機(jī)械工程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用問題分析

李昆鵬

摘要：自動(dòng)化、智能化是機(jī)械領(lǐng)域現(xiàn)代發(fā)展趨勢，各類自動(dòng)控制系統(tǒng)、儀器設(shè)備的運(yùn)用推動(dòng)了機(jī)械領(lǐng)域的創(chuàng)新變革。加強(qiáng)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、充分發(fā)揮自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)勢，對于提升機(jī)械運(yùn)行效率具有重要意義。基于此，文章從設(shè)備自動(dòng)化更新、故障自動(dòng)診斷及處理、遠(yuǎn)程自動(dòng)操作、系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警四個(gè)方面探究機(jī)械工程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用問題及解決對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;自動(dòng)控制系統(tǒng);設(shè)備維護(hù)

步入二十一世紀(jì)以來，機(jī)械工程中自動(dòng)控制系統(tǒng)成為世界各國研究焦點(diǎn)，主要的研究內(nèi)容包括自動(dòng)控制系統(tǒng)構(gòu)成、功能設(shè)計(jì)、控制軟件、控制功能計(jì)算機(jī)、人機(jī)交互界面等。自動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械工程內(nèi)的廣泛運(yùn)用，為遠(yuǎn)程操控、系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控、設(shè)備自動(dòng)更新及維護(hù)提供了可能，顯著提升了機(jī)械工程內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性，并有助于降低機(jī)械工程內(nèi)各系統(tǒng)的運(yùn)行能耗，對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)、保證系統(tǒng)性能實(shí)現(xiàn)具有重要意義。但伴隨著機(jī)械工程的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)愈加龐雜，應(yīng)用的軟硬件功能也愈發(fā)多元，應(yīng)高度重視自動(dòng)控制系統(tǒng)的科學(xué)、合理運(yùn)用，以此促進(jìn)機(jī)械工程高質(zhì)量發(fā)展。

一、機(jī)械工程中設(shè)備自動(dòng)化更新問題及解決對策

伴隨著機(jī)械工程的發(fā)展，其控制系統(tǒng)內(nèi)涉及到的設(shè)備構(gòu)成愈加龐雜，不同設(shè)備具備特定功能，并協(xié)同配合支撐系統(tǒng)的良好運(yùn)行。在機(jī)械工程中運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)，首先需要解決的便是設(shè)備自動(dòng)化更新問題[1]。設(shè)備版本落后、各項(xiàng)參數(shù)未能根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整至最高標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)影響設(shè)備運(yùn)行效能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、難以發(fā)揮設(shè)備的作用。為此，在建設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，需要采用嵌入式結(jié)構(gòu)體系與積木模塊化結(jié)構(gòu)，按照功能對不同設(shè)備進(jìn)行分類。當(dāng)設(shè)備性能、參數(shù)滯后時(shí)，上述結(jié)構(gòu)體系能夠阻斷該設(shè)備與系統(tǒng)內(nèi)其他設(shè)備的關(guān)聯(lián)，避免單一設(shè)備性能影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。相關(guān)技術(shù)人員對該設(shè)備技術(shù)進(jìn)行改造、更新，完成后重新將設(shè)備連入系統(tǒng)中，可以在不妨礙系統(tǒng)運(yùn)行的前提下實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的自動(dòng)化更新。

