浅谈现代机械制造业中的自动化技术

浅谈现代机械制造业中的自动化技术

赵英男

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摘要

随科学技术进步，机械化水平得到提升，“工业2035”战略的提出为我国自动化技术发展提供了大环境，诸多行业积极生产先进机械设备。设备运行期间，为了确保其稳定运行需要应用系统，当前现场总线是安全自动化技术研究的主要研究对象，主要用于生产现场，这是一种开放式的控制结构和控制系统，应用标准化、公开化解决方案解决了封闭系统存在的缺陷。而总线发展逐渐成为逻辑系统的重要组成，并广泛用于钢铁制造、玻璃制造等工业。基于此，本文从控制系统概念入手，讨论控制系统标准，阐述总线系统，之后提出控制系统实现，重点分析自动化技术应用，最后对控制系统中自动化技术发展做出展望，希望对机械制造业生产研究带来帮助。

关键词：自动化技术；机械制造业；控制系统；运用

第一章绪论

在ICE61508当中对对控制系统作出相关阐述，指出问题存在一定风险性，并且具有可控性特点。机械性主要是结合机械使用说明书当中的相关规定，避免在机械安装、调整、运输等环节存在使用风险。大量实践证实事故发生和人员不操作行为有关，比如违规操作，也和操作有关，主要是指机械制造的构造缺乏合理性以及防护失败、控制系统部件失去应有作用。为解决以上问题需要科学制定生产制度，并且在作业过程中佩戴用具，还需要定期开展培训工作，都能最大程度减少控制过程中的危险因素，以下就自动化技术及应用进行详细分析。

第二章总线系统

2.1现场总线概述

在上世纪80年代开始，现场总线控制系统技术出现在西方国家，这种新的工业控制技术实现了DCS控制系统和PLC现场控制技术的革新，简化了以往的控制系统，使得控制单元分布以及系统检测更为合理。上世纪90年代我国开始引进现场总线控制系统技术，并深刻地影响着我国工业控制领域。计算机控制系统早期需要通过单台小型机械控制多条回路，由此降低每条回路成本，不过计算机故障将造成全部控制回路实效，后期发展的分布式控制系统可以应用多台计算机采集和控制数据，计算机之间通过局域网形成单个系统。分布式控制系统在我国应用接近20年，其优势显著，不过也存在着可靠性不足的缺点，如果采用双机冗余设计不仅导致系统复杂性增加，成本也会加大。为了提升成本、可靠性、复杂性之间的协调性。为广大用户提供开放性的操作系统，使得人们更加关注现场总线控制系统技术的应用和发展。

现场总线控制系统是一种全数字化通信系统，被用于现场设备、现场电气、现场仪表、主机系统以及控制室现场，总线标准要求单个控制系统中进行若干数量现场设备的数据交换，并应用电线电缆、电话线、光纤等介质满足数据传输。现场总线适用于现场的总线技术将诸多导线合并在一起，然后通过单根导线实现全体设备连接，确保线号与数据正常传输由，此进行任意通信的设置。现场总线技术通过串行数据传输和连接方式，由此代替传统并联信号和连接方法，能够满足控制层与现场总线设备层的数据传输需求，而信息也更加可靠，主要体现在以下方面：其一是线路布置简单。现场总线的主要变化体现在布线方式上，通过简化布线方式以及拓宽网络拓扑大大降低了接线成本和维护成本，通过串行方式让现场操作人员和维护人员明确线路布置情况；其二，更加开放。不同控制连接系统能够开放通讯规约，实现降低传输成本的目标，还能够对系统进行网格化和系统化控制；其三，实时性强。要想满足现场控制和现场采集的要求，一般现场总线需要保证数据可靠性、完整性的基础上具有良好的传输效率和传输速率，总线传输速度越快越能有效缩短响应时间，不过传输效率同样需要得到重视。

2.2现场总线研究

在机械制造领域所应用的控制系统需要具备失效功能，在传感器控制器电缆存在故障失效等情况下确保人员和设备的性，所以现场总线通讯需要满足以下条件：其一，现场总线。生存性也就是有着一定的连通效果，能够在任何情况下确保信息的传输，这也是总线故障能够传输的前提。受物理因素影响总线介质被破坏，进而出现信息不能传达的情况，要求总线正确动作，能够通过紧急停车确保人员和设备；其二，信息传输的完整性。主要是指现场总线在自身故障以及外界干扰环境下可以将信息发送到终端；其三，信息传输实时性。总线在自身故障以及外界干扰的情况下可以确保有限时间内进行信息的传输；其四，信息传输可测性。现场总线传输需要在有限时间内分析崩溃、遗漏等失效情况，然后加以校正[5]。

第三章自动化技术在机械制造业应用

3.1在汽车制造业中的应用

在汽车制造控制系统当中只有采取措施才能保障制造工艺打性，钢铁冷轧厂生产的热轧带钢在酸洗处理后表面形成氧化铁，需要操作人员确保装载、清洗、调试等环节的规范性，由此保障生产，一旦操作不当将

导致严重后果。实际生产过程中需要加强机器风险控制，机器维修环节要求调试人员具有专业能力，由此解决复杂的机器控制功能。在实际生产中主要是应用控制设备，由此发挥自动化技术优势，严格控制整套冷轧线工艺。

3.2在钢铁制造业中的应用

冲压、涂装、焊接是车用金属板材主要工艺，而冲压这一工艺在高速冲压生产线当中使用自动化控制技术让生产性大大提升，比如紧急停止装置以及防护门设备都可以满足控制的需要。在钢铁制造过程中，控制系统的自动化技术可以对操作失误情况重新控制。此外，在生产过程中以往的控制装置具有一定危险性，一旦操作期间松动可能造成按钮操作错误，加大生产危险性，借助自动化技术能够对控制移动式防护门加以监控，通过防护门设备可在设备危险运行前期采取措施，这也是钢铁制造业应用控制系统主要体现[7]。

3.3在风力发电机组制造业中的应用

电气控制系统可确保风机稳定运行，应用自动化控制技术时将重点放在系统和标准控制系统上，发电机组控制系统应用自动化控制技术需要监控运行信号掌握运行时间以及震动临界功率，一旦和设定安全系统数据不相符能够及时启动系统，短时间激活制动系统并及时断网。此外，发动机组控制系统运行过程中标准控制系统可以对风机运行信号监督，使其处于良好运行状态。

总结

自动化控制技术需要自动化技术支持，当前现场总线通讯正向着以太网方向发展，并广泛用于工业控制网络当中，要求具有可靠性、实时性、适应性等特征。目前自动化领域工业网络控制主要采取现场总线控制方法，而以太网发展与成熟可以逐渐将其作为主要解决方案，可以将不同层次、不同主线以及不同功能的技术集中于同一系统当中。

综上所述，自动化在自动化技术中占比较小，但其作用不可忽视，需要制定科学的解决方案，并做好成本控制工作。当前我国已经能够生产和应用自动化技术，但相较于发达国家还存在差距，需要继续健全相关规范，重视自动化技术推广，由此助力我国工业经济发展。

参考文献

[1]刘乃明,尚冬梅.机械制造业控制系统的自动化技术和应用[J].河北农机,2021，22(6):98-99.

[2]王志远.探析新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2021,12(6):219-220.

[3]杨迪,黄强.自动化技术在汽车机械制造中的创新应用研究[J].时代汽车,2021,24(3):21-22.

[4]陈阳阳.探究自动化技术在汽车机械制造中的应用探究[J].内燃机与配件,2021,22(3):164-165.