1、浅析工程机电自动控制技术的应用【摘要】当今，随着生产技术的发展和生产规模的扩大，自动化控制技术已经被各国作为发展科学技术中一项重要的项目来对待，并被广泛应用于军事国防、农业生产和家用电器中，还扩展到生物、医学、环境等不同领域，成为现代社会活动中不可或缺的重要组成部分。文章分析了工程中机电自动控制技术的应用。 【关键词】机电 自动控制技术 应用 中图分类号： TU85 文献标识码： A 在现代社会机电运用是体现一个企业科技水平的标志,随着机电设备应用领域的拓宽，机电控制技术成了提高机电市场竞争力的关键。受经济危机的影响, 我国经济发展速度有所放慢, 经济的影响使得产业结构发生了变化，尤其是机电控
2、制技术已从传统生产模式转变成技术控制类。机电自动控制技术越来越重要。 随着自动控制技术的不断发展，它在各领域都有广泛的应用，控制简单、较高的安全性能、简单地编程以及较高的性价比，使得它成为机电控制系统的首选。自动控制技术具有较强的抗干扰能力，这使得它具备在恶劣环境中工作的条件，另外自动控制技术的安装节约了大量的线路安装动作，降低了安全事故发生的频率。自动操作系统体型较小，安装相对简单，具有较高的性价比。 一、机电自动控制技术的原理和作用 现代科技领域中，自动控制是指在没有人直接参与的情况下，使用控制装置，使机器、设备或生产过程自动地按照预先设计好的方式运行，通过整套的系统把控制器与控制对象等部
3、件组合在一起，来完成一定的任务。随着电子计算机的发展和软件开发，自动控制技术的应用已经扩展到经济生产、航空、航海和智能机器人领域中。而自动控制系统中，控制装置对被控制对象如何进行控制调节，以便完成任务取决于工作时的反馈信息，即反馈控制系统。通过这些反馈信息来调整输入量和输出量的偏差，使被控制的对象在有效范围内进行，从而完成任务。反馈控制系统又是由测量元件、给定元件、比较元件、放大元件、执行元件、校正元件等按不同的职能组成的。其中测量元件就是被控制的对象；给定元件是给出与期望的被控量相对应的输入量；比较元件是实际被测出的量与给定元件输入量作比较，得出的偏差值；执行元件是直接推动被控对象，使其发生
4、变化；校正元件就是补偿元件，用于调整的元件。自动化控制系统按控制方式可分为反馈控制方式、开环控制方式和复合控制方式；按元件类型分为机械系统、电气系统、机电系统、液压系统、气压系统等。如何通过自动控制系统精确保持被控制量与期望量相等，不受环境和元件性能误差的影响，就要从稳定性、快速性和准确性等方面来衡量整个系统的总体精度，使其技术运用到实际应用中去。 二、机电自动控制技术的特点 1、控制简单，便于通用。因为 PLC 系统本身就是一种存储程序相关的控制器，其输入、输出设备系统都和继电器控制系统很相似，同时又能完美地连接到 PLC 的开关端口处。当同一台 PLC 应用在不同的控制系统对象的时候，仅仅
5、只是输入、输出设备系统和应用到的软件发生变化了，其操作步骤和方法并没有什么本质上的变化，可以更好地通用在各种控制系统上。而对于同一个控制系统对象来说，当其对控制系统要求改变的时候，我们根本不需要改变 PLC 的硬件设施，只需要改变相应的软件程序，方便快捷而又通用性极强。 2、编程操作简易。从编程角度来看，大部分的 PLC 使用的编程方法都是与实际电路连线图非常相似的梯形图编程，这种编程方法中的语言更加形象而直观，便于被人们掌握，相关技术人员进行编程操作的时候更简单更快捷。更为优异的是，PLC 还具有自身故障检测和自身性能诊断的检查功能，对于一些出现的不良因素及时报警显示，能够让维修人员及时有效
6、地采取措施排除故障修复系统，给维修工作带来了不小的方便。 3、性价比高。因为 PLC 系统内部采用的是半导体集成电路，尺寸小、重量轻、能耗低，消耗能源非常微弱，能够有效控制系统运行成本。并且 PLC 结构紧密，有很强的抗干扰能力，适应机械设备内部环境，安装位置更为方便。综合以上这些优点，可以得出它的性价比很高。 三、机电自动控制技术的运用 1、微机计算机控制技术在机电自动控制中的应用。目前，计算机技术、电子技术、信息技术已经紧密地结合起来。微型计算机控制系统的组成及分类、ADDA 转换、数据采集、键盘接口技术、LEDLCD 显示、报警技术、马达控制、步进电机控制、IC 卡接口技术、RFID 技
