机电控制系统自动控制技术与一体化分析

（河北 张家口 076450）

一、机电控制系统自动控制技术的一体化设计

（一）系统结构设计

机电控制系统指的就是通过对包括微电子、信息处理等在内的众多科学技术进行充分利用，形成一种可以支持技术人员远程控制机电设备的综合性一体化控制系统。自动化控制技术是一种令控制系统中的控制器能够严格依照既定程序，自动监控和管理被控制对象的技术。通过将二者进行一体化设计，可以使工作人员直接利用机电一体化控制系统，对各种需要监管、控制的设备进行自动控制、自动检测，从而实现高效机械化生产的目标。本文所设计的机电一体化自动控制系统中，除却控制器这一核心部件外，其系统构成还包括执行器、检测器与过程对象。系统中的输入信号将经过控制器被统一转化成控制信号，由执行器负责按照执行命令对过程对象进行自动控制，同时完成信号输出，输出信号将经由检测器进行自动检测，生成相应的反馈信号并重新作为输入信号，被传输至系统控制器中，自动进行下一轮机电一体化自动控制操作。

（二）关键设计技术

1.机械控制优化设计在进行机电控制系统与自动控制技术的一体化设计时，为有效改善传统机械控制结构，使其可以满足一体化设计需求，需要设计人员结合实际情况并严格按照国家相关标准要求，采用电子线路对机械设置运行环节进行优化调整。例如设计人员可通过运用PLC控制器，有效整合机械设备与电子线路，在此基础上搭配使用相关变速机构，代替以往的接触型控制器。这一电子线路设计方式，可以有效简化机械设备结构，确保设备具有较高的运行性能。

2.模块化整体设计法。虽然机电控制系统与自动控制技术之间具有一定共通性，均将控制器作为自身核心部件，均以实现对机电设备的高精准控制为主要目标。但二者在技术线路、控制形式等方面存在细微差异，导致两者所具备的控制功能并不完全相同。因此，在机电控制系统自动化控制技术的一体化设计中，为使得各系统功能可以相互配合、协同合作，笔者认为还需要采用基于模块化的整体设计法。譬如在对数控机床进行设计时，设计人员需对伺服驱动、数控及其相关机械装置的结构特点、控制要求等进行深入分析，并在此基础上将各部分进行有机整合，从而使得数控车床可以同时集自动检测、自动诊断、自动控制等多项功能于一身，获得良好的一体化设计成效。

二、机电控制系统自动控制技术一体化的应用

（一）智能机器人

当前我国在工业生产、医疗服务等多个领域中，均已经开始广泛运用机电控制系统与自动控制技术一体化。例如目前在机械工业生产制造以及服务行业中所使用的机械、智能机器人等，便是机电控制系统与自动控制技术一体化应用的集中体现。以农业采摘机器人为例，该机器人是以机电控制系统和自动控制技术一体化为基础，设计而成的控制系统，不仅需要对采摘目标进行科学设置，同时还负责统一规划行走路线、准确下达执行任务指令等功能。设计在机器人身体部位的液晶显示屏，对行动中的采摘机器人所产生的各项信息、图像等进行动态显示。机器人将采集得到的信息数据传输至计算机，并由其进行初步分析处理后，基于Socket的网络连接将会发送命令指令给采摘机器人自动控制系统中的主控机，驱动农业采摘机械手，对人手操作进行模仿操作，以有效采摘指定农作物。通过运用机电控制系统与自动控制技术一体化的方式，设计使用各种智能机器人，不仅可以有效减轻工作人员的人工操作负担，提高其工作效率，同时在各种高空作业等危险操作领域中运用智能机器人，可有效保障工作人员的人身安全。

（二）数控机床

数控机床同样也是机电控制系统与自动化控制技术实现一体化的一大成功产物，在我国机械设备产品的生产制造领域已经得到了普及应用，并取得了良好的应用成效。在当前的数控机床中，设计使用机电控制系统与自动化控制技术一体化为基础的控制程序，可严格按照计算机指令统一完成机电控制操作，规范执行各项设计控制参数并对数控机床的具体运行情况，进行实时跟踪监控。在将数据采集装置安装在数控机床中，数控机床在运行时产生的各项信息数据将统一被自动采集并传输至控制系统中，便于操作人员结合实际情况对数控机床的运行情况进行全程控制，指导完成机械产品的生产制造。部分数控机床安装的控制器带有自动报警功能，通过机电控制系统与自动化控制技术一体化的方式，使得控制器可以将自动控制、自动检测等功能进行有机整合，一旦系统中出现监测数据值超过规定值的情况，系统将会自动向工作人员发出报警信息，以提醒相关工作人员注意。

三、结束语

机电控制系统是工业生产中不可缺少的一部分.而一体化设计与机电控制系统有着十分紧密的联系，并且直接关系到企业的生产质量和生产效率.