨勢，為了提升工程機械的工作效率，為工程建設貢獻力量，我們必須提升工程機械的自動化水平。機電一體化在工程機械中的應用，能夠有效的提升工程機械的自動化水平，減少操作人員操作失誤對工程建設的質量影響，在提高工作效率的前提上實現工程建設精度的提高。目前，專門研究和生產工程機械的單位，不約而同的將機電一體化在工程機械中的應用作為工程設備制造的發展重點，并成功推出了許多自動化、半自動化的工程機械設備。國內常用的工程機械中大部分已經普及了機電一體化系統，比如說挖掘機、推土機等都有了電子系統控制的自動變速箱，這種自動變速箱能夠對發動機的功率有效控制，提高了燃油的經濟型并減少了人工操作。

4結論

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關鍵詞：傳感器；檢測技術；機電一體化；應用

目前機電一體化系統已經成為機械生產的主要發展趨勢，其是在機械生產技術與電子技術的共同作用下完成的一種新的產品。實現機電一體化，能夠在很大程度上提高機械設備的自動化性能，使其以更高的效率來完成各項作業，促進生產力水平的提高。而在機電一體化產品的自動化運行中，傳感器是一種非常重要的組成部分，其與檢測技術一起，保證了機電設備的自動控制和自動調節功能得以實現。以下本文重點來談談其具體應用。

1 傳感器在機電一體化系統中的作用地位和種類

一般來講，機電一體化系統結構大都是由多個模塊組成，其中測量模塊就是其中較為重要的組成部分，由傳感器、調理電路和變換電路等構成。其在系統結構中所發揮的作用是采集信息，包括機電一體化系統的運行狀態和系統行為的信息。在該模塊中，輸入參數是確定機械結構模塊性能的物理參數，例如，強度、壓力、位移、速度、力（力矩）以及變形等。輸出參數是被測量的特征參數，如電壓、電流、相位、頻率等。系統對測量模塊的要求，就是不失真地反映被測物理參數的時間變化曲線。這里包含了分辨率、精度、線性范圍、動態響應等一系列技術指標。而無論是輸入參數，或是輸出參數，都必須要用到傳感器來實現信息采集與傳遞。因此可以說，傳感器在機電一體化系統中的地位作用是非常重要的，相當于人的感受器官，在運行中傳感器要能夠非常快速精準的采集到各種信息，并且還要能夠保證在惡劣的環境條件下也可以精準快速的采集相關信息，這是一個高水平機電一體化系統的基本要求。因為如果傳感器無法正常工作，就無法采集信息，系統的自動檢測功能就會缺失，這樣就會直接影響到系統的信息處理功能和控制決策功能，機電一體化的作用就無法充分發揮出來。

目前機電一體化中的傳感器種類較多，按照其測量對象的不同可以分為內部信息傳感器和外部信息傳感器兩種。其中內部信息傳感器主要檢測系統內部的位置、速度、力、力矩、溫度以及異常變化。外部信息傳感器主要檢測系統的外部環境狀態，他有與人體五種感官相對應的接觸式和非接觸式。如接觸式的觸覺傳感器等。

2 傳感器在機電一體化系統中的應用

傳感器是左右機電一體化系統（或產品）發展的重要技術之一，廣泛應用于各種自動化產品之中：工業機器人之所以能夠準確操作，是因為他能夠通過各種傳感器來準確感知自身、操作對象及作業環境的狀態，包括：其自身狀態信息的獲取通過內部傳感器（位置、位移、速度、加速度等）來完成、操作對象與外部環境的感知通過外部傳感器來實現，這個過程非常重要，足以為機器人控制提供反饋信息。通常微動開關、光電開關、電渦流等傳感器安裝在機器人的每個關節上進行零位和極限位置的檢測，前者保證機器人的重復定位精度和軌跡精度，后者則起保護機器人和安全動作的作用。位移傳感器一般也都安裝在機器人的各關節上，用于檢測機器人各關節的位移量，作為位置控制信息。速度、加速度傳感器用來實現機器人各關節的速度閉環控制和加速度控制。觸覺傳感器裝設在機器人腕、手爪等部位，通過觸覺確認對象的位置從而修正手爪的位置以便能準確地抓住對象物。

