机械工程智能化的现状范文1
也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展，人们对产品的要求也发生了很大变化，要求
品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程
度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。因
此，我们应抓住机遇，了解我国机械制造技术的发展现状，把握现代机械制造技术的发展趋
势，使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。
关键词：机械制造；自动化；现状；发展方向
中图分类号：F407.4文献标识码：A
在装备制造业的发展过程中，机械制造及自动化是重要的技术之一，不但为装备制造业
提供了有力的技术支撑，同时也提高了装备制造业的整体技术水平，提高了生产效率，降低
了劳动强度，保证了装备制造业能够持续稳定快速的发展。从机械制造及自动化技术本身的
发展来看，这一技术是机械制造与自动控制技术的融合，在二者原有的基础上进行了整合与
发展，技术水平有了较大的提高，为此，我们要对机械制造及自动化的现状及发展方向有准
确的了解，为机械制造及自动化的快速发展提供重要保证。
1机械制造及自动化技术的优势分析
通过了解发现，机械制造及自动化技术的优势主要表现在以下几个方面。
1.1生产能力和工作质量得以大幅提高
应用机械自动化生产出的产品在信息自动处理和控制方面有着突出的优点，其控制和检
测的灵敏度、精度和范围都有较大幅度提高，通过自动控制系统可以精确的保证机械的执行
机构按照设计的要求完成预定动作。
1.2产品的安全性和可靠性更高
机械自动化产品一般都具有自动监视、报警。诊断和自动保护的功能，在工作的时候一
旦遇到过载、过压和短路等故障时能够采取自我保护的措施，有效保护操作者和设备的安全，
由此可见，使用机械制造及自动化技术对产品的安全性和可靠性有非常大的提升。
1.3提高了产品科技含量，提升了产品的具体功能
机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不
同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动
化产品的控制系统中，使产品更具科技含量。
1.4提高了生产效率，降低了劳动强度
机械自动化产品的自动化程度较高，属于知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁
重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化、办公自动化和农业自动化及交
通自动化，另外，机械制造及自动化技术还有效提高了生产效率，降低了劳动强度。
2机械制造及自动化的现状
随着近些年机械制造及自动化技术的快速发展，目前机械制造及自动化技术已经相对成
熟，在装备制造业中发挥的作用日益突出。
2.1机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业中的主要技术
由于机械制造及自动化技术在产品制造和技术水平上有突出的优势，对提高装备制造业
的产品质量，丰富产品体系，提升产品技术水平有着明显的促进，因此，机械制造及自动化
技术已经成为了装备制造业的主要技术之一，对装备制造业的发展有着重要作用。
2.2机械制造及自动化技术满足了装备制造业发展的需要
随着装备制造业竞争日趋激烈，只有对产品进行不断升级，提高产品综合性能，才能满
足装备企业的发展需要。基于机械制造及自动化技术的诸多优势，机械制造及自动化技术有
效满足了装备制造业的发展需要，提高了装备制造业的发展质量。
2.3机械制造及自动化技术提升了装备制造业的整体水平
应用了机械制造及自动化技术以后，传统的装备制造技术手段逐渐得到了替代，目前装
备制造业已经形成了完整的机械制造及自动化生产体系，为提高产品质量和提升产品整体制
造水平，提供了有力的支持。所以，我们应认识到机械制造及自动化技术对装备制造业发展
的促进。
3机械制造及自动化的发展方向
从目前机械制造及自动化技术在装备制造业中的应用情况来看，机械制造及自动化在未
来会朝着以下几个方向发展。
3.1机械制造及自动化将朝着机电一体化的方向发展
随着机械制造及自动化二者融合的日益深入，在产品形式上将会朝着融合二者特点的机
电一体化方向发展，从目前机械产品的种类来看，机电一体化产品成为了重要的产品形式，
为机械制造及自动化的发展指明了新的发展方向，保证了装备制造业的整体发展质量。
3.2机械制造及自动化将朝着智能化的方向发展
自动化技术的运用，诞生了越来越多的智能化设备。机械制造及自动化技术结合了机械
技术和自动化技术的优点，为智能化产品的发展奠定了基础，丰富了装备制造业产品的种类，
完善了产品结构。基于市场对智能化设备的现实需要，从目前装备制造业发展来看，机械制
造及自动化将会朝着智能化的方向快速发展。
3.3机械制造及自动化将朝着模块化的方向发展
