機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用

唐獻(xiàn)文

隨著科技的逐漸發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化有了很大的提升，在各個(gè)行業(yè)中機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的范圍也之間的廣泛起來(lái)，顯示出機(jī)械自動(dòng)化的強(qiáng)大優(yōu)點(diǎn)和效益，不斷滿足著人們的生活和生產(chǎn)需求。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用以及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化的發(fā)展提供正確的方向。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械 自動(dòng)化控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)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(dòng)化連續(xù)的生產(chǎn)，從而節(jié)省勞動(dòng)力達(dá)到提高效率的效果。機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)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(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)所在。

1 機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)以及要求

機(jī)械自動(dòng)化通常情況下是在設(shè)備在無(wú)人操作的前提下按照自動(dòng)設(shè)定的程序進(jìn)行工作。機(jī)械自動(dòng)化主要是憑借著機(jī)械的方式實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的自動(dòng)化生產(chǎn)和管理。因此機(jī)械的自動(dòng)化突破了傳統(tǒng)的機(jī)械制造方式以及生產(chǎn)過(guò)程，并且在生產(chǎn)中能夠顯著提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)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(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益。

機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)技術(shù)不僅需要綜合性的技術(shù)，還需要運(yùn)用多門知識(shí)體系，涉及的范圍較廣，且具有較強(qiáng)的復(fù)雜性。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)一般分為五個(gè)部分，首先是傳感單元。傳感單元是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，主要的功能是在機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)中能夠?qū)C(jī)械工作的過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，查看機(jī)械在工作過(guò)程中的運(yùn)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(duì)系統(tǒng)的能量進(jìn)行施加，完成系統(tǒng)的既定目標(biāo)。再次是程序單元。該部分作為系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個(gè)部分和組成內(nèi)容，對(duì)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(dòng)化運(yùn)行提供保障，能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中的結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，能夠?qū)鞲袉卧男畔⑦M(jìn)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(kāi)。最后是制定單元，該部分作為系統(tǒng)的核心部分，通過(guò)分析傳感單元傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)和信息，并進(jìn)行對(duì)比和分析，根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)定發(fā)出指令。

2 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的特征和應(yīng)用

2.1 機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的特征

機(jī)械自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備，存在著自動(dòng)的報(bào)警和停止的功能，這就使得在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)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(dòng)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(jī)械自動(dòng)化在實(shí)際的運(yùn)用中能夠避免人工操作的失誤，提高生產(chǎn)的精確度。通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)工作的狀況，提高生產(chǎn)的效率。

2.2 機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

2.2.1 機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建

機(jī)械自動(dòng)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(duì)其理論進(jìn)行分析和研究，因此通過(guò)數(shù)字表達(dá)式對(duì)機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)輸入輸出變量以及對(duì)變量間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)的分析和描述，能夠設(shè)計(jì)出合理科學(xué)的系統(tǒng)。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)微積分的方程式進(jìn)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(jī)械平移系統(tǒng)示意圖。

該圖中對(duì)質(zhì)塊原來(lái)不動(dòng)的位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)原點(diǎn)，外力作用質(zhì)塊在X軸上移動(dòng)，其中質(zhì)塊運(yùn)動(dòng)的位移坐標(biāo)為x（t）。然后通過(guò)達(dá)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(guò)這一案例能夠看出質(zhì)塊靜平衡位置作為運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)時(shí)，阻尼器的阻尼大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)是相反的。

2.2.2 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的具體應(yīng)用

機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在汽車制造業(yè)運(yùn)用的最為廣泛。汽車制造過(guò)程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應(yīng)用。機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在沖壓車間利用能夠提高工作的效率，壓機(jī)間采用機(jī)械自動(dòng)化裝置進(jìn)行連接，傳遞加工工件，這樣在首臺(tái)壓機(jī)下完成沖壓成形，在通過(guò)機(jī)械手傳遞給下一臺(tái)。在這一過(guò)程中有緊急停止的裝置，能夠?qū)鬟f過(guò)程中的危險(xiǎn)事故進(jìn)行緊急停止。在安全門的防護(hù)裝置上能夠?qū)θ藛T在壓機(jī)內(nèi)的危險(xiǎn)情況進(jìn)行有效的防護(hù)。壓機(jī)部分主要采用的是安全電磁開(kāi)關(guān)鎖，能夠延時(shí)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(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在冷軋生產(chǎn)線和整卷鋼板開(kāi)卷中應(yīng)用能夠?qū)θ藛T的安全進(jìn)行有效的保護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)在各個(gè)行業(yè)中的應(yīng)用有效地推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)化程度，為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展提供了有效的動(dòng)力和長(zhǎng)久的保障，在機(jī)械自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展中將會(huì)更加注重高度的集約化和自動(dòng)化的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

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

2.山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 山東省濟(jì)南市 250061