機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)探析

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摘要:我國制造業(yè)已經(jīng)躍居為世界第一，制造業(yè)的興起使得各項(xiàng)新的科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用于各領(lǐng)域生產(chǎn)中，這也推動(dòng)了各行各業(yè)的發(fā)展。在生產(chǎn)制造領(lǐng)域中，機(jī)電自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用為其帶來了巨大的機(jī)遇，提升了生產(chǎn)效率，促進(jìn)了行業(yè)發(fā)展。從機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，在未來階段，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)市場前景十分廣闊，也是將來企業(yè)競爭的焦點(diǎn)?；诖耍疚闹饕骄苛藱C(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞:機(jī)電自動(dòng)化;一體化;設(shè)計(jì)

1引言

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)在我國多領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，特別是在生產(chǎn)技術(shù)發(fā)生重大變革的時(shí)代，機(jī)電生產(chǎn)技術(shù)也取得了多項(xiàng)突破［1］。在應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、人工智能技術(shù)等前沿技術(shù)后，機(jī)械控制的智能程度逐漸提升，與此同時(shí)，機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量也出現(xiàn)了新的變化，生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)越來越規(guī)范化，這使得企業(yè)投資成本大大降低，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)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(shù)支撐［2］。

2機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)的功能越來越完善，將計(jì)算機(jī)技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等融入到機(jī)電生產(chǎn)設(shè)備中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流程自動(dòng)化控制的目標(biāo)，操控人員只需要遠(yuǎn)程操控生產(chǎn)設(shè)備則能夠?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)全過程進(jìn)行監(jiān)控、管理，生產(chǎn)設(shè)備只需要按照預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)程序進(jìn)行運(yùn)行，就能夠完成相應(yīng)的生產(chǎn)任務(wù)［3］。機(jī)電控制系統(tǒng)可以節(jié)約人力成本，提升生產(chǎn)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(shù)優(yōu)勢(shì)，機(jī)電控制系統(tǒng)現(xiàn)已成多個(gè)行業(yè)競爭的核心技術(shù)，是決定企業(yè)發(fā)展深度的一項(xiàng)重要技術(shù)。由于機(jī)械設(shè)備具備了一定的智能有數(shù)，所以其不僅可以將生產(chǎn)失誤減少，而且可以確保工作的安全性，確保整個(gè)生產(chǎn)流程能夠變得更加標(biāo)準(zhǔn)。

3自動(dòng)控制技術(shù)一體化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

探究一體化設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以幫助設(shè)計(jì)人員解決諸多設(shè)計(jì)問題，避免由于不合理設(shè)計(jì)而出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行故障，使得企業(yè)生產(chǎn)效率降低。因此，有必要研究一體化設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

3．1遵循核心理念

幾年來，機(jī)電一體化設(shè)計(jì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，想要將機(jī)電一體化設(shè)計(jì)工作做好，則少不了設(shè)計(jì)核心理念的支撐［4］。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該分析機(jī)電產(chǎn)品內(nèi)部特征，探究設(shè)備功能需求，加強(qiáng)對(duì)各類分析數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)結(jié)果的分析研究，在遵循核心設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)上開展設(shè)計(jì)工作，這樣能夠確保機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，使得設(shè)備具備專業(yè)、智能以及高效的特點(diǎn)，將設(shè)計(jì)成品的實(shí)用體現(xiàn)出來，最終使得機(jī)電行業(yè)能夠更好地為多領(lǐng)域發(fā)展服務(wù)。

3．2機(jī)電運(yùn)行設(shè)計(jì)

在機(jī)電一體化設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)電運(yùn)行線路設(shè)計(jì)主要是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接為主，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接至機(jī)電設(shè)備之中，通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)機(jī)電進(jìn)行操控，能夠?qū)⒃性O(shè)備運(yùn)行的流程優(yōu)化，進(jìn)而使得各項(xiàng)生產(chǎn)流程得到優(yōu)化，特別是一些復(fù)雜的交叉生產(chǎn)作業(yè)流程，通過自動(dòng)化控制可以協(xié)調(diào)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使之發(fā)揮出最大的生產(chǎn)能力［5］。所以，在設(shè)計(jì)機(jī)電過程中應(yīng)該注重對(duì)機(jī)電運(yùn)行路線的水，只有實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，才能保障生產(chǎn)質(zhì)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(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。

3．3功能模塊設(shè)計(jì)

在多項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容中，機(jī)電功能模塊設(shè)計(jì)的目的在于將機(jī)電控制系統(tǒng)完善，進(jìn)而將自動(dòng)控制技術(shù)更好地融入到機(jī)電系統(tǒng)之中，這樣可以確保各向生產(chǎn)流程之間可以更為有效地組合在一起，實(shí)現(xiàn)綜合生產(chǎn)的目標(biāo)，借助于控制器可以對(duì)各流程開展精確化的調(diào)節(jié)，使得整體化生產(chǎn)效率提升。所以，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分考慮實(shí)現(xiàn)各功能模塊整合的路徑，通過一體化組織將機(jī)械生產(chǎn)流程優(yōu)化，進(jìn)而將表多項(xiàng)功能優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來。

