時(shí)間：2023-10-08 10:21:35
序論：在您撰寫(xiě)機(jī)械電子控制技術(shù)時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
為了能夠嚴(yán)密的診斷故障信息與診斷層面，八十年代末進(jìn)行的研究全方位車(chē)外診斷設(shè)備。車(chē)外診斷指的是通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備對(duì)電控系統(tǒng)實(shí)施檢查與診斷，和隨車(chē)診斷的快捷高效比較，其主要長(zhǎng)處在于功能齊全。如果將這兩者統(tǒng)籌安排，互為補(bǔ)充，則對(duì)機(jī)械維修大有幫助。
2.集成方式的診斷
伴隨時(shí)代的進(jìn)步，電子信息技術(shù)的產(chǎn)生與普及，機(jī)械電控系統(tǒng)的功能也越來(lái)越強(qiáng)大，以往的機(jī)械式診斷模式與診斷設(shè)施在診斷精確性、便捷性與不同情況的適應(yīng)性等逐漸處于被動(dòng)。而計(jì)電子信息控制技術(shù)與人工智能系統(tǒng)給機(jī)械系統(tǒng)的檢測(cè)與診斷技術(shù)的快速進(jìn)步提供了良好平臺(tái)。機(jī)械集成診斷符合目前機(jī)械智能化的要求，順應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，融合了各種診斷方式于一身，保障了診斷的精確度與時(shí)效。其內(nèi)容主要有診斷功能的融合、車(chē)身整體的診斷、故障排查診斷系統(tǒng)和故障電子信息查詢系統(tǒng)、診斷功能聯(lián)網(wǎng)等方面。
3.機(jī)械電控系統(tǒng)檢測(cè)與診斷方法的發(fā)展
當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)發(fā)展，也越來(lái)越適應(yīng)能源的發(fā)展，尤其是電子控制技術(shù)的應(yīng)用，為新能源的應(yīng)用提供了平臺(tái)。在九十年代中期至2010年，我國(guó)的機(jī)械電子控制技術(shù)在應(yīng)用上已經(jīng)完善。在這段時(shí)間里，電子技術(shù)給機(jī)械控制系統(tǒng)提供了許多非常先進(jìn)便捷的控制電源、傳感器以及有著較大存儲(chǔ)量的8位與16位微處理器。在該前提下，機(jī)械控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)便在電子技術(shù)的促進(jìn)下實(shí)施，并開(kāi)始了機(jī)械的機(jī)電一體化的融合規(guī)劃。機(jī)械電子控制系統(tǒng)的作用從處理機(jī)械部件與整體的自動(dòng)控制，慢慢向大量通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和電子技術(shù)讓機(jī)械變得自動(dòng)與高智能等特性。電子技術(shù)已慢慢涉及機(jī)械領(lǐng)域讓機(jī)械的性能得到全面的提升。八十年代末開(kāi)始，電子計(jì)算機(jī)開(kāi)始普及，并嘗試應(yīng)用到我國(guó)的機(jī)械中，機(jī)械電控系統(tǒng)也因此新增了各種先進(jìn)的功能與部件，但比以往的機(jī)械構(gòu)造復(fù)雜了許多，導(dǎo)致了故障點(diǎn)數(shù)量逐步增多，而檢測(cè)與診斷需要用到的信息量也大大膨脹。出現(xiàn)許多錯(cuò)綜復(fù)雜的，而且隨機(jī)強(qiáng)性的、不穩(wěn)定性與臨時(shí)性等特征的故障種類(lèi)與各種有效數(shù)據(jù)，怎樣能夠快速進(jìn)行處理故障，并且能夠綜合利用各種檢測(cè)診斷技術(shù)，是目前和今后一段時(shí)期機(jī)械電控系統(tǒng)檢測(cè)與診斷中的繼續(xù)解決的難點(diǎn)。機(jī)械電控系統(tǒng)的檢測(cè)與診斷技術(shù)是一個(gè)內(nèi)容豐富的、涉及到數(shù)據(jù)采集、傳遞、處理方式選擇、實(shí)施的一系列流程，有著明顯的信息綜合的特性?，F(xiàn)實(shí)中，通過(guò)單用某個(gè)或很少的信息對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行及時(shí)又科學(xué)的檢測(cè)和故障診斷是很難做到的，必須通過(guò)各種手段的綜合利用才可以實(shí)現(xiàn)。所以把信息融合技術(shù)用在了機(jī)械電控系統(tǒng)的檢測(cè)與診斷業(yè)務(wù)，必會(huì)推進(jìn)機(jī)械電控系統(tǒng)運(yùn)行效能的迅速提高。當(dāng)前伴隨著電子化設(shè)備一一被發(fā)明、使用，在機(jī)械的電子控制系統(tǒng)里所包含的各種傳感器類(lèi)別與數(shù)量也逐漸增多。由于不同傳感器所能夠檢測(cè)的數(shù)據(jù)層面不同，因此綜合各種數(shù)據(jù)、利用各種傳感器，這也是系統(tǒng)里必須使用各種方式融合方式的先決條件。
4.結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；電子節(jié)能；控制技術(shù)
前言
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對(duì)工程機(jī)械性能、能耗、操作方便性以及作業(yè)效率提出了更高的要求。目前，國(guó)內(nèi)的機(jī)械設(shè)備節(jié)能技術(shù)還和其他國(guó)家有著很大的差距，僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)局部節(jié)能控制，浪費(fèi)掉大量的能源。針對(duì)這種情況，本文提出新的節(jié)能理念和節(jié)能控制系統(tǒng)，希望能夠使國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的現(xiàn)狀得到改變，早日跟上時(shí)展的腳步。
1. 工程機(jī)械電子廣義節(jié)能
1.1 工程機(jī)械最為典型的功率流程圖
在工程機(jī)械工作時(shí)，機(jī)械設(shè)備主要是通過(guò)能量之間的相互轉(zhuǎn)換、能量傳遞以及能量對(duì)外做功三個(gè)過(guò)程完成的。對(duì)工程機(jī)械的節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行研究，必須清楚機(jī)械設(shè)備功率流程[1]。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的做功過(guò)程，主要是由柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械設(shè)備機(jī)械能的一個(gè)過(guò)程，目前，國(guó)內(nèi)使用全程進(jìn)行調(diào)速、電控噴油等形式，進(jìn)行柴油機(jī)械設(shè)備之間的耗能和能量轉(zhuǎn)換控制。液壓水泵將柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為液壓能，現(xiàn)在主要采用恒定功率控制、壓力切斷以及流量控制等，改善液壓水泵的設(shè)備之間的耗能和能量轉(zhuǎn)換控制。
柴油機(jī)和液壓水泵分別為能量的供應(yīng)方和需求方，為了改善兩者之間的供應(yīng)關(guān)系，對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓水泵，采用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制和做功極限控制，從而調(diào)整兩者之間的做功特性和耗能特性。液壓閥的控制系統(tǒng)由操作人員掌握，液壓閥的顯示狀態(tài)可以表現(xiàn)出操作的意圖和流量的需求[2]，因此，液壓泵和液壓閥之間存在供需關(guān)系。為了適應(yīng)能量之間的供需關(guān)系，采用負(fù)流量控制。液壓泵輸出的液壓能被發(fā)動(dòng)機(jī)所吸收，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)行做功。
1.2 廣義節(jié)能理念分析
