淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計

石曉娟

宣化科技職業(yè)學(xué)院，河北 張家口 075100

淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計

石曉娟

宣化科技職業(yè)學(xué)院，河北 張家口 075100

機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)即是按照程序要求自動完成企業(yè)任務(wù)的綜合性系統(tǒng)，在機電一體化快速發(fā)展的背景下，該系統(tǒng)在各工業(yè)制造與產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用已成為社會主流。本文主要就機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的有關(guān)內(nèi)容，及其一體化設(shè)計方法進(jìn)行分析，以滿足機電控制系統(tǒng)的自動化發(fā)展。

機電控制系統(tǒng)；自動控制技術(shù)；一體化技術(shù)

一、引言

隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，社會各項生產(chǎn)活動、建設(shè)活動等帶有一定經(jīng)濟性質(zhì)活動的開展已將該理念作為發(fā)展核心，逐漸實現(xiàn)產(chǎn)品綠色生產(chǎn)的目標(biāo)。而機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，有效加快了綠色生產(chǎn)這一目標(biāo)實現(xiàn)的進(jìn)程，利用該系統(tǒng)可實現(xiàn)對生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的全方位調(diào)整，實現(xiàn)自動化和綠色化生產(chǎn)，基于機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的重要性，加強對其一體化設(shè)計與研究是極為必要的。

二、機電自動控制技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)計要求

(一)應(yīng)用性

若產(chǎn)品應(yīng)用度不高或使用性差，會降低企業(yè)的信譽，因此，產(chǎn)品研發(fā)人員應(yīng)從減輕工人勞工強度、加快企業(yè)生產(chǎn)速度、提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量著手，設(shè)計出能夠滿足企業(yè)需求的機電自動控制技術(shù)產(chǎn)品。在企業(yè)生產(chǎn)勞動中需要加工大量精確度高的產(chǎn)品，當(dāng)人工不能加工時，則需要能夠生產(chǎn)出這種產(chǎn)品的設(shè)備。同時，由于一些工作地點還具有危險性，比如高溫、有毒等，工作人員的健康安全得不到保障，而機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的應(yīng)用可有效解決該類問題。

(二)專用性

機電自動控制系統(tǒng)一般只用在一種設(shè)備上，即是該產(chǎn)品專用性的體現(xiàn)。從企業(yè)角度來說，企業(yè)所需的產(chǎn)品是能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)需求的專一產(chǎn)品，而不是多樣化的產(chǎn)品，這就要求相關(guān)研究人員應(yīng)根據(jù)實際需求設(shè)計產(chǎn)品。某些處于高溫地區(qū)的工作區(qū)域，需抗高溫的儀器；專門生產(chǎn)各種精密產(chǎn)品的數(shù)控企業(yè)，其所需的產(chǎn)品對精密度和靈敏度要求較高等，這些均是強調(diào)產(chǎn)品應(yīng)具有良好的專用性。

三、機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)分析

(一)自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)是實現(xiàn)機電一體化自動控制的核心部分，具體控制作用表現(xiàn)在高精度定位、自適應(yīng)調(diào)節(jié)以及運行速度控制等方面。借助自動控制技術(shù)對設(shè)備運行工況、流程進(jìn)行準(zhǔn)確控制，在出現(xiàn)故障等異常情況時也能進(jìn)行及時的告警。目前，自動控制技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴大，設(shè)備運行精度與實際效率也得到大幅度提升，自動控制已經(jīng)成為設(shè)備設(shè)計中必不可少的部分。

(二)檢測與傳感器技術(shù)

檢測與傳感器是機電設(shè)備獲取外界信息進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)的重要基礎(chǔ)，傳感器通過對各項運行工況參數(shù)的獲取量化運行狀態(tài)，檢測技術(shù)則負(fù)責(zé)相應(yīng)工況的判斷與分析，分析結(jié)果傳遞到自動控制系統(tǒng)中，進(jìn)而后續(xù)調(diào)控工作。檢測與傳感器技術(shù)的應(yīng)用，強調(diào)信息的真實性與準(zhǔn)確性，需要理想的外部環(huán)境與系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(三)信息處理技術(shù)