4自動(dòng)控制技術(shù)一體化設(shè)計(jì)方案

4．1機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控

通過監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)地對(duì)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，保障機(jī)械運(yùn)行處于最佳的狀態(tài)，這樣能夠?qū)⒃O(shè)備運(yùn)行質(zhì)量提升，還能使得人員安全得到保障，進(jìn)而將傳統(tǒng)機(jī)械運(yùn)行缺陷剔除。機(jī)電一體化能夠借助于顯示板以及工作指示燈將生產(chǎn)過程中各種信息傳遞到控制中心，特別是設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠通過設(shè)備自主判斷實(shí)現(xiàn)報(bào)警處理，而控制中心在接受到故障信息后，能夠及時(shí)安排人員解決設(shè)備運(yùn)行故障，將生產(chǎn)損失減少，這為機(jī)械設(shè)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(jìn)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)發(fā)展，必須對(duì)設(shè)備材料及系統(tǒng)功能進(jìn)行創(chuàng)新。首先，進(jìn)行設(shè)備材料創(chuàng)新時(shí)，應(yīng)該盡可能以適合產(chǎn)品生產(chǎn)的材料為主，全面分析機(jī)械運(yùn)行需求，得出綜合結(jié)論后選擇強(qiáng)度高、韌性好的材料。為了使得機(jī)電產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到保障，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品以及制作產(chǎn)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(jìn)行系統(tǒng)功能創(chuàng)新時(shí)，要求所設(shè)計(jì)的機(jī)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(shè)計(jì)人員可以通過對(duì)市場及客戶的調(diào)查了解市場及客戶對(duì)產(chǎn)品功能的需求情況，進(jìn)而對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品功能進(jìn)行分析總結(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能的創(chuàng)新，最后對(duì)產(chǎn)品使用進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測，根據(jù)用戶的反饋優(yōu)化產(chǎn)品性能，這樣能夠創(chuàng)新更多滿足用戶需求的新產(chǎn)品。

4．3提高機(jī)械精度

通過安裝智能運(yùn)行設(shè)備能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，通過電子控制系統(tǒng)可以改變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)精度低的問題，進(jìn)而更好地提升企業(yè)生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)工藝的質(zhì)量，將機(jī)械運(yùn)行效率提升。其次，這種方式也可以使生產(chǎn)人員生產(chǎn)安全性提升，避免生產(chǎn)安全事故對(duì)人員安全產(chǎn)生威脅。例如，在融入了自動(dòng)化生產(chǎn)監(jiān)控設(shè)備后，機(jī)械生產(chǎn)變得更加有序，可以自動(dòng)處理各項(xiàng)生產(chǎn)內(nèi)容，盡可能減少操作失誤，將工作時(shí)間減少，而且能將工作效率提升，而且還可以更加精準(zhǔn)地調(diào)控好各項(xiàng)原材料應(yīng)用比例，確保產(chǎn)品材料比例的合理性。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)，需要在系統(tǒng)精度上下更多功夫，盡量優(yōu)化設(shè)備性能，使其精度滿足生產(chǎn)要求，保障各類生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

4．4一體化設(shè)計(jì)

在機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展完善的過程中，與之相關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大。不過，因?yàn)楫a(chǎn)品種類以及涉及范圍增長速度十分明顯，所以在設(shè)計(jì)機(jī)電一體化過程中，應(yīng)該對(duì)其功能模塊不斷創(chuàng)新優(yōu)化，使得產(chǎn)品各項(xiàng)功能變得更為齊全，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)劃分，這樣能夠確保產(chǎn)品性能與客戶生產(chǎn)需求相匹配，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)資源高質(zhì)量利用起到了關(guān)鍵作用，企業(yè)在生產(chǎn)過程中需要投入的成本將會(huì)得到大大降低(圖1為某水廠機(jī)電一體化設(shè)計(jì)圖示)。機(jī)電一體化模塊設(shè)計(jì)是解決產(chǎn)品功能不齊全的重要渠道，在一定程度上，可以使得生產(chǎn)廠家核心競爭能力提升，對(duì)于持有不同需求的客戶也能夠做到針對(duì)性服務(wù)，進(jìn)而保障產(chǎn)品在市場上有更大的競爭力。

4．5系統(tǒng)化設(shè)計(jì)

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)該不斷趨于系統(tǒng)化方向發(fā)展，采用開放化設(shè)計(jì)模式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)而確保機(jī)電設(shè)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(diào)工作實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)目標(biāo)。系統(tǒng)化設(shè)計(jì)需要在一定的規(guī)律設(shè)計(jì)下進(jìn)行，由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含了各項(xiàng)產(chǎn)品、程序，所以必須保證整個(gè)程序可以按照原定生產(chǎn)設(shè)計(jì)計(jì)劃運(yùn)行下去，而且也能通過綜合管理對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行展開綜合性的管理，進(jìn)而確保機(jī)械應(yīng)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(jié)束語

總而言之，本文研究了機(jī)電控制系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)要點(diǎn)，立足于機(jī)電設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵的要素以及核心理念對(duì)一體化系統(tǒng)的運(yùn)行線路以及各項(xiàng)功能模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究，提出了多種優(yōu)化機(jī)電一體化系統(tǒng)的方案，在很大程度上使機(jī)電生產(chǎn)變得更加規(guī)范化，將人為操作帶來的不良影響降低，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化目的，為生產(chǎn)企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這對(duì)于推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步起到了關(guān)鍵作用，是制造業(yè)發(fā)展進(jìn)步不可缺少的技術(shù)。

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作者:顧中夏 單位:南陽技師學(xué)院