机电工程自动化技术应用探讨

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

王凤琴 陆建 张伟楠

浙江省机电设计研究院有限公司 浙江省杭州市 310000

摘要

在机电工程各项生产作业的实施过程中,通过对机电自动化技术的灵活使用,能够有效保障各项生产运行环节的安全性,维持机电工程的稳定发展,为机电工程的总体运行效果带来了重要保障。基于此,本文就机电工程自动化技术应用进行简要探讨。仅供业内同行参考。


关键词

机电工程;自动化技术;应用;

正文


1机电自动化技术的相关原则

1.1智能化原则

对于机电工程项目当中的智能化原则来说,在通常情况下,主要是指对新兴技术的使用。1)需要应用远程监控技术,借助网络系统的形式,对设备各单元在现阶段的整体性运行状况进行监控,不仅能够有效维持系统整体的智能化运行水平,还可以在最大程度上实现对成本费用的有效管控。2)需要积极地融入现场,并采取总线监控的方式,能够在有针对性的监控方法支撑下,充分发挥出远程监控措施的优势,并且可以有效减少设备的数据模拟量,为机电自动化技术的发展带来了助推动力。3)为了优化监控作业的实施效果,还需要采取集中的监控措施,对机电工程中的相关系统和总体功能予以集中处理。虽然在一定程度上会增加处理器的负担,导致监控作业所需要涵盖的内容相对较多,在降低主机处理器冗余程度的情况下,增加了电缆的实际敷设数量,不利于保障系统在运行阶段的可靠性,但是仍然可以采用其他监控方式配合使用的方法,有效保障监控作业的实施效果。

1.2 经济性原则

对于机电工程项目来说,为了实现长久化的发展目标,需要坚持经济性的发展原则,并保证经济性原则在工程项目当中的适用性。在使用机电自动化技术时,需要坚持经济性原则的正确指导,确保机电工程项目能够充分体现出经济性的优势,以此来扩大机电自动化技术在机电工程中的应用范围,保证此项技术在应用环节的广泛性和实效性。与此同时,还需要加大对机电自动化技术的推广力度,确保此项技术能够充分发挥出相应的优势和效用。

1.3 可靠性原则

将机电自动化逐步渗透于机电工程各项生产作业当中,为了保障工程项目的稳定运行,需要始终坚持可靠性的发展原则,为机电自动化设计工作的开展提供基础指导,并且能够进一步提高对机电自动化技术的应用要求。1)在筛选电子设备的过程中,需要确保此项电子设备的质量能够满足机电工程的生产标准,以可靠的电子设备维持系统的持续运行,避免出现设备故障离线的情况。2)在开展系统监控作业的过程中,同样需要应用到自动化技术,再借助智能化设备,实时监控机电系统工作情况,借助自动化技术的优势和效用,及时找出系统当中的故障问题,采取自动诊断方法和相关有效措施,顺利排除系统当中所出现的故障,以此来保障机电工程项目的实用效果。3)在可靠性原则的指导作用下,还需要机电工程相关人员能够对线路的热稳定性予以妥善处理,并维持线路热稳定性与动稳定性之间的关系,从而有效促进工程项目的协调发展。

