机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究

机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究

谢志潜

广州花都宝井汽车钢材部件有限公司广东广州510800

摘要：近年来经济的发展和社会的进步，使得国内的科学技术相比以往有了质一般的飞跃，其中就包括信息化电子技术以及计算机技术，这些技术在不断的推动国内的工业行业向全自动化的方向进行发展。自动化控制技术能够有效的提升国内工业行业的工作效率，提升企业的经济市场竞争力，加大企业的经济收益，现在的工业产业利用现代化自动化技术以及运动控制技术能够有效的促进国内的经济快速发展，提高工业的技术水平，保证工业产业持续稳定的发展。因此，本文将以机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究为课题展开分析，通过对机械工业自动化中的运动控制技术的运用研究进行深入分析，分析出运动控制技术的原理以及作用，以供参考。

关键词：机械工业；自动化；运动控制技术；运用

引言

在新型技术的推动下，工业领域不断的引进新的技术，计算机技术和人工智能的出现也带动了机械自动化的革新，传统工业生产技术的结构已经有了明显的变化，在机械自动化中利用运动控制新技术取得了一定的成果，有效的实现了实用性和可操作性的优势，但是机械自动化需要掌握实际的经验，熟练的在机械自动化中采用运动控制新技术，从而强有力的推动工业领域的革新。

1机械自动化技术的优点

在某种意义上讲，在机械范围里，机械自动化的高效运用已经变成了重要的发展目标。相对应地，这些方面的优点都是机械自动化技术所具备的。最初，机械自动化技术能够提升产业的生产成果与工作实质。主要是由机械自动化系统的运用可以对应建立为纽带，不受操作的者影响，完成预订的动作。再就是，与此同时，在提升机械自动化技术的应用安全性，也令其具有一定的稳定性。在一定意义上的机械领域，机械自动化的高效率运用已经变成了重要的发展目标。相对应地，这些方面是机械自动化技术主要的优点。①提升工作质量和生产效率，机械自动化技术能够为机械自动化系统相对应的建立作为一个链接的应用程序，然而所讲述操作的影响，来完备预定的操控。②提升机械的安全性，机械自动化技术能够具有相当的稳定性。用这样的方式，可以避免再生产中出现机械故障的发生，令其产业有顺序的操作生产。与此相互对应，另一方面的机械产品，主要因为的是产量，保护功能措施和相互的监督，报警的辨析。更重要的是，在生产操作流程里，假如出现意外情况，机械自动化产品能够在时间上来进行解决。③降低人的劳动量，机械自动化技术的运用解放了艰巨的大量劳动力。同时，大大的提升了生产效率。另外，在很多方面都能够应用到机械自动化技术。因而，但是在功能和技术的情况下能够被粉碎，令整个生产流程有顺序的运行。很显然，除此之外，还有其他的利处。比如机械自动化产品可以调节维持且在任何时间，从而进行促进管理。

2机械工业自动化中的运动控制技术的运用

2.1计算机可编程的程序控制器技术

传统应用于机械自动化中的可编程控制器多采用的是单任务监控模式，控制器在执行自身的命令时，是通过单任务时钟扫射的方式完成的，因此每次只能完成一段程序。不管是执行监控命令还是执行扫描命令，在同一时间内只能完成一个操作，而不能同时进行多种模式的管理。可编程控制器的控制速度由应用程序的情况决定，而不考虑I/O通道的实时能力，因此大大影响了控制器的工作效率。计算机可编程控制技术充分利用了计算机的分时操作能力。应用计算机多任务分时处理机制构建控制平台，能够同时完成多种监控任务、执行多条控制指令。控制指令的执行速度由操作系统决定，操作系统可以通过科学计算模式实时观测I/O通道的能力，从而决定任务执行速度及数据刷新频率，从而大大提高了可编程控制器的工作效率以及运行速度。计算机可编程技术通过构建一套专门的软件控制系统，将任务进行多时间的分割与分配。程序的运行周期与程序的复杂度分离，从而保证了程序的有效循环，提高控制器对机械运行的控制能力及控制效率。使用计算机可编程技术可以通过利用先进的计算机技术实现对控制器中各类任务数据的有效控制，同时促进各个控制模块之间的数据交换与链接，保证信息传递的畅通，同时也保证了不同模块之间数据的分离性。

2.2全闭环交流伺服驱动技术

在精确度要求较高的机械自动化中全闭环交流伺服驱动技术使用频率较高。这种技术满足了当下数字化控制的技术要求，在操作上也比较的方便，所以很受欢迎。数字信号处理器被用于伺服驱动技术，电机轴的尾部具有光电形式的编码器，它能够获取样本位置，通过在驱动器以及电机两者中建立闭环控制架构，确立位置和速度，有效的实现DSP快速运算的功能，所有伺服架构中有益的协调都能主动的执行，更有利的是，它能够对负载的不同变化进行实时的追踪，做出有益的协调。伺服驱动驱动技术有半闭环和全闭环两种，当下我们国家大多采用半闭环的交流伺服驱动技术，对位置和速度的定位依靠数字编码器共同完成，因此在传动链上很容易出现差错，定位不够精确。半闭环交流伺服驱动技术呈现的劣势在全闭环交流伺服驱动技术中有了很大的改观，这种技术在国外开始使用，也就是说分离了位置环和速度环。这种全闭环的伺服驱动技术建立了较高的精确结构，位置环处于反馈的原件上，速度环仅仅置于本有的数字编码器上就可以，这种方式弥补了半闭环伺服驱动上传动链出现的误差，得到精确度非常高的定位信息。

2.3运动控制卡技术的应用

最初，运动控制卡技术在机械自动化应用较为广泛，近年来，随着社会的不断进步与发展，国外机械工业中也开始应用此项技术，它是基于工业PC机上实施的整体单元控制，即使运动控制场所有所不同，它也能够实现对速度的有效控制，有着较强的适用性。同时在运动控制卡技术应用时，最为关键的部分就是高速的DSP的运用，以此来对大部分的步进电机实施控制。通常来讲，PC机主要负责系统监控的工作，而运动控制中其他的一些细节内容则是由运动控制卡来执行，由此可以看出，PC机和运动控制卡在实施控制的过程中并不是同时进行的，而是属于一种较为明显的从属控制关系。另外，运动控制卡还有丰富的公开函数数据库为支撑，这也是其在机械自动化能够有效运用的保障。

2.4直线电机驱动技术的应用

直线电机驱动技术在机床行业应用的较为广泛，直线电机驱动取消了电机与工作台间的机械传动环节，机床进给与传动链间的长度为零，这种零传动方式的优点主要有：响应速度快、精度高、动刚度高、速度快、加减速过程短、行程长度不受限制、运动安静、噪音低、效率高等等。与传统的旋转电机驱动方式相比性能指标有很大提升。例如，通过取消丝杠等响应时间常数较大的机械传动件，不但提升了整个系统的动态响应性能，还降低了运动过程中因传动系统滞后所导致的误差概率，提高了机床定位的精度。由于取消了部件间的机械摩擦，电机在运动过程中噪音大大降低，传动效率得到提高，基于这些优势，直线传动电机在运动控制行业的发展越来越好。

结语

运动控制技术的应用减少了机械设备故障的发生，降低企业成本的同时，提升了企业经济效益。运动控制技术在机械自动化过程当中的应用，体现了两者融合的实用性，体现了运动控制技术生命力的强大，在激烈的市场竞争中运动控制技术的应用使企业形成自身的竞争优势，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。

参考文献

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[3]景立云.浅析机械自动化的主要运动控制新技术[J].黑龙江科技信息，2015（13）：106.