把工程機(jī)械的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，并對(duì)外界進(jìn)行做功的功率被稱(chēng)為有用功率。機(jī)械設(shè)備都是多個(gè)執(zhí)行結(jié)構(gòu)一起進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，因此主要有兩個(gè)因素影響著做功的效率，能量之間的傳遞和能量的分配?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)研究人員一直都在研究能量的傳遞和供需關(guān)系之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，忽視了能量在各個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)的分配情況。因此，進(jìn)行工程機(jī)械各個(gè)執(zhí)行系統(tǒng)直接能源的控制，對(duì)于節(jié)能控制的研究是有很大幫助的。
從上文的分析可以看出，廣義節(jié)能理念主要可以分為以下幾個(gè)部分：效率與動(dòng)能之間分配、功率之間的分配以及施工作業(yè)效率。
1.3 對(duì)工程機(jī)械的整體節(jié)能控制進(jìn)行研究
為了研究廣義節(jié)能理念，就必須把機(jī)械設(shè)備作業(yè)效率作為研究對(duì)象，把節(jié)能技術(shù)、執(zhí)行作業(yè)結(jié)構(gòu)以及作業(yè)的效率保持在同一個(gè)節(jié)能目的下進(jìn)行分析研究。
整體節(jié)能指標(biāo)就是單位時(shí)間內(nèi)的耗油量、單位時(shí)間內(nèi)做的有用功，等于有效功率和耗油量的比值，將節(jié)能技術(shù)、執(zhí)行作業(yè)結(jié)構(gòu)以及作業(yè)的效率三方面內(nèi)容作為，評(píng)價(jià)設(shè)備性能和設(shè)備節(jié)能特性[3]。
如下圖所示，整體的節(jié)能控制目標(biāo)可以分為協(xié)調(diào)作業(yè)目標(biāo)、作業(yè)效率目標(biāo)和傳統(tǒng)作業(yè)目標(biāo)三類(lèi)，每個(gè)節(jié)能目標(biāo)又可以分為若干個(gè)小的節(jié)能目標(biāo)，這樣的節(jié)能結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)；（1）各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制目標(biāo)保持一致性。（2）把整體的節(jié)能目標(biāo)作為最終目的，能夠?qū)崿F(xiàn)全局的節(jié)能和科學(xué)合理控制。（3）把作業(yè)的效率和經(jīng)濟(jì)效益作為節(jié)能的前提。（4）節(jié)能評(píng)價(jià)的指標(biāo)更合理，更具有說(shuō)服力。
2. 工程機(jī)械全局采取電子節(jié)能控制系統(tǒng)
以往的工程機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)已經(jīng)取得了局部的成效，因此，只有擺開(kāi)以往的節(jié)能控制技術(shù)范疇才能取到更好的成效?？梢酝ㄟ^(guò)下面幾種方法進(jìn)行以往節(jié)能技術(shù)的突破：（1）突破以往固定節(jié)能參數(shù)，采用分工況的措施進(jìn)行節(jié)能執(zhí)行結(jié)構(gòu)的調(diào)整。（2）清楚操作人員的意圖，建立科學(xué)合理的作業(yè)管理體系。要想實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的突破，就必須建立完善的電子控制執(zhí)行層和分配式執(zhí)行層，建立全新的工程機(jī)械電子節(jié)能系統(tǒng)[4]。
2.1 全新的電子功率控制節(jié)能系統(tǒng)
使用電控噴油柴油機(jī)、電比例液壓泵、電比例液壓發(fā)動(dòng)機(jī)等，建立全新的電子功率控制節(jié)能系統(tǒng)。采用立全新的電子功率控制系統(tǒng)，可以控制設(shè)備中能量的傳遞和元件之間的轉(zhuǎn)換，提升硬件使用效率，以及功能最小化，這樣就可以使智能控制系統(tǒng)更有效的被使用。
2.2 建立電子分布式控制系統(tǒng)
建立電子分布式控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的功率系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制，因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)需要處理液壓系統(tǒng)的壓力信息，對(duì)其信息響應(yīng)速度提出了較高要求，但是在現(xiàn)階段技術(shù)條件之下，還無(wú)法對(duì)壓力信息及時(shí)處理；針對(duì)這種情況，就需要設(shè)立獨(dú)立的液壓泵控制器、液壓閥控制器以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，把各個(gè)獨(dú)立的控制器和總控制器進(jìn)行連接，建立總線控制系統(tǒng)，進(jìn)行分布式控制。
如下圖所示，機(jī)械設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)輸參數(shù)和用戶控制耗油量，并把相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到總控制系統(tǒng)，由總控制系統(tǒng)發(fā)號(hào)控制指令；液壓泵要根據(jù)泵出口處壓力表的顯示數(shù)據(jù)，對(duì)液壓泵的排量進(jìn)行調(diào)節(jié)，把相關(guān)的數(shù)據(jù)發(fā)送到總控制系統(tǒng)，從總控制系統(tǒng)接收其他控制系統(tǒng)的指令。液壓閥接收操作人員的控制，對(duì)液壓閥進(jìn)行控制，并把液壓閥的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送給總控制系統(tǒng)，由總控制系統(tǒng)接收其他控制系統(tǒng)的操作指令進(jìn)行控制[5]。
使用總線分布進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)控制，能很大程度的提升控制系統(tǒng)處理信息數(shù)據(jù)的效率和速度，實(shí)現(xiàn)全線電子系統(tǒng)控制機(jī)械設(shè)備的能源消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
結(jié)束語(yǔ)
由上文可以看出，傳統(tǒng)的節(jié)能控制系統(tǒng)存在很多問(wèn)題，只能進(jìn)行局部的能源控制，因此，建立工程機(jī)械電子全線節(jié)能控制系統(tǒng)是很有必要的。此種技術(shù)設(shè)計(jì)的全線電子節(jié)能控制系統(tǒng)和分布式節(jié)能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)功率和動(dòng)態(tài)工況的節(jié)能控制，為以后機(jī)械設(shè)備的節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展，起到了較大的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；電子節(jié)能控制；技術(shù)研究
中圖分類(lèi)號(hào)：S210.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：2306-1499（2013）06-（頁(yè)碼）-頁(yè)數(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工程機(jī)械在能量消耗、作業(yè)性能、操作適宜程度方面的要求越來(lái)越高。本文基于一種全新的節(jié)能控制理念，借助于電子節(jié)能控制技術(shù)，進(jìn)行工程機(jī)械的節(jié)能控制管理，節(jié)約了能量的消耗。下面先講解一下廣義節(jié)能的含義。
1.廣義節(jié)能的含義分析