信息處理技術(shù)依托于機電系統(tǒng)內(nèi)置的芯片對信息進(jìn)行計算與存取，完成系列化的信息處理加工，根據(jù)信息處理結(jié)果形成相對應(yīng)的控制指令，通過通信系統(tǒng)傳輸至各執(zhí)行機構(gòu)，完成控制動作。信息處理技術(shù)是整個機電設(shè)備的大腦，對設(shè)備運行過程進(jìn)行控制指揮。

(四)系統(tǒng)總體技術(shù)

機電一體化系統(tǒng)總體技術(shù)將從設(shè)備整體功能性角度出發(fā)實現(xiàn)分部細(xì)分，整體尋求系統(tǒng)整體技術(shù)方案，同時對系統(tǒng)功能對接與交叉進(jìn)行研究，選擇最佳技術(shù)方案。系統(tǒng)總體技術(shù)綜合了上述各部分主要技術(shù)的整體構(gòu)成，是保證機電一體化設(shè)計方案科學(xué)性的關(guān)鍵技術(shù)。

四、機電自動控制技術(shù)一體化設(shè)計

(一)控制器與微型計算機結(jié)合使用

設(shè)計研發(fā)者應(yīng)從使用者的角度進(jìn)行研制。首先應(yīng)設(shè)計出一個控制器，并由這個控制器對該設(shè)備進(jìn)行控制，使其能夠自動完成所有的工作，現(xiàn)代電子技術(shù)以及信息技術(shù)的發(fā)展給機電自動控制技術(shù)研發(fā)人員帶來了很大的便利。另外，用微型計算機設(shè)計機電一體化產(chǎn)品，將電子線路與系統(tǒng)固有的機械控制結(jié)構(gòu)有機結(jié)合應(yīng)用到變速機構(gòu)、凸輪中，使其代替系統(tǒng)中原有的插銷板和步進(jìn)開關(guān)等傳統(tǒng)接觸式控制器，從而完成設(shè)計。

(二)電子技術(shù)與機械設(shè)備的有機結(jié)合

機電自動控制技術(shù)是將電子術(shù)應(yīng)用于機器設(shè)備中，為了保證該模式的順利進(jìn)行，研發(fā)人員需在原設(shè)計的基礎(chǔ)上不斷發(fā)散思維，提高機電控制系統(tǒng)的控制精度和運行效率。在機電控制系統(tǒng)一體化設(shè)計中，若產(chǎn)品自身的使用及生產(chǎn)原理未發(fā)生變動的話，可將一體化設(shè)計的重點放在電子技術(shù)與機械技術(shù)有機結(jié)合上，加強這二者之間的聯(lián)系性，以形成一種相互依存的工作關(guān)系，共同完成系統(tǒng)所下達(dá)的控制工作，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能。比如電液比例控制系統(tǒng)，可將液壓閥與比例電磁結(jié)合起來，在遵循一定構(gòu)成原則的基礎(chǔ)上形成一體化比例閥，充分體現(xiàn)機電產(chǎn)品一體化設(shè)計的理念。

(三)有關(guān)功能模塊的整合

在機電一體化設(shè)計過程中，研發(fā)人員若采用控制器與微型計算機結(jié)合使用、電子技術(shù)與機械設(shè)備相結(jié)合的方法仍不能達(dá)到較為理想的設(shè)計效果，還可對系統(tǒng)的各個功能模塊進(jìn)行整合，以在保證各系統(tǒng)模塊自主運行的基礎(chǔ)上，促使各模塊共同構(gòu)成一體化的機電系統(tǒng)。這種設(shè)計方法不僅能充分發(fā)揮各系統(tǒng)模塊自身的作用，以保證一體化產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，同時還能最大程度地減少設(shè)計成本投入，促使產(chǎn)品獲得較大的經(jīng)濟效益。

五、結(jié)語

綜上所述，對于機電控制系統(tǒng)來說，自動控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是推動社會朝著智能化方向發(fā)展的必然趨勢，可為各項生產(chǎn)活動的開展提供便捷和有利條件，同時這種自動生產(chǎn)模式還有利于節(jié)省大量的人力、物力及財力等資源，提升了機電控制系統(tǒng)的工作效率，是促進(jìn)機電控制系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)手段。故有關(guān)人員重視機電自動控制產(chǎn)品的設(shè)計與優(yōu)化，以確保其能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化目標(biāo)的實現(xiàn)。

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1006-0049-(2017)17-0183-01