摘 要:機電一體化和自動化控制在機電控制領(lǐng)域應(yīng)用范圍越來越廣,它們能優(yōu)化機電產(chǎn)品質(zhì)量,提升生產(chǎn)效率,轉(zhuǎn)變機電企業(yè)經(jīng)濟發(fā)展模式,帶動經(jīng)濟發(fā)展和科技進步,促進行業(yè)智能化,機電企業(yè)要抓住發(fā)展機遇,積極迎接自動化、一體化挑戰(zhàn),提升企業(yè)綜合實力。文章以機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)的概念為基礎(chǔ),闡述了自動控制技術(shù)在機電控制系統(tǒng)中的積極意義,結(jié)合當前機電行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,分析了機電一體化在機電控制系統(tǒng)中的具體應(yīng)用途徑,以期促進機電一體化持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:機電控制系統(tǒng);自動控制技術(shù);機電一體化;智能化
我國是當前世界上制造業(yè)大國之一,隨著生產(chǎn)力水平不斷提高,對機電等制造行業(yè)提出了更高的要求,不僅需要滿足人們?nèi)找娑鄬哟蔚臋C械需求,更要利用自動化控制系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率,基于此,機電一體化應(yīng)運而生,它能幫助機電企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模,在行業(yè)中占據(jù)越來越重要的地位。
1 機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)的概念
在了解機電一體化含義之前,需要理順機電控制系統(tǒng)和自動控制技術(shù)概念:
1.1 機電控制系統(tǒng)概念
機電控制系統(tǒng)是指利用計算機設(shè)置生產(chǎn)程序,通過控制裝備遠程遙控生產(chǎn)過程,它具有自動化、智能化、高效化[1]等三個特征,從機電控制系統(tǒng)本身來說,自動化是其最基本的特征,它能借助通信領(lǐng)域的力量,遠程監(jiān)控機械生產(chǎn),工作人員能夠通過微型計算機檢測生產(chǎn)細節(jié),當生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時,能較快解決;從機電企業(yè)工作人員角度來說,智能化特征能夠幫助工作人員減少工作量,在一定程度上避免人工失誤,當機械生產(chǎn)環(huán)境較危險時,智能化機電控制系統(tǒng)能夠代替人力作業(yè),保障工作人員安全;從機電行業(yè)的角度來說,機電控制系統(tǒng)將行業(yè)連接成一個整體,高效化特征能提高行業(yè)生產(chǎn)效率,促進新技術(shù)手段和綜合控制系統(tǒng)出現(xiàn)。
1.2 自動控制技術(shù)的概念
自動控制技術(shù)是指依靠控制裝置和控制器,設(shè)定生產(chǎn)工作程序,在沒有人力直接參與的情況下,按照一定生產(chǎn)規(guī)律運作,相對人工控制而言,它具有獨特優(yōu)勢,比如自動控制技術(shù)中的硬盤驅(qū)動,這種“伺服系統(tǒng)”能精確定位,在嘈雜的工作環(huán)境中依然能穩(wěn)定工作。
2 機電控制系統(tǒng)中自動控制技術(shù)的應(yīng)用途徑
隨著科學技術(shù)進步,機電控制系統(tǒng)中應(yīng)用自動控制技術(shù)的途徑越來越多,主要集中在以下兩個方面。
2.1 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電控制裝備
自動控制技術(shù)核心內(nèi)容是控制裝備和控制器,用一個簡單的實例來說,當需要記錄機電控制裝備的運轉(zhuǎn)速度時,要利用控制器來測試。在目前很多機電企業(yè)都開始引進新型自動控制技術(shù),比如PLC,即可編程邏輯控制器[2]。
機電控制裝備中加入控制器,將生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合成整體,工作人員在監(jiān)控生產(chǎn)過程時,能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決,這樣不僅避免了企業(yè)經(jīng)濟損失,也優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量。在這個自動化過程中,控制器在一定程度上能代替人力作業(yè),以精密的計算程序代替人腦,減少人工失誤。
2.2 自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電微型計算機
自動化控制技術(shù)應(yīng)用于機電微型計算機,其利用控制裝備建立數(shù)學模型,同時在微型計算機的輔助下,控制相關(guān)生產(chǎn)程序,它具有三方面的優(yōu)勢,第一方面,從微型計算機生產(chǎn)價值來說,協(xié)調(diào)了自動控制和機電規(guī)律之間的關(guān)系,促進了單元技術(shù)的融和,自動控制技術(shù)應(yīng)用于機電領(lǐng)域以來,產(chǎn)生了巨大的生產(chǎn)價值,提升了產(chǎn)品科技含量,縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期,同時延長了設(shè)備使用周期,減少了企業(yè)投入[3],需要注意的是,在這個過程中,促使了工程師不斷研發(fā)新型機電模型,提高了工作能力;第二方面,從安全角度來說,微型計算機中加入自動化,能較快感知危險,比如機電生產(chǎn)線中某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞,自動控制裝備能立即停止機器運轉(zhuǎn),減少企業(yè)經(jīng)濟損失;第三方面,從機電一體化的角度來說,自動化技術(shù)為機電一體化提供了技術(shù)基礎(chǔ),比如傳感檢測等。
