時間：2023-09-18 17:04:00
序論：在您撰寫機電一體自動化技術時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
隨著電力電子技術、計算機技術、網絡通信技術、自動控制技術等快速發(fā)展，其在煤礦機電一體化產品中的合理應用和技術升級，為煤礦數字化、智能自動化、網絡集成化的機電一體化產品的研發(fā)和應用提供了重要技術支撐，為信息智能化礦井動態(tài)安全管理奠定了良好的基礎。機電一體化水平較高的國家，其采煤系統(tǒng)從井下采煤工作面、掘進工作面、通風、供水、提升，到井上的視頻監(jiān)控、可視化管理、集控中心等，均建立基于DSP數據處理為核心的采煤作業(yè)監(jiān)控、監(jiān)測、保護系統(tǒng)，確保煤礦機電一體化設備功能的高效、穩(wěn)定、可靠發(fā)揮，工作效率得到大大提高，能耗大大降低[1]。我國在最近10多年的研發(fā)和應用過程中，煤礦機電一體化產品的性能、使用范圍均有了很大提高，基本覆蓋了整個采煤系統(tǒng)的全過程各環(huán)節(jié)，大大提高了采煤工作效率和安全可靠水平，但同國外發(fā)達國家相比，其機電一體化信息化自動化水平依然存在一定差距。因此，大力發(fā)展我國煤礦機電一體化、智能自動化、信息可視化水平，就顯得尤為重要。
1 發(fā)展煤礦機電一體化自動化水平的方向探討
煤礦機電一體化集成監(jiān)控系統(tǒng)，是以運行環(huán)境數據、實時運行數據、圖像視頻等基礎數據智能自動化處理為核心，實現對煤礦機電一體化系統(tǒng)運行工況、周圍環(huán)境、安全隱患、人員操作、設備性能等進行在線實時檢測分析，避免機電一體化系統(tǒng)中由于某些自動化傳感器的局限性引起安全隱患或故障的漏報或誤報，有效彌補煤礦機電一體化監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦生產作業(yè)全過程中的監(jiān)控盲區(qū)，降低事故發(fā)生率，確保工作人員及機電設備長期處于高效、安全的運行工況，有效提高機電一體化系統(tǒng)的綜合自動化、信息化水平。
1.1 建立本質安全的機電一體化無線通信系統(tǒng)
結合RFID無線射頻技術、WiFi無線終端通信技術、PDA手持式電話等為核心的機電一體化無線通信網絡技術，結合遠距離通信以太網、工業(yè)電視等光纖通信技術，對煤礦作業(yè)面上的機電一體化設備的運行工況、人員工作位置、作業(yè)環(huán)節(jié)等的實時數據信息進行采集，經遠距離傳輸到地面的集控中心，實現對作業(yè)面上機電一體化設備和人員的信息的動態(tài)采集、傳輸、運算分析和管理。但由于煤礦作業(yè)環(huán)境較復雜，需要監(jiān)控點、面較多，這對無線通信和光纖通信網絡自身的綜合防爆性能提出了更高的要求。因此，研究監(jiān)控內容豐富、系統(tǒng)集成化程度較高、極限功率本質安全的通信技術，是煤礦機電一體化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。
1.2 建立無人工作面遠程集中遙控系統(tǒng)
目前，煤礦井下采煤工作面已結合PLC、變頻器等機電一體化控制設備，實現了采煤工作面中有人巡視和操控條件下的順槽遙控和記憶割煤，但由于作業(yè)面工序較復雜、工藝內容較多，以及井下作業(yè)環(huán)節(jié)較復雜，還需要結合井下機械設備、電氣設備、通風系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等，進一步提高操控系統(tǒng)運行的安全可靠性，實現無人工作面的地面遠程遙控，確保井下具有較高的瓦斯、供水、通風防護等系統(tǒng)的集成監(jiān)控，提高作業(yè)環(huán)境的安全防護水平。
1.3 建立基于信息集成互享的煤礦機電一體化安全生產集成管理系統(tǒng)
目前，我國多數煤礦機電一體化設備和各種檢測、監(jiān)測、保護子系統(tǒng)大多是獨立運行模式，不能實現系統(tǒng)間數據的相互集成共享和互操作，造成大量的機電一體化信息資源孤島產生，造成大量的數據信息資源的丟失和浪費。因此，建立具有統(tǒng)一通信網絡和數據處理平臺的煤礦機電一體化安全生產集成自動化管理系統(tǒng)，已成為煤礦機電一體化發(fā)展的重要方向。
2 基于信息交互的機電一體化集成自動化管理平臺的建立
在煤礦機電一體化信息集成自動化管理平臺系統(tǒng)建設中，統(tǒng)一數據傳輸網絡平臺和統(tǒng)一軟件及數據倉庫平臺，需要從系統(tǒng)硬件結構、軟件配置等方面確保信息化礦山中的機電一體化各檢測、監(jiān)測、監(jiān)控子系統(tǒng)模塊的集成統(tǒng)一。通過統(tǒng)一數據傳輸模式、統(tǒng)一數據表達形式、統(tǒng)一數據處理格式和統(tǒng)一數據管理方式等，實現數據信息的相互集成共享，避免數據孤島出現，提高數據的綜合利用效率水平。
煤礦井下中的機電設備硐室、空壓風機房、中央供水系統(tǒng)、水泵房、膠帶、運輸帶、工作面等作業(yè)面上的無人值守，遠程監(jiān)控，自動操作，是煤礦機電設備安全穩(wěn)定生產急需解決的問題。當礦井工作面有人巡視的條件下，通過順槽遙控技術已是較為成熟的技術，但是發(fā)展無限遠程遙控依然還需要進一步加深研究。通過信息集成互相平臺的建設，可以對井下作業(yè)面上的機械設備、供電設備、運輸設備、供水設備、通風設備、采掘設備、檢測保護系統(tǒng)等系統(tǒng)信息的統(tǒng)一采集、集成統(tǒng)一，并可以結合視頻技術、3D GIS技術等，實現三維可視化直觀表達和智能運算分析[2]，形成礦井全過程的動態(tài)監(jiān)測、控制、管理的集成一體化管理，有效提高礦井機電一體化系統(tǒng)的綜合運行安全可靠水平和生產管理的效率效益水平?；谛畔⒔换サ臋C電一體化集成自動化管理系統(tǒng)，其邏輯組成結構如圖1所示。
圖1是某煤礦機電一體化集成自動化管理系統(tǒng)的邏輯組成結構，其包含了環(huán)境監(jiān)測分站（瓦斯、粉塵等）、中央變電所、采區(qū)變電所、中央泵房（供水系統(tǒng)）、采煤機、給煤機、通風系統(tǒng)、傳輸膠帶等子系統(tǒng)。通過工業(yè)現場總線，將底層（機電設備）的一體自動化操控保護系統(tǒng)與地面上的集控中心有機互聯，便于地面作業(yè)人員進行遠程運作管理和操控。通過大屏幕，工作人員可以可視化了解井下機電設備的實時運行工況狀態(tài)，便于其根據實際情況制定高效合理的調控策略，有效提高采煤作業(yè)的工作效率和作業(yè)安全。機電信息一體集成化，是煤礦機電設備研究發(fā)展的重要方向，同時也是一個不斷提高和深化的過程，需要在工作實踐中不斷優(yōu)化改進。
3 結束語
