机电自动化控制系统的一体化设计

机电自动化控制系统的一体化设计

李涵

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镇江成瑞机电有限公司  315200

摘要：在国家科学技术飞速发展的今天，机电自动化控制已经形成了一种综合性的、专业化的、有针对性的技术。在实施过程中，既要有各专业技术人员的协作，又要与其它技术相结合才能完成工作。而机电控制系统的自动化控制技术和集成设计的策略，更强调的是把机电系统的各种功能集成起来，从而强调了产品的绿色性、智能化、便捷性。

关键词：机电；自动化控制系统；一体化设计

前言：

当今，大部分的工业领域都使用了一种由开、关两个开关来控制机械的启停，从而保证了机械的正常运行，并能自主地执行生产任务。同时，这种控制方式也可以达到节能的目的，是一种很有推广价值的机电一体化系统。机电一体化系统的工作是建立在自动控制系统基础上的。为此，对其自动控制系统进行研究，以达到机电一体化、生产自动化的目的。

一、机电自控系统

在现代科技领域，机电控制就是把一个控制器连接到一个被控制对象上，然后经过各种控制装置，按照预先确定的程序来操作这些设备和机械，而无需人工控制就能实现指定的任务。由于其工作过程很少人为干预，因此其工作效率高，智能化，自动化程度高。在此基础上，提出了一种基于计算机、微电子等先进的制造系统，实现了多台生产设备在同一时间内完成多项工作的功能。在生产加工中，需要根据海量的资料，综合运用多种科技手段。它是一门集多种学科于一体的综合控制系统。通过远程监控系统，操作人员可以实时监控生产技术，及时了解各个技术过程的生产情况，将机械和电气操作的精度最大化。该系统可以有效降低工作量，降低作业人员的错误率，减少作业人员的危险性。从机电行业的观点出发，利用机电一体化技术进行多工序集成，有利于企业进行有效的管理与控制，提高了企业的生产率[1]。

二、机电自动化的发展概况

当前，国内的机电自动化技术还处在起步阶段，与国外先进国家相比，差距很大。与此同时，我国还没有实现机电一体化的技术。并且在我国，机电行业的发展也比较滞后，作为近代机电自动化的两大发展方向，其与机械技术的融合还不够紧密。然而，由于国内机械工业的发展速度较慢，相应的理论研究也不够成熟，因此，许多与机械制造有关的理论，都是从国外引进的。同时，我们的一些机械工程师的实际操作能力还不够强，创新意识不强，他们的技术水平还需要进一步的提升。但由于国内的机械科技起步比较晚，经过多年的努力，在短短的几年时间里，还很难和国外先进国家相提并论。另外，尽管国内的机电自动化技术一直在完善与创新，但人们的生产力越来越高，对所用产品的需求也越来越高。

三、自动控制技术一体化设计要点

（一）遵循中心思想

近几年来，机电系统的设计越来越受到重视，而要做好这方面的工作，首先要有一个中心设计思想。这就要求设计人员要对其内在特征进行分析，对其性能需求进行研究，强化各种数据和设计成果的分析和研究，并以此为依据进行设计工作，从而保证了机电产品的设计符合实际的生产需要，实现设备的专业化、智能化和高效率，充分体现设计出的产品的实用性，从而使机电行业能够更好的为社会各方面的发展服务。

（二）共同的关键性技术

当前，机电系统的核心技术有两大类：机械与计算机技术。机械技术是机电系统中的一个关键环节，它直接关系到机电系统的革新和发展。随着机械科技的革新，机电设备的整体水平也在迅速提高，并对整个产业链产生了巨大的影响。在机电一体化领域中，计算机技术得到了广泛的应用。其工作机理是通过对各技术操作所获取的各类信息进行集成和深度分析。通过对内部系统算法的分析，实现对生产过程中各个环节的内容的共享，保证了生产的安全性和稳定性。机械等电子与计算机技术的科学结合，使机械的精度得到了很大的提升，更多的功能可以满足生产的需要，为促进我国的机电一体化向更深层次的发展提供理论与技术支撑[2]。