3 機電控制系統(tǒng)中一體化設(shè)計
機電一體化設(shè)計覆蓋的應(yīng)用領(lǐng)域較廣,主要有機械、電子等,掌握機電一體化加工技術(shù),能完善機電控制系統(tǒng),促進機電行業(yè)智能化進程。
機電一體化具有智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化等基本特征,其中需要注意的是模塊化特征,由于目前制造業(yè)龐大,種類繁多,在研究機電一體化產(chǎn)品時,難以將各廠家聯(lián)合起來,但是如果將機電一體化設(shè)計“模塊化”,制定產(chǎn)品各項標準,研發(fā)新型機電產(chǎn)品,小企業(yè)在這個過程中可以自主尋求合作廠家,擴大生產(chǎn)規(guī)模,提升生產(chǎn)效率。微型化特征是網(wǎng)絡(luò)背景下所獨有的,它突破了時間、地域限制,提升了機電一體化的影響力,用先進的微型技術(shù)改變了機電領(lǐng)域現(xiàn)狀。
3.1 機電線路中的一體化設(shè)計
機電線路中的一體化設(shè)計主要體現(xiàn)在電子線路上[4],在傳統(tǒng)的機電控制中,電子線路與控制裝備隔離,使得在生產(chǎn)設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中無法及時了解產(chǎn)品情況,降低了設(shè)備使用率,機電一體化后,微型計算機和控制器應(yīng)用于機電控制系統(tǒng),代替了原來的控制裝備,提升了工作效率,比如在汽車零部件生產(chǎn)工廠,建立了一體化機電線路后,能快速生產(chǎn)各類產(chǎn)品。
在機電線路中一體化設(shè)計優(yōu)化了產(chǎn)品質(zhì)量,簡化了工作程序和結(jié)構(gòu),凸顯了“一體化”的優(yōu)勢,機電企業(yè)要大力引進,淘汰傳統(tǒng)機電控制裝備,利用新科學技術(shù),發(fā)展企業(yè)模塊經(jīng)濟。
3.2 機械裝置中的一體化設(shè)計
機電控制是一個完整的系統(tǒng),統(tǒng)籌機械裝備、自動化控制裝備、生產(chǎn)裝備三者之間的關(guān)系,能促進一體化設(shè)計,這對機電工程師提出了更高的要求,工程師要找到三者之間的平衡點,加入一體化設(shè)計,優(yōu)化機電裝置整體性質(zhì)。
機電工程師要敢于打破常規(guī),運用創(chuàng)造性思維,多學習和探討機電一體化設(shè)計,優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量。同時機電企業(yè)要加大人員培養(yǎng)力度,多引進高素質(zhì)人才,開展多種一體化實踐活動,讓工作人員在團結(jié)協(xié)作的氛圍里創(chuàng)新一體化設(shè)計,用高科技改變機電一體化模式,提升企業(yè)綜合實力。
3.3 機電功能模塊中的一體化設(shè)計
功能模塊中的一體化設(shè)計主要是指統(tǒng)籌整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù),將每個部分最優(yōu)的機電裝備組合在一起,用控制器協(xié)調(diào)各部分之間的關(guān)系。
模塊一體化設(shè)計需要貫徹“整體”的理念,不能單純地考慮某一個控制裝備或者控制器,這樣不僅不能把一體化設(shè)計優(yōu)勢發(fā)揮出來,甚至有可能增加企業(yè)成本投資,比如機電企業(yè)引進最先進機電裝置,卻沒有更換控制器,這樣也無法提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,所以機電企業(yè)只有根據(jù)實際發(fā)展情況,選擇最優(yōu)的機電組合,才能追求最大經(jīng)濟效益。
4 結(jié)束語
綜上所述,機電一體化是機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,它能協(xié)調(diào)企業(yè)投資和收益之間的關(guān)系,提高企業(yè)生產(chǎn)效率,推進智能化進程。企業(yè)要順應(yīng)時代發(fā)展潮流,大力開發(fā)機電一體化產(chǎn)品,用信息化、自動化帶動企業(yè)經(jīng)濟模式轉(zhuǎn)型,從粗獷型經(jīng)濟轉(zhuǎn)變?yōu)榧s型經(jīng)濟,節(jié)約生產(chǎn)成本,提升工作人員素質(zhì),培養(yǎng)機電一體化人才,制定機電一體化整體營銷戰(zhàn)略,打造企業(yè)良好品牌。
參考文獻
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[3]李安平.機電控制系統(tǒng)自動控制技術(shù)與一體化設(shè)計[J].科技資訊,2015,19:59+61.
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作者簡介:朱發(fā)智(1974,10-),男,漢族,籍貫:甘肅省臨洮縣,學歷:本科,講師,研究方向:生產(chǎn)過程中的自動控制。