康志明

摘要：機電控制技術(shù)隨著時代的發(fā)展和科技的進(jìn)步已經(jīng)逐漸成為一項綜合性技術(shù)，需要多項技術(shù)相互滲透、交叉來共同完成，其中包括自動控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服傳動技術(shù)等等。機電一體化的構(gòu)想使其產(chǎn)品具有智能化、綠色化、人性化等特點，體現(xiàn)了一種進(jìn)步思想，也對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動和促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：機電控制；機電一體化；產(chǎn)品設(shè)計

引言

隨著時代的發(fā)展科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新，促進(jìn)了各學(xué)科的交匯與相互覆蓋，并大力推動了工程領(lǐng)域的技術(shù)革新。機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù)，并且將機械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱，因此“機電一體化技術(shù)”是機械、電氣與電子信息三項技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物，是機械技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器、微型機在各個技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，對各個領(lǐng)域的發(fā)展起了很大的推動作用，正因電子技術(shù)的快速發(fā)展，進(jìn)而帶動了機電一體化技術(shù)的發(fā)展?？萍嫉倪M(jìn)步更是依賴于其發(fā)展，因此其未來的發(fā)展對科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。

一、機電控制以及機電一體化的概念

在科技飛速發(fā)展的今天，對于資源的搶占日益激烈，工業(yè)方面更是如此，為了追求更高的效率和質(zhì)量，工廠開始采用自動控制設(shè)備等來控制機器按照已經(jīng)編寫好的程序來運作進(jìn)行生產(chǎn)，擯棄了傳統(tǒng)的人為介入生產(chǎn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)更為高要求的任務(wù)，這種無人值守的控制方案即為機電控制。而綜合多方面技術(shù)來實現(xiàn)對眾多系統(tǒng)的合理調(diào)控，達(dá)到生產(chǎn)過程低消耗和高質(zhì)量實現(xiàn)最優(yōu)生產(chǎn)的過程被稱作機電一體化。機電一體化屬于機械和電子的結(jié)合，因此機電一體化既涉及對機械的控制方面，也包含了對于光電等技術(shù)的應(yīng)用，是一項現(xiàn)代化的高科技產(chǎn)物。

二、設(shè)計機電控制系統(tǒng)與機電一體化產(chǎn)品的意義

1.使得生產(chǎn)過程的操控更為智能化。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式需要人為操縱機器來進(jìn)行生產(chǎn)，而由于人為因素的介入，導(dǎo)致整個生產(chǎn)過程顯得不夠高效連續(xù)，而機電一體化的應(yīng)用使得生產(chǎn)過程步入智能化，通過對于大量數(shù)據(jù)的處理來操縱整個生產(chǎn)系統(tǒng)，能夠使得生產(chǎn)過程變得更為高效準(zhǔn)確，與此同時，機電一體化的應(yīng)用使得各個設(shè)備的操作系統(tǒng)能夠得到整合，得到更好的協(xié)調(diào)配合。

2.實現(xiàn)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化。

在對生產(chǎn)的控制把握過程中，常通過對于不同系統(tǒng)的分別控制來對設(shè)備進(jìn)行操縱，然而機電一體化能夠?qū)崿F(xiàn)分級控制，通過對母系統(tǒng)的控制從而調(diào)動各個子系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到操控整個生產(chǎn)過程的目的，使得原本復(fù)雜繁瑣的生產(chǎn)過程達(dá)到最大優(yōu)化，提高整個的生產(chǎn)效率。

3.使得資源共享更為方便快捷。

無論是機電控制系統(tǒng)還是機電一體壞，其最核心的部分還是在于由電腦全自動操控生產(chǎn)的過程，而由于生產(chǎn)過程中各個系統(tǒng)均由網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通在一起，使得設(shè)備之間對于資源的共享更為方便快捷，從而簡化了生產(chǎn)過程中的不少關(guān)于資源轉(zhuǎn)移和共享的問題。

三、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

1智能化控制。

由于社會的不斷發(fā)展，導(dǎo)致社會對于生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)需求大大增加，需要生產(chǎn)企業(yè)有著更為高速連續(xù)的生產(chǎn)能力，采用機電一體化，實現(xiàn)對于生產(chǎn)過程的智能化控制已經(jīng)應(yīng)用到了不少企業(yè)，廣泛的使用在設(shè)計生產(chǎn)等各個方面。

2.分布式控制系統(tǒng)。

分布式控制系統(tǒng)即采用計算機對整個生產(chǎn)的過程進(jìn)行集中的管理和分散的控制，相較于傳統(tǒng)的集成型控制系統(tǒng)而言，分布式控制系統(tǒng)不僅僅在對于生產(chǎn)的控制方面有著較為優(yōu)秀的發(fā)揮，更有助于生產(chǎn)的實時調(diào)度和管理等，從而對生產(chǎn)過程實現(xiàn)最大優(yōu)化，將對于生產(chǎn)過程的控制和管理完美的結(jié)合為一體。與此同時，也完美的解決了傳統(tǒng)的集成型控制系統(tǒng)存在的諸如維護麻煩，可靠性不高、操作繁瑣等復(fù)雜問題。

