机械控制系统中自动化技术的运用分析

梁 璨

（江西省机电设备招标有限公司 江西 吉安 343000）

1 引言

自动化技术应用到机械控制系统中，可以提高机械设备的运行质量与效率。机械控制系统需要根据实际情况选择合适的自动化技术，切实发挥自动化技术优势。机械控制系统与自动化技术融合，要选择合适的着手点，提高机械控制系统的运行质量[1]。

2 自动化技术内涵

在技术和经济快速发展背景下，自动化技术应运而生，并且在不同领域表现出重要价值，对人们的工作和生活产生了重要影响。其中，在机械制造行业，自动化技术的应用，提升了机械控制水平，并在提高机械质量、降低生产成本方面也发挥出重要作用。该技术的应用符合我国节能环保发展理念，促进了我国可持续发展。

由于技术的发展和设备的不断更新，自动化技术在人们的日常生产和生活中发挥着重要作用。自动化技术的应用，便捷了人们的生活，提升了人们的生活质量和生产水平。自动化技术是一种综合性较强的学科，与计算机技术联系紧密，具体包括控制理论、自动控制技术以及计算机技术等内容。在机械领域中，将自动化技术应用到内部机械控制系统中，可以有效改善机械的运行环境。在确保系统安全稳定性的同时，推动机械控制系统朝着自动化和智能化的方向发展，大大提升了系统的运行效率，降低了机械的能耗水平，为我国机械制造行业的可持续发展奠定了基础。

3 机械控制系统中自动化技术运用价值及现状分析

3.1 运用价值

自动化技术在机械控制系统中的意义主要体现在便捷性和安全性方面。

3.1.1 便捷性

机械作为一?种重要的工具进入人们的生活，由于人们生活节奏的不断加快，因此市场对机械的便捷性也提出了新的要求。在运行过程中方便运行也成为人们的追求。并且机械一旦出现问题，需要及时维修，这种维修工作也会浪费较多时间。而应用自动化技术之后，运行人员能够快速地接收反馈消息，并且帮助技术人员快速完成维修工作，极大提升了维修的效率，扩大了技术的应用效益[2]。

3.1.2 安全性

运行安全是人们关注的重点内容，在机械运行过程中意外事故时有发生。电气自动化技术在电气设备的自动控制系统中占有非常重要的地位，该技术的适应能力较强，整体外形轻巧，具有明显的微型化优势；另一方面功耗较低，也在很大程度上降低了成本。由于相关技术的不断发展，集成板块的功能不断完善，这也提升了电气设备的自动化控制水平。

3.2 应用现状

3.2.1 维修费用过高

当前，自动化技术的应用在机械控制系统中依然处于初始阶段，因此在自动化技术的应用过程中还存在一定的问题，需要维修工作人员做好维护管理工作。但自动化技术综合性较强，因此技术成本也比较高，在维修时需要耗费一定资金。另一方面，由于维修难度较高，大部分自动化技术的维修需要付出相对较高的成本。

3.2.2 缺少专业工作人员

自动化技术的维修难度相对较大，因此对维修人员的专业能力有着一定的要求。但通过进一步调查可以发现，由于我国自动化技术研究起步较晚，技术的发展与发达国家相比还有很大差距，因此相应的维护人才也非常稀缺。不管是在专业层面还是综合素质层面，我国的技术人员水平离发达国家还有较大差距。加上实际工作经验的不足，导致在维修过程中无法及时准确锁定问题，针对性完成维修工作。通常在维修之后，还存在一定的问题和漏洞，不仅增加了维修成本，同时也影响设备的正常使用，甚至存在一定的安全隐患。

3.2.3 自动化技术的智能化问题

自动化技术对机械系统的作用主要体现在控制方面，但由于机械系统控制中的应用越来越广泛，暴露出来的问题也越来越多样化，特别是智能化的问题。（1）就当前我国自动化技术而言，预判方面依然存在不准确的问题，在处理时通常会按照程序进行，缺乏针对性，效率不够高，整个自动化处理不够灵活。（2）识别技术发展相对滞后，因此在发挥自动化技术价值方面相对发达国家还有较大差距。

4 机械控制系统中自动化技术的应用分析

4.1 机械运行过程中的应用

在机械正常运行过程中，有时会遇到一定的问题，通过自动化技术的应用，可以对机械的运行情况进行实时监控，并且对运行过程中遇到的问题进行快速识别和模拟，同时根据实际情况，快速找到问题的解决办法。这样处理不仅可以解决控制系统的问题，还能有效避免安全事故的发生，保障了机械用户的运行安全[3]。

