韓加福 黑龍江省中能控制工程股份有限公司
在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,工程機(jī)械制造水平直接關(guān)系國家的工業(yè)化程度,影響整個(gè)經(jīng)濟(jì)市場的發(fā)展質(zhì)量。其中,將機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于工程機(jī)械制造業(yè),能夠顯著提升工程機(jī)械制造的質(zhì)量與效率,保障工程機(jī)械制造市場的穩(wěn)定發(fā)展。因此,需深入把握機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)與應(yīng)用價(jià)值,在有效融合機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)理念與現(xiàn)代工程機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的基礎(chǔ)上,構(gòu)建完善的工程機(jī)械自動(dòng)化制造體系,最終促進(jìn)工程機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。
出于自動(dòng)化系統(tǒng)質(zhì)量考慮,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)要遵從效率原則、精度原則、穩(wěn)定原則三大原則,各原則具體內(nèi)容如下。1)效率原則。效率原則指的是系統(tǒng)響應(yīng)速度,在機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)作中自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能快地根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況生成指令,同時(shí)保障機(jī)械手、運(yùn)輸小車等設(shè)備也盡可能快地執(zhí)行指令,這樣自動(dòng)化的上、下料環(huán)節(jié)才能有效率地完成,且如果遇到異常也能及時(shí)應(yīng)對(duì),避免異常情況惡化。因此,該系統(tǒng)需遵循效率原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。效率原則下,該系統(tǒng)的響應(yīng)速度要保持在1s~3s(遭遇異常情況時(shí),響應(yīng)速度從3min 之后算起,區(qū)間同樣是1s~3s),越快越好。2)精度原則。在自動(dòng)化的上、下料環(huán)節(jié)中,如果控制系統(tǒng)不能精確識(shí)別機(jī)械手臂、運(yùn)輸小車的位置、移動(dòng)等信息,則很可能出現(xiàn)誤判、誤動(dòng)等現(xiàn)象,這必然導(dǎo)致該環(huán)節(jié)運(yùn)作出現(xiàn)質(zhì)量問題。如果機(jī)械手臂在自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制下未能復(fù)位到標(biāo)準(zhǔn)位置,則其在抓取時(shí)就不能抓取標(biāo)準(zhǔn)位置的物料,導(dǎo)致該環(huán)節(jié)受阻后無法正常運(yùn)作。因此,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)要遵從精度原則,以免不良事項(xiàng)的發(fā)生。3)穩(wěn)定原則。如果該自動(dòng)化控制系統(tǒng)表現(xiàn)良好,則其將投入實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)其在長期應(yīng)用中出現(xiàn)了異常,就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,反復(fù)發(fā)生異常情況,這也是該系統(tǒng)質(zhì)量低下的表現(xiàn),如在應(yīng)用中經(jīng)常受到信號(hào)干擾,使得系統(tǒng)響應(yīng)速度、精度時(shí)好時(shí)壞。因此,該系統(tǒng)必須遵從穩(wěn)定性原則進(jìn)行設(shè)計(jì),至少要保障系統(tǒng)能夠在常規(guī)干擾環(huán)境中正常運(yùn)作。
在工程機(jī)械制造過程中,機(jī)電自動(dòng)化的最大應(yīng)用價(jià)值在于能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)機(jī)械制造全過程的精細(xì)化管理,這使因人為管理不當(dāng)所致的各種設(shè)備故障得到充分預(yù)防,有助于確保工程機(jī)械制造作業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行,并提升工程機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)效益。首先,依托機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工程機(jī)械制造機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)開機(jī)與關(guān)機(jī),幫助生產(chǎn)人員科學(xué)控制生產(chǎn)實(shí)踐。同時(shí),在機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用視角下,可圍繞機(jī)械制造機(jī)電設(shè)備構(gòu)建完善的故障預(yù)防機(jī)制,通過實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造運(yùn)行故障的及時(shí)預(yù)警幫助管理人員快速做出反應(yīng),減少設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)作業(yè)的影響,最終確保生產(chǎn)企業(yè)的整體效益。其次,構(gòu)建機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)時(shí),可借助參數(shù)設(shè)置控制整個(gè)設(shè)備系統(tǒng),而當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常參數(shù)時(shí),可通過自動(dòng)化預(yù)警實(shí)現(xiàn)對(duì)常見故障的有效預(yù)防。