自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中的運(yùn)用研究

馬亮

摘 要： 自動(dòng)化工藝，是科學(xué)技術(shù)發(fā)展背景下的產(chǎn)物，被應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備的操作中具有很大的實(shí)際意義，不僅提高了生產(chǎn)效率，還大大降低了設(shè)備操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本文就結(jié)合自動(dòng)化工藝的分析，并結(jié)合機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中應(yīng)用進(jìn)行分析探討，希望可以給相關(guān)技術(shù)人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞： 自動(dòng)化工藝；機(jī)械設(shè)備；應(yīng)用分析

前言

機(jī)械設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用，標(biāo)志著工業(yè)領(lǐng)域又一次的革新，而自動(dòng)化工藝在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，則代表著當(dāng)前的工業(yè)4.0時(shí)代。傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域，是由人工操作進(jìn)行生產(chǎn)，在不斷的技術(shù)革新中，自動(dòng)化工藝逐漸代替了人工操作以及人工操作設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了有計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝的設(shè)計(jì)與設(shè)備的智能運(yùn)轉(zhuǎn)，這對于工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)械生產(chǎn)操作行業(yè)具有重要影響作用。一個(gè)企業(yè)要想不斷的取得進(jìn)步和發(fā)展，就需要進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的不斷改進(jìn)，當(dāng)前加強(qiáng)自動(dòng)化工藝的研究，是企業(yè)不斷發(fā)展的和進(jìn)步的重要措施。

一、自動(dòng)化工藝的概述

1、自動(dòng)化工藝的內(nèi)涵

自動(dòng)化工藝，又稱之為自動(dòng)化技術(shù)。是指在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，減少人工的投入，降低人工操作的次數(shù)，利用機(jī)械自動(dòng)生產(chǎn)來完成對于產(chǎn)品的加工生產(chǎn)。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，是運(yùn)用控制理論，儀器儀表、計(jì)算機(jī)和各種信息技術(shù)，對工業(yè)生產(chǎn)加工過程中進(jìn)行檢測、調(diào)度、控制、決策，提高生產(chǎn)效率，提升生產(chǎn)質(zhì)量，確保生產(chǎn)安全、節(jié)約生產(chǎn)資源的一項(xiàng)綜合技術(shù)，它包括自動(dòng)化生產(chǎn)硬件設(shè)備、操作軟件以及控制系統(tǒng)三部分。

2、自動(dòng)化工藝的特點(diǎn)

自動(dòng)化工藝，是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。首先，具有較高的工作效率，只要保持設(shè)備的持續(xù)控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)期達(dá)到生產(chǎn)的連續(xù)性。其次，自動(dòng)化工藝具有很高的安全保護(hù)性，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常時(shí)候，自動(dòng)化工藝系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間作出判斷，并且能夠進(jìn)行機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況的控制。再次，自動(dòng)化工藝具有柔性化優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，只能夠進(jìn)行單一的或者是單種操作，在自動(dòng)化工藝中，，一方面對于操作人員的數(shù)量可以進(jìn)行簡化，另一方面能夠利用編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的不同狀態(tài)預(yù)設(shè)，此外對于質(zhì)量的檢查和反饋具有很強(qiáng)的報(bào)警裝置。不僅有利于設(shè)備的操作，還可以進(jìn)行多種機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的調(diào)整。

二、自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中的價(jià)值

當(dāng)前我國正處于一個(gè)工業(yè)發(fā)展的高速時(shí)期，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上不僅要求具有較高的效率，還要求在生產(chǎn)質(zhì)量能夠做到保證。機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上利用自動(dòng)化工藝，第一，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)上能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的工作效率提高，這與傳統(tǒng)的人工操作、人工操作設(shè)備相比，具有工作效率的顯著一高。第二，在生產(chǎn)質(zhì)量控制體系上更加的完善，無論是人工操作還是人工操作設(shè)備，都會存在生產(chǎn)質(zhì)量的不一致性，而自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中具有自我檢查和校對功能，不僅能夠大規(guī)模、不間斷的生產(chǎn)，而且還能夠依據(jù)質(zhì)量要求的不同進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)控。第三，自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的應(yīng)用，標(biāo)志著我國機(jī)械行業(yè)向更先進(jìn)的水平邁進(jìn)，有利于提升機(jī)械設(shè)備企業(yè)在市場中競爭的優(yōu)勢，同時(shí)有利于我國機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的水平與國際水平接軌。

三、自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上應(yīng)用技術(shù)分析

1、PLC技術(shù)

PLC技術(shù)，中文翻譯為可編程邏輯控制機(jī)器，屬于自動(dòng)化工藝中的一種技術(shù)。LC類似于生活中的微型計(jì)算機(jī)，專用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、控制順序、計(jì)數(shù)、定時(shí)和計(jì)算操作等操作指令，對于機(jī)械或者是生產(chǎn)的過程通過數(shù)字或者模擬式的輸入、輸出進(jìn)行控制。這種技術(shù)對于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的控制具有重要的作用。

