王淑平

摘 要：機電控制系統(tǒng)中基本上都融入了自動化控制技術(shù)，使其機電產(chǎn)品性能發(fā)揮更大，但是傳統(tǒng)的機電控制系統(tǒng)已無法滿足市場需求，需要采用一體化設(shè)計理念，將多種功能融為一體。

關(guān)鍵詞：機電控制；自動控制；一體化設(shè)計

1 前言

隨著生產(chǎn)規(guī)模的飛速增加，帶動著自動化技術(shù)的蓬勃發(fā)展。自動化技術(shù)應(yīng)用范圍的逐步增加，為其發(fā)展帶來了巨大的空間，使得其成為目前國內(nèi)社會中舉足輕重的先進技術(shù)。

2 機電控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的含義

2.1 機電控制系統(tǒng)內(nèi)涵

對于機電控制系統(tǒng)，主要是借助計算機進行生產(chǎn)程序的設(shè)置，實現(xiàn)對裝備的遠程控制，達到對生產(chǎn)過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統(tǒng)自身的性質(zhì)，自動化是其突出的特點，與通信領(lǐng)域的能力進行結(jié)合，達到對整個過程的全面監(jiān)控，同時，強化對細節(jié)的檢測，及時解決生產(chǎn)中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產(chǎn)環(huán)境威脅，能夠借助智能機電控制系統(tǒng)對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業(yè)自身，在機電控制系統(tǒng)的應(yīng)用下，整個行業(yè)更具整體性，能夠高效地提升生產(chǎn)效率，綜合控制能力得以增強。

2.2 自動控制系統(tǒng)

自動化控制技術(shù)依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產(chǎn)程序的設(shè)定，在無需人力協(xié)助的情況下，遵守生產(chǎn)規(guī)程，與人力控制相比，其優(yōu)勢十分明顯，如借助硬盤驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)伺服系統(tǒng)的精準定位，即使運行環(huán)境比較復(fù)雜，也能實現(xiàn)較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

3 一體化設(shè)計的理想

隨著機電技術(shù)水平的不斷提升，機電一體化目前已經(jīng)形成一個學(xué)科，其要求在產(chǎn)品設(shè)計時要對設(shè)計的產(chǎn)品進行系統(tǒng)分析，把分析后的結(jié)果綜合起來，從而形成機電一體化系統(tǒng)，分析與綜合是一個反復(fù)進行的過程，最終使之成為可以有效實現(xiàn)的目標。從系統(tǒng)的角度出發(fā)，使產(chǎn)品具備智能化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、模塊化、綠色化和系統(tǒng)人格化等一系列特點，使機電產(chǎn)品具有優(yōu)越的性能，這是機電一體化設(shè)計的理想。將機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)等多個專業(yè)技術(shù)有機的結(jié)合起來，把系統(tǒng)的功能合理地配置到各個單元，確保系統(tǒng)特殊功能的實現(xiàn)。

4 機電一體化產(chǎn)品設(shè)計方案

（1）取代法。取代法一般用于電子線路代替機械式控制中的機械類電子化產(chǎn)品的設(shè)計中。采用電子線路取代機械式控制，并且在機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計過程中，控制機構(gòu)一般靠電子線路來完善。在純機械運行過程中，一般情況下只有單一的機械控制在進行控制。用電子線路進行替代先要用計算機或者控制器把機械控制與電子線路有機結(jié)合起來，用變速裝備取代原先的步進開關(guān)和相關(guān)的插銷板等接觸式控制器，這樣不僅能夠提升了產(chǎn)品的整體質(zhì)量和實用性，還簡化了機械結(jié)構(gòu)，把機電一體化的設(shè)計凸顯了出來。

