机电自动化技术范文1
【关键词】机电工程；自动化技术；技术研究；发展趋势
自动化技术在机电行业中拥有着十分重要的作用，它实现了由智能化系统代替人对机电设备进行操作，并大大提升了机电设备的可靠性与安全性，强化了机电设备的生产效率，提升了机电产品的质量，并充分解放了劳动力，成为了我们赖以发展的重要技术。但由于我国的机电自动化技术发展时间较短，因此其优势还没有得到进一步显现出来，并且在其发展过程中仍旧存在着许多的不足之处，因此其发展之路仍然较长。
1浅析机电自动化技术发展现状
当前我国的机电自动化技术水平与其他国家仍然存在着较大的差距，并且，我国的机电自动化发展还处于起步阶段，许多先进的自动化技术还没有被很好地利用到机电领域当中去。另外，我国的机电自动化技术当前主要是集中在智能化和自动化这两个方向，而与机械技术的结合不够紧密，我国的机械技术发展较为缓慢，许多先进的理论都是从其他国家中引入过来的，而我国目前对机械理论的研究依旧较为薄弱，机械人员的自身综合素质不高，缺乏创新能力与创新意识，实践能力不足等，从而使我国机电自动化发展受到了机械技术发展速度的制约，而这也是机电自动化水平无法提升的因素，还有，虽然我国民众的生活质量有了很大的提高，但民众对产品的功能和质量也有了更高的要求，而现阶段机电自动化领域所生产出来的产品，并不能满足民众对产品的要求。因此，机电自动化领域必须对产品的质量和功能要有一个更高的标准才行。虽然我国的机电自动化技术水平相比于以往有了非常大的进步，但在很多方面仍然有待提高，在发展道路上仍旧任重而道远。
2机电自动化技术的应用优势
2.1生产效率和生产水平的提升
自动化技术在机电行业的应用，能够有效提升机电设备的生产效率和生产水平，这是因为自动化技术拥有人类无法比拟的准确性和灵敏度，能够非常好地对机电设备进行灵活操作，从而大大强化了机电设备的性能，使机电设备生产出的产品更加完美，并且大幅度降低了机电设备生产产品的时间，从而极大提升了机电设备的生产效率，实现了机电行业的快速发展。
2.2可靠性和安全性的提升
众所周知，机电设备的可靠性和安全性是非常重要的，如果机电设备的可靠性不足，就会造成机电设备经常发生故障，进而增加了维修成本，并大大影响了机电设备的生产效率。而机电设备的安全性如果不足，就会在生产当中产生许多的安全隐患，致使人在使用机电设备时，容易发生安全事故，严重威胁操作人员的生命安全。而机电设备不仅仅会被利用在制造行业当中，在其他各个领域中也有广泛的应用，但是不管在哪一个领域中应用机电设备，都必须对机电设备的可靠性和安全性做出保证，而自动化技术则使机电设备的安全性和可靠性大大提升，其原因在于自动化技术能够对设备的运行状态进行实时的自动化监控，一旦机电设备出现故障，就会进行及时诊断出来，并通过设定好的应急程序来进行解决，从而大幅度保障了机电设备的安全性与可靠性。
2.3功能更加完善多样，适用性更强
自动化技术在机电设备中的有效应用，能使机电设备的功能更加完善，并且更加多样化，能够满足不同工序的产品制作，因此其适用性也更强。这是因为通过不同自动化技术在机电设备中的应用，能够使机电设备集多种不同功能于一身，实现了一体化的控制、校验、补偿和调节功能，从而满足不同领域对机电设备的应用需求，其应用范围也更为广泛。
3机电自动化技术的发展方向
3.1智能化
机电自动化技术在未来必将向着智能化的发展方向进行发展，这是因为机器的局限性造成的，由于机器需要人类进行操作，它不会进行自主思考，只会按照规定的程序去运行。而自动化技术虽然实现了机器的自动运行，但却仍旧需要人进行简单的操作，自动化技术也不具备思考能力和数据处理能力。而人通过对自动化技术的智能研究，能够有效弥补这一不足，从而使自动化技术具备人的一定功能，使其能够对数据进行处理与分析，从而大大降低了产品的生产难度，实现了对机电设备的智能化控制，而智能化的发展方向也必将极大提高机电领域的发展水平。
3.2网络化
在信息化时代，网络的重要性不言而喻，而对机电产业来说，更要向网络化的发展方向进行的迈进，以此实现机电一体化的网络化构想，在不久的将来，必定可以利用一个小型的装置来远程操控机电设备进行生产活动，并能通过这个装置对各个机电设备的运行状态进行时实的掌控，从而使生产效率极大提高。