煤礦機電一體化設備種類和性能的不斷完善，尤其是具有防爆性能的礦用傳感器技術的進一步提高，能夠檢測到礦井作業(yè)面上更多機電設備的運行工況狀態(tài)和周圍環(huán)境信息，增加了煤礦機電一體化產品的信息化、智能自動化、網絡集成化功能水平。結合PLC、變頻器、RFID、3D GIS、視頻監(jiān)控等技術，建立信息交互的機電一體化集成自動化管理系統(tǒng)，可以實現對整個礦井作業(yè)面的全面、完整地信息采集、遠程傳輸、運算分析和智能決策生產，確保煤礦機電一體化設備系統(tǒng)功能的高效穩(wěn)定發(fā)揮，提高工作面作業(yè)效率和安全水平。
參考文獻
【關鍵詞】機電控制系統(tǒng)；自動控制技術；一體化設計
機電控制系統(tǒng)被制造業(yè)普遍運用，由于制造業(yè)不斷的發(fā)展，如今對機電控制系統(tǒng)的要求也就越發(fā)的高，為了跟得上這種高要求的發(fā)展，設計者需要將更廣泛的高科技元素融入其中，從而產生了自動化與一體化技術。
1 機電控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的含義
1.1 機電控制系統(tǒng)內涵
機電控制系統(tǒng)的含義是指在無人參與情況下，運用控制設備將設備機器按照生產流程進行自動化預定設計運行操作。通過全方位的系統(tǒng)控制將控制對象和控制器相連接完成規(guī)定的目標。在機電控制系統(tǒng)中核心環(huán)節(jié)就是控制。在技術層面上來講，機電控制運用了傳感檢測、伺服傳動、通信以及自動控制等多項綜合性技術手段，在信息處理和計算機微電子等技術領域上也有相關的應用和涉及。通過涵蓋各方面的技術領域和技術理論最終形成四位一體的綜合性系統(tǒng)技術。機電控制系統(tǒng)通過遠程操控，管理人員運用計算機等網絡系統(tǒng)進行異地網絡平臺的實時操控。
1.2 自動控制系統(tǒng)
自動控制系統(tǒng)是指讓被控制對象按照預定的運行原理通過控制器的控制來進行自動的規(guī)律性運行。自動控制技術的核心是它所具有的實用性以及協(xié)調有效性等特征。自動控制系統(tǒng)依照控制內容分為不同的方面，高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷和校正控制等方面。
2 機電一體化設計構想
作為機械制造業(yè)的大國，我國對機械產品的需求越來越高，在信息化發(fā)展的進程中，機械制造業(yè)逐漸的融入了一體化的思想，使得機電設備更好的為制造企業(yè)服務。我國是機械制造業(yè)發(fā)達國家，對機械產品的要求是特別高的，在信息化發(fā)展的過程中，機械制造業(yè)正向一體化思想逐步邁進，這就讓機電設備能夠在制造企業(yè)做出更多成就。機電一體化的理論起源日本，在這樣一理論指導下，日本設計出來功能一體化的設備，其中最為典型的就是軟件、電子以及裝卸三者有機結合，使得普通的機電設備供更為強大。機電一體化的理念逐漸的被世界各國所接受，并且在原有理論的基礎上融入了更多的動力元素，進而形成了目前的機電一體化設計系統(tǒng)。研究人員對該系統(tǒng)的進行了基本的邏輯構想，他們認為現代的機電一體化系統(tǒng)應該具備智能化、模塊化等功能，在這些功能的基礎上，加進機械技術以及自動化控制技術，進而使得機電一體化系統(tǒng)具備優(yōu)化配置項目的功能，使得系統(tǒng)的性能更加的優(yōu)越。在設計機電一體化系統(tǒng)時，設計人員首先要對整個系統(tǒng)進行深入的研究分析，之后依據分析結果總結出設計方案的優(yōu)缺點，最終設計出最佳的方案，方案完成之后還需要經過多次的考察，不斷的修改與完成，最后才算是真正的定稿。設計系統(tǒng)是否滿足要求，判定的標準就是該系統(tǒng)是否達到既定的目標，如果沒有達到還需要進行充分的設計優(yōu)化。從某種程度上來說，機電一體化系統(tǒng)就是設計人員意識形態(tài)最好的體現，在該系統(tǒng)中，設計人員將自身的理念融入其中，最終形成實體。
3 機電一體化產品設計方案
機電產品的設計就是一項高難度的工作，所以機電一體化產品的設計的難度可想而知，其既是一項高精度的工作，同時也是一項綜合性要求高的工作，在設計過程中，設計人員及要掌握機電產品的相關理念，同時還需要掌握機電技術，兩者相互配合，進而完成最終的設計結果。此外，機電一體化設計工作還要求設計人員了解機械產品的各項參數要求，比如產品造價、精度要求等，另外，還有一點設計人員必須考慮，即市場的反應，設計的機電一體化產品必須以市場需求為準，否則難以在市場上立足，設計也會以失敗告終。一般情況下，機電一體化產品的設計可以劃分為兩步：第一步是開發(fā)設計，其設計的目標就是讓產品能夠達到性能要求；第二步是適應性設計，這一步主要是依據現有要求標準，對產品的細節(jié)以及功能進行完善，以使其性能得到最佳的優(yōu)化。
4 機電一體化產品的設計方法
機電一體化產品的設計方法多樣，具體選擇哪種設計方法，主要是根據產品類型而定，通常情況下，設計人員主要是用三種設計方法，筆者總結如下：
4.1 取代法
該種設計方法一般情況下應用在電子線路中，其主要的功能就是代替機械式控制，以使機電產品更容易控制。傳統(tǒng)的產品控制系統(tǒng)通常時候機械控制機構，但是在機電一體化設計方案中，將其用電子線路來替換，控制效果如何主要與電力線路設計是否完成有一定關系。如果機電產品只有單純的依靠機械來運行，一般而言，只有單一機械能夠完成控制工作，而是用電子線路來控制之后，主要是應用先進的計算機設備來完成控制任務，在控制中，傳統(tǒng)的接觸式控制企業(yè)逐漸的被取代，變?yōu)樽兯傺b備。這種設計既能夠是機電一體化產品質量得到有效的提升，同時其實用性也明顯的增強，與此同時，原有的機械機構也得到了相應的簡化，使其結構更加簡單易懂。這種設計方法與機電產品原有的結構基本上相同，因此改善起來更加容易，但是因為原有的機械產品限制明顯，在設計時無法真正的做到全新的改革。
4.2 整體設計法
該設計方法主要針對的是機械產品的電力部分以及機械部分，通過合理的設計將兩者有效結合，使其成為一個有機整體。為了能夠使機電產品性能高，價格相對低廉，則需要將上述兩個部分進行連接設計。整體設計方法是一種全新的設計理念，但是其并不摒棄所有的傳統(tǒng)設計理念，而是調出傳統(tǒng)思維，以一種全新的方式，設計出性能更加優(yōu)良，質量更有保證的產品，這是該種設計方法所要達到的基本目標。
4.3 組合法
該種設計方法主要是將機械產品中所涉及到的各種功能模塊進行有效的組合，進而使其成為一體化系統(tǒng)。但是在組合設計時，需要注意的是，不能采取單一組合的方式，這種方式無法完成預期的任務，必須整體組合，才能使各個功能模塊的性能更優(yōu)良，實現預期目標。這種設計方法，設計時間段，而且質量也能夠有所保證，并且制造成本相對來說也比較低，后期使用期間，生產與維修更為方便。
5 結束語
綜上所述，可知對機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計進行探討非常必要，尤其是在技術高速發(fā)展的今天，一體化技術會成為機械制造業(yè)發(fā)展的主流，成為未來機械設計的主導，因此需要對其進行深入探討。
參考文獻：
[1]黎洪洲.機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計[J].信息系統(tǒng)工程，2013（8）.
