機電控制系統自動控制技術與一體化分析

（河北 張家口 076450）

一、機電控制系統自動控制技術的一體化設計

（一）系統結構設計

機電控制系統指的就是通過對包括微電子、信息處理等在內的眾多科學技術進行充分利用，形成一種可以支持技術人員遠程控制機電設備的綜合性一體化控制系統。自動化控制技術是一種令控制系統中的控制器能夠嚴格依照既定程序，自動監控和管理被控制對象的技術。通過將二者進行一體化設計，可以使工作人員直接利用機電一體化控制系統，對各種需要監管、控制的設備進行自動控制、自動檢測，從而實現高效機械化生產的目標。本文所設計的機電一體化自動控制系統中，除卻控制器這一核心部件外，其系統構成還包括執行器、檢測器與過程對象。系統中的輸入信號將經過控制器被統一轉化成控制信號，由執行器負責按照執行命令對過程對象進行自動控制，同時完成信號輸出，輸出信號將經由檢測器進行自動檢測，生成相應的反饋信號并重新作為輸入信號，被傳輸至系統控制器中，自動進行下一輪機電一體化自動控制操作。

（二）關鍵設計技術

1.機械控制優化設計在進行機電控制系統與自動控制技術的一體化設計時，為有效改善傳統機械控制結構，使其可以滿足一體化設計需求，需要設計人員結合實際情況并嚴格按照國家相關標準要求，采用電子線路對機械設置運行環節進行優化調整。例如設計人員可通過運用PLC控制器，有效整合機械設備與電子線路，在此基礎上搭配使用相關變速機構，代替以往的接觸型控制器。這一電子線路設計方式，可以有效簡化機械設備結構，確保設備具有較高的運行性能。

2.模塊化整體設計法。雖然機電控制系統與自動控制技術之間具有一定共通性，均將控制器作為自身核心部件，均以實現對機電設備的高精準控制為主要目標。但二者在技術線路、控制形式等方面存在細微差異，導致兩者所具備的控制功能并不完全相同。因此，在機電控制系統自動化控制技術的一體化設計中，為使得各系統功能可以相互配合、協同合作，筆者認為還需要采用基于模塊化的整體設計法。譬如在對數控機床進行設計時，設計人員需對伺服驅動、數控及其相關機械裝置的結構特點、控制要求等進行深入分析，并在此基礎上將各部分進行有機整合，從而使得數控車床可以同時集自動檢測、自動診斷、自動控制等多項功能于一身，獲得良好的一體化設計成效。

二、機電控制系統自動控制技術一體化的應用

（一）智能機器人

當前我國在工業生產、醫療服務等多個領域中，均已經開始廣泛運用機電控制系統與自動控制技術一體化。例如目前在機械工業生產制造以及服務行業中所使用的機械、智能機器人等，便是機電控制系統與自動控制技術一體化應用的集中體現。以農業采摘機器人為例，該機器人是以機電控制系統和自動控制技術一體化為基礎，設計而成的控制系統，不僅需要對采摘目標進行科學設置，同時還負責統一規劃行走路線、準確下達執行任務指令等功能。設計在機器人身體部位的液晶顯示屏，對行動中的采摘機器人所產生的各項信息、圖像等進行動態顯示。機器人將采集得到的信息數據傳輸至計算機，并由其進行初步分析處理后，基于Socket的網絡連接將會發送命令指令給采摘機器人自動控制系統中的主控機，驅動農業采摘機械手，對人手操作進行模仿操作，以有效采摘指定農作物。通過運用機電控制系統與自動控制技術一體化的方式，設計使用各種智能機器人，不僅可以有效減輕工作人員的人工操作負擔，提高其工作效率，同時在各種高空作業等危險操作領域中運用智能機器人，可有效保障工作人員的人身安全。

（二）數控機床

數控機床同樣也是機電控制系統與自動化控制技術實現一體化的一大成功產物，在我國機械設備產品的生產制造領域已經得到了普及應用，并取得了良好的應用成效。在當前的數控機床中，設計使用機電控制系統與自動化控制技術一體化為基礎的控制程序，可嚴格按照計算機指令統一完成機電控制操作，規范執行各項設計控制參數并對數控機床的具體運行情況，進行實時跟蹤監控。在將數據采集裝置安裝在數控機床中，數控機床在運行時產生的各項信息數據將統一被自動采集并傳輸至控制系統中，便于操作人員結合實際情況對數控機床的運行情況進行全程控制，指導完成機械產品的生產制造。部分數控機床安裝的控制器帶有自動報警功能，通過機電控制系統與自動化控制技術一體化的方式，使得控制器可以將自動控制、自動檢測等功能進行有機整合，一旦系統中出現監測數據值超過規定值的情況，系統將會自動向工作人員發出報警信息，以提醒相關工作人員注意。

三、結束語

機電控制系統是工業生產中不可缺少的一部分.而一體化設計與機電控制系統有著十分緊密的聯系，并且直接關系到企業的生產質量和生產效率.