3.3微型化
由于有些生产设备的体积较为庞大、结构较为复杂，这增加了对这些生产设备的运输难度和管理难度，并且对这些设备的维修和维护也有很大困难，因此必须对这些生产设备的体积进行必要的缩小，以此方便运输、维修和维护。而随着技术的不断发展，这些生产设备的体积必将越来越小，并最终实现微型化的目标，这样做不仅能够方便对这些生产设备进行运输、检查和维修，还能在同样的范围内放置更多的生产设备，从而提高生产力水平。
4结语
本文通过对机电自动化技术的发展现状做出浅要的分析，明确了机电自动化技术在机电领域中的应用优势，并对机电自动化技术的未来发展方向进行了探究。自动化技术在机电领域中拥有十分重要的意义，通过自动化技术的应用能够实现机电领域生产效率的大大提升，实现规模化的生产，并能有效保障产品质量，使其功能性更加全面，质量更好，并且提升了机电设备的可靠性与安全性。自动化技术的不断研发，也使机电设备的功能越来越多，并且能够在多个领域进行有效应用。在未来，随着我国机电自动化技术越来越成熟，其优势也将被逐渐发挥出来，并将在智能化、网络化、微型化的发展道路上越行越远。
参考文献
[1]刘烨,李佩龙.机电自动化技术及其发展趋势[J].山东工业技术,2017(10):5-8.
机电自动化技术范文2
关键词：机械设备；电气工程；自动化技术
现代化机械设备的特征就是自动化，电气工程自动化技术可以让机械设备得以自动化运行和控制，且能够提升机械设备的整体稳定性，从而提高机械设备的生产效率。电气工程自动化技术的应用是一项系统性工程，要在机械设备的实际生产得以充分应用，首先应找到电气工程自动化技术在实际生产中应用的切入口，形成电气工程自动化技术在实际生产中的应用体系，在确保机械设备自动化、工业化、功能化发展的层次上，使电气工程自动化技术在生产制造和其他应用领域能够实现较大的提升[1]。
一、电气工程及其自动化介绍概述
电气工程及其自动化的触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域中起到关键性作用。
二、当前机械设备电气工程自动化技术的应用
（一）在刀具生产领域的应用
刀具对我们来说并不陌生，我们在日常生产生活过程中都可以接触到刀具，而对于一些大型的、精确度高的刀具在生产过程中并不是那么容易的，从原材料选购到锻造再到成型，往往需要经过几十道甚至几百道生产工序，其中任何一个环节出现问题后，都会对刀具质量产生严重影响[2]。在刀具生产加工过程中，通过积极应用机械设备电气工程自动化技术可以很好的实现刀具从生产到最后使用整个过程中刀具质量。机械设备在生产过程中，都会结合用户对机械产品性能、品质等方面的不同需求而选择不同的电气自动化技术，大大提高了生产效率，并且保证了所生产出来的机械设备具有更好的适用性。
（二）在信息流中的应用
在机械设备电气工程自动化技术体系中，计算机系统作为信息制造的重要组成部分，是CAM技术和CAD技术应用外在硬件设备，在机械生产加工过程中，通过应用CAPP技术不仅能够对生产工艺进行全面的优化，而且增强编程效率，让生产工艺更加标准。从数和管理角度分析，数据管理是机械设计制造和跟踪需求的信息和数据，并且可以结合相关数据信息对整个生产系统进行全面优化改造。在这个过程开展过程中，PDM数据管理系统能够将相应的数据信息和产品进行有效的联系，对产品的主要文件、产品功能设置、产品生产成本以及和产品生产、加工相关的生产程序、运行指标和结构体系等进行全面处理分析。在PDM数据管理系统中涵盖了所有数据。
（三）在开采机械设备中的应用
煤矿生产所需机械设备种类繁多，且不同系统所需设备各不相同，对技术要求也不相同。在大型开采机械设备使用过程中，人们为提高操作人员的安全性往往会采取在机械设备中增设电力自动化驱动装置的方法，虽然这种方法会在一定程度上缩小设备空间、增加设备载重，但却能够达到良好的保护效果。然而，由于我国大型开采机械设备电气自动化水平现阶段仍与国际水平存在较大一段差距，这使得国内中小型开采机械设备的电气自动化水平仍处于发展的中期阶段，目前在牵引方面仍以液压方式为主，而对于电气自动化技术的应用尚为尝试阶段，即中小型开采机械设备对于电气自动化技术的应用还有待提高。
