机械控制中的机械自动化技术的应用研究
范瑞娟1 李锡君2
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范瑞娟1 李锡君2,. 机械控制中的机械自动化技术的应用研究[J]. 中国能源进展,20215. DOI:10.12721/ccn.2021.157043.
摘要: 当今,随着我国经济的快速发展,机械自动化技术已经在多个领域有所应用。其中,农业和工业应用较多,尤其是农业种植中设备控制的应用,此项技术的应用,对促进我国农业发展的帮助较大。虽然此项技术在农业播种环节的自动化控制中的应用方法较为成熟,但是,喷药自动化技术薄弱,仍需进一步探究。
关键词: 机械控制;机械自动化技术;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157043
基金资助:

引言

基于控制技术在机械自动化中的应用,着重分析了机械自动化控制系统的基本模型,接着阐述了多种控制技术;最后对机械自动化的发展方向进行了展望。为相关企业推进机械自动化、机电一体化、机械系统智能化建设提供了参考与借鉴。

1机械自动化技术在机械制造中的意义

机械自动化技术在发展过程中,逐渐演化为一套以计算机辅助技术(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)为集成的先进技术,随着社会生产水平的不断提高,机械制造自动化迫在眉睫,在现阶段机械制造业的发展中,自动化技术的应用将成为行业发展的重点。传统的机械制造模式已无法完成社会高质量高效率的目标,近年来发展中,机械自动化技术与计算机技术充分融合,在此基础上为机械制造的发展注入了新的活力,机械自动化在机械制造业中表现突出,体现在以下几个方面:(1)改变传统的劳动依赖现象,在传统的机器制造模式下,主要依靠劳动来完成生产和制造的目标,虽然在机械化生产中实现了生产技术的创新,但在现代信息技术环境下,机械自动化是促进机械生产制造进一步发展的有效途径;(2)推动机械生产标准化。传统机械工程师在进行产品设计时,由于各种条件的影响,优化过程较为复杂。除了机械制造设计之外,还实现了机械制造作业的优化。(3)提高市场竞争力,在现代国内外机械制造市场竞争逐渐尖锐的形势下,实现机械制造大规模自动化技术的应用可以提高机械制造的生产水平和产业的国际竞争力,促进社会经济增长。

2机械控制中的机械自动化技术的应用

2.1变量喷药设备控制系统设计

(1)系统硬件框架结构设计。本文构建了可变喷涂设备控制系统,实现喷涂机械设备的自动控制。该系统主要分为硬件控制板和软件控制板,前者通过构建硬件框架结构,按照自动化控制要求,合理布置硬件设备,后者借助操作终端,对设备进行操作控制命令,使设备完成喷涂任务。根据功能部分,在系统的硬件框架结构中布置了8个节点,分别用于支路控制、线路模拟控制、数字量控制和主流阀控制。编号为1的节点作为喷淋控制开关,控制分支阀的开启/关闭状态。编号为2~6的节点配置超声波测高和分支压力控制装置。这两个装置可以通过数字和模拟控制。编号为7的节点配有液位计和GPS设备。通过数字控制和模拟控制,实现了两种设备控制。节点数为8,设置回路压力装置、流量统计装置、速度测量装置,通过数字和模拟控制,实现装置三装置控制,同时,对主节流阀进行有效控制。(2)可变喷淋自动控制结构设计。本设计方案采用自动控制方式。系统流量的统计结果作为下发控制命令的依据,确定喷涂装置的运行参数。同时,测量了该装置的行走速度。控制结构主要由流量计、节流阀、喷嘴、下机、上机5部分组成。其中上位机作为指令下发装置,设定目标流量参数值,作为喷涂作业控制标准。控制结构采用流量计收集喷嘴的实际操作流量,并将其发送到下位计算机。在这种环境下,比较实际流量与目标流量的差值,要求定量误差控制在5%以内。如果两流量的差值超过5%,则认为当前自动控制装置的改进效果不明显,不符合本文的研究要求。(3)流量阀控制结构设计。为了减少实际流量之间的差异和目标流量尽可能流量控制阀是添加到自动控制系统的硬件架构在这项研究中,流控制是通过调整阀值参数来实现。首先,发出电机的额定电压运行来控制电机的转速。其次,适当降低电机转速,测量此时的实际流量,并与目标流量值进行比较。最后,根据流量差值,调节节流阀球度,使两者的流量达到一个相近的水平,控制差值在5%以内。

2.2完善FMS柔性体系建设

柔性制造系统简称“FMS”,是通过中央计算器来完成机器与传统的控制,实现机械设备与零部件的传动、机械制造与加工的精确操作,采用FMS自动化技术可以实现材料和加工零件的自动上下料和运输,通过机器指令实现综合机械化操作,实现降低人工成本,并有效提高上下料和运输过程的精度。在机械制造过程中,FMS自动化技术主要体现在板材加工、机壳轴加工和板材加工中,但FMS的最大值体现在工件材料、刀具、毛坯、在储存和搬运过程中由完整的物料用三维仓库储存托盘储存,包括坯料要制造工人将其放入FMS夹具中系统托盘中,通过设置FMS指令在指定位置完成运输和加工。FMS柔性管理应用还可以根据外部环境因素的变化实现自动化差异适应,通过指令编写和导入实现实时更新数据,使机械制造能够根据市场变化做出适应性变化,并有效保证自动化技术能够为机械制造业创造经济效益。在目前FMS自动化技术的发展中,已经集成了人工智能技术来实现机械制造机器人,它可以实现机床在其设定的范围内输送和卸载零件。在传统的机械制造过程中,对劳动力的依赖性很大。在当前信息化生产广泛应用的环境下,机械制造管理者需要有一种自动化技术发展的眼光,时代新技术完全完成了自身产品质量的提高,虽然短期内可能会出现成本上升的现象,但从长远发展来看,机械自动化技术的优势将日益显著,不断为机械制造业创造经济效益。灵活性的主要特点是能够与外部因素的差异联系起来,表现出良好的适应性。

2.3集成化应用分析

机械控制信息集成,提供更完善的根据技术特点和生产要求的控制通道,使技术和设备的可控性显著提高,使后续发展的工业技术和产品细节法规的完整性,有效地避免了程序的发生,提高了出孔的概率,以及后续的机械控制,为工作的实施提供了更好的操作平台,使工业设备管理水平得以不断提升。在此期间,机械控制可以根据企业经营管理的需要提供适当的处理,通过全面的监督使企业生产进行动态集成系统,可以提供更完整的信息操作平台,等后续智能技术的实现奠定了坚实的基础,并依靠综合数据处理技术更有效的提高系统效率,企业的生产数据统一存储在数据库中,以便进行后续的维护和其他工作时,可以从更全面的角度来看待系统的运行状况,使机械控制技术水平不断提高。从现阶段企业生产的角度来看,一体化和数字化技术已经在制造业和加工行业广泛实施,大多数企业具有能力提升的潜力,满足了经济市场发展的基本需要。

结语

随着我国工业经济水平的不断发展,机械制造业的发展蒸蒸日上,机械自动化水平也正逐步提高,并逐渐应用于国民生产的各个部门。自动化控制技术作为机械制造业发展史上的里程碑,不仅推动了科学技术的进步,还极大地促进了相关企业的发展。就我国目前的国情来看,我国的机械自动化控制技术要随时向发达国家的发展水平看齐,同时开发出低成本、高效率的机械自动化技术,走具有中国特色的机械自动化道路,并不断创新,不断提高,逐步研发出高效、高质的自动化机械设备。

参考文献

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