1.1廣義節(jié)能含義
工程機(jī)械進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換以及能量的傳遞，可以給外面的負(fù)載提供有效功，做出有效功率?？紤]到工程機(jī)械屬于協(xié)同作業(yè)類(lèi)型，有兩個(gè)方面可以影響到工程機(jī)械的輸出功率，一個(gè)是功率的傳遞情況，另一個(gè)是不同功率間的配合情況?，F(xiàn)在人們對(duì)工程機(jī)械的節(jié)能控制大多關(guān)注在功率傳遞方面以及供應(yīng)方、需求方的匹配方面，卻沒(méi)有關(guān)注不同功率間的配合情況。作用功率為工程機(jī)械在單位時(shí)間里完成的作用量。在提高作用功率的同時(shí)就會(huì)加大能量的消除程度，降低作業(yè)功率的同時(shí)就會(huì)降低能量的消耗程度。作用功率同功率之間呈反比例關(guān)系，為此，需要在一樣的作用功率下進(jìn)行能源消耗數(shù)據(jù)資料的比較。廣義節(jié)能含義有以上說(shuō)到的四點(diǎn)內(nèi)容，分別是匹配、效率、不同功率間的配合以及作業(yè)效率。
1.2典型的工程機(jī)械功率圖分析
站在能量的角度看待工程機(jī)械的全部過(guò)程，其實(shí)就是不同類(lèi)型的能量之間進(jìn)行的傳遞過(guò)程、轉(zhuǎn)換過(guò)程以及做功過(guò)程。研究工程機(jī)械能量控制管理，不能沒(méi)有工程機(jī)械流圖的分析研究。以柴油機(jī)為例進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，都來(lái)源于柴油提供的化學(xué)能量。首先是柴油機(jī)轉(zhuǎn)換柴油的化學(xué)能為機(jī)械能，在這個(gè)過(guò)程中可以借助于電控噴油或者全程調(diào)速的技術(shù)方式降低柴油機(jī)的能耗指數(shù)，提高其動(dòng)力性能。在液壓泵里，把接收到的機(jī)械能量轉(zhuǎn)成液壓能量，液壓泵的動(dòng)力性能可以借助于壓力切斷、恒功率控制等方式來(lái)改善。考慮到柴油機(jī)是能量的供給方，液壓泵是能量的需求方，要想改善這種供求關(guān)系時(shí)，可以進(jìn)行功率荷載控制管理以及轉(zhuǎn)速控制管理。液壓閥接收泵釋放的液壓能，借助于液壓系統(tǒng)內(nèi)部的壓力和對(duì)應(yīng)的執(zhí)行部分，進(jìn)行協(xié)同動(dòng)作。液壓閥會(huì)受到閥控制系統(tǒng)的控制管理，把液壓閥狀態(tài)當(dāng)成流量需求方面以及操作圖方面的代表。把液壓泵、液壓閥分別當(dāng)成流量方面的供求方以及需求方。這種供求關(guān)系要想良好的匹配好，還需要借助于負(fù)荷的傳感控制管理以及負(fù)流量方面的控制管理。液壓閥液壓會(huì)被馬達(dá)吸收，傳出機(jī)械能量。執(zhí)行元件傳出的一部分機(jī)械能量會(huì)對(duì)外負(fù)載全面做功。
2.工程機(jī)械電子的節(jié)能控制技術(shù)分析
2.1全局節(jié)能控制體系
基于廣義意義，進(jìn)行工程機(jī)械電子的節(jié)能控制，要進(jìn)行研究的對(duì)象是負(fù)載情況以及整體情況，把多執(zhí)行部分進(jìn)行的協(xié)調(diào)管理控制、原來(lái)工程機(jī)械電子的節(jié)能控制技術(shù)以及作業(yè)效率這三個(gè)部分之間相互結(jié)合起來(lái)，能夠?yàn)榱私y(tǒng)一的目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)化的工程機(jī)械節(jié)能控制管理。要想良好地定量好工程機(jī)械節(jié)能控制技術(shù)的最終節(jié)能效果，還需要定義出以下關(guān)于節(jié)能方面的指標(biāo)。在單位油耗內(nèi)、單位時(shí)間段內(nèi)，工程機(jī)械做出的對(duì)外有效功，即有效功率比上油耗，被稱(chēng)為全局節(jié)能指標(biāo)。它涉及到了多執(zhí)行部分進(jìn)行的協(xié)調(diào)管理控制、原來(lái)工程機(jī)械電子的節(jié)能控制技術(shù)以及作業(yè)效率這三個(gè)方面，可以全面地比較和分析工程機(jī)械節(jié)能效果。把工程機(jī)械全局的節(jié)能指標(biāo)當(dāng)成總的大目標(biāo)，可以構(gòu)成一個(gè)全方面的、多個(gè)層次的工程機(jī)械節(jié)能體系。
2.2全電控系統(tǒng)
原來(lái)的節(jié)能控制雖然有了很大的節(jié)能控制效果，但從以下幾個(gè)方面，打破原來(lái)的節(jié)能控制管理范疇，還能夠取得更多的節(jié)能效果。一是改變?cè)瓉?lái)的參數(shù)功率，進(jìn)行柔性的參數(shù)功率匹配；二是借助于作業(yè)模式技術(shù)，進(jìn)一步完善功率分配系統(tǒng)，這種系統(tǒng)屬于一種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，能夠基于作業(yè)模式上；三是清晰明白駕駛員的意圖，完善作業(yè)效率控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠基于操作模式上。從以上三個(gè)方面進(jìn)行工程機(jī)械的電子節(jié)能控制，還需要有全電控制的執(zhí)行層面以及分布管理方式的控制層面，組成一個(gè)全新的工程機(jī)械電子節(jié)能控制功率系統(tǒng)。全電控轉(zhuǎn)動(dòng)部分由液壓馬達(dá)、控制閥、液壓泵、柴油機(jī)構(gòu)成，這些部分都是電控制的。全電控進(jìn)行元件之間的轉(zhuǎn)換以及功率之間的傳遞，讓硬件功能變的優(yōu)化，也增加了硬件之間的通用性。這樣一來(lái)，就能夠進(jìn)行更方面深入的感知，也更加廣泛地進(jìn)行控制管理。全電控制管理系統(tǒng)的專(zhuān)用作用以及控制作用由軟件承擔(dān)，能夠在線調(diào)節(jié)相關(guān)的控制參數(shù)，讓其適應(yīng)現(xiàn)實(shí)的操作情況以及工作情況。做到參數(shù)的柔性化管理，取得廣義的節(jié)能效果。
2.3分布控制系統(tǒng)
信號(hào)、數(shù)據(jù)的處理速度給節(jié)能控制提出了更高的要求，為此，需要使用專(zhuān)門(mén)的能夠基于總線的各類(lèi)控制管理器，例如液壓閥的控制管理器、液壓泵的控制管理器、發(fā)動(dòng)機(jī)的控制管理器，讓這些控制器之間能夠良好地連接高速總線，組成一個(gè)能夠基于總線的控制系統(tǒng)。其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制管理器控制噴油量根據(jù)的是發(fā)動(dòng)機(jī)自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及用戶做出的指令，基于總線接收別的控制管理器進(jìn)行控制指令。液壓泵的控制管理器會(huì)參考液壓泵在出口位置處的壓力信號(hào)，調(diào)節(jié)整理液壓泵的排量信號(hào)，然后發(fā)給總線數(shù)據(jù)，也是基于總線接收別的控制管理器進(jìn)行控制指令。液壓閥控制管理器會(huì)受到相關(guān)工作人員實(shí)施的操作指令，在接收指令后控制管理液壓閥，然后傳輸給總線相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并且能夠基于總線來(lái)接收別的控制指令。這種基于總線的系統(tǒng)，大大地提高了信息數(shù)據(jù)的傳輸速度以及處理速度，也能夠達(dá)到實(shí)時(shí)控制在功率管理控制方面的要求。
3.總結(jié)
原來(lái)的工程機(jī)械節(jié)能控制存在著不少的缺點(diǎn)，打破這種體系的關(guān)鍵就是進(jìn)行工程機(jī)械的全局電子節(jié)能控制管理，實(shí)現(xiàn)參數(shù)的動(dòng)態(tài)匹配，建立動(dòng)態(tài)功率系統(tǒng)以及作業(yè)管理系統(tǒng)，使工程機(jī)械節(jié)能控制有一個(gè)良好的控制效果，并且指明工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)以后的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；機(jī)械電子；節(jié)能控制技術(shù)