指導老師：戴勝坤
設計要求：1、安裝資料及要求。包括：平面圖；用電負荷情況；供電電源情況；氣象及水文資料等。
2、選子：位置、型號的選擇
3、土建施工
4、設備安裝
課題二、小電流接地系統(tǒng)的故障選線的研究
指導老師：戴勝坤 地故障時，故障特點不是非常明顯，故障選線就顯得很有必要，所以，要求學生
比較詳細的了解國內外小電流接地系統(tǒng)故障選線的研究現狀和研究方法，對現有
的選線方法進行總結并加以改進，找到適合的故障選線的方法；3、 利用ATP的仿真軟件對小電流接地系統(tǒng)進行仿真；4、撰寫畢業(yè)論文。
課題三、64點溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)的設計
指導老師：游佳
設計內容：64點溫度監(jiān)測與控制系統(tǒng)針對室溫環(huán)境下的溫度監(jiān)控，如大型機組的軸溫，大型變壓器油溫，化學反應過程，環(huán)境測試等?？刂坪诵牟捎梦⑻幚砥骰騿纹瑱C，監(jiān)測64點溫度，溫度范圍0～100℃，采用半導體溫度傳感器AD590，按矩陣方式切換輸入信號。輸出8路開關控制信號和2路PWM模擬信號（具備PID控制能力）。同時要求利用微處理器或單片機的已有通訊接口或其它工業(yè)控制網絡實現數據上傳和控制。
設計要求：1.總體方案設計，需要提出至少兩種切實可行的方案，并加以比較，選擇一種最優(yōu)方案；
2.根據總體方案設計硬件電路，需要有理論依據，有分析計算過程，選擇的主要元件要有原理和說明，所有元件必須有型號和參數；
3.軟件設計，使用匯編語言或C語言編成。主要軟件必須能在設計制作的硬件電路上正確運行 ，且能夠顯示被測試對象的溫度；
4.制作硬件電路，調試硬件和軟件，完成溫度檢測與測試點切換，實現溫度上傳并在屏幕上顯示或存盤；
5.撰寫畢業(yè)論文，嚴格按照畢業(yè)論文標準，論文引用其它文章和相關技術資料不得多于40%。
課題四、 用8051單片機設計一交通信號燈模擬控制系統(tǒng)的設計
指導老師：潘紋
一、設計任務與要求：
用單片機8051設計一個十字路口的紅、綠、黃交通信號燈控制系統(tǒng)，要求如下：
1）用紅、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈。考慮到學生設計時的難度，只考慮一條道路相對的兩個方向，每個方向有紅、綠、黃三個燈。紅燈亮禁止通行，綠燈亮允許通行，每隔30秒紅綠燈交替變化。在每次由綠燈亮變成紅燈亮或者由紅燈亮變成綠燈亮的交替變化轉換時要求黃燈閃爍5秒，給行駛中的車輛有時間?？康浇芯€之外。
2）能實現正常的計時顯示功能。用倒計時方法顯示紅燈、綠燈、黃燈還需亮的時間。
3）能實現控制器總清零功能。 按下某個鍵后，系統(tǒng)實現總清零，計數器由初始狀態(tài)開始計數，對應狀態(tài)的指示燈亮。 二、根據設計任務與要求：畫出設計總電路圖，寫出設計程序。
課題五、單片機步進電機控制器的設計
指導教師：游佳
設計要求:1.用MCS-51單片機,通過軟件編程,設計一個步進電機控制器。要求能對步進電機實現正、反轉及速度控制，同時能對步進電機進行位置控制，即能控制步進電機從一個位置精確地運行到另一個位置。
課題六、傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的應用及發(fā)展的研究
指導老師：周小薇
論文要求：1.了解傳感器在機電一體化系統(tǒng)中的作用及地位
2.機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的類型、特點、結構及用途等
3.如何為機電一體化系統(tǒng)選擇傳感器（舉例說明）
4.機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的發(fā)展
相關知識：本課題要求學生綜合《傳感器技術》《機電一體化技術》《控制電機》等相關知識進行編寫。
課題七、水輪機制動系統(tǒng)的設計
指導老師：周小薇
設計要求：
掌握一定的電氣控制技術的基礎知識，可以利用PLC進行編程，并且對氣壓傳動和液壓傳動有一定的了解。還要求能夠運用基本的繪圖軟件進行繪圖。
設計內容：
本設計共有三個部分：電氣控制部分、流體控制部分、PLC編程部分。
（一）電氣控制部分設計任務： 2.24點制動閘動作后向PLC發(fā)出制動成功或復位信號
3.壓力站氣路壓力數顯示向PLC發(fā)出4～20mA的模擬信號
4.根據PLC傳送來的4～20mA的模擬信號，顯示相應的轉速。
（二）流體控制部分設計任務：
采用節(jié)流閥控制流量，水份分離器凈化空氣，兩個三通換向閥分別控制汽缸的上、下腔；氣液混用三通球閥進行氣、油的轉換控制，多塊壓力表可直接讀數等。
（三）PLC編程部分設計任務：
根據給出的梯形圖進行編程。
課題八、畢業(yè)設計題目：恒壓供水系統(tǒng)設計
指導教師：黃衛(wèi)庭
構成：PLC系統(tǒng)、變頻器、檢測保護電路、轉速測量等環(huán)節(jié)
要求：1、采用PWM變頻調速
2、有具體結構圖及外形圖
3、選用元器件合適
4、有控制電路圖、主電路原理圖、PLC程序框圖和清單
[注意：選題要結合實際供水工作。要求寫明本設計所涉及的分析方法或技術手段（如定性、定量分析的方法）；要求有學生獨立的見解，設計內容要詳細寫明具體步驟]。
課題九、兩種液體混合的設計
指導老師：葉俊 一、控制要求
1．初始狀
此時各閥門關閉，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M＝OFF
二、起動操作
按下起動按鈕，開始下列操作： (2)液體B流入，液面達到SL1時，YV2=OFF，M＝ON，開始攪拌；
(3)混合液體攪拌均勻后（設時間為l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液體；
(4)當液體下降到名 SL2時，SL2從ON變?yōu)镺FF，再過20s后容器放空，關閉YV3，YV3=OFF，完成一個操作周期；
(5)只要沒按停止按鈕，則自動進入下一操作周期?！?/p>
三、停止操作
按一下停止按鈕，則在當前混合操作周期結束后，才停止操作，使系統(tǒng)停止于初始狀態(tài)。
四、要求：用歐姆龍型PLC技術設計
課題十、機械手控制的設計
指導老師：葉俊
一、機械手工作過程，且每次循環(huán)動作均從原位開始。
二、控制要求
1．在傳輸帶A端部，安裝了光電開關PS，用以檢測物品的到來。當光電開關檢測到物品時為ON狀態(tài)。
2.機械手在原位時，按下起動按鈕，系統(tǒng)起動，傳送帶A運轉。當光電開關檢測到物品后，傳送帶A停。
3．傳輸帶A停止后，機械手進行一次循環(huán)動作，把物品從傳送帶A上搬到傳送帶B(連續(xù)運轉）上。
4.機械手返回原位后，自動再起動傳送帶A運轉，進行下一個循環(huán)。
5．按下停止按鈕后，應等到整個循環(huán)完成后，才能使機械手返回原位，停止工作。
6.機械手的上升／下降和左移／右移的執(zhí)行結構均采用雙線圈的二位電磁閥驅動液壓裝置實現，每個線圈完成一個動作。
7.抓緊／放松由單線圈二位電磁閥驅動液壓裝置完成，線圈通電時執(zhí)行抓緊動作，線圈斷電時執(zhí)行放松動作。
