机电控制系统自动控制技术与一体化设计

樊远梅

（安徽泽一科技有限公司 安徽省合肥市 230000）

国家的发展与生产力水平密切相关，而我们作为制造业高速发展的大国，伴随着我国生产水平的不断提高，机电行业需要满足人民日益增长的、更多层次的发展需求，提高机电系统的自动化水平并对自动控制系统加以应用，从而提高生产效率，而由于这一过程所涉及的相关技术众多，由此产生了“机电一体化”一词，实现机电一体化，也是顺应时代发展的潮流，并且以绿色生产为前提，节约生产成本，提高企业的生产效率，从而提高经济收益，为了满足科技高速发展的时代背景下，人民日益增长的物质文化需求，机电行业也需要不断突破和创新，对自身提出更高要求，并努力去实现。

1 自动控制系统与一体化设计基本概念

控制系统作为整个机电系统的核心，它是通过计算机接口与检测设备和驱动系统联系，实现控制及信息处理的功能，并且在机电一体化系统中占据着相当重要的地位。自动控制技术的应用，体现在我们生活的方方面面，自动化控制相较于人工控制来说，有着十分突出的优势，对机械的操纵更为灵敏准确，不受环境的影响，避免了诸多客观因素所带来的不良问题，有效降低了工作成本，并提高工作效率，这也是为什么在时代的发展潮流中，人工操作这一方式正在逐渐被淘汰，自动化控制系统广泛的应用在诸多行业和相关企业当中，而一体化设计使机电相关工作的流程得到一缩减，这种缩减指的并不是偷工减料，而是在保证工作质量的前提下，使工作更加高效、有质量的完成，机电所涉及的行业种类繁琐，工作内容与流程也较为复杂，传统的工作模式受时间、地域、环境等因素的限制，而机电一体化的优势就表现在，它能够突破这些限制，使工作实现高效率完成。

2 机电控制系统中自动控制技术的应用

2.1 自动控制系统的优势

自动控制系统受外界干扰较小，例如在温控调节系统中，即便与外界环境温度极度不吻合，她也能保证系统输出仍基本保持常亮，同时它还能根据系统的输入相映于输出，在较大范围内按任意规律变化，谁给定信号不断变化，根据位置变化的幅度，总结相应规律，自动的连续的复现给定信号的变化规律，总的来说，控制系统具有稳，准，快三个特点，这也是自动化控制系统的优势，在外界环境变幅极度震荡的时候，他能够保持系统的稳定工作，同时还能根据输出量和输入量之间的变化关系总结一定的规律，提高数据的精确度，在系统内数据出现偏差的时候，它能够对其作出灵敏的判断，并快速消除这种偏差。

2.2 自动化技术在自动控制系统中的应用

自动控制系统相较于传统的人工控制系统有着十分突出的特点，例如在电梯行业上的应用上，最直接的关乎人们日常生活会的就是，过去几年总会有被电梯门夹到手的现象的发生，而现在应用自动控制系统，电梯门能够自动感知门下是否有人，并对其作出反应，避免安全事故的发生，同时电梯还能自动判断空载、满载的情况，避免空载造成的资源浪费，也减少了满载所带来的，电梯使用寿命的缩短。除了在电梯行业上的应用，在人们的日常生活中，自动控制系统也涉及许许多多的方面，通过自动控制对机床电气等遥控化操作，能够精准把控生产过程中的细节，及时发现系统运行中存在的问题，并制定有效解决方案，减少了资源的浪费，节约成本，同时也提高产品的质量，提高工作效率。

2.3 计算机在自动控制系统中的应用

在控制系统中，被控对象通过时间，逻辑条件等顺序决定运行步骤，这是一种开环控制系统，有着简单经济，容易维修的特点，但同时也对环境的变化和干扰十分敏感。这种系统较难控制，可以充分发挥计算机的优势，在实际操作的过程中，通过计算机程序设计相关自动控制系统可以实现模型的构建，能够更加直观地看到肉眼无法看到的内在细节，而计算机的参与，能够使工作人员有效地控制工作流程，实现对自动控制系统的统筹管理，并对各部门工作有效整合，缩短工作时间，提高工作效率，同时生产的产品质量也得到有效提高，延长其使用寿命，计算机对生产过程中可能发生的危险的感知能力和反应能力也较强，它能够及时发现漏洞，并给人们警示，最大程度避免了事故的发生，同时计算机也能直观的展示生产过程中机器的运行状况，加强人们对生产机器运行的控制度，降低生产过程中的损失。