CNC機床和MC加工中心是由計算機控制的多功能自動化機床，在實現其閉環控制的過程中，大量運用了位移（位置）、速度、限位及零位檢測傳感器，通過檢測機床各軸的移動位置和速度進行位置數顯、位置反饋和速度反饋，以提高運動精度和動態性能。

汽車的機電一體化要求用自動控制系統取代純機械式控制部件，這不僅僅是體現在發動機上，為了更全而地改善汽車性能，增加人性化服務功能，降低油耗，減少排氣污染，提高行駛安全性、可靠性、操作方便和舒適性，先進的檢測和控制技術已經擴大到了汽車全身。在其所有重點控制系統中，必不可少地使用了曲軸位置傳感器、吸氣及冷卻水溫度傳感器、壓力傳感器、氧氣傳感器等各種傳感器。

3 傳感檢測技術在機電一體化系統中的應用前景

與傳感器相同，傳感檢測技術同樣在機電一體化系統中發揮著重要作用，其主要作用在系統的自動控制和自動調節環境兩個環節，該技術的應用水平高低直接影響著機電一體化系統運行水平的高低。因此，在機電一體化系統中，必須要合理的利用傳感檢測技術，只有充分發揮檢測技術的作用，才能準確快速的檢測出各個被控對象的所有參數信息情況，才能便于系統更好的得到控制。

可以說，傳感檢測技術是機電自動化發展中不可缺少的重要技術，是所有自動化方面的研究基礎，其不但在工程技術研究方面發揮重要作用，在基礎科學中也處于關鍵地位。因為在很多基礎科學中的研究中，傳感檢測技術若得到提升，就會使傳感器更加靈敏，從而能夠捕捉到更多新的信息，為突破該領域技術提供了關鍵條件。也正是因為如此，有專家認為，傳感器和傳感檢測技術就是支撐現代科學技術的重要依據和發展條件，所以我們應該進一步深入的研究傳感檢測技術，使傳感器的功能得以完善，傳感檢測技術的應用更加靈活高效。

目前，傳感檢測技術已經成為機電一體化領域中不可缺少的重要因素，并在多個生產領域和生活領域中得到了廣泛應用。在一些自動化水平較高的設備或裝置中，都匯集了大量的傳感檢測技術。例如各種儀器設備、家電、辦公自動化設備、工廠自動化中的計算機集成制造系統、CNC機床、加工中心、大型發電機組、軋鋼生產線、汽車的機電一體化系統等等，甚至在一些國防領域的尖端武器裝備中也都使用了傳感器和傳感檢測技術。不僅如此，相信隨著現代科技水平的不斷提升，傳感檢測技術還將會進一步的得到完善，并在更多的行業領域中發揮作用，促進現代文明的快速發展。

結束語

總之，機電一體化已然成為未來機械行業的必然發展趨勢，在機電一體化的發展進程中，加強對傳感器和傳感檢測技術的研究是非常有必要的，這是因為傳感器是決定機電一體化系統自動化水平的關鍵，只有傳感器保持較高的靈敏度和較強的信息采集能力，才能使機電一體化系統等其他功能模塊正常發揮作用，從而提高機電一體化系統的運行效率和質量。

參考文獻

[1]張偉亮.機電技術中傳感器技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2014（06）.