8.機械手的上升、下降、左移、右移動作均由極限開關控制。
9.抓緊動作由壓力繼電器控制，當抓緊時，壓力繼電器動合觸點閉合。放松動作為時間控制（設為2s）。
要求：用歐姆龍型PLC技術設計
課題十一、建立機械全自動洗衣機的工作電路模型
指導老師：方瑋
結構：由電動程控器、水位開關、安全開關（蓋開關）、排水選擇開關、 不排水停機開關、貯水開關、漂洗選擇開關、洗滌選擇開關等組成。工作原理：通過各種開關組成控制電路，來控制電動機、進水閥、排水電磁鐵及蜂鳴器的電壓輸出，使洗衣機實現程序運轉。
主要內容：進水控制電路，電動機控制電路，排水系統(tǒng)電路等。
要求：結合洗衣機的工作過程，給出以上電路模型號并說明原理，論文不少于5000字
課題十二、工廠變配電所的設計
指導老師：居劍文
一、設計的要求
根據設計課題的技術指標和給定條件，能夠獨立而正確地進行方案認證和設計計算，要求概念清楚，方案合理，方法正確，步驟完整。
要求會查閱有關參考資料和手冊等
要求學會選擇有關元件和參數
要求學會編制有關電氣系統(tǒng)圖和編制元件明細表
要求學會編寫設計說明書
二、設計說明書的內容
負荷計算及無功功率補償計算。
變配電所所址和型式的選擇。
變電所主變壓器臺數、容量及類型的選擇（配電所設計不含此內容）。
變電所主結線方案的設計
短路電流的計算
變配電所一次設備的選擇
變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定
變電所防雷保護與接地裝置的設計
編寫設計說明書及主要設備材料清單
10、繪制變電所主結線圖、平面圖和必要的剖線圖、二次回路圖及其它的施工圖樣。
課題十三、電纜－架空混合線路的繼電保護問題的研究
指導老師：方瑋 研究現狀，了解目前電纜－架空混合線路的保護的配置的方法，優(yōu)缺點，并根據
電纜的特點，架空線路的特點，提出適合于混合線路的保護的方案；
3、 提出適合于電纜－架空混合線路的繼電保護的方案； 4、撰寫畢業(yè)論文。
課題十四、鉸鏈四桿機構的運動特性分析
指導老師：潘紋
設計任務與要求
1）對鉸鏈四桿機構中的曲柄搖桿機構、雙曲柄機構、雙搖桿機構三種基
本類型的運動特性進行分析。
2）每種類型各舉一個日常生活中常見的實例，畫出其基本圖表。對每種
類型要求用falsh或者authorware等做一個能動的形象逼真的例子。如吊起重物的起重機、運動的火車的機輪、橢圓儀、翻箱機、機械手爪等。
課題十五、數控銑床及加工中心產品加工工藝設計
指導老師：倪祥明 課題十六、機械手直線運動液壓系統(tǒng)的制作
指導教師：黃國祥
目的：實現機械手水平、垂直兩個方向的機械運動
任務：1、系統(tǒng)方案的設計與計算；液壓泵、液壓閥等技術參數的選擇；液壓輔助部件的選擇與購買。
2、液壓缸的加工制作。
3、液壓系統(tǒng)的安裝與調試。
4、電路系統(tǒng)的安裝。
5、技術資料整理與電子文檔的制作。
要求： 1、分組布置任務，每組可以是1人以上。
2、電子文檔要求打印，字數不少于5000字。
3、現場展覽制作產品，參加答辯。
課題十七、“中國結”造型設計
指導教師：張蓉
1.畢業(yè)設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養(yǎng)綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創(chuàng)建中國結造型設計、市場推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應用CAD/CAM進行工業(yè)造型設計的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設計的基本要求
通過畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創(chuàng)建“中國結”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“中國結”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結
培養(yǎng)一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業(yè)設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養(yǎng)自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協(xié)作的精神。
3.“中國結”造型參考圖：
（造形和尺寸自定義）
課題十八、“福娃”造型設計
指導教師：羅進生
1.畢業(yè)設計的基本任務
著重提高在CAD/CAM軟件應用方面的實踐技能，樹立嚴謹的科學作風，培養(yǎng)綜合運用理論知識解決實際問題的能力。通過創(chuàng)建“福娃”造型設計、市場推廣、資料整理等環(huán)節(jié)，初步掌握應用CAD/CAM進行工業(yè)造型設計的方法和基本技能。
2.畢業(yè)設計的基本要求
通過畢業(yè)設計各環(huán)節(jié)的實踐，應達到如下要求：
靈活運用所學Pro/e軟件創(chuàng)建“福娃”,打印出造型設計步驟和造型圖；
對造型出來的“福娃”進行包裝設計。如用Photoshop或3dmax等軟件進行包裝，打印出用于市場推廣的效果圖；
寫出500字左右的論文小結；
培養(yǎng)一定自學能力和獨立分析問題、解決問題能力；
通過畢業(yè)設計實踐，樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的工作作風，并培養(yǎng)自己具有一定的生產觀點、經濟觀點、全面觀點及團結協(xié)作的精神。
3.“福娃”造型參考圖：
課題十九、大功率高頻直流開關電源的設計
指導老師： 倪濤
通過該題目的設計,加強電力電子的學習和理解，系統(tǒng)學習開關電源的設計方法，綜合運所學過的知識,培養(yǎng)獨立工作，解決實際問題的能力，為走向工作崗位打一定的基礎
內容：
按技術參數設計一臺直流開關電源
主要技術參數：
輸入電壓：三相交流380V 輸入頻率：50HZ
輸 出：恒流50安 輸出電流變動范圍：0---50安連續(xù)可調
輸出電壓：0—60伏
要求：
1.按要求分階段寫文字材料；
2. 3.論文要按要求格式打??；
4.獨立完成
設計步驟：
1.閱讀國內外有關 2.選定開關電源集成控制器，學習其工作原理、應用方法；
3.主電路方案選擇，要有技術經濟比較；
4.主電路設計；
5.元器件的設計、計算、選擇；
6.控制電路、保護電路的設計；
7.打印論文
課題二十、三層樓電梯PLC控制系統(tǒng)設計與調試
指導老師：倪濤
設計內容： 1、不允許同時有兩層樓要求停電梯；
2、當二層不需要停時，能越過二層直接到達所需樓層。
要求：
分階段寫文字材料；
2、 3、論文要按要求格式打??；
4、獨立完成
步驟：
1、設計I/O配線表。
2、設計出電梯控制的梯形圖。
3、寫出指令表。
4、用編程器輸入指令。
調試運行。
課題二十一、車輛出入庫管理PLC系統(tǒng)設計
指導老師：楊芳
內容：編制一個用PLC控制的車輛出入庫管理梯形圖控制程序,控制要求如下:
1、入庫車輛前進時,計數器加1,后退則減1.