（四）在数控机床方面的应用
目前，机床设备拥有很多的电机驱动系统，而这些电机一般都是横向布置的。随着科学技术的不断进步和生产需求能力的不断扩大，为适应发展，装机容量也在不断地加大。目前，市场上采用的办法是增加一个交流牵引电机，交流牵引电机可以有效的提高设备的生产效率，又还能使设备的运行更加安全和稳定。这种电机同时也减少了机械设备维修的频率，因此得到了很多机床生产企业的青睐。而现代计算机技术是控制自动化设备的核心技术，同时增加一些自动传感技术和自动诊断技术等辅助技术，让机床的设备更加智能化、自动化。这样，数控机床最具备了多种优点，比如效率高、稳定性能好、精确率高等等。除了数控机床，一些输送设备也不断地朝着智能化、自动化的方向前进。
（五）在运输机械设备中的应用
自改革开放以来，我国运输业得到了飞速发展，种类和数量都增长迅速，所以运输的速度效率、数量显得尤为重要，大型的运输机械设备应运而生。大型的运输机械设备的使用既节省了人力和财力，又很大程度上地提高了运输的效率，运输数量得到了质的飞跃，运输周期明显缩短，大大方便了人民的日常生活和工作。由于科技的进步，人类之间的联系日益紧密，人们对于运输的需求不断的增加，对运输时间和效率需求显得日益迫切。为满足人类的需求，传统的运输方式必须有所突破。电气工程自动化在运输机械的设备上的应用使这一突破能够实现。计算机的远程智能化、自动化控制和运行大大提高机械的运输性能。电气工程自动化技术与大型机械设备运输技术的完美结合，就使用了监控技术、综合技术、数字技术和DCS结构等很多目前已应用非常广泛的技术，运输的全过程实现现代化、自动化以及智能化等多种功能。极大地提高了运输的效率、缩短了运输周期，使物品的流通时间大大缩短。这也为运输行业在各个相关领域的发展奠定了扎实基础。
三、机械设备电气工程自动化技术的主要影响因素
（一）物理科学和电气自动化更加紧密的联系
20世纪中后期电气工程的发展得到了极大的推动。由于大规模集成电路制造技术的发展及三极管的发明使固体电子学得到较大发展，电气自动化与物理科学间技术的的紧密联系、以及技术上的交叉成为以后机械设备电气自动化发展的的关键因素，而且将会拓展到其他的技术领域。
（二）信息技术的影响
现代信息技术又称为现代电子信息技术，是建立在现代电子技术基础上的，主要包括计算机技术、现代通信技术及终端接口技术。现代信息技术的基石是电子技术，特别是微电子技术。现代信息技术扩展和延伸了人的信息功能，人类信息的交流和传播在时间和空间上大大缩短。现代信息技术已经成为应用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。电气自动化中，众多学科领域的持续技术创新很大程度上决定了信息技术的发展。反过来说，信息技术的进步又为电气自动化领域内技术创新提供了更为先进的基础。所以说信息技术与电气自动化的发展相互影响，对电器自动化的影响是决定性的。
四、提高机械设备自动化水平的对策
在引进西方先进电气自动化设备与技术时，我们不能一味的照搬和模仿，而应该进行积极自主创新，发展适合我国机械设备应用、具有我国特色的电气自动化技术。技术开发与创新离不开人才资源的投入，我国应加大对电气自动化专业技术人才培养的财政投入力度，加强自动化专业人才培养，尤其是创新类人才。在实际培养过程中，注重理论知识与实践相结合，通过经常开展实践活动和项目实习来提高人才的实践操作能力，帮助学生积累经验，促进人才全面发展。通过优惠政策鼓励与大力支持人才自主创新，切实提高我国机械设备电气自动化技术水平。
五、结语
机械设备电气工程自动化对于人类正常的生产生活有着非比寻常的意义，在这种情况下，我国应该加强对机械设备电气工程自动化技术的应用，大胆引进发达国家的技术，结合国情，走出一条只属于中国的机械设备电气工程自动化的道路，保证我国机械制造行业可以高速、平稳地发展。
参考文献：
[1]田坤，王焕秋.机械设备电气工程自动化技术的应用研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015，08：224.
[2]戴思蒙.电气工程中自动化技术的专业研究[J].电子技术与软件工程.2016（21）.
