智能化技术在机械工程自动化中的应用研究论文_张作林1,张川2

智能化技术在机械工程自动化中的应用研究论文_张作林1,张川2

1四川省广安爱众新能源技术开发有限公司 四川省广安市 638000广安市广安区住房和城乡建设局 四川省广安市 638000

摘要:机械工程自动化可以被定义为在没有人工协助的情况下执行过程或程序的技术。一些机械工程已经完全实现自动化。机械自动化通过各种方式实现,包括液压、气动、电气、电子设备和计算机,通常组合使用。近年来,智能化技术在机械工程自动化中的应用日益广泛。

关键词:智能化技术;机械工程自动化;应用

引言

目前,自动化技术随着科学技术水平的不断提高已经得到了快速发展。自动化技术从一定程度上反映着机械工程的发展情况,将自动化技术应用到机械工程的企业推广中,能够大大提高工作效率。自动化技术的不断发展也是迎接智能化机械制造到来的重要技术条件。如今,已经慢慢的将智能化应用到机械工程中去,结果是成本降低,效率变高,效益更好。相信在时代的推动下,智能化的机械工程在不久的将来就会实现。

1机械工程自动化技术概况及其应用现状

机械工程自动化中的自动化技术是一项结合了控制学、系统工程、计算机技术等多门学科的综合性技术,其主要操作方式是通过电子计算机的控制和管理来实现。此外,自动化技术具有相当庞大的理论和应用体系,其最终的目的是提高工作质量和工作效率,同时最大化地节约人力、物力资源,最终提高企业整体的生产效益。因此,大力推动自动化技术在机械工程生产中的广泛应用是十分有必要的。如果自动化技术应用得当,将使得机械工程在运作中表现出极大的优势,帮助企业取得较高的经济效益。但是,调查发现,目前我国的自动化技术在机械工程中的应用水平较低,实际应用状况还存在许多诸如信息管理效率不高、发展水平偏低、高端技术人才队伍比较稀缺等突出的问题。所以,在经济发展的背景下,要努力从根源上来改善我国机械工程自动化现状,从而找到属于我们自己的推动机械工程自动化水平不断提高的发展之路。

2智能化技术在机械工程自动化当中的具体应用

2.1开环和闭环(反馈)控制

在机械自动化中主要有两种智能控制回路:开环控制和闭环(反馈)控制。在开环控制中,来自控制器的控制动作独立于“过程输出”(或“受控过程变量”)。一个很好的例子就是一个集中供热锅炉,只有定时器才能控制,因此不管建筑物的温度如何,热量都会持续一段时间。(控制动作是锅炉的开启/关闭,过程输出是建筑物温度)。在闭环控制中,来自控制器的控制动作取决于过程输出。在锅炉类比的情况下,这将包括用于监测建筑物温度的恒温器,并由此反馈信号以确保控制器将建筑物维持在恒温器上设定的温度。闭环控制器因此具有反馈回路,该回路确保控制器施加控制动作以给出与“参考输入”或“设定点”相同的过程输出。为此,闭环控制器也被称为反馈控制器。