四、自动控制技术一体化设计的具体应用

（一）在提升电机控制系统效能方面的应用

在传统的机电控制系统中，其首要任务就是对各工序的基础运行水平进行控制。各基本单元、各设备作为一个独立的体系，相互之间不能进行有效的衔接，造成了单个制造过程所做的只是重复性的、简单的工作，不能实现高效率的运行。该综合自动控制系统能够实现全过程的高层次生产管理与整体智能化控制。在此基础上，提出了一种基于信息技术的信息集成方法。与此同时，将高级指令反馈至底层体系，保证各组织、各体系间的分工与协同，从而达到预定的生产目标。将智能技术和机电控制系统相结合，使整个生产流程得到了最优化，生产方式也获得了质的提升，生产周期被减少，生产效率得到了极大的提升，同时也推动了安全性和机电控制系统的稳定和高效发展。

自动化控制系统是对整个系统进行最上层的控制，并对各个生产环节的控制器进行控制。然而，在实践中，必须要有行政机关的介入，才能完成基础的制造作业，以及在上、下两个层级间的协调工作。通过融合多种算法与指令，使其能够根据外界环境及各因素的变化进行自适应调节，从而达到既定的生产目标。在此基础上，提出了一种基于模糊神经网络的模糊神经网络模型，该模型能够较好地对系统进行优化，并对其进行稳定控制。

（二）力学在工程中的应用

在机电控制系统中，由于其自身的优越性，使得其能够在机械设备、控制过程、产品加工等多个环节上得到有效的控制。利用一体化设计流程，既能实现工作各层面的协调与协同，又能将所学到的理论知识有效地应用于实践中。为营造良好的工作氛围，增强其自身的集成性与实用性[3]。

（三）机械控制系统的稳定运行

由于环境因素、人为因素以及机械自身使用寿命等原因，机械及工业产品在运行时会发生各种各样的故障。有些缺陷起初似乎是微不足道的，并不会对生产技术造成明显的影响。但若放任不管，则会极大地影响到系统的整体运算，同时也会极大地提升系统的容错性。在保证电气系统稳定运行的前提下，采用智能化的机械臂，是保证机电工程快速、平稳、健康发展的关键。该系统能够对系统中的信息进行自动辨识，并利用内部运算法则对各类信息进行快速、精确的组织与储存，从而极大地提升了机电产品的生产效率。另外，该系统较传统的控制方式有较大的改进，极大地提升了制造企业的综合能力，使其在竞争密集的市场中占有一席之地。在此基础上，运用智能化技术，构建相关的系统，可使各类工序简单化，从而极大地提高生产率。比如，在制造企业级应用时，智能化的电子设备扮演了很大的角色。在制造过程中，为了适应市场的需要，企业必须不断地提高生产率。以智能化的电子机器人代替手工作业，保证了全流程的无人作业，使生产安全风险得到最小化，生产安全性得到了极大的改善，使企业的工作效率得到极大的提升。整套智能化管理系统具备实时全谱监测平台及安全应用体系，一旦出现安全事件，可实现自动断网，为企业的可持续、健康发展提供重要保证。

结语：

综上所述，机电控制系统是一种将多个技术层面有机地融合在一起的技术开发过程，它在生产和管理中起着重要的作用。它的应用领域十分广阔，已经成为了机电一体化中的主流体系。对机电一体化设计，既能节约大量的工作量、缩短工时、提高生产效率，又能为企业带来巨大的经济效益。因此，对其进行自动化控制与一体化设计的研究已迫在眉睫。

参考文献：

[1]王党旋.机电一体化技术在机械工程中的应用与发展[J].造纸装备及材料,2021,50(12):77-78+84.

[2]严克,宋小明.机电一体化技术在机械工程中的应用分析[J].造纸装备及材料,2021,50(12):79-81.

[3]苏嘉健.机电自动化在工程机械制造中的应用分析[J].电子元器件与信息技术,2021,5(11):62-63.