在黨和政府大力倡導(dǎo)構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)的今天，工程機(jī)械若不做到節(jié)能化將難以適應(yīng)當(dāng)代的生產(chǎn)要求?，F(xiàn)在，優(yōu)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械施工作業(yè)過(guò)程中，以便更加有效的控制傳輸動(dòng)力以及智能控制工程機(jī)械局部節(jié)能，其直接目的是為了實(shí)現(xiàn)更高效工作以及有效節(jié)約能源。事實(shí)證明，在工程機(jī)械當(dāng)中運(yùn)用電子節(jié)能控制技術(shù)，對(duì)于節(jié)省工程機(jī)械的能耗來(lái)說(shuō)是具有重要的意義的。
1對(duì)“廣義節(jié)能”的概述
對(duì)于工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，廣義節(jié)能提出了四大性能要求，分別是效率、動(dòng)態(tài)匹配、作業(yè)效率與不同功率流之間的有效配合。在工程機(jī)械當(dāng)中，對(duì)其所有能量進(jìn)行傳輸與改變的作用在于對(duì)外界做有效功。也就是將有效效率輸送到外界。對(duì)于不同的工程機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通常是不同的協(xié)同機(jī)構(gòu)共同配合，其中兩大要素直接決定著輸出有效效率：首先是功率的傳遞效率，其次是不同功率支流之間的配合效率。如今，我們?cè)谶M(jìn)行節(jié)能控制的環(huán)節(jié)，通常是僅僅關(guān)注功率傳輸及對(duì)供需雙方的功率進(jìn)行傳送上。但對(duì)于不同功率流之間怎樣有效配合方面的研究還開(kāi)展地較少。而作業(yè)效率，則是指在單位時(shí)間內(nèi)，工程機(jī)械所完成的工作量，它通常同節(jié)能性成反比，所以對(duì)于節(jié)能型的比較，也必須建立在基于相同的功率的前提上。
2對(duì)工程機(jī)械功率流控制方面的分析
我們根據(jù)柴油機(jī)的工作方式，來(lái)探討關(guān)于工程機(jī)械功率流控制方面的要點(diǎn)?；谀芰哭D(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械在進(jìn)行工作時(shí)，本質(zhì)上便是把不同的能量形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳遞并進(jìn)行對(duì)外輸出。要想對(duì)節(jié)能方面進(jìn)行討論，首先必須對(duì)功率流進(jìn)行剖析。在以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)的工程機(jī)械中當(dāng)中，其輸出動(dòng)力全部源自于柴油當(dāng)中的化學(xué)能。然后由柴油機(jī)將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，最終傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)，完成對(duì)于基本能量的轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)在，在柴油機(jī)當(dāng)中，我們常用的節(jié)能手段有兩種，分別是全程調(diào)速技術(shù)與電控噴油技術(shù)。它們能夠顯著提升柴油機(jī)的工作效率，使油耗得到降低。然后由傳動(dòng)系統(tǒng)吸取柴油機(jī)的機(jī)械能并將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、流體動(dòng)能或電能。在這個(gè)過(guò)程中，柴油機(jī)扮演著能量的供方角色，而傳動(dòng)系統(tǒng)扮演著能量的需方的角色。
3對(duì)工程機(jī)械全局節(jié)能控制系統(tǒng)的分析
客觀地講，我國(guó)受制于目前的工程機(jī)械技術(shù)水平，距離真正意義上的工程機(jī)械節(jié)能要求來(lái)說(shuō)還具有一定差距。因此，建立在現(xiàn)有技術(shù)水平上是很難完全實(shí)現(xiàn)節(jié)能之目標(biāo)的。這也成為我們現(xiàn)階段亟待改進(jìn)的地方。
3.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)概述
環(huán)保、節(jié)能是我國(guó)當(dāng)前提倡的口號(hào)，為了堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，我們應(yīng)該不斷研究出各種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。對(duì)此，全局節(jié)能不失為一條符合我國(guó)國(guó)情的合理方式。分析工程機(jī)械典型的功率流程，在構(gòu)建基于廣義節(jié)能的定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng)時(shí)，我們必須將研究對(duì)象著眼于整機(jī)與外界負(fù)載上，對(duì)以達(dá)到節(jié)能的效果。當(dāng)我們對(duì)全程節(jié)能指標(biāo)的概念進(jìn)行分析，不難看出工程機(jī)械基于單位時(shí)間內(nèi)單位油耗的工況而作出的有效功，一共參照了三大要素：協(xié)同作業(yè)、作業(yè)效率及傳統(tǒng)節(jié)能的目標(biāo)。而在這些目標(biāo)當(dāng)中，我們又可進(jìn)一步將其劃分為系統(tǒng)目標(biāo)、部件目標(biāo)與元件目標(biāo)。它能合理地控制工程機(jī)械當(dāng)中不同部件的協(xié)同作業(yè)狀況，作業(yè)效率狀況與能耗狀況，以實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
3.2其他技術(shù)概述
對(duì)于傳統(tǒng)的節(jié)能控制來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了局部最優(yōu)的目標(biāo)。要想在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步取得突破和得到提高，我們可以著眼于三個(gè)角度進(jìn)行入手：首先，對(duì)原有的固定參數(shù)功率匹配手段進(jìn)行改進(jìn)，這樣不論處于任何工況都能夠做到動(dòng)態(tài)功率匹配。其次，運(yùn)用作業(yè)模式識(shí)別手段，也就是基于不同作業(yè)模式的動(dòng)態(tài)功率分配系統(tǒng)。再次，基于操作人員的操作意圖，構(gòu)建起基于不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，我們就要具體依靠于兩種技術(shù)：全電控節(jié)能控制和分布式節(jié)能控制技術(shù)。其中，全電控節(jié)能控制技術(shù)是采用電控噴油柴油機(jī)、電比例液壓泵、電比例控制閥與電比例液壓發(fā)動(dòng)機(jī)，基于全電控的能量傳遞條件，實(shí)現(xiàn)硬件功能的最小化。將硬件的通用化程度進(jìn)行提升，使智能控制的水平得到有效提高。對(duì)于電控系統(tǒng)而言，其控制功能與專(zhuān)用功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于系統(tǒng)軟件，因此我們?cè)陂_(kāi)展機(jī)械操作的環(huán)節(jié)，要基于實(shí)時(shí)工況和操作意圖來(lái)對(duì)于在線調(diào)節(jié)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使參數(shù)匹配做到柔性化，有效地提升節(jié)能效果。而分布式節(jié)能控制技術(shù)盡管能對(duì)于整機(jī)節(jié)能進(jìn)行有效控制，但程序控制必須建立在對(duì)液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上。