文/任翔
自動控制技術是指借助具有控制功能的自動化裝置或是系統(tǒng),實現(xiàn)控制目標,這是一項較為先進的技術,自問世以來便獲得快速發(fā)展,現(xiàn)已在多個領域中得到廣泛應用。自動控制系統(tǒng)的主要控制方式有兩種,一種是開環(huán)控制,另一種是閉環(huán)控制。
這種控制方式又被稱之為程序控制,是根據(jù)預先編制好的程序,利用信號傳送控制指令,從而對被控對象的運行過程進行控制。按照信號產(chǎn)生條件的不同,可將開環(huán)控制分為以下幾種類型:條件控制、次序控制、時限控制。PLC(可編程邏輯控制器)是開環(huán)控制的代表,它以微電子技術為核心,在工業(yè)控制領域中獲得廣泛應用。對于部分復雜程度較高或是運行過程較為繁瑣的系統(tǒng),則需要通過多種類型的程序進行控制。
這種控制方式又被稱之為反饋控制,其控制原理與人的目的性具有非常相似之處。常規(guī)的閉環(huán)系統(tǒng)由三個部分組成:傳感器、控制裝置以及執(zhí)行機構。其中傳感器的作用類似于人的感覺器官,能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮臓顟B(tài)信息進行檢測,并將這部分信息轉(zhuǎn)換為可進行傳送的物理信號,發(fā)給控制裝置,當控制裝置接收到傳感器發(fā)出的信息后,會自動生成一個控制信號,通過執(zhí)行機構對被控對象的運動過程進行控制。閉環(huán)控制的種類較多,如模糊控制、智能控制、自適應控制、最優(yōu)控制以及專家控制等等。
機械是機器和機構的統(tǒng)稱,是一種能夠幫助人們降低工作難度、減輕勞動強度、節(jié)省工作時間的裝置。機械是生產(chǎn)與服務的五大要素之一,其種類較多,比較常見的有農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等等。下面重點對自動控制技術在各類機械中的應用進行分析。
我國是一個農(nóng)業(yè)大國,為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,可將自動控制技術應用于農(nóng)業(yè)機械當中。
2.1.1 應用優(yōu)勢
在農(nóng)業(yè)機械中,自動控制技術具有以下應用優(yōu)勢:
(1)能夠?qū)r(nóng)業(yè)機械進行實時控制。在農(nóng)業(yè)機械中,自動控制技術主要是以電氣控制為主,通過信號傳輸來達到控制效果。由此可實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械運行過程的實時控制。
(2)可提升農(nóng)業(yè)機械的整體性能。自動控制技術在農(nóng)業(yè)機械中進行應用時,通常采用的是I/O 信號,由此可使農(nóng)業(yè)機械的內(nèi)部電路與外部環(huán)境之間被隔離開,通過濾波裝置,能夠?qū)Ω蓴_進行有效抑制,從而使農(nóng)業(yè)機械的整體性能得到進一步提升。
(3)可實現(xiàn)故障自診斷。由于農(nóng)業(yè)機械需要在地里田間作業(yè),受到環(huán)境因素的影響,使得農(nóng)業(yè)機械常常會出現(xiàn)各種故障,而自動控制技術的應用,可實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械故障自診斷。當故障問題發(fā)生時,農(nóng)業(yè)機械中的自動控制裝置或是系統(tǒng),會在第一時間對故障進行診斷,通過自我修復的方式對故障進行處理,對于無法處理的故障問題,機械會發(fā)出報警提示,由此確保運行的安全性和穩(wěn)定性。
2.1.2 具體應用
目前,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,一些傳統(tǒng)的機械無法滿足現(xiàn)代化作業(yè)的需要,為有效解決這一問題,可對自動控制技術進行合理運用,以此來提升農(nóng)業(yè)機械的各方面性能,從而使其達到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。如,大型聯(lián)合收割機,這是在傳統(tǒng)收割機的基礎上引入自動控制技術,利用計算機便可使機械自動完成收割、晾曬、脫粒等作業(yè),由此使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率獲得大幅度提升。在該農(nóng)業(yè)機械中,應用的自動控制技術為視覺技術,可對作業(yè)目標進行準確定位,通過遠程控制中心發(fā)出的指令,可操控收割機自動完成相關作業(yè)。
我國是一個紡織大國,每年需要出口大量的紡織品,為提高紡織品的產(chǎn)量,可將自動控制技術應用于紡織機械當中。目前,在紡織機械中得到應用的自動控制技術主要有以下幾種:
2.2.1 PLC 技術
PLC 是具有可編程功能的電子系統(tǒng),編輯好的程序可以直接存儲至存儲器當中,紡織機械可以按照相應的代碼指令,自動完成生產(chǎn)任務。在紡織機械中,PLC 技術主要用于清花機和并紗機上,由此使得機械設備的工作效率獲得大幅度提升。
2.2.2 交流伺服
伺服是一個反饋控制系統(tǒng),在紡織機械中,交流伺服技術常被用于梳棉機、粗紗機和并條機等設備當中,通過交流伺服技術的運用,可以使上述紡織機械的穩(wěn)定性、精準性獲得大幅度提升,并且機械的反應速度也將變得更快,能夠滿足紡織品的生產(chǎn)需要。
我國既是產(chǎn)煤大國,也是用煤大國,為提高煤炭的總產(chǎn)量,可在煤礦機械中對自動控制技術進行合理運用。在煤礦采掘機械中,遠程自動控制系統(tǒng)的應用較為廣泛,該系統(tǒng)能夠?qū)Σ擅簷C、刮板輸送機等設備進行遠程自動控制。
2.3.1 在采煤機中的應用
遠程自動控制系統(tǒng)在采煤機中的應用,可實現(xiàn)對采煤機的實時定位和視頻跟蹤,通過遠程操控中心,可以對采煤機的啟停及運行速度進行自動控制,由此使得采煤機能夠在作業(yè)面按照預先設定好的程序自動調(diào)高和加減速,不但使采煤效率大幅度提升,而且還能防止安全事故的發(fā)生。
2.3.2 在刮板輸送機中的應用
刮板輸送機是煤礦生產(chǎn)中不可或缺的重要機械設備之一,通過遠程自動控制技術的應用,可對輸送機的運行過程進行在線監(jiān)測、實時控制,大幅度提升了刮板輸送機的運行穩(wěn)定性。
綜上所述,隨著科技的快速發(fā)展,使得自動控制技術日趨完善,該技術以其自身所具備的各種優(yōu)勢,在諸多領域中得到廣泛應用。自動控制技術在機械領域中的應用,能夠使機械設備的運行安全性、穩(wěn)定性和可靠性獲得大幅度提升,由此可使相關的生產(chǎn)效率顯著提高。