機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制研究

李書(shū)航

【摘 ?要】隨著我國(guó)現(xiàn)代化技術(shù)建設(shè)步伐不斷加快，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了良好的應(yīng)用。隨著電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展，大型機(jī)械已經(jīng)成為了當(dāng)下電氣自動(dòng)化發(fā)展中不可或缺的組成部分，但是人工操作與發(fā)展方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的機(jī)械操作需求，加快引入與應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，助力大型機(jī)械電氣自動(dòng)化操作與控制是當(dāng)下電氣自動(dòng)化發(fā)展的重點(diǎn)。本文就機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制展開(kāi)探討。

【關(guān)鍵詞】電氣;自動(dòng)化;技術(shù);機(jī)械

引言

機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)的推廣給生產(chǎn)帶來(lái)了一定的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，也逐漸暴露中很多的問(wèn)題。

1電氣自動(dòng)化控制技術(shù)概述

1.1設(shè)計(jì)理念

根據(jù)設(shè)計(jì)理念，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在應(yīng)用中可以實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)監(jiān)測(cè)、集中監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的功能，設(shè)計(jì)理念具體體現(xiàn)如下：（1）集中監(jiān)測(cè)中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠通過(guò)一個(gè)處理器完成整個(gè)控制，控制過(guò)程靈活、簡(jiǎn)便，具有較強(qiáng)的可維護(hù)性和運(yùn)行便捷性。（2）在總線(xiàn)監(jiān)測(cè)中，控制功能呈現(xiàn)出集中性，有助于高效完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。將該技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，以上設(shè)計(jì)理念都呈現(xiàn)出了較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。因此在實(shí)際構(gòu)建該技術(shù)的整體框架時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體的應(yīng)用環(huán)境和需求，不斷完善設(shè)計(jì)方案。

1.2特點(diǎn)

（1）盡管信息量小，但是在準(zhǔn)確性和速度方面呈現(xiàn)出較高的優(yōu)勢(shì)。（2）反應(yīng)速度較快，能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行信號(hào)傳遞，更能夠?qū)崿F(xiàn)兼容遠(yuǎn)程操縱。（3）控制過(guò)程上，僅需要較短的時(shí)間且效率較高。（4）能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和控制。

2機(jī)械電氣自動(dòng)化發(fā)展的現(xiàn)狀

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，各種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備也開(kāi)始應(yīng)用到我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中，這也就帶動(dòng)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展。在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中也逐漸開(kāi)始使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大的提高了生產(chǎn)的效率，但在應(yīng)用的過(guò)程中也產(chǎn)生了一系列的問(wèn)題。由于我國(guó)目前的技術(shù)水平同發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距，技術(shù)水平還比較落后。大部分工業(yè)盡管已經(jīng)開(kāi)始使用機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)，但計(jì)算機(jī)管理控制應(yīng)用水平較低，機(jī)械設(shè)備的軟硬件設(shè)施性能還有待完善，具體表現(xiàn)在實(shí)用性和可靠性方面的缺失。因此，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化還有待進(jìn)一步的提升。

3機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制應(yīng)用

隨著新型電子設(shè)施被廣泛應(yīng)用，對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行修改與合理性評(píng)價(jià)也變得尤為重要。高效率、高斬波率的斬波器進(jìn)入運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，有利于對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以及推理。提高行程控制并逐漸讓產(chǎn)品得到統(tǒng)一，在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能。增強(qiáng)自動(dòng)化進(jìn)程，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。（1）為了保障生產(chǎn)效率與安全，每個(gè)環(huán)節(jié)都要及時(shí)地對(duì)建立的模型進(jìn)行仔細(xì)分析。在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，使用人工智能技術(shù)。讓電機(jī)以橫向布置的形式呈現(xiàn)并增加裝機(jī)容量，為機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制工作提供保障?？刂萍夹g(shù)以計(jì)算機(jī)作為核心技術(shù)，要求設(shè)計(jì)人員要有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。用戶(hù)需求直接影響電氣自動(dòng)化發(fā)展，因此多以交流提升為主，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以及推理。信息技術(shù)直接影響電氣自動(dòng)化，引進(jìn)SCR-D數(shù)字型控制機(jī)，采用簡(jiǎn)化系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。當(dāng)信息技術(shù)穿透到執(zhí)行器、傳感器、儀表與控制器中后，在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí)針對(duì)多種故障進(jìn)行診斷以及工況監(jiān)測(cè)，以提高系統(tǒng)可靠性。（2）目前電氣自動(dòng)化正向著多樣化方向發(fā)展，裕度設(shè)計(jì)和可維修設(shè)計(jì)也變得尤為重要。很多企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，從而不斷提高工作效益。在機(jī)械電氣自動(dòng)化中，滿(mǎn)足自動(dòng)化程度高等基本要求。在高可靠性、大功率的機(jī)電一體化技術(shù)中，應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域的具體情況進(jìn)行選擇。讓生產(chǎn)更加集中，營(yíng)造一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境。根據(jù)養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行維護(hù)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化設(shè)備中。加強(qiáng)對(duì)配網(wǎng)工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)入下一步。進(jìn)而讓單產(chǎn)轉(zhuǎn)變成高效高產(chǎn)，從而更好地了解工作狀態(tài)。保障維護(hù)工作，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣自動(dòng)化技術(shù)與控制整體質(zhì)量管理的重要措施之一。（3）從我國(guó)目前的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用狀況來(lái)看，不同的自動(dòng)化技術(shù)模式存在著不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)涉及學(xué)科多、復(fù)雜性強(qiáng)的綜合性技術(shù)，具有投資少且費(fèi)用低的特點(diǎn)。人類(lèi)對(duì)機(jī)械電氣的依賴(lài)程度日益增加，用戶(hù)需求直接影響電氣自動(dòng)化發(fā)展。與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、電子學(xué)、系統(tǒng)工程等密切相關(guān)，所涉及的面廣且施工環(huán)境復(fù)雜。在機(jī)械設(shè)施投入運(yùn)營(yíng)后，還需加強(qiáng)對(duì)工程施工區(qū)域的調(diào)查、勘察、勘測(cè)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍應(yīng)用的同時(shí)，工程還需要依據(jù)工作進(jìn)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。在機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)中具有良好的靈活性，有助于進(jìn)一步加快機(jī)械電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。正在被更多的用戶(hù)使用，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)機(jī)械裝備的完善和發(fā)展。