2.2顺序控制和逻辑顺序或系统状态控制

顺序控制可以是固定顺序,也可以是逻辑顺序,根据不同的系统状态执行不同的操作。状态指的是系统使用或顺序情景中可能出现的各种情况。一个例子是电梯,它根据系统状态使用逻辑来响应其状态和操作员输入来执行某些操作。例如,如果操作员按下地板n按钮,则系统将根据电梯是停止还是移动、上升或下降,或者门是打开还是关闭以及其他情况而作出响应。顺序控制的早期发展是继电器逻辑,通过该继电器逻辑,电气继电器接合启动或中断设备电源的电气触点。继电器在开发用于控制其他设备之前首先用于电报网络,例如在启动和停止工业级电动机或开关电磁阀时。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用继电器进行控制可以实现事件驱动的控制,即响应外部事件,可以按顺序触发操作。这些响应比刚性单序列凸轮定时器更灵活。更复杂的例子涉及维护安全顺序的设备,如摆动桥控制装置,其中需要在桥可移动之前释放锁栓,并且在安全门已经关闭之前不能释放锁栓。在一些工厂中,继电器、凸轮计时器和鼓音序器的总数可以达到数百甚至数千。需要早期的编程技术和语言来使这种系统易于管理,其中第一个是梯形逻辑,其中互连继电器的图表与梯子的梯级相似。称为可编程逻辑控制器的特殊计算机后来被设计成用单个更容易重新编程的单元代替这些硬件集合。在典型的硬接线电动机启动和停止电路(称为控制电路)中,通过按动启动一对继电器的“启动”或“运行”按钮来启动电动机。“锁定”继电器锁定触点,使按钮释放时控制电路保持通电。(启动按钮是一个常开触点,停止按钮是常闭触点。)另一个继电器激励一个开关,该开关为主电源电路中引发电机启动开关的设备供电(三组工作电源触点)。大型电机使用高电压,使得速度在制造和断开接触方面非常重要。启动电路中的“锁定”触点和电机的主电源触点通过其各自的电磁铁保持接合,直到按下“停止”或“关闭”按钮,从而断开继电器中的锁定。通常互锁被添加到控制电路。定时器,限位开关和电眼是控制电路中的其他常见元素。电磁阀广泛用于压缩空气或液压流体,用于驱动机械部件上的执行器。虽然电机用于提供连续的旋转运动,但是对于间歇性地为机械部件创建有限范围的运动(例如移动各种机械臂、打开或关闭阀门、提升重压辊、向压力机施加压力),致动器通常是更好的选择。

2.3计算机控制

计算机可以执行顺序控制和反馈控制,通常单台计算机都可以在工业应用中使用。可编程逻辑控制器(PLC)是一种专用微处理器,它取代了许多硬件组件,如继电器逻辑类型系统中使用的定时器和鼓定序器。通用过程控制计算机已经越来越多地取代了独立控制器,而单台计算机能够执行数百个控制器的操作。

过程控制计算机可以处理来自PLC,仪表和控制器网络的数据,以实现许多单个变量的典型(如PID)控制,或者在某些情况下,可以使用多个输入和数学操作实现复杂的控制算法。

自动柜员机(ATM)的控制是交互过程的一个例子,其中计算机将基于从联网数据库中检索的信息对用户选择执行逻辑推导的响应。ATM过程与其他在线交易过程相似。不同的逻辑回应称为情景。这些过程通常是借助用例和流程图来设计的,这些用例和流程图指导了软件代码的编写。

3机械工程智能化的发展趋势

3.1网络智能化

在互联网+的时代号角下,机械设备已经不可避免的要与互联网接轨,而信息化,网络智能化就成为了优化企业,优化生产流程的最好的工具。当一个产线进入网络时代,进入智能化时代,企业之间各个部门的配合与沟通极为重要。智能化的管理,不仅能方便企业内部的信息沟通,也能方便对机器的管理,更能直观有效的看出生产流程的各个部分,哪个部分容易出现问题,哪个部分需要进一步的管理,哪个部分不能匹配整个的生产节奏,哪个部分需要更新换代。总之,网络智能化在企业管理,产线流程中都起着不可替代的作用。

3.2人工智能化

人工智能化的机械设备,就如电影里所展现的超级电脑,能够自主的根据数据探索市场,对比同类产品对顾客的吸引能力,对比产品的不同及特点,给产品注入新的活力。这些,纵使我们之前有市场分析,有市场调查。但是,他们所做到的,人工智能都能实现,并且能够实现超越,得到更为准确,更为科学的数据,并进行准确的数据测评。此外,自主生产也作为重要的领域被人们开发,其更能实现摆脱人力的约束,减少人力的消耗,只要控制者在总控制室进行控制,就能够进行一整套的作业流程。一旦设定程序,无需控制,只注意系统对故障的报警就可以了。

结语

智能化技术进一步促进了机械工程自动化的发展。将智能化技术融入到机械工程自动化当中,能够进一步完善产品性能,优化生产流程,提高管理效能,从而提升整体生产质量、效率,带来更大的经济效益。

参考文献

[1]张晓勇.机械制造中智能化技术的发展及其应用[J].南方农机,2017,48(22):98-99.

[2]赵宇.基于智能化的机械自动化发展趋势探究[J].科技经济导刊,2017(28):56-57.

论文作者:张作林1,张川2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/23

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