機電控制系統自動控制技術與一體化設計

樊遠梅

（安徽澤一科技有限公司 安徽省合肥市 230000）

國家的發展與生產力水平密切相關，而我們作為制造業高速發展的大國，伴隨著我國生產水平的不斷提高，機電行業需要滿足人民日益增長的、更多層次的發展需求，提高機電系統的自動化水平并對自動控制系統加以應用，從而提高生產效率，而由于這一過程所涉及的相關技術眾多，由此產生了“機電一體化”一詞，實現機電一體化，也是順應時代發展的潮流，并且以綠色生產為前提，節約生產成本，提高企業的生產效率，從而提高經濟收益，為了滿足科技高速發展的時代背景下，人民日益增長的物質文化需求，機電行業也需要不斷突破和創新，對自身提出更高要求，并努力去實現。

1 自動控制系統與一體化設計基本概念

控制系統作為整個機電系統的核心，它是通過計算機接口與檢測設備和驅動系統聯系，實現控制及信息處理的功能，并且在機電一體化系統中占據著相當重要的地位。自動控制技術的應用，體現在我們生活的方方面面，自動化控制相較于人工控制來說，有著十分突出的優勢，對機械的操縱更為靈敏準確，不受環境的影響，避免了諸多客觀因素所帶來的不良問題，有效降低了工作成本，并提高工作效率，這也是為什么在時代的發展潮流中，人工操作這一方式正在逐漸被淘汰，自動化控制系統廣泛的應用在諸多行業和相關企業當中，而一體化設計使機電相關工作的流程得到一縮減，這種縮減指的并不是偷工減料，而是在保證工作質量的前提下，使工作更加高效、有質量的完成，機電所涉及的行業種類繁瑣，工作內容與流程也較為復雜，傳統的工作模式受時間、地域、環境等因素的限制，而機電一體化的優勢就表現在，它能夠突破這些限制，使工作實現高效率完成。

2 機電控制系統中自動控制技術的應用

2.1 自動控制系統的優勢

自動控制系統受外界干擾較小，例如在溫控調節系統中，即便與外界環境溫度極度不吻合，她也能保證系統輸出仍基本保持常亮，同時它還能根據系統的輸入相映于輸出，在較大范圍內按任意規律變化，誰給定信號不斷變化，根據位置變化的幅度，總結相應規律，自動的連續的復現給定信號的變化規律，總的來說，控制系統具有穩，準，快三個特點，這也是自動化控制系統的優勢，在外界環境變幅極度震蕩的時候，他能夠保持系統的穩定工作，同時還能根據輸出量和輸入量之間的變化關系總結一定的規律，提高數據的精確度，在系統內數據出現偏差的時候，它能夠對其作出靈敏的判斷，并快速消除這種偏差。

2.2 自動化技術在自動控制系統中的應用

自動控制系統相較于傳統的人工控制系統有著十分突出的特點，例如在電梯行業上的應用上，最直接的關乎人們日常生活會的就是，過去幾年總會有被電梯門夾到手的現象的發生，而現在應用自動控制系統，電梯門能夠自動感知門下是否有人，并對其作出反應，避免安全事故的發生，同時電梯還能自動判斷空載、滿載的情況，避免空載造成的資源浪費，也減少了滿載所帶來的，電梯使用壽命的縮短。除了在電梯行業上的應用，在人們的日常生活中，自動控制系統也涉及許許多多的方面，通過自動控制對機床電氣等遙控化操作，能夠精準把控生產過程中的細節，及時發現系統運行中存在的問題，并制定有效解決方案，減少了資源的浪費，節約成本，同時也提高產品的質量，提高工作效率。

2.3 計算機在自動控制系統中的應用

在控制系統中，被控對象通過時間，邏輯條件等順序決定運行步驟，這是一種開環控制系統，有著簡單經濟，容易維修的特點，但同時也對環境的變化和干擾十分敏感。這種系統較難控制，可以充分發揮計算機的優勢，在實際操作的過程中，通過計算機程序設計相關自動控制系統可以實現模型的構建，能夠更加直觀地看到肉眼無法看到的內在細節，而計算機的參與，能夠使工作人員有效地控制工作流程，實現對自動控制系統的統籌管理，并對各部門工作有效整合，縮短工作時間，提高工作效率，同時生產的產品質量也得到有效提高，延長其使用壽命，計算機對生產過程中可能發生的危險的感知能力和反應能力也較強，它能夠及時發現漏洞，并給人們警示，最大程度避免了事故的發生，同時計算機也能直觀的展示生產過程中機器的運行狀況，加強人們對生產機器運行的控制度，降低生產過程中的損失。

