忽视传动效率较高，但在考虑动力源的时候，必须对未的支撑结构（滚动轴承或理想状态下的滑动轴承）计入的传动效率考虑；同时，考虑到负荷的不均匀性、驱动元件的使用寿命、计算的准。对于首次设计的专用设备，确性等，一般所选的动力源要求大于正常计算的20~25% 更要注意。
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现代装备控制，一般均采用微型计算36.
机作为控制核心，控制系统的设计需理论与实践的结合，需要掌握生产过程的工艺要求、被测参数的测量方法、被控对象的动静态特性，还需要有自动控制理论、计算机技术、传感器和信号处理技术、数字电路、接口电路等方面的知识。控制系统如何针对某一项目要求，包括软件和硬件，将控制系统划分成易于实现的多个组成部分，软硬件分配得当、结构简单、可靠性高、易于维护、价格低廉、功能齐全，需要较强的综合运用知识的能力和工程实践经验。同27 / 15
时，功能的实现，可以通过不同的机构实现，而在对这些机构的机械设计要求不同的同时，很多情况下，其控制要求也不一样，相应的技术复杂程度、目标实现成本也不同，作为从事机电一体化装备设计的工程技术人员，同时具备机械设计和控制系统设计方面的知识，是设计出高性能。低成本的装备所必须的（也就是说，从事机械设计的工程技术人员，应该了解关于控制的知识；而从事控制系统设计的工程技术人员，应该了解机械设计或者机构方面的知识，这样才有利于项目方案的设计与项目的完成）。机电装备中，控制系统的功能是：……. 设计控制系统的基本要求是：……
37. 控制系统设计者将根据项目负责人核
准的控制系统设计任务书，在和项目设计小组充分讨论的基础上，进行控制方
案的设计。通过讨论，明确功能和技术要求，项目总体方案设计者提出控制系统设计任务书，并在此基础上，进行控制系统方案 设计。
对表格进行说明38.
控制系统的设计将围绕者控制单元展开，控制单元的确定，与控制系统的可靠性， 经济性及建设的工程量和费用息息相关。
由于各种控制单元各有所长，对于大39.
型机械系统或需要具有管理功能，现场控制环境较为复杂的控制系统，可以考虑集和PC+PLC散控制系统。集散控制系统由层，MC组成硬件系统，系统一般分为3现场控制层和执行层组成，有集中控制层、其主要PC其中集中控制层的控制核心为，27 / 16
功能是基于PC运算速度快、程序调用方便等特点，进行总体和各执行模块的控制模型运算、控制决策和生产线管理、远程监控，可集中显示和操作等，由于PC的抗干扰性较弱，所以一般放置与集中控制室；现场控制层一般以PLC作为
控制单元，利用PLC具备的良好的抗干扰性能和逻辑控制的特点，进行现场的控制，主要功能是通过PLC和PC进行数据交换，对现场单一或少量的执行模块设备进行开关量的控制（个别情况下有简单的模拟量控制）；执行层主要由人机界面和各安装在设备上的执行元件组成，主要功能是参数的人工输入和运动的实现。集散系统解决了对生产系统的集中监视、操作、管理和可靠的分散控制，继承了基于PLC的常规控制和基于计算机的集中控制的优点，克服了常规控制功能单一，精度低，集中控制可靠性差的缺点，在功能、负荷和危险性分散的情况下，实现了管理、操作和显示的高度集中，提高了控制的可靠性。
图示为茶叶加工生产线的集散控制系40. 台主要用于生产线的（1统图，由两台PC台主要用于视频系统的控控制与管理，1台球机4、11台人机界面和制），7台PLC组成，所有控制单元和装备根据设备本身、232和可靠性要求，分别利用工业以太网、总线构建成一个网络进行通讯和、483485远程监控制，可以实现对生产线的总体近/控、生产线各模块的分散控制、视频故障报警、参数管理（数据图表的自动生成）存储 输出等功能。/
，4142 采用集散控制系统的黄山毛峰生产线。 ，43. 36例：播放，
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只有协调好机和电两个方面，才有可44.
能设计出好的机电装备，所以在总体方案设计中，机电的结合非常重要。机电结合充分考虑机械与控制 1. 的基本原则是：系统在制造和完善过程中，周期和成本间的关系，根据经验，在一般机电装备的研发过程中，机械制造周期和费用远大于控在进行项目的完善过程中，同时，制系统，而控制系统的完善，费用大，机械方案的修改涉及原设备的拆装和零件的加工，周期长，大量的还是软件的修改，费用较低，时间较短，因此，合理的机械方案，可以大大缩短功能精度要求高的装备，采用先进的控制技术；功能的2. 制造周期和降低研发成本； 控制精度直接和所采用的控制技术相关，采用先进的控制技术，可以获得较高的功能控制精度，当然，控制系统的硬件费用也较高，但合理的机电方案，可以通过简化机构，测量、轨迹轮廓和模拟量控制等应当采用先进的控制技 3. 达到合理的综合成本目标；术；点位和运动轨迹控制，则综合考虑实现的难易程度、使用场合和制造成本等因素，确定采用机构或控制的方法实现，轮廓控制，具有连续运动位置精度要求，一般采用数控系统较多，相对于开关量控制而言，模拟量的控制，往往和控制算法结合，因此需要采用先进的控制技术，而点位和单一的运动轨迹控制，可以通过传感器和机构实现，所机械系统设计方案要为控制方案的实现打4. 以要根据控制精度和实现成本综合考虑； 下基础，这个问题在生产线的设计中尤为重要，采用先进的自动控制技术实现对装备的控制，需要加装大量的传感器和对装备的运动、位置进行调整，所以在机械设计中，需 要考虑传感器的安装位置、运动和位置调整的执行元件和机构等。
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在将功能元功能实现方案集成为总体46.
方案的过程中，关键是对各功能方案的技术经济分析，考虑功能实现程度、可靠性、加工周期和成本，同时要兼顾实现方案的集成性（如其他功能方案是连续加工，而本功能方案为不可连续加工，本功能方案 。的集成性较差） 方案评价
2.4
任何一个方案，只有通过评价，并确47.
认是可行的，才能实施。评价内容包括技术评价、经济评价和风险评价。其中技术评价主要考察方案的技术可行性，并在多个方案中进行优选；经济评价主要对方案的实现成本进行分析，一则考虑成本是否可以接受，二则通过成本的组成，考虑在方案实施过程中，成本控制点；风险评价是预测方案实施过程中存在的技术、经济和管理的风险，提出规避措施，保证方案的顺利实施。这里介绍进行技术和经济评价的最简 单的方法。 技术评价方法：
机械工程项目总体方案设计