机电自动化技术范文3
1煤矿机电自动化技术概述
煤矿机电自动化的实用技术包括计算机技术、自动控制技术、机械技术以及综合性技术等，这些自动化技术属于交叉性学科的领域。在煤矿开采的过程中，应用自动化技术，可以实现无人生产，可以减少人力资源的支出，应用机械设备进行生产，不但工作的效率高，出差的概率也比较低。在机电自动化系统中，安装自动检测系统以及数据传输系统，可以对系统存在的故障进行自动检测，还可以对系统检测到的数据进行自动传输，可以保证机电系统运行的高效性。我国煤矿行业应用机电自动化技术的时间比较晚，在应用这些先进的技术后，有效的提高了生产的效率，计算机技术、PLC控制技术以及传感技术可以提高机电产品的性能，还可以提高煤矿行业的经济效益，应用机电自动化技术，也标志着我国煤矿行业进入了新的发展时期。我国煤矿生产效率与一些发达国家相比还有一定差距，但是应用新型煤矿机电设备后，我国煤矿生产效率较以前有了较大的提升，机电自动化技术的应用范围也越来越广，电子控制系统逐渐取代了传统的煤矿控制系统，机电自动化技术在煤矿行业的应用中取得了良好的应用效果。
2煤矿机电自动化技术的特点
2.1多样性。
煤矿行业的机电产品具有多样性的特点，这些产品在应用的过程中还需要借助传感器等设备，由于煤矿机电自动化产品有着多样性的特点，所以，煤矿机电自动化技术也有着多种多样的特点。煤矿企业的集成系统中，有着较多通信接口，这些接口可以保证系统应用在多种类型的通信协议中，可以增强系统的适用性。煤矿机电产品在借助传感器等设备时，必须保证系统运行的可靠性，而传感器一般是接在集成电路中，这种电路中存在敏感元件，只有保证煤矿机电自动化技术的多样性，才能保证传感器的功能得到有效的发挥。
2.2集成化。
煤矿机电系统中包含着多种处理器，比如计算机、单片机以及控制器等，为了保证数据的有效传输，必须保证传感器的精度，在对信息数据进行采集的过程中，要保证信息的真实性以及信息传输的实时性。在机电自动化系统中还包括监控系统，可以对系统运行状态进行有效的监测，可以对机电系统起到保护的作用。
2.3智能化。
机电自动化系统具有智能性的特点，机电自动化技术是科技不断发展的产物，机电自动化系统中包含微处理器，有效提高了系统的信息存储量以及信息处理水平，系统处理的速度也得到了较大的提升。比如数字交变频同步电动机提升了控制系统后，不断使电牵引采煤机实现负载控制，还实现了矢量控制。
2.4开放化。
目前各行各业因通讯技术的迅猛发展都纷纷选择进行自动化改造，煤矿机电自动化自然不例外，此行业的改造产品具有优良的中央处理设备，其中包含多种通信模块和通信接口，还具备良好的可通信联网功能，可以实现与各系统之间的光纤连接通信，进而实现信息交互和集中控制。
3煤矿机电创新应用自动化技术措施
3.1应用于煤矿矿井提升机。
矿井提升机是煤矿、有色金属矿中的重要运输设备，由于矿井系统具有运行速度快、控制复杂、惯性质量大等特点，会经常交替转换工作状况。矿井提升系统的使用效果也受现场环境条件的影响，如环境较恶劣，会导致系统电气元件和各种机械零件失去原有的效能，即使系统自身带有安全保护措施，也不能完全防范环境因素带来的影响。如果提升机没有按照预定的速度曲线运行，失去控制，不可避免的会发生过卷和提升机超速事故，威胁矿井工作人员生命安全。随着科学技术的进步和不断提高的矿井生产现代化要求，提升设备及拖动控制系统逐渐趋于完善，将微电子技术、模拟技术等应用在提升机控制中。
3.2应用于井下传送带。
矿井下煤炭运输的主力为带式运输机，其基本功能是在相距较远的工作点之间输送物料，使驱动装置和物料运载装置分离，避免撒料、皮带打滑或跑偏，保证煤炭在传输带上连续运输。我国自主研发的全自动带式运输机通过CST软件可控软件能保证不间断运输井下原煤，并在智能有效措施监督下降低设备在工作工程中的故障率和出错率。虽然原煤能够得到连续运输得以保障，然而井下运输属于一项长距离和长时间的工作，其驱动点仍然存在不稳定现象和安全隐患，整个设备的安全可靠性仍然会受到影响。只有不断探究带式运输机传送性能，才能提高整个运输系统的稳定性。
3.3应用于电牵引采煤机和矿井监控和安全生产。
机电自动化技术范文4
关键词 煤矿；机械；电气自动化
中图分类号TD4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0105-02
科技的发展推动了电气自动化技术的进步，煤炭生产出于对提高产量的需要，迫切需要提升机械设备的自动化水平，从而节约劳动力，提高生产效率。电气自动化技术使得采集数据更准确，把大量人力从危险的生产环境中解放出来，提高了工人生产的安全系数。