2.4 自动控制系统在监测系统的应用

在很多实验仪器上都装有自动控制系统，这种应用大多起监测功能，例如一台在线ph 计，在加入自动控制系统以后，它不仅能实现监测ph 值的功能，同时还能对其进行实时监控，对酸碱值的变化达到一定的限度时，有高低位报警设置。自动化控制系统在监测系统上的应用还涉及到众多方面，随着我国工业的发展，这种在线监测系统将会越来越多地应用到生产生活当中去，而自动化控制系统，能够帮助人们客服人工报表方面的弊端，更客观直接地反映实际情况，提高生产效率和管理水平，而在当前的时代背景下，机电控制系统也要与信息化背景相结合，与市场发展保持同步，努力促进系统各项功能逐渐完善。

3 机电控制系统中一体化技术的应用

3.1 一体化技术的意义

一体化设计应用范围广泛，但收效良好，他在整个机电行业中都有良好的发展前景和广阔的发展空间，我国制造业种类繁多，所以在对制造商品进行分类归纳的时候就显得有些困难，对这一现象，我们可以采用一体化设计的方式来统筹管理，对企业的发展起一个领导作用，由较大型企业牵头，带动小型企业共同发展共同进步，同时企业内部产品的一体化，对产品整体质量的提高也有很大的帮助，在信息化的时代背景下，能够充分发挥一体化技术的优势，突破传统技术的限制，对机电行业来说也是一种创新，有助于推动整个行业的整体进步，并使其能够健康持续稳定的发展。

3.2 如何充分发挥一体化技术的优势

在机电一体化设计的相关工作过程中，需要保证设计结果的均衡性，处理好生产装备自动化控制设备以及机械设备之间的关系，保证其平行存在共同发展，要想使一体化技术的优势得到充分发挥，首先拥有一个具有专业素养的技术团队是十分重要的，企业内部可以通过引进专业的管理人员，或者对员工进行相关培训，提高其专业素养和技术能力，有专业能力的工作人员，能够在工作的原有基础上不断突破创新，同时他们考虑问题的角度也更全面，有助于员工内部的团结协作和沟通交流，只有这些技术人员的工作能力达到一定水平，才能够实现产品质量的上升。

3.3 一体化设计在机械装置中的应用

机电控制系统一体化由五个部分组成，它们分别是机械系统，电子信息处理系统，动力系统传感检测系统，执行元件系统，这五个系统组成的机电一体化系统可以分为半闭环和闭环两种控制方式，闭环指的是对最终执行元件进行直接控制，而半闭环是对中间元件进行控制，从而推算出最终元件的状态。对机械装置而言，它的系统性较为突出，要实现对机械控制生产设备的有效统筹，加快一体化设计，就要平衡各个系统之间的关系，将其融入一体化设计理念，这就需要技术人员具有创造性思维，深入理解探知深度的工程知识，从而能够做到对工作流程详细的掌握，能够得心应手地运用现代科技，顺应时代的潮流，不断突破，不断进步。

3.4 一体化设计在控制系统上的应用

机电一体化设计覆盖的领域较为广泛，而其中最为突出的就是机械和电子领域，机电一体化的突出特点就是更加网络化，模块化，智能化和微型化，在生产制造和研发的过程中，要对这些特点加以应用，制定产品标准，在大规模生产制造的时候，充分发挥网络化的特点，结合新型的设计制造理念，不断研发新型电子产品，立足于当前的信息时代，敢于突破创新，不受固有思想的限制，工作人员也要热爱自身工作岗位，努力在工作岗位上创造自己的价值，发挥自己的才能，才能提高整个行业的影响力和凝聚力，使行业内生产的软件和硬件设备，更具可靠性和安全性，从而得到人们的认可。对于企业来说，要提高自身在市场上的竞争力，而站在国家大局角度上来看，便要提高我国机电行业在国际上的地位。

