自动控制技术在机电控制领域的应用

张文君

（潍坊市峡山水库管理局，山东 潍坊 261325）

随着我国经济的快速发展，科学技术的到来改变了各行业的工作模式。在机电控制领域，自动控制技术的到来推动了其发展，使机电控制工作的效率和水平都得到了提升，所以，在机电控制领域，对自动控制技术进行广泛的应用。自动控制技术应用在我们国家各个生产行业中，推动了社会的发展。

1 机电设备的自动控制技术概述

1.1 自动控制技术的概念

自动控制是通过科学研究生产出来的，它可以对装置进行控制，对工作程序进行设定，使参与生产的设备在设定的规则中运行，值得注意的是，在进行自动化控制的过程中，是不需要人力参与的，自动控制技术在发展的过程中经历了3个阶段，首先，20世纪40年代，是单机自动化阶段，主要是数控机床，其在面对市场竞争的时候有更好的适应能力，达到减少劳动力的目的；其次，70年代时，发展为自动控制时代，主要是自动生产线，其中，生产了许多自动化的设备和软件；最后，是现今的自动化控制系统，它对自动化在各个领域中的应用进行了规范，增进了各个领域之间的交流合作，如交通行业和机电行业。

1.2 机电自动控制技术运行原理

机电自动控制技术是系统性的技术，在工作的过程中，反馈识别系统在进行识别分析的时候，需要对自身的信息进行收集并以此作为分析的依据，如果在输入量与输出量有偏差的情况下要对其实施调整，然后，把相应的信息反馈给自动控制系统，通过自动控制装置获取正确的指令，使被控制的对象在开展工作的时候能够精确有效。反馈控制系统在开展工作的时候，是给定元件已经给出输入量，在进行测量元件监控的时候，对实际上产生的输入量进行监控，使用比较元件进行比较，得出偏差值，在使用矫正元件对实际的输入量实施调整，从而实现对被控对象进行有效控制的目的。

1.3 机电自动控制系统的基本要求

（1）需要具有稳定性，控制系统在交付的时候，稳定性是首要条件，对于控制系统来说也是最基本的要求。

（2）需要具有快速性。稳定性对于自动控制系统来说是非常重要的，其响应速度也是非常关键的，在自动控制系统应用的时候，其对被控量输入信号以后，需要非常迅速地按照规定进行变化，所以系统需要具备一定的响应速度。

（3）需要具有精确性。控制系统除了需要具备快速性、稳定性外，还需要具有高精度。

2 自动控制技术在机电控制领域的应用

2.1 可编程逻辑控制器在机电领域的应用

可编程逻辑控制器是主要编程存储器，应用于自动化控制技术中，将程序控制、计算、定时等许多功能集合在一起，而且在设计系统的时候越来越面向群众，操作起来简单，在程序安装的时候方便，在机械生产的时候能进行有效的控制。机电企业通过引进可编程逻辑控制器，可以实现减少人力资源浪费的目的。从长远的发展角度来说，对企业转向发展模式是非常有利的，为企业减少了成本的投入。编写可编程逻辑控制器使用的语言比较简单，在劳动力素质方面的要求并不高，对程序进行操作的时候非常方便，在机电领域应用的时候，可以用来生产基础零件，如生产汽车的零部件等，同时，它具有非常强的环境适应能力，即使机电生产环境非常嘈杂，也可以高效率地进行工作，机电企业非常喜欢可编程逻辑控制器。

2.2 自动控制技术增加机电领域智能化程度

机电控制领域是向着智能化发展的，自动控制技术其实从某种意义上来说就是所谓的智能化，将自动控制的控制器以及设备带入到机电生产中，改变机器的工作方式，让其模仿或者代替人的部分工作，实行机电一体化，例如，在行驶汽车的时候，当汽车程序感知到有危险的情况下，会打开安全气囊，为人们的生命安全提供保障。机电控制领域向着智能化的方向发展，可以有效的推动机电一体化，对企业的投入和生产效率的关系进行统筹，为企业找寻最大的经济效益，促进智能化发展，可以对先进的自动化技术进行引进，对企业工作的程序进行简化，对企业的职工实施自动控制培训，使员工操作自动化设备的水平得到提升，将科学技术带入企业生产中，改变企业生产模式，例如，在机电控制领域使用智能化的设备。