二、機(jī)械工程中故障自動(dòng)診斷與處理問題及解決對策

在裝有自動(dòng)化控制程序的機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)普遍采用分布式控制模型，可以顯著提升系統(tǒng)可靠性與安全性，有助于提升系統(tǒng)擴(kuò)展性。但在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行中可以發(fā)現(xiàn)，相關(guān)技術(shù)人員精準(zhǔn)確定故障位置、識(shí)別故障類型、采取合理措施處理故障的難度依然較高。為此，在機(jī)械工程中運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)需要解決的問題之二便是設(shè)備故障的自動(dòng)診斷與處理。具體的實(shí)現(xiàn)方法為：為每一臺(tái)設(shè)備裝置智能數(shù)據(jù)采集控制器，用以實(shí)時(shí)采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、定時(shí)開關(guān)機(jī)等數(shù)據(jù)。同時(shí)，打通智能數(shù)據(jù)采集器與中央監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)鏈路，當(dāng)收集設(shè)備數(shù)據(jù)后實(shí)時(shí)傳輸至上位機(jī)，結(jié)合設(shè)備出廠資料、歷史數(shù)據(jù)等發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常情況，借助系統(tǒng)自學(xué)習(xí)功能對故障進(jìn)行智能化分類，自動(dòng)化出具故障診斷報(bào)告，并依靠自動(dòng)控制系統(tǒng)的隔離功能啟動(dòng)備用設(shè)備、隔離故障設(shè)備。此外，中央監(jiān)控平臺(tái)會(huì)呈現(xiàn)故障代碼、向技術(shù)人員工作系統(tǒng)發(fā)出故障提示，技術(shù)人員結(jié)合故障診斷報(bào)告即可了解故障表現(xiàn)、分析故障類型、采取精準(zhǔn)措施高效率處理設(shè)備故障。

三、機(jī)械工程中遠(yuǎn)程自動(dòng)操作問題及解決對策

自動(dòng)控制系統(tǒng)支撐下，機(jī)械工程領(lǐng)域以系統(tǒng)運(yùn)作為主，以人工留守為輔，在發(fā)揮自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)勢的同時(shí)需要依靠人工下達(dá)指令、調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式、遠(yuǎn)程操控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等。目前機(jī)械工程中遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)存在指令傳達(dá)延時(shí)、控制精度不足、安全系數(shù)較低的問題[2]。為改善遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)現(xiàn)狀，需要在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加檢測維護(hù)裝置、提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。一是在集中監(jiān)控平臺(tái)、監(jiān)控中心建立全圖形化的人機(jī)交互界面，在關(guān)鍵設(shè)備上裝置LED觸摸屏，以此對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化顯示，為工作人員下達(dá)指令提供便利;二是針對當(dāng)前自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行能耗較高的問題引入PLC自動(dòng)控制技術(shù)，其可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需求自動(dòng)化調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行功率、電機(jī)運(yùn)行速度等，以最低能耗達(dá)到最優(yōu)化的運(yùn)行效果，從而降低系統(tǒng)成本、達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)。

四、機(jī)械工程中系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警問題及解決對策

目前機(jī)械工程中所控制的設(shè)備部件精密程度顯著提升，設(shè)備存儲(chǔ)環(huán)境不佳、遭遇雷擊或地震等自然災(zāi)害，都會(huì)損壞精密部件，縮短設(shè)備使用周期，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使系統(tǒng)癱瘓。雖然機(jī)械工程領(lǐng)域研發(fā)了眾多防雷及精密部件保護(hù)裝置、技術(shù)等，如過電流/電壓保護(hù)、線路接地等，但皆屬于對系統(tǒng)故障的事后處理，難以保證精密部件的安全性。為解決該問題，在運(yùn)用自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)需要注重環(huán)境變化的自動(dòng)預(yù)警，即借助溫濕度傳感器、電磁傳感器等實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境狀況，預(yù)測系統(tǒng)可能遭受的沖擊、震動(dòng)等，當(dāng)自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電流、電壓或環(huán)境因素異常時(shí)發(fā)出緊急通知，自動(dòng)化開啟相關(guān)保護(hù)裝置，以此消除系統(tǒng)安全隱患，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性。

結(jié)束語

伴隨著機(jī)械工程的發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)成為各領(lǐng)域研究焦點(diǎn)。機(jī)械工程中自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用可以減少人工工作量、提升系統(tǒng)運(yùn)行效率，并有助于延伸系統(tǒng)功能。但在自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用實(shí)踐中依然存在設(shè)備更新、故障診斷及處理、遠(yuǎn)程操作、系統(tǒng)沖擊等問題，為此應(yīng)當(dāng)了解控制系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行原理，在此基礎(chǔ)上引入設(shè)備自動(dòng)更新、遠(yuǎn)程自動(dòng)操作、故障自動(dòng)診斷及處理、系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警技術(shù)，以此提升自動(dòng)控制系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性與持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)

[1]滿憲金，李海涵.自動(dòng)控制原理在機(jī)電工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（17）：118-119.

[2]張海建.電氣工程中電力拖動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)控制與安全保護(hù)研究[J].新型工業(yè)化，2021，11（02）：213-214+218.