2 机电工程自动化技术的应用路径

2.1机械加工制造方面

1)智能化应用。与以往的加工模式相比,智能化技术可以实现加工制造的全过程调节与控制,自动识别系统运行过程中产生的数据、参数,完成应用系统的全方位检测,并根据分析结果,找出加工制造时存在的不足与漏洞,之后借助专家系统与神经元网络自行设计出一套切实可行的解决方案,同时记录好相应信息作为故障案例,避免同类型问题再次发生。2)虚拟化应用。以往的机械加工制造经常出现产品合格率不符合实际生产标准的情况,尤其是对于一些精密性要求较高的零部件,一旦出现误差现象,必然会导致不必要的资源浪费,造成成本费用的上涨,不利于产品质量的有效控制。因此,为了解决此类问题,当前部分机械企业已逐渐开始将虚拟化技术运用在加工生产当中,通过将实际生产情况进行数字化呈现,利用计算机与程序系统构造三维模型,使零部件的各项参数信息能够在线完成调整与修改,即使出现零部件加工制造环节存在计量误差、设备参数不符合应用需求的情况,也不会在调整过程中浪费制造材料与成本资金。同时,虚拟化技术的模拟效果精确度极高,基本可以保证加工过程不会出现数据误差,能够从源头上保障产品质量。3)柔性化应用。柔性化应用的特点体现在可以依照外界环境呈现与之对应的适应能力,是指经过柔性化技术加工制造出的产品更符合市场的需求环境与应用特征,能够遵从发展性原则与经济变化趋势,进行产品特点的修正与完善。当前,机械企业在制造产品时需要根据客户的使用要求来调整产品结构与类型,因此如何提高产品的适用性是各机械加工制造企业需要切实解决的问题。在使用柔性化技术时需要将其与其他技术有机结合,在保障产品有序生产的基础上,优化人员操作行为、升级计算机系统界面,并合理构建产品信息与参数,充分发挥计算机管理性能,以此达到保障信息系统运行可靠性、产品交货时间的目的。4)集成化应用。集成化技术是机械加工制造产业的主要发展方向,是指将计算机技术进行高度整合,使其能够作为一个整体被运用到生产系统当中,借助其包含的管理、信息等程序,优化加工流程,促进自动化生产,使加工制造方式更加多元化、多样化,并实现统一的调度管理,避免无序化的流程开展,影响加工制造效率。在集成化技术的使用过程中,不同工艺间的整合还可强化生产全过程的统筹管理,完成零部件的动态集成,同时还可带动资源的优化配置,切实发挥自动化技术在机械加工制造中的实际作用。

2.2 智能生产方面

本文将对其中使用范围最广的几种技术进行分析讨论:1)光电控制系统。能够对产品、部件进行控制与测试,借助光电传感器与可编辑逻辑控制器,完成对机械设备的指令传输。同时光电控制系统还能做到对模拟量、数字量的闭环控制,利用曲线插补功能,进行动态参数的监控,有效抵御外界不良因素的干扰。2)人机界面控制装置。该装置是以用户作为中点,能够根据处理时间顺序以及工艺流程,完成多个管理对象、子系统的要求处理,利用多级菜单、分层信息降低操作难度,该自动化设备的优势在于能够更准确地把握人物要求,可以将组态软件编辑好的工程文件进行存储、分析,保证数据信息的安全性。并且人机界面控制也能全面反映设备使用状态与应用流程,强化视觉与触摸效果,降低故障发生的概率,减少不必要的经济损失。

2.3 数控机床方面

机电工程自动化技术在数控机床方面的应用主要体现在数控功能上,促进软件设计的模块化转变,使数控机床的设计开发性、开放性达到最佳,进一步提高数控机床的运行效率。通过其数字信息控制功能,完成相应零件与刀具位移,能够有效解决产品零件品种不确定、批量小、结构复杂的问题。比如,在数控装置中利用自动化技术可以将以往MDI手动数据输入方式转变为在EDIT状态下,借助软件程序完成加工程序的输入,并将其存储在存储器中,以此达到应用程序反复输入的目的,避免人为操作时容易出现录入失误。同时该方法还能实现人机对话,帮助操作者根据不同的功能菜单,输入尺寸数值,进行加工程序的自动生成。

2.4设备监控与维护方面

首先,在设备监控方面,需要将设备自动化维修工艺与机电工程自动化技术充分融合,利用信息网络平台更准确地把握自动化控制能源消耗状况,实现机电自动化产品向节能方向的发展。比如在水泵机械中,需要水泵设备保持足够高的液体压强,能够完成乳化液、液态金属的稳定输送。为此,可将自动化技术运用在水泵的制造流程中,实时监测水泵将机械外部能量转换为电动机机械能的效率,并在操作界面全面呈现液体压强变化状况,以此更加高效地完成其与标准数值的比对与分析,判断水泵性能是否满足应用需求。其次,自动化技术中的SCADA系统可以以通信技术、计算机技术作为应用基础,对运行设备实现数据采集、参数调节以及信号报警,通过RTU模块完成生产过程的数据感知,之后利用无线或有线方式将感知层数据传递到网络链路中,以此为生产监控提供重要信息,使工作人员能够在电子屏上观看集中展示后的数据,准确把握设备状态。最后,在设备维护方面,自动化技术可以实现作业的标准化发展,完成风险性与效能评估,工作人员可将相关计算内容、生产规划输入电脑完成分析设定,使用重复作业功能,实现生产流程的统一制度化转变,并消除产品加工过程中可能产生的铁屑,保障企业生成效益,更好地完成人力与时间的规划、安排。