从目前机械产品的功能可以看出，许多大型智能化设备都是模块化功能的集中体现，模
块化的成熟标志着机械产品的发展进入了新的阶段。由此可见，在机械制造及自动化技术的
发展过程中，模块化将成为重要的发展方向，为装备制造业的发展提供持续的发展动力。
4我国机械制造技术发展的现状分析
机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再
生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能
量流的完整的系统工程。
4.120世纪70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相
同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变
得越来越激烈。
20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心
和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干研究项目，诸
如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设
计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与
数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大
型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，底层基础
自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家
相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
4.2目前，我国已加入WTO，机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此，我国
机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀
具组成的流水式生产线――刚性自动化发展。而是要全面拓展，面向五化发展，即全球化、
网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
4结论
通过本文的分析可知，机械制造及自动化技术已经成为了装备制造业发展的重要推动
力，不但为装备制造业提供了新的技术，同时也满足了装备制造业产品升级和产品创新的需
要，为提高装备制造业发展质量提供了有力的支持和保证。
参考文献
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机械工程智能化的现状范文2
【关键词】工程机械；智能化；发展趋势；发展对策
1.工程机械智能化的现状
当前社会，科学技术日新月异，获得了飞速的发展，在当前现代化施工项目中对大型机械化提出了更高的要求，工程机械不仅要完成集成化作业，还应该具备智能化控制。所谓智能化控制，即是工程机械要以智能化的网络机群为基础，进行协同化的控制，最终实现项目的低耗、高效，并且在较短的时间内完成施工项目。新时代工程机械发展的重要方向是工程智能化、自动化、集成化。
21世纪以来，网络信息化、计算机智能化在工业技术领域得到了较大的发展。在现代化的机械工厂，无论从材料的运入，装卡定位，机床启停，参数调整，切削加工，工件拆卸，还是到运输都可以实现全数字化、全自动化，无人值守；一辆普通轿车可以装备数十个微计算机控制系统，如发动机 ECU、变速器 TCU、自动防抱死（ABS等）、制动力分配（EBD/CBC等）、刹车辅助（EBA/BAS/BA等）、牵引力控制（ASR/TCS/TRC等）、车身稳定控制（ESP/DSC/VSC等）、定速巡航控制、自动空调系统、数据总线通信控制、路径导航、远程定位通信服务系统以及车载影音系统等，这些部件的核心是计算机微控制器，其工作原理是计算机微控制器通过传感器感知外界动态信息并接受驾驶员操作指令，通过内部核心控制策略进行智能分析操作，输出控制指令，准确、及时地控制执行元件作出响应，从而达到理想的控制目的。
2.工程机械智能化与信息化的主要方向
工程机械信息化与智能化主要是指在工程机械中采用信息集成与智能控制技术，使工程机械具备一定的自我感知、自主决策和自动控制的功能，其从属于工业智能机器人范畴。伴随着现代科技的迅猛发展，适应现代施工项目大型化的需求，新一代工程机械在实现集成化操作和智能控制的基础上要获得项目施工的高效、低耗。
2.1发动机智能控制
柴油机是工程机械发动机通常采用的，它的智能电控系统主要由发动机微控制器、高速电磁阀和各种传感器等组成。柴油机智能电控系统通过控制最佳的燃油喷射时间、喷油压力和喷油量等，有效地调节发动机动力输出与负载、环境因素匹配度，在满足发动机动力要求的基础上，提高燃料的利用率，确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。其基本工作原理是微控制器（ECU）根据发动机曲轴转速和油门踏板信号，以及水温、进气温度、进气压力和进气量等输入信号，按照预置的控制策略确定出最佳喷油量与喷油正时。系统一般还配置 CAN总线与整机控制系统进行数据交换，实现整机的智能化协调控制。