7、术、串行通信及其接口总线(RS-232-C、SPI、12C)、现场总线、数字滤波、标度变换、自动量程转换、非线性补偿、PID 控制、模糊控制、微型计算机控制系统抗干扰措施等。微机计算机控制技术在使用、维护及修改方面更加简便、直观。计算机控制系统包括主机、接口电路及外围电气设备，其中单片微型计算机在一片小芯片中集成了 CPU、RAN，ROM、IO接口、计数器、定时器、串行通信口、AD 转换器等微型部件，具有价廉、可靠、多功能、体积小等优点，已广泛应用于各种小型的控制系统中，被称为微型控制器。在控制中，计算机监督控制系统(SCC 系统)，是由计算机测量出被控对象的参数，按照一定的数学模型，计算出最
8、佳的给定值，通过模拟调节器控制整个过程，从而使工作过程处于最好的状态，它还可以进行顺序控制、集中控制、分级控制和最优控制。而智能控制又是计算机控制中的佼佼者，智能化控制使计算机具有人脑的部分思维功能，解决一些人们难以解决或至今还无法解决的问题。 2、数控机床的应用。经过近 40 年的发展，数控机床和与之相互的技术都有了很大程度发展，在结构、功能、控制精度等都有了很大程度的提高。主要采用多个 CPU 与多个总线的结构形式。开放性设计指的是硬件系统和模块功能具有一定的层次性与兼容性，能够极大的满足客户的需求。除此之外，借助 WOP 技术可以提供动态仿真二维与三维加工过程。然而，大容量的存储器与软件
9、模块化设计，不仅增加数控功能，而且也运用了 CNC 的控制技术，具有多个过程控制，即一台机床可以同时进行多个加工工作，也可以控制多个机床。 3、远程控制技术的运用。远程控制技术主要是针对异地操作, 操作人员只需与被操作计算机拨号成功, 通过计算机技术操作人员就可对异地计算机实施控制, 被控制的计算机桌面会显示在操作人员的桌面上, 操作人员可对被控制计算机进行软件安装和修改等操作。随着科学技术的快速发展, 机电控制技术也面临着改革, 计算机网络技术作为通讯技术, 主要负责信息的传递, 另外也为机电控制技术的发展提供了操作平台, 基于此, 机电控制技术越来越倾向于计算机远程技术。根据机电控制技术对
10、远程控制技术的运用功能不同可分为三类, 即完成型、保护型和人机交互型。其中完成型是针对任务完成后, 机电设备自动向监控计算机系统报告相关情况, 这个过程是由机电设备独立完成的, 该模式常用于技术管理者接触不到的地方。保护型主要是针对系统运行过程中的异常情况, 机电设备与监控计算机系统之间保持连接, 若无异常情况, 监控计算机系统将不会参与该过程。一旦出现异常, 监控计算机系统能及时做出相应的处理。人机交互模式是计算机系统和人的共同操作, 该过程完全被监控计算机系统控制, 操作人员可随时对被操控设备进行控制。 随着社会生产和科学技术的发展与进步，机电自动控制技术在不断地深入到各个领域并迅速向前推
11、进。发展的重点和具体做法不尽相同，但总的趋势趋于一致。从性能上看，它向高精度、高效率、高性能、智能化的方向发展；从功能上看，它向小型化、轻型化、多功能方向发展；从层次上看，它向系统化、复合集成化方向发展。 机电自动控制技术综合利用各相关技术优势，扬长避短，取得系统优化效果，有显著的社会效益、技术效益和经济效益。它可以提高精度；增强功能；提高生产效率，降低成本；节约能源，降低消耗；提高安全性、可靠性；改善操作性和使用性；减轻劳动强度，改善劳动条件；简化结构，减轻质量；降低价格；增强柔性应用功能。 参考文献： 1 沈一骑,沈越.综合性自动控制实验设计J. 实验技术与管理. 2010(12) 2 刘丹.自动控制系统在市政排水系统中的应用J. 科技资讯. 2011(12) 3 谢平,周聘麟.基于 msp430 单片机的大棚温度、光照控制系统J.大众科技. 2009(08)