2、出庫車輛前進時計數器減1,后退則加1.
3、要求有顯示屏指示車庫內車輛的實際數目.
要求：
1.根據題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統(tǒng)調試，實現控制要求。
課題二十二、水塔水位控制PLC系統(tǒng)設計
指導老師：楊芳
內容：1、保持水池的水位在S3——S4之間，當水位低于S3，則打開閥門進水，水位到達S4時，則關閉閥門。 水塔水位控制面板
要求：1.根據題意設計顯示電路，并按圖連接。
2.畫PLCI/O接口連線圖，并按圖連接。
3.編制梯形圖及指令語句表。
4.完成系統(tǒng)調試，實現控制要求。
課題二十三、用PRO/E軟件進行玩具造型設計
指導教師：羅進生
要求：利用軟件進行實體造型，寫出具體造型步驟。步驟清晰合理，造型思路明確?？梢宰约涸O計玩具形狀，分析所設計玩具市場前景。
參考圖樣：
課題二十四、基于PROE軟件的機械制圖三維模型庫開發(fā)及應用
指導老師：李廣坤
在當前的機電控制領域，機電一體化和自動化控制應用愈加廣泛，能夠有效發(fā)揮對機電產品質量的優(yōu)化，切實提升生產效率，推動機電企業(yè)發(fā)展模式的改革，在根本提升行業(yè)智能化水平，促進整個經濟和社會的進步。為此，機電企業(yè)需要重視自動化和一體化新的發(fā)展形勢。本文闡述了機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術的涵義，分析了自動控制技術在機電控制系統(tǒng)中的價值，與當前機電領域發(fā)展實際相結合，探討了機電一體化在機電控制系統(tǒng)中的應用方式，以期實現機電一體化的持續(xù)、長遠發(fā)展。
關鍵詞：
機電控制系統(tǒng);自動化控制技術;一體化設計
0前言
隨著科技的不斷進步，自動化控制技術應用更加廣泛，在整個社會發(fā)展中必不可少。借助自動化生產控制技術，能夠實現生產規(guī)模的合理擴大，技術先進性突出。生產力的提升對機電制造業(yè)提出了了更高的標準和要求，需要滿足多層次機電標準，借助自動化控制系統(tǒng)，切實提升生產效率。因此，機電一體化發(fā)展迅速，在整個行業(yè)發(fā)展中意義重大。
1對機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術涵義的闡述
1.1對機電控制系統(tǒng)涵義的分析
對于機電控制系統(tǒng)，主要是借助計算機進行生產程序的設置，實現對裝備的遠程控制，達到對生產過程的掌握，其主要特征是自動化、智能化和高效化。立足機電控制系統(tǒng)自身的性質，自動化是其突出的特點，與通信領域的能力進行結合，達到對整個過程的全面監(jiān)控，同時，強化對細節(jié)的檢測，及時解決生產中的問題。立足機電工作人員，其智能化的特點能夠有效降低工作壓力，減少人工失誤，一旦遇到機械生產環(huán)境威脅，能夠借助智能機電控制系統(tǒng)對人的操作的替代，有力維護工作人員的安全。立足機電行業(yè)自身，在機電控制系統(tǒng)的應用下，整個行業(yè)更具整體性，能夠高效地提升生產效率，綜合控制能力得以增強。
1.2對自動化控制技術的闡述
自動化控制技術依賴的是控制裝置和控制器，先行進行生產程序的設定，在無需人力協(xié)助的情況下，遵守生產規(guī)程，與人力控制相比，其優(yōu)勢十分明顯，如借助硬盤驅動，能夠實現伺服系統(tǒng)的精準定位，即使運行環(huán)境比較復雜，也能實現較為穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
2自動控制技術在機電控制系統(tǒng)中應用途徑的分析
2.1對自動控制技術在機電控制裝備中應用的介紹
對于自動控制而言，其核心和關鍵性的內容就是裝備和控制器，簡言之，就是如果需要進行裝備運轉速度的記錄，借助控制器測試就能夠實現。很多機電企業(yè)都關注新型自動控制技術的應用，例如，PLC技術。將控制器置于機電控制裝備中，能夠實現整個生產系統(tǒng)的有效合成，在生產監(jiān)控中，能夠有效、快速地發(fā)現問題所在，防止出現較大程度的損失，實現了對產品的全面優(yōu)化。在整個自動化進程中，控制器的作用是實現了對人工的替代，借助精密儀器，避免誤操作的產生。
2.2對自動控制技術在機電微型計算機領域的應用的介紹
這一應用主要是借助控制裝備實現模型的構建，通過微信計算機，實現對生產程序的有效控制，其優(yōu)勢十分突出，首先，實現了對自動控制和機電規(guī)模管理的調整和協(xié)調，使得單元性的技術得到有效結合，生產價值巨大，產品科技含量提升，生產時間被顯著縮短，對產品使用壽命也產生了正面影響，給企業(yè)減少了相對一部分投入。立足這些優(yōu)勢，需要研發(fā)人員不斷進行新機電模型的研發(fā)，切實滿足生產需要。其次，立足安全，將自動化融入微型計算機，對危險的感知和反應能力增強，能夠及時發(fā)現生產漏洞，有效控制機器的運行狀態(tài)，降低損失。再次，立足機電一體化，自動化技術為機電一體化奠定了技術基礎，主要體現在傳感檢測領域。
3對機電控制系統(tǒng)一體化設計的全面闡述
機電一體化設計具有較為廣泛的覆蓋領域，主要體現在機械、電子等領域，只有不斷強化機電一體化加工技術，才能實現對整個機電控制系統(tǒng)的完善，加快機電智能化發(fā)展進程。機電一體化的集點是網絡化、模塊化、智能化和微型化，尤其是模塊特征更加明顯。鑒于制造業(yè)的龐大規(guī)模，類型復雜，在進行機電一體化產生研發(fā)的時候，要注重模塊化，形成產品標準，注重新型機電產品的研發(fā)。微型化的特征主要立足信息技術的發(fā)展，不受時刻限制，較大程度地提升了機電一體化的影響力。
3.1對機電線路中一體化設計的分析
這一領域的設計主要體現在電子線路方面。傳統(tǒng)的機電控制中，實現了線路與裝備的隔離，設備運行中，很難實現對產品的全面、及時的了解，設備使用率不高。在應用機電一體化之后，微型計算機和控制器作用于系統(tǒng)，工作效率提升。在一體化設計中，產品質量被優(yōu)化，工程流程被簡化，因此，機電企業(yè)需要重視引進，對傳統(tǒng)機電設備進行淘汰，發(fā)揮科技的力量，加快模塊經濟的發(fā)展。
3.2對機械裝置中一體化設計的介紹
對于機電控制而言，系統(tǒng)性突出，能夠實現對機械、控制、生產裝備的有效統(tǒng)籌，加快一體化設計，因此機電工程師需要平衡三者之間的關系，融入一體化設計理念。要善于運用創(chuàng)造性思維，深入進行探討，引進機電人才，重視實踐活動，營造協(xié)作氛圍，借用科技改變一體化模式，提升綜合實力。
3.3一體化設計在機電功能模塊中的發(fā)展
這一應用主要是指對整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術進行統(tǒng)籌，將各個部分進行聯結，借助控制器實現對各個部分的控制。模塊一體化設計要立足整體，突破單一部分的功能，最大限度地發(fā)揮一體化的優(yōu)勢。要立足企業(yè)實際，選擇最佳機電組合，最大限度地實現經濟效益。
4結束語
綜上，對于機電一體化而言，其是在機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術相互融合的基礎上產生的，能夠有效實現對企業(yè)投資和收益的關系的調整，切實提升生產效率，推動智能化發(fā)展速度。因此，對于機電企業(yè)，需要重視研發(fā)機電一體化產品，加大信息使用，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢，促進經濟模式的轉變，節(jié)約投資，提升人員素質，強化人才建設，形成機電一體化的整體營銷戰(zhàn)略，樹立企業(yè)品牌。
參考文獻：
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[2]王印束.基于動力傳動系統(tǒng)一體化的雙離合器自動變速器控制技術研究[D].吉林大學,2012.