2.2 牵引/变速控制
行驶是工程机械的重要功能之一，然而不同的工程机械行驶系统动力传动路线差异十分明显，因为其内部设置不同，比如将发动机与变速器相连，发动机与变矩器连接后再连接变速器的，还有发动机与液压泵直接连接的。针对不同的机种，牵引/变速控制要根据驾驶操作意图，控制机器行驶速度，使发动机运行与行驶系统状况相匹配，达到行驶顺畅与节约燃料的目的。
2.3 工程机械远程监控与服务系统
现代计算机技术、网络技术和GPS/GIS地理信息技术的快速发展，使得远程监控与服务技术发展日益完善，也被广泛应用于许多行业，如公交、出租车、物流、农业机械以及军事领域等。在工程机械行业， GPS/GIS、GSM/GPRS、Internet和数据库等技术也得到了广泛的应用，远程监控服务系统实时监测工程机械所在位置，监测产品实时运行状态，及时发现产品可能的极限工作状态，准确地对各种参数做出不同等级的报警，防止危险发生。监控服务平台作用重大，提供大量产品相关服务，如定位/历史轨迹、作业历史记录、故障诊断、呼叫/信息查询服务、服务人员调度、按揭销售管理、车辆残值评估和销售趋势评估等。这些都为工程机械生产厂商、经销/租赁商以及最终用户，提供不同的个性化服务，进而增强生产企业的竞争能力，提高用户的企业管理水平与生产效率，实现工程机械相关方合作多赢的关系。
3.工程机械智能化的发展对策
工程机械化在新兴科技的发展背景下得到了长远的发展，其对数字化技术、机器人技术、智能技术、网络技术、高性能技术进行的综合利用，对我国现有的工程机械加以系统化的性能提升和技术改造，也取得了一定的进步。但是还要充分结合我国国情，不断加大自主创新力度，对工程机械的新型主导产品进行研制，使我国在工程机械方面不断提高国际竞争力，形成产业化的生产模式。
第一，要对微电子、计算机、多传感器、自动控制等技术进行综合利用。因为这些技术是核心技术，更是关键性的单元技术。其主要功能是对工程机械中的职能控制系统和集成操作技术进行控制，角色重要，地位关键，自然成为首要解决的技术问题。
第二，对工程机械中的故障诊断系统和技术进行研究开发。故障诊断技术的先进直接影响安全建设，有必要投入相应的人力、物力进行研究创新。可以通过对工程机械中的关键零部件进行传感器的安装，对工程机械的工作状况进行收集，比如发动机的油压、水温、变速器油压、在液压系统中的油温、在液压系统中的回油背压和燃油油量的运行参数等，同时结合故障的不同类型，进行不同等级的光、声报警，来对工程机械的实际工作情况进行监视，如遇紧急情况，控制系统会在司机没有警觉的情况下自动停机，最终达到保障安全建设的目的。
第三，研究开发工程机械的智能维护和远程监控技术。广泛使用人工智能、微电子、计算机的网络通信等先进科学技术，收集工程机械中出现的各种故障，并对产品的故障原因、模式、预防措施、机理进行综合分析，对各种容易出现故障的典型机械零部件进行故障诊断方法和机理的研究，如液压系统、动力系统、传动系统、轴承架、电器元件、气制动阀、散热器、制动加力器等方面。在对典型零部件中的故障模式库进行建立和数据库的构建基础上，使得工程机械能够建立起完备的诊断故障数据库，达到对机械进行远程的维护和操作的目的。
【参考文献】
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机械工程智能化的现状范文3
【关键词】自动化技术；机械工程；应用
引言：
近年来，人们的生活及生产水平不断提升，促进了机械加工领域的发展，并且随着信息化技术的进步，机械工程从传统制造技术转向柔性自动化、集成自动化和智能自动化的机械自动化技术，并且广泛的应用于机械工程领域。在现代的机械工程中，自动化技术已经渗透到机械工程的各个环节中，不仅保证了产品的高质量，实现了人力资源的合理配置，提高了产品的生产效率，同时增加了机械工程企业的经济效益，促进机械领域的决速发展。
1、自动化技术在机械工程中的应用现状及问题
1.1自动化技术在机械工程中的应用现状
当前，在机械工程领域中，发达国家已经普遍实现了智能化、自动化的集成机械技术，而与发达国家相比，我国的机械自动化仍然处于单子自动化、刚性自动化的性能较单一的低水平阶段。同时，发达国家的机械自动化生产管理过程，已经完全实现了计算机管理，而我国还是旧时传统的管理模式，没有实现人员管理和生产模式的创新。并且，我国的机械设计创新研究水平也不够，不能能够采用复合加工手段进行机械制造。以上这些都造成了我国机械工程发展的缓慢。
1.2机械工程中自动化技术应用面临的问题
我国机械工程中自动化技术面临的主要问题就是自动化水平发展缓慢，而造成这一问题的根本原因则是机械技术人才的缺失。我国现代的机械工程领域中，自动化应用范围不够宽广，而大多数的技术人员只学习了自动化技术的理论知识，没有经过实践环节的锻炼，在一定程度上阻碍了机械工程中自动化技术的应用。因此，我国要重视自动化技术人才的个面培养，并不断加深实践经验，从而提高机械自动化技术水平，实现机械工程的研究创新，推动我国现代机械工程的发展和进步。