該技術(shù)的工作原理分為單個(gè)階段：輸入采樣階段、用戶執(zhí)行階段、輸出階段，這三個(gè)階段為一個(gè)掃描周期。首先，輸入采樣階段。PLC把輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)進(jìn)行掃描分析，并在以單元的形式存入I/O映像區(qū)。之后進(jìn)入下一個(gè)階段，在后面兩個(gè)階段中，就算是輸入的數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，在第一階段已經(jīng)存入I/O映像中相應(yīng)的單元數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會發(fā)生改變，只有在輸入的脈沖信號大于第一個(gè)掃描周期時(shí)候，后面輸入放入數(shù)據(jù)才能被掃描再次讀入。其次，用戶執(zhí)行階段，PLC會通過由上到下的順序進(jìn)行用戶程序的掃描運(yùn)算，通過運(yùn)算的結(jié)果對邏輯線圈在系統(tǒng)運(yùn)行儲存區(qū)中對應(yīng)位置進(jìn)行刷新，在這個(gè)過程中，如果立即使用I/O指令則能夠直接存取I/O點(diǎn)，但是映像寄存器的值不會被改變，程序可以從I/O模塊取值時(shí)候，輸出過程影響寄存器會白立即更新，這就是和立即輸入有些差別的。最后，輸出階段，PLC技術(shù)執(zhí)行輸出刷新階段，這個(gè)過程中，CPU按照I/O印象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，在通過輸出電路驅(qū)動(dòng)對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行和運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的自動(dòng)操作控制。

2、DCS控制技術(shù)

DCS控制，即分散控制，這種控制技術(shù)是以微處理器為基礎(chǔ)，采用控制功能分散、顯示操作集中，兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。這種技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中，能夠?qū)崿F(xiàn)對于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的多功能控制，并且控制的操作管理便捷，操作人員在操作時(shí)候，不需要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，只需要懂得計(jì)算機(jī)操作技術(shù)，依據(jù)人機(jī)反饋信息進(jìn)行監(jiān)控就可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的管理。同時(shí)這種技術(shù)具有很高的安全性，在安裝和調(diào)試的過程除了具有便捷特點(diǎn)，還具有很強(qiáng)的安全性，能夠自我的判斷機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

DCS控制技術(shù)是由四部分組成的，即現(xiàn)場控制級、過程控制級、過程管理級、經(jīng)營管理級。第一，現(xiàn)場控制級。又稱為數(shù)據(jù)采集裝置，是機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)前進(jìn)行信息的采集和預(yù)設(shè)，這一部分是直接面對現(xiàn)場，即與現(xiàn)場的操作過程相連，比如閥門、電機(jī)、傳感器等等，這些不僅是機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)組成，也是DCS控制技術(shù)的基礎(chǔ)。第二，過程控制級又稱為現(xiàn)場控制單元，比如開關(guān)的調(diào)節(jié)、順序的控制，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)情況的設(shè)定。第三，過程管理級是操作人員與DCS交換信息的平臺，即操作人員通過DCS人機(jī)接口裝置，使用鍵盤、顯示屏、打印機(jī)等進(jìn)行設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)程序的設(shè)定。第四，經(jīng)營管理級，是在DCS控制技術(shù)中最核心的層次，一般用于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備管理層人員，通過經(jīng)營管理級可以實(shí)現(xiàn)對于全設(shè)備的控制。

四、自動(dòng)化工藝在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備上應(yīng)用案例分析

在實(shí)際的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中，自動(dòng)化工藝是如何應(yīng)用，下面就結(jié)合實(shí)際的例子來進(jìn)行研究。比如，在某軸承加工檢測車間，分為軸承的外觀檢測、清晰、注脂、振動(dòng)性檢測、包裝工序，利用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)工序的自動(dòng)化生產(chǎn)，例如在軸承的振動(dòng)性檢查工序中，可以事先利用編程技術(shù)，將軸承的振動(dòng)等級進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后通過軸承振動(dòng)測量的工藝原理，依照先后順序?qū)崿F(xiàn)軸承的振動(dòng)等級檢測，合格的與不合格產(chǎn)品依次分開。然后利用編程設(shè)計(jì)將每一道工序連接起來，實(shí)現(xiàn)工序的無縫連接，其次通過工控PC操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)工序間順利的進(jìn)行，保證產(chǎn)品的加工生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)性。不僅提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)還能夠?qū)τ谏a(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督控制。

五、結(jié)束語

綜上所述，本文通過對于自動(dòng)化工藝的分析，并針對于關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，在實(shí)際的機(jī)械遠(yuǎn)轉(zhuǎn)設(shè)備匯總運(yùn)用，得出機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備中運(yùn)用自動(dòng)化工藝，不僅可以提高工作效率，還可以保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的工作質(zhì)量，是現(xiàn)代機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備發(fā)展的必然趨勢，也是機(jī)械企業(yè)提高市場競爭力的關(guān)鍵?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]李廣輝. 機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 科技、經(jīng)濟(jì)、市場， 2015， 5（3）：23.

[2]姜明霄， 曲曉軍. 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備制造中的應(yīng)用[J]. 工業(yè)b， 2015（39）：212.

[3]王迪. 機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 魅力中國， 2014（26）：103.

[4]黃俊. 機(jī)械設(shè)備電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 工業(yè)， 2016（8）：00217.