浅析机电一体化技术在工业中的应用
[摘 要]随着我国工业生产水平的不断提高，机电一体化技术的应用也日趋广泛，成为现代工业技术发展的重要标志之一。在现代工业生产与管理中，机电一体化技术的应用范围不断拓展，保障了工业机电设备的安全、稳定、高效运行。本文结合机电一体化技术的特点，简要分析了其在工业中的应用与发展趋势。
[Abstract]This paper briefly describes the phenomenon of highway CCTV system， video image interference causes， and combining with the engineering examples， the corresponding treatment methods adopted according to different affecting factors， solve the problem of video image interference， normal operation security of electromechanical system for freeway.
[关键词]工业；机电一体化技术；应用
[Keyword]highway video image proceing； interference；
机电一体化技术是一个新兴的边缘技术学科，以机械、计算机科学、电子技术等主，其主要目的是促进机电设备的运行与管理效率。在现代工业生产中，机电一体化技术的应用以以微处理机为核心，采用组装合并的方式，实现工控机、仪表、微机、显示装置、数据通讯等先进机电技术的有机结合，有效增强了机电控制系统的精度、质量与可靠性，加强对于相关问题的研究与实践具有重要的意义。
1机电一体化技术的特点
1.1高可靠性与高稳定性
机电一体化技术的广泛应用，使得各种机电设备控制系统的故障率明显降低，可靠性与稳定性显著增强，从而促进了机电设备使用寿命的提高。同时，机电一体化技术的应用，实现了自动诊断、调节、补偿、校验、修复、保护、智能化等功能的有机结合，从而实现了机电设备的高可靠性与高稳定性。
1.2安全性
机电一体化技术具有自动监视、诊断、报警与保护等功能，有效降低了人身与设备的事故发生率，全面提高了机电设备运行与管理过程的安全性。部分机电设备具有故障信息的自动处理与控制等功能，可以在较为恶劣、危险的运行环境实现无人自动操作，避免了各种安全事故的发生。
1.3综合性与系统性
机电一体化技术的应用实现了各种先进监控与管理的有机结合，构成的一套完整的机电设备运行管理系统。随着各种先进工艺、技术、设备的研发与应用，使得机电一体化技术的综合性与系统性特点更为显著，这也是其未来发展的主流趋势。
2机电一体化技术在工业中的应用
2.1分布式控制系统
在工业生产与管理中应用的分布式控制系统是以直接数字控制系统、计算机监督控制系统与多级控制系统等为基础，是一套较为完善的工业控制与管理系统（见图1）。分布式控制系统在工业中应用，主要具有获取数据、人机交互、直接数字控制、监控与管理等功能，过程控制级通常是由分散的现场控制站与数据采集站等进行实时数据的采集、控制，通过数据通信网络将各类数据传送至相应的生产监控级，计算机生产监控级自动进行统计报表、优化计算、故障诊断与显示报警等集中操作管理。随着现代电子计算机技术的不断发展，在工业中应用的分布式控制系统可以按照用户实际需要，通过网络与更高性能的计算机设备进行连接，以实现工业生产中的仓储管理、计划调度与能源管理等集中管理功能，切实保障各种机电设备的安全运行。
图1工业分布式控制系统示意图
2.2智能化控制系统
机电一体化技术在工业应用中，智能化控制系统是现代控制理论发展的新阶段，以智能控制作为核心，具备相应的智能行为，主要是用来解决传统传统控制方式难以解决的各种复杂控制问题（见图2）。在工业生产与管理中，常用的智能化控制系统主要包括：复杂工业过程控制系统、计算机集成制造系统、智能机器人系统等；常用的智能技术主要包括：专家系统、模糊逻辑控制、分层递阶控制、神经网络控制、遗传算法、学习控制等。针对工业生产过程的整体操作工艺进行控制、故障诊断与处理等，为工业机电设备的运行管理问题提供有效的解决方案。
图2工业智能化控制系统基本框图
2.3计算机集成制造系统
在现代工业生产与管理中，计算机集成制造系统以现代信息技术为基础，在工业产品的生命周期中，单项技术通常是生产作业上的“自动化孤岛”，工业企业过分追求单项技术的优化，而难以达到企业的总体生产与管理目标，即实现工业产品生产周期的缩短，进一步降低产品成本与价格，并且改善产品的自身质量与服务质量。目前，在国内的工业生产中应用的计算机集成制造系统将各个单项信息处理与企业管理信息系统进行集成处理，将工业产品生命周期中包括的设计、制造、管理与市场信息进行集成化处理，在构建全局产品数据模型的基础上，实现各种数据的科学化管理与共享，从而使工业生产与管理的全局得到优化，并且缩短工业产品的开发周期，提高企业的生存能力与竞争能力。
2.4开放式控制系统
在工业生产与管理应用的开放式控制系统中，充分利用了模块化、可扩充、可重构的软硬件系统。随着现代计算机技术的不断发展，开放式控制系统作为一种新型结构体系概念，其具有可移植性、互操作性、可互换性、可伸缩性等特点，实现了对于一种标准信息交换规程的支持与共识，按照上述标准设计的工业开放式控制系统，可以实现工业生产过程中，不同厂家所提供机电产品的兼容与资源共享，通过专门的工业通信网络，使得各种管理计算机与控制设备互联，促进了工业生产中各种机电设备控制、经营、管理与决策的集成。
3机电一体化技术的发展趋势
3.1光机电一体化
光机电一体化是现代机电产品发展的主流趋势，国内工业生产中现阶段使用的机电一体化系统主要是由机械系统、传感系统、信息处理系统、能源系统等组成，在此基础上合理引入光学技术，充分利用其技术优势，对于改进机电一体化系统中各部分系统的功能性具有重要的意义，并且实现机电设备运行与管理效率的提升。
3.2产品网络全球化
随着现代计算机与网络技术的高速发展，在工业中应用的机电一体化技术呈现出了产品网络全球化的发展趋势。各国研究出的最新机电一体化技术与产品在保证其质量与功能的基础上，通过网络即可进行产品的全球化推广，打破了传统的技术传播方式，从而实现最新机电一体化技术的全球推广，有效推进了现代工业的全面发展。
3.3全息系统化
所谓的全息系统化主要是指工业中应用机电一体化技术的智能化，即对于各种机电设备的行为描述，在应用现代控制理论的基础上，借鉴了模糊数学、生理学、心理学、计算机科学、运筹学、人工智能、混沌动力学等先进的学科理论、方法、设计思想，模拟人类特有的高级思维能力，使得机电一体化技术的应用中具有如同人类一样的思维与意识等能力，以达到更为理想的工业生产与管理目标。随着现代机电一体化技术的不断创新与发展，工业生产中应用的机电一体化产品也呈现出更为明显的智能特征，智能化水平又有了显著的提升。在工业中应用机电一体化技术中，全息系统化的发展趋势也将更为显著，成为今后技术研究的主流方向。
综上所述，在工业生产与管理中应用的机电一体化技术并不是孤立的，而是现代科学与技术发展的结晶，也是现代社会生产力发展至一定阶段的必然产物。为了满足现代工业的快速发展要求，对于机电一体化技术的应用提出了更高的标准与要求，我们必须在总结现阶段技术应用经验的基础上，加强对于新技术的研究与实践，从而促进现代工业生产与管理的全面发展。
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