2、自动化技术在机械工程中的应用
2.1柔性自动化技术的应用
现代机械工程中，要依照科学技术的快速发展，以市场需求为基础，根据客户的具体需要，对产品的性能进行相应的设计及调整，是灵活自动化技术在机械工程中应用的体现。灵活的柔性自动化技术，就是为了满足市场和客户的共同需要，伴随着计算机技术的发展而形成的一种新兴技术，不仅具有自动完成各种技术性操作的功能，还可以实现一定加工目标下的智能操作，能够适应不同的外界因素。由于柔性自动化技术对市场需要进行了分析调查，对机械工程企业的内部组织有效的调节，有效的节省了人力，提高了加工产品的生产效率。柔性自动化技术广泛的应用于现代机械工程中，成为不可或缺的技术类型，促进了企业机械工程紫动化的发展进程。
柔性自动化技术在机械工程中的应用，主要是在机械生产技术基础上，将数控技术作为核心，结合先进的计算机设备和信息科技，把高端的计算机设备、信息科技手段以及机械生产技术三者有机的结合来发展机械工业制造，从而加大对生产的灵活性，能够生产出高质量的产品，努力实现机械加工工程领域的工业化发展目标，促进机械工程的不断发展和进步。柔性自动化技术在一定程度上降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益，对机械加工制造行业的发展具有深远的意义。
2.2集成自动化技术的应用
对于集成自动化技术而言，将信息技术通过改进，实现机械制造过程的整体优化的目标，确保加工制造的各个过程都更加具体化。集成自动化技术利用系统工程概念，能够将各种加工技术及生产信息高效集成，不仅仅是技术功能方面的集成，同时也是技术经营方面的集成，从而扩大机械工程的生产规模，最终实现强化机械制造中的集成能力的目的，使得机械工程企业与日益激烈的市场竞争发展相适应。
2.3智能自动化技术的应用
现在的机械工程不再是简单的产品设计和制造的商品概念体系，同时还涵括了产品的集成活动和系统，是一个功能体系和信息处理体系有机结合成为统一体的过程，涉及到机械加工技术、自动化技术、系统工程和人工智能等方面的相互渗透，形成了机械工程领域的智能自动化技术，是智能化与集成化的结合。这种技术能够实现对事物的模拟，从而对信息进行采集和分析，是一种类似于人脑工作的自动化技术，将人工智能技术应用于制造系统的整个过程，优化了自动化生产的过程，可以对生产的各个环节进行实时监控，能够监视自身的运动状态，具有更强的适应能力，减少了人力资源的投入，提高了生产效率，能够有效避免机械工程中突发事件的发生，具有应付外界突发事件的能力，能够及时做出快速的响应，调整自身参数适应外部环境，使机械加工处于最佳的工作状态，有利于机械加工的安全性。
3、自动化技术在机械工程中的应用发展趋势
3.1高度集成化
在机械工程自动化发展的过程中，高度集成化是最重要的发展方向。机械制造企业结合计算机应用，通过有效的整合手段，将机械生产系统作为整体进行运作，这种高度集成化的制造系统，具有更加优异的性能，提高系统的可靠性。
3.2智能化
随着计算机技术的快速发展，智能化在机械工程中的覆盖范围越来越广，智能自动化技术也越来越强。在现代机械领域中，机械设备实现了人机一体的结合，通过智能化的系统进行机械产品的控制加工，是人机相互协调的结果，能够提高机械加工的自动化技术水平，使自动化系统具有良好的实用性。
3.3虚拟化
自动化技术的虚拟化发展是指将更多的现代化高端计算机信息技术与机械控制理论结合，实现机械加工制造的完全模拟，能够及时发现生产中的隐患，并有针对性的进行解决，能够进一步提高生产的效率和品质，加强生产的可靠性和可行性。虚拟化的机械工程技术保证了产品质量，缩短了产品的开发周期，还促进了企业市场竞争力的提升。
3.4绿色化
在居民生活水平提高的同时，生态环境保护理念越来越受到人们的广泛关注。传统的机械工程的生产过程中，企业为了加快生产速度，会给环境带来严重的污染。自动化技术在机械工程中的应用需要尽可能的减少资源浪费，采用绿色设备和绿色材料，向绿色化方向发展，促进产品的回收利用。
4、结论：
综上所述，自动化技术广泛的应用于现代机械工程领域，能够优化企业的技术体系，提升产品的质量，降低企业的成本。我国的机械工程中，要积极培养优秀技术人才，提高自动化技术水平，并且向着高度集成化、智能化、虚拟化、绿色化的方向发展，促进我国机械制造工业的整体水平的提高。
参考文献：
[1]陈祖龙，自动化技术在机械工程中的应用分析[J]，中国科技信息，2012
机械工程智能化的现状范文4
【关键词】机械制造领域；机械自动化技术；应用
1.引言
随着机械自动化技术的不断发展和革新，其在社会生产和经济生活中得到了广泛的应用，机械制造领域是机械自动化技术应用比较深入和普及的领域，对于改进机械制造的生产工艺和提高投入产出比起到了重大作用。随着机械自动化技术在机械制造领域的普及和推广，推动着机械制造业向自动化和智能化方向发展，本文就机械自动化技术在机械制造领域中的应用情况进行探讨和分析。
2.机械自动化技术在机械制造领域的应用现状
