機電自動化控制系統(tǒng)一體化設計探析

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摘要:我國制造業(yè)已經躍居為世界第一，制造業(yè)的興起使得各項新的科學技術被應用于各領域生產中，這也推動了各行各業(yè)的發(fā)展。在生產制造領域中，機電自動化控制技術的應用為其帶來了巨大的機遇，提升了生產效率，促進了行業(yè)發(fā)展。從機電自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀來看，在未來階段，機電自動化技術市場前景十分廣闊，也是將來企業(yè)競爭的焦點?；诖?，本文主要探究了機電自動化控制系統(tǒng)一體化設計策略。

關鍵詞:機電自動化;一體化;設計

1引言

現(xiàn)階段，機電一體化技術在我國多領域中應用廣泛，特別是在生產技術發(fā)生重大變革的時代，機電生產技術也取得了多項突破［1］。在應用了計算機技術、自動化控制技術、人工智能技術等前沿技術后，機械控制的智能程度逐漸提升，與此同時，機電產品質量也出現(xiàn)了新的變化，生產標準越來越規(guī)范化，這使得企業(yè)投資成本大大降低，進而推動機電行業(yè)更為快速地發(fā)展，也為其他各業(yè)發(fā)展打來了技術支撐［2］。

2機電控制系統(tǒng)自動控制技術

在計算機網(wǎng)絡技術不斷進步的背景下，機電控制系統(tǒng)自動控制技術的功能越來越完善，將計算機技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術等融入到機電生產設備中，能夠實現(xiàn)對生產流程自動化控制的目標，操控人員只需要遠程操控生產設備則能夠對整個生產全過程進行監(jiān)控、管理，生產設備只需要按照預先設定的生產程序進行運行，就能夠完成相應的生產任務［3］。機電控制系統(tǒng)可以節(jié)約人力成本，提升生產效率，在各行各業(yè)中都有著非常出色的發(fā)揮，憑借自身技術優(yōu)勢，機電控制系統(tǒng)現(xiàn)已成多個行業(yè)競爭的核心技術，是決定企業(yè)發(fā)展深度的一項重要技術。由于機械設備具備了一定的智能有數(shù)，所以其不僅可以將生產失誤減少，而且可以確保工作的安全性，確保整個生產流程能夠變得更加標準。

3自動控制技術一體化設計要點

探究一體化設計要點可以幫助設計人員解決諸多設計問題，避免由于不合理設計而出現(xiàn)系統(tǒng)運行故障，使得企業(yè)生產效率降低。因此，有必要研究一體化設計的要點。

3．1遵循核心理念

幾年來，機電一體化設計成為人們關注的焦點，想要將機電一體化設計工作做好，則少不了設計核心理念的支撐［4］。所以，設計人員應該分析機電產品內部特征，探究設備功能需求，加強對各類分析數(shù)據(jù)與設計結果的分析研究，在遵循核心設計理念的基礎上開展設計工作，這樣能夠確保機電產品設計滿足實際生產需求，使得設備具備專業(yè)、智能以及高效的特點，將設計成品的實用體現(xiàn)出來，最終使得機電行業(yè)能夠更好地為多領域發(fā)展服務。

3．2機電運行設計

在機電一體化設計中，實現(xiàn)機電運行線路設計主要是以計算機網(wǎng)絡設備連接為主，將網(wǎng)絡設備連接至機電設備之中，通過網(wǎng)絡設備對機電進行操控，能夠將原有設備運行的流程優(yōu)化，進而使得各項生產流程得到優(yōu)化，特別是一些復雜的交叉生產作業(yè)流程，通過自動化控制可以協(xié)調各個生產環(huán)節(jié)，使之發(fā)揮出最大的生產能力［5］。所以，在設計機電過程中應該注重對機電運行路線的水，只有實現(xiàn)優(yōu)化設計目標，才能保障生產質量不受影響，通過簡化的操作流程可以為企業(yè)帶來最大的經濟效益，促進行業(yè)發(fā)展。

3．3功能模塊設計

在多項設計內容中，機電功能模塊設計的目的在于將機電控制系統(tǒng)完善，進而將自動控制技術更好地融入到機電系統(tǒng)之中，這樣可以確保各向生產流程之間可以更為有效地組合在一起，實現(xiàn)綜合生產的目標，借助于控制器可以對各流程開展精確化的調節(jié)，使得整體化生產效率提升。所以，在設計過程中，應該充分考慮實現(xiàn)各功能模塊整合的路徑，通過一體化組織將機械生產流程優(yōu)化，進而將表多項功能優(yōu)勢發(fā)揮出來。

4自動控制技術一體化設計方案

4．1機械設備遠程監(jiān)控

通過監(jiān)控設備能夠實時地對機械運行狀態(tài)進行調整，保障機械運行處于最佳的狀態(tài)，這樣能夠將設備運行質量提升，還能使得人員安全得到保障，進而將傳統(tǒng)機械運行缺陷剔除。機電一體化能夠借助于顯示板以及工作指示燈將生產過程中各種信息傳遞到控制中心，特別是設備出現(xiàn)故障時，能夠通過設備自主判斷實現(xiàn)報警處理，而控制中心在接受到故障信息后，能夠及時安排人員解決設備運行故障，將生產損失減少，這為機械設備故障檢修人員提供了最多的故障信息，幫助其完成故障檢修工作。

