机械自动化控制系统的设计方式之研究

李佳伟 祝麒鸣 陈航 蒋伟冬

【摘要】机械自动化控制设计是一项严谨缜密的工作，要综合多个方面的问题和关联，并深入了解和分析机械运行的过程，才能有目的性的设计出高效的自动化控制系统。本文分析自动化控制系统在设计过程中需要注意的一些问题，并对自动化控制设计方式提出一些建议。

【关键词】机械设计 自动化控制

机械自动化控制设计是在机械设计的基础上，通过计算机技术和设备集成处理器，实现机械设计的设想。自动化控制系统的设计并不是看着机械设计图纸，就可以妄想设计出优秀控制系统的。控制系统的设计者要深入生产和使用一线，与机械相关人员沟通、交流、探讨，从而设计出符合机械设计理念、高效完成控制目标的优秀自动化控制系统，更好的服务于自动化生产系统。

一、机械自动化控制设计中要注意的问题

（1）机械运动部件的生热问题。在实际的生产过程中，机械设备往往长时间甚至不问断的运行，就会出现机械运动或摩擦部件的发热问题。发热原因多方面，如摩擦生热、传导生热、电磁效应等，这些生热会影响机械设备的正常运行和使用寿命。

（2）电路的跳闸断路问题。在自动化运行系统中，空开跳闸这种突然迫使设备停止动作的情况，对正在运行的机械设备造成很大的冲击损坏，在影响生产效率和产品质量精度的同时，也会降低设备寿命。造成跳闸的原因主要有三个：其一，电源线路老化，存在漏电现象；其二，电路过载情况下，线路跳闸自我保护；其三，用电设备的质量问题，如散热能力、电器元件质量、抗过载能力等。

（3）控制系统实际执行操作的问题。在实际的生产运行过程中，设备的年限或者质量，会使设备处于某种状态，比如常年使用后，设备会有反应迟钝、信息转换处理较慢等问题。另外，有些环节是需要人为设定和操作，操作人员的反应速度和状态，往往滞后于系统的速度，也会造成人机同步协调出现偏差。

二、机械自动化控制系统设计基本方式

（1）要注重設计各个环节的沟通了解。其一，机械自动化控制的目的是要实现实际生产需要的结果或动作。系统设计者就要了解机械设备的执行动作到底是怎样的情形和状态，了解机械设备需要满足的功能。其二，要了解机械设计者在具体结构上的工艺设计目标，与设计者就机械结构深入探讨和交流，了解机械结构在运动中的情况，从而在自动控制设计中考虑到这些情况，使控制与运动相协调。其三，自动化控制系统设计者要参与到设备操作、维修队伍中，与他们交流，了解在实际操作和维修中的一些技巧以及设备的特殊情况，这些因素也要考虑到控制系统设计中。

综上，机械自动化设计是以机械设计和运行为基础，要充分了解机械运行情况、结构工艺状况、实践操作维修等问题。在自动化控制系统设计中，充分周密考虑，提高控制与机械的结合精准度，提高效率。

（2）自动化控制向智能化方向发展。随着计算机技术迅速实践应用到机械行业，以计算机技术为基础的自动化控制已经向智能化方向发展。机械自动化控制的初衷是为了将人力从生产中解放出来，而大势所趋的智能化，则是为了更彻底的解放人力，用“机器人”代替人员，尤其在一些高风险、高污染、较复杂的工况现场，智能化控制无可替代。以计算机和网络技术为基础进行智能化改革，通过智能化系统、网络监控、信息数据转换反馈传输等方式，人们可以随时了解设备运行状态和现场情况，根据数据信息，适时调整，方便快捷的参数设定就可以确保系统的安全稳定运行。

（3）致力于突破关键技术环节。自动化控制系统设计中，一般性的问题通过成型的方案可以很容易的解决，如散热问题，解决方式很多；电路问题，同样多种电器控制和保护元件可供选择。控制系统都会存在一个或几个关键点上，需要下大力气去深入研究，寻找解决方式。想要更好的突破关键技术，就需要深厚的知识技术积累。要提高计算机技术水平，以计算机技术为基础的自动化控制，需要在计算机层次找到解决思路，深入的了解和实践计算机以及网络技术，为解决自动化控制的关键技术障碍提供更多方法。深入研究计算机和网络技术与自动化控制的相结合，需要开动大脑，解放思想，拥有创新和实践精神。

（4）注意远程操控技术的融入和实现。智能化控制是大势所趋，而远程操控是智能化控制的基本形式。自动化控制不仅是解放人力，更是在解放的基础上提高生产效率、减少差损、降低生产成本、预防生产事故。新型科技技术装备不断更新换代，机械自动化控制系统在设计中，要关注这些变化，选择适合控制需要的技术和设备运用到系统中。

（5）注意自动化控制系统的升级和功能拓展能力。机械设备的数据信息处理器是可以更换和升级的，那么控制系统也应当是可以升级。机械设备的功能是可以拓展的，比如运动方式和参数的变化，那么控制系统也应当可以根据机械设备运行参数和功能的变化，在系统控制端通过系统更新升级，仍然能够与机械运动相协调，继续行驶控制功能。也就是要在自动化控制系统的设计上具有可持续思想。

三、结语

机械自动化设计要注意对应用实践的了解，综合分析影响自动化控制设计的各个方面。在控制系统设计工作中，与机械设计者、实际操作维护人员沟通，深入了解机械运行的方方面面；系统设计中，要有网络智能化的长远眼光，将系统的可持续升级拓展功能尽可能的实现。立足生产实践，结合计算机网络技术的自动化控制系统，促进自动化生产的高效运行。

参考文献：

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[2]曹伟，朱晓东，机械自动化控制系统的设计应用[J].南方农机，2017，4804：30.