4.2 安全与稳定性方面的应用

在机械控制系统中应用自动化技术最明显的作用就是提升了机械运行的安全性和稳定性。由于自动化技术能够为机械系统提供完整的监测程序，还能对机械自身的运行情况进行检查，对于存在故障的部分及时发出警告，让运行人员第一时间发现问题，甚至部分问题通过自动控制能自行修复，从而降低了事故发生的概率。

例如，金属磨损自修复技术就是将修复材料注入到机械的摩擦界面中，进而起到降低摩擦系数和进行超精研磨的目的。因为超精研磨能够促使金属表面的微凸体断裂，进而起到降低摩擦力的作用。同时，自修复材料还可以与金属表面发生置换反应，从而在铁基金属表面生成一层铁基硅酸盐的保护层，进而起到对磨损的防护作用。在机械运转的过程中，组成零件之间可能会一直发生磨损，有时因为磨损严重还会附带产生大量的热量，而这个热量就可以促进置换化学反应的持续发生，进而起到提高金属表面光洁度、修复磨损部位和降低摩擦系数的作用。

4.3 PLC技术的应用

在传统机械控制自动系统中，通常会使用电磁性的继电器，相对于其他类型的继电器，这种设备更加省力，但器件本身也存在一定的缺陷，就是安全性相对较低，在使用过程中容易发生触电现象，因此对机械控制系统的稳定性也会造成不利影响。从另一个角度而言，这种电磁继电器设备的外接线相对复杂，导致安装之后，后期的维护工作开展起来具有较大的难度。

电力系统运行中引入PLC技术，有助于提升系统运行效率，如可以将传统电磁继电器用虚拟继电器取代，提高继电器的反应效率，进一步提升系统运行效率。例如实际工作中，断路器较为常见，利用PLC技术改善传统断路器控制方式，可以显著提升断路器反应速度，缩短反应时间。另外，还可以在自动切换系统中应用PLC技术，这种器件本身具有反应速度快的优点，因此可以提升对设备和器材的保护力度，相对于传统的方式也会更加稳定，提升了安全性能。此外，PLC技术具有较好的数据存储能力，可以对存储空间进行调整，提升实际价值。

4.4 人工智能的应用

在机械自动化系统的运行过程中，时常会出现机器发生故障的情况或者由于人工失误而导致机械自动化系统无法正常运行，这不仅对系统的运行过程和效率造成了影响，还有可能对工作人员的生命安全造成伤害。避免以上问题发生的最佳途径是在机械自动化控制系统中加入智能技术，从而对其运转情况进行全天在线检测和监控，对可能发生的机械故障进行分析和预估，将发生故障的可能性降到最低。

传统排查故障的方式是通过一些诊断经验和方式，对已经发生的故障进行分析，这种方式的弊端是无法减少发生故障的可能性，只能对已发生的故障进行排查，由于发生故障而导致的风险和损失无法挽回。人工智能可以通过控制系统采集的信息进行分析，并将收集的数据进行存储，作为以后可以借鉴的经验，对电器自动化控制系统的运行模式进行进一步的优化，避免之后出现相同的事故。机械控制领域中运用机械自动化技术，最显著的就是人工智能技术，最常见的两种形式为模糊控制技术与专家系统，通常实际中两者联合使用，利用专家系统完成模糊推论，实现整个系统的自动化控制。

4.5 模块化运行

模块化运行生产，主要是适应现代市场的竞争需求，因为机械设计产品的更新周期不断缩短，若企业采取整体式生产加工，必然会影响到产品性能的更新周期，导致相应产品失去市场竞争力。为规避该类风险，在机械设计制造时，对产品进行模块化设计运行，针对产品的某一模块进行研发，不断升级其模块产品性能，确保该机械产品始终具备核心竞争力，保证机械产品的整体加工质量与效率。在机械产品模块化运行环境下，对社会科研力量进行了集中，针对具体产品模块进行研发，提高社会资源的综合利用效率，避免企业投入更多人力物力，增加企业的管理运营压力。这就需要根据实际情况选择合适的着手点，打破传统机械控制运行的不足，充分利用自动化技术提高设备运行质量与效率，推动行业技术进步与发展[4-5]。

5 结语

综上所述，自动化技术在机械系统控制中发挥着重要作用，因此自动化技术的发展对于拓展机械的功能、提升机械的稳定性和安全性都具有重要意义。自动化技术的发展依赖现代技术的发展，因此在实际应用中与其他方面还有很大的关系。当前，我国的自动化技术发展相对缓慢，因此国家需要重视资金的投入，同时激发科研人员的创新意识，使自动化技术在机械控制系统以及其他领域中发挥出更大的价值。