机电工程的自动化控制技术实现研究

机电工程的自动化控制技术实现研究

田钢

身份证：610502198707280414

摘要：如今，我国经济发展十分迅速，机电工程领域是我国市场经济发展过程中的重要组成部分，也是我国基础性产业之一。其与我国工业领域的发展密不可分。自动化技术中包含智能化技术和数字化技术，可以大幅提高机电工程的自动化水平，无需大量的人力资源投入，便可确保生产出的机械零件具有高精度，满足企业的制造要求。这一技术的广泛应用将为我国机电工程领域走向现代化、自动化和智能化的发展之路提供有利条件，并进一步产出更多的机械高端零件，为贯彻落实我国的工业4.0发展规划奠定坚实基础。

关键词：机电工程;自动化控制技术

引言

随着信息技术的快速发展，机电工程的自动化控制研究进入了一个全新的阶段。传感器技术的进步促使控制系统能够实时感知环境和设备状态，为控制决策提供了准确的数据。同时，计算机与网络技术的融合使控制系统能够实现分布式控制、远程监控和智能化管控，为机电工程自动化控制的研究带来了更广阔的应用前景。

1机电工程自动化控制的意义

第一，提高生产效率，自动化控制可以实现机械设备的自动化操作和精确控制，减少人工干预的需要，从而提高生产效率。自动化控制系统能够快速、准确地执行指令，实现高速、连续且精密的操作，大大缩短了生产周期，提高了生产效率。第二，保障产品可靠性，自动化控制系统能够对机械设备和生产过程开展精确的监控和控制，确保产品的可靠性和一致性。通过对关键参数进行实时监测与调整，自动化控制系统可以及时发现并纠正潜在的问题，避免缺陷产生，进而提高产品的合格率。第三，提高安全性，自动化控制可以降低人工操作的风险和人为错误的发生率，提高工作环境的安全性。自动化控制系统可以在高温、高压、有害气体等危险环境中代替人工进行操作，降低了人身伤害和事故发生的风险。第四，节约能源和资源，自动化控制系统可以根据实时数据对能源的使用进行优化调整，实现能源的高效利用，减少能源消耗。第五，实现智能化和数字化，自动化控制系统的应用可以实现机械设备的智能化和数字化管控。通过集成传感器、数据采集和处理技术，实现对设备状态、生产数据和工艺参数的实时监测与分析，可以实现设备的自动调整和优化，提高整个生产过程的智能化水平。

2机电工程的自动化控制技术实现

2.1电网调度的自动化

在电力系统建设过程中，电网调度是最重要的一部分构成。在机电工程中，电气及自动化的应用优势也体现在电网调度环节。首先，电气及自动化的应用形式，包含以下几种：构建工作站、利用服务器、利用大屏幕显示器、利用计算机网络等。通过这些应用形式，借助电气及自动化，提高系统的运行效率与自动化水平，保证电网调度环节的信息数据能够得到及时、妥善的收集与分析。其次，对电网调度的自动化表现方式进行研究，对电力系统中存在形式比较特殊的局域网络加以利用，能够将发电厂、电网调度中心，以及测量控制设备等终端充分衔接在一起。最后，在实时评估形式的基础上，对电力系统的当下运行状态进行有效的把握，进而采取针对性的措施提高电力负荷预测的科学性与准确性，明确发电控制与经济调度的自动化转型特点，并借助科学合理的措施降低自动化转型中的损耗。

2.2智能自动化技术

在智能机电自动化技术的使用过程中，以人工智能技术为主。借助于人工智能技术，可以保障机械制造更为标准，提高机械制造的综合水平，进而优化产品的生产性能。可以通过人工智能技术，对人员操作行为进行动态模拟，相当于形成了机械制造的专家系统。将该专家系统作为导向，可以保障生产过程的智能化。智能化机电技术将会对有关工作人员提出较高的能力要求，需要操作人员具有较强的技术素养，发挥出人工智能技术在机械制造中决策、判断、分析等多种功能。智能机电自动化技术可以通过提前在系统中设计好编程算法，在出现机械设备故障之后，进行智能化的处理，以尽可能规避机械设备故障所带来的生产停摆问题，也可以为后续的故障方案制定提供一定的智能参考依据。

2.3传感器与执行器选择与布置

传感器和执行器是自动化系统的核心组成部分，负责感知和执行控制指令，将现实世界的物理量转化为可供控制器处理的信号，以实现对目标系统的自动控制。在进行传感器与执行器的选择和布置时，需要充分考虑系统的需求、控制策略及其实际应用场景。首先，在传感器的选择上，需要根据控制系统的要求和控制目标来选择合适的传感器类型。不同的传感器适用于不同物理量的测量，如温度、压力、湿度、速度等。同时，传感器的精度、灵敏度和可靠性也是选择的重要考虑因素。应根据控制系统的精度要求和可靠性需求来选用合适的传感器型号。其次，传感器的布局对控制系统的性能和效果有着重要影响。在布置传感器时，需要考虑物理量的测量位置，以确保传感器能够准确感知目标物理量。此外，传感器的安装位置也需要考虑环境因素，如温度、湿度、腐蚀等，以避免传感器受到干扰或损坏。对于执行器的选择与布置，首先需要根据控制策略和控制目标选择合适的执行器类型。执行器包括电动执行器、气动执行器、液压执行器等，不同类型的执行器适用于不同的控制任务。同时，执行器的响应速度、输出力矩、控制精度等性能也是选择的重要考虑因素。在执行器的布置上，需要考虑控制对象的实际情况和布置要求。执行器的安装位置应能够直接影响或控制目标对象，以实现控制目标。此外，执行器的安装位置也需要考虑机械结构和空间限制，确保执行器的安装与连接符合工程要求。

2.4虚拟技术

虚拟自动化技术主要是将计算机和互联网作为基础，结合计算机图形学和人体行为学等，融合传感器设备，可以为机械生产制造过程提供逼真的虚拟环境，让用户通过人机交互，可以在虚拟化的生产环境中，获得更为逼真的生产操作体验。将虚拟技术运用在机械生产制造中，具有4大特征，分别为交互性、感知性、共享性和沉浸性。在系统构建上，主要包括5大元素，分别是虚拟环境发生器、人物、虚拟环境、传感器件和作用器件。这5大元素进行交互、融合、运用，可以有效地改善在机械制造过程中的用户操作感受，进而优化技术组的问题解决水平。例如，在机械生产制造出现故障问题之后，有关工作人员可以借助于虚拟技术，针对生产现场进行全面排查，明确设备是否存在故障，并展开深度剖析，掌握出现问题的具体根源，制定出针对性的解决措施，进一步规避不合格产品的出现，有效规避生产资源的浪费。但是，虚拟技术在机械生产自动化中的运用正处于初期探索阶段，还未实现全面运用，因此有关工作人员在使用该技术时，需要与其他技术融合互补，以展现出机械设备的自动化水平，提高企业生产效率。

结语

电气及自动化的应用，已经渗透到了机电工程的多项生产项目中，提高了机电工程生产作业的有序性，促进了机电工程的信息化发展和智能化发展，提高了机电企业的核心竞争力。同时电气及自动化的应用前景极为广阔，相关人员应持续加强电气及自动化的研究与分析，并持续挖掘电气及自动化的应用潜力，进而从技术层面推进机电工程的稳定发展。

参考文献

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