4．2創(chuàng)新材料與功能

想要促進機電一體化設計發(fā)展，必須對設備材料及系統(tǒng)功能進行創(chuàng)新。首先，進行設備材料創(chuàng)新時，應該盡可能以適合產品生產的材料為主，全面分析機械運行需求，得出綜合結論后選擇強度高、韌性好的材料。為了使得機電產品質量能夠得到保障，在設計產品以及制作產品過程中還要考慮到材料壽命，盡量以輕便耐磨材料為主，盡可能選擇使用壽命長的材料。其次，進行系統(tǒng)功能創(chuàng)新時，要求所設計的機電一體化功能能夠滿足大多市場客戶需求，可以提升企業(yè)市場競爭，將功能不斷優(yōu)化，打造更多綜合性的系統(tǒng)。設計人員可以通過對市場及客戶的調查了解市場及客戶對產品功能的需求情況，進而對當前產品功能進行分析總結，進而實現(xiàn)產品功能的創(chuàng)新，最后對產品使用進行動態(tài)的監(jiān)測，根據(jù)用戶的反饋優(yōu)化產品性能，這樣能夠創(chuàng)新更多滿足用戶需求的新產品。

4．3提高機械精度

通過安裝智能運行設備能夠對機械設備進行遠程控制，通過電子控制系統(tǒng)可以改變傳統(tǒng)機械設備生產精度低的問題，進而更好地提升企業(yè)生產效率，確保生產工藝的質量，將機械運行效率提升。其次，這種方式也可以使生產人員生產安全性提升，避免生產安全事故對人員安全產生威脅。例如，在融入了自動化生產監(jiān)控設備后，機械生產變得更加有序，可以自動處理各項生產內容，盡可能減少操作失誤，將工作時間減少，而且能將工作效率提升，而且還可以更加精準地調控好各項原材料應用比例，確保產品材料比例的合理性。所以，在設計時，需要在系統(tǒng)精度上下更多功夫，盡量優(yōu)化設備性能，使其精度滿足生產要求，保障各類生產產品的質量。

4．4一體化設計

在機電一體化技術不斷發(fā)展完善的過程中，與之相關的產品生產范圍也在不斷地擴大。不過，因為產品種類以及涉及范圍增長速度十分明顯，所以在設計機電一體化過程中，應該對其功能模塊不斷創(chuàng)新優(yōu)化，使得產品各項功能變得更為齊全，同時還應該對產品進行精細劃分，這樣能夠確保產品性能與客戶生產需求相匹配，這對于實現(xiàn)資源高質量利用起到了關鍵作用，企業(yè)在生產過程中需要投入的成本將會得到大大降低(圖1為某水廠機電一體化設計圖示)。機電一體化模塊設計是解決產品功能不齊全的重要渠道，在一定程度上，可以使得生產廠家核心競爭能力提升，對于持有不同需求的客戶也能夠做到針對性服務，進而保障產品在市場上有更大的競爭力。

4．5系統(tǒng)化設計

現(xiàn)階段，機電一體化技術應該不斷趨于系統(tǒng)化方向發(fā)展，采用開放化設計模式，能夠將設計結構優(yōu)化，進而確保機電設備功能變得更加完備，這樣能夠確保各系統(tǒng)間通過高效的協(xié)調工作實現(xiàn)高質量生產目標。系統(tǒng)化設計需要在一定的規(guī)律設計下進行，由于系統(tǒng)設計包含了各項產品、程序，所以必須保證整個程序可以按照原定生產設計計劃運行下去，而且也能通過綜合管理對系統(tǒng)運行展開綜合性的管理，進而確保機械應用能夠發(fā)揮出理想的作用，盡最大可能提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5結束語

總而言之，本文研究了機電控制系統(tǒng)自動控制技術設計過程中的技術要點，立足于機電設計最為關鍵的要素以及核心理念對一體化系統(tǒng)的運行線路以及各項功能模塊設計進行了探究，提出了多種優(yōu)化機電一體化系統(tǒng)的方案，在很大程度上使機電生產變得更加規(guī)范化，將人為操作帶來的不良影響降低，實現(xiàn)自動化目的，為生產企業(yè)帶來更多經濟價值，這對于推動行業(yè)進步起到了關鍵作用，是制造業(yè)發(fā)展進步不可缺少的技術。

參考文獻:

［1］王磊．基于PLC機電一體化技術在電氣自動化中的應用［J］．建筑工程技術與設計，2021(5):1756．

［2］李成錫，陳賀男，梁學生．應用機電一體化技術加速包裝機械自動化分析［J］．中國設備工程，2020(21):210－211．

［3］姚志鵬．機電一體化技術在辦公自動化設備中的應用［J］．當代化工研究，2020(8):95－96．

［4］高濤．機電一體化專業(yè)的自動化生產線課程教學改革情況闡述［J］．內燃機與配件，2020(15):235－236．

［5］何玉偉．機電控制系統(tǒng)與自動化控制系統(tǒng)一體化設計及應用［J］．建筑工程技術與設計，2019(1):1641．

作者:顧中夏 單位:南陽技師學院