自動化工藝在機械運轉設備中的運用研究

馬亮

摘 要： 自動化工藝，是科學技術發展背景下的產物，被應用到機械設備的操作中具有很大的實際意義，不僅提高了生產效率，還大大降低了設備操作人員的勞動強度。本文就結合自動化工藝的分析，并結合機械運轉設備中應用進行分析探討，希望可以給相關技術人員提供一些參考。

關鍵詞： 自動化工藝；機械設備；應用分析

前言

機械設備在工業中的應用，標志著工業領域又一次的革新，而自動化工藝在機械設備中的應用，則代表著當前的工業4.0時代。傳統的工業領域，是由人工操作進行生產，在不斷的技術革新中，自動化工藝逐漸代替了人工操作以及人工操作設備，實現了有計算機進行工藝的設計與設備的智能運轉，這對于工業領域的機械生產操作行業具有重要影響作用。一個企業要想不斷的取得進步和發展，就需要進行生產設備的不斷改進，當前加強自動化工藝的研究，是企業不斷發展的和進步的重要措施。

一、自動化工藝的概述

1、自動化工藝的內涵

自動化工藝，又稱之為自動化技術。是指在機械設備的運轉過程中，減少人工的投入，降低人工操作的次數，利用機械自動生產來完成對于產品的加工生產。工業自動化技術，是運用控制理論，儀器儀表、計算機和各種信息技術，對工業生產加工過程中進行檢測、調度、控制、決策，提高生產效率，提升生產質量，確保生產安全、節約生產資源的一項綜合技術，它包括自動化生產硬件設備、操作軟件以及控制系統三部分。

2、自動化工藝的特點

自動化工藝，是利用計算機進行機械設備的運轉控制。首先，具有較高的工作效率，只要保持設備的持續控制，就能夠實現不間斷的設備運轉，時期達到生產的連續性。其次，自動化工藝具有很高的安全保護性，在機械設備運轉出現異常時候，自動化工藝系統能夠在第一時間作出判斷，并且能夠進行機械運轉情況的控制。再次，自動化工藝具有柔性化優點。在傳統的機械設備運轉過程中，只能夠進行單一的或者是單種操作，在自動化工藝中，，一方面對于操作人員的數量可以進行簡化，另一方面能夠利用編程技術實現機械運轉的不同狀態預設，此外對于質量的檢查和反饋具有很強的報警裝置。不僅有利于設備的操作，還可以進行多種機械運轉狀態的調整。

二、自動化工藝在機械運轉設備中的價值

當前我國正處于一個工業發展的高速時期，在機械運轉設備上不僅要求具有較高的效率，還要求在生產質量能夠做到保證。機械運轉設備上利用自動化工藝，第一，在機械運轉上能夠實現設備的工作效率提高，這與傳統的人工操作、人工操作設備相比，具有工作效率的顯著一高。第二，在生產質量控制體系上更加的完善，無論是人工操作還是人工操作設備，都會存在生產質量的不一致性，而自動化工藝在機械運轉設備中具有自我檢查和校對功能，不僅能夠大規模、不間斷的生產，而且還能夠依據質量要求的不同進行標準的調控。第三，自動化工藝在機械運轉設備的應用，標志著我國機械行業向更先進的水平邁進，有利于提升機械設備企業在市場中競爭的優勢，同時有利于我國機械運轉設備的水平與國際水平接軌。

三、自動化工藝在機械運轉設備上應用技術分析

1、PLC技術

PLC技術，中文翻譯為可編程邏輯控制機器，屬于自動化工藝中的一種技術。LC類似于生活中的微型計算機，專用于工業控制計算機，執行邏輯運算、控制順序、計數、定時和計算操作等操作指令，對于機械或者是生產的過程通過數字或者模擬式的輸入、輸出進行控制。這種技術對于機械運轉設備的控制具有重要的作用。

