運(yùn)動控制新技術(shù)在機(jī)械自動化中的應(yīng)用探究

付春紅

摘要：目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的飛速發(fā)展，運(yùn)動控制新技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。傳統(tǒng)的機(jī)械自動化企業(yè)順應(yīng)發(fā)展的潮流，對自身產(chǎn)品和技術(shù)進(jìn)行了革新，將運(yùn)動控制新技術(shù)與機(jī)械自動化進(jìn)行有效融合，能最大限度提升我國工業(yè)生產(chǎn)水平。本文從機(jī)械自動化的優(yōu)勢出發(fā)，對運(yùn)動控制新技術(shù)在機(jī)械自動化領(lǐng)域的應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，明確了應(yīng)用運(yùn)動控制新技術(shù)的重要性。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動控制;新技術(shù);機(jī)械自動化;應(yīng)用

引言

在新型技術(shù)的推動下，工業(yè)領(lǐng)域不斷的引進(jìn)新的技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的出現(xiàn)也帶動了機(jī)械自動化的革新，傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了明顯的變化，在機(jī)械自動化中利用運(yùn)動控制新技術(shù)取得了一定的成果，有效的實(shí)現(xiàn)了實(shí)用性和可操作性的優(yōu)勢，但是機(jī)械自動化需要掌握實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，熟練的在機(jī)械自動化中采用運(yùn)動控制新技術(shù)，從而強(qiáng)有力的推動工業(yè)領(lǐng)域的革新。

1運(yùn)動控制技術(shù)概述

隨著數(shù)控技術(shù)、工廠自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，運(yùn)動控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過實(shí)時管理和控制機(jī)械運(yùn)動部件的位置和速度等，使機(jī)械設(shè)備按照既定的運(yùn)動參數(shù)，完成運(yùn)動任務(wù)。運(yùn)動控制器的早期形態(tài)其實(shí)是可獨(dú)立運(yùn)行的專用控制器，可獨(dú)立完成運(yùn)動控制功能、人機(jī)交互功能、工藝技術(shù)要求的其他功能。大部分運(yùn)動控制器是根據(jù)企業(yè)需要進(jìn)行相關(guān)功能的設(shè)計(jì)，利用RS232方式或DNC方式傳輸?shù)娇刂破鲝亩瓿杉榷▌幼鳌Ｈ秉c(diǎn)是企業(yè)無法改動既定設(shè)計(jì)，不能通過重組組織自己的運(yùn)動控制系統(tǒng)。

2機(jī)械自動化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在某種意義上講，在機(jī)械范圍里，機(jī)械自動化的高效運(yùn)用已經(jīng)變成了重要的發(fā)展目標(biāo)。相對應(yīng)地，這些方面的優(yōu)點(diǎn)都是機(jī)械自動化技術(shù)所具備的。最初，機(jī)械自動化技術(shù)能夠提升產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)成果與工作實(shí)質(zhì)。主要是由機(jī)械自動化系統(tǒng)的運(yùn)用可以對應(yīng)建立為紐帶，不受操作者的影響，完成預(yù)訂的動作。再就是，與此同時，在提升機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用安全性，也令其具有一定的穩(wěn)定性。在一定意義上的機(jī)械領(lǐng)域，機(jī)械自動化的高效率運(yùn)用已經(jīng)變成了重要的發(fā)展目標(biāo)。相對應(yīng)的，這些方面是機(jī)械自動化技術(shù)主要的優(yōu)點(diǎn)。（1）提升工作質(zhì)量和生產(chǎn)效率機(jī)械自動化技術(shù)能夠?yàn)闄C(jī)械自動化系統(tǒng)相對應(yīng)的建立作為一個鏈接的應(yīng)用程序，然而所講述操作的影響，來完備預(yù)定的操控。（2）提升機(jī)械的安全性，機(jī)械自動化技術(shù)能夠具有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性。用這樣的方式，可以避免再生產(chǎn)中出現(xiàn)機(jī)械故障的發(fā)生，令其產(chǎn)業(yè)有順序的操作生產(chǎn)。與此相互對應(yīng)，另一方面的機(jī)械產(chǎn)品，主要因?yàn)榈氖钱a(chǎn)量，保護(hù)功能措施和相互的監(jiān)督，報警的辨析。更重要的是，在生產(chǎn)操作流程里，假如出現(xiàn)意外情況，機(jī)械自動化產(chǎn)品能夠在時間上來進(jìn)行解決。（3）降低人的勞動量，機(jī)械自動化技術(shù)的運(yùn)用解放了艱巨的大量勞動力。同時，大大的提升了生產(chǎn)效率。另外，在很多方面都能夠應(yīng)用到機(jī)械自動化技術(shù)。因而，但是在功能和技術(shù)的情況下能夠被粉碎，令整個生產(chǎn)流程有順序的運(yùn)行。很顯然，除此之外，還有其他的利處。比如機(jī)械自動化產(chǎn)品可以調(diào)節(jié)維持且在任何時間，從而進(jìn)行促進(jìn)管理。

