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關(guān)于細談組件及模塊化機械設計在自動(dòng)化技術(shù)中的實(shí)際運用研究論文
1 前言
自動(dòng)化技術(shù)是融合多種學(xué)科進(jìn)行發(fā)展和綜合性學(xué)科專(zhuān)業(yè)，以計算機技術(shù)和信息技術(shù)為主要內容。伴隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)進(jìn)行了機械設計技術(shù)的融合，從而使得傳統機械設備的技術(shù)水平得以突破。但就目前來(lái)看，為了進(jìn)行工作效率的提高，多數行業(yè)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足于機械設備的自動(dòng)化控制。所以，相關(guān)單位和人員有必要對組件及模塊化機械設計在自動(dòng)化技術(shù)中的實(shí)際運用問(wèn)題進(jìn)行研究，以便促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，并滿(mǎn)足行業(yè)的發(fā)展需要。
2 在自動(dòng)化技術(shù)中運用組件及模塊化機械設計的意義
在自動(dòng)化技術(shù)中進(jìn)行組件及模塊化機械設計的運用，主要有兩方面的意義。一方面，進(jìn)行組件及模塊化機械設計的運用，可以滿(mǎn)足用戶(hù)對自動(dòng)化控制系統的開(kāi)放性需求。在利用自動(dòng)化控制系統進(jìn)行工作的過(guò)程中，不同的總線(xiàn)平臺需要進(jìn)行數據的交換和處理。而在這種情況下，互通性較差的設備將被淘汰，而具有統一控制模式的系統將被用戶(hù)受接受。所以，進(jìn)行組件及模塊化機械設計的運用，可以使自動(dòng)化控制系統具備一定的開(kāi)放性，以便用戶(hù)更好的進(jìn)行自動(dòng)化控制系統的應用，并進(jìn)行工程成本效率的提高。另一方面，進(jìn)行組件及模塊化機械設計的運用，可以滿(mǎn)足自動(dòng)化控制系統向模塊化和標準化發(fā)展的需求。在進(jìn)行工藝流程的組合運行時(shí)，需要對物理接口與數據傳遞形式間的差異進(jìn)行協(xié)調。但是，由于目前尚沒(méi)有模塊和期間能夠實(shí)現不同系統間的通信協(xié)議轉換，所以導致了系統的工作量的增加。而利用組件及模塊機械設計的運用，則可以進(jìn)行自動(dòng)化系統的模塊化數據的簡(jiǎn)單交互，以便實(shí)現系統即插即用，從而提高體系的使用效率。
3 組件技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)
3.1 系統集成的實(shí)現
組件技術(shù)的運用，需要進(jìn)行標準化總線(xiàn)技術(shù)的借助，以便進(jìn)行組件間的靈活配置通信關(guān)系的實(shí)現。而建立在組件技術(shù)的基礎之上，設備控制的自動(dòng)化思路則可以得到擴展，從而進(jìn)行基于生產(chǎn)過(guò)程的多設備、多進(jìn)程控制模式的實(shí)現。而作為一種橫向集成，該種集成工作的實(shí)現不需要依靠編程來(lái)實(shí)現。而縱向集成的實(shí)現，則需要進(jìn)行TIA 系統結構的利用，以便進(jìn)行高速網(wǎng)絡(luò )系統的構建。在進(jìn)行該網(wǎng)絡(luò )構建時(shí)，可以路由為系統交互節點(diǎn)，以便進(jìn)行現場(chǎng)控制總線(xiàn)與工藝以太網(wǎng)數據的交互，從而使系統的速度得到最大限度的提升。此外，管理節點(diǎn)可以直接接收采集與產(chǎn)生的信號，而現場(chǎng)也可以直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理層指令的接收。所以，縱向集成的實(shí)現，可以進(jìn)行海量信息傳遞需求管理模式的實(shí)現，以便進(jìn)行管控一體化的實(shí)現。
3.2“積木”模式的實(shí)現
