【摘 要】随着现代科学技术的发展，机械工程中的自动化控制系统也越来越进步。相关工程项目中，通过利用现代化自动化控制的机械工程设备，不仅使工程进度加快，也使工程质量提高，同时也能够节省大部分人力的开销，这对相关工程企业的发展，是十分有利的。但工程项目的不同，自动化控制的工程机械设备，在应用过程中，也会遇到不同的运用问题。因此，对不同问题进行研究，及对机械设备进行改善，也是十分必要的。本文对现代机械工程中自动控制系统的运用问题进行说明，以促进工程机械自动化设备的运用。
【关键词】机械工程；自动控制；系统运用
工程项目中，运用相关机械设备，是必要的建设过程，机械设备的运用不仅能够促进工程项目的快速完工，也能够使工程项目的建设更为有效率。随着现代科学的发展，运用自动化控制的工程机械设备，也变得现实，自动化系统的应用，不仅能加快工程项目的建设，也能够保障工程项目的质量。但不同的工程项目中，工程机械的作用也不会相同，因此，对相关自动控制系统进行改进，即使工程机械更好的应用到工程项目中，也较为重要。
1.机械工程及其重大意义
人类在利用、改造大自然为自身服务时,最初多依靠双手完成各项工作。显然这是不够的,因为人力极其有限,伴随着需求的增加,人们的开拓领域越来越广,仅依靠双手在很多方面都受到限制。各种机械器具便在此背景下出现,并不断更新改进,机械能够完成人们用双手无法完成的事,而且效率和质量更佳。经过千百年的演变,积累了大量经验,机械工程规模扩大,研究愈发深入,应用更为广泛,是各个行业都不可或缺的重要组成部分。直至进入现代社会,机械工程开始引进现代化高新技术,机械装置在精度、质量各方面都进入到全新阶段。如今,中上游宇宙天空、下潜大洋深层,远窥百亿光年、近察细胞分子。此外,机械工程在军事、建筑、农业、生物、医疗、勘探等诸多领域都有着广泛应用。
2.自动控制系统的发展
现代化机械工程的一个明显特点,就是建立有自动控制系统,实现了自动化控制。所谓自动控制系统,即在无人直接参与的情况下,通过对多种高新技术的应用,能够自动完成生产任务,或能够按照设定程序自动操作的控制系统。系统包括控制器、执行机构、被控对象以及变送器4部分,按照控制原理,可分为开环和闭环两种,在社会各方面都有使用。
3改善现代工程机械自动化控制系统
3.1系统功能的设计
当前工程项目在建设过程中，对自动化机械设备的依赖程度也较为高。但机械设备的功能还不够完善，并存在较大的进步空间，因此对工程机械设备的系统进行改善，及优化设计也十分必要。通过对工程机械设备的自动化系统进行改善，不仅能够实现更多功能，也能够加快工程建设的速度。例如，当前，在许多行业的自动化设备领域中，已经利用了人机交互功能、信息实时传递功能等。工程机械自动化设备中，在进行系统的设计过程中，也可以适当的对相关先进技术进行考虑添加。例如，选用人机交互功能，进行工程机械设备的系统设计，其不仅能够使工程机械的自动化设备的功能增加，也能够使人为辅助控制加强，从而加强工程机械的工作效率。此外，相关其它较为先进的科学技术，也可以考虑在工程机械的系统设计中进行添加，如远程控制功能。但目前，工程机械的系统设计中，仍然存在一定的难点，以使工程机械自动化系统的发展受到阻碍，如自动化系统的复杂性，与多样性。
3.2对系统计算机的合理控制
计算机是实现自动控制功能的基础设备,机械工程涉及面较广,不同行业都有与其自身相适应的自控系统。被控对象的用途、功能、体积、参数等因素各有差异,在选择控制功能计算机时,应具体而定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般而言,当被控机械系统的规模较小时,监视控制量为开关量和少量数据信息的模拟量,实现控制要求较为简单,多采用PLC或单片机;当被控机械系统的规模较大,或要处理海量数据信息时,多选择工控机。系统总线是其基础结构,以并行数字通信方式为主,负责控制模板与计算机CPU间的数据传递交换工作。当前应用较多且发展速度最快的系统总线有STD、VME、PC几种;当被控机械系统为多层次、且较复杂时,分布式自动控制系统无疑是最好的选择,它通过分析各级控制对象的特点,分别采用单片机、PLC总线工控机以及微型计算机等来完成不同的功能。在计算机的选择中,除了以上因素,还需考虑具体的指令、字长等。另外,如果设计任务是已经给定的,选结合实际需要制定多种选择方案,经对比后确定最佳方案。
3.3控制软件
软件是支撑自控系统运行的关键,包括两大部分:(1)应用软件。即为满足各种领域,主要是光机电系统的需求而提供的软件。在可构建数学模型的情况下,通常会先建立微分方程,接着建立传递函数或状态空间表达式。为提高系统质量,各项性能指标均能顺利实现,可选择MATLAB进行分析;(2)系统软件。由操作系统、驱动、数据库、诊断系统、网络连接等构成,如Win-dows系列操作平台等。主要负责计算机软硬件的协调,对计算机进行调度维护。随着技术的不断进步,系统软件在今后将更加完善,应用软件也进一步实现标准化,设计出多功能和多参数的软件。
3.4人性化操作界面
人机交流是自动控制系统必须具备的前提条件,且人占据着主导地位,负责系统的操作研发等工作。设计系统的硬件和各种管控程序时,在保证其安全性的同时,还应考虑操作的方便简捷。通过合理设计,确保人的最终决策功能得到最大发挥,使系统能够为人的正确决策提供多种作业辅助手段,同时强调人的特性和限度。科学设计相关接口,如信息接口、物理接口等,以方便系统同执行元件及其他动力源的连接。智能接口在信息处理方面更具优势,是当前研究的重点,而且人性化操作界面也是当前自控系统的重点部分。
3.5现场总线
即安装在现场设备与自控装置之间的一种串行、数字式、多点通信的数据总线。典型的有基金会现场总线FF、控制器局域网CAN、HART等。例如CAN总线广泛应用于机械制造等领域,具有高抗电磁干扰、高错误检出性,可提供较高数据传输速率,进而顺利实现实时控制;目前研究进一步增大CAN总线传输距离,但尚有一些困难问题未能得到解决。
4.结语
综上所述，工程机械的自动化运行，是一套较为完善的系统科学，而自动化运行过程中，自动化的系统功较为重要，其不仅控制着整体运行的轨迹，也能够使运行施工适应工程建设项目的特点。将自动化工程机械设备应用到，工程项目建设中，不仅能够促进工程项目的快速建设，也能够使工程项目的建设更为有质量。但工程机械设备的运用，也受到实际工程项目的不同所限制。因此对工程机械自动化设备的运行问题进程研究，及进行改善，也能够使工程机械的应用更为广泛，并促进工程机械行业的发展。
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论文作者:咸楠,,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
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