机械自动控制技术现状与未来发展趋势论文_梁晓莹

机械自动控制技术现状与未来发展趋势论文_梁晓莹

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摘要:机械自动控制技术和工业形成了高新技术产业和高端产业扩展的根基,也是最基础的设备,各个国家在发展通讯产业、生物、航天、基建等高端工业,都普遍利用机械自动控制技术来增强制造效率和层次,增强在市场上的适配程度以及竞争能力。本文首先对机械自动控制技术加以概述,并在此基础上,剖析了机械自动控制技术的发展现状与发展趋势。

关键词:机械自动控制技术;应用现状;发展趋势

机械自动控制技术的应用有着其自身的优势,在这一技术的应用下,能大大降低劳动的强度,从整体上提高工作效率以及节约能源等。机械自动控制技术的应用也是未来发展的重要趋势。通过从理论层面对机械自动控制技术研究分析,就能对其理论进行丰富。

1机械自动控制技术应用现状

依照我国经济发展的水平以及我国重点建设工程的实际要求,建造研究“高、精、尖”的重大机械自动控制系统装备,突破外国的技术封锁和限制,自主掌握相关的关键技术,打造出中国机械自动控制系统机床领军品牌,提升市场份额,是整体增强我国机械自动控制技术行业竞争力的重点问题。同时机械自动控制技术也是目前在制造业领域最关键的技术之一。

我国在机械自动控制技术方面的研究进行的相对较晚,伴随着计算机技术的持续进步,以往的传统制造业早已无法满足经济发展的需求,也跟不上时代的脚步。机械自动控制技术作为一项集高新技术于一身的技术手段受到越来越多的重视。当今的机械自动控制技术逐渐朝着通用型的趋势发展,例如系统逐渐变小、变得轻便,能够在工作的时候自动修正参数。在网络技术逐渐成熟的当前,未来能够通过机床联网的方式来将中央集中控制展开加工操作变为可能。

2 机械自动控制的关键技术

2.1 PCC技术

可编程计算机控制器技术(PCC)是一种基于 PLC 和 IPC 结合形成的全新机械自动控制技术,从其实际应用表现出来的性能来看,PCC 集合了PLC 和IPC 二者的优点,表现出较高的可靠性、扩展性以及计算处理能力。相较于以往传统的 PLC 而言,在计算处理能力方面得到大幅度提升,在实时性和开放性上有更大的提升。现代机械设备在运转的过程中常常存在多个不同的项目部分,而且这些不同的项目部分在功能上存在着较大的差异,为实现对不同项目部分的统一性管理,可将 PCC 技术应用于其中。通过 PCC技术为不同项目部分设置对应的模块,通过对模块单独编程,以保证机械设备运行满足实际功能需要。同时在运行的过程中各模块之间会产生出大量的运行数据,这些数据统一传输到 PCC 的 cpu中,经过计算处理后实现整体的协调控制,从而保证机械设备不同项目部分能够高效并行运转,满足实际运行所需。

2.2 运动控制卡技术

运动控制卡技术在具体的功能上主要包括:脉冲输出、数字输入/输入等。该技术在运用的过程中,会根据设置的编程程度发出连续的脉冲串,而在控制上主要通过改变发出脉冲的频率和数量来实现,通过控制脉冲频率可实现对电机运转速度的调节,通过控制脉冲发出的数量可实现对电机位置的调节,再加上脉冲计数功能,可以准确的反馈机器所在的位置,然后对运动过程中产生的误差做出调整,使其在控制上保持较高的精度。该项技术在运用上表现出较高的开放性,也因此适用于许多类型的机械设备,从目前应用现状来看,国外对该项技术应用更为普遍,而国内在这方面发展较晚,所生产制造的产品性能与国外还存在加到的差距。

2.3 直线电机驱动技术

在以往的机床进给系统中,主要采用的是旋转电动机传动方式,在这种传动方式中存在着较多的中间传动环节,也因此在控制上影响到响应速度、控制精度等。而在直线电机驱动技术中,将原来传动过程中的中间环节省去,将传动链长度缩短为零,也因此该项技术被称之为“零传动”技术。从直线电机驱动技术的实际使用情况来看,其主要表现出以下一些优势:高响应性、高灵敏性、高精度、传动刚度高、行程长度不受限制、效率高、噪音低。在实际发展中也正因为该项技术表现出较多的优势,在国外机床行业发展中得到非常高的关注。