該技術的工作原理分為單個階段：輸入采樣階段、用戶執行階段、輸出階段，這三個階段為一個掃描周期。首先，輸入采樣階段。PLC把輸入的數據和狀態進行掃描分析，并在以單元的形式存入I/O映像區。之后進入下一個階段，在后面兩個階段中，就算是輸入的數據發生了變化，在第一階段已經存入I/O映像中相應的單元數據和狀態也不會發生改變，只有在輸入的脈沖信號大于第一個掃描周期時候，后面輸入放入數據才能被掃描再次讀入。其次，用戶執行階段，PLC會通過由上到下的順序進行用戶程序的掃描運算，通過運算的結果對邏輯線圈在系統運行儲存區中對應位置進行刷新，在這個過程中，如果立即使用I/O指令則能夠直接存取I/O點，但是映像寄存器的值不會被改變，程序可以從I/O模塊取值時候，輸出過程影響寄存器會白立即更新，這就是和立即輸入有些差別的。最后，輸出階段，PLC技術執行輸出刷新階段，這個過程中，CPU按照I/O印象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，在通過輸出電路驅動對相應的設備進行和運行，從而實現對機械運轉設備的自動操作控制。

2、DCS控制技術

DCS控制，即分散控制，這種控制技術是以微處理器為基礎，采用控制功能分散、顯示操作集中，兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統。這種技術應用在機械運轉設備中，能夠實現對于機械運轉設備的多功能控制，并且控制的操作管理便捷，操作人員在操作時候，不需要進行專業的培訓，只需要懂得計算機操作技術，依據人機反饋信息進行監控就可以實現對設備的管理。同時這種技術具有很高的安全性，在安裝和調試的過程除了具有便捷特點，還具有很強的安全性，能夠自我的判斷機械設備的運轉情況。

DCS控制技術是由四部分組成的，即現場控制級、過程控制級、過程管理級、經營管理級。第一，現場控制級。又稱為數據采集裝置，是機械設備運轉狀態前進行信息的采集和預設，這一部分是直接面對現場，即與現場的操作過程相連，比如閥門、電機、傳感器等等，這些不僅是機械設備運轉的基礎組成，也是DCS控制技術的基礎。第二，過程控制級又稱為現場控制單元，比如開關的調節、順序的控制，在機械運轉設備上進行運轉情況的設定。第三，過程管理級是操作人員與DCS交換信息的平臺，即操作人員通過DCS人機接口裝置，使用鍵盤、顯示屏、打印機等進行設備運轉程序的設定。第四，經營管理級，是在DCS控制技術中最核心的層次，一般用于機械運轉設備管理層人員，通過經營管理級可以實現對于全設備的控制。

四、自動化工藝在機械運轉設備上應用案例分析

在實際的機械運轉設備中，自動化工藝是如何應用，下面就結合實際的例子來進行研究。比如，在某軸承加工檢測車間，分為軸承的外觀檢測、清晰、注脂、振動性檢測、包裝工序，利用PLC技術，實現每一項工序的自動化生產，例如在軸承的振動性檢查工序中，可以事先利用編程技術，將軸承的振動等級進行設計，然后通過軸承振動測量的工藝原理，依照先后順序實現軸承的振動等級檢測，合格的與不合格產品依次分開。然后利用編程設計將每一道工序連接起來，實現工序的無縫連接，其次通過工控PC操作系統來實現工序間順利的進行，保證產品的加工生產實現連續性。不僅提高了生產效率，同時還能夠對于生產質量進行監督控制。

五、結束語

綜上所述，本文通過對于自動化工藝的分析，并針對于關鍵技術進行探討，在實際的機械遠轉設備匯總運用，得出機械運轉設備中運用自動化工藝，不僅可以提高工作效率，還可以保證機械運轉設備的工作質量，是現代機械運轉設備發展的必然趨勢，也是機械企業提高市場競爭力的關鍵。■

參考文獻

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