淺析機電控制系統(tǒng)的自動控制技術與一體化設計

馬濤

摘要：隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展以及人們生活節(jié)奏的加快，自動化、智能化、一體化的生產(chǎn)方式越來越受到社會生活的需要，機電控制作為社會工業(yè)生產(chǎn)的重要方式，在機電控制系統(tǒng)中應用自動控制技術，引進更加先進的機電生產(chǎn)設備，能夠為機電控制行業(yè)發(fā)展與生產(chǎn)效率進行有效提升。因此本文就以機電控制系統(tǒng)的自動控制技術與一體化設計分析，從自動控制技術與設備設計兩個方面進行機電行業(yè)的發(fā)展研究，旨在為我國的機電行業(yè)發(fā)展提供有效的技術推進與設計指導。

關鍵詞：機電控制系;自動控制技術;一體化設計

1、關于機電控制系統(tǒng)的相關概念

1.1、機電控制系統(tǒng)的概念

機電控制系統(tǒng)指采用技術手段將設備工作的一系列內(nèi)容進行整合連接，盡可能的將設備直接加工流程進行有效連接形成一個一體化的生產(chǎn)流程，減少生產(chǎn)活動的交接花費從而提升工作生產(chǎn)的效率，而且還能夠?qū)ιa(chǎn)過程的內(nèi)容進行有效控制，減少一些不必要的失誤問題。涉及到生產(chǎn)工作本身內(nèi)容以及計算機網(wǎng)絡應用、電力網(wǎng)絡技術等，而且在實際的運行中還需要不斷進行改進完善，提升機電控制系統(tǒng)在工作生產(chǎn)中的穩(wěn)定性與兼容性，一方面減少了工人的勞動量，除去了工人勞動在生產(chǎn)流程中的失誤率。另一方面機電控制系統(tǒng)可以大大提升生產(chǎn)效率，并且使生產(chǎn)企業(yè)從勞動型生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g型企業(yè)。實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的的調(diào)整優(yōu)化。例如，工作人員僅僅使用計算機就能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工作的觀察與控制，而且機電控制系統(tǒng)也能夠進行生產(chǎn)質(zhì)量的準確監(jiān)控，還能夠進行問題情況的及時預警，減少企業(yè)的經(jīng)濟損失。目前生產(chǎn)企業(yè)中使用的主要還是人機交互式的控制系統(tǒng)，還是需要工作人員進行監(jiān)控調(diào)整，真正的遠程機電控制系統(tǒng)還處于探索階段，也是機電控制系統(tǒng)以后的發(fā)展趨勢。

1.2、自動控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)是在機電控制系統(tǒng)上進行傳感器、控制器結(jié)合發(fā)展，根據(jù)工作生產(chǎn)過程中傳感器的數(shù)據(jù)機電系統(tǒng)能夠進行自動運行控制，按照預先設定的內(nèi)容進行控制對象的自動操作。自動控制技術結(jié)合機電運行、傳感接受、運算操作等系統(tǒng)操作來完成自動控制內(nèi)容，一直屬于機電控制系統(tǒng)的發(fā)展重點?；跈C電控制系統(tǒng)而產(chǎn)生的自動控制系統(tǒng)，整個控制流程的目的就是通過計算機的運算處理實現(xiàn)對控制對象的無人化操作。首先需要建立一個控制對象的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)需要操作的內(nèi)容建立控制對象的數(shù)據(jù)模型，然后嚴格設定控制對象的函數(shù)模型，現(xiàn)代自動化控制理論中的時變、非線性系統(tǒng)進行有效使用，將計算機使用的數(shù)據(jù)工具采用空間方法系統(tǒng)進行狀態(tài)分析，然后再將自動控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)以函數(shù)方式經(jīng)營輸出，做好機電自動控制系統(tǒng)的規(guī)律化運行傳遞。最后根據(jù)系統(tǒng)的運行條件與狀態(tài)，進行自動控制狀態(tài)的條件，主要調(diào)節(jié)內(nèi)容為優(yōu)化設計與自適應控制。做好自動操作與故障預警兩方面內(nèi)容，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定與生產(chǎn)工作的質(zhì)量。