随着我国成为世界制造业大国，机械自动化技术在机械制造领域的应用得到了快速发展，有力地推进了机械制造业的技术升级、进步和改造，也是机械制造业未来发展的主要方向和核心支撑技术。目前我国大部分机械制造企业在经营管理方面仍然停留在经验管理层面，只有少数比例的大型制造企业采用了以计算机技术支撑的自动化技术，在工业4.0时代，与西方工业发达国家相比，我国机械制造领域的机械自动化技术存在着设计方法陈旧、设计准则和设计数据落后、进一步提升有较大困难等问题，为此应该借鉴西方工业发达国家的经验模式，以计算机辅助技术为依托，进行无纸化的设计与生产，以此来实现机械制造业的智能化和集成化，加快机械制造业自动化发展的进程。
3.机械制造领域机械自动化技术的应用
机械制造领域机械自动化技术的应用集中体现在三个方面，即计算机集成化、计算机智能化和计算机敏捷化。
3.1计算机集成化
计算机集成化是现代机械制造企业最主要的生产方式，它以制造自动化系统、工程技术信息系统、管理系统、质量系统等为依托而构筑的计算机集成制造系统，采用现代信息技术对企业生产制造的全过程进行整体优化，集成了机械自动化技术功能及其相应的管理模式，它作为企业生产制造的支持系统将制造自动化系统、工程技术信息系统、管理系统和质量系统等有机地联系了起来并实现了集成化。
3.2计算机智能化
现代生产制造技术将商品逐步转换为最终的产品集成活动及其相应的系统过程，在产品生产制造过程中进行推理、构思、分析、决策等一系列智能性的活动，组成了由智能机械和操作人员组成的人机一体化智能系统。计算机智能化制造技术在生产制造的各个过程和领域中融入了人工智能，通过模拟专家的智能活动，取代或延伸了生产制造环境中人的部分脑力劳动和体力劳动。在生产制造过程中，计算机智能化系统对生产运行的状态进行自动检测，并根据检测结果自动地调节生产工艺参数，以使整个生产过程处于最优状态，具有自动化的自组织能力。与常规生产制造系统相比，计算机智能化生产制造系统具有自学习、自适应和自组织能力。目前全球范围内都对计算机智能化生产制造系统进行了关注，计算机智能化生产制造系统作为一个开放式组织系统，它需要不断地与周围环境进行物质、能量和信息的交换，它对强制磨损和耗散具有较强的依赖性，在计算机智能化生产制造系统设计和构造中通常采用模块化的方法使之具备较大的柔性。在可以预见的未来，以知识密集为特征以知识处理为手段的计算机智能化生产制造系统将在机械制造领域起着关键性作用。
3.3计算机敏捷化
计算机敏捷化是自动化技术在机械制造领域中的又一重大应用，它可以对用户的需求做出快速反应。机械自动化技术在企业的应用能否实现敏捷化关键在于企业的竞争力和信誉度，构筑在计算机技术手段上的虚拟公司，通过细致化精确化的分工可以确保企业竞争力的提升。在现代化的生产制造企业中，无人自动化的机械自动化系统开始向小型化和多样化方向发展，人在自动化系统中的作用得到了重新再认识，随着人的因素在自动化系统中的作用不断提升，对人的技能要求也不断提高，以更好的执行和发挥计算机系统的敏捷化，提高机械制造的生产效率。
4.机械自动化技术应用发展展望
长远来看机械制造业技术进步、技术改造的主要手段在于机械自动化技术的应用和创新，机械自动化技术的技术水平直接决定了机械制造业的水平，而且还会对整个国民经济的水平和效率起着重要影响。因此在机械自动化技术应用中，应该综合生产实际需要，注重实用的机械自动化技术的开发，着重发展成本低、见效快的自动化技术，做好与机械自动化技术应用相配套的工作。
机电一体化和智能化是机械制造及其自动化技术未来发展的方向，机电一体化产品是机械制造企业重要的产品，在产品的形式上将会以机械制造和自动化两者为基础，我国机械制造企业的发展必须面向智能化的方向，充分发挥机械制造机械自动化技术的优势，调整机械制造企业过于单一的产品结构，面向机电一体化、智能化的机械自动化发展的趋势，技术的创新是关键。
参考文献
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机械工程智能化的现状范文5
关键词：工程机械；控制器；智能化；控制技术
中图分类号：U415.5文献标识码：B文章编号：1672-545X（2015）11-0182-03
作者简介：杨文刚（1980-），男，山西太原人，研究生，硕士，讲师，从事工程机械控制系统研究和自动控制系统研究
近年来，随着电子技术的不断进步，工程机械的控制器由原本的电路控制器逐渐转变为可编程控制器，使工程机械的智能控制能力和数据处理能力得到了极大的提高，工程机械也进入了全新的发展领域。智能化控制器和新型控制技术应用，例如以太网现场总线控制技术、嵌入式软PLC控制技术、工程机械液压系统动力匹配系统控制技术的应用，使工程机械操作的准确性得到了很大的提高，实现了对工程机械工作状态的实时控制。本文分析了工程机械控制器的组成以及控制技术的工作原理，希望可以有效提高工程机械的工作效率，保证工程工作人员的人身安全，促进工程建设的发展。
1工程机械控制器的现状
