機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)的一體化設(shè)計分析

謝國華 張娟

摘要：機電控制系統(tǒng)在當(dāng)前社會發(fā)展中有著較為廣泛的應(yīng)用，可以推進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量的提升，本文則從機電一體化相關(guān)概念出發(fā)，論述了在實際中如何做好一體化設(shè)計工作。

關(guān)鍵詞：機電控制系統(tǒng);一體化設(shè)計;措施

引言

機電控制系統(tǒng)是各類技術(shù)的綜合體，在各個領(lǐng)域中都得到了運用，不僅提升了機械電氣行業(yè)的發(fā)展，也推動了我國經(jīng)濟(jì)的提升，自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計的相結(jié)合，為機電控制系統(tǒng)增加了多種功能的技術(shù)模塊，使其具有多樣化、高性能等特點，為生產(chǎn)控制、工程管理、設(shè)備遠(yuǎn)程控制發(fā)揮了最大功效，助推了機械工程的逐步發(fā)展。

1、機電一體化技術(shù)相關(guān)概念

1.1、一體化設(shè)計概念

當(dāng)前機電一體化技術(shù)被廣泛用于工程機械領(lǐng)域，涉及電子控制、機械控制、液壓控制等技術(shù)。工程機械與機電一體化技術(shù)的融合能夠優(yōu)化生產(chǎn)操作，目前我國工程機械行業(yè)在利用機電一體化技術(shù)的過程中已經(jīng)實現(xiàn)了對微處理器的改進(jìn)，可以有效減少工業(yè)制造中存在的誤差，如今對機電一體化技術(shù)利用提出越來越高的要求。需要設(shè)計人員根據(jù)工程機械的特征創(chuàng)新思想，進(jìn)一步促進(jìn)電子技術(shù)與機械技術(shù)的融合。

機電控制系統(tǒng)一體化設(shè)計是未來發(fā)展的趨勢，同時能夠縮短伸長時間，提供生產(chǎn)效率。而其設(shè)計上也打破了空間限制，利用現(xiàn)代計算機信息技術(shù)和遠(yuǎn)程控制設(shè)備，實現(xiàn)高效能生產(chǎn)。該設(shè)計的要求更高，需要注意其功能模塊的使用方便性能、智能化分析能力以及安全方面的保障等，而該設(shè)計的完善，也會為生產(chǎn)工作帶來更加高質(zhì)高效的產(chǎn)能。

1.2、特征

體積小巧。機電一體化所依托的設(shè)備是集成電路，通過半導(dǎo)體技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，濃縮了設(shè)備的體積，重量也比較輕，占地少的情況下，還能夠保障設(shè)備的性能和控制效率。

效率高。集成電路把設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，機電一體化技術(shù)又能進(jìn)行優(yōu)秀的控制效果，這使得機械效率得到很大提升。

穩(wěn)定性高。機電一體化技術(shù)的應(yīng)用是建立單板、單片機作為控制機的基礎(chǔ)上，加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置，其在穩(wěn)定性方面有著較強的表現(xiàn)。

2、機電一體化技術(shù)在工程機械中的應(yīng)用價值

2.1、安全性高

因為機電一體化中集成了機械技術(shù)、電氣技術(shù)和自動化技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，工程機械的性能得以提升，功能趨于完善，機電一體化技術(shù)的工程機械不僅具有基本的通行功能，更集遙感、定位、監(jiān)視和報警功能于一身，即使在機械運行中出現(xiàn)了故障，故障診斷模塊也可以快速啟動自我保護(hù)與報警。

2.2、生產(chǎn)力強

無論是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域還是工程建設(shè)領(lǐng)域，機械設(shè)備都是不可或缺的重要組成部分，機械設(shè)備的大范圍推廣改變了傳統(tǒng)的人工作業(yè)，機械化生產(chǎn)作業(yè)成為了當(dāng)下的主要生產(chǎn)方式。