另外,機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)包含自動(dòng)記憶功能,這意味著當(dāng)故障發(fā)生時(shí),系統(tǒng)能夠自動(dòng)進(jìn)行處理,進(jìn)而避免因人為反應(yīng)不及時(shí)所致的設(shè)備損壞。最后,在傳統(tǒng)設(shè)備管理過程中,即使企業(yè)會(huì)根據(jù)設(shè)備管理需求制定系統(tǒng)的監(jiān)控體制,但仍不可避免會(huì)出現(xiàn)一定的設(shè)備故障,對(duì)此,應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的全過程、不間斷管理,不僅可大幅節(jié)約管理人員的時(shí)間和精力,同時(shí)也減少了不必要的企業(yè)成本,有助于推動(dòng)工程機(jī)械制造企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造發(fā)展領(lǐng)域面臨著新挑戰(zhàn)、新機(jī)遇。我國機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)摒棄既往傳統(tǒng)觀念,及時(shí)更新觀念,抓住時(shí)代新機(jī)遇,在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造中加入人工智能研究,加強(qiáng)對(duì)當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究力度,合理結(jié)合機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與人工智能技術(shù),在機(jī)械設(shè)備的程序運(yùn)行、圖像設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制作中將智能化的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)所具有的功能全面發(fā)揮出來,實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)向生產(chǎn)自動(dòng)化與現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。
在設(shè)備故障診斷方面,借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的全面監(jiān)控。一旦參數(shù)出現(xiàn)異常,系統(tǒng)就能夠精確分析設(shè)備的故障種類和故障位置,并幫助維修人員以最及時(shí)的處理手段進(jìn)行控制。其中,通過應(yīng)用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù),能夠在盡可能少破壞設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)地評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行情況,如設(shè)備的承受應(yīng)力、強(qiáng)度以及設(shè)備的可靠性等。同時(shí),依托于監(jiān)控系統(tǒng)分析與設(shè)備故障有關(guān)的數(shù)據(jù)信息,掌握設(shè)備故障的產(chǎn)生原因,在建立設(shè)備故障模型基礎(chǔ)上給出最佳處理方案,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的精確化維修。此外,當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障后,機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠隨時(shí)記錄設(shè)備的參數(shù)情況,這使得整個(gè)設(shè)備故障從產(chǎn)生到維修的數(shù)據(jù)均能夠得到妥善記錄,有助于在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的支撐下實(shí)現(xiàn)對(duì)常見工程機(jī)械制造設(shè)備故障信息的分析處理,并形成完善的設(shè)備故障預(yù)防體系,最終不斷提高管理人員的設(shè)備故障防范水平。例如,當(dāng)前我國工程機(jī)械制造過程中已經(jīng)使用了智能化的專家系統(tǒng),能夠精確捕獲設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息,并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程的全面監(jiān)控,最終可顯著提高工程機(jī)械制造設(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。
綜上,文章進(jìn)行了機(jī)電自動(dòng)化控制系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì),在上、下料機(jī)電一體化系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了相關(guān)設(shè)計(jì)方案。該設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)思路,遵從三大原則提出,共分四層展開設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)后可得機(jī)電一體化自動(dòng)化控制系統(tǒng),筆者對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了測試,結(jié)果顯示該系統(tǒng)可投入實(shí)際應(yīng)用。同時(shí),該系統(tǒng)具有良好的人工控制模式切換機(jī)制,說明該系統(tǒng)可操作性強(qiáng),在實(shí)際應(yīng)用中能實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)交互。