簡(jiǎn)述機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)

伏曉斌

摘 要：本文闡述了機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)的內(nèi)容，文中首先分別對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)的含義進(jìn)行了敘述，在此基礎(chǔ)上，拓展了機(jī)電一體化技術(shù)，說明了機(jī)電控制技術(shù)系統(tǒng)與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合后的機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)，其中包括機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化、模塊化、結(jié)構(gòu)化、簡(jiǎn)便化等優(yōu)勢(shì)，接著對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的制造生產(chǎn)方法進(jìn)行了列舉。

關(guān)鍵詞：機(jī)電控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制；機(jī)電一體化

一、機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)的含義

（一）機(jī)電控制系統(tǒng)的含義

機(jī)電控制系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制是通過電子計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行控制，并結(jié)合在生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的技術(shù)流程，對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的操控步驟進(jìn)行糾正，機(jī)電控制系統(tǒng)由于其本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定，該系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品更具智能化[1]。

（二）自動(dòng)控制技術(shù)的含義

自動(dòng)控制技術(shù)使用的主要硬件是控制裝置和控制器，根據(jù)相關(guān)的生產(chǎn)流程，編制出一套自動(dòng)化生產(chǎn)程序。自動(dòng)化技術(shù)也可以根據(jù)時(shí)實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，使得自動(dòng)化技術(shù)受到外部客觀條件因素的影響程度降到最低，從而提高自動(dòng)化技術(shù)在復(fù)雜生產(chǎn)環(huán)境下的穩(wěn)定性。

（三）機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合的思路

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，社會(huì)主義市場(chǎng)條件下制造業(yè)不斷發(fā)展壯大，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)方式有了較高的要求，在這一背景下，科學(xué)技術(shù)人員把機(jī)電控制系統(tǒng)與自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行了有效的結(jié)合[2]。

二、機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)

（一）機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品中的線路設(shè)計(jì)

在進(jìn)行產(chǎn)品的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，主要的技術(shù)難點(diǎn)就是電路的線路布線，傳統(tǒng)模式下對(duì)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)用電子設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，與機(jī)械設(shè)備連接的電子線路由于技術(shù)原因與機(jī)械的控制設(shè)備是相互隔離的，這也是由于其本身的結(jié)構(gòu)因素的原因，在進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)加工時(shí)，操作人員也就無法對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格的把控，從而使得設(shè)備的使用效率大大降低。隨著現(xiàn)代科技革命的發(fā)展，機(jī)電一體化生產(chǎn)逐漸運(yùn)用到了產(chǎn)品生產(chǎn)的設(shè)計(jì)制造的流水線，該技術(shù)中微型電子計(jì)算機(jī)與控制設(shè)備能夠連接到一起，也就解決了傳統(tǒng)的機(jī)電制造產(chǎn)品的使用設(shè)備率低，不能對(duì)產(chǎn)品的制造過程進(jìn)行控制等因素的影響，進(jìn)而使得機(jī)電一體技術(shù)能夠在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造業(yè)起到了推動(dòng)作用。

（二）機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品中的機(jī)電裝置設(shè)計(jì)

機(jī)電控制系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，機(jī)電控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制裝備，生產(chǎn)裝備。所以，在進(jìn)行機(jī)電一體化生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，就可以對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的這三個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化，所以從實(shí)質(zhì)上來說，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就是對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的機(jī)電裝置進(jìn)行優(yōu)化，這也就對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化人才的培養(yǎng)力度，進(jìn)而來提高企業(yè)的機(jī)電一體化水平，提高企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨激烈下的競(jìng)爭(zhēng)力。

（三）機(jī)電一體化產(chǎn)品中的模塊化設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，其產(chǎn)品的模塊化設(shè)計(jì)是產(chǎn)品功能多樣化的保障，機(jī)電一體化產(chǎn)品中的功能模塊是指統(tǒng)籌整個(gè)機(jī)器的機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)化技術(shù)，并對(duì)機(jī)器的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化處理，使得功能模塊能夠更好的在控制器和控制設(shè)備的調(diào)節(jié)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)[3]。

