淺析機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的一體化設(shè)計(jì)

崔華 孫德龍

摘 要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的提高，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，機(jī)械電氣工程成為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力。所以，我們要逐步完善機(jī)電控制技術(shù)，滿(mǎn)足各方面需要，形成科學(xué)有效的機(jī)電系統(tǒng)，推動(dòng)機(jī)電行業(yè)持續(xù)發(fā)展。隨著機(jī)電行業(yè)日趨多樣化，機(jī)電技術(shù)也在不斷更新，產(chǎn)生新的需求。這就需要我們對(duì)于機(jī)電一體化進(jìn)行進(jìn)一步探討，不斷研究，推陳出新，使機(jī)電行業(yè)能夠順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，達(dá)到更高的工作質(zhì)量。只有注重提高機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用，才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。本文將對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與探討，闡述機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用，希望可以對(duì)今后的工作提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng);自動(dòng)控制技術(shù);一體化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）12-0093-02

1 機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)和一體化設(shè)計(jì)概念

1.1 機(jī)電控制系統(tǒng)概念

機(jī)電控制系統(tǒng)是為了取代手動(dòng)操作，把我們?cè)缙谠O(shè)計(jì)完善的運(yùn)行模式進(jìn)行相應(yīng)生產(chǎn)的一種操作系統(tǒng)。為了能有效地組合機(jī)電控制系統(tǒng)，需要各方面進(jìn)行配合。比如計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、微電子技術(shù)等，為了達(dá)到對(duì)機(jī)電的有效控制，需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)來(lái)支撐，但是還有部分機(jī)電控制仍然是人工操作，他們需要運(yùn)用相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行控制。為了能達(dá)到更高的工作效率，我們需要大面積的運(yùn)用機(jī)電控制系統(tǒng)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如今的機(jī)電行業(yè)已經(jīng)不局限于停留在自身控制系統(tǒng)來(lái)完成工作，而是結(jié)合更多元素通過(guò)控制器、工業(yè)零部件和機(jī)械設(shè)備等來(lái)實(shí)現(xiàn)更高的效益，達(dá)到最優(yōu)。這種技術(shù)可以通過(guò)信息基礎(chǔ)處理、微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等來(lái)完成工作。

1.2 自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)控制器和控制裝置的融合，來(lái)改變?nèi)藗児逃械乃季S模式。自動(dòng)控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)有很多，在控制方面嚴(yán)格遵守規(guī)定，進(jìn)行相應(yīng)生產(chǎn)，這是手動(dòng)操作所不能比擬的，擁有更高的精準(zhǔn)性。當(dāng)我們面臨比較復(fù)雜的情況時(shí)，通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)便可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。通常根據(jù)不同的內(nèi)容，利用控制器，嚴(yán)格按照主體的計(jì)劃進(jìn)行，可以將其分為不同方面。如自適應(yīng)控制、速度控制、和校正控制及定位控制等。為了能使機(jī)械設(shè)備有更加高效的表現(xiàn)，我們?cè)趹?yīng)用時(shí)應(yīng)以合理性與科學(xué)性為前提，促使他們能夠高效完成相關(guān)任務(wù)。除此之外，自動(dòng)控制技術(shù)還包含經(jīng)典與現(xiàn)代兩大控制理論作為相關(guān)依據(jù)。經(jīng)典控制理論以數(shù)學(xué)工具為主，進(jìn)行相關(guān)函數(shù)信息傳遞，進(jìn)行有效分析，研究變量線(xiàn)性的變形問(wèn)題。此外，該理論還被稱(chēng)為自動(dòng)調(diào)節(jié)原理，主要因?yàn)樗淖詣?dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備控制。而現(xiàn)代控制理論是以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)，為了保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，此方法通過(guò)運(yùn)用矩陣論、線(xiàn)性代數(shù)等數(shù)學(xué)工具來(lái)解決。利用相關(guān)方程表現(xiàn)出來(lái)，由此我們要判斷系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)其操作控制的最佳目標(biāo)。

1.3 一體化設(shè)計(jì)

關(guān)于一體化設(shè)計(jì)我們經(jīng)常見(jiàn)到的不僅僅是裝卸，還有軟件與電子的組合，同時(shí)兼?zhèn)淠K化與智能化。自動(dòng)控制技術(shù)也是建立在智能化的基礎(chǔ)上，目的是對(duì)機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)最大優(yōu)化，使整體性能得到提升。工作人員的工作積極性決定著機(jī)電一體化的運(yùn)行進(jìn)程。在進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮生產(chǎn)的實(shí)際需要，深入了解機(jī)電系統(tǒng)的特性、結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品功能，設(shè)計(jì)出對(duì)生產(chǎn)有利的一體化系統(tǒng)。隨著對(duì)機(jī)電一體化的深入研究，機(jī)電系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了巨大變化，為了能使機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理，就要促進(jìn)設(shè)備系統(tǒng)以及產(chǎn)品生產(chǎn)更加規(guī)范。我們技術(shù)人員也在不斷完善機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)。使一體化的系統(tǒng)能夠在今后的工作中發(fā)揮重要的作用，提升工作效率，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