工程机械控制器最开始只是通过简单的智能系统实现对机械结构部件的运动控制，但是控制效果并不好，不能实现工程机械的实时控制，但是随着工程机械控制器的发展，逐渐出现了微型控制系统、PLC可编程控制器，促进了工程机械的发展。我国对于工程机械控制器的研究比较晚，所以最开始大多应用国外的工程机械控制器。国外的工程机械控制器大多基于PLC的模式进行开发，但是缺少实时的操作系统，例如西门子、日立、三菱等等，其中微型控制器在工程机械中应用较为广泛，通过在微型控制器当中安装不同控制软件，应用到不同的工程机械中。工程机械在工作时，控制器荷载变化比较剧烈，而且工程机械的使用环境非常恶劣，所以控制器的控制难度非常大。传统的控制器不能对工程机械的工作状态进行监控和分析，不能实现良好的控制效果。我国工程机械的控制器大多使用国外的产品，例如西门子、力士乐等等，由于没有自主研发的控制软件，所以需要进行外部采购[1]。智能化可编程控制器的应用使工程机械的可靠性得到了有效地提高，使工程机械的操作和运行更加简单和流畅。新型的嵌入式可编程控制器在工程机械上的应用已经成为了主流，使工程机械的操作指令更加简单，并且现行的工程机械控制器还具有过载保护的功能，使用起来更加方便。工程机械控制器和控制技术在不断发展的过程中形成了一定的标准，在控制器的编程环境、通信接口以及驱动协议等方面，各个厂家制造的控制器逐渐实现了共通，全部实现了信息化的故障智能检测，并将GPS与GSM技术与工程机械控制技术紧密的结合在了一起，实现了工程机械的远程控制、远程定位、远程数据传输与采集等等，有效地规避了工程机械在运行过程中的风险。对工程机械控制器的研究也逐渐向着平台集中开发调度的方向发展。
2工程机械控制器的组成及原理
（1）控制器的系统硬件组成
控制器系统硬件组成主要有控制模块、电源模块、数据传输存储模块、人机交互模块和状态监测模块。其中电源模块对工程机械的控制器进行供电，一般连接到工程机械的车载蓄电池上，电源模块中有滤波电容，可以减少蓄电池供电的电压波动，限制运行过程中瞬间电流的产生，使工程机械的运行稳定性更高；控制模块是整个控制器的核心，该模块与工程机械的动力系统相连接，实现工程机械的智能化实时控制，并且控制模块可以通过串口连接外部设施进行智能升级，以此来适应大部分的工程机械智能控制；人机交互模块可以显示每个控制信息，让工程机械的控制操作可以在显示屏上体现出来[2]。
（2）PLC可编程工程机械控制器的工作原理
工程机械控制器的工作原理分为五个阶段，分别是内部信息的处理、与控制器的通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理等，当工程机械开始运行时，控制器的通信功能启动，实现对工程机械的通信处理，扫描具体的工作程序，扫描完成后对工程机械发出具体的工作指令，程序输出，输出端连接工程机械的控制部分，实现工程机械的预编控制。这五个阶段合在一起成为控制器的一个工作周期，在完成一个工作周期之后，又重新的执行此工作周期。由于工作周期的长短不同，所以对控制器的控制性能要求比较高，如果较长的工作扫描时间就会导致控制器的响应时间比较慢，不利于控制器的精准控制。控制器扫描周期的时间等于控制器内部处理时间与通信传输时间、输入时间、程序响应时间、输出时间的总和。每个控制器的内部处理时间是固定不变的，通信时间会受到网络传输的影响，程序的响应时间取决于整个程序的长短，输入输出时间与控制器的存储状态相关[3]。工程机械的控制器在代码输入时，一定要保证所有的代码全部符合操作要求，并且也要将定时中断等代码输入到控制器当中，保证控制器运行的及时和有效。随着工程机械控制器的发展，逐渐出现了几种新型的控制技术，例如以太网现场总线控制技术、嵌入式软PLC控制技术、工程机械液压系统动力匹配控制技术等等。这些技术可以更好的实现工程机械的实时控制，提高了工程机械的工作效率。
3工程机械的控制器的几种新型控制技术
（1）以太网现场总线控制技术以太网现场总线控制技术可以实现工程机械控制器之间的信息迅速交换，提高工程机械信息交换的可靠性，它通过超高速的通信功能，实现工程机械某些不可能达到的控制功能。现在很多的工程机械制造厂商都在研制适合现场总线控制技术的控制器，并将这类控制器直接应用到工程机械的器件层上。
（2）嵌入式软PLC控制技术PLC控制技术的通用性比较强，而且工程机械上的PLC控制系统安装和后期维护都非常简单，有很强的抗干扰能力，但是随着科学技术的发展，工程机械的具体工作状况越来越复杂，传统的PLC已经不能实现对工程机械故障的实时诊断，无法对工程机械的运行状态数据进行采集，所以更加智能化的嵌入式软PLC控制技术应运而生[4]。该控制技术的硬件结构是开放式的，操作指令比传统的PLC操作指令更加丰富，而且在控制程序的开发方面变得更加简单，使工程机械控制技术的性价比得到了很大的提升。控制器内部主要处理器的实时计数器由原本的16位逐渐转化为32位、64位，向着多核发展，使工程机械的控制性能得到了很大的提升。
（3）工程机械液压系统动力匹配及控制技术液压系统动力匹配控制技术可以有效提高工程机械发动机利用效率，使工程机械的泵在暂时不使用的情况下，可以将功率分配给其它的泵。当工程机械的负载发生变化时，控制器自动监测出其变化情况，对功率进行分配，保证工程机械的最低能源消耗，并满足工程机械工作的最大功率[5]。该控制技术在工程机械中的应用，可以对工程机械的功率进行优化处理，提高工程机械在各种工作环境中的适应能力，减少工程机械的作业强度，使工程机械的操作和使用更加流畅。通过液压系统动力匹配让工程机械的各个部件全部处于合理的运行状态，保证了工程机械的使用寿命和运行可靠性，满足不同环境的作业要求。
