机电一体化集成装置系统优化分析

机电一体化集成装置系统优化分析

张传军

新疆庆华能源集团有限公司  新疆伊犁  835100

摘要：在我国科技快速发展的今天，机械制造业也逐步朝着自动化方向发展，而使得其智能化程度大幅提升，在此基础上，进一步优化机电一体化集成装置系统，使用自动化技术操控集成装配，方可快速推进我国机械制造业的发展。现阶段，尽管机电一体化集成装置系统已在机械制造业中得到了广泛应用，但实际运行过程中依然会出现各种安全问题。基于此，本文重点分析了机电一体化集成装置系统优化策略，以期能够从根本上提升机电一体化集成装置系统的运行效率，降低安全隐患。

关键词：机电一体化；集成装置；系统优化

1. 机电一体化集成装置系统优化方向

机电一体化集成装置系统优化旨在提升系统的安全性及可靠性，在具体的优化过程中，多是通过简化系统的控制单元及操作流程简化系统结构，提升操作效率，为此，优化工作就需从机电一体化集成装置的整体电路结构入手，通过分析其结构，细化降额参数、冗余参数等单元指标，与此同时，还需检测各元件的负荷及运行效率，提升各元件的安全性及稳定性，借助计算机编程技术提升其故障诊断性能以及错误信息反馈性能，以进一步提升集成装置系统的可靠性。加之，机电一体化集成装置系统内，不同机械组件的作用及能耗也各不相同，其组件即包含大电流及高电压设备，还包含信息处理设备及电流较小、电压较低的传感设备，系统运行过程中，各元件之间会产生电磁干扰，在电磁干扰较为严重的情况下，部分元件可能会失效，进而影响数据信息的传递以及系统运行，为有效避免此类问题的出现，则需进一步提升整个系统的抗干扰性能，并注意环境温度及设备温度对于各元件的影响，尤其是集成装置的模组元件，这是因为模组元件发生物理变化时，则会大幅降低整个模组系统的性能。在模块电路较热的情况下，自动化设备可能就会无法正常运行，为此，就需在此系统上加设系统控制柜，以有效监督、控制各元件的工作环境。

2.机电一体化集成装置系统要求

2.1系统质量

机电一体化集成装置质量的好坏，不仅会影响机械运行，同时还会影响整个自动化系统的联动，所以，在具体的生产过程中，相关工作人员就需高度重视集成装置的生产质量，细致检查电路设计、元件、功能、负荷、冗余、工作环境等，以确保各元件的生产质量能够满足机电一体化集成装置系统的整体要求。此外，为防止因元件失效而导致的重大事故，还需高度重视各元件对整个系统性能的影响。

2.2系统的可靠性

可靠性一方面指整个系统的联动性，即在具体的使用过程中，集成装置各项参数稳定。另一方面则指的是其功能及性能的完整性，所以，设计初期，就必须考虑其功能及性能的完整性，且在具体的使用过程中，其始终要保持良好的运行状态，为此，这也对技术人员的监管能力提出了较高要求，技术人员不仅要定期定时查看系统运行情况，还要分析影响系统运行的因素，与此同时，还需分析故障原因及各元件的特性，以便能够及时消除各种安全隐患及故障问题，确保整个系统的安全、稳定运行。

2.3系统的安全性

1）人身安全

若安装人员及操作人员不能严格按照相关安装规范或者操作流程操作机电一体化集成装置，可能就会引发各种安全问题，而威胁相关工作人员的人身安全。系统安装或者系统运行过程中，若相关工作人员不能严格按照相关标准作业流程安装或者操作该系统，在系统电压过高或者高速运行过程中，违规操作可能就会对相关工作人员造成严重的人身伤害，为此，相关工作人员必须严格按照相关操作流程或者安装程序操作、安装该系统，与此同时，对于经常性会出现的一些安全隐患，则需制定相应的防护措施，以有效保证相关工作人员的人身安全。

2）确保装配完整性

当集成装置出现电子元件受损、电压不稳、联动数据错误、断电引发装置受损、真空泄漏等问题时，系统可能就会出现故障，并引发严重的安全问题，为此，则必须保证整个系统的完整性及完备性，进一步提升各元件、机械联动及线路、系统的安全性，为确保集成装置能够安全、稳定运行，还需分组、分段检查并测试集成装置，此过程中，若发现问题，则应及时予以处理。