2.4 自動控制系統在監測系統的應用

在很多實驗儀器上都裝有自動控制系統，這種應用大多起監測功能，例如一臺在線ph 計，在加入自動控制系統以后，它不僅能實現監測ph 值的功能，同時還能對其進行實時監控，對酸堿值的變化達到一定的限度時，有高低位報警設置。自動化控制系統在監測系統上的應用還涉及到眾多方面，隨著我國工業的發展，這種在線監測系統將會越來越多地應用到生產生活當中去，而自動化控制系統，能夠幫助人們客服人工報表方面的弊端，更客觀直接地反映實際情況，提高生產效率和管理水平，而在當前的時代背景下，機電控制系統也要與信息化背景相結合，與市場發展保持同步，努力促進系統各項功能逐漸完善。

3 機電控制系統中一體化技術的應用

3.1 一體化技術的意義

一體化設計應用范圍廣泛，但收效良好，他在整個機電行業中都有良好的發展前景和廣闊的發展空間，我國制造業種類繁多，所以在對制造商品進行分類歸納的時候就顯得有些困難，對這一現象，我們可以采用一體化設計的方式來統籌管理，對企業的發展起一個領導作用，由較大型企業牽頭，帶動小型企業共同發展共同進步，同時企業內部產品的一體化，對產品整體質量的提高也有很大的幫助，在信息化的時代背景下，能夠充分發揮一體化技術的優勢，突破傳統技術的限制，對機電行業來說也是一種創新，有助于推動整個行業的整體進步，并使其能夠健康持續穩定的發展。

3.2 如何充分發揮一體化技術的優勢

在機電一體化設計的相關工作過程中，需要保證設計結果的均衡性，處理好生產裝備自動化控制設備以及機械設備之間的關系，保證其平行存在共同發展，要想使一體化技術的優勢得到充分發揮，首先擁有一個具有專業素養的技術團隊是十分重要的，企業內部可以通過引進專業的管理人員，或者對員工進行相關培訓，提高其專業素養和技術能力，有專業能力的工作人員，能夠在工作的原有基礎上不斷突破創新，同時他們考慮問題的角度也更全面，有助于員工內部的團結協作和溝通交流，只有這些技術人員的工作能力達到一定水平，才能夠實現產品質量的上升。

3.3 一體化設計在機械裝置中的應用

機電控制系統一體化由五個部分組成，它們分別是機械系統，電子信息處理系統，動力系統傳感檢測系統，執行元件系統，這五個系統組成的機電一體化系統可以分為半閉環和閉環兩種控制方式，閉環指的是對最終執行元件進行直接控制，而半閉環是對中間元件進行控制，從而推算出最終元件的狀態。對機械裝置而言，它的系統性較為突出，要實現對機械控制生產設備的有效統籌，加快一體化設計，就要平衡各個系統之間的關系，將其融入一體化設計理念，這就需要技術人員具有創造性思維，深入理解探知深度的工程知識，從而能夠做到對工作流程詳細的掌握，能夠得心應手地運用現代科技，順應時代的潮流，不斷突破，不斷進步。

3.4 一體化設計在控制系統上的應用

機電一體化設計覆蓋的領域較為廣泛，而其中最為突出的就是機械和電子領域，機電一體化的突出特點就是更加網絡化，模塊化，智能化和微型化，在生產制造和研發的過程中，要對這些特點加以應用，制定產品標準，在大規模生產制造的時候，充分發揮網絡化的特點，結合新型的設計制造理念，不斷研發新型電子產品，立足于當前的信息時代，敢于突破創新，不受固有思想的限制，工作人員也要熱愛自身工作崗位，努力在工作崗位上創造自己的價值，發揮自己的才能，才能提高整個行業的影響力和凝聚力，使行業內生產的軟件和硬件設備，更具可靠性和安全性，從而得到人們的認可。對于企業來說，要提高自身在市場上的競爭力，而站在國家大局角度上來看，便要提高我國機電行業在國際上的地位。