1）第一代移動式落紗機是由我國發(fā)明的，該機稱為“落紗小車”。這是我國最早的落紗機，屬純機械式原始機型。原為手推式操作，單盤拔紗，后來加一套帶彈性夾管的落紗盤裝置，最大亮點是其構思巧妙的創(chuàng)新性，可以代替手工落紗，效率很高，問題也很多，如剛性不足，穩(wěn)定性、可靠性欠缺，需要配備技術熟練的保養(yǎng)工經常維修。
2）第二代移動式落紗機屬半自動形式，由一臺電機驅動車輪沿著固裝在細紗機上的導軌，一邊自動向前行進，一邊拔起滿紗管，仍然需要手工輔助操作，如預松拔紗盤部件進出工作位置不能實現自動，拔紗盤材質的結構單一、工作方式等對棉紗與錠桿有損傷。雖然第二代移動式落紗機是一款比較成熟的機型，但與國外自動落紗小車或集體式落紗裝置相比，尚有很大差距。1986年，經緯紡機廠在國內紡織廠自制的圓盤式落紗小車基礎上，設計制造了國內首臺移動式自動落紗機[2]，2010年又改進設計并申報了發(fā)明專利，重點以機電一體化技術提高自動化程度，在落紗機上增加電氣控制箱，在細紗機上加裝定位開關等，其核心傳動部件、拔紗插管部件實現了半自動落紗，是第二代的升級版，成功實現了全部過程的自動化。第二代移動式落紗機與國外移動式自動落紗機相比，結構簡單很多，價格低廉；開始應用機電一體化技術，完善了紡織廠廣泛使用的落紗小車的功能，在拔紗部件自動化機構等方面有了新的突破。對于大多數使用短型細紗機老企業(yè)，在用集體落紗裝置空間不允許的情況下，移動式更加適用落紗自動化，可減輕工人勞動強度，提高生產效率，是適合我國國情的另一種選擇形式。但其也有弱點，如長期使用的穩(wěn)定性、可靠性尚需加強，操作技術要求較高，周期性維修工作量較大等，機電一體化程度比第一代大大提高。
3）第三代追求智能型的移動式自動落紗機是在近幾年，其機電一體化技術水平空前提高，其功能完備性、自動控制性能日臻完善。經緯榆次分公司開發(fā)的全自動落紗機新機型，改變了拔紗形式，采用全新型的多頭連續(xù)自動抓管器沿三維空間曲線軌道、垂直升降導軌，按照數控程序從錠桿上拔下升起、運轉至合適位置后，釋放滿紗錠，落在儲紗箱里，解決了雙圓盤式機型拔紗盤對棉紗及錠子損傷較大、不適用于紡制高級棉紗、拔紗動作不流暢等問題。采用PLC程序控制、觸摸屏設定參數、故障報警和自停等先進技術，動作周而復始，使細紗機落紗工作過程流暢可靠，實現了全自動操作，提高生產效率，設計原理構思新穎，落紗機移動方式繼承二代機升級版，即在細紗機兩側沿細紗機上軌道，邊行走邊落紗插管，落紗動作連續(xù)、迅速，錠位控制準確可靠，適用范圍更廣泛。智能型的移動式自動落紗機成為紡機廠大力推廣的移動式落紗機。
2技術成熟的全自動集體落紗機
目前，國內外的長型細紗機（一般1000錠以上）無例10:11:19外地全部采用固定式集體自動落紗機，此型落紗機發(fā)展歷史較長，技術成熟，機電一體化技術水平最高，雖然程序動作復雜，但由于自動控制系統(tǒng)設計先進，使得落紗過程準確可靠，效率最高，代表了細紗機自動化落紗技術發(fā)展的方向。2010年，經緯榆次分公司根據細紗機的發(fā)展趨勢、產品現狀、市場需求等，成功研發(fā)了新一代集體落紗機。重點以數字化、機電一體化技術提高集體落紗機的穩(wěn)定可靠性，目標是取消保全工，大幅降低使用成本，減少用工人數，提高勞動生產率，并采用節(jié)能設計，實現高速、高效、低耗運行，可滿足用戶對新型細紗機高速、高穩(wěn)定性、高可靠性的要求。在機械設計方面，為適應穩(wěn)定可靠要求，改進氣架升降的動力之源———絲杠傳動系統(tǒng)的減速箱，加大減速比，提高傳動精度，布局更合理；氣架部件臂由推改為拉，受力更合理，避免推力造成氣架變形，采用整體短臂，擺臂座、凸盤輸送導軌直接裝在中墻板上，銷釘定位。托盤輸送汽缸設計在整機中段，優(yōu)化撐條的受力狀況，左右兩側撐條在車頭、車尾的弧形導軌下相連，可保證兩側托盤同步，不錯位。撐條與導軌以中墻板逐段定位，完全消除累積誤差，確保了托盤不錯位。擺管理落管機采用新型結構，調整方便，調好后長期穩(wěn)定。采用45°提升角的管紗輸送機構，并且置于機器外側，調整管理非常方便；新型理管機實現全自動。在電氣自動控制上，細紗機電氣控制系統(tǒng)由主控制系統(tǒng)和集體落紗系統(tǒng)構成，集體落紗系統(tǒng)位于車尾電氣箱內，由可編程控制器、主軸變頻器、集體落紗伺服控制系統(tǒng)和各種控制器件組成，集體落紗伺服控制器和氣動控制系統(tǒng)共同完成集體落紗的動作，由觸摸式顯示屏作為人機界面提供人機交互系統(tǒng)，完成參數的設定、顯示和手動控制操作等。以可編程控制器（PLC）作為主控器件，輸入器件包括按鈕、傳感器等，輸出執(zhí)行器件包括變頻器、伺服控制器等，各種器件相互配合，完成整套落紗插管復雜的機械動作的控制完成。集體落紗系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)使用同一PLC，通過控制伺服驅動器完成集體落紗氣架的升降；通過控制氣缸完成氣架的里外擺，各個停頓位置由接近開關的輸出信號確定。集體落紗系統(tǒng)可以在滿紗后自動完成落滿紗、插空管、落空管的整套落紗動作，也可以在停車后，按“自動落紗開始”按鈕后開始運行自動落紗動作，還可以通過面板上的按鈕手動操作落紗過程的各個分解動作，便于調試。手動操作按鈕也全部集成在顯示屏中，與面板上的按鈕功能相同。
關鍵詞：機電控制系統(tǒng) 自動控制技術 一體化設計
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0224-02
我國經濟形式在不斷改革的新局勢下，國民生產力及其相應的生產技術也得到了發(fā)展，因此，生產制造領域的規(guī)模也隨之不斷地擴大，這樣以來自動化控制技術就得到了廣泛的應用，同時自動化控制技術也是當今人類科學技術發(fā)展的基礎。從目前的發(fā)展現狀來看，自動化技術的應用程度很高，有很廣闊的市場前景，基于此自動化技術愈來愈受到人們的重視。
1 機電控制系統(tǒng)與自動控制系統(tǒng)的概述
1.1 機電控制系統(tǒng)
機電控制系統(tǒng)是指沒有人為的因素，只是憑借一些設定好的程序代碼，讓各個部位的機器順利運轉。對于機電控制系統(tǒng)來講，整個系統(tǒng)中最重要的就是控制，主要包括控制形式及控制的作用。從機電控制系統(tǒng)的技術層面來講，機電控制系統(tǒng)的技術主要包括計算機、微電子等先進技術[1]?？偠灾?，在整個機電控制系統(tǒng)中涉及著許多先進技術，同時把這些技術有效地結合在一起，最后構成了一套完整的機電控制系統(tǒng)。當機電系統(tǒng)工作時，主要依靠遠程遙控來進行操作，操作人員只是利用計算機，在互聯網上對相應的控制系統(tǒng)進行遠程遙控即可。
