于勇

（河北燕易天陽(yáng)電力工程有限公司，河北 承德 067000）

在信息化技術(shù)迅速發(fā)展的新時(shí)期，我國(guó)機(jī)電控制行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力在逐漸加強(qiáng)，由于多種因素的影響，我國(guó)以往單一、落后的技術(shù)應(yīng)用形式在悄然發(fā)生著變化。近些年，我國(guó)對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)的應(yīng)用越來(lái)越重視，技術(shù)水平得到了迅速的提高。為了使機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)更好的適應(yīng)市場(chǎng)的需求，相關(guān)政府部門和企業(yè)也加大資金和技術(shù)的投入，使機(jī)電控制系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大，繼續(xù)向市場(chǎng)化、經(jīng)濟(jì)化的方向發(fā)展。

一、機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)類別

（一）根據(jù)控制系統(tǒng)中是否有被控元素的運(yùn)行函數(shù)，分為順序和反饋

控制兩種順序控制是屬于一種開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，在工作的過(guò)程中，主要是通過(guò)分析時(shí)間、邏輯等數(shù)據(jù)，將運(yùn)行操作流程進(jìn)行輸出。操作簡(jiǎn)單，成本低，有利于后期進(jìn)行維護(hù)和檢修，但在運(yùn)行過(guò)程中的精度較差，會(huì)受到多種因素的干擾。反饋控制與其相反，它是一種閉環(huán)系統(tǒng)，在工作過(guò)程中，主要是通過(guò)傳感器收集被控元素情況的數(shù)據(jù)，將其傳輸至反饋控制系統(tǒng)，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。反饋控制與順序控制恰恰相反，它運(yùn)行成本高，不利于后期的維修，但是它的精準(zhǔn)度高，利于調(diào)整，不受外界因素干擾[1]。

（二）依據(jù)控制系統(tǒng)信號(hào)的變化情況分為鎮(zhèn)定控制、隨動(dòng)系統(tǒng)和程序

控制系統(tǒng)鎮(zhèn)定控制不受外界因素的干擾，主要應(yīng)用在恒溫、恒定速度控制中。隨動(dòng)系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變化，不具有約束性。隨動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，只需要由命令進(jìn)行控制即可，但是該系統(tǒng)需要嚴(yán)格控制運(yùn)轉(zhuǎn)的分析能力。程序控制系統(tǒng)，只要根據(jù)已經(jīng)規(guī)定好的指令進(jìn)行改變即可，信號(hào)需要提前設(shè)計(jì)，主要應(yīng)用在車床設(shè)備中。

二、機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)應(yīng)用

（一）自適應(yīng)控制

在進(jìn)行控制時(shí)，多數(shù)被控制對(duì)象都可以通過(guò)采用確定的方式，對(duì)相關(guān)重要的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和調(diào)整，所以在使用一體化系統(tǒng)的過(guò)程中，可以直接通過(guò)應(yīng)用自適應(yīng)控制的方式對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的性能進(jìn)行全面性的控制，從而獲取良好的機(jī)電控制效果。另外，在對(duì)非線性過(guò)程進(jìn)行判斷的時(shí)候，可以根據(jù)變化運(yùn)行的實(shí)際條件對(duì)已經(jīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和調(diào)度，這樣就可以給出其準(zhǔn)確的判斷，從而將控制器參數(shù)適應(yīng)性設(shè)置為V參數(shù)，在滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)條件的基礎(chǔ)上完成各項(xiàng)控制工作。

（二）故障診斷與監(jiān)控控制

一體化智能控制不僅具有自動(dòng)故障診斷功能，而且具有較為突出的監(jiān)控功能。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，不僅會(huì)自動(dòng)對(duì)外部故障所產(chǎn)生原因進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)也會(huì)對(duì)內(nèi)部的相關(guān)情況進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)對(duì)故障影響的實(shí)際情況進(jìn)行診斷，進(jìn)而直接對(duì)輸出變量進(jìn)行全面的檢測(cè)。一體化智能控制還可通過(guò)相應(yīng)信號(hào)評(píng)估完成檢測(cè)工作。當(dāng)測(cè)量的數(shù)值一直處于一個(gè)正規(guī)的狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)展開(kāi)容差檢測(cè)，但如果容差數(shù)值超出了規(guī)定的范圍之內(nèi)，此時(shí)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)的聲音，使相關(guān)人員可以及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