1 煤矿采掘机械设备的电气自动化
1.1 采掘设备和其他辅助设备技术的发展
电力牵引成为了煤矿采掘机械的主要动力来源。多电机驱动系统被应用到了采掘设备上，电机多采用横向安置，而且随着生产规模的扩大，装机容量不断增大，从常见的1 000kW的总装机功率扩大到了1 500kW，电机的牵引功率达到了120kW。交流电牵引电机的使用，不仅提高了设备的效率，而且让设备的运转更加稳定，强大抗污能力减轻了机械维护的劳动强度，所以这样设备受到煤矿生产企业的广泛欢迎。计算机技术是所以设备自动化控制的核心技术，同时辅以故障诊断技术和传感技术，让采掘设备的自动化程度越来越高，具备了效率、精确、稳定的优点。
除了采掘机械的进步，生产中要使用的输送设备也不断向重承载和多样化的方向发展。技术先进的国家已经引入了双速电机，而且能够依靠计算机技术实现对煤矿生产的过程的全程监控。液压支架是保证安全采掘的重要工具，引入计算机技术后，可以实现电液控制自动化和高压大流量供液，从而是支架的移动速度提高了7s/架左右，使得煤炭采掘的功率和效率有了大幅度提升，增强了煤炭生产的可靠性。
1.2 我国采煤机自动化技术同世界先进技术的差距
虽然我国在采煤设备电气自动化技术上有了明显的进步，但是同世界产煤发达国家相比，差距也是很明显的。采掘机的最大装机功率仅为830千瓦，液压牵引功率仅为500千瓦，电牵引的应用规模不大，电牵引设备主要依赖进口，交流电牵引的电控部分更是完全进口。国产的电牵引采煤机尚处在研发阶段，仅有少量的研究成果可以在实践中应用。工作面输送机连接强度差，运输能力差，整体效率低下。液压支架的电液控制系统和判断故障的微控制系统都不能实现国产。所以，从总体上来看，我国煤炭采掘设备的电气自动化技术的发展仍处在落后局面之中。
2 煤矿运输提升设备的电气自动化
从上个世纪八十年代开始，我国煤炭的开采量急速增长，在大型的煤矿中，胶带运输是输送厚煤的主力设备。为了满足形势发展的需要，我国大力推动了胶带运输中的工况监控系统的研发并取得了重大突破。系统中融合了计算机技术和PLC技术后，实现了保护的综合化和系统化，DCS结构的应有使地面监控得以实现。同时，通过科研人员的努力，我国自行研发和胶带机全数字直流调速系统以及胶带集中监控系统，在生产中表现出了卓越的性能。相对来说，胶带自动化的保护技术尚需完善，需要在以后的研究和生产中大力发展。
电气自动化技术的成熟和普及，使得交流变频器技术得到了发展，从而推动了调速系统的进步。在技术先进的国家里，采煤提升机的控制技术已经相当完备，通过PLC来完成中心控制，同时达到了提升工艺控制、同路行程控制以及安全回路监控等多个目标，从而实现了真正的全微机监控，提高了提升设备的安全性。
3 变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用
供电系统是煤矿机械设备得以运转的动力，实现变电站的自动化对机械设备电气自动化具有重要的意义。下面针对一般规模的煤矿，来阐述一下变电站综合自动化系统在煤矿生产中的应用。
3.1 35kV变电所工程的基本情况
基本设备包括5kV线路双回，主变压器2台，6k V出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT 2回，6kV PT2回等，该变电所的保护和监控的微机综合自动化系统的结构如图1所示。
更加煤矿电力供应和设备运转的需要，设计中的主变压器、35线路采用集中组屏方式，主控制室内安装了后台监控系统，每个开关柜上装有6kV保护装置，各保护装置均可以从RS485通讯接口把信息传到后台监控系统。这样的设计既便于操作，又节约空间。
3.2 变压器成套保护设备
主要的保护装置有变压器差动保护装置MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB，综合测控装置MMCU-10H。可以满足对匝间短路、相间短路等变压器内部故障和外部故障的安全应急。同时，对器接地、过负荷、过流等危险情况以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等故障起到保护作用。
