機電設(shè)計包含哪些內(nèi)容和方法(機電設(shè)計課程)

桂林鋼結(jié)構(gòu)施工工程 2周前 ( 11-23 16:57 ) 6631 搶沙發(fā)

今天給各位分享機電設(shè)計包含哪些內(nèi)容和方法的知識，其中也會對機電設(shè)計課程進行解釋，如果能碰巧解決你現(xiàn)在面臨的問題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開始吧！，本文目錄一覽：，1、，機電設(shè)計是什么？，4、，機電工程包括哪些內(nèi)容?，5、，建筑上機電包含哪些項目？

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本文目錄一覽：

1、機電設(shè)計是什么？
2、酒店機電系統(tǒng)設(shè)計都包括什么內(nèi)容？
3、機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計都有哪些內(nèi)容方法？
4、機電工程包括哪些內(nèi)容?
5、建筑上機電包含哪些項目？

機電設(shè)計是什么？

《機電設(shè)計》是《電力技術(shù)標準匯編》（水電水利與新能源部分第9冊機電設(shè)計），匯編了關(guān)于水電廠機電設(shè)計方面的所有現(xiàn)行標準，內(nèi)容涉及水電廠機電設(shè)計技術(shù)的各個方面。

為了適應(yīng)電力企業(yè)安全文明生產(chǎn)和創(chuàng)一流工作，加強電力行業(yè)技術(shù)標準管理，促進電力技術(shù)標準的全面實施，提高電力生產(chǎn)的安全運行和經(jīng)濟運行，以滿足各級電力企業(yè)人員對成套標準的需求，國家經(jīng)貿(mào)委電公司和中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化中心組織編制了《電力技術(shù)標準匯編》，分綜合部分（2冊）、火電部分（10冊）、水電水利與新能源部分（13冊）、電氣部分（15冊）共四部分40冊，主要收集了截止2002年6月底國家和部委頒布的國家標準、行業(yè)標準等1400個標準、規(guī)定和規(guī)程，共約5000萬字。

如水電廠水力機械及其輔助設(shè)備、電氣（一次、二次、開關(guān)、接地）、計算機監(jiān)控、通信、自動化、保護、通風(fēng)采暖、照明、水情自動測報等系統(tǒng)的設(shè)計。

本書可作為全國各網(wǎng)省電力公司，水力發(fā)電廠，水電勘測設(shè)計、規(guī)劃、施工、科研、教學(xué)單位，電力試驗研究院，電力設(shè)計院等有關(guān)單位的技術(shù)人員、領(lǐng)導(dǎo)干部和科技管理人員的必備標準工具書，也可作為電力工程相關(guān)專業(yè)人員和師生的參考工具書。

酒店機電系統(tǒng)設(shè)計都包括什么內(nèi)容？

具體包括：電梯自動化及通風(fēng)系統(tǒng)、消防自動噴淋系統(tǒng)、強電、弱電（電視、電話、寬帶）、供暖機組、供水系統(tǒng)機組、通風(fēng)空調(diào)機組系統(tǒng)、其他酒店機電系統(tǒng)設(shè)計主要有:強弱電系統(tǒng),空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng),電梯和電動傳輸系統(tǒng),安防系統(tǒng),門禁系統(tǒng),消防監(jiān)控系統(tǒng),無線尋呼系統(tǒng),廚房設(shè)備和其他配套.

機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計都有哪些內(nèi)容方法？

機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計：

一、機電一體化系統(tǒng)開發(fā)的設(shè)計思想

機電一體化的優(yōu)勢，在于它吸收了各相關(guān)學(xué)科之長并加以綜合運用而取得整體優(yōu)化效果，因此在機電一體化系統(tǒng)開發(fā)的過程中，要特別強調(diào)技術(shù)融合，學(xué)科交叉的作用。機電一體化系統(tǒng)開發(fā)是一項多級別、多單元組成的系統(tǒng)工程。把系統(tǒng)的各單元有機的結(jié)合成系統(tǒng)后，各單元的功能不僅相互疊加，而且相互輔助、相互促進、相互提高，使整體的功能大于各單元功能的簡單的和，即“整體大于部分的和”。當然，如果設(shè)計不當，由于各單元的差異性，在組成系統(tǒng)后會導(dǎo)致單元間的矛盾和摩擦，出現(xiàn)內(nèi)耗，內(nèi)耗過大，則可能出現(xiàn)整體小于部分之和的情況，從而失去了一體化的優(yōu)勢。因此，在開發(fā)的過程中，一方面要求設(shè)計機械系統(tǒng)時，應(yīng)選擇與控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)相匹配的機械系統(tǒng)參數(shù)；同時也要求設(shè)計控制系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)機械系統(tǒng)的固有結(jié)構(gòu)參數(shù)來選擇和確定電氣參數(shù)。綜合應(yīng)用機械技術(shù)和微電子技術(shù)，使二者密切結(jié)合、相互協(xié)調(diào)、相互補充，充分體現(xiàn)機電一體化的優(yōu)越性。

