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關(guān)于細(xì)談組件及模塊化機(jī)械設(shè)計在自動化技術(shù)中的實(shí)際運(yùn)用研究論文
1 前言
自動化技術(shù)是融合多種學(xué)科進(jìn)行發(fā)展和綜合性學(xué)科專業(yè)，以計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)為主要內(nèi)容。伴隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)進(jìn)行了機(jī)械設(shè)計技術(shù)的融合，從而使得傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平得以突破。但就目前來看，為了進(jìn)行工作效率的提高，多數(shù)行業(yè)已經(jīng)無法滿足于機(jī)械設(shè)備的自動化控制。所以，相關(guān)單位和人員有必要對組件及模塊化機(jī)械設(shè)計在自動化技術(shù)中的實(shí)際運(yùn)用問題進(jìn)行研究，以便促進(jìn)自動化技術(shù)的發(fā)展，并滿足行業(yè)的發(fā)展需要。
2 在自動化技術(shù)中運(yùn)用組件及模塊化機(jī)械設(shè)計的意義
在自動化技術(shù)中進(jìn)行組件及模塊化機(jī)械設(shè)計的運(yùn)用，主要有兩方面的意義。一方面，進(jìn)行組件及模塊化機(jī)械設(shè)計的運(yùn)用，可以滿足用戶對自動化控制系統(tǒng)的開放性需求。在利用自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行工作的過程中，不同的總線平臺需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和處理。而在這種情況下，互通性較差的設(shè)備將被淘汰，而具有統(tǒng)一控制模式的系統(tǒng)將被用戶受接受。所以，進(jìn)行組件及模塊化機(jī)械設(shè)計的運(yùn)用，可以使自動化控制系統(tǒng)具備一定的開放性，以便用戶更好的進(jìn)行自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)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(jī)械設(shè)計的運(yùn)用，可以滿足自動化控制系統(tǒng)向模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的需求。在進(jìn)行工藝流程的組合運(yùn)行時，需要對物理接口與數(shù)據(jù)傳遞形式間的差異進(jìn)行協(xié)調(diào)。但是，由于目前尚沒有模塊和期間能夠?qū)崿F(xiàn)不同系統(tǒng)間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，所以導(dǎo)致了系統(tǒng)的工作量的增加。而利用組件及模塊機(jī)械設(shè)計的運(yùn)用，則可以進(jìn)行自動化系統(tǒng)的模塊化數(shù)據(jù)的簡單交互，以便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)即插即用，從而提高體系的使用效率。
3 組件技術(shù)與自動化技術(shù)
3.1 系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)
組件技術(shù)的運(yùn)用，需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化總線技術(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(xiàn)。而建立在組件技術(shù)的基礎(chǔ)之上，設(shè)備控制的自動化思路則可以得到擴(kuò)展，從而進(jìn)行基于生產(chǎn)過程的多設(shè)備、多進(jìn)程控制模式的實(shí)現(xiàn)。而作為一種橫向集成，該種集成工作的實(shí)現(xiàn)不需要依靠編程來實(shí)現(xiàn)。而縱向集成的實(shí)現(xiàn)，則需要進(jìn)行TIA 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的利用，以便進(jìn)行高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建。在進(jìn)行該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時，可以路由為系統(tǒng)交互節(jié)點(diǎn)，以便進(jìn)行現(xiàn)場控制總線與工藝以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的交互，從而使系統(tǒng)的速度得到最大限度的提升。此外，管理節(jié)點(diǎn)可以直接接收采集與產(chǎn)生的信號，而現(xiàn)場也可以直接通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理層指令的接收。所以，縱向集成的實(shí)現(xiàn)，可以進(jìn)行海量信息傳遞需求管理模式的實(shí)現(xiàn)，以便進(jìn)行管控一體化的實(shí)現(xiàn)。
