机电控制系统自动控制技术与一体化设计郭建强

机电控制系统自动控制技术与一体化设计郭建强

郭建强

拜里斯科技（深圳）有限公司广东深圳518118

摘要：在现代工业生产过程中，为了进一步提高机械生产的效率，推动工业生产的智能化、自动化发展，机电一体化的管理技术应用日渐广泛。本文将简单阐述机电控制系统自动控制技术，并深入分析机电控制系统自动控制技术与一体化设计要点，为相关工作者提供参考借鉴。

关键词：机电控制系统；自动控制技术；一体化设计

1引言

随着科学技术的发展，计算机、信息化等大量的新技术被广泛的应用到各行各业，推动了人类社会的文明发展。在现代工业生产过程中，为了进一步的提高机械生产的效率，很多企业都加大了机电控制系统自动控制技术与一体化的设计，实现了工业生产的智能化、自动化发展。因此，研究分析机电控制系统自动控制技术与一体化设计具有重要的现实意义。

2机电控制系统自动控制技术与一体化设计

为了满足社会经济发展的要求，机电自动化控制系统逐渐成为工业发展的主要趋势。尤其是随着社会对产品要求越来越高，很多产品都逐步朝着模块化、集成化、智能化以及绿色化的方向发展，如何科学的利用各项机械技术，合理的配置资源，是相关企业工作研究的重点。

2.1设计原则

（1）稳定性原则：在进行机电控制系统自动控制技术一体化设计时，应确保控制系统的安全稳定运行，减少外界因素对这个系统的干扰影响，确保设备始终保持稳定的操作，完成产品的设计与生产，从而提高产品的制造质量，满足社会发展的要求。

（2）精准性原则：对于工业生产而言，对每一个零部件都有着精度的要求，因此应尽可能的确保机电控制系统的精确性，采取有效的措施降低系统误差，确保生产产品的精密度满足设计要求。

（3）快速响应原则：所谓快速响应原则，就是在机电一体化控制系统运行过程中，可能会受到各种因素的影响，影响系统的正常运行。通过提高系统的容灾策略的响应速度，可以将外界因素对系统的影响降低到最低，以确保生产产品的质量满足生产要求。

2.2设计方向

（1）接口的标准化：在工业生产过程中，所使用的机械设备可能来源于不同的生产厂商，且这些设备之间所使用的数据类型、连接接口都不尽相同，一定程度上影响了设备之间的信息传递和对接。因此，在进行继电控制系统自动控制一体化设计过程中，应尽可能地统一接口的标准，为数据的传输、共享提供便利。

（2）应用智能化：进入到21世纪以来，网络技术高速发展，实现了信息的高速传递和大范围的传播。对于机电控制系统而言，可以通过计算机技术、信息技术以及网络技术的应用，实现机械生产的智能化控制，在解放劳动生产力的同时，让机器模拟人的思维进行工作，不断优化系统的各项参数，降低设备的故障频次，实现机械生产的健康可持续发展。

（3）市场拓展网络化：基于网络化的发展模式下，机电控制系统可以轻易的实现大范围的推广与应用，对于推动行业的高速发展具有重要的推动作用。

3机电控制系统一体化设计常见的方法

3.1组合法

所谓组合法，就是在进行机电控制系统一体化设计过程中，通过将各种功能模块进行有机的整合，所搭建而成的机电一体化系统，解决了传统继电控制系统功能单一的问题，搭建了一个多功能模块的综合系统，来完成各项工作任务。尤其是在数控机床方面，组合法的一体化设计方式，在缩短了机械控制系统设计设计和周期的同时，也简化了整个机械控制流程，使得数控机床呈现多样化的特点。

3.2取代法

当前，在电子产品的一体化设计过程中，大多采用电子线路替代传统的机械控制结构，解决了机械控制结构运行过程单一，生产效率低下的问题。利用电子线路对整个机电控制系统进行控制，在解放了企业生产劳动力的同时，也通过计算强大的处理能力，提高了机械生产过程中流水线的工作效率和工作精准度，进一步的提高了产品本身的性能参数和生产质量。

3.3整体法

在采用整体法进行机电一体化产品的设计过程中，实现了电子与机械之间的有机结合，虽然相比较其他设计方式，整体设计法本身的成本支出更高，设计周期较长，但是本身对于机电一体化产品的性能提升具有巨大的促进作用。具体三种不同的设计方法对比示意图如表1所示。

4机电控制系统自动控制一体化设计的具体应用

所谓自动化控制技术，就是利用控制器，来对目标的设备进行控制，已达到自动化运行的目的。自动化控制的整个过程依靠机械部件以及相对应的电气部件来共同完成，尤其是机电控控制系统，作为整个自动化控制的核心，主要是结合系统当前所处的环境现状，对各种因素进行综合分析判断，用状态方程对最终的系统过程进行描述。其主要应用设计体现在以下几个方面：

4.1计算机集成与制造

利用机电控制系统一体化技术，实现了计算机制造的系统集成，通过计算机强大的分析处理能力，实现了全局的综合性控制，有助于工业生产过程中对各种生产要素的优化管理，解决了传统机械生产过程中各部门之间的限制，提高了生产和经营的管理效率，降低了工业生产的成本支出，提高了企业的经济效益。

4.2智能机器人

随着科学技术的发展，智能机器人在工业生产中的应用日渐广泛。传统的机器人在工作过程中，只能根据程序的设定，执行一些简答的单一的重复命令，相对在灵活性和多样性方面都存在较多限制。随着传感器元件的应用，机器人可以利用传感器对周边的作业环境进行信息的采集，并反馈给计算机完成数据的分析和处理，并作出下一步控制指令，实现了更复杂、更多样化的动作。当前，机器人已经朝着智能化的方向高速发展，可以满足多种复杂环境下的独立行动，这也是机电控制系统自动控制技术与一体化设计的重要体现。具体设计流程图如图2所示。

4.3数控机床

在数控机床领域，通过机电控制系统自动控制技术与一体化的设计，进一步提高了数控机床的功能多样性。例如在CPU多总线体系结构中应用集成化的结构模块，和WOP技术，实现了数控机床的智能化设计、应用大容量的存储以及控制机等，有助于提高数控机床工作时的控制精度，提高了工业生产的质量，满足了社会对高精度、高质量以及高性能产品的要求。

5结束语

综上所诉，在现代人们的日常生活中，已经离不开机电控制系统的应用，尤其是随着科学技术的发展，越来越多的新产品被应用到人们的日常生活当中，改变了人类的生活水平。在机电控制系统当中，通过一体化设计技术的应用，在降低了企业人力、物力、材料投入的同时，也提高了工业生产的效率，满足了机电控制系统的发展要求，推动了机电控制行业的可持续发展。

参考文献：

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[2]关鹏,郭启航,刘东业.机电控制系统自动控制技术与一体化设计分析[J].电脑迷,2017(3).

[3]张凯.机电控制系统自动控制技术与一体化设计探讨[J].科技与创新,2017(15).