它要求控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)。而現(xiàn)階段的技術(shù)水平在這方面還很難有效跟進(jìn)。為了有效地克服這個(gè)缺陷，提升對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的處理速度，我們需要開(kāi)發(fā)出一款基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。對(duì)這三種控制器均連接高速總線，使處理速度得到有效提高。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器來(lái)說(shuō)，可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況與用戶的操作意圖來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量，將處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€，并從中獲取其他控制器的指令；而液壓泵控制器、液壓閥控制器也具備類(lèi)似的操作，使控制信息在運(yùn)算、傳輸方面的效率得到明顯提高。
4結(jié)語(yǔ)
工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)，能有效地降低工程機(jī)械在工作過(guò)程中產(chǎn)生的能耗，達(dá)到節(jié)能減排的效果，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。對(duì)此，我們要努力克服現(xiàn)有的工程機(jī)械技術(shù)中的缺陷，開(kāi)發(fā)出完善的工程機(jī)械電子節(jié)能控制系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：機(jī)械電子；工程節(jié)能；控制技術(shù)；研究
1 機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)研究中存在的問(wèn)題
1.1 部分工作人員思想觀念陳腐
機(jī)電工程與其他行業(yè)有很大區(qū)別。與其他行業(yè)相比，機(jī)電工程更具技術(shù)性。因此，在研發(fā)過(guò)程中，總會(huì)出現(xiàn)一些技術(shù)瓶頸。這些技術(shù)障礙并不能使產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。行業(yè)內(nèi)部存在的諸多問(wèn)題對(duì)行業(yè)發(fā)展起著重要的阻礙作用，有一個(gè)關(guān)鍵原因在于員工的思想觀念，雖然存在技術(shù)上的困難和瓶頸，但思想觀念的陳舊是阻礙行業(yè)內(nèi)部發(fā)展的關(guān)鍵原因，雖然有些員工沒(méi)有很強(qiáng)的技術(shù)研究能力，但是他們沒(méi)有很強(qiáng)的技術(shù)研究能力這也是控制技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展中存在的一些疑問(wèn)，不明白為什么要在電子工程中開(kāi)展一些節(jié)能技術(shù)的研究，所以在具體工作中這些人員往往存在工作不積極、不主動(dòng)開(kāi)展工作的現(xiàn)象。在汽車(chē)企業(yè)中，雖然有一些研發(fā)人員工作能力和研發(fā)能力較強(qiáng)，但不可否認(rèn)的是，這些人員對(duì)節(jié)能技術(shù)的使用并不是很認(rèn)可，甚至有疑慮，因?yàn)楦鶕?jù)以往的技術(shù)研發(fā)，機(jī)電工程的工藝和施工過(guò)程中不需要使用節(jié)能技術(shù)，也有人懷疑節(jié)能技術(shù)是否具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和一定的作用，因此他們沒(méi)有投入更多的精力在研發(fā)上，這也是由于科研人員觀念落后造成的技術(shù)研究落后的局面。
1.2 缺乏專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員
人才是當(dāng)前機(jī)電工程發(fā)展過(guò)程中的關(guān)鍵因素。如果沒(méi)有人才，那么機(jī)電工程就無(wú)法順利發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新也需要大量的人才和積極的研究作為支撐。但從目前機(jī)電工程行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，該行業(yè)人才匱乏，大部分員工技術(shù)能力不強(qiáng)，工作積極性不強(qiáng)，對(duì)一些研發(fā)工作熱情不高，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。節(jié)能控制研究崗位本身對(duì)人員的技術(shù)能力和業(yè)務(wù)素質(zhì)要求比較高，總體上人員少，素質(zhì)差。從汽車(chē)領(lǐng)域，我們可以看到節(jié)能技術(shù)的使用現(xiàn)狀。這些員工，無(wú)論是研發(fā)人員還是技術(shù)人員，對(duì)這項(xiàng)技術(shù)了解甚少，無(wú)法更合理地使用這些技術(shù)。在整個(gè)研究過(guò)程中，他們無(wú)法提供技術(shù)幫助。我國(guó)汽車(chē)工業(yè)有著很長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，但技能和技術(shù)的運(yùn)用仍然非常困難，這是非常重要的原因之一，缺乏更專(zhuān)業(yè)、更具技術(shù)研究能力的專(zhuān)業(yè)人才。
2 解決機(jī)械電子工程節(jié)能控制技術(shù)問(wèn)題的具體措施
2.1 加強(qiáng)理念意識(shí)的培養(yǎng)
為了有效地促進(jìn)機(jī)電工程節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展，必須改變技術(shù)人員和管理人員的傳統(tǒng)工作觀念。通過(guò)相關(guān)培訓(xùn)，邀請(qǐng)一些業(yè)內(nèi)知名人士授課，讓他們充分了解節(jié)能控制技術(shù)，認(rèn)識(shí)到節(jié)能控制技術(shù)對(duì)機(jī)電工程的重要性，切實(shí)提高觀念和思維。同時(shí)，他們還可以提高自己的專(zhuān)業(yè)技能和敬業(yè)精神，傳授一些新的思想，使自己的思想能夠跟上時(shí)代的發(fā)展，從而在思想源頭上接受和認(rèn)識(shí)節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用的重要性。
2.2 加速節(jié)能技術(shù)改革創(chuàng)新
一切都在不斷變化，社會(huì)在發(fā)展進(jìn)步，機(jī)電工程在變化。雖然目前的節(jié)能控制技術(shù)對(duì)當(dāng)前的機(jī)電工程有一定的促進(jìn)作用，但如果機(jī)電工程仍在不斷地改革和進(jìn)步，節(jié)能控制技術(shù)仍在原地不動(dòng)，那么節(jié)能控制技術(shù)就不復(fù)存在了遲早不會(huì)對(duì)機(jī)電工程的發(fā)展起到作用。因此，為了保證機(jī)電工程的可持續(xù)發(fā)展，必須及時(shí)對(duì)節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行改革和創(chuàng)新。一是實(shí)施全電控節(jié)能控制技術(shù)。對(duì)于機(jī)電工程系統(tǒng)而言，液壓泵、電比例馬達(dá)、電比例液壓閥和電噴柴油機(jī)共同組成一個(gè)以全電控為工作方式的傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的智能控制和感知的進(jìn)一步深化實(shí)現(xiàn)了分布式節(jié)能控制技術(shù)。在建立全電控液壓系統(tǒng)的過(guò)程中，必須對(duì)系統(tǒng)的壓力系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制程度處理，以達(dá)到節(jié)能的目的；三是進(jìn)一步加強(qiáng)全電控液壓系統(tǒng)的節(jié)能控制，進(jìn)一步降低能耗。