2、機電一體化技術

2.1、設計構(gòu)想

隨著各種生產(chǎn)行業(yè)對于機電控制系統(tǒng)需求提升，除了自動控制技術的發(fā)展外，與自動控制系統(tǒng)相對應的機電一體化也迎來了更大發(fā)展空間，一些高精密的電氣工程、電氣產(chǎn)品制造對于一體化的機電系統(tǒng)尤為青睞，所以機電控制系統(tǒng)的一體化設計也成為了機電行業(yè)發(fā)展的一大方向。一體化設計理念最早有日本機械整形研究協(xié)會提出，他們認為在原有的控制系統(tǒng)上將各個功率原件、電子軟件進行集成化安裝，對機電行業(yè)的生產(chǎn)工作也是一種集成化發(fā)展。隨著社會生產(chǎn)要求與計算機網(wǎng)絡應用的發(fā)展，一體化系統(tǒng)設備不管是在設備軟件與技術系統(tǒng)都已經(jīng)越來越成熟。一體化設計不管在機電設備還是在其他行業(yè)都已經(jīng)成為一種趨勢。機電控制系統(tǒng)實現(xiàn)一體化的同時還要發(fā)揮出產(chǎn)品設計與性能設計的雙重優(yōu)勢，將生產(chǎn)工作的內(nèi)容作為設計基礎，然后以一體化為設計目標進行延伸，并對控制系統(tǒng)的結(jié)果進行反復實驗與檢查，最終實現(xiàn)機電控制一體化設計的人性化、高效率、智能化的特點。將生產(chǎn)內(nèi)容模塊以網(wǎng)絡系統(tǒng)進行聯(lián)合形成物理的工作內(nèi)容以網(wǎng)絡數(shù)據(jù)化進行呈現(xiàn)。

2.2、共性關鍵技術

機電一體化設計中的共性關鍵技術主要分為兩個方面：機械控制技術與計算機輔助技術，將機械控制技術與計算機輔助技術進行結(jié)合實現(xiàn)控制人員的遠程操作。其中機械技術是機電一體化技術發(fā)展的基礎，機械基礎為了實現(xiàn)智能化、高效化也就出現(xiàn)了一體化的設計理念，采用計算機輔助技術可以將很多人為操作工作采用傳感、掃描等方式進行計算機操作，很多電子產(chǎn)品功能可以在機電控制中進行應用，帶動機械制造業(yè)的全面發(fā)展，例如一些在一些生產(chǎn)制造環(huán)境要求比較高的機電制造，一體化的機電設計提供了一種可行的解決方案。計算機輔助技術在其中承擔了操作對象的數(shù)據(jù)收集、生產(chǎn)要求的數(shù)據(jù)處理、人力交互的數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?nèi)容。并且還具備了故障問題的預警分析。有效實現(xiàn)一體化設計與人員信息交流。但是在一些復雜環(huán)境下的應用兼容還需要探索改進，才能減少一體化設計對認為因素的依賴程度。

2.3、機電一體化產(chǎn)品設計方法

機電一體化產(chǎn)品的設計方面可以從以下三個方面進行展開，以原有的機電產(chǎn)品的功能模塊為基礎結(jié)合生產(chǎn)要求與設計目標要求進行展開。第一，整體設計法，整體設計法將原有在實際工作中將機電設計的內(nèi)容與機電設備進行結(jié)合，從一體化設計的全局方面進行人手，對于一體化的產(chǎn)品設計最為有效，但需要花費大量的設計功夫與調(diào)試環(huán)節(jié)，屬于產(chǎn)品重新開發(fā)的一個流程。第

二、組合法，這種設計方法最為快速、高效，將原有的機電控制的功能模塊進行拆分，然后進行一體化的包裝組合，由于每個功能模塊都比較成熟所以設計花費比較少，但對于一體化的設計理念不夠完善，功能模塊的結(jié)合一體化不足，一些控制操作還需要人員操作的輔助。第

三、取代法將機電控制設備中的一些流程或者人為工作采用計算機輔助技術進行取代。從技術上能夠有效實現(xiàn)一體化的設計要求，可以起到節(jié)約資源優(yōu)化生產(chǎn)的效果。進行設計時可以根據(jù)不同設計內(nèi)容進行三個方法的結(jié)合使用，能夠發(fā)揮機電一體化產(chǎn)品的智能化、全面化、高效化即可。

3、結(jié)束語

綜上所述，隨著我國近幾年對社會生產(chǎn)力的不斷重視與發(fā)展，生產(chǎn)技術與控制設備在工業(yè)生產(chǎn)中都取得了大范圍應用，尤其是機電行業(yè)的自動控制技術與設備已經(jīng)成為現(xiàn)階段生產(chǎn)發(fā)展的主要趨勢。機電控制的系統(tǒng)的發(fā)展主要分為自動控制技術與設備一體化設計兩大方面，涵蓋了機電控制系統(tǒng)的技術與設備兩大方面。隨著社會生產(chǎn)力需求的不斷增加，對于機電控制系統(tǒng)的發(fā)展要求也更高，所以機電控制系統(tǒng)與一體化設計是時代的發(fā)展必要需求。

參考文獻

[1]李志雄.微型塑料阻尼器一體化自動裝配線控制系統(tǒng)設計[D].江西理工大學，2015.

[2]王磊.基于變壓吸附技術的連續(xù)不間斷制供氧裝備研究[D].中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院，2016.

[3]曾樂業(yè).片式電容裝配聯(lián)動機開發(fā)及質(zhì)量檢測的研完與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2010.