4结束语
通过对工程机械控制器发展现状和PLC可编程控制器工作原理的研究，分析现有的控制技术，并提出了几种新型控制技术，促进控制器和控制技术的智能化发展。社会生产力的发展需要不断的对工程机械的性能进行优化，加强控制器和控制技术在工程机械中的应用，可以使工程机械运行的更加灵活，以便达到更高的质量要求。
参考文献：
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机械工程智能化的现状范文6
关键词：煤矿机械工程；智能化；煤炭开采；工程设备；煤炭采掘 文献标识码：A
中图分类号：TH165 文章编号：1009-2374（2017）02-0147-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.02.071
21世纪是信息化时代，随着经济全球化的不断发展，我国的经济面临着前所未有的发展机遇，煤炭行业可以说是我国国民经济发展的动力，在推动我国经济发展方面有着十分重要的作用。当前我国煤炭行业的发展已经相对比较成熟，而且已经形成了相当的规模，并有逐渐扩大的趋势，这就为煤矿机械工程的智能化发展奠定了一定的基础。在以科学技术作为第一生产力的时代，煤炭行业的发展情况并不能仅仅以煤炭开采量作为衡量标准，需要将自动化智能化程度纳入到衡量的范畴内，从而保证煤炭行业的快速健康发展。但是就目前形势来看，我国煤矿机械工程在智能化发展的过程中，遇到了一些问题，需要我们努力去克服，才能保证煤矿机械工程智能化的顺利发展。下面笔者将针对相关问题展开论述：
1 煤矿机械工程发展现状分析
煤矿机械工程经过了半个多世纪的发展，到目前已经取得了相当大的进步，逐渐形成了比较完整的生产体系，生产能力在一定程度上有了很大的提高，但是与发达国家相比，还有着诸多方面的不足。发达国家经过工业革命的改革和洗礼，不论是在生产设备的技术层面还是管理体系层面都远远领先于我国，而且这种局面将仍然会长期存在。虽然我国煤矿机械工程的整个发展过程都是在与发达国家缩小差距，始终是一种赶超的状态，但是在短时间内仍然处于相对落后的状态。尽管已经取得了较大的发展成就，但是仍然暴露出了一定的不足，尤其是随着我国经济和科技的发展进步，我国对煤炭能源的需求量不断增多，对于煤矿的_采技术和硬件配置方面提出了更高的要求，煤矿机械工程方面所暴露出的问题也逐渐增多。当前我国煤矿机械工程的落后主要包括煤炭核心技术、技术标准、设计理论、产品质量、检测手段等方面，几乎涵盖了煤矿机械工程的所有相关领域，煤矿机械工程的智能化发展障碍重重，需要我们解决的问题有很多。
2 煤矿机械工程智能化过程中存在的问题
2.1 煤炭机械工程设备比较笨重，结构复杂，灵活适应生产环境的能力较差
煤炭开采行业作为一种自然资源开采行业，通常具有十分庞大的规模，煤炭机械设备的体积庞大、结构复杂是其共同的特点，这样在矿井中相对狭小的空间内，巨大的机械设备很难灵活使用，影响其正常功能的发挥，这样就会造成生产效率和设备利用率的降低，而且设备搬迁的难度也很大。同时机械设备在适应复杂环境能力方面还存在着一定的不足，复杂的地质环境往往会对设备造成严重的影响，缩短其使用寿命，无形中增加生产成本。有些特殊地质环境则不能够使用机械设备，这样就降低了煤矿机械工程的机械化水平，阻碍了煤矿的正常生产。
2.2 煤矿机械工程设备的科技含量较低，数字化智能化程度偏低
21世纪，科学技术的发展给我国国民经济的各个领域所带来的变化是十分巨大的，但是在煤矿机械工程中，我国的现代化水平与发达国家相比还有着很大的差距，不论是设备的科技含量还是数字化智能化程度都相对偏低。在我国，大多数的接卸设备都是用人工操控的，不仅浪费了大量的人力，而且容易出现操作失误，给生产带来极大的损失。初步实现数字化和智能化的只是小部分的小型仪器，而且正处于起步阶段，发展十分不成熟。在信息科技更新换代十分迅速的今天，竞争也十分激烈，如果不能够充分把握好智能化技术的发展，将会制约煤矿生产的发展。
2.3 煤矿机械工程设备的材料质量较差，设备使用寿命较短
煤矿机械工程设备的生产离不开钢铁，钢铁质量的好坏往往决定着机械设备的运行情况和使用寿命，受到炼钢技术等因素的约束，我国的钢材生产主要以中低端钢材为主，高端钢材生产一直是短板。要生产出优质的煤矿机械设备，就需要大量进口高端钢材，这样就增加了生产成本，而且在市场上也缺乏足够的竞争力，很难承受国外市场的竞争冲击，从而在市场份额占有方面处于劣势。降低生产成本就需要采用质量一般的钢材，虽然价格比较适中，但是往往存在一定的质量缺陷，设备的使用寿命会相对缩短，而且容易出现故障，给煤矿开采生产带来一定的障碍，严重的甚至会引发安全生产事故，威胁工作人员的人身安全。
2.4 煤矿机械工程设备环保程度较低，严重破坏环境，浪费资源
