基于機械自動化中數控技術的應用

徐軍平

（常州劉國鈞高等職業技術學校，江蘇 常州213025）

在當前的機械自動化技術開發中，數控技術的通常表現形式為各類數控機床，這種應用方法是機械加工技術的重大突破，但是在實施過程中需要投入大量的工作人員，無法滿足當前機械自動化技術的相關要求。文章從當前技術應用不足的角度出發，分析數控技術在今后的應用方式。

1 數控技術的應用范圍和應用意義

1.1 數控技術的作用范圍

數控技術分為廣義概念與狹義概念兩個部分。狹義概念為，當前各類數控機床中應用的控制技術，廣義概念的范圍廣泛，包括自動控制技術、數據分析技術等一切基于數字信號運作的系統。在具體的研究與分析中，數控技術可以應用的方法為：

首先可以完成對機械加工設備的控制工作，當前該項技術成熟度較高，在數控車床等機床中的作用效果較好，而在當前和今后的技術發展中，一個發展方向為將計算機中的CAD圖紙等內容直接與數控機床連接，通過數據轉換等工作，自動完成程序編寫，在此基礎上完成零件加工等工作。

其次為整個系統的控制工作，通過建成的PLC工業控制系統，完成對所有設備以及生產環境的監測與分析，在此基礎上按照各類設備的最佳運行狀態，調整系統中的各項參數，保證系統的安全有序運行。

最后為報警系統，雖然該設備在實際運行中占用的控制系統資源較少，但是該系統能夠從根本上決定整個系統能否正常穩定運行，需要借助數控技術完成對報警系統的建設。

1.2 數控技術的應用意義

在數控技術的應用中，存在多個方面的意義，首先可降低生產過程中投入的人力成本，在舊有的產品加工和生產工作中，工作人員為企業中的最重要組成因素，當這類人員的工作素質存在問題時，則相關產品的生產質量也無法保證。在數控技術的應用中，各類生產設備的運行狀態由自動控制系統管理，對工作人員的需求量大幅下降，尤其是對建成整體性數控技術的生產企業來說，各類設備可在系統的管理下自主運行，節約了人力成本。

其次為提高產品的生產質量，在數控技術的應用中，系統通過程序對各類設備的運行狀態進行精確控制，尤其是對于各類產品的加工機床，極大提高了對各類零件的加工精度。

最后為提高產品的生產效率，在機械自動化系統的應用中，大量工作可由控制系統自主完成，并實現了對工序的簡化操作，這種方式在提高產品生產質量的基礎上，可有效提高生產效率。

2 數控技術在機械自動化系統中的應用方法

在數控技術的應用中，當前在各類機床中已經取得了很好的應用效果，但是在整體應用方面存在不足，所以在本文的研究中，主要分析對象為整體性的自動控制系統構建方法，數控技術的具體應用過程如下：

2.1 數據獲取系統構建

在整體性的數據控制系統應用中，基本應用反饋控制模型完成對控制效果的調整工作，在這一控制模型的應用中，最基礎的工作中完成對各個系統的數據獲取。

構建數據獲取設備可從兩個角度出發。其一為數控機床中的數據獲取系統，該系統的運行目的：一方面按照編寫的程序控制機床中各類設備和構件的運行狀態；另一方面從整體運行的角度分析，確定整個系統的運行精度。前者的設計難度較低，通過分析后者的實現方式，提出的控制系統方法為，在各類鉆孔設備中裝設激光設備，在系統運行中在相關位置中設置激光信號的反饋接收器，接收器將信號提交到控制系統中，經過坐標識別與轉換工作，確定激光點和構件之間的設計誤差，在此基礎上完成數據調整工作。

其二為整體性的控制系統，在當前的工業控制系統中，已經開始應用神經網絡控制系統等方法，完成對各類設備的控制和研究工作。從這一角度出發，在電力系統、加工設備等系統中配置傳感器，檢測內容包括設備的電力參數、運行參數等，控制中樞根據含有的程序，完成各類數據的比較工作，當發現相關設備或電力系統的運行參數與設計值不符時，則通過對相關被控對象運行狀態的調整，控制整個系統的運行穩定性。

2.2 控制中樞構建

控制系統的建設思想為建成神經網絡控制系統，這一系統的運行思想為通過整個工業體系中各類傳感器的應用，獲取各個子系統的運行數據，有控制中樞完成對這類數據的研究和分析，在此基礎上優化各類硬件的運行狀態、控制中樞的設計包括以下內容：

2.3 硬件選擇過程

在控制中樞的設計中，需要保證選用的硬件設備能夠同時完成對各類數據的研究和分析工作，基于此，文章應用的硬件設備為計算機，但是對于該系統來說，通常無法直接應用傳感器獲取電信號，在具體的硬件體系中，還需要建成相應的信號處理系統，根據計算機設備能夠識別的信號強度，并且在控制中樞的硬件設備選用中，要完成對計算中的端口處理工作，實現對信號的有效輸出，從而讓整個系統能夠正常穩定運行。

2.4 軟件建設過程

軟件系統的設計和建設中，最重要的工作為計算機系統實現對各類數據的對比和分析工作，該項工作需要通過建成的各類軟件系統完成，在具體的工作中，要從這一角度出發，完成對各類數據分析軟件的編程工作，以提高控制精度與控制質量。

在文章的研究中，應用的方法有兩種，一種為建成不同的輸入端口，比如建成電力數據端口、機械設備的數據輸入端口等，通過對這種方法的應用，控制中樞可以實現對各類數據的精確識別，從而讓各個系統能夠有效運行。

另一種為在軟件層面完成對各類數據的識別與分析工作，在神經網絡技術的應用中，會對相應的傳感器編號，在這類傳感器獲取了相關數據后，控制中樞通過對傳感器編號的識別和分析，分析傳感器的工作區域，在此基礎上完成對整個系統運行狀態的研究和分析工作。

在完成數據分類整合工作后，由控制中樞中的相關軟件完成數據的比較和分析工作。

2.5 被控對象構建

在機械系統的運行過程中，需要使用被控對象完成對整個系統的控制和分析工作，尤其是對于各類電力參數來說，當前已經開發了大量的專用設備，以提高整個系統的運行狀態。

在被控對象的應用中，對于系統的故障設備調整工作，常用的設備包括斷路器和繼電器，在繼電器的應用中，觸電部分的控制電路需要與控制中樞的輸出電路連接，當確定數值超出安全限度值時，發出控制制定，斷開相關區域的設備供電。

對于各類設備的功率調整工作，可以通過在相關線路中設置變壓器的形式，完成對整個系統的參數調整工作。

3 結 語

綜上所述，在數控技術應用到機械自動化系統內的過程中，當前存在應用范圍狹窄、系統建設不全等問題，導致數控技術未能發揮應有的優勢和作用。在當前和今后的數控技術應用中，應用方法為建設傳感器網絡、設計和建設控制中樞以及選用合適的被控對象，通過對這些方法的應用，提高數控系統的運行質量。