3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析
在機(jī)電工程不斷發(fā)展的過(guò)程中，節(jié)能控制技術(shù)的研究是一個(gè)重要的組成部分，零部件的節(jié)能研究也應(yīng)受到重視。隨著機(jī)電工程的不斷發(fā)展，大量的零件被添加進(jìn)來(lái)，不僅在數(shù)量上，而且在類(lèi)型上。在機(jī)電工程節(jié)能控制技術(shù)研究過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)磨損較嚴(yán)重的零件頻繁更換，將導(dǎo)致工程造價(jià)的增加和資源消耗的增加。因此，必須不斷研究和改進(jìn)節(jié)能技術(shù)，降低零件的磨損程度，保證零件的使用壽命，從而建立完善的機(jī)電工程節(jié)能控制系統(tǒng)，使機(jī)電工程不斷向高水平方向發(fā)展。此外，通過(guò)機(jī)電工程節(jié)能控制技術(shù)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化，可以提高產(chǎn)品加工的整體效率，降低整體能耗水平，提高機(jī)電工程的整體安全性和穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，促進(jìn)我國(guó)機(jī)電廠的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)機(jī)電工程行業(yè)創(chuàng)造更多的實(shí)用價(jià)值。但從目前的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，機(jī)電工程還需要提高節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新和管理水平。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上分析，機(jī)電工程的建設(shè)和運(yùn)行可以促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的全面發(fā)展，也可以不斷完善各地的工程體系。在未來(lái)機(jī)電工程不斷發(fā)展的過(guò)程中，我們要不斷完善節(jié)能控制新技術(shù)的合理應(yīng)用，從而使機(jī)電工程的全面發(fā)展，最大限度地發(fā)揮機(jī)電工程的價(jià)值，為中國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速穩(wěn)定發(fā)展提供相應(yīng)的基礎(chǔ)。
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一、 計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1理論的形成。計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識(shí)自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時(shí)變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測(cè)控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的一個(gè)新方向。自世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世后，計(jì)算機(jī)首先被用來(lái)自動(dòng)檢測(cè)化工生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也研究了計(jì)算機(jī)的開(kāi)環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過(guò)程控制的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計(jì)算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對(duì)其產(chǎn)生巨大影響。
2技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀。計(jì)算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時(shí)將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機(jī)電控制技術(shù)主要有PID控制，PID是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制（FLC）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
二、 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
1 機(jī)電一體化的簡(jiǎn)介和生產(chǎn)應(yīng)用
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱(chēng)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對(duì)各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造系統(tǒng)在機(jī)電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。在工業(yè)上，它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門(mén)的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。交流傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，無(wú)論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
可編程控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開(kāi)關(guān)控制的問(wèn)題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大，可采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的發(fā)展，PLC可實(shí)現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程的監(jiān)控。如今，PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車(chē)、輕工、環(huán)保以及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)。
2計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例
計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子控制技術(shù)一體化的有機(jī)結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個(gè)具體實(shí)例來(lái)介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電控制相結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用。PLC實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手移動(dòng)工件的控制過(guò)程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)活動(dòng)的范圍不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱(chēng)機(jī)械手）來(lái)完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式。
