提高机械控制系统自动化程度的措施

提高机械控制系统自动化程度的措施

王焕涛

身份证号码 ： 37072319790613 **** 山东省 250000

摘要：工业生产制造过程中控制产品质量具有重要意义。文章分析了机械自动化控制技术应用的优势，分析生产过程中机械设备质量控制中出现的问题，探讨了生产制造中机械自动化技术质量控制的具体措施。

关键词：机械控制；自动化；提高措施

机械生产以其稳定、标准、高效的优势被广泛应用于生产制造行业，对于生产型企业来说，产品的质量管控是一条生产线，也是一个企业制造能力最重要的工作环节。因此，对机械自动化生产中的质量控制技术进行分析和完善非常必要。

1、机械控制系统自动化应用优势分析

1.1 经济性

传统生产制造通常需要大量劳动力，而机械自动化技术可以通过运用现代信息科技替代传统劳动密集型生产方式，有效降低生产成本，避免生产过程中的人力浪费。此外，传统生产线对生产物料的使用和配比也未达到最优，大多数机械自动化设备具有生产物料检测系统，能够有效地对生产投入的配比和使用进行监测，及时为企业反馈生产投入的最优条件，避免企业生产制造过程中的物力浪费，提升企业生产制造的经济效益。

1.2 环保性

环保性是现代机械制造自动化的一项重要特征。传统流水线生产通常对工人的经验和技术要求很高，常发生因工人操作失误而返工产生的时间、成本、资源的浪费，这并不符合我国可持续发展的理念。现代机械自动化技术生产过程标准，程序化的生产不仅使工人脱离了对经验和知识的依赖，而且生产准确较高，节约了生产物料。此外，目前大多数机械设备均引入了排污排放检测技术，能够保障生产废料的亲环境性，促进行业的绿色发展。

1.3 安全性

传统机械设备制造通常需要依靠人工工艺技术，工人面临着较大的人身安全问题。

而机械自动化技术通常仅要求工作人员控制机械作业，不仅可以突破人工施工的地点限制，还能够有效避免人工操作可能发生的安全事故。此外，机械设备一般都拥有警报系统，能够及时发现生产中的故障，并提供相应的解决措施，具备更高的安全性能。

2、机械自动化的质量控制的影响因素

2.1 人为因素

机械自动化的设备通常结构复杂，专业要求较高，需要操作人员懂得相关的专业知识，所以人为操作技术会直接影响到实现效果和产成品的质量。若相关从业人员并未系统学习知识，也未经过培训，则会造成这项技术控制下的产品质量的降低，引发各项事故。

2.2 设备因素

机械自动化技术是直接应用于设备之中的，因此设备的质量会影响这项技术的效果实现。通常来说，由于生产和运输等环节出现的疏漏可能会造成设备的质量问题，若在使用设备之前并未认真检查机器设备存在的质量问题，会直接关系到产成品的最终质量和操作人员的安全问题。因此，设备因素对生产制造的质量管理环节的重要性不言而喻。

2.3 工艺技术

操作工人对机械设备的理解和工艺技术流程对生产制造的影响是非常重要的。不仅会关系到机械自动化技术的工作效能，还会对产成品的质量水平造成巨大影响。工艺技术贯穿于企业生产制造整个过程，需要不断熟练并创新工艺水平。而目前这一点在施工中并未真正实行，大部分操作人员仍采用传统的方式，这使得机械自动化系统的运行并未发挥最大的效能，无法使产品达到最高的质量要求。