二、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法

擬定機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方案的方法有取代法、整體設(shè)計法和組合法。

1、取代法

這種方法是用電氣控制取代原傳統(tǒng)中機械控制機構(gòu)。這種方法是改造傳統(tǒng)機械產(chǎn)品和開發(fā)新型產(chǎn)品常用的方法。如用電氣調(diào)速控制系統(tǒng)取代機械式變速機構(gòu)，用可編程序控制器或微型計算機來取代機械凸輪控制機構(gòu)、插銷板、步進開關(guān)、繼電器等，以彌補機械技術(shù)的不足，這種方法不但能大大簡化機械結(jié)構(gòu)，而且還可以提高系統(tǒng)的性能和質(zhì)量。這種方法的缺點是跳不出原系統(tǒng)的框架，不利于開拓思路，尤其在開發(fā)全新的產(chǎn)品時更具有局限性。

2、整體設(shè)計法

這種方法主要用于全新產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā)。在設(shè)計時完全從系統(tǒng)的整體目標考慮各子系統(tǒng)的設(shè)計，所以接口簡單，甚至可能互融一體。例如，某些激光打印機的激光掃描鏡，其轉(zhuǎn)軸就是電動機的轉(zhuǎn)子軸，這是執(zhí)行元件與運動機構(gòu)結(jié)合的一個例子。在大規(guī)模集成電路和微機不斷普及的今天，隨著精密機械技術(shù)的發(fā)展，完全能夠設(shè)計出將執(zhí)行元件、運動機構(gòu)、檢測傳感器、控制與機體等要素有機地融為一體的機電一體化新產(chǎn)品。

3、組合法

這種方法就是選用各種標準模塊，像積木那樣組合成各種機電一體化系統(tǒng)。例如，設(shè)計數(shù)控機床時可以從系統(tǒng)整體的角度選擇工業(yè)系列產(chǎn)品，諸如數(shù)控單元、伺服驅(qū)動單元、位置傳感檢測單元、主軸調(diào)速單元以及各種機械標準件或單元等，然后進行接口設(shè)計，將各單元有機的結(jié)合起來融為一體。在開發(fā)機電一體化系統(tǒng)時，利用此方法可以縮短設(shè)計與研制周期、節(jié)約工裝設(shè)備費用，有利于生產(chǎn)管理、使用和維修。

三、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容

在機電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)中控制系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容可歸結(jié)為：確定系統(tǒng)整體控制方案、確定控制算法、選擇微型計算機、進行系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計，以及系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)。

1、確定系統(tǒng)整體控制方案

(1)確定控制任務(wù)

在設(shè)計系統(tǒng)以前，必須對控制對象的工作過程進行深入的調(diào)查、分析和熟悉，并明確實際應(yīng)用中的具體要求，按機械與電子功能劃分方案確定系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，然后用控制流程圖或其他適當形式描述控制過程和任務(wù)，寫成設(shè)計任務(wù)說明書，作為整個控制系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。

(2)構(gòu)思控制系統(tǒng)的整體方案

1)確定系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)形式是開環(huán)還是閉環(huán)控制。

2)采用閉環(huán)控制時應(yīng)考慮檢測傳感器的選擇和所要求精度級別，并考慮機構(gòu)安裝、使用環(huán)境等問題。

3)選擇執(zhí)行元件是電動、氣動還是液壓或其他，根據(jù)控制對象具體要求，比較方案的優(yōu)缺點，擇優(yōu)而用。

4)明確微機在系統(tǒng)中的作用：是設(shè)定值計算、直接控制還是數(shù)據(jù)處理和應(yīng)具備的功能，需要哪些輸入／輸出通道和配置哪些外圍設(shè)備等。最后，畫出系統(tǒng)組成的原理框圖和附加說明，作為進一步設(shè)計的基礎(chǔ)，并初步估算成本。

2、建立數(shù)學(xué)模型確定控制方法

建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型是個復(fù)雜過程，也是一個試探的過程，需要反復(fù)權(quán)衡。

1)根據(jù)已初步確定的控制系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)，采用合適的控制理論方法建立和組成各環(huán)節(jié)以及整個系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型表達形式。通過靜、動特性計算，為計算機進行運算處理提供依據(jù)。