農(nóng)業(yè)方面，機(jī)械作業(yè)過(guò)程中駕駛室內(nèi)的儀表盤(pán)正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過(guò)渡，以此來(lái)改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱(chēng)為虛擬化儀器顯示終端（Virtual Display Terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過(guò)屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語(yǔ)音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)存入類(lèi)似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過(guò)程的數(shù)據(jù)信息通過(guò)智能卡帶回辦公室，由計(jì)算機(jī)應(yīng)用高級(jí)軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過(guò)智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制農(nóng)機(jī)的操作。
PLC在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動(dòng)售貨機(jī)通過(guò)顧客選擇商品開(kāi)關(guān)，投入的硬幣值由PLC驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，經(jīng)過(guò)光傳感器識(shí)別，通過(guò)判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過(guò)PLC的系統(tǒng)控制和信號(hào)輸出完成售賣(mài)過(guò)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)控制在自動(dòng)售貨機(jī)中的這項(xiàng)應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號(hào)燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實(shí)例。通過(guò)主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號(hào)燈動(dòng)作。準(zhǔn)確無(wú)誤的完成信號(hào)燈的變燈動(dòng)作來(lái)控制時(shí)間，這項(xiàng)應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械制造技術(shù)是用來(lái)進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、制造、生產(chǎn)等流程的一門(mén)技術(shù)。機(jī)械制造自動(dòng)化能夠大大提高機(jī)械制造的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，也能夠縮小制造的成本。在我國(guó)，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在改革開(kāi)放后取得了較大的進(jìn)步，甚至在某些領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平。機(jī)械制造自動(dòng)化對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著舉足輕重的地位，是整個(gè)制造行業(yè)的基礎(chǔ)。
1機(jī)械制造自動(dòng)化的特點(diǎn)
1.1安全性能高
機(jī)械制造是一項(xiàng)較為危險(xiǎn)的工作，但是機(jī)械制造自動(dòng)化的發(fā)展使制造的危險(xiǎn)性大大降低。機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)能夠做到自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)診斷等預(yù)防，在進(jìn)行機(jī)械制造時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)中含有著各種各樣的保護(hù)功能，這些功能能夠根據(jù)在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行自動(dòng)判斷，從而降低發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，最大限度的保證制造業(yè)的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。由于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)是通過(guò)電子信息功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的操作，因此降低了人工事故的發(fā)生率，進(jìn)一步提高了安全性能。
1.2生產(chǎn)效率高并且質(zhì)量較好
機(jī)械制造自動(dòng)化加工過(guò)程中所用的設(shè)備都具有精度高、系統(tǒng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在進(jìn)行制造時(shí)，制造系統(tǒng)利用原先已經(jīng)編寫(xiě)好的程序進(jìn)行加工工作，不用人工進(jìn)行測(cè)量或操作等工作，因此會(huì)大大減小由于人工操作而導(dǎo)致的誤差，并且能夠提高產(chǎn)品的合格率。在整個(gè)加工過(guò)程中，工作人員只需要進(jìn)行啟動(dòng)系統(tǒng)的工作，機(jī)械會(huì)嚴(yán)格根據(jù)系統(tǒng)的指令進(jìn)行加工工作，并且相同工件只需要一套系統(tǒng)就能完成，因此大大的提高了加工的速度，也保證了加工的質(zhì)量。
1.3解放了人類(lèi)雙手
傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)只能單純的依靠手工進(jìn)行操作，并且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，因此就將人類(lèi)的雙手解放出來(lái)，不再進(jìn)行勞累的加工工作。轉(zhuǎn)而將這些工作交給了機(jī)器。機(jī)械制造自動(dòng)化開(kāi)始讓制造業(yè)的人們從事腦力勞動(dòng)，社會(huì)上也不必去提供一些低端勞力崗位，更多的是需要一些技術(shù)性的人才。機(jī)械制造所生產(chǎn)的產(chǎn)品具有單一性的特點(diǎn)，因此可以加入更多的技術(shù)，讓產(chǎn)品的科技含量大大增加，也縮短了產(chǎn)品換代的周期。
1.4系統(tǒng)工程和綜合技術(shù)
現(xiàn)在，越來(lái)越多的現(xiàn)代化技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)中來(lái)，例如計(jì)算機(jī)技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、新材料等開(kāi)發(fā)技術(shù)等，機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造領(lǐng)域發(fā)展成為與現(xiàn)代化技術(shù)相結(jié)合的高新產(chǎn)業(yè)之一。新技術(shù)的使用讓制造技術(shù)邁入了全新的領(lǐng)域。當(dāng)今，先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)能夠提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，因此，機(jī)械制造業(yè)發(fā)展成為了集市場(chǎng)調(diào)查、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷(xiāo)售服務(wù)為一體的集中式產(chǎn)業(yè)，一體化的方式讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大大的提高。