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關鍵詞：機電一體化；電力系統；變壓器；用電安全；智能化水平 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）19-0052-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.19.024

電力系統的穩定是保障人們用電安全的關鍵因素，隨著社會經濟的不斷發展，電力系統機電一體化要求逐漸加大，電力系統智能化水平逐漸提高。因此，國家應該加強對電力企業的扶持力度，電力企業和發電站應該提升電氣設備的機械化程度，加強對機電一體化人才的培養。電力設備的運用不僅可以大大提升電力系統的工作效率，還可以促使電力系統走向數字化、系統化、智能化、自動化，實現電力系統機電一體化。

1 機電一體化概述

隨著科學技術的進步和信息技術在電力系統中的廣泛運用，電力系統逐步走向數字化、智能化、系統化、機電一體化。技術和產品是機電一體化的兩大核心內容。其中技術是指計算機技術、自動調控技術、機械技術以及其他新型技術的有機組合，這些技術的組合能夠大大提高機電機械設備智能化水平。產品是指電器、電子零件品、機械設備等，比如辦公用品類產品、家用電器類產品。機電一體化是現代信息技術的外在表現，是現階段提高電力系統智能化水平的關鍵因素。隨著機電一體化在電力系統中的廣泛滲透，其作用和功能逐漸凸顯，對于提高電力系統的智能化操作水平和保障電力系統的穩定性具有積極的影響。

2 機電一體化和電力系統分析

2.1 電氣設備是機電一體化的產物

發電機、變壓器是電力系統中的核心組成部分，是機電一體化的產物。其中發電機在電力系統中的功能是提高電氣設備的工作效率。而發電機與變壓器之間存在密切關系，將發電機輸出電壓進行調整的變壓器，可以承擔電能電壓的負荷力，作為輸電線路的重要部分。發電機、變壓器、電動機、繼電器和無功補償裝置等各種具有保護功能裝置的設計、制造都離不開機電一體化。由此可見，電氣設備是機電一體化的產物。

2.2 機電一體化在電力系統中占據主導地位

電力系統是一個系統化、科學化的系統，但是電力系統涉及的內容比較廣，要想保障電力系統在實際運行與工作中的協調性，其難度系數較大。隨著現代信息技術的不斷發展，電力系統中的變電站、發電站、用戶管理、輸電配送網絡管理等方面都在不同程度上用到了自動控制。例如生產中的自動檢測、設置安全保護系統保護相關元件、運用計算機自動檢測和管理用戶用電情況、網絡數據和信息的自動化儲存和傳輸等。將現代信息技術引入電力系統的生產、運輸與管理等各個環節，不僅可以提高電力系統的穩定性和安全性，還可以促使經濟效率最大化的實現。

2.2.1 信息傳輸的自動化。發電廠、配電所、變電站和調度中心作為電力系統的四大核心要素，它們之間的信息傳輸是否準確和及時是影響整個電力系統安全與穩定的關鍵因素，因此做好電能在生產、傳輸過程中的調度、保護、控制、調節、測量工作是有效減少電力系統安全事故發生率的重要措施之一，也是提高用戶用電管理水平的重要因素。將機電一體化與電力系統中的信息傳輸系統進行有機結合，不僅可以保證相關信息在第一時間傳遞給各個部門，確保信息的及時性和準確性，還可以實現各部門之間交流與溝通的智能化。這樣一來，電力系統的運行效率和經濟效率就會得到有效提升，電能運行質量也得到了保障。

2.2.2 反事故自動裝置。作為一種事故報警裝置，反事故自動裝置可以在電力系統出現危急情況或者電氣運行中出現故障問題時發出預警，使相關工作人員能夠及時將事故問題進行解決和處理，從而有效避免運行中的安全隱患。反事故裝置主要分為兩種：一種主要作用于事故發生后；另一種可以防止事故發生。前者主要借助繼電器的反應及時發現問題所在，從而幫助相關工作人員及時找到故障點，采取維修或者更換等方式清理故障，進而保障電力系統的穩定和安全運行。后者主要是借助運行系統安全保護裝置維持電力系統的穩定性，一旦電力系統中出現故障，運行系統可以自動恢復到原來的穩定狀態，防止電壓出現震蕩、崩潰等情況的發生。

2.2.3 供電系統自動化。供電系統在電力系統中的功能和作用是分配電力，電能從發電廠輸出后，電力系統工作人員就應該實時監控每個區域供應的電能，實現供電系統的智能化。供電系統的自動化、智能化不僅可以為人們的生活和工作提供便利，還可以大大減少工作人員的工作壓力，通過計算機管理系統實時監控電力系統的供電情況，代替以人工值班方式監控電力系統運行情況和供電系統供電情況，從而大大提高工作效率。