2)根據(jù)不同的控制對象和不同的控制性能指標要求，選擇不同的控制算法。對過程控制設(shè)備的直接數(shù)字控制系統(tǒng)常用PID調(diào)節(jié)的控制算法；在位置數(shù)字隨動系統(tǒng)中常用實現(xiàn)最少拍控制的控制算法；機床數(shù)字控制中常使用逐點比較法、數(shù)字積分法和數(shù)據(jù)采樣法的控制算法。另外，還有多種最優(yōu)控制的控制算法、隨機控制和自適應(yīng)控制的控制算法等供選擇。

3)當控制系統(tǒng)較復(fù)雜時，控制算法也比較復(fù)雜，為設(shè)計、調(diào)試方便，可忽略小的非線性、小延時等因素的影響，將控制算法作某些合理的簡化。利用計算機系統(tǒng)仿真技術(shù)，逐步將控制算法完善，直到獲得最好的控制效果。

總之，控制算法的確定是一個反復(fù)修正與試驗的漸進過程。

3、選擇微型計算機

對于微機所承擔(dān)的任務(wù)給定以后，完成同一任務(wù)的微機方案有多種。一般以既能完成給定任務(wù)(應(yīng)包括處理確定的控制算法)、又能充分發(fā)揮選用微機的功能、再留有一定功能余量為原則來選擇。

從控制生產(chǎn)機械或生產(chǎn)過程要求出發(fā)，微型機應(yīng)滿足以下要求：

(1)有較完善的中斷系統(tǒng)

對于控制用計算機，實時控制功能是一大特點。它包含系統(tǒng)正常運行時的實時控制能力和發(fā)生故障時緊急處理的能力。這種處理和控制一般都采用中斷控制方式，即CPU及時接收終端請求、暫停原來執(zhí)行程序，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，待中斷處理完畢，再返回繼續(xù)執(zhí)行原程序。

在選用與CPU相應(yīng)的接口芯片時也應(yīng)有中斷工作方式，以保證控制系統(tǒng)能滿足生產(chǎn)中提出的各種要求。對于比較復(fù)雜的控制，要考慮采用實時操作系統(tǒng)。

(2)足夠的存儲容量

由于微型機內(nèi)存容量有限，當內(nèi)存容量不足以存放程序和數(shù)據(jù)時，應(yīng)擴充內(nèi)存，或配備適當?shù)耐獯鎯ζ?如硬磁盤等)。

(3)完備的輸入／輸出通道

輸入輸出通道是系統(tǒng)外部過程和微機交換信息的通道。根據(jù)實際需要有開關(guān)量輸入／輸出通道、模擬量輸入／輸出通道、數(shù)字量輸入／輸出通道和實現(xiàn)快速、批量交換信息的直接數(shù)據(jù)通道。通道的操作方式有串行、并行以及隨機選擇與按某種預(yù)訂順序進行工作等。

(4)微處理器芯片的選擇

這一選擇的實質(zhì)就是確定能滿足控制功能要求的微處理器的字長、速度和指令系統(tǒng)。這三者是相互依存的。一般選擇：

1)對通常的順序控制、程序控制可選用1位微處理器；

2)對計算量小、計算精度和速度要求不高的系統(tǒng)可選用4位微處理器，如計算器、家用電器控制及簡易控制等；

3)對計算精度要求較高、處理速度較快的系統(tǒng)可選用8位微處理器，如經(jīng)濟型的線切割機床、普通機床的控制和溫度控制等；

4)對要求計算精度高、處理速度快的系統(tǒng)統(tǒng)可選用16位或32位微處理器，甚至采用精簡指令集運算的芯片RIRC或多CPU，如控制算法復(fù)雜的生產(chǎn)過程控制，要求高速運行的機床控制，特別是大量的數(shù)據(jù)處理等。

(5)系統(tǒng)總線的選擇

微型計算機主要由若干塊印制電路板(按功能模塊設(shè)計、制造)構(gòu)成。各塊板之間的連接，當然是通過印制板的插座之間的連線來實現(xiàn)的。通常，為了給使用和維護帶來方便，希望插座之間的連線具有通用性——一個系統(tǒng)中的各塊印制板可插在任一插座上。同時，也是為了各廠家生產(chǎn)的電路板具有通用性、互換性，就要對插座及連線訂個標準。這就是系統(tǒng)總線選擇的由來。

目前支持微型計算機系統(tǒng)機構(gòu)的總線有：STD Bus支持8位和16位字長；Multi Bus工型可支持16位字長，Ⅱ型可支持32位字長；S-100 Bus可支持16位字長；VERSA Bus可支持32位字長，以及VME bus可支持32位字長等。生產(chǎn)廠家為這類總線提供各種型號規(guī)格的OEM(初始設(shè)備制造)產(chǎn)品，包括主模塊和從模塊，由用戶任意選配。