3運(yùn)動控制新技術(shù)在機(jī)械自動化技術(shù)中的應(yīng)用

3.1全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用

從某種意義上說，一些機(jī)電一體化產(chǎn)品在定位精準(zhǔn)度方面的要求極高。而這離不開交流伺服驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用。相應(yīng)地，數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)被應(yīng)用到其中。它是一種重要的交流伺服驅(qū)動技術(shù)，能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的定位。在該系統(tǒng)中，數(shù)字是它至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。同時，在控制系統(tǒng)中，這些數(shù)字信號處理器能夠進(jìn)行精準(zhǔn)度較高的運(yùn)算。在此基礎(chǔ)上，還能對系統(tǒng)起到一定的調(diào)節(jié)作用。但在當(dāng)下生產(chǎn)運(yùn)行中，是以半閉環(huán)形式的控制系統(tǒng)為主。隨著機(jī)械自動化技術(shù)不斷發(fā)展，這種類型的控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的需要。主要是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的控制方式存在一定問題。相應(yīng)地，在實(shí)際運(yùn)行中，這種控制方式下的編碼器需要同時做速度環(huán)與位置環(huán)。以至于對應(yīng)的傳動鏈出現(xiàn)裂縫，不能準(zhǔn)確進(jìn)行定位。同時，在國外，全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)出現(xiàn)在機(jī)械自動化生產(chǎn)中，發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。在這種運(yùn)動控制新技術(shù)中，系統(tǒng)中的編碼器只需要做速度環(huán)，而位置環(huán)有對應(yīng)的反饋元件上。它的應(yīng)用不僅解決了傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)裂縫的問題，還減少了相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的誤差，使定位的精準(zhǔn)度更高。

3.2線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用

直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用于機(jī)械自動化機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，并得到了機(jī)床行業(yè)的普遍認(rèn)可。相對于傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)減少了直線電動機(jī)從電機(jī)到工作臺之間的傳統(tǒng)運(yùn)動環(huán)節(jié)，打破了原有的傳動方式，實(shí)現(xiàn)了性能更為優(yōu)越的技術(shù)目標(biāo)，使得閉環(huán)控制系統(tǒng)的整體動態(tài)響應(yīng)性能得到了大幅度的改善，部件的反應(yīng)更具靈敏性和快捷性，有效提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率。另外，直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)，由于減少了部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌采用了無機(jī)械接觸的磁墊懸浮導(dǎo)軌，所以電機(jī)在運(yùn)動時，大大減少了噪音的產(chǎn)生，以及對能量的大幅度損耗。鑒于諸多優(yōu)勢，直線傳動電機(jī)的應(yīng)用技術(shù)在越來越多的行業(yè)領(lǐng)域中關(guān)注度越來越高，發(fā)展前景越來越廣闊。

3.3運(yùn)動控制卡技術(shù)

國外在機(jī)械自動化中比較常用運(yùn)動控制卡技術(shù)，近幾年，國外一些機(jī)械工業(yè)中也開始使用，它是在工業(yè)PC機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的單元控制，在不同的運(yùn)動控制場所中對速度等進(jìn)行有效的控制。運(yùn)動控制卡運(yùn)動控制的關(guān)鍵一般會利用高速度的DSP，大部分是對步進(jìn)電機(jī)的控制。通常pc機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)控，而運(yùn)動控制中的一切細(xì)節(jié)內(nèi)容由控制卡執(zhí)行，所以pc機(jī)和運(yùn)動控制卡并不是同時執(zhí)行控制，它們是主從的控制關(guān)系。運(yùn)動控制卡供應(yīng)有大量的公開函數(shù)數(shù)據(jù)庫，所以這種技術(shù)在機(jī)械自動化中可以有效的利用。

3.4計(jì)算機(jī)控制器技術(shù)的應(yīng)用

可編程控制器（ProgrammingLogicalController，簡稱PLC），誕生于上世紀(jì)六十年代，至今已經(jīng)有三十多年的歷史。傳統(tǒng)PLC采用單任務(wù)時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運(yùn)算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新，其控制速度依賴于應(yīng)用程序的大小。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程計(jì)算機(jī)控制器（PCC）作為一種具有獨(dú)特理念的模塊化控制裝置，融合了傳統(tǒng)PLC與IPC的優(yōu)勢，越來越受到人們的青睞，PCC系統(tǒng)采用分時多任務(wù)機(jī)制構(gòu)建應(yīng)用軟件運(yùn)行平臺，與傳統(tǒng)的PLC相比，優(yōu)勢十分明顯，不僅應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)多種多樣，且運(yùn)行周期不再受程序長短的限制。

結(jié)語

總之，對于機(jī)械自動化來說，運(yùn)動控制新技術(shù)在其中發(fā)揮著不可替代的作用。它的應(yīng)用減少了機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生，使生產(chǎn)企業(yè)以最小化的生產(chǎn)成本，獲取最大化的經(jīng)濟(jì)效益。同時，使生產(chǎn)企業(yè)形成自己的競爭優(yōu)勢，在激烈的市場競爭中獲得長存。從長遠(yuǎn)來說，運(yùn)動控制新技術(shù)還有很長的路要走，但它必將會使生產(chǎn)行業(yè)迎來嶄新的面貌，發(fā)生歷史性的轉(zhuǎn)折。

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