3 機電一體化在電力系統中的應用

3.1 機電一體化設備的應用

機電一體化設備是電力系統的中心框架，是電力系統的核心，在電力系統中起到穩定系統運行和提高運行效率的作用。比如變壓器、互感器和其他自動裝置等都是機電一體化設備的組成部分。其功能主要包括如下方面：一是為電力系統快速穩定運轉提供源動力，保證電力系統穩定、安全、快速運行和工作；二是機電設備可以代替電力系統中變壓器，可以自動調節電壓輸出功率，避免電路發生嚴重損耗和短路等現象。例如，在計算機系統中預先設置好變壓器額定功率、額定電流、額定電壓等指標系數，引入機電一體化自動控制方式，達到控制高壓供電情況的目的；三是機電設備可以充當電力系統中的保護裝置，不僅可以確保電力系統安全、穩定運行，還可以促使電力系統走向一體化、自動化、智能化。

3.2 技術的應用

將機電設備引入電氣系統中，可以提高電力系統的運行水平。其技術的應用主要表現在以下兩方面：

3.2.1 控制應用。為進一步促使電力系統經濟效率最大化，并保障電力系統的穩定性，電力系統相關負責人就需要根據電力系統當前運行情況展開控制活動。電力系統在運行過程中，電壓覆蓋范圍較廣，每個區域的供電額度、輸電情況等都需要工作人員全方位、多角度考慮與分析，并根據每個區域的實際需求量借助計算機管理系統進行協調分配和調度。由于電力系統涉及的內容較多，電力統計工作就比較復雜，其難度系數較大。基于這一點，加強電力統計工作的自動化和智能化分析就顯得尤為重要。這就需要將機電一體化引入電力系統中，提高電力統計工作效率。比如，在電力系統中的主要環節中安置自動化檢測與管理設備、電力智能化統計設備等，借助計算機管理系統實現電力系統管理、調度、分配工作的一體化和自動化，使總發電站、配電站、用戶管理之間形成自動化可控網絡，提高電力系統的運行效率。計算機管理系統可以實現電力系統的信息傳輸，還可以實現調度中心的自動化控制。調度中心在電力系統中的作用和功能主要是合理分配不同用電區域的用電額度、縮小服務距離，進而幫助相關工作人員在第一時間內了解和掌握每個區域的用電情況以及電力設備的使用情況，有利于調度中心工作人員根據系統顯示情況統一開展調度工作。控制活動的開展不僅可以促使電力系統協調、穩定、安全運行，還可以大大提升輸電線路運輸效率，實現電力系統的自動化、智能化、一體化，促使電力系統經濟效率最大化的實現。

3.2.2 保護應用。機電一體化可以大大減少電力系統中的安全故障，提高電力系統的安全指數。其表現主要如下：一是傳統的控制方式主要是以人工監測方式為主，但是人工監測方式不能完全保障電力系統的安全性。以機電一體化代替人工監測，可以對電力系統實現遠程監控，避免工作人員直接接觸電力設備，從而降低安全事故的發生率；二是將電流保護裝置、自動化調度保護裝置、電線安全保護裝置安裝在電力系統中，可以保障電壓的安全，減少電壓出現短路、崩潰等現象。但是電路保護裝置的安裝工作需要建立在繼電器穩定基礎之上。繼電器在電力系統中的作用是避免電路運輸系統在電壓出現短路時發生異常情況，進一步保障工作人員的安全。

4 結語

隨著城市化腳步的加快，機電一體化滲透在生活和生產等各個方面。在電力系統中，無論是在電力系統運輸管理方面，還是在信息傳遞方面，機電一體化的應用均較為廣泛。換句話說，機電一體化在電力系統中的應用，不僅加強了電力系統的智能化和自動化，提高了電力系統的安全性和穩定性，還充分證明了兩者相互促進的關系。在未來電力系統中，電力系統對機電一體化的依賴性將會增強。無論是在輸電運輸線路的管理方面，還是在用戶用電管理方面，都會對機電一體化的需求大大增加，從而促使電力系統走向自動化。

