机械工程中自动控制系统的运用问题分析

李昆鹏

摘要：自动化、智能化是机械领域现代发展趋势，各类自动控制系统、仪器设备的运用推动了机械领域的创新变革。加强信息基础设施建设、充分发挥自动控制系统优势，对于提升机械运行效率具有重要意义。基于此，文章从设备自动化更新、故障自动诊断及处理、远程自动操作、系统自动预警四个方面探究机械工程中自动控制系统的运用问题及解决对策，以供参考。

关键词：机械工程;自动控制系统;设备维护

步入二十一世纪以来，机械工程中自动控制系统成为世界各国研究焦点，主要的研究内容包括自动控制系统构成、功能设计、控制软件、控制功能计算机、人机交互界面等。自动控制系统在机械工程内的广泛运用，为远程操控、系统自动监控、设备自动更新及维护提供了可能，显著提升了机械工程内各个系统运行的可靠性、安全性、稳定性，并有助于降低机械工程内各系统的运行能耗，对于实现节能减排目标、保证系统性能实现具有重要意义。但伴随着机械工程的发展，自动控制系统结构愈加庞杂，应用的软硬件功能也愈发多元，应高度重视自动控制系统的科学、合理运用，以此促进机械工程高质量发展。

一、机械工程中设备自动化更新问题及解决对策

伴随着机械工程的发展，其控制系统内涉及到的设备构成愈加庞杂，不同设备具备特定功能，并协同配合支撑系统的良好运行。在机械工程中运用自动控制系统，首先需要解决的便是设备自动化更新问题[1]。设备版本落后、各项参数未能根据实际情况调整至最高标准，会影响设备运行效能，严重时会导致系统瘫痪、难以发挥设备的作用。为此，在建设自动控制系统中，需要采用嵌入式结构体系与积木模块化结构，按照功能对不同设备进行分类。当设备性能、参数滞后时，上述结构体系能够阻断该设备与系统内其他设备的关联，避免单一设备性能影响到整个系统的运行效率。相关技术人员对该设备技术进行改造、更新，完成后重新将设备连入系统中，可以在不妨碍系统运行的前提下实现对设备的自动化更新。

二、机械工程中故障自动诊断与处理问题及解决对策

在装有自动化控制程序的机械系统内普遍采用分布式控制模型，可以显著提升系统可靠性与安全性，有助于提升系统扩展性。但在实际的系统运行中可以发现，相关技术人员精准确定故障位置、识别故障类型、采取合理措施处理故障的难度依然较高。为此，在机械工程中运用自动控制系统需要解决的问题之二便是设备故障的自动诊断与处理。具体的实现方法为：为每一台设备装置智能数据采集控制器，用以实时采集设备运行状态、运行参数、定时开关机等数据。同时，打通智能数据采集器与中央监控单元的数据链路，当收集设备数据后实时传输至上位机，结合设备出厂资料、历史数据等发现设备运行异常情况，借助系统自学习功能对故障进行智能化分类，自动化出具故障诊断报告，并依靠自动控制系统的隔离功能启动备用设备、隔离故障设备。此外，中央监控平台会呈现故障代码、向技术人员工作系统发出故障提示，技术人员结合故障诊断报告即可了解故障表现、分析故障类型、采取精准措施高效率处理设备故障。

三、机械工程中远程自动操作问题及解决对策

自动控制系统支撑下，机械工程领域以系统运作为主，以人工留守为辅，在发挥自动控制系统优势的同时需要依靠人工下达指令、调整系统运行方式、远程操控设备运行状态等。目前机械工程中远程操作系统存在指令传达延时、控制精度不足、安全系数较低的问题[2]。为改善远程操作系统现状，需要在原有系统基础上增加检测维护装置、提升系统响应速度。一是在集中监控平台、监控中心建立全图形化的人机交互界面，在关键设备上装置LED触摸屏，以此对设备运行参数进行数字化显示，为工作人员下达指令提供便利;二是针对当前自动控制系统运行能耗较高的问题引入PLC自动控制技术，其可以根据系统的实际需求自动化调节设备运行功率、电机运行速度等，以最低能耗达到最优化的运行效果，从而降低系统成本、达成节能减排目标。

四、机械工程中系统自动预警问题及解决对策

目前机械工程中所控制的设备部件精密程度显著提升，设备存储环境不佳、遭遇雷击或地震等自然灾害，都会损坏精密部件，缩短设备使用周期，严重时会使系统瘫痪。虽然机械工程领域研发了众多防雷及精密部件保护装置、技术等，如过电流/电压保护、线路接地等，但皆屬于对系统故障的事后处理，难以保证精密部件的安全性。为解决该问题，在运用自动控制系统时需要注重环境变化的自动预警，即借助温湿度传感器、电磁传感器等实时掌握系统运行环境状况，预测系统可能遭受的冲击、震动等，当自动预警系统发现电流、电压或环境因素异常时发出紧急通知，自动化开启相关保护装置，以此消除系统安全隐患，保证系统运行的安全性、可靠性。

结束语

伴随着机械工程的发展，自动控制系统成为各领域研究焦点。机械工程中自动控制系统的运用可以减少人工工作量、提升系统运行效率，并有助于延伸系统功能。但在自动控制系统运用实践中依然存在设备更新、故障诊断及处理、远程操作、系统冲击等问题，为此应当了解控制系统自动化运行原理，在此基础上引入设备自动更新、远程自动操作、故障自动诊断及处理、系统自动预警技术，以此提升自动控制系统的安全性、可靠性、稳定性与持续性。

参考文献

[1]满宪金，李海涵.自动控制原理在机电工程自动化控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2021（17）：118-119.

[2]张海建.电气工程中电力拖动系统自动控制与安全保护研究[J].新型工业化，2021，11（02）：213-214+218.