3.開放式控制系統(tǒng)。

和分布式控制系統(tǒng)不同，開放式控制系統(tǒng)屬于一種全新的概念，強調(diào)對于標(biāo)準(zhǔn)信息的共享，使得不同廠家的產(chǎn)品能夠兼容和資源共享，通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)設(shè)備與計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)通，從而達(dá)到將管理、控制等整合為一體，將現(xiàn)場儀表與控制設(shè)備互聯(lián)，實現(xiàn)測量與控制的一體化。

4.現(xiàn)場總線技術(shù)。

在開放式控制系統(tǒng)中提到的，將現(xiàn)場儀器與控制設(shè)備互聯(lián)的技術(shù)即現(xiàn)場總線技術(shù)，是機電一體化在企業(yè)生產(chǎn)中實用性較為強的一項技術(shù)，采用現(xiàn)場總線技術(shù)能夠使得更多的現(xiàn)場信息與控制室內(nèi)的控制設(shè)備更好的雙向交流，從而解決了傳統(tǒng)的信號傳輸技術(shù)帶來的許多弊端。

四、機電控制系統(tǒng)和機電一體化產(chǎn)品的發(fā)展趨勢

1.更為智能化的發(fā)展。

人工智能作為當(dāng)下最為熱門的技術(shù)受到了來自于各行各業(yè)的廣泛關(guān)注，而機電控制系統(tǒng)和機電一體化同樣作為當(dāng)下大力推行的技術(shù)，與人工智能同樣是企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要趨勢。雖然機電控制系統(tǒng)和機電一體化已經(jīng)幾乎達(dá)到了全自動的控制，但是，在解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種問題和設(shè)備限制的環(huán)境下，其自動化仍無法自主解決這些突發(fā)狀況，而人工智能的實現(xiàn)即采用人工智能等新技術(shù)，在生產(chǎn)過程中賦予機器更高的決策權(quán)限和思維，使得整個自動化過程能夠更為智能化，獨立解決生產(chǎn)過程中遇到的各種突發(fā)狀況。雖然機電一體化無法與人工智能相提并論，但是在機電一體化產(chǎn)品中加入人工智能部分的可行度在未來仍不失其必要性。

2完全網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。

計算機網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)給人們的生活方式和生產(chǎn)方式都帶來了翻天覆地的變化，通過對于計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用使得全世界的生產(chǎn)突破了傳統(tǒng)的時間空間的阻礙，各個企業(yè)之間的競爭變得比以往更為激烈和殘酷，機電控制系統(tǒng)和機電一體化的應(yīng)用也不例外，能否在機電控制系統(tǒng)和機電一體化產(chǎn)品中介入計算機網(wǎng)絡(luò)，將其完全網(wǎng)絡(luò)化，使得生產(chǎn)方式得到全新的革新，適應(yīng)社會發(fā)展變成了一種大勢所趨。

3微型化的發(fā)展趨勢

機電一體化的微型化即采用微型機器作為機電一體化的核心，由于微型機器有著體積小、消耗低、高效率等眾多優(yōu)點，使其在社會的各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，而機電一體化也正朝著微型化在不斷邁進(jìn)，以追求更為完善高效的生產(chǎn)方式和機械技術(shù)。

4產(chǎn)品的高度系統(tǒng)化

在當(dāng)前的機電控制系統(tǒng)和機電一體化的產(chǎn)品設(shè)計中，盡管已經(jīng)有了系統(tǒng)化的實現(xiàn)和表現(xiàn)，然而在更多的領(lǐng)域?qū)τ谙到y(tǒng)化有著更高的需求，例如家用機器人等，因此，未來的機電控制系統(tǒng)和機電一體化的研究發(fā)展趨向，應(yīng)該更加趨向于產(chǎn)品更為高度系統(tǒng)化的研究，使得機電一體化產(chǎn)品和人之間能夠有著更為和諧的關(guān)系，產(chǎn)品的高度系統(tǒng)化能夠使其各項設(shè)備之間更好的協(xié)作和管理，加強子系統(tǒng)之間的合作，從而使得產(chǎn)品更為實用與可靠。

結(jié)語

機電控制系統(tǒng)融合多種技術(shù)，在人類社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。而機電一體化是新時代下的產(chǎn)物，在帶來顯著的經(jīng)濟效益和社會效益的同時，為機械工業(yè)的發(fā)展注入新的生命力。隨著未來科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的不斷提高，各種技術(shù)呈現(xiàn)相互融合的發(fā)展趨勢，不同學(xué)科相互滲透，因此，機電一體化發(fā)展前景一片光明，必將得到更優(yōu)質(zhì)的完善并發(fā)揮出更大的價值。