对于35kV线路保护，使用的是MLPR-10H2型微机线保护装置，具体由三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护组成。系统中还有一台微机型PT切换和一台低电压保护装置MPTS-10H，可以实现双母线或单母分段主接线方式下的PT转化，从而具备了两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等作用，同时可以监控和低压保护两段没有关联的母线。
3.3 后台计算机监控系统
后台监控计算机系统可以使用目前国内比较先进和稳定的珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。该系统由监控保护单元、通讯管理机和后台监控计算机系统组成。监控保护单元采用的是隔层设计，通讯的中心设备是通讯管理机，具有间隔层设备的通讯规约转换、监控后台计算机和传达上级调动的功能。后台的监控计算机能够介绍到现场采集的全面信息以及保护设备发出的信息，对其可以对这些信息进行统计、分析、核对、判断、显示和打印，记录安全事件，并能发出警报，从而监控站内的所有运转情况。而且计算机还具有远程控制功能和强大的数据处理功能，可以全面提升整个变电站的自动化水平。
4 结论
在科学技术不断发展的现代社会，信息化技术延伸到了煤矿生产的各个环节，成为了维持和提高煤炭生产的重要技术支撑。从整体发展情况来看，我国电气自动化技术与发达国家相比是非常落后的。尤其现在煤矿事故频发，而电气自动化在煤炭安全生产方面也可以起到非常积极的作用，用该技术发展的监测装置，如遥测仪、断电仪、红外线设备等，尤其是发展我国相对较弱的传感技术，可以大大提升煤矿设备的安全性能。所以，从长远的发展来看，国家要提高的足够资金、人才和技术的投入，确保我国煤炭产生沿着高效、安全、环保的方向不断前进。
参考文献
[1]蔡依然.论电气化技术的应用前景分析[J].焦作大学学报，2009，8.
机电自动化技术范文5
煤矿机电自动化应用创新
1引言
煤矿机电技术及设备存在与煤矿生产的各个重要环节，在煤矿生产过程中起着不可或缺的作用。随着我国煤矿产能需求的增加，煤矿机电技术的革新以及设备的更新换代的速度亟待加快。同时，伴随计算机以及微电子技术的发展，信息通讯技术的出现，越来越多自动化程度高的产品应用在煤矿生产上，加快机电技术改造速度的同时，提高了煤矿生产的效率，加强了煤矿生产的可靠性，对于井下工作人员的人身安全提供越来越有力的保障，降低煤矿生产中的维护成本，提高经济性。对于传统开采中所存在的人工依赖性强以及能源浪费率较严重的情况也有了极大的改善。
2煤矿机电自动化产品应用
2.1煤矿机电自动化产品特点及发展
（1）集成化。以计算机、单片机、可编程控制器以及嵌入式计算机作为核心处理器，以各种高精度传感器作为底层设备信息采集和传输元件，采用人机界面作为显示设备，对整体系统进行安全生产监测与控制，实时监控、采集参数，了解生产动态，实现对系统的连续监控以及全方位保护。
（2）开放化。通讯技术的迅猛发展，使得各行各业在进行自动化改造时纷纷选择可进行生产信息通讯的开放化系统，煤矿机电自动化改造也不例外。煤矿机电自动化产品具有优良的可通信联网功能，中央处理设备具有多种通信接口以及通信模块，与各底层设备以及各系统之间以双绞屏蔽通信线和光纤进行连接通信，实现信息交互、联动以及集中控制。
（3）多样性。煤矿机电自动化产品的多样性决定了与其配套的传感器种类的多样性，压力传感器、温度传感器、加速度传感器以及位移传感器等，在煤矿机电自动化产品中都有应用。另外，多系统集成的应用现状同时也要求各系统设备间要具有多种通信接口以适应多种通信协议。煤矿机电用传感器应用可靠性极为重要，同时具有相当程度的可靠性。当前，煤矿机电用传感器将敏感元件与变送电路集成，可同时完成数据采集以及运算处理等，求解未知数，提高了传感器智能化的水平。
（4）智能化。微处理器功能的日益强大给煤矿机电自动化改造提供了更多的选择。微处理器处理信息速度越来越快，处理信息量的能力也有很大提高，可供智能集成的选择余量大。例如，数字交交变频同步电动机提升机控制系统可实现矢量控制，电牵引采煤机可以实现记忆割煤以及负载控制等。
当前信息时代的大背景下，计算机技术、通信技术、传感器技术迅速发展，产品更新换代速度极快，如何利用飞速发展的先进科技对传统煤矿工业进行改造，提高生产效率以及生产的安全性，将是我国新时期煤矿工业发展的重要课题。
2.2煤矿机电产品自动化应用发展趋势
（1）高性能、低功耗、小体积的中央处理器技术应用。目前市场上主流处理器更新换代速度极快，多核心、多线程工作方式将为煤矿机电自动化产品在实际生产中的应用带来极大便利，运算速度越来越快，贮存能力越来越强，体积越来越小，更适合煤矿井下狭小工作空间内的一体化产品应用。同时，新型处理器较之前相比，抗恶劣环境的能力有了很大提高，未来未必不会出现专门针对煤矿等恶劣环境下开发应用的处理器。
