化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化研究

宋媚

摘要：隨著化工生產(chǎn)的自動(dòng)化程度不斷提高，機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化也必須與時(shí)俱進(jìn)，因此，探討研究化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，在新時(shí)期顯得尤為重要。本文化工機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的技術(shù)內(nèi)涵、構(gòu)成和發(fā)展趨勢(shì)分析入手，分層論述了自動(dòng)化的技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：化工機(jī)械;制造;自動(dòng)化

一直以來(lái)，化工機(jī)械化生產(chǎn)都是“高危作業(yè)”的代名詞，不僅生產(chǎn)原料多數(shù)具有很強(qiáng)的腐蝕性，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生爆炸、釋放毒氣污染的概率也超過(guò)其他的工業(yè)生產(chǎn)，化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化，不僅提高了生產(chǎn)效率，也減少了相當(dāng)幅度的人工崗位作業(yè)，提高了安全生產(chǎn)水平，也加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量的發(fā)展，具有積極作用。因此，加強(qiáng)化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制的研究，很有必要。

1化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的特點(diǎn)和系統(tǒng)功能

1.1機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的特點(diǎn)

化工機(jī)械設(shè)備是化工生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械和設(shè)備的總稱，機(jī)械有動(dòng)力機(jī)械、傳動(dòng)機(jī)械、粉碎機(jī)械、過(guò)濾機(jī)械等等;設(shè)備則包括反應(yīng)釜、工作塔、蒸發(fā)器、電解槽、吸附設(shè)備、電解設(shè)備、離子交換設(shè)備、分離設(shè)備等等。機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行，是通過(guò)人為控制實(shí)現(xiàn)的，比如化肥生產(chǎn)，原料的輸入，化肥的合成，產(chǎn)品的檢驗(yàn)、包裝等過(guò)程，是很多機(jī)械與設(shè)備在人為控制操作下完成的生產(chǎn)流水線的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，機(jī)械設(shè)備的制造的工藝極其復(fù)雜，涉及門(mén)類(lèi)較多，產(chǎn)品也五花八門(mén)，包括機(jī)械工程、材料工程、化學(xué)工程及化學(xué)工藝。當(dāng)前，化工機(jī)械制造中是機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的特點(diǎn)是在現(xiàn)代控制理論框架下的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)、微控制技術(shù)的綜合運(yùn)用，涉及設(shè)計(jì)理念的表達(dá)、機(jī)械設(shè)備加工制作手法及其后期的應(yīng)用維護(hù)等相關(guān)問(wèn)題的處理。

1.2系統(tǒng)構(gòu)成及功能

化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)構(gòu)成;控制系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微控制設(shè)備等，其功能就是對(duì)動(dòng)力、傳動(dòng)等生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)行的啟動(dòng)、調(diào)試、運(yùn)行控制;比如，程序系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行確定;控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)和監(jiān)控機(jī)械運(yùn)行環(huán)節(jié);傳感系統(tǒng)則注重信息的傳輸、識(shí)別、處理，確保操作指令傳達(dá)到位，發(fā)揮作用[1]。

2化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化的實(shí)踐

基于控制理論的化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn)是自動(dòng)控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的組合應(yīng)用，不僅是機(jī)械設(shè)備之間的鏈接，按照程序設(shè)置的指令，控制生產(chǎn)線的運(yùn)行，更是對(duì)整體自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的耐用性、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、體積和剛性的驗(yàn)證，為自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.1應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)

計(jì)算機(jī)工程軟件技術(shù)在化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)的控制中應(yīng)用十分廣泛，通過(guò)點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)操作鍵盤(pán)上的指令，就能控制化工機(jī)械生產(chǎn)中的運(yùn)行速度、化學(xué)反應(yīng)溫度的調(diào)節(jié)、反映速率的提高或者降低，計(jì)算和分析化工機(jī)械制造過(guò)程的力學(xué)性能，及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品的剛度、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及其他相關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)，滿足產(chǎn)品的質(zhì)量參數(shù)的實(shí)際要求;特別是化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制應(yīng)用的軟件技術(shù)，能夠在瞬間快速得出機(jī)械設(shè)備具體某時(shí)段的性能狀況，數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)信息處理能力超強(qiáng)，各類(lèi)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)共享，使機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程的質(zhì)量調(diào)節(jié)控制能力大幅度提升，推進(jìn)了化工機(jī)械生產(chǎn)的精細(xì)化發(fā)展，有效保障了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)規(guī)格、功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn);比如，機(jī)械自動(dòng)化核心技術(shù)（CAE）的應(yīng)用，輔助計(jì)算機(jī)性能加強(qiáng);ANSYS軟件的應(yīng)用，能夠與其他軟件共享數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)快速監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備不同時(shí)段運(yùn)行的熱性能，及時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行速度，確保產(chǎn)品各種質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)更加精準(zhǔn)，最大限度地控制機(jī)械化生產(chǎn)中因溫度升高而產(chǎn)品變形形成的誤差，較少生產(chǎn)次品產(chǎn)生的概率。NASTRAN軟件的應(yīng)用，能夠有效進(jìn)行化工機(jī)械制造過(guò)程的熱傳導(dǎo)分析，優(yōu)化化工機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的熱性能，促進(jìn)了生產(chǎn)工藝的極大改善，保障了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。NASTRAN軟件還能在非線性設(shè)計(jì)方法的機(jī)械制造中，分析金屬產(chǎn)品的變形和成型，通過(guò)可視化模型，整體優(yōu)化化工機(jī)械的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件的有效分析，確保機(jī)械部件的使用壽命。