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3 机械自动控制技术的具体应用

3.1 装载机中的机械自动控制技术

一般情况下,装载机的自动控制技术是由电源、微电子控制器、传感器和电磁比例阀组成。这样一整套系统使得装载机的配置达到了最佳状态,能够很好地按照规定程序完成作业,操作简单,机动性强。时装载机中的位置传感器就会介入,在工作人员对机械进行操作时,传感器就会根据工作人员的指令自动停止在设定的位置,自动选择和切换指令下达的位置,最终完成指令要求,安全、可靠、精准。

3.2 起重机中的机械自动控制技术

起重机的自动控制可以由很多种办法来实现,例如在起重机上配备自动控制变速箱、装备反力传感系统等都可以实现起重机的自动控制。其中装有电子微速控制器的起重机能够完成高精度的起重作业。起重机的电子监控系统由显示器、中央演算器和其他多种传感器组成,在工作过程中,吊装物的重量、臂展的长度、起重臂的斜度、吊钩升起的高度等等都可以以数字的方式显示在显示器上,方便工作人员了解起重器的状态,便于操作。

4 机械自动控制技术的发展趋势

4.1 数字化

机械自动控制技术会向着数字化的趋势发展,这是通过将计算机技术以及制造技术和网络技术等进行综合应用的发展方向。机械制造企业的发展就需要有先进技术作为支持,生产中的各种图形以及数据等信息,都是数字形式呈现,通过网络技术的传递才能提高信息的分析处理能力。数字化的发展目标实现,就能从整体上提高机械自动控制的程度,最终实现优势互补的发展效果。

4.2 虚拟化

机械自动控制技术的发展会逐渐向着虚拟化方向迈进,虚拟技术的应用是未来技术应用的重点,电子计算机技术以及网络通讯技术的应用不断成熟,在对电子计算机技术的应用下,能实现模拟操作大量工作,并借助网络技术将信息数据实施传递,这样就能实现虚拟的操作交流,这将会进一步促进机械自动化控制的能力和水平。

4.3 网络互联化

机械自动控制技术的发展中,网络化以及微型化的目标实现也比较重要。长时期中的自动控制技术在工业领域中应用比较挂号规范,自动控制技术的应用主要是为了生产机械设备零部件等提供可靠的控制设备。科学技术的发展是相互联系的,各领域间的发展也都是相互关联的,所以自动控制技术在未来的发展过程中,和机械领域进行结合就会实现网络化的发展目标,自动控制技术的系统应用在网络技术的支持下,就能有效提高系统应用的整体质量水平,能有助于促进自动控制的整体质量。

4.4 先进技术应用综合化

机械自动控制技术的集成化发展方向也是未来的重要趋势,机械自动控制技术的实际应用过程中,要能从多方面加强重视,保障机械自动控制的整体质量水平提高。这就必然要应用到诸多的技术,将计算机就技术以及电子技术和网络技术等等进行综合应用,就能够提高机械自动控制系统的性能,从而保障系统控制的力度。当前机械自动控制系统当中对智能系统以及模糊控制系统和专家系统的应用已经成为现实,这些技术的应用过程中,就对自动控制系统的整体上进行了优化,保障了机械自动控制技术的良好发展。

5 结语

机械自动控制技术是推动工业化脚步的关键,其发展步伐必须加快。在发展机械自动控制技术的过程中要注重传感检测技术、信息处理技术、信息输入输出接口技术、电源技术和机械技术的发展,以局部的进展促进整体的发展,为工业的发展奠定坚实基础。因此,一定要重视机械自动控制技术的发展,让机械自动控制技术成为现代机械技术的主流,为国家做出更大的贡献。

参考文献:

[1]周同亮.生产运行电力系统中电气自动化技术的应用[J].科学技术创新,2019(05)

[2]陈晶炜,柴燕.电力系统自动化控制中的智能技术应用及其优势研究[J].现代工业经济和信息化,2019,9(01)

[3]刘炳新.工程机械液压控制技术的研究进展与展望[J].南方农机,2018,49(09)

论文作者:梁晓莹

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/10

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