三、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的方法要求較高，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要實(shí)現(xiàn)功能模塊的相互整合，并通過機(jī)電配合來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的功能控制，各種電子元器件與機(jī)械裝置的相互配合來達(dá)到功能化作業(yè)的目的。并且在進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到電子元器件的質(zhì)量和機(jī)械裝置的采購(gòu)成本，并以電子器件和機(jī)械裝置在進(jìn)行組裝后在功能模塊的控制之下運(yùn)作的穩(wěn)定性為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)電一體化的成品進(jìn)行功能性測(cè)試。一般情況下，在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，分為兩個(gè)的階段：產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品適應(yīng)調(diào)試階段。在進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)和調(diào)試的階段，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)的參數(shù)進(jìn)行修改和調(diào)試，以滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品在進(jìn)行運(yùn)行時(shí)的功能性需求，使得機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能有所提高。在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造時(shí)，對(duì)其要求的精度和穩(wěn)定性較高，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)制造時(shí)應(yīng)遵循相關(guān)的產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)，以滿足機(jī)電一體化產(chǎn)品的精度和穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)要求。

（一）整體法

機(jī)電一體化產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要部分就包括機(jī)械部分和電子部分，把這兩部分看做是機(jī)電一體化產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，以提高機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，提高機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)的穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。

（二）取代法

進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)可以用電子線路代替機(jī)械控制結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行單一的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造時(shí)，可以利用具有機(jī)械控制結(jié)構(gòu)的機(jī)器進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)，一旦在進(jìn)行產(chǎn)品的多樣化設(shè)計(jì)制造時(shí)，單一的機(jī)械控制結(jié)構(gòu)就不能滿足多樣化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求。使得電子線路利用本身所具有的優(yōu)勢(shì)能夠替代機(jī)械控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝及加工制造條件，設(shè)計(jì)出一種能夠更好的生產(chǎn)出樣式多樣化的工業(yè)一體化產(chǎn)品。

（三）組合法

利用組合法對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)的思路就是將各功能模塊進(jìn)行整合，根據(jù)不同條件下的使用要求，對(duì)相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并把這些重新進(jìn)行組合后的模塊進(jìn)行連接，形成一個(gè)具有整體化的系統(tǒng)。這些模塊進(jìn)行相應(yīng)的組合后，在實(shí)際運(yùn)作的情況下，會(huì)因整體系統(tǒng)穩(wěn)定性的原因，發(fā)出一些錯(cuò)誤指令甚至?xí)驗(yàn)閮蓚€(gè)模塊的連接問題，導(dǎo)致機(jī)電一體化產(chǎn)品的穩(wěn)定性不能得到很好的保障，所以應(yīng)在機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行模塊對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。

總結(jié)：機(jī)電控制系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制是通過電子計(jì)算機(jī)預(yù)先設(shè)定好的程序來運(yùn)行的，并結(jié)合在產(chǎn)品生產(chǎn)的技術(shù)流程，利用機(jī)電控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械部分實(shí)施糾正及安裝工作，機(jī)電控制系統(tǒng)由于其本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定，使得該系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)更具智能化。自動(dòng)控制技術(shù)使用的主要硬件是控制裝置和控制器，根據(jù)相關(guān)的生產(chǎn)流程，編制出一套自動(dòng)化生產(chǎn)程序。在對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以對(duì)線路、機(jī)電裝置、模塊進(jìn)行研究。機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)提高了現(xiàn)階段的生產(chǎn)水平，促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]KeithCurtis.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的整體分析[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2009，（2）：25-26.

[2]葛付存.現(xiàn)代機(jī)電控制技術(shù)的應(yīng)用[J].機(jī)電信息，2010，（12）：150.

[3]梁治河.機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)與一體化設(shè)計(jì)[J].科技風(fēng)，2011，（9）：37.

（作者單位：青海橋頭鋁電股份有限公司）