機械自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用

唐獻文

隨著科技的逐漸發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造和機械自動化有了很大的提升，在各個行業(yè)中機械自動化系統(tǒng)應(yīng)用的范圍也之間的廣泛起來，顯示出機械自動化的強大優(yōu)點和效益，不斷滿足著人們的生活和生產(chǎn)需求。本文通過對機械自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用以及優(yōu)點進行分析，為機械設(shè)計制造以及自動化的發(fā)展提供正確的方向。

【關(guān)鍵詞】機械 自動化控制系統(tǒng) 設(shè)計 應(yīng)用

機械自動化技術(shù)的應(yīng)用在產(chǎn)品的生產(chǎn)中能夠?qū)崿F(xiàn)自動化連續(xù)的生產(chǎn)，從而節(jié)省勞動力達到提高效率的效果。機械自動化在機械制造業(yè)的發(fā)展中起著十分重要的地位和作用，是整個機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢所在。

1 機械自動化的設(shè)計以及要求

機械自動化通常情況下是在設(shè)備在無人操作的前提下按照自動設(shè)定的程序進行工作。機械自動化主要是憑借著機械的方式實現(xiàn)制造過程的自動化生產(chǎn)和管理。因此機械的自動化突破了傳統(tǒng)的機械制造方式以及生產(chǎn)過程，并且在生產(chǎn)中能夠顯著提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，為提高產(chǎn)品的質(zhì)量提供可靠的技術(shù)支撐，給企業(yè)帶來極大的經(jīng)濟效益。

機械自動化的設(shè)計技術(shù)不僅需要綜合性的技術(shù)，還需要運用多門知識體系，涉及的范圍較廣，且具有較強的復(fù)雜性。機械自動化設(shè)計一般分為五個部分，首先是傳感單元。傳感單元是機械自動化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，主要的功能是在機械自動化系統(tǒng)中能夠?qū)C械工作的過程進行有效的監(jiān)測，查看機械在工作過程中的運行狀態(tài)和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統(tǒng)前期重要的組成部分，主要的功能是對系統(tǒng)的能量進行施加，完成系統(tǒng)的既定目標。再次是程序單元。該部分作為系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個部分和組成內(nèi)容，對系統(tǒng)所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元，該部分為系統(tǒng)的的自動化運行提供保障，能夠?qū)ο到y(tǒng)運行中的結(jié)構(gòu)單元進行調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)鞲袉卧男畔⑦M行分析和調(diào)節(jié)，因此控制單元能夠保障系統(tǒng)的順利展開。最后是制定單元，該部分作為系統(tǒng)的核心部分，通過分析傳感單元傳遞過來的信號和信息，并進行對比和分析，根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定發(fā)出指令。

2 機械自動化系統(tǒng)的特征和應(yīng)用

2.1 機械自動化控制系統(tǒng)的特征

機械自動化控制系統(tǒng)的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動化設(shè)備，存在著自動的報警和停止的功能，這就使得在機械自動化生產(chǎn)的過程中一旦發(fā)生任何的安全事故，系統(tǒng)的安全性能大大提升，從而生產(chǎn)提供安全保障。自動化控制系統(tǒng)中采用電子設(shè)備和電子器件，為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。機械自動化在實際的運用中能夠避免人工操作的失誤，提高生產(chǎn)的精確度。通過機械自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測工作的狀況，提高生產(chǎn)的效率。

2.2 機械自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 機械自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)建

機械自動化系統(tǒng)的構(gòu)建主要是建立在數(shù)字模型的基礎(chǔ)上的對其理論進行分析和研究，因此通過數(shù)字表達式對機械自動化控制系統(tǒng)輸入輸出變量以及對變量間的關(guān)系進行詳細的分析和描述，能夠設(shè)計出合理科學的系統(tǒng)。機械自動化控制系統(tǒng)通過微積分的方程式進行構(gòu)建。圖1為質(zhì)塊以及阻尼器和物種彈簧所構(gòu)成的鉛垂方向機械平移系統(tǒng)示意圖。

該圖中對質(zhì)塊原來不動的位置作為運動坐標原點，外力作用質(zhì)塊在X軸上移動，其中質(zhì)塊運動的位移坐標為x（t）。然后通過達朗貝爾原理做出平衡的示意圖，得到微積分的方程式為：

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

通過這一案例能夠看出質(zhì)塊靜平衡位置作為運動坐標時，阻尼器的阻尼大小與相對運動是相反的。

2.2.2 機械自動化系統(tǒng)的具體應(yīng)用

機械自動化控制系統(tǒng)在汽車制造業(yè)運用的最為廣泛。汽車制造過程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應(yīng)用。機械自動化控制系統(tǒng)在沖壓車間利用能夠提高工作的效率，壓機間采用機械自動化裝置進行連接，傳遞加工工件，這樣在首臺壓機下完成沖壓成形，在通過機械手傳遞給下一臺。在這一過程中有緊急停止的裝置，能夠?qū)鬟f過程中的危險事故進行緊急停止。在安全門的防護裝置上能夠?qū)θ藛T在壓機內(nèi)的危險情況進行有效的防護。壓機部分主要采用的是安全電磁開關(guān)鎖，能夠延時鎖定和解鎖的釋放，具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業(yè)中利用機械自動化控制系統(tǒng)在冷軋生產(chǎn)線和整卷鋼板開卷中應(yīng)用能夠?qū)θ藛T的安全進行有效的保護。

3 結(jié)語

機械自動化控制系統(tǒng)在各個行業(yè)中的應(yīng)用有效地推動了產(chǎn)業(yè)的自動化程度，為各個行業(yè)的發(fā)展提供了有效的動力和長久的保障，在機械自動化的未來發(fā)展中將會更加注重高度的集約化和自動化的發(fā)展方向。

參考文獻

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作者單位

1.山東省鄒城市廣信科技開發(fā)有限責任公司 山東省鄒城市 273500

2.山東大學能源與動力工程學院 山東省濟南市 250061