2.3、應(yīng)用面廣

機電一體化技術(shù)具有技術(shù)綜合性，其中包含了很多的現(xiàn)代化技術(shù)，在這些技術(shù)的支持下，工程機械的綜合控制系統(tǒng)內(nèi)可以達(dá)到自我保護(hù)、數(shù)據(jù)分析、信息傳導(dǎo)和智能定位的功能，功能的多樣性使得工程機械在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍非常廣。因此，機電一體化技術(shù)下的工程機械還具有應(yīng)用面廣的特征。此外，機電一體化技術(shù)下，工程機械的設(shè)計、管理、監(jiān)理和質(zhì)檢環(huán)節(jié)實現(xiàn)了緊密的關(guān)聯(lián)，即使在同一個任務(wù)的執(zhí)行下，各個模塊可以立即聯(lián)動，保障生產(chǎn)目標(biāo)的有效完成。

3、一體化設(shè)計的構(gòu)想與設(shè)計方法

3.1、設(shè)計構(gòu)想

在機電一體化控制下，機械設(shè)計制造的相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計可以多用一些智能化設(shè)施完善設(shè)備的建設(shè)，減少一些因設(shè)備問題而浪費的時間;同時也使管理更加方便，減少人力的投入，使工作可以被更快且更高效率地完成，減少因人工的粗心而導(dǎo)致的錯誤;對于機電信息工程技術(shù)發(fā)展來說，可以有效避免一些錯誤，從而使效率更高。不同的人要有不同的分工，各部門一起合作，把工作落實到每一個人的身上，利用協(xié)同合作來完成上級指定工作任務(wù)，工作效率高，負(fù)責(zé)人滿意度高。最后，值得一提的便是設(shè)計模型的交付工作，機電信息技術(shù)的應(yīng)用完全改變了原有方式，優(yōu)化了工作程序。

3.2、機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計分析

對于該系統(tǒng)一體化設(shè)計分析，以液壓沖擊器來舉例說明，通過對機械一體化的設(shè)計，來提升機械工作質(zhì)量。

3.2.1、系統(tǒng)硬件設(shè)計

（1）單片機控制芯片，在機電一體化產(chǎn)品設(shè)計中，系統(tǒng)硬件選擇尤為重要，對于單片機控制芯片需選擇存儲量大、功能全面的芯片，而其主要組成部分為串行口、存儲器等。而利用該芯片以在系統(tǒng)內(nèi)連接總線的方式，減少資源空間占用率，不需要改變硬件的布局方式，只需在接口處實施仿真操作即可。

（3）接口設(shè)計。其設(shè)計主要目的是連接各個控制器直接的接口，同時保證信息命令的準(zhǔn)確傳輸。

3.2.2、軟件設(shè)計

軟件方面進(jìn)行有機調(diào)節(jié)，首先，在程序內(nèi)預(yù)設(shè)時間組，上文中提到的非編碼鍵盤不僅可以控制開光，同時能夠科學(xué)調(diào)動時間組[6]。而在系統(tǒng)設(shè)計中，需要滿足機電一體化產(chǎn)品受工作人員的控制，能夠利用停止運行案件對沖擊器實施相應(yīng)的控制命令，確保系統(tǒng)的安全運行。其次，對于主程序，需設(shè)施初始化操作功能，在其進(jìn)行初始化后，對存儲單元進(jìn)行徹底清理，使主程序?qū)ψ酉到y(tǒng)進(jìn)行全面監(jiān)控并能夠及時準(zhǔn)確的進(jìn)行控制。子系統(tǒng)對時間組進(jìn)行操作，需要打開定時器，完成循環(huán)操作后，子系統(tǒng)能夠自動關(guān)閉或者開啟定時器。最后，系統(tǒng)能夠?qū)︽I盤中斷，進(jìn)行抖動消除的操作，同時根據(jù)其閉合狀態(tài)，判斷其是否需要處理，最終結(jié)束工作流程返回即可。

4、結(jié)語

工程機械在生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用價值非常大，現(xiàn)階段的技術(shù)、工藝不斷發(fā)展，機電一體化技術(shù)中包含的技術(shù)種類越來越多，這些技術(shù)大大提升了工程機械的性能和功能。未來隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化還將具有更廣闊的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]羅昕.機電自動化控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計[J].南方農(nóng)機，2020，51（24）：145-146.

[2]趙建軍.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計分析[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2020，56（12）：186-187.

[3]王艷蓉，周小琴，楊藝.基于機電控制系統(tǒng)的自動控制一體化設(shè)計[J].技術(shù)與市場，2020，27（11）：92+94.

[4]程尤亞，王明月.機電一體化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機，2020，51（20）：141-142.