機械控制系統中自動化技術的運用分析

梁 璨

（江西省機電設備招標有限公司 江西 吉安 343000）

1 引言

自動化技術應用到機械控制系統中，可以提高機械設備的運行質量與效率。機械控制系統需要根據實際情況選擇合適的自動化技術，切實發揮自動化技術優勢。機械控制系統與自動化技術融合，要選擇合適的著手點，提高機械控制系統的運行質量[1]。

2 自動化技術內涵

在技術和經濟快速發展背景下，自動化技術應運而生，并且在不同領域表現出重要價值，對人們的工作和生活產生了重要影響。其中，在機械制造行業，自動化技術的應用，提升了機械控制水平，并在提高機械質量、降低生產成本方面也發揮出重要作用。該技術的應用符合我國節能環保發展理念，促進了我國可持續發展。

由于技術的發展和設備的不斷更新，自動化技術在人們的日常生產和生活中發揮著重要作用。自動化技術的應用，便捷了人們的生活，提升了人們的生活質量和生產水平。自動化技術是一種綜合性較強的學科，與計算機技術聯系緊密，具體包括控制理論、自動控制技術以及計算機技術等內容。在機械領域中，將自動化技術應用到內部機械控制系統中，可以有效改善機械的運行環境。在確保系統安全穩定性的同時，推動機械控制系統朝著自動化和智能化的方向發展，大大提升了系統的運行效率，降低了機械的能耗水平，為我國機械制造行業的可持續發展奠定了基礎。

3 機械控制系統中自動化技術運用價值及現狀分析

3.1 運用價值

自動化技術在機械控制系統中的意義主要體現在便捷性和安全性方面。

3.1.1 便捷性

機械作為一?種重要的工具進入人們的生活，由于人們生活節奏的不斷加快，因此市場對機械的便捷性也提出了新的要求。在運行過程中方便運行也成為人們的追求。并且機械一旦出現問題，需要及時維修，這種維修工作也會浪費較多時間。而應用自動化技術之后，運行人員能夠快速地接收反饋消息，并且幫助技術人員快速完成維修工作，極大提升了維修的效率，擴大了技術的應用效益[2]。

3.1.2 安全性

運行安全是人們關注的重點內容，在機械運行過程中意外事故時有發生。電氣自動化技術在電氣設備的自動控制系統中占有非常重要的地位，該技術的適應能力較強，整體外形輕巧，具有明顯的微型化優勢；另一方面功耗較低，也在很大程度上降低了成本。由于相關技術的不斷發展，集成板塊的功能不斷完善，這也提升了電氣設備的自動化控制水平。

3.2 應用現狀

3.2.1 維修費用過高

當前，自動化技術的應用在機械控制系統中依然處于初始階段，因此在自動化技術的應用過程中還存在一定的問題，需要維修工作人員做好維護管理工作。但自動化技術綜合性較強，因此技術成本也比較高，在維修時需要耗費一定資金。另一方面，由于維修難度較高，大部分自動化技術的維修需要付出相對較高的成本。

3.2.2 缺少專業工作人員

自動化技術的維修難度相對較大，因此對維修人員的專業能力有著一定的要求。但通過進一步調查可以發現，由于我國自動化技術研究起步較晚，技術的發展與發達國家相比還有很大差距，因此相應的維護人才也非常稀缺。不管是在專業層面還是綜合素質層面，我國的技術人員水平離發達國家還有較大差距。加上實際工作經驗的不足，導致在維修過程中無法及時準確鎖定問題，針對性完成維修工作。通常在維修之后，還存在一定的問題和漏洞，不僅增加了維修成本，同時也影響設備的正常使用，甚至存在一定的安全隱患。

3.2.3 自動化技術的智能化問題

自動化技術對機械系統的作用主要體現在控制方面，但由于機械系統控制中的應用越來越廣泛，暴露出來的問題也越來越多樣化，特別是智能化的問題。（1）就當前我國自動化技術而言，預判方面依然存在不準確的問題，在處理時通常會按照程序進行，缺乏針對性，效率不夠高，整個自動化處理不夠靈活。（2）識別技術發展相對滯后，因此在發揮自動化技術價值方面相對發達國家還有較大差距。

4 機械控制系統中自動化技術的應用分析

4.1 機械運行過程中的應用

在機械正常運行過程中，有時會遇到一定的問題，通過自動化技術的應用，可以對機械的運行情況進行實時監控，并且對運行過程中遇到的問題進行快速識別和模擬，同時根據實際情況，快速找到問題的解決辦法。這樣處理不僅可以解決控制系統的問題，還能有效避免安全事故的發生，保障了機械用戶的運行安全[3]。