煤炭产业是一门污染十分严重的产业，对于自然环境的破坏很大，涵盖土壤、水系、植被等方面，而且耗能十分巨大，如果在智能化发展过程中不处理好与自然的和谐关系，破坏生态平衡，将阻碍煤矿生产的可持续发展。当前我国煤矿机械工程设备绿色环保科技含量较低，在有害物质和废弃物的处理方面存在着较大的缺陷。煤矿开采的同时也伴随着水开采、瓦斯开采、采空区充填等，这样能够提高资源的利用率，还能够减少对环境的污染破坏，实现采矿的绿色可持续发展，这也是智能化发展的薄弱环节。
2.5 从事智能化煤矿机械操作的人员整体素质偏低，很难完全掌握复杂的操作
虽然智能化在煤矿机械工程中有了一定的发展，但是从事相关工作的工作人员的综合素质总体不高，工作经验相对薄弱，面对机械设备复杂的操作，很难熟练地掌握。煤矿开采往往伴随着一些紧急情况的发生，具有很强的不确定性，在面对这些紧急情况的时候，工作人员往往很难采取正确有效的措施来应对，难以凭借自己的操作来把损失降到最低。甚至会因情况紧急而采取错误操作，不仅不能减少损失，还有可能造成更为严重的后果。
3 煤矿机械工程智能化的应用
3.1 煤矿机械工程智能化在煤炭采掘方面的应用
就目前形势来看，煤炭采掘机以点牵引驱动系统作为采掘动力已经成为了发展主要趋势，而且已经取得了一定的成就，甚至有些采掘机已经发展使用了多点驱动系统，而且装机功率越来越大，在保证充足动力的同时大大提高了机器的工作效率。交流电机的使用不仅提高了机器的可靠度，且维修工作十分简单方便。采掘技术中的智能化体现在计算机技术和故障诊断技术等方面，以计算机技术为基础核心，以传感器及故障诊断系统为辅助，形成了采掘的智能化发展，传感器能够将采掘情况实时反映到管理系统中，故障诊断系统能够对故障进行精确的诊断，大大提高了工作效率，采掘设备上的某些缺陷和不足得到了一定程度上的弥补。点牵引技术在我国煤炭采掘行业尚未得到普及，发展潜力很大，而在记忆割煤、机载视频、远程遥控、煤岩识别等方面也有了长足的发展。
3.2 煤矿机械工程智能化在煤炭运输方面的应用
随着采煤效率的提高，在煤炭运输方面也相应地提出了新的要求，大型煤矿企业通常采用胶带运输的方式，而在胶带运输的监控系统研究取得了实质性的成果，诸多高新技术应运而生。当前带式输送机上普遍采用的中压变频驱动控制技术能够实现带速的连续可调，在低速情况下能够平稳启动；平稳运行则靠液压自控张紧装置来保证，随着输送带张力的变化能够自动调节张力与张紧行程的平衡。此外刮板输送机的使用也比较广泛，机头采用交叉侧卸布置的方式，机尾采用自动伸缩装置，搭配工况监测系统，从而延长了设备使用寿命，减少了故障的发生，中部槽的焊接采用机器人自动焊接工艺，提高了焊接的质量，使之稳定可靠。
3.3 煤矿机械工程智能化在煤矿生产安全监控方面的应用
煤矿生产安全监测系统中随着使用的传感器种类及数量越来越多，使得监控也越来越全面，安全隐患死角等得到了有效的去除。企I通过对传感器加大研究和开发的力度，使传感器的性能得到了一定程度的提升，保证了监控系统的正常运行，对于出现的故障能够准确及时地发现并进行传递，最终在监控终端予以显示，甚至能够直接显示出相应的解决方法，为故障的排除提供一定的参考。此外监控系统还具有一定的记录功能，能够将设备的操作过程进行准确记录，一旦出现故障能够直接找出错误操作，及时纠正，避免造成更为严重的损失。
3.4 煤矿机械工程智能化在实现绿色生产方面的应用
绿色生产是在煤矿机械工程智能化的基础上，对煤炭开采生产提出的更高层次的要求，从更广泛的资源角度出发，了解煤矿开采过程中所存在的瓦斯、水等其他可利用自然资源的情况，进而采取适当的开采方法，减轻甚至避免灾害的发生，从而实现经济效益和社会效益的最佳化。在煤矿开采过程中，水开采包括水资源利用、节约用水、水煤浆收集、水灾害防治等方面，针对不同的矿区，水资源保护和利用的侧重点也有所不同。在煤炭开采过程中，要对开采区的水体进行数据分析，尽可能地避免破坏地下含水层的原始径流，避免造成矿区地面的沉降，保证当地居民的正常生产和生活，减少对自然生态环境的破坏。瓦斯虽然在煤炭开采矿井中属于有害气体，但是也是一种清洁能源，矿井中的瓦斯气体可以通过利用采矿岩体裂隙场分布及钻孔瓦斯抽放管道安装在矿井下的特点来封闭井口，从而将瓦斯气体开采出来，避免资源的浪费。
4 煤矿机械工程智能化的发展趋势
4.1 智能化的煤矿机械工程适应性更强
针对煤矿所处的地质条件的不同或者煤矿开采难度的不同，可针对性地研究制造相应的设备产品，从而保证采煤工作的顺利进行。煤矿机械设备能够适应各种各样的复杂地质环境，保证煤矿的开采效率。
4.2 能够实现对煤矿机械工程的远程控制
使用电子计算机对煤矿机械的运行进行远程控制，监控测量相应的数据，并将数据进行及时地传递，通过控制器对设备发送指令，以完成操作，实现对整个生产过程的监控。一旦出现问题故障能够及时地发现并排除，将故障带来的损失尽可能降到最低。
5 结语
综上所述，煤炭机械工程智能化是煤炭行业今后发展的主要方向，也是信息化时展的必然趋势，相关部门应当加大相关投入，积极开发智能产品，缩小与发达国家的差距，提高产品设备的行业竞争力，努力做行业的引领者。
参考文献
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