（2）更好的开放性。新型煤矿机电自动化产品对于可交互通信能力要求越来越高，随着系统之间的交互成为必然趋势，更高通信能力与开放性更好的产品必将能够更好的适应现场应用，便于实现与主控系统的连接。
（3）更高的可靠性。新型产品的可靠性决定了其应用的广泛程度。鉴于煤矿机电产品工作环境的恶劣性，对于应用其中的产品质量以及可靠性有不同于其他行业的更高要求，因此高质量、高可靠性的产品应用将会十分广泛。
（4）标准化趋势。随着越来越多自动化产品涌入我国煤矿机电市场，尚无统一标准对该类产品进行管理，以提高我国煤矿机电自动化产品标准化、规范化和通用化以及系列化的程度。
3煤矿机电系统自动化
3.1综合自动化技术
综合自动化技术，又称数字矿山技术，是随着通信技术的发展、工业总线以及工业以太网的出现而应运而生的技术，采用统一的工业网络实现对煤矿众多机电子系统的集成管理。该技术的缺点主要表现在单一的感知手段，感知网络匮乏，忽视软件平台的集成，对于应用层信息的融合技术缺乏，尚无统一建设的标准。
3.2矿山物联网技术
矿山物联网技术的出现，是应解决以上所述的综合自动化技术所存在的缺点而出现的。该技术对通信网络与互联网络技术进行应用拓展以及网络延伸，采用智能装置对矿山进行物理感知和识别，通过网络进行传输，利用中央处理器进行处理，然后发出控制指令实现矿山整体系统，人与人、人与物、物与物之间的信息交互和无缝连接，对矿山机电设备以及整体进行控制和监控，确保科学合理的决策。2011年11月，国家安全生产监督管理总局鉴定和验收通过的徐州矿务集团夹河煤矿矿山物联网示范工程是我国首个矿山物联网工程。
机电自动化技术范文6
【关键词】煤矿；机电技术创新；自动化研究
0引言
当前一些先进的煤矿企业、矿井甚至一个采煤工作面的生产能力就能达到500-1000万t/a，例如同煤集团塔山煤矿年生产能力达到了1500万吨。生产能力的提高，与之相适应的配套机械设备应运而生，就采掘工作面的装备而言，美国、德国、澳大利亚等国电牵引采煤机的使用已达到100%，单台装机功率达1530kw，截割牵引速度为10-15m/min，最大牵引速度达到45.9m/min，产量达到40-75t/min；工作面刮板输送机的功率达到1600kw，长度400m，输送机槽钢板厚度达到60-70mm；带式输送机的最大运输能力已达3500t/h，功率1400kw，带宽1.5-1.6m，带速3.5-4.7m/s，最大水平运距2000m（多点驱动）；部分断面掘进机的最大重量达120t，截割头功率达500kw，可切割抗压强度超过100mpa的岩石，最大掘进断面70m2。这些先进机械装备的使用，不仅提高了生产能力，而且使煤矿劳动生产率得以大幅度提高。
1先进的机械装备及电力电子技术
设备的大型化、大功率化，对电力技术也提出了新的更高要求。近年来随着半导体技术、计算机技术、软件技术的发展，电力电子技术也得到迅猛发展，并发生了质的飞跃。它已由50年代的SCR、80年代的GTR、MOSFET发展到现在的第三代电力电子器件IGBT、SIT。第三代电力电子器件还将高电压、大电流的功率器与控制电路集成在一起，形成智能功率控制集成模块。目前最先进的为同步机内装式交流变频提升机，其主回路和磁场回路均采用电力电子器件，实现变频和整流，由于采用交流电机，没有电刷问题，提升机容量可以大幅度增加。电力电子技术在控制采煤机牵引速度上也得到应用，主要是交流变频调速和滑差调速。此外，电力电子技术还应用与带式输送机的调速或软启动控制、风机调速和水泵调速，除了可以提高调速性能外，更主要可以节省能源。以电力电子技术为基础的开关磁阻电机因其启动力矩大、启动电流小、可以频繁重载启动的优点，特别适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。
2机电一体化
2.1相关概述