參考文獻

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[4] 顏平.機電一體化產品在平頂山天安煤業生產中的應

篇10

【關鍵詞】機電一體化機械技術應用發展

1、前言

隨著我國科學技術的不斷發展，人們的生產及生活水平正在發生著巨大的改變，而這些改變正是得益于科學技術的不斷應用，在眾多的領域，科學技術正在不斷的革新與改造，這就促使了很多學科相互交叉滲透，尤其是在機械工程領域，這一領域正在由以前的以機械電氣化為主逐漸轉變為機電一體化，這一轉變很大程度上是由于微電子技術和計算機技術的快速發展而形成的，而這也促使了工程機械企業的技術結構、產品結構、生產方式、管理體系等發生了重大的改變。

2、對機電一體化的理解

時至今日，機電一體化已經發展成為一門有著自身特點及體系的新型學科，隨著科學技術的不斷革新與推進，一些新的血液還將會持續不斷的注入進來。機電一體化技術的突破使得機械工業實現自動化控制成為了可能，機電一體化作為一門交叉性的新型學科，它不僅繼承了電子學、機械學、信息學等其他學科的特點，同時還發展了自身的特點。從概念的外延來看，機電一體化包括了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面。機電一體化技術是從系統工程的觀點出發，將機械、電子和信息等有關技術有機結合起來，以實現系統或產品整體最優的綜合性技術。為加快機電一體化的發展，我們必須解決和推進以下幾個關鍵型技術的發展：

1）機械本體技術

機械本體技術應當從改善性能、減輕質量和提高精度等幾個方面著手。機械系統的小型化及性能的優化都建立在機械本體的輕質化基礎上，因此首先要減輕機械本體的質量，我們可以考慮選擇用非金屬復合材料代替傳統的鋼鐵材料。以此來提高機械的快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

2）信息處理技術

機電一體化與微電子技術的顯著進步、信息處理設備的普及和廣泛應用有著密切的關系。因此，為進一步的促使機電一體化的發展，必須提高信息處理設備的穩定性和可靠性。

3）傳感技術

提高傳感器的性能應當注重提高傳感器的可靠性、靈敏度和精度，而提高可靠性與防干擾有著密切的關系，為避免干擾，目前光纖電纜傳感器正在逐步的發展壯大。

4）軟件技術

軟件作為機械一體化系統中的重要組成部分，必須要和硬件協調一致的發展。為降低軟件的研發成本沒提高生產維修的效率，應當逐步推進軟件的標準化，包括程序的標準化、程序模塊化。軟件程序的固化等。

3、機電一體化未來發展方向

1）自律分配化系統方向

當機電一體化發展到一定的程度，其執行和控制系統將獲得足夠的空間，具備很強的“柔性”，能夠從容的面對突發事件，即被設計成“自律分配系統”，當這系統運行時，各子系統獨立運行，互不影響，但其本身也具備足夠的自律性，當外界環境發生變化時，他們也隨之發生相應的變化以適應外界的變化。這一系統的特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總體的指令條件下，每個子系統的“行動”都可以有所改變。這一特征，既避免了因為某一子系統的故障而使得整個系統癱瘓，在很大程度上增加了系統的柔性。

2）全息系統化方向

所謂的全息，即指全方位呈現，在將來的機電一體化發展中，其“全息”的特點將會越來越明顯，機電一體化將從不同的角度使得“指令”得以準確執行，智能化發展是一大趨勢，而這一發展趨勢則主要得益于信息技術和模糊技術的高度發展。

3）光機電一體化方向

機械電子工程，是光機電一體化的別稱，它是機械工程與自動化的一種，相對于傳統的機電一體化技術，光機電一體化引進了光學技術，充分利用光學技術的特點，進一步改變優化機電一體化系統中的傳感系統、信息處理系統、能源系統等各子系統。

