機械自動化控制系統的設計方式之研究

李佳偉 祝麒鳴 陳航 蔣偉冬

【摘要】機械自動化控制設計是一項嚴謹縝密的工作，要綜合多個方面的問題和關聯，并深入了解和分析機械運行的過程，才能有目的性的設計出高效的自動化控制系統。本文分析自動化控制系統在設計過程中需要注意的一些問題，并對自動化控制設計方式提出一些建議。

【關鍵詞】機械設計 自動化控制

機械自動化控制設計是在機械設計的基礎上，通過計算機技術和設備集成處理器，實現機械設計的設想。自動化控制系統的設計并不是看著機械設計圖紙，就可以妄想設計出優秀控制系統的。控制系統的設計者要深入生產和使用一線，與機械相關人員溝通、交流、探討，從而設計出符合機械設計理念、高效完成控制目標的優秀自動化控制系統，更好的服務于自動化生產系統。

一、機械自動化控制設計中要注意的問題

（1）機械運動部件的生熱問題。在實際的生產過程中，機械設備往往長時間甚至不問斷的運行，就會出現機械運動或摩擦部件的發熱問題。發熱原因多方面，如摩擦生熱、傳導生熱、電磁效應等，這些生熱會影響機械設備的正常運行和使用壽命。

（2）電路的跳閘斷路問題。在自動化運行系統中，空開跳閘這種突然迫使設備停止動作的情況，對正在運行的機械設備造成很大的沖擊損壞，在影響生產效率和產品質量精度的同時，也會降低設備壽命。造成跳閘的原因主要有三個：其一，電源線路老化，存在漏電現象；其二，電路過載情況下，線路跳閘自我保護；其三，用電設備的質量問題，如散熱能力、電器元件質量、抗過載能力等。

（3）控制系統實際執行操作的問題。在實際的生產運行過程中，設備的年限或者質量，會使設備處于某種狀態，比如常年使用后，設備會有反應遲鈍、信息轉換處理較慢等問題。另外，有些環節是需要人為設定和操作，操作人員的反應速度和狀態，往往滯后于系統的速度，也會造成人機同步協調出現偏差。

二、機械自動化控制系統設計基本方式

（1）要注重設計各個環節的溝通了解。其一，機械自動化控制的目的是要實現實際生產需要的結果或動作。系統設計者就要了解機械設備的執行動作到底是怎樣的情形和狀態，了解機械設備需要滿足的功能。其二，要了解機械設計者在具體結構上的工藝設計目標，與設計者就機械結構深入探討和交流，了解機械結構在運動中的情況，從而在自動控制設計中考慮到這些情況，使控制與運動相協調。其三，自動化控制系統設計者要參與到設備操作、維修隊伍中，與他們交流，了解在實際操作和維修中的一些技巧以及設備的特殊情況，這些因素也要考慮到控制系統設計中。

綜上，機械自動化設計是以機械設計和運行為基礎，要充分了解機械運行情況、結構工藝狀況、實踐操作維修等問題。在自動化控制系統設計中，充分周密考慮，提高控制與機械的結合精準度，提高效率。

（2）自動化控制向智能化方向發展。隨著計算機技術迅速實踐應用到機械行業，以計算機技術為基礎的自動化控制已經向智能化方向發展。機械自動化控制的初衷是為了將人力從生產中解放出來，而大勢所趨的智能化，則是為了更徹底的解放人力，用“機器人”代替人員，尤其在一些高風險、高污染、較復雜的工況現場，智能化控制無可替代。以計算機和網絡技術為基礎進行智能化改革，通過智能化系統、網絡監控、信息數據轉換反饋傳輸等方式，人們可以隨時了解設備運行狀態和現場情況，根據數據信息，適時調整，方便快捷的參數設定就可以確保系統的安全穩定運行。

（3）致力于突破關鍵技術環節。自動化控制系統設計中，一般性的問題通過成型的方案可以很容易的解決，如散熱問題，解決方式很多；電路問題，同樣多種電器控制和保護元件可供選擇?？刂葡到y都會存在一個或幾個關鍵點上，需要下大力氣去深入研究，尋找解決方式。想要更好的突破關鍵技術，就需要深厚的知識技術積累。要提高計算機技術水平，以計算機技術為基礎的自動化控制，需要在計算機層次找到解決思路，深入的了解和實踐計算機以及網絡技術，為解決自動化控制的關鍵技術障礙提供更多方法。深入研究計算機和網絡技術與自動化控制的相結合，需要開動大腦，解放思想，擁有創新和實踐精神。

（4）注意遠程操控技術的融入和實現。智能化控制是大勢所趨，而遠程操控是智能化控制的基本形式。自動化控制不僅是解放人力，更是在解放的基礎上提高生產效率、減少差損、降低生產成本、預防生產事故。新型科技技術裝備不斷更新換代，機械自動化控制系統在設計中，要關注這些變化，選擇適合控制需要的技術和設備運用到系統中。

（5）注意自動化控制系統的升級和功能拓展能力。機械設備的數據信息處理器是可以更換和升級的，那么控制系統也應當是可以升級。機械設備的功能是可以拓展的，比如運動方式和參數的變化，那么控制系統也應當可以根據機械設備運行參數和功能的變化，在系統控制端通過系統更新升級，仍然能夠與機械運動相協調，繼續行駛控制功能。也就是要在自動化控制系統的設計上具有可持續思想。

三、結語

機械自動化設計要注意對應用實踐的了解，綜合分析影響自動化控制設計的各個方面。在控制系統設計工作中，與機械設計者、實際操作維護人員溝通，深入了解機械運行的方方面面；系統設計中，要有網絡智能化的長遠眼光，將系統的可持續升級拓展功能盡可能的實現。立足生產實踐，結合計算機網絡技術的自動化控制系統，促進自動化生產的高效運行。

參考文獻：

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