机电一体化产品具有“技术”和“产品”的内容，是机械系统和微电子的有机结合，是赋予了新的功能和性能的新一代产品。机电一体化是传统机械工业被微电子技术逐步渗透过程所形成的一个新概念，它是微电子技术、机械技术相互交融的产物，是集多种技术为一体的一门新型的交叉学科。目前，对机电一体化的定义有各种各样的认识，随着生产和科学技术的发展，它将被赋予新的内容。机电一体化不是机械技术和电子技术的简单叠加，而是为达到取长补短、互相补充的目的而将电子设备的信息处理功能和控制功能融合到机械装置中，使知之更具有系统性、完整性、科学性和先进性。英国、日本、美国和中国生产的部分电牵引采煤机，装备了以计算机为核心的控制和工况监测与故障诊断系统，对采煤机的运行工况及参数进行采集、处理、显示、存储和传输，提供操作指导或控制采煤机做出相应的处理，对电机、轴承等部件进行故障自动诊断。计算机技术与液压控制有机结合，实现了液压支架定压双向邻架或成组自动移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷。此外，引进的工作面供电设备采用了微机控制技术，实现故障查询、闭锁、先导保护和控制功能，也是一种典型的机电一体化产品。煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速，近几年来，引进的电液控制软启动在带式输送机上的应用达到很高水平，它利用计算机与液压技术相结合，不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能，而且能监测设备各部分的工况，对不正常状态进行保护，显示故障类型。
2.2计算机控制与网络
随着煤矿现代化进程的加快和安全技术的高速发展，井下各种监测监控系统逐渐增多，如果这些监测监控系统处于相互独立的状态，各种系统自成体系，各自为政，信息不能互通，势必造成通信线路重复投资，重复建设，系统维护量增大，整体可靠性差，维修、维护困难，信息不能综合利用等缺陷。计算机控制技术和网络技术在煤矿的广泛应用很好地解决了这些问题。现在，计算机控制和网络可以覆盖到煤矿井下现场、覆盖到单台设备、单个数据测量点，在地面的任一网的计算机经授权均能直接查阅有关信息，或向井下发送有关信息，各级管理者可以在车间、区队、矿井、企业乃至世界各地实现统一调度、控制和管理。这些网络、控制系统都改变着传统煤炭行业技术和产业结构，给现代化矿井的优化调度、科学管理等带来革命性变化。
2.3机电一体化产品的主要特征
机电一体化产品是一个完整的系统，它的主要的特征是：
柔性化。机电一体化产品往往只需通过软件改变指令即可达到改变传动机构的运动规律，而无须改变硬件机构。
智能化。机电一体化产品可以按照预定的动作顺序或被控制的数学模型，有序的协调各相关机构的动作，以达到最佳控制目的。其控制系统大多数都具备自动控制、自动诊断、自动信息处理、自动修正、自动检测等功能。
最佳化。随着电子技术的发展，为实现某一功能或某一控制规律的方案大大增多了。在设计产品时，可以使机械技术和电子技术有机地结合起来，以实现系统整体的最佳化。
2.4机电一体化是多学科领域综合交叉的技术密集型系统工程
它包括了机械技术、计算机与信息处理技术、系统技术、自动控制技术、传感与检测技术、伺服传动技术。
⑴机械技术。是机电一体化的基础，它把其他高新技术与机电一体化技术相结合，实现结构、材料、性能上的变更，从而满足减小体积、提高精度和刚性、改善功能和性能的要求。
⑵计算机与信息处理技术。计算机是实现信息处理的工具，在机电一体化系统中，计算机与信息处理部分控制着整个系统的运行，直接影响到系统工作的效率和质量。
⑶系统技术。是从全方位的角度和系统的目标出发，以整体的概念组织应用各种相关技术，将总体分解成相互联系的若干功能单元，找出可以实现的技术方案。接口技术是系统技术中的一个重要方面，是实现系统各部分有机联系的保证，它包括了电气接口、机械接口、人-机（对话）接口，以及远程控制与检测接口等。
⑷自动控制技术。自动控制技术的内容广泛，它包括高精度定位、自适应、自诊断、校正、补偿、再现、检索等控制。
⑸传感与检测技术。传感与检测是系统的感受器官，其作用是将被测量的信号变换成系统可以识别的、具体确定对应关系的有用信号。
⑹伺服传动技术。伺服传动是由计算机通过接口与电动、气动、液压等各类型的传动装置相连接，从而实现各种运动的技术。
4发展趋向
煤矿机电技术及装备的主要发展趋向应当是：跟踪产业科技前沿，开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术，以其高适应性、大型化、大功率化、遥控和自动化占领技术制高点；开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等，将逐步成为现代化煤矿机电技术发展的重要标志。
【参考文献】
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