作為組件技術(shù)的突出特性，可組合性可以滿(mǎn)足用戶(hù)長(cháng)期進(jìn)行重復運作的應用軟件應用的需求。而該種模式被稱(chēng)之為“積木”模式，被廣泛應用在自動(dòng)化控制系統中。為了使不同組件供應商可以進(jìn)行數據的自由交換，需要進(jìn)行相關(guān)的具備一定開(kāi)放性的信息通信協(xié)議的制定。而在組件技術(shù)的自動(dòng)化控制下，則可以進(jìn)行模塊化應用的實(shí)現。而該種模塊的使用較為簡(jiǎn)便，只需要與電源相連接。
4 組件及模塊化機械設計在自動(dòng)化技術(shù)中的實(shí)際運用
4.1 在設計文件方面的運用
一般的情況下，機械設計需要進(jìn)行數量龐大的數據與文件的納入。所以，設計人員只有做好文件和數據的協(xié)調工作，才能較好的完成機械產(chǎn)品的設計工作。但就目前來(lái)看，多數設計人員一味關(guān)注產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)問(wèn)題，卻忽視了將組件設計與模塊相結合的問(wèn)題，于是導致了組件設計與模塊的應用遭受了限制。而為了進(jìn)行組件設計中的自動(dòng)化與模塊化的結合，則可以將設計劃分成多個(gè)模塊，并且為其進(jìn)行相應接口的設置。而這樣一來(lái)，這些接口與模塊就形成了組合，以便設計人員采用組件形式進(jìn)行組合的整合。此外，在實(shí)踐工作中，為了進(jìn)行模塊化應用水平的提高，在堅持傳統理念開(kāi)展作用的基礎之上，設計人員還應該做好模塊化的改造工作，從而使設計內容與實(shí)踐內容良好的結合起來(lái)。而設計文件是設計人員經(jīng)驗的累積，所以設計人員需要對設計文件進(jìn)行模塊化的改造，以便為后續設計打下良好的基礎。而設計文化的模塊化設計，就是將設計組件結合起來(lái)，從而在需要時(shí)進(jìn)行提取。
4.2 模塊化的步驟
在自動(dòng)化技術(shù)中進(jìn)行模塊化機械設計的運用時(shí)，要按照一定的步驟來(lái)進(jìn)行。首先，設計人員應該遵循高層模塊依賴(lài)于低層模塊和抽象層次依賴(lài)于具體層次的思路和方法進(jìn)行設計。在設計的過(guò)程中，設計人員需要按照這一設計思路進(jìn)行產(chǎn)品模塊的劃分。而在運用組件技術(shù)的基礎之上，則可以使多個(gè)模塊都具有連接接口，從而使不同模塊可以進(jìn)行組合的完成。其次，在完成模塊的劃分后，則可以根據劃分情況進(jìn)行工作與設計重點(diǎn)的調整。一方面，需要考慮產(chǎn)品生命周期的各個(gè)環(huán)節的工作，使其生產(chǎn)流程與使用流程得到結合。另一方面，要進(jìn)行組件自動(dòng)化技術(shù)的運用，以便將組件自動(dòng)化與生產(chǎn)相結合，從而將設計成果在生產(chǎn)中應用。此外，應該保證模塊具有二元性。而所謂的二元性，就是保證模塊具有標準的連接接口和輸出輸入接口，并且具有相對獨立的功能的同時(shí)，也具有相應的組合能力�？傊�，在進(jìn)行模塊化的設計時(shí)，首先要使模塊對應的零件的功能性得到保證，然后還要進(jìn)行系統結構歸屬性的保證。
5 結論
總而言之，組件技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)的結合，既可以在組件設計中進(jìn)行應用，也可以在機械設計中進(jìn)行應用。從本文的研究來(lái)看，組件技術(shù)的應用，使得自動(dòng)化系統的模塊化設計理論得以簡(jiǎn)化。而在自動(dòng)化技術(shù)中充分進(jìn)行組件及模塊化機械設計技術(shù)的應用，則為機械設計及與機械設計有關(guān)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了新的發(fā)展方向。在進(jìn)行組件自動(dòng)化思路借助下，可以使組件轉化成模塊，以便進(jìn)行“積木”模式的機械設計方式的采用，達成模塊化設計的目標。
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