机械自动化控制系统的设计应用

唐献文

随着科技的逐渐发展，传统的机械设计制造和机械自动化有了很大的提升，在各个行业中机械自动化系统应用的范围也之间的广泛起来，显示出机械自动化的强大优点和效益，不断满足着人们的生活和生产需求。本文通过对机械自动化控制系统的应用以及优点进行分析，为机械设计制造以及自动化的发展提供正确的方向。

【关键词】机械 自动化控制系统 设计 应用

机械自动化技术的应用在产品的生产中能够实现自动化连续的生产，从而节省劳动力达到提高效率的效果。机械自动化在机械制造业的发展中起着十分重要的地位和作用，是整个机械制造业的发展趋势所在。

1 机械自动化的设计以及要求

机械自动化通常情况下是在设备在无人操作的前提下按照自动设定的程序进行工作。机械自动化主要是凭借着机械的方式实现制造过程的自动化生产和管理。因此机械的自动化突破了传统的机械制造方式以及生产过程，并且在生产中能够显著提高生产效率和经济效益，为提高产品的质量提供可靠的技术支撑，给企业带来极大的经济效益。

机械自动化的设计技术不仅需要综合性的技术，还需要运用多门知识体系，涉及的范围较广，且具有较强的复杂性。机械自动化设计一般分为五个部分，首先是传感单元。传感单元是机械自动化技术发展的基础，主要的功能是在机械自动化系统中能够对机械工作的过程进行有效的监测，查看机械在工作过程中的运行状态和性能情况。其次是作用单元。该部分是系统前期重要的组成部分，主要的功能是对系统的能量进行施加，完成系统的既定目标。再次是程序单元。该部分作为系统最关键的一个部分和组成内容，对系统所做的工作等具有决定性的作用。再次是控制单元，该部分为系统的的自动化运行提供保障，能够对系统运行中的结构单元进行调节和控制，能够对传感单元的信息进行分析和调节，因此控制单元能够保障系统的顺利展开。最后是制定单元，该部分作为系统的核心部分，通过分析传感单元传递过来的信号和信息，并进行对比和分析，根据系统的规定发出指令。

2 机械自动化系统的特征和应用

2.1 机械自动化控制系统的特征

机械自动化控制系统的安全性和可靠性主要依靠的是自身的自动化设备，存在着自动的报警和停止的功能，这就使得在机械自动化生产的过程中一旦发生任何的安全事故，系统的安全性能大大提升，从而生产提供安全保障。自动化控制系统中采用电子设备和电子器件，为系统的稳定性提供保障。机械自动化在实际的运用中能够避免人工操作的失误，提高生产的精确度。通过机械自动化控制系统能够实时监测工作的状况，提高生产的效率。

2.2 机械自动化控制系统的应用

2.2.1 机械自动化控制系统的构建

机械自动化系统的构建主要是建立在数字模型的基础上的对其理论进行分析和研究，因此通过数字表达式对机械自动化控制系统输入输出变量以及对变量间的关系进行详细的分析和描述，能够设计出合理科学的系统。机械自动化控制系统通过微积分的方程式进行构建。图1为质块以及阻尼器和物种弹簧所构成的铅垂方向机械平移系统示意图。

该图中对质块原来不动的位置作为运动坐标原点，外力作用质块在X轴上移动，其中质块运动的位移坐标为x（t）。然后通过达朗贝尔原理做出平衡的示意图，得到微积分的方程式为：

Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t）

通过这一案例能够看出质块静平衡位置作为运动坐标时，阻尼器的阻尼大小与相对运动是相反的。

2.2.2 机械自动化系统的具体应用

机械自动化控制系统在汽车制造业运用的最为广泛。汽车制造过程中的焊装以及冲压和总装工艺中广泛应用。机械自动化控制系统在冲压车间利用能够提高工作的效率，压机间采用机械自动化装置进行连接，传递加工工件，这样在首台压机下完成冲压成形，在通过机械手传递给下一台。在这一过程中有紧急停止的装置，能够对传递过程中的危险事故进行紧急停止。在安全门的防护装置上能够对人员在压机内的危险情况进行有效的防护。压机部分主要采用的是安全电磁开关锁，能够延时锁定和解锁的释放，具有较高的安全性能。在钢铁制造行业中利用机械自动化控制系统在冷轧生产线和整卷钢板开卷中应用能够对人员的安全进行有效的保护。

3 结语

机械自动化控制系统在各个行业中的应用有效地推动了产业的自动化程度，为各个行业的发展提供了有效的动力和长久的保障，在机械自动化的未来发展中将会更加注重高度的集约化和自动化的发展方向。

参考文献

[1]孙宝亮.刍议低碳环保下工程机械自动化控制系统的设计与应用[J].中国高新技术企业，2014，（22）：90-91.

[2]陈羽锋，胡国清，栾厚宝等.基于PLC的气动送料控制系统的设计与应用[J].机械制造与自动化，2010，39（2）：154-155，160.

作者单位

1.山东省邹城市广信科技开发有限责任公司 山东省邹城市 273500

2.山东大学能源与动力工程学院 山东省济南市 250061