機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)

摘 要：本文主要分析了機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)，重點(diǎn)介紹了機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制的不同技術(shù)應(yīng)用模式，其具有集中程度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，并提高了機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)控制精度。通過分析機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)，不斷優(yōu)化機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制的效果，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，從而探索自動(dòng)化、智能化程度更高的機(jī)電設(shè)備控制手段。

關(guān)鍵詞：機(jī)電設(shè)備;自動(dòng)化;集中控制;技術(shù)

隨著自動(dòng)化集中控制技術(shù)的發(fā)展，其在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用程度也不斷深入，并逐步改變了機(jī)電設(shè)備的各種控制模式，提高了集中控制的自動(dòng)化程度。但對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的研究，仍然會(huì)受到技術(shù)結(jié)合應(yīng)用模式的差異，而產(chǎn)生不同的控制效果。下面針對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，并為技術(shù)創(chuàng)新和模式優(yōu)化提供借鑒。

1 機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用模式

據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，目前我國所應(yīng)用的機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)基本集中在電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、PLC控制技術(shù)以及單片機(jī)控制技術(shù)等四個(gè)方向，并隨著自動(dòng)集中控制技術(shù)的發(fā)展而逐漸深化。下面對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用模式和應(yīng)用原理進(jìn)行分析，探索機(jī)電設(shè)備自動(dòng)控制模式的改革方向。

1.1 技術(shù)應(yīng)用原理

結(jié)合自動(dòng)化集中控制技術(shù)的發(fā)展，其在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用原理主要是通過改變機(jī)電設(shè)備控制參數(shù)的方式，預(yù)先設(shè)定好機(jī)電設(shè)備運(yùn)行或應(yīng)用方式，使其能夠在系統(tǒng)控制器的作用下，統(tǒng)一運(yùn)行、自動(dòng)控制，從而完成設(shè)備應(yīng)用目標(biāo)。

針對(duì)機(jī)電設(shè)備的構(gòu)成，其與自動(dòng)化集中控制技術(shù)的結(jié)合，核心受控對(duì)象為測(cè)量元件，并利用給定元件的輸入作用、比較元件的對(duì)較功能、執(zhí)行元件的動(dòng)力作用以及校正元件的補(bǔ)償作用，進(jìn)而構(gòu)成機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制的完整控制流程。

1.2 應(yīng)用模式

調(diào)查顯示，在機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)應(yīng)用模式當(dāng)中，是通過將自動(dòng)集中控制技術(shù)所應(yīng)用的系統(tǒng)類型進(jìn)行劃分，即復(fù)合控制系統(tǒng)、開環(huán)控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)，進(jìn)而選擇機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制的方法。此外，結(jié)合機(jī)電設(shè)備的自身系統(tǒng)構(gòu)成，如電氣系統(tǒng)、機(jī)電系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等來調(diào)整自動(dòng)化集中控制的參數(shù)，從而提高設(shè)備系統(tǒng)部件的自動(dòng)化程度。針對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)：利用機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)是需要從整體性以及適應(yīng)性的角度出發(fā)，降低外界環(huán)境對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行具有的干擾效果，并降低自動(dòng)化集中控制模塊適用誤差，提高機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定性和自動(dòng)性。

2 計(jì)算機(jī)自動(dòng)集中控制模塊

計(jì)算機(jī)自動(dòng)集中控制模塊的建立是機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的一項(xiàng)重要應(yīng)用實(shí)踐，其通常與閉環(huán)控制方法相結(jié)合，將計(jì)算機(jī)安裝進(jìn)比較器設(shè)備元件中，利用計(jì)算機(jī)達(dá)到自動(dòng)集中控制的效果。以計(jì)算機(jī)代替給定元件和比較元件的功能，其可以更加集中的控制機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，如溫度、流量、壓力、速度等數(shù)值;并通過與執(zhí)行元件的結(jié)合，優(yōu)化機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，從而?shí)現(xiàn)從參數(shù)調(diào)整到數(shù)據(jù)傳輸再到模擬量轉(zhuǎn)換、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)分析的一體化控制效果。由此，可以發(fā)現(xiàn)：計(jì)算機(jī)自動(dòng)集中控制模塊的設(shè)計(jì)應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備內(nèi)部各元件的綜合設(shè)計(jì)，并具有簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、快速以及控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。

具體地，機(jī)電設(shè)備計(jì)算機(jī)自動(dòng)集中控制模塊由主機(jī)、接口電路和電氣設(shè)備構(gòu)構(gòu)成，其主機(jī)結(jié)構(gòu)中的單片微型計(jì)算機(jī)還集成了各項(xiàng)控制功能，并成為整個(gè)機(jī)電設(shè)備計(jì)算機(jī)自動(dòng)集中控制的核心模塊。此外，機(jī)電設(shè)備計(jì)算機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊還包括了監(jiān)控控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)兩部分。其中，監(jiān)控控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)變化以及其帶來的效果，并利用集成控制和分析功能，給出最佳的輸入控制數(shù)值，穩(wěn)定機(jī)電設(shè)備的性能表現(xiàn)。同時(shí)，其還具有順序控制、分級(jí)別控制、集中控制以及自動(dòng)控制的效果，可以使得機(jī)電設(shè)備處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。而智能控制系統(tǒng)則是發(fā)揮計(jì)算機(jī)的思維和處理功能，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體功能，提升機(jī)電設(shè)備的感知程度，從而更加智能化、自動(dòng)化的應(yīng)對(duì)操作環(huán)境的變化，達(dá)成以計(jì)算機(jī)為主力完成機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用目標(biāo)。