2.2應(yīng)用模糊控制智能控制技術(shù)

化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化中，智能控制技術(shù)有很廣泛地應(yīng)用，其中智能控制技術(shù)中的模糊控制在自動(dòng)化中發(fā)揮的作用比較突出，在計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)中，模糊控制以模糊邏輯推理為技術(shù)基礎(chǔ)，能夠模擬人工決策的全過(guò)程，從而有效地控制算法，模糊控制系非線性的控制，能與諸多先進(jìn)的技術(shù)相互結(jié)合，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)的形成功更加強(qiáng)大，進(jìn)而提升化工機(jī)械制造自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化控制水平。例如，模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，能夠減少控制網(wǎng)絡(luò)重復(fù)錯(cuò)誤的發(fā)生;模糊控制和專家系統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合，能夠收集專家的經(jīng)驗(yàn)，形成專家系統(tǒng)，不斷修正參數(shù)，達(dá)到最佳控制效果;模糊控制和遺傳算法技術(shù)結(jié)合，能夠利用遺傳算法優(yōu)異的搜索特性完善模糊控制器;計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)中的模糊控制在化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化中的應(yīng)用，提高了自動(dòng)化控制的水平。

2.3應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）應(yīng)用于化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化，能夠有效快速地完成相關(guān)化工機(jī)械的建模，設(shè)計(jì)方法極其實(shí)用和先進(jìn)，及時(shí)為后續(xù)的加工生產(chǎn)形成各種技術(shù)指標(biāo)參數(shù)的依據(jù)，因而廣泛應(yīng)用于化工機(jī)械制造中，可使產(chǎn)品的信息直觀化，不斷優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)品的各種參數(shù)，以致滿足最佳質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，形成較為科學(xué)合理的加工制造過(guò)程。一般情況下，化工機(jī)械制造產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是從草圖開(kāi)始，逐步通過(guò)大量數(shù)據(jù)信息對(duì)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化完善，才能使設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量較高，化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠減輕設(shè)計(jì)人員的信息搜集存儲(chǔ)、計(jì)算和制圖等大量的繁重負(fù)擔(dān)，海量的數(shù)字、文字、圖像等數(shù)據(jù)信息全部利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢索、存儲(chǔ)、分析、計(jì)算、比較，建模優(yōu)化各種初級(jí)方案，比如，圖形的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移、編輯和優(yōu)化，計(jì)算機(jī)處理迅速高效，人工處理速度慢、質(zhì)量差、效果不好;又如3D打印技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速得到三維可視化的化工機(jī)械的模型和關(guān)鍵參數(shù)，確保了工件參數(shù)的精密準(zhǔn)確性，還大幅度提高制造效率，不同程度地降低了化工機(jī)械制造成本。

2.4應(yīng)用AI人工智能技術(shù)

當(dāng)前，很多化工機(jī)械制造中都實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化生產(chǎn)，工業(yè)機(jī)器人即AI人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，不但，提高了機(jī)械制造的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，也促進(jìn)了規(guī)范化生產(chǎn)和安全生產(chǎn)，是新形勢(shì)下，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的巨大動(dòng)力。比如，石油化工、化學(xué)化纖、基礎(chǔ)化工等領(lǐng)域企業(yè)的無(wú)人化生產(chǎn)線的建成，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)線運(yùn)行，都是AI人工智能技術(shù)在化工機(jī)械制造中的具體應(yīng)用。

3結(jié)語(yǔ)

總而言之，化工機(jī)械制造中機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)控制的水平越來(lái)越高，機(jī)械設(shè)備及生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)化發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的升級(jí)換代，都對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生深刻的影響，因此，必須創(chuàng)新研究技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，并注重不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]蓋云峰，秦暉.機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化在化工機(jī)械制造中的應(yīng)用探討[J].信息記錄材料，2021，22（05）：100-102.

[2]袁衛(wèi)華.機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化在化工機(jī)械制造中的應(yīng)用——評(píng)《化工機(jī)械及設(shè)備》[J].化學(xué)工程，2021，49（04）：6.

[3]孔德敬.機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化在化工機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].粘接，2021，45（01）：123-126.

[4]孫曉春，石有才.化工機(jī)械制造中的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化研究[J].化工管理，2020（06）：154-155.