3.机电一体化集成装置系统优化分析

3.1冗余设计优化

为确保机电一体化集成装置系统安全、稳定运行，冗余设计被广泛应用于抓取工具及应用装置中。冗余设计主要是为了控制输出模块及电器运行，在系统运行状态与显示状态不相符的情况下，可能就会出现各种安全隐患，当出现抓和力度不当、运行方位存在差异等问题时，则会在一定程度上降低系统的应用性能，为此，相关技术人员就需根据不同的运行模块设计信号应用效果。为确保系统运行状态能够与显示状态同步，则需保证系统运行模块及应用信号保持对立状态。继电器运行期间主要以并联模式为主，需要以统一输出点为基准，保证两个继电器同时运行，在此期间，若某一应用模块出现异常，就会影响输出信号的完整性。

3.2抗干扰设计优化

3.2.1屏蔽技术

因为屏蔽技术可有效抑制、干扰电磁噪音的传播，电磁噪音传输过程中，此技术能够及时干扰并阻断其传播路径。为有效提升机电一体化集成装置的抗干扰性能，通常则需对380v、220v以外的信号传输线路进行信号屏蔽设计，这是因为此类电缆能够有效禁锢干扰源，降低干扰。

3.2.2接地技术

接地设计作为电路设计当中最为重要的一个设计环节，在系统电路设计中，接地技术有着广泛应用。在电流、电路的具体设计当中，其均需与地面接触，才可产生回路，机电一体化集成装置系统的接地装置主要包括地线、屏蔽线及保护接地线等，保护接地线的作用在于对控制柜、操作台机壳及装置本身进行接地处理，而地线则是通过并联或者单点形式抗干扰，提升抗干扰效果。屏蔽接地则需通过同排连接同一个接地屏蔽电缆的屏蔽层屏蔽干扰，但必须保证电源及隔离变压器的屏蔽层与保护接地线相连接。

3.2.3滤波技术

滤波技术的作用需要通过滤波器来实现，而滤波频率则可插入其传输线，并抑制处理价值较小的频率，滤波器通带则能够通过控制滤波器频率实现衰减，其中滤波器阻带作为衰减较大频段。为有效缩减供电系统及用电装置的声音及磁力对驱动系统造成的干扰，就需借助电气系统排除干扰。

3.3热设计优化

为有效确保各元件的设计质量，就需有效保证元件材料的质量，对材料进行相应限制，与此同时，还需对使用环境的温度提出一定要求。若使用环境的温度超出标准要求，元件性能可能就会发生变化，进而失效。在温度相同的情况下，受运行时间的影响，各元件也会出现不同程度的问题，而导致系统故障。加之温度变化对于元件运行有着较大影响，当温度过高或者过低，都会在一定程度上影响元件的运行，若温度快速升高或者降低，则会加大半导体元件故障发生概率。现阶段，机电一体化集成装置系统中的控制系统的结构主要以模块化为主，其含有大量电子元件，在其运行过程中，各模块均会产生大量热量，即使模块内部设置有冷却风扇，但因为控制柜多布设于密闭的内部环境中，各元件长时间运行温度就会持续升高，进而则会影响整个集成装置系统的正常运行，为有效避免此类问题，就需结合现场的具体情况，确保电气控制柜的热设计效果，即可通过制冷方式有效降低控制柜的温度，也可通过相应措施控制其温度，只有将控制柜的温度控制在适当范围内，才可有效保证机电一体化集成装置系统的安全、稳定运行。

结束语

综上所述，为有效保证机电一体化集成装置系统的安全、稳定运行，在机电一体化集成装置系统优化过程中，应结合现场的实际情况，找出系统运行过程中存在的问题及不足，通过优化冗余设计、抗干扰设计及热设计等方式，科学简化系统控制流程，以有效提升系统运行效率，降低安全隐患。

参考文献：

[1]郑兆全.机电一体化集成装置系统优化[J].科技经济学导刊,2019(17).

[2]石海伟.机电一体化集成装置系统优化改进[J].中外企业家,2019(12).

[3]王冬梅.机电一体化集成装置系统优化分析[J].现代制造技术技术与装备，2019(04).