4 機電控制系統自動控制技術與一體化設計的主要方式

幾種不同的一體化設計方法：

無論是自動控制技術還是一體化設計，其最終目的都是為產品服務，提高產品的質量和產量，而不同產品的生產技術和設計方式也不同，根據其類型和生產方式，可以有以下幾種設計方法。

（1）組合法。組合法，顧名思義，就是兩個產品之間相互結合，優勢互補，相互協調又相互控制，使其作用能夠得到最大程度的發揮，雖然組合技術在應用上仍存在一定的問題，但相對來說他對工作效率的提高還是有很大幫助的。

（2）整體法。整體法更為注重整體的效果，針對同一批次大量的產品，在設計上更加全面規范，整體產量質量提高，整體法雖然會有個體遺漏，但總的來說工作效率能得到有效提升。

（3）取代法。取代法就是對傳統的技術進行改變，用現代化設施對過去存在的遺漏和缺點進行完善，取代過后的整個系統更加趨于自動化和智能化，對工作流程中存在的問題能夠及時檢測到，對相應的故障也能準確的確定其來源，進而對其進行有效的處理，這樣的智能化運轉使整個系統的工作效率都得到提高。

（4）集成制造技術。就是通過運用計算機對生產流程進行模擬和測試，預測其可能出現的問題及可能發生的狀況，有效避免了生產過程中事故的發生，同時利用計算機技術也能更加準確的得到數據，并對其加以處理和整合，實現生產上信息的完整性。

（5）總線技術。將生產流程中的各個環節串聯在一起，能夠清晰地對整個環節進行監控和監督，對生產現場的控制也更加直接有效，數據也能夠得到有效的傳遞和反饋。六交流傳動技術。通過直流傳統技術，加強各部門之間的溝通和交流，使工作從整體上看來更加協調，各部門的相互配合，提高工作效率，同時對管理層來說，使他們能夠準確地掌控整個局勢。

5 廣泛的應用范圍

機電行業所從事的相關工作本身應用范圍就廣泛，在交通方面，各汽車廠家為了提高其自身的市場競爭力，都在不斷地引進更多高效的自動化技術，除了在車輛制造當中的應用，在路面測速紅綠燈和顯示屏等方面，自動化技術也多有涉獵。而在工業方面，伴隨著我國工業取得大跨步，自動化控制系統也在進一步完善，從而發揮其最大功能和價值，而政府和相關部門對其投入也較大，能夠有效地利用自動化技術，不僅可以節約勞動力，還可以提升工業生產效率，為企業的良好發展打下基礎。在建筑行業則應用于通信自動化辦公等，利用相關電子設備實現人力資源和物力資源的合理配置，提高設備的使用率，有助于工作人員之間的溝通交流，同時與報警系統也相互關聯，為什么面對生活安全提供保障。而在最貼近人民生活的服務行業，電梯，跑步機和諸多電子設備，都能看到自動化技術的影子，在辦公室軟件硬件相結合，自動化控制系統幫助人們高效的完成辦公信息的處理工作，同時對企業內部的人員管理也有一定的幫助，減輕工作人員的工作負擔，提高工作效率，自動控制系統于一體化設計，在未來的發展前景勢必有宏偉的藍圖，他們能夠更好地滿足當今社會的發展需求，隨著生產結構的不斷改變和優化，國家對這些基礎設施的建設和發展更為重視，這就去相關工作人員不斷強化自身技術，提高自身的業務水平和專業素養，一個團隊對內部要做好相關工作分工，而一個市場行業內部則要相互交流溝通，作為彼此的競爭者的同時也要相互進步，不斷發展，打破自身固有的局限，努力實現創新，為國家機電控制系統的發展貢獻一份力。

6 結束語

自動化技術的應用，便利了人們的生產生活，提高工作效率，而機電一體化發展，也是新時代背景下的必然趨勢，充分應用當代自動化信息化技術，實現行業內部的突破和工作模式的轉變，能夠幫助企業節約生產成本，能夠在較短的時間內完成大量的工作，節約了人力資源，同時自動化技術更注重環境的保護，有助于綠色企業的建設，給企業帶來巨大的經濟效益，同時推動行業內部的高速發展，作為國家的基礎行業，機電行業的不斷突破創新，也給國家的發展帶來巨大的推動力。