3 PLC自動(dòng)化集中控制模塊

PLC自動(dòng)化集中控制模塊是一種可編程的控制器設(shè)備，其可以通過與計(jì)算機(jī)自動(dòng)化集成控制模塊相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)一體化通信、控制和處理。目前，在機(jī)電設(shè)備當(dāng)中，PLC自動(dòng)化集中控制模塊體現(xiàn)為機(jī)床的自動(dòng)化控制，將PLC微型控制器在替代具有依賴性的控制設(shè)備進(jìn)行更換，常見的控制器類別有高壓開關(guān)柜、監(jiān)控設(shè)備、低壓配電柜以及PLLC控制柜等，可以在維護(hù)機(jī)床穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的同時(shí)，更加智能化處理控制元件。

此外，PLC自動(dòng)化集中控制模塊還具有一定的集成化、智能化控制效果，可以減少機(jī)電設(shè)備內(nèi)部的元件設(shè)計(jì)數(shù)量，從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)組成，這樣也就提高了控制質(zhì)量的傳輸速率，使得控制方式更加便捷、高效。同時(shí)，基于PLC自動(dòng)化集中控制模塊與計(jì)算機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊、通信模塊的結(jié)合應(yīng)用，其大大提升了微型處理器所具有的機(jī)電設(shè)備控制效果，可以全面掌握各機(jī)電設(shè)備部件的運(yùn)行狀態(tài)，從而提升其自動(dòng)化運(yùn)行效果。

4 電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊

電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊的設(shè)計(jì)，是從其傳動(dòng)方式的差異變化入手，結(jié)合直流傳動(dòng)、交流傳動(dòng)所具有的傳動(dòng)特性以及運(yùn)行原理來分析其自動(dòng)化控制的角度和方式。一般而言，機(jī)電設(shè)備中選擇合適電動(dòng)機(jī)的方法為：通過對(duì)比生產(chǎn)工藝的需求情況、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特征以及應(yīng)用實(shí)踐等內(nèi)容，選擇能夠進(jìn)行自動(dòng)化集中控制優(yōu)化的電動(dòng)機(jī)設(shè)備。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的升級(jí)改造具有重要意義。由此，在實(shí)踐中，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊的設(shè)計(jì)方案包括了對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行要求、應(yīng)用場(chǎng)合等信息的集成分析，并在此基礎(chǔ)上選擇相應(yīng)的控制系統(tǒng)和控制模式。此后，結(jié)合電動(dòng)機(jī)設(shè)備性能的差異結(jié)果，在分析機(jī)電設(shè)備應(yīng)用目標(biāo)的基礎(chǔ)上，考慮到電氣性能或者電動(dòng)機(jī)與其他機(jī)械設(shè)備之間可能產(chǎn)生的彈性變形、摩擦、振動(dòng)以及間隙等影響自動(dòng)化集中控制系統(tǒng)運(yùn)行的因素，給電動(dòng)機(jī)控制模式留有誤差。這使得根據(jù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)而利用系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整控制參數(shù)更加穩(wěn)定、可靠。

具體地，對(duì)電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化集中控制改進(jìn)，在一定程度上也會(huì)受限于硬特性電動(dòng)機(jī)和軟性電動(dòng)機(jī)的實(shí)際情況，而導(dǎo)致其自動(dòng)化集中控制改造的內(nèi)容受到影響。但綜合電動(dòng)機(jī)內(nèi)在的機(jī)械特性，將電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、電流以及外加阻抗等參數(shù)進(jìn)行改變，進(jìn)而完成自動(dòng)化集中控制的初步模塊設(shè)計(jì)。此后，針對(duì)電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置進(jìn)行自動(dòng)化集中控制設(shè)計(jì)，可以直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣參數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速的控制效果。一般在實(shí)踐中，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊是應(yīng)用具有反饋功能的閉環(huán)控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，利用檢測(cè)設(shè)備反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的輸出量，并通過與輸入端數(shù)據(jù)量相比較的方式，自動(dòng)調(diào)節(jié)偏差，直至輸出量有所改善，并符合系統(tǒng)要求，提高了精準(zhǔn)度。而反射到電動(dòng)機(jī)上，則是利用閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制信號(hào)來調(diào)整電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，改進(jìn)其運(yùn)行模式，使得其能夠滿足機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用需求，從而提高集中化自動(dòng)控制的效率和控制精度。

5 總結(jié)

綜上所述，對(duì)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的分析，主要是從技術(shù)的應(yīng)用模式入手，結(jié)合計(jì)算機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊、PLC自動(dòng)化集中控制模塊以及電動(dòng)機(jī)自動(dòng)化集中控制模塊等具體的技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，來不斷優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用角度，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜鍇.煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（18）：211-212.

[2]顧升利.煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2019（30）：2949.

[3]楊旭陽.煤礦機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化集中控制技術(shù)研究[J].江西化工，2019（6）：341-342.

作者簡(jiǎn)介：

郗書博（1986- ），男，籍貫：山西陽泉，2011年畢業(yè)于中北大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，本科，助理工程師，研究方向：煤礦機(jī)電。