4.2 安全與穩定性方面的應用

在機械控制系統中應用自動化技術最明顯的作用就是提升了機械運行的安全性和穩定性。由于自動化技術能夠為機械系統提供完整的監測程序，還能對機械自身的運行情況進行檢查，對于存在故障的部分及時發出警告，讓運行人員第一時間發現問題，甚至部分問題通過自動控制能自行修復，從而降低了事故發生的概率。

例如，金屬磨損自修復技術就是將修復材料注入到機械的摩擦界面中，進而起到降低摩擦系數和進行超精研磨的目的。因為超精研磨能夠促使金屬表面的微凸體斷裂，進而起到降低摩擦力的作用。同時，自修復材料還可以與金屬表面發生置換反應，從而在鐵基金屬表面生成一層鐵基硅酸鹽的保護層，進而起到對磨損的防護作用。在機械運轉的過程中，組成零件之間可能會一直發生磨損，有時因為磨損嚴重還會附帶產生大量的熱量，而這個熱量就可以促進置換化學反應的持續發生，進而起到提高金屬表面光潔度、修復磨損部位和降低摩擦系數的作用。

4.3 PLC技術的應用

在傳統機械控制自動系統中，通常會使用電磁性的繼電器，相對于其他類型的繼電器，這種設備更加省力，但器件本身也存在一定的缺陷，就是安全性相對較低，在使用過程中容易發生觸電現象，因此對機械控制系統的穩定性也會造成不利影響。從另一個角度而言，這種電磁繼電器設備的外接線相對復雜，導致安裝之后，后期的維護工作開展起來具有較大的難度。

電力系統運行中引入PLC技術，有助于提升系統運行效率，如可以將傳統電磁繼電器用虛擬繼電器取代，提高繼電器的反應效率，進一步提升系統運行效率。例如實際工作中，斷路器較為常見，利用PLC技術改善傳統斷路器控制方式，可以顯著提升斷路器反應速度，縮短反應時間。另外，還可以在自動切換系統中應用PLC技術，這種器件本身具有反應速度快的優點，因此可以提升對設備和器材的保護力度，相對于傳統的方式也會更加穩定，提升了安全性能。此外，PLC技術具有較好的數據存儲能力，可以對存儲空間進行調整，提升實際價值。

4.4 人工智能的應用

在機械自動化系統的運行過程中，時常會出現機器發生故障的情況或者由于人工失誤而導致機械自動化系統無法正常運行，這不僅對系統的運行過程和效率造成了影響，還有可能對工作人員的生命安全造成傷害。避免以上問題發生的最佳途徑是在機械自動化控制系統中加入智能技術，從而對其運轉情況進行全天在線檢測和監控，對可能發生的機械故障進行分析和預估，將發生故障的可能性降到最低。

傳統排查故障的方式是通過一些診斷經驗和方式，對已經發生的故障進行分析，這種方式的弊端是無法減少發生故障的可能性，只能對已發生的故障進行排查，由于發生故障而導致的風險和損失無法挽回。人工智能可以通過控制系統采集的信息進行分析，并將收集的數據進行存儲，作為以后可以借鑒的經驗，對電器自動化控制系統的運行模式進行進一步的優化，避免之后出現相同的事故。機械控制領域中運用機械自動化技術，最顯著的就是人工智能技術，最常見的兩種形式為模糊控制技術與專家系統，通常實際中兩者聯合使用，利用專家系統完成模糊推論，實現整個系統的自動化控制。

4.5 模塊化運行

模塊化運行生產，主要是適應現代市場的競爭需求，因為機械設計產品的更新周期不斷縮短，若企業采取整體式生產加工，必然會影響到產品性能的更新周期，導致相應產品失去市場競爭力。為規避該類風險，在機械設計制造時，對產品進行模塊化設計運行，針對產品的某一模塊進行研發，不斷升級其模塊產品性能，確保該機械產品始終具備核心競爭力，保證機械產品的整體加工質量與效率。在機械產品模塊化運行環境下，對社會科研力量進行了集中，針對具體產品模塊進行研發，提高社會資源的綜合利用效率，避免企業投入更多人力物力，增加企業的管理運營壓力。這就需要根據實際情況選擇合適的著手點，打破傳統機械控制運行的不足，充分利用自動化技術提高設備運行質量與效率，推動行業技術進步與發展[4-5]。

5 結語

綜上所述，自動化技術在機械系統控制中發揮著重要作用，因此自動化技術的發展對于拓展機械的功能、提升機械的穩定性和安全性都具有重要意義。自動化技術的發展依賴現代技術的發展，因此在實際應用中與其他方面還有很大的關系。當前，我國的自動化技術發展相對緩慢，因此國家需要重視資金的投入，同時激發科研人員的創新意識，使自動化技術在機械控制系統以及其他領域中發揮出更大的價值。