淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計

崔華 孫德龍

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

關(guān)鍵詞：機電控制系統(tǒng);自動控制技術(shù);一體化設(shè)計

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）12-0093-02

1 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)和一體化設(shè)計概念

1.1 機電控制系統(tǒng)概念

機電控制系統(tǒng)是為了取代手動操作，把我們早期設(shè)計完善的運行模式進(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電控制系統(tǒng)，需要各方面進(jìn)行配合。比如計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、微電子技術(shù)等，為了達(dá)到對機電的有效控制，需要專業(yè)的技術(shù)來支撐，但是還有部分機電控制仍然是人工操作，他們需要運用相應(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用機電控制系統(tǒng)，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。如今的機電行業(yè)已經(jīng)不局限于停留在自身控制系統(tǒng)來完成工作，而是結(jié)合更多元素通過控制器、工業(yè)零部件和機械設(shè)備等來實現(xiàn)更高的效益，達(dá)到最優(yōu)。這種技術(shù)可以通過信息基礎(chǔ)處理、微電子技術(shù)和自動控制技術(shù)等來完成工作。

1.2 自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)是通過對生產(chǎn)過程的技術(shù)設(shè)定，實現(xiàn)控制器和控制裝置的融合，來改變?nèi)藗児逃械乃季S模式。自動控制技術(shù)的優(yōu)勢有很多，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，通過自動控制技術(shù)便可以實現(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。為了能使機械設(shè)備有更加高效的表現(xiàn)，我們在應(yīng)用時應(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，研究變量線性的變形問題。此外，該理論還被稱為自動調(diào)節(jié)原理，主要因為它的自動調(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)定時間內(nèi)完成，此方法通過運用矩陣論、線性代數(shù)等數(shù)學(xué)工具來解決。利用相關(guān)方程表現(xiàn)出來，由此我們要判斷系統(tǒng)的運行狀況，實現(xiàn)對其操作控制的最佳目標(biāo)。

1.3 一體化設(shè)計

關(guān)于一體化設(shè)計我們經(jīng)常見到的不僅僅是裝卸，還有軟件與電子的組合，同時兼?zhèn)淠K化與智能化。自動控制技術(shù)也是建立在智能化的基礎(chǔ)上，目的是對機電一體化實現(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電一體化的運行進(jìn)程。在進(jìn)行一體化設(shè)計時，要充分考慮生產(chǎn)的實際需要，深入了解機電系統(tǒng)的特性、結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品功能，設(shè)計出對生產(chǎn)有利的一體化系統(tǒng)。隨著對機電一體化的深入研究，機電系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了巨大變化，為了能使機電系統(tǒng)實現(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電控制系統(tǒng)自動控制技術(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，推動行業(yè)發(fā)展。

2 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計分析

機電一體化設(shè)計對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量有著十分重要的作用。目前，機電一體化已經(jīng)被企業(yè)廣泛使用，尤其在電子、機械設(shè)備等領(lǐng)域更為突出。但是我們不能滿足于當(dāng)下，要不斷的更新完善機電一體化技術(shù)，推動整個機電行業(yè)規(guī)范化管理。除此之外，機電控制系統(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，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電行業(yè)，提升綜合實力。

2.1 機電一體化設(shè)計的核心思路

隨著制造行業(yè)的不斷發(fā)展，世界制造業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，制造行業(yè)也逐漸成為國家發(fā)展策略的重頭戲，相應(yīng)的國家會對機電一體化更加重視，投入更多資金。要不斷挖掘更多的資源，讓機電一體化走向新的領(lǐng)域，培養(yǎng)相關(guān)設(shè)計人員。在開展工作時，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，并對研發(fā)的結(jié)果進(jìn)行對比，展開探討，研發(fā)出最優(yōu)的方法，使機電一體化充分發(fā)揮智能化、現(xiàn)代化、專業(yè)化及人格化等優(yōu)勢。加強設(shè)計的相關(guān)能力，推動機電行業(yè)的發(fā)展。

