閆海(哈巴河縣人民醫(yī)院，新疆 哈巴河 836700)

淺析計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)的融合發(fā)展

Analysis on the integration of computer and mechanical electronic technology

閆海(哈巴河縣人民醫(yī)院，新疆 哈巴河 836700)

隨著現(xiàn)代化科技不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，隨后提出的計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子相互融合理念，更是促進(jìn)了兩者的共同協(xié)調(diào)發(fā)展。本文將闡述計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展情況，并探討計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)融合的具體應(yīng)用以及未來發(fā)展。

計(jì)算機(jī)；機(jī)械電子；融合發(fā)展

物理學(xué)曾在上20世紀(jì)的發(fā)展中，發(fā)生了一件非常重要的事件，那便是晶體管的發(fā)明。在經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的探索，以晶體管為基礎(chǔ)，開創(chuàng)了微電子信息技術(shù)時(shí)代。直到21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入新的階段，傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)因面臨威脅而不得不引起一場(chǎng)革命。就在這個(gè)背景下，各種技術(shù)相互融合，從而形成了以機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)等為核心的機(jī)電一體化控制技術(shù)，并逐漸邁向成熟，應(yīng)用于各行業(yè)中。

1 計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展概況分析

1.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展概況

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)理論包括了采樣理論、狀態(tài)空間理論、變換理論以及差分理論，將這幾個(gè)理論有機(jī)結(jié)合起來，便是完整的計(jì)算操作系統(tǒng)。而就在這樣的系統(tǒng)作用下，控制技術(shù)成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)組成環(huán)節(jié)，并獲得了發(fā)展。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由于其結(jié)構(gòu)還會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化，所以該系統(tǒng)屬于非線性系統(tǒng)。為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用，需要基于原有理論的情況下，選擇與預(yù)測(cè)控制、模糊控制、魯棒控制等多種控制理論進(jìn)行融合，就在這個(gè)過程中，逐漸形成了的工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)。目前，控制系統(tǒng)核心已被CPU取代，這樣既可以提高計(jì)算機(jī)管理和控制的效率，也可以針對(duì)性調(diào)解生產(chǎn)過程及管理。如此一來，工作成效得到了極大的優(yōu)化，生產(chǎn)效率也增加了不少[1]。

1.2 機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展概況

現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)形式未形成前，手工制造是傳統(tǒng)工業(yè)的主要生產(chǎn)形式。在操控相關(guān)的生產(chǎn)指標(biāo)參數(shù)過程匯總，主要工具就只有老式儀表，但工業(yè)生產(chǎn)不僅要操縱濕度以及溫度，還需對(duì)壓力以及速度進(jìn)行操縱，基于這種背景下，工業(yè)領(lǐng)域開始加強(qiáng)機(jī)械原理的學(xué)習(xí)。隨著相關(guān)技術(shù)邁向成熟，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也開始隨著電子技術(shù)的發(fā)展，逐漸完成了對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的整體控制[2]。

在現(xiàn)階段的市場(chǎng)中，機(jī)械電子技術(shù)主要應(yīng)用于制造類工業(yè)，如大連橡塑機(jī)械廠，其是國(guó)內(nèi)同行業(yè)中生產(chǎn)規(guī)模最大的橡塑機(jī)械生產(chǎn)廠之一，主要生產(chǎn)密煉機(jī)、開煉機(jī)、橡膠壓延機(jī)、塑料擠出機(jī)和輪胎定型硫化機(jī)等。為了推進(jìn)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，盡力縮減與世界先進(jìn)的水平差距，大連橡塑機(jī)械廠加大機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用，并取得顯著的成果，最大程度地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和新產(chǎn)品的開發(fā)速度，為以后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用

2.1 工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人屬于操作系統(tǒng)組成的一項(xiàng)機(jī)構(gòu)。它具有很多用途，如反復(fù)編程等，同時(shí)這項(xiàng)機(jī)構(gòu)還有較高的自由度，不僅性能優(yōu)良，功能也有很多種。工業(yè)機(jī)器人由于動(dòng)作較為簡(jiǎn)單，所以只能完成重復(fù)性較強(qiáng)且動(dòng)作簡(jiǎn)單的工作，但也能夠極大地減輕人類的工作壓力，有效地降低勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)改善勞動(dòng)環(huán)境也有著較大的作用。而且工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用可以對(duì)生產(chǎn)操作進(jìn)行優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本的投入，提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

2.2 橡塑機(jī)械

橡塑機(jī)械指的是制造加工橡膠與塑料制品的通用機(jī)械，包括兩種類型，分別為塑料專用機(jī)械和橡膠專用機(jī)械。以橡膠硫化機(jī)為例，通過融入計(jì)算機(jī)技術(shù)，統(tǒng)一了預(yù)壓、自動(dòng)放氣、保壓硫化、自動(dòng)出模、自模、自動(dòng)掀模等功能；將PLC可編程控制器運(yùn)用過來，在觸摸屏中存儲(chǔ)所有的模具參數(shù)，操作管理難度較小。在各種橡膠制品硫化處理中，都可以采取硫化機(jī)。在橡膠機(jī)械方面，則可以劃分為通用橡膠機(jī)械、輪胎機(jī)械、其他橡膠制品機(jī)械等類型