2 機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的一體化設(shè)計(jì)分析

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量有著十分重要的作用。目前，機(jī)電一體化已經(jīng)被企業(yè)廣泛使用，尤其在電子、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域更為突出。但是我們不能滿(mǎn)足于當(dāng)下，要不斷的更新完善機(jī)電一體化技術(shù)，推動(dòng)整個(gè)機(jī)電行業(yè)規(guī)范化管理。除此之外，機(jī)電控制系統(tǒng)還需要具備模塊化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化以及人性化特點(diǎn)，要重視提高系統(tǒng)性能，注重功能模塊的優(yōu)化配置。在工作中，我們應(yīng)更加重視機(jī)電行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，這樣才能真正影響到機(jī)電行業(yè)，提升綜合實(shí)力。

2.1 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的核心思路

隨著制造行業(yè)的不斷發(fā)展，世界制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，制造行業(yè)也逐漸成為國(guó)家發(fā)展策略的重頭戲，相應(yīng)的國(guó)家會(huì)對(duì)機(jī)電一體化更加重視，投入更多資金。要不斷挖掘更多的資源，讓機(jī)電一體化走向新的領(lǐng)域，培養(yǎng)相關(guān)設(shè)計(jì)人員。在開(kāi)展工作時(shí)，首先要探討的是產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，功能等相關(guān)要素，并對(duì)研發(fā)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，展開(kāi)探討，研發(fā)出最優(yōu)的方法，使機(jī)電一體化充分發(fā)揮智能化、現(xiàn)代化、專(zhuān)業(yè)化及人格化等優(yōu)勢(shì)。加強(qiáng)設(shè)計(jì)的相關(guān)能力，推動(dòng)機(jī)電行業(yè)的發(fā)展。

2.2 機(jī)電運(yùn)行線(xiàn)路的一體化設(shè)計(jì)

根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如今的機(jī)電運(yùn)行線(xiàn)路都表現(xiàn)在電子線(xiàn)路上。與以往不同，我們看到在傳統(tǒng)的機(jī)電工作機(jī)械控制是與電子線(xiàn)路分離的，這樣的狀態(tài)會(huì)使工作的生產(chǎn)效率大幅下降，機(jī)電工作人員也不能對(duì)機(jī)電相關(guān)情況有一個(gè)全盤(pán)的掌握和有效管理。自從機(jī)電一體化設(shè)計(jì)實(shí)施后，之前的問(wèn)題便迎刃而解，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的合理運(yùn)用，改變了原本落后的控制設(shè)備，大大提高了生產(chǎn)效率，從根本上完善了系統(tǒng)控制，有利于各項(xiàng)工作的開(kāi)展，從而達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量的優(yōu)化。簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工作手續(xù)，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，解決企業(yè)面臨的困境，讓企業(yè)能夠順應(yīng)當(dāng)前趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電運(yùn)行線(xiàn)路的一體化設(shè)計(jì)。

2.3 機(jī)電功能模塊的一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電功能模塊的一體化設(shè)計(jì)同樣重要，所謂的機(jī)電功能模塊一體化設(shè)計(jì)就是指要對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)這兩方面的融合，將這兩個(gè)方面的環(huán)節(jié)有效的結(jié)合，使控制器能夠和各環(huán)節(jié)之間相互配合。在機(jī)電功能模塊一體化工作中我們更要考慮全面，重視整體的發(fā)展，不能只考慮一個(gè)方面，這樣的理念不僅會(huì)制約機(jī)電模塊整體發(fā)展，同樣會(huì)直接影響到企業(yè)的效益，阻礙企業(yè)發(fā)展，加大企業(yè)的運(yùn)行成本。我們要對(duì)此引起高度重視，合理分配機(jī)電設(shè)備，及時(shí)更換相應(yīng)的控制器。為了形成一體化的結(jié)構(gòu)，需要技術(shù)人員把相關(guān)模塊系統(tǒng)整合優(yōu)化，充分發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)，使用多功能模塊方法。如在數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)方面就用到了此方法，在驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)備和采購(gòu)車(chē)床專(zhuān)用數(shù)控裝置面前，將各個(gè)模塊組合在一起，形成多功能的機(jī)電一體化車(chē)床，這樣的方法不僅可以節(jié)省投資，還可以提高安全性能，使機(jī)電功能模塊一體化設(shè)計(jì)能夠廣泛應(yīng)用。

3 機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)