2.3 微型计算机在机电领域的应用

当前阶段，信息技术、电子技术、计算机技术都已经密切关联了，出现了单片机控制技术、可编程控制技术、微机控制技术等，在智能化、自动化的机电设备中被广泛地应用。一般情况下，闭环控制系统会使用计算机替代给定量、装置、比较器的运行，计算机成为控制系统，将被控制对象参数，如流量、压力、温度等进行采样以及检测，通过数据通道传输，对数据进行转化，把模拟量转变成数据量，方便计算机对其进行分析和运算，得出的结果在通过数据通道进行转化，变回模拟量对控制对象进行控制，从而完成预期的目标。而且使用计算机就可以实现复杂的运算、判断、比较等，并且准确、快速、方便，计算机了成为了核心指挥部，指挥自动控制系统。使用、维修、维护起来都很方便、快捷。

计算机控制系统包含电气设施、电路接口、主机，在这之中的单片微型计算机，其小芯片里面包括了A/D转换器、通信口、定时器、计数器、POM、CPU等部件，可以实现控制系统的功能，而且拥有价格低廉、可靠性高、功能多、小体积等特点，在小型的控制系统里面已经被广泛地应用了，叫作微型控制器。智能控制在计算机控制中来说，地位是非常高的，对计算机进行智能化控制使其拥有人的不稳思维，为人们解决难题或者一直都没有办法解决的问题。如神经网络系统和智能机器人，所谓的智能机器人就是让机器人拥有各种思维能力、认知能力以及推理能力等，将计算机作为控制机器人的中心，替代人们在危险的环境下完成工作等，相信随着科技的发展，这一领域会发展得越来越好。

2.4 远程控制技术应用。

远程控制就是突破地域的限制，通过一台电脑对距离很远的另一台电脑进行控制，技术人员只需要运用面前的电脑就可以对另外的电脑进行软件安装等操作，不需要与远距离的电脑，进行直接的接触，在机电自动控制技术中，可以进行自动控制的系统主要有三种，即保护型、人机交互型、完成型。保护型的远程控制系统在应用的时候主要是当系统出现问题时，计算机可以及时地对问题进行了解，之后进行处理。人机交互型是通过人和计算机一起控制系统，对计算机自动控制进行监控，技术管理工作人员进行调控。完成型的远程控制系统是在工作完成后，将信息传输给计算机，机电设备自己就可以进行传输，适合在没有人员的地方使用。以上三种远程控制模式都是最常见的

2.5 数控机床的应用

自动控制与常规的机床相结合形成了数控机床，控制方式是使用信息技术操控其动作。所以，数控机床在实际的运行中，就是通过事先设定的程序，自动地进行工件加工，普通的机床在运转的时候是必须有人看守的，整个加工过程需要手工操作。数控机床的优点在于，性能方面得到了提升，功能也进行了增加，对传统的结构进行了简化。在进行比较复杂的零件加工时，通常会运用数控机床，在生产周期短、更新产品快、精度高的场合也都会应用数控机床。因为科技的迅速发展，数控机床在功能和精度方面不断地提升，已经有了极大的跨越。在功能结构模块化以及总线化上可以体现出数控机床技术。数控机床在进行系统设计时具有开放性，使硬件系统在实际的应用中兼容性和实用性更强，使企业的生产效率以及经济效益得到提升。数控机床在发展的过程中逐渐地智能化，在数控编程技术上更加优良，在整个生产过程中更加智能化。

2.6 计算机自动控制应用

结构构造合理、搭配适宜、可靠性高的计算机为自动化控制系统的运行提供了支撑。计算机自动控制系统包括工作通道、调节装置、测量、执行器、控制对象等。在自动控制体系中，构执行器装置是核心结构，其可以有效地对输入以及输出直线位移进行更新，从而使生产流程实现目标，在进行测量的时候，计算机自动控制体系可以把被控制对象的参数，合理有效地完成不同种类信号的转变。数字调节装置在运行的时候，是遵循计算机已经编写好的程序执行的，其核心是计算机数学，包括多路控制开关、采样保持设备、转换设备。对自动化发布控制命令使用的程序段是通过计算机系统编写的。与物理系统相结合，对温度信息进行汇总，实现自动化管理。

3 结语

能够提高人们平时的生活，减少生产成本，降低工人成本，产品质量提高是机电自动控制技术被广泛应用的主要原因。无论是从军事国防领域还是探索宇宙领悟，机电自动化控制技术都起到了至关重要的作用。通自动化技术，提升工作和生产的效率，对人们日常生活的需求进行满足。强化自动控制技术应用原理和重要性是机电控制领域提升的重点。