1、低碳环保下工程机械自动化控制系统的研究摘要：机械自动化是国家的工业基础行业，人类生产生活的方方面面都需要其产品。为实现机械加工过程中缩短加工时间、 降低制造成本、提升生产质量、 提升资源效率和减少环境污染的目标，通过对当前的工程机械自动化中的技术问题进行研究分析,就当前机械自动化产业的现状，结合目前的低碳经济背景，研究如何发展机械自动化控制系统，使其从产品的设计、生产制造、使用以及最后的回收整个环节实现低碳制造，减少对环境的污染和能源的消耗。 关键词: 机械自动化；低碳环保；发展 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 近年来，低碳减排问题愈加急迫，主要是由于世界范围内反常多变
2、的气候及其所引发的一系列危害所导致的。2009 年末，哥本哈根世界气候大会的召开使得低碳概念升温。由此，低碳经济、低碳社会、低碳生活等字眼越来越为公众所关注。那么在低碳环保的背景下，工程机械自动化控制系统该如何发展？低碳，意味着工程机械自动化系统发展必须最大限度实现能源利用转型和经济转型；环保，意味着要在能源利用的过程中保持无污染。 机械自动化,主要是指在工程机械制造业中应用自动化技术, 以此来实现使其加工对象能够无需人工的情况下，实现连续性自动生产，并且能够提高生产速度，使生产效率和生产质量得到优化，优化机械自动生产过程, 加快机械生产加工的变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是改造
3、工程机械制造业技术的主要手段和自动化技术发展的主要方向。机械自动化的技术水平的高低和控制系统的发展程度, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民和社会经济以及部门的技术进步都有很大的影响。因此,发展我国的工程机械制造自动化控制系统技术势在必行。 一、机械自动化控制系统的概念 机械自动化控制系统的控制对象是机械，现代机械系统和自动控制系统构成机电一体化系统。按机械自动化控制系统有无反馈来划分，如果检测系统检测输出量，并将检测结果反馈到前面，称为闭环控制系统；按控制系统中的信号类型划分，若控制系统各部分的信号均为连续函数，称为连续控制系统；如果控制系统中有离散信号，称为离散控制系统；按控制变量
4、额的多少划分，假如系统的输入、输出变量都是单个的，那么它就被称为单变量控制系统。 我国机械自动化发展现状 工程机械自动化的开发研究始于 50 年代,在我国自动化相关产业的发展历程中，机械自动化机械产业占据着极为重要的地位。目前,我国的工程机械自动化开发控制和应用的难度洗漱比较大，在低碳环保的背景下，去推广应用，难度更大。 目前，我国的自动化工程机械可以分为 3 类:第一类是仅作业装置自动控制,如沥青砼摊铺机熨平板的自动找平控制(系统)；第二类是整机自动控制, 如隧道挖掘机器人；第三类是机群或整个施工系统控制,如高层大楼全自动施工系统(ABCS 系统)。 自动化工程机械是机电信一体化技术在工程机
5、械领域应用的成果,日本工程机械自动化、机器人化采用的基本技术。随着社会经济、技术的进步和人类生活水平的不断提高以及特殊场合的需要,自动化工程机械有着广阔的市场前景。特别是作业装置自动控制类的自动化工程机械, 如带自动调平推土板的推土机、平地机, 带自动找平熨平板的沥青砼摊铺机、自动按轨迹掘削的挖掘机等, 价格与传统工程机械相比略高, 但性能优越, 所以有很强的市场竞争力。在日本, 自动化已成为工程机械产品更新换代的发展方向,成为提高产品市场竞争力的重要措施,不带自动控制装置的工程机械不算新产品。 在全球都在高喊要发展低碳经济的大背景下，如何才能真正实现低碳经济成为值得深刻思考的关键问题，而大力
6、发展工程机械自动化控制系统符合低碳环保的要求，能够为其节约成本，提高效率。机械自动化控制系统产业，就是要保证从机械设计到制造、使用、回收的整个环节，以最大限度地减少对环境的负面影响并获得最大意义上的经济效益。 三、低碳环保下我国工程机械自动化技术发展策略及方向 （一）国外经验借鉴 1发展投资少、见效快的低成本工程机械自动化技术 发展低成本自动化技术，投资省、潜力大、前景广、见效快。提高自动化程度，可以事半功倍，收到良好的经济效果，而且适合我国现阶段的发展需要。 在美国，精节生产户模式是由麻省理工学院提出的，是以最小的投入，取得最大的产出的具体表现。在日本，丰田公司采用适时生产、全面质管理和成组
