机电一体化设计理念与自动控制技术应用分析

雒雪峰

摘   要：伴随社会进步与经济发展，机电一体化和自动化技术在机电控制领域应用越来越广泛，同时也对机电设备和产品的质量起到了进一步推动和发展。它不仅提高了产业的生产效率，而且也改变了机电工业的发展模式，带动了社会经济的纵深发展。随着智能时代的来临，机电行业必须抢抓历史机遇，采取积极有效的态度来应变工业革命的变革，大力提高工业企业的竞争实力。本文将以机电控制系统和自动技术概念为主，简要对其具体应用进行分析。

关键词：机电控制系统  自动控制技术  一体化

中图分类号：TH-39                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0005-02

近年来，人工智能技术得到了迅猛发展，机电行业控制系统以及自动控制技术因此而崛起，机电控制系统在各行各业中都得到了广泛应用。机电控制系统的原理主要是将先进的自动化控制技术与机械设备进行有效融合，从而使机电设备产生智能化。机电控制系统在工业企业的普遍应用不仅大大提高了产品自身质量，节约了能源能耗成本，也在一定基础上增强了企业的生产能力和水平。

1  机电控制系统和自动控制技术的理念与应用

1.1 机电控制系统理念

机电控制系统具备3个基本特征：自动、智能和高效。在工业生产过程中，机电控制系统是通过信号传输和程序运行来实现对机电设备的操控和产品的加工生产，工作人员还可以通过电脑自控系统进行产品检验和设备监控。这在一定程度上能够发挥机电控制系统的高效性，使得工作人员能够及时发现和快速解决生产中所出现的各种问题。而机电控制系统的智能化特征，可以大大减少人工工作量，从而有效避免生产失误和产品的残次率。另外，在较为危险的生产岗位，智能系统能够代替人工作业，很大程度上提高了作业人员的人身安全系数，大大降低事故率的出现。机电控制系统将工业生产工作连成了一个整体，不仅极大的提高了生产效率，也进一步刺激了新型科技的出现，推动工业革命和经济发展[1]。

1.2 自动控制技术理念

自动控制技术是利用控制装置，来对工作流程进行设定。并且在没有人为操作的情况下，遵循一定的规律，对产品进行生产。与人为操作相比较，它具有很强的优势。例如，自动化控制技术中所采取的硬盘驱动，它能够在较为嘈杂的环境中稳定地进行工作[2]。

1.3 自动化技术在机电控制系统中的应用

随着社会进步和科技的发展，机电控制系统和自动化技术的应用范围越来越广泛，其中主要应用于以下两个方面。

第一，机电控制装备的应用。前文所言，自动控制技术主要由控制装备以及控制器操作。例如，在进行机电控制装备的速度运转记录时，需要根据控制器来进行相应的测试。根据现如今的情况来讲，我国大部分现代企业都已经广泛使用新型的自动化控制技术。因此使控制器加入到机电控制装备中，能够将整个的生产过程连接成一个整体。

第二，微型计算机在自动化技术中的应用。自动化控制技术应用于机电微型计算机，根据控制装备从而对数字模型进行建立，并且在计算机的帮助下，对生产程序进行控制。这种操作具备3个优势。

（1）单从计算机的生产来讲，对机电和自动控制进行有效的协调，使得不同的单元技术进行相应的融合。当自动控制技术应用于机电产业后，不仅生产价值得到了巨大的提升，而且也尽可能的缩短了生产周期。值得一提的是，在此过程，通过工程师对机电模型进行深入研究，从而可以使其工作能力不断得以提升。

（2）从安全方面来讲，微型计算机中加入了自动化，能够较快的感知危险。例如，在机电生产线中，如果某一节点出现问题，自动控制装备就能够使机械设备及时停止运行。

（3）自动化技术的应用，为机电一体化提供了一定的技术支持[3]。

2  机电控制一体化的设计

2.1 机电控制一体化的设计理念

机电控制系統一体化的基本想法最早是日本提出来的，日本研究人员具有创造性的将动力功能加入到了电子技术应用中进行了实验，从而实现了接卸装置与电子、软件设计的融合，随着经济的发展和工业的发达，机电控制系统一体化逐步形成。在工业产品的设计和制造当中，机电系统一体化能够将所设计的产品进行系统分析并将分析数据进行了有效整合。但是，美中不足的是这个过程需要进行反复修改和完善，才使得最终目标得到实现。