2.2 機電運行線路的一體化設(shè)計

根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如今的機電運行線路都表現(xiàn)在電子線路上。與以往不同，我們看到在傳統(tǒng)的機電工作機械控制是與電子線路分離的，這樣的狀態(tài)會使工作的生產(chǎn)效率大幅下降，機電工作人員也不能對機電相關(guān)情況有一個全盤的掌握和有效管理。自從機電一體化設(shè)計實施后，之前的問題便迎刃而解，通過對計算機控制設(shè)備的合理運用，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，有利于各項工作的開展，從而達(dá)到生產(chǎn)質(zhì)量的優(yōu)化。簡化了生產(chǎn)工作手續(xù)，提升企業(yè)經(jīng)濟效益，解決企業(yè)面臨的困境，讓企業(yè)能夠順應(yīng)當(dāng)前趨勢，實現(xiàn)機電運行線路的一體化設(shè)計。

2.3 機電功能模塊的一體化設(shè)計

機電功能模塊的一體化設(shè)計同樣重要，所謂的機電功能模塊一體化設(shè)計就是指要對機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)這兩方面的融合，將這兩個方面的環(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，不能只考慮一個方面，這樣的理念不僅會制約機電模塊整體發(fā)展，同樣會直接影響到企業(yè)的效益，阻礙企業(yè)發(fā)展，加大企業(yè)的運行成本。我們要對此引起高度重視，合理分配機電設(shè)備，及時更換相應(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，使用多功能模塊方法。如在數(shù)控車床設(shè)計方面就用到了此方法，在驅(qū)動裝置設(shè)備和采購車床專用數(shù)控裝置面前，將各個模塊組合在一起，形成多功能的機電一體化車床，這樣的方法不僅可以節(jié)省投資，還可以提高安全性能，使機電功能模塊一體化設(shè)計能夠廣泛應(yīng)用。

3 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的應(yīng)用

3.1 機電一體化設(shè)計

機電控制一體化需要較小的設(shè)計體積完成全部運行參數(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，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與智能化結(jié)合起來，保證機電一體化能夠合理運行。如今機電企業(yè)日益增加，行業(yè)面臨發(fā)展不均衡，不規(guī)范的狀況。雖然我國機電產(chǎn)品市場豐富，但是沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制度來規(guī)范，管理使用起來十分困難。自從機電一體化設(shè)計的到來，機電功能模塊化的運用，使行業(yè)逐漸走向規(guī)范化。使機電行業(yè)走向微型化，完成全部參數(shù)控制。

3.2 在機械裝置中的實際應(yīng)用

在相關(guān)人員的工作過程中，要勇于打破思想束縛，完善自我，提升設(shè)計理念。此外，我們的相關(guān)人員需要定期進(jìn)行培訓(xùn)，樹立創(chuàng)新精神，在實際操作中結(jié)合相關(guān)理論，不能脫離實際。我們可以運用計算機的標(biāo)準(zhǔn)化指令對機電控制進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一。充分利用自動控制器，嚴(yán)格要求控制好參數(shù)，對機械裝備要時刻追蹤其動態(tài)，實時跟進(jìn)，尋找最優(yōu)的數(shù)據(jù)，讓機電裝置從原本標(biāo)準(zhǔn)化和自動化控制，逐步走向智能化。機械裝置的廣泛應(yīng)用，將PLC控制器加入到機電企業(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 在機電線路中的實際應(yīng)用

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

4 機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計的主要方法

機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計的主要方法對比見表1。我們對于機電一體化設(shè)計經(jīng)常使用的方法是整體法。整體法是在機械設(shè)備和電子設(shè)備的基礎(chǔ)上，實現(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。除了整體法，取代法是用機械控制系統(tǒng)控制電子線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，滿足時代的要求。再者就是組合法，把各個功能進(jìn)行有機結(jié)合形成一體化的工作系統(tǒng)，推動各模塊協(xié)調(diào)發(fā)展。

5 結(jié)語

通過以上對機電一體化的分析以及機電方面的應(yīng)用，我們對于機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)有了更加深入的了解。本文通過對機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的闡述，進(jìn)而從機電設(shè)計的核心理念、運行線路、功能模塊等方面的一體化進(jìn)行分析，機電一體化的重點是通過機電控制和自動控制的有效整合，提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，讓我們從標(biāo)準(zhǔn)化逐漸走向智能化，不斷提高機電設(shè)計水平，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)自動化與信息化。對機電行業(yè)有了更深入的了解與認(rèn)識，彌補自身的不足，不斷提高專業(yè)技術(shù)人員的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，實現(xiàn)機電一體化的普遍運用，使機電技術(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.淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（04）：151.

[2] 王國強.機電自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計分析[J].南方農(nóng)機，2018，49（14）：93.

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

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