2我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和問(wèn)題
2.1我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀
由于在我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)起步較晚。因此，相比于國(guó)外我國(guó)在機(jī)械制造方面仍落后于先進(jìn)國(guó)家，我國(guó)在機(jī)械制造技術(shù)上存在的問(wèn)題主要是自動(dòng)化程度低，缺乏尖端技術(shù)，我國(guó)機(jī)械制造還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的制造生產(chǎn)。我國(guó)行業(yè)制度較國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比也比較落后，制度問(wèn)題在發(fā)展過(guò)程中是必然存在的，這反映出我國(guó)在制度建設(shè)領(lǐng)域還是存在著一些問(wèn)題，現(xiàn)今仍有一些企業(yè)采取著人工管理模式。我國(guó)在機(jī)械制造自動(dòng)化領(lǐng)域企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的積極性還太差，很多企業(yè)都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、系統(tǒng)化的制造。
2.2制造工藝不夠成熟
在國(guó)外西方國(guó)家中，大多數(shù)都經(jīng)歷過(guò)兩次工業(yè)革命，因此其工業(yè)的發(fā)展水平整體是高于國(guó)內(nèi)的，國(guó)外的工業(yè)水平經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展后已經(jīng)形成了一個(gè)完整的模式，我國(guó)在工業(yè)方面起步較晚，因此技術(shù)模式上還是存在一定的差距。盡管在近幾年，我國(guó)工業(yè)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)超速發(fā)展的時(shí)機(jī)，但是，短時(shí)間的發(fā)展仍不能真正的追上發(fā)達(dá)國(guó)家的制造工藝，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展后，定然會(huì)趕上世界先進(jìn)水平。
2.3自動(dòng)化程度較低
機(jī)械制造自動(dòng)化最核心的應(yīng)用是自動(dòng)化，唯有將自動(dòng)化水平提高上去，才能把握住機(jī)械制造行業(yè)的命脈。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)，可以大大的提高生產(chǎn)的效率，在國(guó)外，自動(dòng)化的水平已經(jīng)達(dá)到一個(gè)較高的水平，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和對(duì)自動(dòng)化的控制水平上都已經(jīng)非常成熟，甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化。在我國(guó)，由于開(kāi)發(fā)成本等一些問(wèn)題的限制，唯有著一小部分大企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，其它企業(yè)的自動(dòng)化水平還相當(dāng)?shù)停⑶覍?duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還不夠成熟。
3自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景
3.1自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合
當(dāng)今世界計(jì)算機(jī)技術(shù)在飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大。因此，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)相融合必然是未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)視技術(shù)、遠(yuǎn)程操控技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造時(shí)的管理，可以通過(guò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)?？梢哉f(shuō)，計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)大大改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式，人們不用再守在機(jī)械旁邊，并且能夠?qū)崿F(xiàn)更好的對(duì)機(jī)械制造過(guò)程的全程監(jiān)管，降低了人工勞動(dòng)量。
3.2精確高效智能化
精度和效率可以衡量一個(gè)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展水平。隨著科技的發(fā)展，機(jī)床的改變?cè)絹?lái)越多，新的一批高性能、多芯片的機(jī)床正在漸漸的投入到使用中，數(shù)字控制技術(shù)也在飛速發(fā)展和改善，這使得機(jī)床的加工精度和效率得到了質(zhì)的飛越。人們也正在研究將智能化的系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械制造領(lǐng)域，智能系統(tǒng)是基于計(jì)算機(jī)模型來(lái)模擬人類(lèi)的思想行為然后再得出具體的實(shí)施方案，并且可以從中挑選出最適合的方案進(jìn)行執(zhí)行。隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)化和智能系統(tǒng)相結(jié)合已經(jīng)可以得到應(yīng)用，通過(guò)智能化系統(tǒng)發(fā)出的指令來(lái)完成人類(lèi)的各種工作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，智能自動(dòng)化正在向著更復(fù)雜的方向發(fā)展。
4總結(jié)
本文針對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化這個(gè)問(wèn)題，對(duì)機(jī)械制造自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展進(jìn)行了闡述。在機(jī)械制造特點(diǎn)中提出了安全性能高、生產(chǎn)效率高并且質(zhì)量較好、解放了人類(lèi)雙手、系統(tǒng)工程和綜合技術(shù)四個(gè)特點(diǎn)。后又根據(jù)我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀提出了我國(guó)發(fā)展中存在的問(wèn)題并對(duì)制造工藝不夠成熟、自動(dòng)化程度較低兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行具體敘述。最后提出自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合、精確高效智能化兩個(gè)發(fā)展前景。希望能夠有所幫助。
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