2.3 農(nóng)業(yè)應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)電一體化技術(shù)也具有一定的應(yīng)用，其提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械的整體性能，而且不再受單一變量的局限，開始向智能化更加深入的方向轉(zhuǎn)變，對(duì)人機(jī)交互界面進(jìn)行一定程度的優(yōu)化。通過操作終端系統(tǒng)，可以獲取到相關(guān)的信息內(nèi)容，并按照不同的需求，信息內(nèi)容展示的形式也會(huì)有相應(yīng)的變化，同時(shí)數(shù)據(jù)信息的展示形式還包括影像以及圖形。此外，也可以通過輸入指令，將相應(yīng)的決策傳送到機(jī)器的控制系統(tǒng)，從而將機(jī)械的智能化系統(tǒng)完整地體現(xiàn)出來，使農(nóng)業(yè)活動(dòng)向自動(dòng)化方向發(fā)展[3]。

2.4 電腦橫機(jī)

一般情況下，橫機(jī)都是通過手工方式實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，所能實(shí)現(xiàn)的操作也比較簡(jiǎn)單。隨著生產(chǎn)要求不斷增加，顏色以及數(shù)量方面的要求更加高，而面對(duì)這樣的情況，電腦橫機(jī)被創(chuàng)造出來。通過應(yīng)用電腦，可以使設(shè)計(jì)更加的多樣，在應(yīng)用高端軟件的時(shí)候，可以增加更多的設(shè)計(jì)操作形式。利用計(jì)算機(jī)指令的控制功能，有效地操縱機(jī)械，不僅實(shí)現(xiàn)了彎沙和脫圈，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化墊沙，從而大幅度地增加生產(chǎn)成效。

3 計(jì)算機(jī)和機(jī)械電子技術(shù)融合的具體應(yīng)用以及未來發(fā)展

3.1 計(jì)算機(jī)和機(jī)械電子技術(shù)的融合簡(jiǎn)介

機(jī)電一體化技術(shù)融合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以體現(xiàn)出計(jì)算機(jī)技術(shù)，也能充分利用機(jī)械電子技術(shù)的優(yōu)越性能。系統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)是由增加和融入了動(dòng)力功能、控制功能和信息處理功能的電子技術(shù)以及軟件系統(tǒng)和相關(guān)的機(jī)械裝置組成的。機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)優(yōu)化了計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子技術(shù)的功能，在人類的日常生活中的諸多方面都有應(yīng)用。

3.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)電一體化技術(shù)中的具體應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展主要應(yīng)用在柔性制造系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)中獲得了全面的應(yīng)用。如橡塑機(jī)械，橡塑機(jī)械屬于通用機(jī)械行業(yè)，它的機(jī)電一體化起步較早，早先由大連橡塑機(jī)械研究所開發(fā)了塑料注射成型機(jī)多級(jí)控制系統(tǒng)，隨后上海、大連、四川等地方共同研發(fā)該系統(tǒng)，并在20世紀(jì)80年代研發(fā)出中空成型機(jī)型坯壁厚度多點(diǎn)控制技術(shù)，從而促進(jìn)了橡塑機(jī)械的機(jī)電一體化。柔性制造系統(tǒng)主要包含了計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)以及傳輸系統(tǒng)等，在柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用中，可以按照不同的需求，隨機(jī)加工相關(guān)的產(chǎn)品，從而使生產(chǎn)操作實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。在進(jìn)行兩項(xiàng)技術(shù)針對(duì)性融合的過程中，得到系統(tǒng)優(yōu)化后，使生產(chǎn)可以進(jìn)行可編程操作，從而提高工業(yè)生產(chǎn)的針對(duì)性，并通過系統(tǒng)改善了原有生產(chǎn)過程中的諸多缺陷[4]。

計(jì)算機(jī)和機(jī)械電子技術(shù)在未來的發(fā)展中必然會(huì)更加緊密的融合在一起，性能也會(huì)得到進(jìn)一步的提升，在諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用規(guī)模也將會(huì)擴(kuò)大，并增加更多的功能，以原有動(dòng)力系統(tǒng)為基礎(chǔ)，更多的智能化因素也會(huì)不斷增加，使機(jī)電一體化技術(shù)向高端方向發(fā)展。同時(shí)人類的未來生活中，機(jī)器人的智能化將更加徹底，逐漸取代人類工作，從而最大程度解放勞動(dòng)力，使人力資源的配置更加優(yōu)化，進(jìn)一步提高人類的生活質(zhì)量。

4 結(jié)語

隨著科技不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)在這一過程中，必然會(huì)使性能變得更強(qiáng)，同時(shí)機(jī)械電子技術(shù)也會(huì)在這一過程中持續(xù)發(fā)展，兩項(xiàng)技術(shù)將會(huì)更加徹底的融合在一起，以此全面優(yōu)化技術(shù)性能，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

[1] 向文華,王青林.計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)的融合發(fā)展[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào), 2014,01:44～46.

[2] 趙雪,曹國(guó)慶.計(jì)算機(jī)與機(jī)械電子技術(shù)的融合發(fā)展思考[J].電子世界, 2014,10:362～363.

[3] 朱小川.計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合研究[J].科技與企業(yè), 2015,02:85.

[4] 劉永剛.淺談?dòng)?jì)算機(jī)與機(jī)械電子的融合發(fā)展[J].電子制作, 2014,20:5.

TH39

1009-797X(2016)16-0049-03

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.16.013

閆海(1981-),男,大專,研究方向?yàn)闄C(jī)械電子工程。

2016-07-18