1.2 自動控制系統(tǒng)
自動控制系統(tǒng)主要是依靠操作遠程控制器對整個系統(tǒng)進行控制，系統(tǒng)整個工作形式是按照事先設置好的程序來運行。自動控制的主要形式可以分為系統(tǒng)的速度控制、自我診斷、系統(tǒng)校正等，對于整個機電控制系統(tǒng)中的自動控制技術來講，自動控制系統(tǒng)是一個比較完善的應用系統(tǒng)，目前在科學技術領域受到了人們的廣泛關注。因為它可以有效地把各個子系統(tǒng)聯合起來，完成設定的工作任務，這也是自動控制系統(tǒng)中的主要技術。自動控制系統(tǒng)這一理論主要是由傳統(tǒng)控制理論和現代控制理論相互結合而產生的新理論。傳統(tǒng)控制理論主要是利用數學工具，計算傳遞函數，利用相關數據分析研究變量的線性變化。這些也在控制系統(tǒng)中得以體現。而現代控制理論主要是以線性代數為數學工具，并在傳統(tǒng)的線性代數基礎上發(fā)生了一系列變化，首先線性代數主要是以矩陣及集合作為分析數據的依據，其次求解的狀態(tài)方程會在矩陣中表示出來，再構建相關的數據模型即可?，F代控制理論的主要優(yōu)點是可以尋找出最優(yōu)的控制系統(tǒng)、適應控制及隨機控制，控制目的也比較明確。
2 機電一體化設計構想
我國機械制造業(yè)在世界機械市場占據著巨大的份額，基于此，我國機械制造效率將面臨著嚴峻的考驗。隨著一體化制造理念的產生，機械制造業(yè)隨之也發(fā)生了重大的變革，利用機電一體化可以提高機械制造效率。所謂的機電一體化，最早是由日本人提出的，隨后日本人以機電一體化為理論基礎，研究制造出了功能一體化的機械設備，最具有代表性的一體化設備就是把軟件、電子和裝卸有效地聯合起來，這樣以來將會使得機電設備的功能更加強大。隨著科學技術的不斷發(fā)展，這個新理念也逐漸被各國科學家所認可，同時在此基礎上還對這一理念作出了合理的改進，隨后就形成了現在的機電一體化系統(tǒng)?？萍脊ぷ髡邔C電一體化系統(tǒng)進行的邏輯分析，他們表示目前機電一體化系統(tǒng)具有智能化板塊、模塊化等基本功能，以這些基本功能為根本，隨后再融入一些機械技術和自動化控制技術，這樣以來就可以優(yōu)化機電一體化系統(tǒng)，使得整個自動化控制系統(tǒng)變得更科學、更人性化。在建立機電一體化系統(tǒng)時，工作人員先要對機電一體化系統(tǒng)有一個全面的認識，隨后按照相關的技術分析得出其方案的優(yōu)缺點，再通過各種方案之間的對比選取一個比較合理的方案，確定方案之后還需要經過一段時間的實際應用，不斷完善所選的方案，最后才使用此方案。所建立的新系統(tǒng)能不能滿足工作需求，這還要看這個系統(tǒng)是不是實現了具體的目標，如果沒有完成設定的具體目標那么這個系統(tǒng)還需要完善[2]。
3 機電一體化的設計
3.1 設計構想
目前，我國的產生模式不斷地進行改革，政府部門開始重視科技創(chuàng)新的發(fā)展，機電一體化的設計思想也被人們廣泛應用到綠色化、網絡化及智能化的新興產業(yè)之中，從而代表著“中國創(chuàng)造”的機電一體化系統(tǒng)正在制造出高質量的產品。
3.2 設計方案
機電一體化的設計根本就是設計方案，制定一個科學的設計方案是一項非常困難的事情。其方案的制定人員需要過硬的基礎知識儲備，同時還需要豐富的工作經驗并且還要對機電產品技術、計算機技術、電力電子技術都要有一定的了解。
3.3 機電一體化共性關鍵技術
（1）機械技術。由于機電一體化技術主要是以機械基礎為根本點，主要是根據機械技術的發(fā)展而做改進，因此，機電一體化技術在機械工程領域受到了工作人員的青睞。機電產品的許多功能都是由機械技術所決定，并且與電子技術相結合，從而推動科學技術的發(fā)展[3]。在新的經濟發(fā)展格局下，隨著生產水平的不斷提升，對機械技術的發(fā)展提出了更高的標準。通過機電一體化領域的專家學者進行不斷地探索，我國現代機械發(fā)展水平得到了快速的提升。（2）對于計算機輔助技術來講。計算機輔助技術主要是對機電一體化系統(tǒng)中的信息數據進行全面的分析。主要是使用計算機來完成信息的交換及其數據分析運算。
3.4 產品的設計方法
（1）取代法是一種常見的設計方法，設計者們經常把電子線路取代為機械式控制機構，這是一種機械電子化的產品設計。比如：機械式調速機構和凸輪機構就可以用編程控制器或者微型計算機來代替，還可以替代液壓控制系統(tǒng)、氣動，也可以大體插銷板、撥碼盤、步進開關、時間繼電器等控制器。這樣不但可以使得整個機械結構變得簡單，同時還可以提升產品的質量。按照這種方法所設計出來的產品與傳統(tǒng)方法設計出來的產品結構相似，這種設計方法簡單，可是依舊擺脫不了原產品的缺點，不利于產品的創(chuàng)新。（2）整體法。整體法可以讓生產出來的產品具有不錯的性價比，以便工作人員開發(fā)出更新的產品。當設計者利用整體法設計產品時，首先要把機械部分和電氣部結合在一起，隨后從整體上對改產品進行設計。比如：在電液比例控制系統(tǒng)中，比例電磁鐵和液壓控制閥組成一體化比例閥；當對伺服電動機設計時，定子繞組放置在機床導軌中這些都是采用了整體設計法。（3）組合法。這種方法主要是把產品的標準功能組合成為機電一體系統(tǒng)。比如：當把車床改造為數控車床時，首先購買一套車床數據設備、一套伺服動力系統(tǒng)、一整套位移測量設備及其主軸電機相配合變頻設備，利用這些設備就可以改造出一臺具備自動調速、自動給進，同時還可以完成多種切削的數控機床。利用組合法建立機電一體化，不僅周期很短、質量安全可靠、成本也比較低，而且還便于維修、容易生產。
4 結語
機電控制系統(tǒng)自動化技術是由電子技術、計算機技術等多種科學手段相結合的一體化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的誕生有效的促進了我國生產力的發(fā)展。該文主要介紹了機電控制和自動控制系統(tǒng)，簡要的敘述了機電一體化這個新概念，并以這些為基礎簡要分析了三種機電一體化的設計方法。傳統(tǒng)的機械結構由電子系統(tǒng)代替，這樣以來完全實現了機電一體化、功能及模塊的相互結合，有效的提升了我國機電一體化的發(fā)展水平。
參考文獻
關鍵詞：機電控制系統(tǒng)；自動控制技術；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，不僅需要滿足人們日益多層次的機械需求，更要利用自動化控制系統(tǒng)提高生產效率，基于此，機電一體化應運而生，它能幫助機電企業(yè)擴大生產規(guī)模，在行業(yè)中占據越來越重要的地位。