4、系統(tǒng)總體設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計主要是依據(jù)上述控制方案、設(shè)計所要求和選用的微機類型，對系統(tǒng)進行具體的設(shè)計。其設(shè)計可分為硬件的接口設(shè)計和軟件設(shè)計兩大類型。

在對系統(tǒng)總體設(shè)計時，一個最重要的問題是如何解決微機、被控對象和操作者這三者之間可靠地適時進行信息交換的通道和分時控制的時序安排。也就是綜合考慮用硬件配置和軟件措施解決系統(tǒng)運行的次序安排，以保證系統(tǒng)有條不紊地運行。

(1)接口設(shè)計

對于一種產(chǎn)品(或系統(tǒng))，其各部件之間，各子系統(tǒng)之間往往需要傳遞動力、運動、命令或信息，這都是通過各種接口來實現(xiàn)的。機械本體各部件之間、執(zhí)行元件與執(zhí)行機構(gòu)之間、檢測傳感元件與執(zhí)行機構(gòu)之間通常是機械接口；電子電路模塊相互之間的信號傳送接口、控制器與檢測傳感元件之問的轉(zhuǎn)換接口、控制器與執(zhí)行元件之間的轉(zhuǎn)換接口通常是電氣接口。

機電一體化產(chǎn)品的內(nèi)外接口實際上就是一種進行物質(zhì)、能量和信息交換的界面，它具有存儲、轉(zhuǎn)換和服務(wù)功能。按功能可以將接口劃分為以下3種：

1)零接口。不需進行任何轉(zhuǎn)換，把具有結(jié)合關(guān)系的兩部分直接連接起來稱為零接口，如連接管、電纜、接線柱和剛性聯(lián)軸節(jié)等。

2)普通轉(zhuǎn)換接口。在具有結(jié)合關(guān)系的兩部分之間存在能量或信息的轉(zhuǎn)換，但不含微處理器的接口為普通轉(zhuǎn)換接口。如減速器、變壓器、電磁離合器、放大器、光電耦合器、A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器等。

3)智能轉(zhuǎn)換接口。它是一種含有微處理器的轉(zhuǎn)換接口，具有可編程的特點，因而能夠自動改變接口條件，如由微處理器編程的8255A，8279，PIO等。

目前，大部分硬件接口和軟件接口都已標準化或正在逐步標準化。對于硬件接口，在設(shè)計時可以根據(jù)需要選擇適當?shù)慕涌冢倥浜辖涌诰帉懴鄳?yīng)的程序。

(2)操作控制臺設(shè)計

微機控制系統(tǒng)必須便于人機聯(lián)系，通常都要設(shè)計一個現(xiàn)場操作人員使用的控制臺。這個控制臺一般不能用微機所帶的鍵盤代替。原因是現(xiàn)場操作人員需要的是簡單、明了、安全的操作面板，以實現(xiàn)對機器的操作。所以，要求操作控制臺應(yīng)有以下功能：

1)有一組或幾組數(shù)據(jù)輸入鍵(數(shù)字鍵或撥碼開關(guān)等)，用于輸入或更新給定值、修改控制器參數(shù)或其他必要的數(shù)據(jù)。

2)有一組或幾組功能鍵或轉(zhuǎn)換開關(guān)，用于轉(zhuǎn)換工作方式，啟動、停止系統(tǒng)或完成某種指定功能。

3)有一個顯示裝置或顯示屏，用于顯示各種運行狀態(tài)、參數(shù)及故障指示等?？刂婆_上應(yīng)該有一個“緊急停止”按鈕，用于有緊急事故時停止系統(tǒng)運行，轉(zhuǎn)入故障處理。

應(yīng)當明確指出，控制臺上每一種信號都與系統(tǒng)的運行狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計時，必須明確這些轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、鍵盤、顯示器和故障指示燈的作用和意義，仔細設(shè)計控制臺的硬件及其相應(yīng)的管理程序，使設(shè)計的操作控制臺既能方便操作又保證安全可靠，即使操作失誤也不會引起嚴重后果。

(3)微型計算機控制系統(tǒng)的電源設(shè)計

微機控制系統(tǒng)中的電源，根據(jù)需要可以有不同的類型(直流和交流)和規(guī)格(電壓和功率)。按照使用情況，對性能的要求也不盡相同，在設(shè)計過程中應(yīng)按實際要求合理選用調(diào)試，并控制電壓變動。電源本身要具有過壓、短路、過載保護和熱保護，否則將會造成不可彌補的損失。