3 机电工程自动化技术未来发展趋势

3.1网络化

我国网络技术普及程度较高,该技术能够利用一系列通信设备组建互联网平台,打破时间与空间的限制,使人们可以在网络上完成沟通与交流,实现数据、信息的及时传递。而机电工程自动化技术的网络化发展则主要体现在远程控制方面,能够使操作人员利用无线网进行电器操作或参数调整。同时远程控制功能也能及时进行目标对象的配置与维护,解决了以往工程师必须亲自到达现场维修设备的问题,进一步降低了维护成本。此外,我国许多机电工程企业将研究重点放在了近年飞速发展的物联网上,物联网是指利用传感器、GPS、感应器、射频识别技术实现重要信息的采集,完成互动、连接过程的监控,可以通过网络接入进行物品与过程的管理,能够进行独立寻址的网络。将其运用在机电工程当中不仅可以降低监管人员的工作难度,还能通过传感器全面反映系统内的各项参数,当出现不良入侵或信息问题时,能够第一时间将错误传递给管理系统之后进行合理调整,完成故障修复。

3.2 创新化

在机电自动化生产作业的实施过程中,需要逐渐朝着创新型的产品发展趋势不断转型,积极顺应时代的革新要求。机电自动化生产环节在通常情况下,会按照既定的规划和标准完成阶段性的生产任务,并在此基础上基于原始的生产效果,以集成化的形式加强机电自动化生产环节的创新能力。持续性学习有效加强再创新的产业发展能力,不仅能够保障电气产品的科技含量,还可以突出特色化的发展优势。由此可以看出,机电自动化在整体发展过程中,所涉及的空间领域仍然具有广阔优势,在创新发展的基础上,可以将自主创新作为核心要点,彰显出技术创新的重要作用,对机电工程项目的管控系统进行优化和完善,有效提升机电自动化技术的创新水平。

3.3智能化

智能化发展是自动化技术演变的必然趋势,是指事物在数据技术、计算机网络、人工智能等条件的支持下满足人们实际需求的属性,比如无人驾驶汽车便是智能化发展的重要表现之一。而机电工程自动化技术的智能化发展能够在减少人力资源使用的基础上进一步提高数据分析与应用的质量与效率,借助ANN、分布式控制系统、机器人学等智能化工具,使机电工程系统能够在指定时间内完成各项任务,进一步优化生产的灵活性与安全性。同时自动化技术的智能化发展也能促进功能的创新,以此满足自动化工程的发展需求,实现产品研发效率的提升,更好地进行生产周期的把控,相关技术部门可以此为基础打造线上平台,丰富数据库信息,分享研发成果,帮助设计人员及时掌握不同行业对系统的应用需要,以此保证产品的适用性。此外要注意机电自动化产品的生产目的是服务人类,提高人们的生活质量,因此产品设计过程需要凸显人机一体化的特点。

3.4绿色化

首先,自动化技术的精确性较高,可以有效避免加工产品的实际误差,避免材料的过度消耗,提高产品合格率。其次,在工业制造过程中会产生大量的污水与废气,需要工作人员借助自动化技术与相关设备进行污染量的排放控制,进行有害物的含量检测与毒性分析,准确判断排放量数值是否满足各项安全排放系数,以此打造绿色生态。最后,要求相关人员做好不合格产品的回收再利用工作,通过自动化技术判断产品回收价值,进行重要构件的提取,并加强绿色机电化产品的生产力度。

结论

综上所述,通过对机电工程自动化技术的优势与应用价值进行分析讨论,提出将其应用在机械加工制造、智能生产、数控机床、设备监控与维护等方面的有效对策。阐述机电工程自动化技术未来发展趋势,以此提高资源、材料的利用效率,确保生产、加工流程的安全性与高效性,进一步提高产品质量,消除潜在的风险隐患,推动机电工程行业的可持续发展。

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