三、機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方向

（一）模塊化

模塊化的應(yīng)用在控制系統(tǒng)中起著決定性的作用，它直接決定系統(tǒng)在未來(lái)發(fā)展中的方向和趨勢(shì)。目前機(jī)械設(shè)備的樣式多種多樣，其來(lái)源于各個(gè)地區(qū)的供應(yīng)商或者生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的企業(yè)，容易因?yàn)樯a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不完全一致而對(duì)系統(tǒng)中比較重要的接口使用造成一定的影響。為此需要對(duì)多個(gè)接口根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，其主要接口包括：訊號(hào)接口、連接接口、轉(zhuǎn)化接口等，在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)利用模塊化，使多種控制模塊可以直接應(yīng)用在設(shè)備的控制系統(tǒng)中，有利于企業(yè)的優(yōu)化升級(jí)，同時(shí)也可作為企業(yè)之間溝通和交流的橋梁。

（二）智能化

智能化手機(jī)、智能化辦公系統(tǒng)等等都給人們的生活和工作帶來(lái)了極大的便利。可見(jiàn)，智能化也是機(jī)電控制系統(tǒng)非常重要的設(shè)計(jì)方向。智能化給予了控制系統(tǒng)深入而全面的分析能力和控制能力，可對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行合理化的完善。除此之外，對(duì)于各行各業(yè)的不同需求，結(jié)合實(shí)際情況，加大終端設(shè)備和計(jì)算機(jī)的支持，充分發(fā)揮企業(yè)的實(shí)際效益，以此來(lái)提升工業(yè)生產(chǎn)力，也增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通常在對(duì)機(jī)電一體化深入了解之前，首先需要對(duì)機(jī)電控制系統(tǒng)和自動(dòng)控制技術(shù)兩點(diǎn)內(nèi)容充分掌握，其中機(jī)電控制系統(tǒng)主要是指借助網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行有效設(shè)置規(guī)劃，利用遠(yuǎn)程操控設(shè)備對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程監(jiān)督管理，使其具備智能化和自動(dòng)化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。從機(jī)電控制系統(tǒng)角度來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化特定可以說(shuō)是其存在基本特征之一，通過(guò)通信行業(yè)幫助可對(duì)機(jī)械生產(chǎn)操作遠(yuǎn)程控制，便于相關(guān)人員詳細(xì)檢測(cè)生產(chǎn)期間細(xì)節(jié)問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題能夠及時(shí)采取解決措施。而從工作人員角度來(lái)說(shuō)，機(jī)電控制系統(tǒng)的自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)在一定程度上能大大減少其實(shí)際工作量，盡可能避免出現(xiàn)員工失誤，當(dāng)處于相對(duì)危險(xiǎn)生產(chǎn)環(huán)境時(shí)也可及時(shí)用自動(dòng)化系統(tǒng)取代人工操作，進(jìn)一步確保生產(chǎn)人員自身安全性。自動(dòng)控制技術(shù)則是指通過(guò)控制器和控制類型裝備對(duì)具體生產(chǎn)流程展開(kāi)規(guī)范約束，在不具備任何人力作用影響下，嚴(yán)格按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)執(zhí)行，普遍具有準(zhǔn)確定位等優(yōu)勢(shì)，即使處于較為混亂環(huán)境下也能正常工作運(yùn)行，為機(jī)電生產(chǎn)質(zhì)量提供一定保障。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)也在不斷發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)已經(jīng)在社會(huì)各行各業(yè)中得以廣泛的應(yīng)用。機(jī)電控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)由于自身多項(xiàng)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，比如：智能化、安全化、信息化，大大促進(jìn)了計(jì)算機(jī)、機(jī)械電子等技術(shù)的交叉綜合發(fā)展，也給人們的工作和生活帶來(lái)了很大的便利，而且在一定程度上也促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。