(4)整機的安裝、聯(lián)接設(shè)計

這是一種整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。微機控制系統(tǒng)安裝既包括了與被控對象的聯(lián)接安排，也考慮了主機本身的安裝聯(lián)接問題。其設(shè)計原則應(yīng)該是安裝、聯(lián)接的可靠性和使用、裝配、維護的方便性。

1)安裝、聯(lián)接結(jié)構(gòu)具有防震性，即印制電路板、接插件和元器件包括電纜等應(yīng)牢固地安裝在同一個機殼上，不因振動而松動。

2)采用標準或?qū)Ｓ?、制造質(zhì)量好的防松接插件，以保證接觸可靠而又使用、維護方便。

3)布線結(jié)構(gòu)要合理，能防止相互間的電磁耦合干擾。一定要使信號線和功率線進行隔離，分別走線。對模擬信號更要注意走線的長短和屏蔽，如走線太長，需要考慮進行信號增強等措施。

4)正確安裝安全地線、信號地線、屏蔽地線以及功率地線和強電地線，最終要進行地線連接。地線要采用一點接地型，即把信號地線、功率地線、被控對象地線(安全地)等連接到公共接地點。而總的公共接地點必須與大地接觸良好，一般接地電阻要小于(4～7)Ω。

(5)軟件設(shè)計

對于選定的微機控制系統(tǒng)，其微機本身已有一定的軟件支持，一般這些軟件要求用戶了解其使用方法和基本原理。如果把微型計算機專門為某一控制領(lǐng)域而設(shè)計成專用的控制計算機，用戶就需要利用計算機的指令系統(tǒng)和相應(yīng)的開發(fā)系統(tǒng)來設(shè)計系統(tǒng)軟件，即控制軟件、管理軟件、診斷軟件等。這些系統(tǒng)軟件的設(shè)計要求更有專用性和針對性。

在微機控制中，其軟件任務(wù)大體可以分為數(shù)據(jù)處理和過程控制兩大基本類型。數(shù)據(jù)處理主要包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標度變換，以及數(shù)值計算等等。過程控制主要是使微機按照一定控制算法進行計算，然后進行輸出去控制生產(chǎn)。

5、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

微機控制系統(tǒng)設(shè)計完成后，硬件電路要進行制作、安裝及試驗，并進行連續(xù)烤機運行。軟件各模塊要在微機上分別進行調(diào)試，使其正確無誤，然后存盤。上述工作完成后，就可將硬件與軟件組合起來進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的模擬試驗，正確無誤后，進行現(xiàn)場實驗，直到正式運行。在這個階段，最重要的是仔細設(shè)計模擬調(diào)試的方法與步驟，以及所用的測試手段。

此外，在現(xiàn)場試驗前，要仔細檢查接線，無誤后才能進行現(xiàn)場調(diào)試?，F(xiàn)場調(diào)試的步驟根據(jù)不同對象要仔細考慮。首先要把涉及的自動保護項目進行實驗，確認有效后才可進入功能、參數(shù)等項目的試驗。

機電工程包括哪些內(nèi)容?

機電工程包括電氣工程技術(shù)、自動控制與儀表、給排水、機械設(shè)備安裝、容器機電設(shè)計包含哪些內(nèi)容和方法的安裝、供熱通風(fēng)與空調(diào)工程、建筑智能化工程、消防工程、設(shè)備及管道防腐蝕與絕熱技術(shù)等。

機電工程專業(yè)所必須的有機械制圖機電設(shè)計包含哪些內(nèi)容和方法，工程力學(xué)，機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓傳動、機械制造基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、計算機應(yīng)用、現(xiàn)代企業(yè)管理等基礎(chǔ)理論和基本知識，具有數(shù)控加工與編程、單片機應(yīng)用、機電設(shè)備測試、維護、安裝的應(yīng)用能力。

拓展資料

機電工程專業(yè)培養(yǎng)具有必備基礎(chǔ)理論知識、專門知識和較強的從事本專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H工作的能力，適應(yīng)生產(chǎn)建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的，德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高級應(yīng)用型、技術(shù)型人才。

掌握機電工程專業(yè)所必須的機械制圖，工程力學(xué)，機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓傳動、機械制造基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)、計算機應(yīng)用、現(xiàn)代企業(yè)管理等基礎(chǔ)理論和基本知識，具有數(shù)控加工與編程、單片機應(yīng)用、機電設(shè)備測試、維護、安裝的應(yīng)用能力，具有分析、解決本專業(yè)一般工程實踐問題的基本能力。

參考資料：百度百科-機電工程專業(yè)