4 机电控制系统自动控制技术与一体化设计的主要方式

几种不同的一体化设计方法：

无论是自动控制技术还是一体化设计，其最终目的都是为产品服务，提高产品的质量和产量，而不同产品的生产技术和设计方式也不同，根据其类型和生产方式，可以有以下几种设计方法。

（1）组合法。组合法，顾名思义，就是两个产品之间相互结合，优势互补，相互协调又相互控制，使其作用能够得到最大程度的发挥，虽然组合技术在应用上仍存在一定的问题，但相对来说他对工作效率的提高还是有很大帮助的。

（2）整体法。整体法更为注重整体的效果，针对同一批次大量的产品，在设计上更加全面规范，整体产量质量提高，整体法虽然会有个体遗漏，但总的来说工作效率能得到有效提升。

（3）取代法。取代法就是对传统的技术进行改变，用现代化设施对过去存在的遗漏和缺点进行完善，取代过后的整个系统更加趋于自动化和智能化，对工作流程中存在的问题能够及时检测到，对相应的故障也能准确的确定其来源，进而对其进行有效的处理，这样的智能化运转使整个系统的工作效率都得到提高。

（4）集成制造技术。就是通过运用计算机对生产流程进行模拟和测试，预测其可能出现的问题及可能发生的状况，有效避免了生产过程中事故的发生，同时利用计算机技术也能更加准确的得到数据，并对其加以处理和整合，实现生产上信息的完整性。

（5）总线技术。将生产流程中的各个环节串联在一起，能够清晰地对整个环节进行监控和监督，对生产现场的控制也更加直接有效，数据也能够得到有效的传递和反馈。六交流传动技术。通过直流传统技术，加强各部门之间的沟通和交流，使工作从整体上看来更加协调，各部门的相互配合，提高工作效率，同时对管理层来说，使他们能够准确地掌控整个局势。

5 广泛的应用范围

机电行业所从事的相关工作本身应用范围就广泛，在交通方面，各汽车厂家为了提高其自身的市场竞争力，都在不断地引进更多高效的自动化技术，除了在车辆制造当中的应用，在路面测速红绿灯和显示屏等方面，自动化技术也多有涉猎。而在工业方面，伴随着我国工业取得大跨步，自动化控制系统也在进一步完善，从而发挥其最大功能和价值，而政府和相关部门对其投入也较大，能够有效地利用自动化技术，不仅可以节约劳动力，还可以提升工业生产效率，为企业的良好发展打下基础。在建筑行业则应用于通信自动化办公等，利用相关电子设备实现人力资源和物力资源的合理配置，提高设备的使用率，有助于工作人员之间的沟通交流，同时与报警系统也相互关联，为什么面对生活安全提供保障。而在最贴近人民生活的服务行业，电梯，跑步机和诸多电子设备，都能看到自动化技术的影子，在办公室软件硬件相结合，自动化控制系统帮助人们高效的完成办公信息的处理工作，同时对企业内部的人员管理也有一定的帮助，减轻工作人员的工作负担，提高工作效率，自动控制系统于一体化设计，在未来的发展前景势必有宏伟的蓝图，他们能够更好地满足当今社会的发展需求，随着生产结构的不断改变和优化，国家对这些基础设施的建设和发展更为重视，这就去相关工作人员不断强化自身技术，提高自身的业务水平和专业素养，一个团队对内部要做好相关工作分工，而一个市场行业内部则要相互交流沟通，作为彼此的竞争者的同时也要相互进步，不断发展，打破自身固有的局限，努力实现创新，为国家机电控制系统的发展贡献一份力。

6 结束语

自动化技术的应用，便利了人们的生产生活，提高工作效率，而机电一体化发展，也是新时代背景下的必然趋势，充分应用当代自动化信息化技术，实现行业内部的突破和工作模式的转变，能够帮助企业节约生产成本，能够在较短的时间内完成大量的工作，节约了人力资源，同时自动化技术更注重环境的保护，有助于绿色企业的建设，给企业带来巨大的经济效益，同时推动行业内部的高速发展，作为国家的基础行业，机电行业的不断突破创新，也给国家的发展带来巨大的推动力。