（2）整體設(shè)計法。整體設(shè)計法是指將電子部分和機械部分整合成一個密不可分的有機整體。想要設(shè)計的產(chǎn)品的性價比高，設(shè)計全新的產(chǎn)品，就需要把機械和電子兩個部分進行整體性連接設(shè)計。采用全新的產(chǎn)品設(shè)計理念并不是徹底改變與原產(chǎn)品相關(guān)的一切原理，而是不局限于固有思維模式，創(chuàng)造出能夠使產(chǎn)品性能和質(zhì)量都有質(zhì)的提升的設(shè)計模式。

（3）組合法。組合法是指把各種標準功能模塊進行組合從而形成機電一體化系統(tǒng)。例如在進行數(shù)控機床設(shè)計時就要先進行采購伺服驅(qū)動裝置和專用數(shù)據(jù)控裝置以及相關(guān)的機械裝置，其次就是組合各個部分，經(jīng)過這兩部分的準備整合，就可以實現(xiàn)數(shù)控車床的自動調(diào)速、自動進給、多種切削的多重功能。通過系統(tǒng)的全方位設(shè)計從而實現(xiàn)一體化設(shè)計，實現(xiàn)預(yù)期的最佳效果。應(yīng)用組合法開展機電一體化設(shè)計具有周期時間短、質(zhì)量安全有保障、節(jié)約制造成本、便于后期生產(chǎn)管理維修等優(yōu)勢。

5 機電控制系統(tǒng)一體化設(shè)計

機電一體化設(shè)計具有較為廣泛的覆蓋領(lǐng)域，主要體現(xiàn)在機械、電子等領(lǐng)域，只有不斷強化機電一體化加工技術(shù)，才能實現(xiàn)對整個機電控制系統(tǒng)的完善，加快機電智能化發(fā)展進程。機電一體化的集中特點是網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業(yè)的龐大規(guī)模，類型復(fù)雜，在進行機電一體化產(chǎn)生研發(fā)的時候，要注重模塊化，形成產(chǎn)品標準，注重新型機電產(chǎn)品的研發(fā)。微型化的特征主要立足信息技術(shù)的發(fā)展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。

5.1 對機電線路中一體化設(shè)計

這一領(lǐng)域的設(shè)計主要體現(xiàn)在電子線路方面。傳統(tǒng)的機電控制中，實現(xiàn)了線路與裝備的隔離，設(shè)備運行中，很難實現(xiàn)對產(chǎn)品的全面、及時的了解，設(shè)備使用率不高。在應(yīng)用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統(tǒng)，工作效率提升。在一體化設(shè)計中，產(chǎn)品質(zhì)量被優(yōu)化，工程流程被簡化，因此，機電企業(yè)需要重視引進，對傳統(tǒng)機電設(shè)備進行淘汰，發(fā)揮科技的力量，加快模塊經(jīng)濟的發(fā)展。

5.2 對機械裝置中一體化設(shè)計

對于機電控制而言，系統(tǒng)性突出，能夠?qū)崿F(xiàn)對機械、控制、生產(chǎn)裝備的有效統(tǒng)籌，加快一體化設(shè)計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關(guān)系，融入一體化設(shè)計理念。要善于運用創(chuàng)造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協(xié)作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。

5.3 一體化設(shè)計在機電功能模塊中應(yīng)用

這一應(yīng)用主要是指對整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)進行統(tǒng)籌，將各個部分進行聯(lián)結(jié)，借助控制器實現(xiàn)對各個部分的控制。模塊一體化設(shè)計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發(fā)揮一體化的優(yōu)勢。要立足企業(yè)實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

6 結(jié)語

對于機電一體化而言，其是在機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)相互融合的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，能夠有效實現(xiàn)對企業(yè)投資和收益的關(guān)系的調(diào)整，切實提升生產(chǎn)效率，推動智能化發(fā)展速度。因此，對于機電企業(yè)，需要重視研發(fā)機電一體化產(chǎn)品，加大信息使用，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，促進經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變，節(jié)約投資，提升人員素質(zhì)，強化人才建設(shè)，形成機電一體化的整體營銷戰(zhàn)略，樹立企業(yè)品牌。

參考文獻：

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