機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計

朱建峰　高瑞芳　苑香麗　栗繼魁

摘 要：機電控制技術具有很強的綜合性，需要多種技術配合，機電一體化設計需要實踐產(chǎn)品的智能性和人性化等，這種理念比較先進，可以促進發(fā)展機電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。本文概述了機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計，有助于進一步發(fā)展我國的機電控制技術。

關鍵詞：機電控制系統(tǒng)；主動控制技術；一體化；設計方式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.15.125

近些年我國生產(chǎn)力水平不斷提高，開始廣泛推廣自動化技術。利用自動化技術可以擴大企業(yè)的規(guī)模，保證技術的先進性。在制造業(yè)當中利用機電控制系統(tǒng)自動控制技術，在科學發(fā)展的支持下，人們對于機電控制系統(tǒng)自動控制技術提出更高的要求，為了滿足時代發(fā)展要求，機電控制系統(tǒng)自動控制技術開始進行一體化的設計。

1 概述機電控制系統(tǒng)和自動控制技術

1.1 機電控制系統(tǒng)

機電控制系統(tǒng)的核心元素是控制，在無人操作的狀態(tài)下，控制裝置可以根據(jù)設計方案指令控制管理機械設備，完成指定的任務。機電控制系統(tǒng)可以聯(lián)系控制器和設備等部件，在這個過程中利用了微電子技術和信息處理技術以及通信技術等，因此機電控制技術融合各種技術。近些年我國不斷提升計算機信息技術水平，進一步發(fā)展了機電控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)制造領域廣泛利用機電控制系統(tǒng)。

1.2 自動控制技術

自動控制技術主要利用控制器控制設備和產(chǎn)品，使產(chǎn)品和設備可以根據(jù)規(guī)律進行運動。自動控制技術利用自動控制的原理，有效關聯(lián)機械和電器以及設備等，可以完成任務。傳統(tǒng)的自動控制技術利用精確數(shù)學模型，在信息化和智能化技術的支持下，智能控制系統(tǒng)開始占據(jù)主流，在多個方面領域都開始廣泛利用。自動控制技術的作用比較大，直接影響到產(chǎn)品的精度和加工效率等方面，此外機電控制技術居于工程化和實用化等特征，在未來具有良好的發(fā)展空間。

1.3 機電控制系統(tǒng)自動控制技術的應用

在機電控制裝備當中利用：自動控制技術利用控制程序，根據(jù)計算機的指令統(tǒng)一進行機電控制。其中自動控制器發(fā)揮著重要的作用，執(zhí)行設計的控制參數(shù)，動態(tài)跟蹤整體運行情況，實時輸送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了機電控制系統(tǒng)的自動化和智能化。因此當今很多機電企業(yè)都開始廣泛利用PLC控制器，可以進一步提高工作效率和安全系數(shù)，縮小機電故障范圍，降低生產(chǎn)成本，保障產(chǎn)品的質量，進一步擴大生產(chǎn)效益。

在機電微機計算機中應用：自動控制尺寸不斷減小，機電產(chǎn)品的自重和體積隨之不斷減輕，同時也進一步提升了機電產(chǎn)品的運行效率，使其使用年限不斷增加。當今計算機控制器不斷更新，為機電行業(yè)發(fā)展提供不竭的動力，雖然微型計算機控制器比較小，但是具有強大的功能，如果系統(tǒng)發(fā)生偏差，控制器就會立即發(fā)出警報，實施安全保護，使安全事故率不斷降低，在最大程度上降低損失，提高了系統(tǒng)的檢修率，同時也避免發(fā)生事故。微型計算機控制元件不斷發(fā)展，也會促進機電控制一體化的發(fā)展。

2 機電一體化設計措施

2.1 設計方案

機電一體化工作難度比較高，在實際過程中，要求設計人員具備設計專業(yè)的知識，同時還要具有工作經(jīng)驗，還要全面了解產(chǎn)品的性能，這樣才可以完成產(chǎn)品設計，此外需要配合機電提高產(chǎn)品性能。設計人員需要綜合考慮產(chǎn)品的造價和市場反應等因素，以市場需求為基礎設計產(chǎn)品，否則產(chǎn)品終將會被市場淘汰。

機電一體化在開發(fā)設計階段，需要設計產(chǎn)品，滿足產(chǎn)品的性能需求。在適應性設計階段，需要以要求標準為基礎，改進產(chǎn)品設計的局部細節(jié)，進一步提升產(chǎn)品的性能。

2.2 設計方法

取代設計法：利用電子線路控制電子產(chǎn)品。在傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品控制過程中，通常都是利用機械式控制方式，這種任務完成方式比較單一，無法全面的掌握產(chǎn)品情況，導致產(chǎn)品的使用率比較低。利用電子線路可以利用計算機和控制器等，結合電子線路和機械控制，利用變速裝備取代原有的控制器，這樣一來機械結構和工作程序可以變得更加簡單，也實現(xiàn)了一體化設計，可以提高產(chǎn)品設計質量，突出產(chǎn)品的實用性，因此機電企業(yè)需要大力引進這種新技術，進一步發(fā)展企業(yè)經(jīng)濟。

整體設計法：結合電子方面和機械設備，利用二者結合實現(xiàn)整體化設計，順利落實機電的一體化設計。在機電一體化設計當中需要注重新型理念，保障機電產(chǎn)品的整體質量，提高其使用性能。利用整體設計法可以整合機械設備技術和電子技術，形成整體結構，創(chuàng)新機電產(chǎn)品設計過程，利用創(chuàng)新的設計理念，促進機電行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

組合設計法：有效組合機械產(chǎn)品的各種標準功能模塊，利用控制器對于各個模塊的關系進行協(xié)調，形成一體化的機電系統(tǒng)。例如在設計數(shù)控機床的過程中，需要分析伺服驅動和數(shù)控以及相關機械裝置，將各個部分有效整合，可以實現(xiàn)數(shù)控車床多項功能于一體。在設計機電一體化的時候，不能單純考慮一體化設計的優(yōu)勢，還要注重企業(yè)的投資成本。例如某個機電企業(yè)引進了新型機電設備，但是控制器卻沒有因此更換，這樣是無法提高產(chǎn)品質量和生產(chǎn)效率的，因此在設計過程中，需要根據(jù)企業(yè)情況，選擇最佳組合方式，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。利用整體組合方式具有更大的優(yōu)勢，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以保障產(chǎn)品質量，節(jié)省企業(yè)成本，對于后期的維修和使用等都會提供很大的便利。

3 結束語

通過以上綜合的論述，要想開展機電一體化設計，就要有效的綜合機電控制系統(tǒng)和自動控制技術，合理調整機電企業(yè)的經(jīng)濟效益，使機電生產(chǎn)效率不斷提高，實現(xiàn)機電生產(chǎn)的智能化。因此機電企業(yè)需要深入了解機電一體化設計，將自身的優(yōu)勢充分的發(fā)揮出來，積極轉變經(jīng)濟發(fā)展模式，全面開展機電生產(chǎn)工作，提高產(chǎn)品的質量和施工效率，節(jié)省企業(yè)成本。

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