機電控制系統自動控制技術與一體化設計

張海平

摘要：在我國現代化科技水平不斷提高的帶動下，機電控制技術具有的綜合性逐漸增強，能夠在實際工作中與各種技術進行有效配合。對于機電一體化設計理念而言，主要是對相關產品的人性化特征、綠色理念、智能特征進行突出，不僅具有較高先進性，而且對促進機電控制系統自動化發展具有不可替代的作用。因此，相關人士必須加強對自動化控制技術機電控制系統的正確認知，對一體化設計理念展開深入研究，從而為我國機電行業全面發展奠定堅實基礎。

關鍵詞：機電控制系統;自動控制技術;一體化設計

為了使機電控制系統具有的精準性和工作效率得到進一步提升，相關人士要對機電控制系統自動控制技術具有的作用和價值給予正確認知和高度重視，從根源解決傳統人工控制過程中存在的失誤問題。通過對自動控制技術的有效應用，能夠使工作人員的生命安全得到最大程度保障，使機電控制系統發生安全故障問題的頻率最大程度降低。本文首先對機電控制系統自動控制技術進行了詳細分析，然后對一體化設計方法進行逐一探討，從而采取各種有效措施確保機電控制系統具有的工作質量和生產效率得到全面提升。為企業帶來更多經濟效益的同時，不斷提高企業的競爭意識和綜合能力，為企業實現健康、穩定發展貢獻積極力量。

一、機電控制系統和自動控制技術的概念

（一）機電控制系統的概念

在機電控制系統中，各項控制措施是否具有教高合理性和可行性，直接決定了機電控制系統整體效果是否能夠達到標準要求，在無人操作的狀態下，控制器按照指令或前期設計方案對各項機械設備進行控制與管理，從而將指定的工作任務順利完成。通過對自動控制技術、通信技術、信息處理技術、微電子技術、機電控制系統的合理應用，能夠使設備控制器以及其他部件得到有效連接。因此，也可以說機電技術是一種能夠將多種技術進行有效整合的綜合性措施。特別是這些年我國計算機信息技術整體發展水平不斷提高，促進了機電控制系統的全面發展，不僅在各個領域得到了廣泛應用，而且已經成為我國生產制造行業不可缺少的重要工具。

（二）機電自動控制技術的概念

對于自動控制技術而言，是利用控制器對產品或設備進行有效控制，從而根據對應規律特征開展自動操作的一種技術。作為自動控制技術的理論基礎，自動控制原理能夠將控制器、設備、電器、機械進行有效連接，從而實現制定的任務目標。傳統自動控制技術在對目標對象進行控制的過程中，主要是以精確數學模型為基礎，然而在我國智能技術和信息技術不斷發展的背景下，使得傳統自動控制系統在智能控制系統的沖擊下，無論是功能方面還是優勢方面，都得到了全面提升，并且未來具有較大的發展空間。

二、機電一體化設計方法

（一）整體法

對于整體法而言，主要是將機械與電子進行充分結合，將整體創新理念充分呈現出來，不僅區別于傳統設計模式，而且還能使產品具有的質量和性能得到進一步提升。通過對整體法的有效利用，能夠使一體化產品具有的整體性和創新性特征得到優化，使設計理念具有的新穎特點得到有效落實。然而由于利用整體法開展的機電一體化設計目標為整個機電一體化產品，因此，具有的設計周期較長，投入的設計成本較大[1]。

（二）組合法

對于組合法而言，能夠憑借自身具有的多元化優勢在機電一體化設計中被廣泛應用，主要是根據具體設計要求，將具有不同特點的大量標準功能模塊進行有效整合，從而形成一個具有較高完整性的機電一體化系統。在進行機電一體化設計的過程中使用組合法時需要注意，由于不需要重新設計，只要將不同模塊具有的功能進行有效整合即可，因此，組合法具有的設計周期較短，設計過程難度較低[2]。

（三）取代法

取代法是目前開展機電一體化設計工作中常用的方法之一，通常被使用在電子化產品的一體化設計工作中。取代法主要是利用電子線路作為機械控制結構，在控制器或者計算機的輔助下，對相關電子線路進行程序編碼，從而確保機械控制結構能夠與電子線路進行充分結合。在此過程中，將傳統接觸式控制器運用變速結構或凸輪結構進行全面的替代，不僅能夠對傳統機械控制結構進行全面優化，而且還能使一體化設計目標得到有效實現[3]。

三、一體化背景下機電自動控制系統設計重點

（一）系統硬件

第一，單片機控制芯片應該具備存儲量較大、擁有較高仿真功能的特征。由于連接方式統一使用單片機中的總線，因此能夠在無需對硬盤進行改動以及占用用戶過多資源的環境下，在串行口直接進行系統仿真。

第二，A/D模數轉換器能夠將比例轉換內容有效簡化，使轉換速率大幅度提高，轉換器接口具有較高普適性，能夠與單片機進行直接連接。

第三，在對顯示模塊接口進行設計的過程中，確保選擇的字符型液晶控制器能夠將控制器和驅動器進行有效整合，從而對驅動集成電路進行專門控制。

第四，在對機電自動控制系統進行設計的過程中，應該選擇固定電阻為200Ω、微調電阻為10Ω的串聯方式;在對驅動電路進行設計的過程中，可以將高度開關閥驅動動作的開關電源替換為12V電壓[4]。

（二）系統軟件

第一，由于系統會對延時12ms消抖動進行判斷，因此應該根據閉合鍵鍵號的狀態發出停止或運行命令，從而進入中斷返回。

第二，智能化工作軟件需要完成對接口命令、初始化系統命令、驅動執行模塊等任務，采集完A/D轉換通道地址之后，進入片選環節，并從中選擇AINO通道[5]。

結束語：

在各項工業技術不斷優化完善的帶動下，我國工業化程度逐漸加深，對機電控制系統的依賴程度也隨之提高。在機電控制系統中，自動控制技術和一體化設計具有不可替代的重要性，為了使一體化設計理念得到有效落實，進一步促進機械控制系統的改革發展，相關工作人員不僅要對自動控制技術相關內容熟練掌握，而且還要對各項理論知識明確了解。而企業應該結合自身實際發展能力以及市場發展需求，以機電控制系統具有的特征為基礎，制定一套具有較高合理性和可行性的一體化設計方案，使一體化設計理念具有的作用和價值能夠得到充分發揮。長此以往，不僅能夠使企業的生產質量和效率得到全面提高，而且還能大幅度縮減企業生產成本，為企業獲得更多經濟效益提供保障。

參考文獻：

[1]馬濤.淺析機電控制系統的自動控制技術與一體化設計[J].輕松學電腦，2019，000（002）：1-1.

[2]張欣.淺析機電控制系統自動控制技術與一體化設計[J].中國科技投資，2019，000（009）：213.

[3]曹雨.關于機電控制系統自動控制技術與一體化設計的研究[J].發明與創新·教育信息化，2020，000（004）：150.

[4]鄭傳琴.淺析機電控制系統自動控制技術的一體化設計[J].山東工業技術，2019，000（004）：151-151.

[5]朱進.關于機電控制系統自動控制技術與一體化設計的研究[J].現代鹽化工，2019，v.46;No.190（06）：61-62.