機械自動化控制系統的設計應用

唐獻文

隨著科技的逐漸發展，傳統的機械設計制造和機械自動化有了很大的提升，在各個行業中機械自動化系統應用的范圍也之間的廣泛起來，顯示出機械自動化的強大優點和效益，不斷滿足著人們的生活和生產需求。本文通過對機械自動化控制系統的應用以及優點進行分析，為機械設計制造以及自動化的發展提供正確的方向。

【關鍵詞】機械 自動化控制系統 設計 應用

機械自動化技術的應用在產品的生產中能夠實現自動化連續的生產，從而節省勞動力達到提高效率的效果。機械自動化在機械制造業的發展中起著十分重要的地位和作用，是整個機械制造業的發展趨勢所在。

1 機械自動化的設計以及要求

機械自動化通常情況下是在設備在無人操作的前提下按照自動設定的程序進行工作。機械自動化主要是憑借著機械的方式實現制造過程的自動化生產和管理。因此機械的自動化突破了傳統的機械制造方式以及生產過程，并且在生產中能夠顯著提高生產效率和經濟效益，為提高產品的質量提供可靠的技術支撐，給企業帶來極大的經濟效益。

機械自動化的設計技術不僅需要綜合性的技術，還需要運用多門知識體系，涉及的范圍較廣，且具有較強的復雜性。機械自動化設計一般分為五個部分，首先是傳感單元。傳感單元是機械自動化技術發展的基礎，主要的功能是在機械自動化系統中能夠對機械工作的過程進行有效的監測，查看機械在工作過程中的運行狀態和性能情況。其次是作用單元。該部分是系統前期重要的組成部分，主要的功能是對系統的能量進行施加，完成系統的既定目標。再次是程序單元。該部分作為系統最關鍵的一個部分和組成內容，對系統所做的工作等具有決定性的作用。再次是控制單元，該部分為系統的的自動化運行提供保障，能夠對系統運行中的結構單元進行調節和控制，能夠對傳感單元的信息進行分析和調節，因此控制單元能夠保障系統的順利展開。最后是制定單元，該部分作為系統的核心部分，通過分析傳感單元傳遞過來的信號和信息，并進行對比和分析，根據系統的規定發出指令。

2 機械自動化系統的特征和應用

2.1 機械自動化控制系統的特征

機械自動化控制系統的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自動化設備，存在著自動的報警和停止的功能，這就使得在機械自動化生產的過程中一旦發生任何的安全事故，系統的安全性能大大提升，從而生產提供安全保障。自動化控制系統中采用電子設備和電子器件，為系統的穩定性提供保障。機械自動化在實際的運用中能夠避免人工操作的失誤，提高生產的精確度。通過機械自動化控制系統能夠實時監測工作的狀況，提高生產的效率。

2.2 機械自動化控制系統的應用

2.2.1 機械自動化控制系統的構建

機械自動化系統的構建主要是建立在數字模型的基礎上的對其理論進行分析和研究，因此通過數字表達式對機械自動化控制系統輸入輸出變量以及對變量間的關系進行詳細的分析和描述，能夠設計出合理科學的系統。機械自動化控制系統通過微積分的方程式進行構建。圖1為質塊以及阻尼器和物種彈簧所構成的鉛垂方向機械平移系統示意圖。

該圖中對質塊原來不動的位置作為運動坐標原點，外力作用質塊在X軸上移動，其中質塊運動的位移坐標為x（t）。然后通過達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）

通過這一案例能夠看出質塊靜平衡位置作為運動坐標時，阻尼器的阻尼大小與相對運動是相反的。

2.2.2 機械自動化系統的具體應用

機械自動化控制系統在汽車制造業運用的最為廣泛。汽車制造過程中的焊裝以及沖壓和總裝工藝中廣泛應用。機械自動化控制系統在沖壓車間利用能夠提高工作的效率，壓機間采用機械自動化裝置進行連接，傳遞加工工件，這樣在首臺壓機下完成沖壓成形，在通過機械手傳遞給下一臺。在這一過程中有緊急停止的裝置，能夠對傳遞過程中的危險事故進行緊急停止。在安全門的防護裝置上能夠對人員在壓機內的危險情況進行有效的防護。壓機部分主要采用的是安全電磁開關鎖，能夠延時鎖定和解鎖的釋放，具有較高的安全性能。在鋼鐵制造行業中利用機械自動化控制系統在冷軋生產線和整卷鋼板開卷中應用能夠對人員的安全進行有效的保護。

3 結語

機械自動化控制系統在各個行業中的應用有效地推動了產業的自動化程度，為各個行業的發展提供了有效的動力和長久的保障，在機械自動化的未來發展中將會更加注重高度的集約化和自動化的發展方向。

參考文獻

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作者單位

1.山東省鄒城市廣信科技開發有限責任公司 山東省鄒城市 273500

2.山東大學能源與動力工程學院 山東省濟南市 250061