3、提高机械控制系统自动化程度的措施

3.1 PLC 技术与空调变频改造

中央空调系统一般由制冷机、冷却水循环系统、风机盘管系统等部分组成。由于技术方面的限制，早期中央空调的水系统主要采用传统的控制方法。应用阶段，中央空调系统的高额用电量以及各类故障的出现，使得不少企业开始探索空调系统的改造技术。从实际情况来看，中央空调 PLC 的节能现象，在根本上是基于空调水系统热交换循环而产生的，在中央空调的运行过程中，冷却水是一个较为关键的环节，通常而言，中央空调的水流调节方式是通过系统中相关阀门和挡板的开闭来进行控制的，因此会造成大量的电能在这个过程中损失掉，而通过进行 PLC 变频改造之后，则能够对电能实现节约效果，降低空调能耗。据测算，以传统控制方式进行水系统的控制，在绝大多数时间内，空调系统真正需要的冷负荷要远低于设计值，而水塔风机、冷却水泵等处于满负荷运行状态，由此带来了严重的能源浪费问题。结合运行工况监测结果与中央空调水系统工作原理，有技术人员提出了在原有系统的基础上增加控制单元，通过PLC 控制器、变频器、传感器以及温差控制器等元器件的应用，实现变频控制，并最终达到合理控制水系统运行状况的目的。不仅如此，实践表明，在原有继电接触器控制电路的基础上增加变频器控制电机，正常情况下，变频器控制电机的运行状态，整个系统处于节能运行状态，可改善能源浪费问题。

3.2 PLC 与数控加工

数控加工在机械设计制造领域扮演者重要角色，技术本身具备的强大加工能力以及良好的适应性，给其大范围应用奠定了基础。PLC 技术在数控机床上的运用原理和流程与常用的 PLC 差别不大，首先需要通过 PLC 顺序扫描的方式，对输入端口的数据进行读入和存储；其次，则是在执行阶段以特定的顺序进行扫描，从而读入已经存储的数据，在完成计算之后，进行数据的输出和存储；最后，PLC 系统执行完相关命令之后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态，在输出刷新阶段转存到输出存储其中，并以相应的方式进行输出，进而实现对外部负载的有效驱动。从实际效果来看，PLC 技术的应用，可简化强电控制线路，提高产品加工精度，增加设备的柔性，保障数控机床的稳定运行。但与此同时，PLC 技术在数控领域的应用仍然需要解决两项关键问题：①提升定位速度与保证定位精度之间的矛盾；②可变参数的在线修改。首先，对于步进电机，其转速与控制脉冲频率呈正相关，一旦电机以低脉冲频率运行，其转速也将处于较低数值，此时数控机床的定位将受到影响。而根据数控机床的性能需求，机床必须兼顾加工的精度与效率，定位速度过慢势必会影响到加工的效率。

3.3 PLC 与电梯系统

电梯是一种常见特种设备，其主要任务是完成人或物的垂直运输，起停相对频繁。一般电梯系统可分为升降机装置系统、集选控制系统、电气控制系统、故障检测系统等部分。在上行、下行过程中，控制系统需要对多个指令进行处理，确保其按照预设程序运行。以电梯的选层为例，其功能实现主要依赖于信号的传递、脉冲信号的正确处理，此外，还需引进防乱层技术，自动校正错误参数，对计数混乱问题进行妥善处理。本质上，PLC 控制电梯是以 CPU 微处理器进行运行过程中所需要进行的逻辑运算和数据处理，并利用 PLC输出单元进行控制信号的发出，从而实现对电梯的控制。在具体的应用过程中，主要是通过进行与之相应的 PLC 控制—能见电路的方式，来实现其余外部电路以数据的输入和输出端口进行通信，并通过 PLC 系统的控制器 CPU 来进行ROM 中机器码的执行，从而有效地进行输入输出数据的处理，最后将已经完成处理的数据利用端口传输到外围电路，达到对电梯自动化控制的目的。

结语

总之，自动化技术对于生产制造中的质量管控的重要性是毋庸置疑的。该项技术在工业生产领域有着广阔的前景，虽然出现了诸如技术不成熟、不适用等问题，但将自动化技术用于生产质量管理是正确的、有益的事情。未来，机械自动化可能向智能化发展，企业生产制造产品质量水平将会有大幅度提高。

参考文献

[1]陈星宁.机械自动化的应用与发展前景探析[J].南方农机,2020,51(23):72-73.

[2]朱吉宇.机械自动化技术及其在机械制造中的应用研究[J].科学技术创新,2019(15):150-151.

[3]赵红,烟承梅,严纪兰.我国机械自动化技术的应用与发展前景展望[J].安阳师范学院学报,2014(05):59-61.