3.2“積木”模式的實(shí)現(xiàn)
作為組件技術(shù)的突出特性，可組合性可以滿足用戶長期進(jìn)行重復(fù)運(yùn)作的應(yīng)用軟件應(yīng)用的需求。而該種模式被稱之為“積木”模式，被廣泛應(yīng)用在自動化控制系統(tǒng)中。為了使不同組件供應(yīng)商可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的自由交換，需要進(jìn)行相關(guān)的具備一定開放性的信息通信協(xié)議的制定。而在組件技術(shù)的自動化控制下，則可以進(jìn)行模塊化應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。而該種模塊的使用較為簡便，只需要與電源相連接。
4 組件及模塊化機(jī)械設(shè)計在自動化技術(shù)中的實(shí)際運(yùn)用
4.1 在設(shè)計文件方面的運(yùn)用
一般的情況下，機(jī)械設(shè)計需要進(jìn)行數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)與文件的納入。所以，設(shè)計人員只有做好文件和數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)工作，才能較好的完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計工作。但就目前來看，多數(shù)設(shè)計人員一味關(guān)注產(chǎn)品的開發(fā)問題，卻忽視了將組件設(shè)計與模塊相結(jié)合的問題，于是導(dǎo)致了組件設(shè)計與模塊的應(yīng)用遭受了限制。而為了進(jìn)行組件設(shè)計中的自動化與模塊化的結(jié)合，則可以將設(shè)計劃分成多個模塊，并且為其進(jìn)行相應(yīng)接口的設(shè)置。而這樣一來，這些接口與模塊就形成了組合，以便設(shè)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(yīng)用水平的提高，在堅持傳統(tǒng)理念開展作用的基礎(chǔ)之上，設(shè)計人員還應(yīng)該做好模塊化的改造工作，從而使設(shè)計內(nèi)容與實(shí)踐內(nèi)容良好的結(jié)合起來。而設(shè)計文件是設(shè)計人員經(jīng)驗(yàn)的累積，所以設(shè)計人員需要對設(shè)計文件進(jìn)行模塊化的改造，以便為后續(xù)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。而設(shè)計文化的模塊化設(shè)計，就是將設(shè)計組件結(jié)合起來，從而在需要時進(jìn)行提取。
4.2 模塊化的步驟
在自動化技術(shù)中進(jìn)行模塊化機(jī)械設(shè)計的運(yùn)用時，要按照一定的步驟來進(jìn)行。首先，設(shè)計人員應(yīng)該遵循高層模塊依賴于低層模塊和抽象層次依賴于具體層次的思路和方法進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要按照這一設(shè)計思路進(jìn)行產(chǎn)品模塊的劃分。而在運(yùn)用組件技術(shù)的基礎(chǔ)之上，則可以使多個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(jù)劃分情況進(jìn)行工作與設(shè)計重點(diǎn)的調(diào)整。一方面，需要考慮產(chǎn)品生命周期的各個環(huán)節(jié)的工作，使其生產(chǎn)流程與使用流程得到結(jié)合。另一方面，要進(jìn)行組件自動化技術(shù)的運(yùn)用，以便將組件自動化與生產(chǎn)相結(jié)合，從而將設(shè)計成果在生產(chǎn)中應(yīng)用。此外，應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的連接接口和輸出輸入接口，并且具有相對獨(dú)立的功能的同時，也具有相應(yīng)的組合能力。總之，在進(jìn)行模塊化的設(shè)計時，首先要使模塊對應(yīng)的零件的功能性得到保證，然后還要進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)歸屬性的保證。
5 結(jié)論
總而言之，組件技術(shù)與自動化控制技術(shù)的結(jié)合，既可以在組件設(shè)計中進(jìn)行應(yīng)用，也可以在機(jī)械設(shè)計中進(jìn)行應(yīng)用。從本文的研究來看，組件技術(shù)的應(yīng)用，使得自動化系統(tǒng)的模塊化設(shè)計理論得以簡化。而在自動化技術(shù)中充分進(jìn)行組件及模塊化機(jī)械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，則為機(jī)械設(shè)計及與機(jī)械設(shè)計有關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)提供了新的發(fā)展方向。在進(jìn)行組件自動化思路借助下，可以使組件轉(zhuǎn)化成模塊，以便進(jìn)行“積木”模式的機(jī)械設(shè)計方式的采用，達(dá)成模塊化設(shè)計的目標(biāo)。
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