4）模塊化方向

在機電一體化的發展過程中，模塊化始終是一項艱巨而又漫長的工程。機電一體化發展到今日，其產品種類和生產廠商繁多紛雜，研發和開發具備標準化電氣接口、機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品是相困難的。然而，對于機電一體的模塊化生產又是具備相當重要的意義的，這不僅能夠降低機電一體化的生產、維修、維護的成本，還能有益于相關技術人員的培訓。

5）仿生物系統化方向

信息處理是機電一體化的一大核心，隨著機電一體化的發展，其承載的信息處理的負荷也將越來越大，而其往往在結構上處于“靜態”時不穩定，處于“動態”時，較穩定。仿生物系統化的應用能夠是這一問題得到根本上的解決。

4、機電一體化在機械工程中的應用

隨著我國經濟的不斷發展，現代工程施工的規模及難度也在不斷的加大，這在某種程度上要求工程機械具備良好的性能，其自動化的程度也將直接影響到工程施工的質量及經濟效益。現代工程機械應當具備以下性能：施工質量、精度高；生產效率、經濟效益好；性能穩定，工作可靠安全等，為滿足這些性能要求，因此我們在工程機械領域引進了機電一體化技術，其應用范圍主要包括以下幾個方面。

4.1監督控制作用

電子監控系統，作為機電一體化系統中的重要組成部分，其對工程機械的發動機、傳動系統、工作裝置、制動系統和液壓系統等運行狀體進行監控，在機械工作當中一旦出現異常，電子控制系統能立即的觸發報警系統并且準確的找出故障的所在位置，進而減少相關事故的發生，與此同時，也方便工作人員及時的檢修和排除故障，極大地提高了工作效率，降低了不必要的經濟損失。

4.2節能降耗，提高生產效率

相對于傳統的柴油機能源利用率低，電控系統能夠充分有效的發揮柴油機的輸出功率，使柴油能夠盡量完全燃燒、凈化排氣。為減少柴油機的能量損失，采用電子控制技術，根據負荷條件自動調節柴油機的油門，以此來增大能源的利用率。例如：日本小松公司挖掘機采用新型的節能控制器（OLLS系統），燃氣可節省23%，同時機械的使用功率的利用率可達到98%之高，而這主要得益于其采用的卡特電子效率控制系統。

4.3提高作業精度

在工程機械設備上引進電子控制系統，不僅可以使稱量自動化，而且還可以使稱量變得更為精確，從而有效的避免了人工稱量效率低、誤差大的特點，進而使得成品的作業精度得到明顯的提高。例如：在商品混凝土廣泛普及的今天，許多的商品混凝土拌合站都在混凝土拌合設備上采用了微電控制的電子稱量系統，并使計量過程實現了自動化，電子稱量系統的引用，保證了混凝土的絕對配合比，極大的提高了混凝土的質量。此外，在瀝青混凝土攤鋪機上應用自動找平系統，使瀝青攤鋪質量得到了明顯的提高，路面的平整度可達到0.127m/3m。

4.4作業過程的自動化或半自動化

工程機械實現自動化或半自動化，不僅可以減輕操作者的勞動強度，提高生產效率，還能有效的降低作業的安全系數。例如，日本三菱公司的挖掘機設有挖掘軌跡控制系統，操作人員在控制板上設定好鏟斗的運動軌跡形狀之后，微機控制系統能夠根據各種角度傳感器的信號，自動控制動臂、斗桿和鏟刀的運動，實現各種形狀和斷面溝槽，斜面的準確開挖，從而使挖掘工作實現了自動化，同時也降低了人工開挖的危險性。

5、結語

綜上所述，機電一體化在工程機械方面的應用越來越廣泛，其使用價值也越來越高，機電一體化正逐步成為機械領域的發展方向，同時也為傳統的機械行業帶來了新的發展空間。在科學技術的各個分支高度發展以后，各分支之間的相互交融滲透是必不可少的，以機械技術、信息技術、電子技術為基礎的機電一體化技術正是眾多學科相互滲透融合的產物。我相信，在相當長的一段時間內，機電一體化技術將源源不斷的應用于工程機械。

參考文獻

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