1 機電控制系統(tǒng)和自動控制技術的概念
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)是指利用計算機設置生產程序，通過控制裝備遠程遙控生產過程，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，它能借助通信領域的力量，遠程監(jiān)控機械生產，工作人員能夠通過微型計算機檢測生產細節(jié)，當生產過程出現問題時，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)生產效率，促進新技術手段和綜合控制系統(tǒng)出現。
1.2 自動控制技術的概念
自動控制技術是指依靠控制裝置和控制器，設定生產工作程序，在沒有人力直接參與的情況下，按照一定生產規(guī)律運作，相對人工控制而言，它具有獨特優(yōu)勢，比如自動控制技術中的硬盤驅動，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)中自動控制技術的應用途徑
隨著科學技術進步，機電控制系統(tǒng)中應用自動控制技術的途徑越來越多，主要集中在以下兩個方面。
2.1 自動控制技術應用于機電控制裝備
自動控制技術核心內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，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，將生產系統(tǒng)聯合成整體，工作人員在監(jiān)控生產過程時，能及時發(fā)現問題并解決，這樣不僅避免了企業(yè)經濟損失，也優(yōu)化了產品質量。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 自動控制技術應用于機電微型計算機
自動化控制技術應用于機電微型計算機，其利用控制裝備建立數學模型，同時在微型計算機的輔助下，控制相關生產程序，它具有三方面的優(yōu)勢，第一方面，從微型計算機生產價值來說，協(xié)調了自動控制和機電規(guī)律之間的關系，促進了單元技術的融和，自動控制技術應用于機電領域以來，產生了巨大的生產價值，提升了產品科技含量，縮短了產品生產周期，同時延長了設備使用周期，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，能較知危險，比如機電生產線中某一生產環(huán)節(jié)出現漏洞，自動控制裝備能立即停止機器運轉，減少企業(yè)經濟損失；第三方面，從機電一體化的角度來說，自動化技術為機電一體化提供了技術基礎，比如傳感檢測等。
3 機電控制系統(tǒng)中一體化設計
機電一體化設計覆蓋的應用領域較廣，主要有機械、電子等，掌握機電一體化加工技術，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、網絡化、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品時，難以將各廠家聯合起來，但是如果將機電一體化設計“模塊化”，制定產品各項標準，研發(fā)新型機電產品，小企業(yè)在這個過程中可以自主尋求合作廠家，擴大生產規(guī)模，提升生產效率。微型化特征是網絡背景下所獨有的，它突破了時間、地域限制，提升了機電一體化的影響力，用先進的微型技術改變了機電領域現狀。
3.1 機電線路中的一體化設計
機電線路中的一體化設計主要體現在電子線路上[4]，在傳統(tǒng)的機電控制中，電子線路與控制裝備隔離，使得在生產設備運轉過程中無法及時了解產品情況，降低了設備使用率，機電一體化后，微型計算機和控制器應用于機電控制系統(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工廠，建立了一體化機電線路后，能快速生產各類產品。
在機電線路中一體化設計優(yōu)化了產品質量，簡化了工作程序和結構，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，發(fā)展企業(yè)模塊經濟。
3.2 機械裝置中的一體化設計
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、生產裝備三者之間的關系，能促進一體化設計，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，加入一體化設計，優(yōu)化機電裝置整體性質。
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計，優(yōu)化產品質量。同時機電企業(yè)要加大人員培養(yǎng)力度，多引進高素質人才，開展多種一體化實踐活動，讓工作人員在團結協(xié)作的氛圍里創(chuàng)新一體化設計，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計
功能模塊中的一體化設計主要是指統(tǒng)籌整個機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術，將每個部分最優(yōu)的機電裝備組合在一起，用控制器協(xié)調各部分之間的關系。
模塊一體化設計需要貫徹“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，這樣也無法提高產品質量和生產效率，所以機電企業(yè)只有根據實際發(fā)展情況，選擇最優(yōu)的機電組合，才能追求最大經濟效益。
4 結束語
綜上所述，機電一體化是機電控制系統(tǒng)和自動化控制技術結合的產物，它能協(xié)調企業(yè)投資和收益之間的關系，提高企業(yè)生產效率，推進智能化進程。企業(yè)要順應時展潮流，大力開發(fā)機電一體化產品，用信息化、自動化帶動企業(yè)經濟模式轉型，從粗獷型經濟轉變?yōu)榧s型經濟，節(jié)約生產成本，提升工作人員素質，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
[1]潘六壽.淺析機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計[J].黑龍江科技信息，2015，1：31.
[2]王亞.機電控制系統(tǒng)的自動控制技術與一體化設計[J].科學大眾（科學教育），2015，3：178.
[3]李安平.機電控制系統(tǒng)自動控制技術與一體化設計[J].科技資訊，2015，19：59+61.
