機械工程中自動控制系統的運用問題分析

李昆鵬

摘要：自動化、智能化是機械領域現代發展趨勢，各類自動控制系統、儀器設備的運用推動了機械領域的創新變革。加強信息基礎設施建設、充分發揮自動控制系統優勢，對于提升機械運行效率具有重要意義。基于此，文章從設備自動化更新、故障自動診斷及處理、遠程自動操作、系統自動預警四個方面探究機械工程中自動控制系統的運用問題及解決對策，以供參考。

關鍵詞：機械工程;自動控制系統;設備維護

步入二十一世紀以來，機械工程中自動控制系統成為世界各國研究焦點，主要的研究內容包括自動控制系統構成、功能設計、控制軟件、控制功能計算機、人機交互界面等。自動控制系統在機械工程內的廣泛運用，為遠程操控、系統自動監控、設備自動更新及維護提供了可能，顯著提升了機械工程內各個系統運行的可靠性、安全性、穩定性，并有助于降低機械工程內各系統的運行能耗，對于實現節能減排目標、保證系統性能實現具有重要意義。但伴隨著機械工程的發展，自動控制系統結構愈加龐雜，應用的軟硬件功能也愈發多元，應高度重視自動控制系統的科學、合理運用，以此促進機械工程高質量發展。

一、機械工程中設備自動化更新問題及解決對策

伴隨著機械工程的發展，其控制系統內涉及到的設備構成愈加龐雜，不同設備具備特定功能，并協同配合支撐系統的良好運行。在機械工程中運用自動控制系統，首先需要解決的便是設備自動化更新問題[1]。設備版本落后、各項參數未能根據實際情況調整至最高標準，會影響設備運行效能，嚴重時會導致系統癱瘓、難以發揮設備的作用。為此，在建設自動控制系統中，需要采用嵌入式結構體系與積木模塊化結構，按照功能對不同設備進行分類。當設備性能、參數滯后時，上述結構體系能夠阻斷該設備與系統內其他設備的關聯，避免單一設備性能影響到整個系統的運行效率。相關技術人員對該設備技術進行改造、更新，完成后重新將設備連入系統中，可以在不妨礙系統運行的前提下實現對設備的自動化更新。

二、機械工程中故障自動診斷與處理問題及解決對策

在裝有自動化控制程序的機械系統內普遍采用分布式控制模型，可以顯著提升系統可靠性與安全性，有助于提升系統擴展性。但在實際的系統運行中可以發現，相關技術人員精準確定故障位置、識別故障類型、采取合理措施處理故障的難度依然較高。為此，在機械工程中運用自動控制系統需要解決的問題之二便是設備故障的自動診斷與處理。具體的實現方法為：為每一臺設備裝置智能數據采集控制器，用以實時采集設備運行狀態、運行參數、定時開關機等數據。同時，打通智能數據采集器與中央監控單元的數據鏈路，當收集設備數據后實時傳輸至上位機，結合設備出廠資料、歷史數據等發現設備運行異常情況，借助系統自學習功能對故障進行智能化分類，自動化出具故障診斷報告，并依靠自動控制系統的隔離功能啟動備用設備、隔離故障設備。此外，中央監控平臺會呈現故障代碼、向技術人員工作系統發出故障提示，技術人員結合故障診斷報告即可了解故障表現、分析故障類型、采取精準措施高效率處理設備故障。

三、機械工程中遠程自動操作問題及解決對策

自動控制系統支撐下，機械工程領域以系統運作為主，以人工留守為輔，在發揮自動控制系統優勢的同時需要依靠人工下達指令、調整系統運行方式、遠程操控設備運行狀態等。目前機械工程中遠程操作系統存在指令傳達延時、控制精度不足、安全系數較低的問題[2]。為改善遠程操作系統現狀，需要在原有系統基礎上增加檢測維護裝置、提升系統響應速度。一是在集中監控平臺、監控中心建立全圖形化的人機交互界面，在關鍵設備上裝置LED觸摸屏，以此對設備運行參數進行數字化顯示，為工作人員下達指令提供便利;二是針對當前自動控制系統運行能耗較高的問題引入PLC自動控制技術，其可以根據系統的實際需求自動化調節設備運行功率、電機運行速度等，以最低能耗達到最優化的運行效果，從而降低系統成本、達成節能減排目標。

四、機械工程中系統自動預警問題及解決對策

目前機械工程中所控制的設備部件精密程度顯著提升，設備存儲環境不佳、遭遇雷擊或地震等自然災害，都會損壞精密部件，縮短設備使用周期，嚴重時會使系統癱瘓。雖然機械工程領域研發了眾多防雷及精密部件保護裝置、技術等，如過電流/電壓保護、線路接地等，但皆屬于對系統故障的事后處理，難以保證精密部件的安全性。為解決該問題，在運用自動控制系統時需要注重環境變化的自動預警，即借助溫濕度傳感器、電磁傳感器等實時掌握系統運行環境狀況，預測系統可能遭受的沖擊、震動等，當自動預警系統發現電流、電壓或環境因素異常時發出緊急通知，自動化開啟相關保護裝置，以此消除系統安全隱患，保證系統運行的安全性、可靠性。

結束語

伴隨著機械工程的發展，自動控制系統成為各領域研究焦點。機械工程中自動控制系統的運用可以減少人工工作量、提升系統運行效率，并有助于延伸系統功能。但在自動控制系統運用實踐中依然存在設備更新、故障診斷及處理、遠程操作、系統沖擊等問題，為此應當了解控制系統自動化運行原理，在此基礎上引入設備自動更新、遠程自動操作、故障自動診斷及處理、系統自動預警技術，以此提升自動控制系統的安全性、可靠性、穩定性與持續性。

參考文獻

[1]滿憲金，李海涵.自動控制原理在機電工程自動化控制中的應用[J].電子技術與軟件工程，2021（17）：118-119.

[2]張海建.電氣工程中電力拖動系統自動控制與安全保護研究[J].新型工業化，2021，11（02）：213-214+218.