機(jī)電控制一體化需要較小的設(shè)計(jì)體積完成全部運(yùn)行參數(shù)。所以需要控制多數(shù)單元聯(lián)合，而小型化體積更加占優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能化結(jié)合起來(lái)，保證機(jī)電一體化能夠合理運(yùn)行。如今機(jī)電企業(yè)日益增加，行業(yè)面臨發(fā)展不均衡，不規(guī)范的狀況。雖然我國(guó)機(jī)電產(chǎn)品市場(chǎng)豐富，但是沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制度來(lái)規(guī)范，管理使用起來(lái)十分困難。自從機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的到來(lái)，機(jī)電功能模塊化的運(yùn)用，使行業(yè)逐漸走向規(guī)范化。使機(jī)電行業(yè)走向微型化，完成全部參數(shù)控制。

3.2 在機(jī)械裝置中的實(shí)際應(yīng)用

在相關(guān)人員的工作過(guò)程中，要勇于打破思想束縛，完善自我，提升設(shè)計(jì)理念。此外，我們的相關(guān)人員需要定期進(jìn)行培訓(xùn)，樹(shù)立創(chuàng)新精神，在實(shí)際操作中結(jié)合相關(guān)理論，不能脫離實(shí)際。我們可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化指令對(duì)機(jī)電控制進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一。充分利用自動(dòng)控制器，嚴(yán)格要求控制好參數(shù)，對(duì)機(jī)械裝備要時(shí)刻追蹤其動(dòng)態(tài)，實(shí)時(shí)跟進(jìn)，尋找最優(yōu)的數(shù)據(jù)，讓機(jī)電裝置從原本標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化控制，逐步走向智能化。機(jī)械裝置的廣泛應(yīng)用，將PLC控制器加入到機(jī)電企業(yè)，大大提高工作效率，提高安全性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使企業(yè)達(dá)到最高的生產(chǎn)效益，達(dá)到更大的生產(chǎn)規(guī)模。

3.3 在機(jī)電線(xiàn)路中的實(shí)際應(yīng)用

機(jī)電控制系統(tǒng)除了能在機(jī)械裝置中發(fā)揮巨大的作用，更重要的是它可以對(duì)機(jī)電線(xiàn)路進(jìn)行優(yōu)化。傳統(tǒng)的機(jī)電線(xiàn)路往往線(xiàn)路和機(jī)械之間只是簡(jiǎn)單的聯(lián)系，增加了對(duì)產(chǎn)品全面性的把控難度。但是隨著一體化技術(shù)的引入，彌補(bǔ)了之前機(jī)電控制系統(tǒng)的漏洞，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量，簡(jiǎn)化流程，提高工作效率。

4 機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)的主要方法

機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)的主要方法對(duì)比見(jiàn)表1。我們對(duì)于機(jī)電一體化設(shè)計(jì)經(jīng)常使用的方法是整體法。整體法是在機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)效益功能的最大優(yōu)化，提升整體的工作性能，提升工作效率，發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)。除了整體法，取代法是用機(jī)械控制系統(tǒng)控制電子線(xiàn)路的工作形式形成替換，此方法有效避免了工作形式的單一，滿(mǎn)足時(shí)代的要求。再者就是組合法，把各個(gè)功能進(jìn)行有機(jī)結(jié)合形成一體化的工作系統(tǒng)，推動(dòng)各模塊協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)機(jī)電一體化的分析以及機(jī)電方面的應(yīng)用，我們對(duì)于機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)有了更加深入的了解。本文通過(guò)對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的闡述，進(jìn)而從機(jī)電設(shè)計(jì)的核心理念、運(yùn)行線(xiàn)路、功能模塊等方面的一體化進(jìn)行分析，機(jī)電一體化的重點(diǎn)是通過(guò)機(jī)電控制和自動(dòng)控制的有效整合，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，讓我們從標(biāo)準(zhǔn)化逐漸走向智能化，不斷提高機(jī)電設(shè)計(jì)水平，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化與信息化。對(duì)機(jī)電行業(yè)有了更深入的了解與認(rèn)識(shí)，彌補(bǔ)自身的不足，不斷提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的普遍運(yùn)用，使機(jī)電技術(shù)更新穎，生產(chǎn)工作更加安全，以創(chuàng)造更好的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭傳琴.淺析機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的一體化設(shè)計(jì)[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（04）：151.

[2] 王國(guó)強(qiáng).機(jī)電自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（14）：93.

[3] 張冬梅.船舶應(yīng)急電站輸出頻率自動(dòng)控制技術(shù)[J].艦船科學(xué)技術(shù)，2018，40（10）：73-75.

[4] 姚永輝.關(guān)于機(jī)電控制技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的探討[J].設(shè)備管理與維修，2017（11）：103-104.