4 PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)在大型機(jī)械中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1應(yīng)用于門(mén)式起重機(jī)

在門(mén)式起重機(jī)中應(yīng)用PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以確保起重機(jī)在頻繁使用過(guò)程中依舊保持比較高的靈敏性，避免操作失靈而影響實(shí)際使用的效果。在實(shí)際操作門(mén)式起重機(jī)的過(guò)程中，相應(yīng)的操作人員可以基于主令控制器操作，對(duì)PLC輸入和PLC輸出外接端口、過(guò)流和過(guò)壓電路、聯(lián)鎖電路等進(jìn)行控制。在PLC輸出端輸出的為24V直流信號(hào)時(shí)，就表明此時(shí)門(mén)式起重機(jī)保持正常運(yùn)行狀態(tài)下所對(duì)應(yīng)的PLC外圍輸出信號(hào)狀態(tài)，之后基于此來(lái)對(duì)小型化繼電器內(nèi)部的裝置線(xiàn)圈中進(jìn)行合理驅(qū)動(dòng)，同時(shí)接觸器線(xiàn)圈在實(shí)際運(yùn)行期間的小型繼電器上會(huì)相應(yīng)地被觸動(dòng)，進(jìn)而會(huì)隨之啟動(dòng)設(shè)備內(nèi)部的各種運(yùn)作機(jī)構(gòu)，確保他們處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，這樣就可以借助PLC電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用來(lái)對(duì)門(mén)式起重機(jī)的運(yùn)作進(jìn)行有效控制。

4.2應(yīng)用于膠帶運(yùn)輸機(jī)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是傳統(tǒng)膠帶運(yùn)輸機(jī)的主要特點(diǎn)，分布式控制結(jié)構(gòu)是其典型結(jié)構(gòu)，在這一系統(tǒng)內(nèi)部，現(xiàn)場(chǎng)控制裝置、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置以及控制站等為現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的3個(gè)主要內(nèi)容，而現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視屏、操作員裝置、監(jiān)控中心以及服務(wù)器裝置等多個(gè)部分共同構(gòu)成了運(yùn)輸機(jī)電氣自動(dòng)化的集中控制系統(tǒng)，通常需要在中央控制室中設(shè)置集中控制器，在TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，可以促使交互、數(shù)據(jù)通訊工作在控制站與集中控制裝置之間實(shí)現(xiàn)，在這一過(guò)程中，離不開(kāi)一個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò)媒介，即以太網(wǎng)。要想實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)交互過(guò)程，設(shè)備處于具體的運(yùn)行狀態(tài)中時(shí)，如果數(shù)據(jù)通訊同集中控制裝置之間擁有>1200m的交互距離，此時(shí)二者之間的連接不僅需要對(duì)以太網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)還必須增設(shè)中繼器，以構(gòu)建更加良好的數(shù)據(jù)交互結(jié)果。

4.3應(yīng)用于集裝箱橋式起重機(jī)

集裝箱橋式起重機(jī)中的電氣系統(tǒng)不僅分布的范圍較為廣泛，而且數(shù)據(jù)呈現(xiàn)交互性的特點(diǎn)。將PLC技術(shù)應(yīng)用到該系統(tǒng)中，可以使系統(tǒng)更加完善，有助于實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)設(shè)備的高效性。在集裝箱橋式起重機(jī)電氣自動(dòng)化技術(shù)中應(yīng)用PLC技術(shù)，可以保證PLC數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性并對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障問(wèn)題進(jìn)行合理的分析，技術(shù)人員可根據(jù)這一分析，加強(qiáng)在日常工作中的故障排查，提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部輸出重要的參數(shù)，使PLC有效存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)信息，為技術(shù)輸出奠定良好的基礎(chǔ)。PLC技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，形成準(zhǔn)確、完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提升控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和操作人員的高效性。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)械模式也需隨之改變，對(duì)工業(yè)發(fā)展、國(guó)家進(jìn)步具有重要作用。機(jī)械設(shè)備向智能化、專(zhuān)業(yè)化、節(jié)約化過(guò)渡和轉(zhuǎn)變，自動(dòng)化技術(shù)也逐步向功能多元化、集成化方向發(fā)展。同時(shí)也帶動(dòng)新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與自動(dòng)化技術(shù)緊密相連。與此同時(shí)，各種現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，在規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)極大地減少人力勞動(dòng)。

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（作者單位：齊齊哈爾工程學(xué)院機(jī)電工程系）