前言

机电一体化技术是将机械技术、电气电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号转换技术等技术有机结合，并综合应用于实践的综合技术。现代自动化生产设备几乎都是机电一体化设备。可编程控制器PLC是一种抗干扰能力强、可靠性高、性价比高、编程简单的控制设备。基于其突出的优势，广泛应用于工业控制等领域。因此，在技术学校教育中，培养和掌握机电技术和PLC技术非常重要。

1、机电一体化产品的组成和特点

机电一体化产品的功能是通过协调和整合其内部组成部分的功能来实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化、多功能的特点，实现这种多功能一般需要机电一体化产品具有五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，实现这些功能的各个组成部分及其技术构成了机电一体化产品的整体或系统[1]。

1.1、机械系统

机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和连接。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需要满足高效、多功能、可靠、节能、小型机电一体化产品的要求。

1.2、动力系统

动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，驱动执行机构完成预定的主要功能。动力系统包括电力、液体、气体和其他动力源。机电一体化产品主要是电力利用，包括电源、电机和驱动电路。

1.3、传感与检测系统

传感器的功能是将机电一体化产品在运行过程中所需的各种参数转化为可测量的物理量，并利用检测系统的功能测量这些物理量，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感检测系统的功能一般由测量仪器或仪器实现，体积小，安装连接方便，检测精度高，抗干扰。

1.4、信息处理与控制系统

根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理和控制系统接收传感和检测系统反馈的信息，进行相应的处理、计算和决策，并按要求控制产品的运行，实现控制功能。在机电一体化产品中，信息处理和控制系统主要由计算机软件、硬件和相应的接口组成。

1.5、执行机构

执行机构在控制信息的作用下完成所需的动作，实现产品的主要功能。机电一体化产品的执行机构一般为运动部件，通常采用机械、电液、气动等机构。由于机电一体化产品的类型和运行对象的不同，执行机构有很大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能决定了整个产品的性能，是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作中相互协调，共同完成规定的目的和功能。在结构上，各组成部分通过各种接口和相应的软件有机结合，形成内部匹配合理、外部效率最好的完整产品[2]。

2、机电一体化技术发展趋势分析

2.1、智能化

智能化要求机电产品具有一定的智能化，使其具有逻辑思维、判断推理、自主决策等能力。比如在数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的便利。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学、混沌动力学等人工智能技术的进步和发展，为机电一体化技术的发展开辟了广阔的世界。

2.2、数字化

微控制器和接口技术的发展为机电产品的数字化奠定了基础，如数控机床和机器人的不断发展；计算机网络的迅速崛起为数字设计和制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性和易操作性，便于远程控制操作、诊断和修复。

2.3、模块化

这是一个重要而艰巨的项目。由于机电一体化产品种类繁多，开发标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如开发集减速变频调速电机于一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距功能的电机一体化控制单元。这样，在产品开发设计中，这些标准模块化单元就可以快速开发出新产品。从而避免利益冲突，使之标准化、系列化[3]。

2.4、网络化

网络技术的兴起和快速发展给社会的各个领域带来了巨大的变化。由于网络的普及，各种基于网络的远程控制和监控技术方兴未艾。远程控制终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，让人们在家里充分享受各种高科技的好处，因此，机电一体化产品无疑应该朝着网络化的方向发展。

2.5、自源化

自源化是指机电一体化产品本身具有太阳能电池、燃料电池、大容量电池等能源。由于电能在许多场合不能使用，因此它对机电一体化产品的运动有独特的优势。

2.6、人性化

人性化是各种产品的必然发展方向。机电一体化产品除了性能完善外，还需要在色彩、造型等方面与环境相协调。使用这些产品对人们来说更自然，更接近生活习惯。

2.7、微型化

微型化是机电一体化向微型机械和微型领域发展的趋势。微机电系统是指集微机构、微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、接口、通信和电源于一体的微设备和系统。微机电系统产品体积小、能耗低、运动灵活，在生物医学和信息方面具有无与伦比的优势。

2.8、绿色化

工业发展给人们的生活带来了巨大的变化，同时也带来了资源减少和生态环境恶化的后果，因此绿色产品的概念在这个声音中应运而生。绿色产品是指能耗低、材料消耗低、污染低、舒适、协调、可再生的产品。在其设计、制造、使用和销毁过程中，应满足环境保护和人类健康的要求。机电一体化产品的绿色主要是指在使用过程中不污染生态环境，在产品寿命结束时可分解和再生[4]。

结语

机电一体化技术正在为整个社会创造巨大的经济和社会价值，并不断改变人们的生活方式。在当前高科技、市场竞争激烈的环境下，只有将机电一体化技术充分融入机械工程中心，企业才能快速发展，有利于世界经济环境不可战胜。