2.2 机电自动控制技术产品的设计要求

为了使得人工工作强度得以降低，人们一直在不断的寻找可以代替人力的产品。因此，半自动机械随之出现。随着社会的进步，信息技术得到发展，人们开始着手设计自动化设备。

现如今，我国的制造业加工和机电控制技术的研究机构越来越多，而对于整个社会而言，开发出实用的好的产品，使得人们能够真正实用和适用。因此，在产品的设计中，要以市场的需求和企业的发展为主，有些企业生产的是高精产品，当人力不及时，便需要有这样的产品出现。

2.3 机电控制系统中的一体化设计

机电一体化设计所涉及的范围比较广，但主要还是应用于电子和机械行业。虽然机电一体控制系统具有较多优点，但是因为其设计种类较多，因此在进行机电一体化的产品研究时，很难将各个厂家进行有机的融合。但是，如果将机电一体化的设计模块进行标准化和规范化，那么即使是一些小型企业也会寻找到钟意的合作伙伴，生产效率可以大大提升。目前，网络时代能够使微型化特征打破时间和地域上的限制，也能使微型化技术改变机电控制领域各自为战的现状，不断扩展其影响范围。

当机械设备设施无法按预期完成设计任务时，必要条件下可以加入电子元件对机电系统进行有效控制。充分利用这种软硬件结合的方式，体现机电一体化的高精度设计理念，当然，在设计过程中，还要综合考虑产品的成本和市场的需求等因素。通常來讲，在机电一体化设计中，一般会经历两个阶段，首先是开发阶段，这一阶段就是必须使得产品的性能得以满足，同时还要对其进行不断的修改和完善，从而使得机电控制系统能够在一体化产品的性能上得到进一步的提高。一般来讲，机电控制系统一体化可以利用三种方法。

第一，运用电子线路来替代机械控制。传统的机械运行中，控制系统一般采取的是单一的机械控制结构，但是在机电控制系统一体化设计中为了使机械的运行模块得到改善，可以利用电子线路来取代机械的控制结构。而这种替代过程可以分为两种：一是利用微型计算机或者是具有编程的控制器;二是利用变速结构或者是凸轮取代步进开关或插线板等。利用电子线路不仅能够大大改变机械的控制结构，提高产品的质量，而且还能够极大的简化机械的控制结构，减小机械体量，降低设备占有空间。

第二，将电子部分和机械部分进行有效整合。在机电控制系统一体化的设计中，最主要的环节便是打破了传统的设计理念和方式，在不改变产品原理的同时，实现新的设计理念。采取全新的思路进行设计，进一步提高产品性能，将电子技术和机械原理进行有效整合，从而使其融合为一个整体。

第三，在机电控制系统一体化的设计中，如果只是将电子技术和机械技术进行简单的整合，却使其达不到预期的效果，那么便需要将各个功能模块进行整合，使其变成多功能的综合性系统，使设计达到预期的效果。

3  结语

总之，机电控制系统自动控制技术一体化在当今社会的应用越来越广泛，作用越来越重要，已逐渐发展成为产品设计的主流需求。本文从机电控制系统到自动控制技术的理念入手，简要的对机电控制一体化的设计理念进行阐述。机电控制系统和自动化技术的结合下，产生了机电一体化，它对企业的效益和投资问题进行了有效的协调，提高了产业的生产质量。因此，在经济和社会发展的浪潮中，大力发展机电一体化技术，积极转变企业发展模式，节约工业企业生产成本以成为当下的主要任务。

参考文献

[1] 李健瑶.机电控制系统自动控制技术与一体化设计和对策分析[J].明日风尚，2018（7）：82.

[2] 黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程，2013（8）：36-37.

[3] 梁治河.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].科技风，2011（9）：37.