7、技术，弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式，使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。 实践表明, 将传统的工程机械用自动化作业装置进行技术改造，使其试下自动化控制，可提高其效率，节约人力资源, 而费用又比购买新的工程机械制造的机器便宜的多, 因此加强工程机械自动化控制系统的研究可以实现资源的节约，达到低碳环保的目的。 2发展自动化体系与工人结合的控制系统 在芬兰，其机工厂的组装车间内拥有一条并不完全由自动化设备组成的但是能制造和微机的灵活生产线，中间有借助计算机指导的人工参与，将高新技术与原有工艺基础结合在，从而降低生产线的造价，同时却具有柔性制造系统的性能，精节生产本身。从我国的基本国
8、情出发，借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国工程机械自动化控制系统中，各个企业都有大的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，如果能够以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少的数控设备，引入外国的先进技术，充分发挥计算机自动化管理的优势并且结合人的主动向和创造性，能够为我国工程机械自动化技术发展应用提供了一条投资少 、见效快、效益高 符合我国国情的工程机械自动化技术发展应用新途径。 3. 发展可循环的工程机械自动化控制系统 3.1 开发清洁可替代新能源 机械自动化是自然机械发展方向，工程械自动化控制符合低碳环保的要求，有利于实现经济的可持续发展，符合社会的发展需要。因此对
9、于机械自动化控制系统的能源，也可以开发清洁能源，把传统依赖资源消耗的线形增长经济，转变为依靠生态型资源循环发展的经济，由此实现更低碳环保的目标。 3.2 积极合理地利用外资、引进国外先进装备和技术 通过积极合理地利用外资、引进国外先进装备和技术来提高国内的工程机械自动化控制系统所需要的元件的质量，促进产、学、研相结合的自动化工程机械研究体制的建立,以此来提高我国的自动化工程机械的自主开发能力,通过资源的高效和循环利用，实现污染的低排放甚至零排放，保护环境，实现社会 经济与环境的可持续发展。 3.3 发展配套的工程机械自动化控制技术 现代自动化技术在机械制造中的应用就是工程机械自动化。它是在控制
10、理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究。因此它的发展必须主要地关注电子学电子计算机技术零件检测和机床装料自动化，广泛地采用一些程序数控机床，研制高效的和可命的自动化生产线。要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作，既要发展主机，也要配套发展自动化元件及控制系统。不断发展用各种机械自动化新技术，不断引入其他许多学科的新概念、新理论、新技术，将使机械制造业中原有的一些传统制造技术产品和观念等不断更新和发展。 结束语 综上所述，我国工程机械自动化要在低碳环保的情况下实现新的发展，其发展方向十分明确，根据我国国情,应以大力开发工程机械自动控制系统，其不但具有较
11、高的起点，而且充分向着世界先进的水平方向发展，符合我国经济可持续发展的战略目标，与我国中国特色的国情相适应，坚持低成本 高速率的工程机械自动化技术发展方向，使我国的机械自动化逐渐走向一个新的高度。 参考文献： 1韩致信,袁朗,姚运萍.机械自动控制工程M.科学出版社,2004. 2柳洪义,原所先.机械工程控制基础M.东北大学出版社,1999. 3刘洋.我国机械自动化发展前景J.黑龙江科技信息,2011(5). 4聂海波.机械自动化技术的应用研究J.科协论坛,下半月,2011(5). 5张宝芳,张木菊.试论我国机械自动化技术的发展J.黑龙江科技信息,2008(24). 6马振华,李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题J.科技资讯,2008(15). 7刘树忠,李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析J.民营科技,2010(4) 8邓武,机械制造业的发展趋势与先进制造模式J.科协论坛,下半月. 2010(11)
