時間:2023-04-24 17:35:36
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(一)網絡化
計算機網絡技術的迅速發展,使得網絡在計算機控制系統的應用更加深入,應用規模也發生了變化,使得一般回路控制系統的特點在網絡化過程中產生了質的改變,機械制造業企業也在逐步使用網絡化的控制系統,網絡技術的現場應用改變了這一局面,它能夠讓儀器之間實現通訊。此種技術變革與控制系統原有的網絡結構結合起來,實現了從最底層的任務控制到高層任務結構和調度的優化,各類儀器是網絡化控制系統的最小單元,他們在數字化基礎上實現了網絡化,現場總線控制系統正是由這些數字化的儀器單元加上智能化和可自治性的現場設備單元構成,實現了互連設備間、系統間的信息傳送與溝通。現場總線系統就可以通過各個具體單元獨立完成自己的任務,最后通過網絡進行所有任務的協調和組織,最后實現預定的控制任務。
(二)扁平化
在實際應用中,不同廠家的產品交互性差,這是由于不同廠家計算機控制系統本身的網絡結構和數據結構是封裝起來的,接口的協議和結構存在差異性,造成總線系統的不穩定。控制系統會根據功能單元和實際網絡分布將網絡劃分成不同的層次,各個層次通過計算機這個媒介進行交互和通訊,層次直接是不允許直接通訊的,受到計算機設備的限制。機械企業網絡技術的應用和發展,其通訊能力和規模不斷擴大,分布式控制系統中難以實現的網絡連接可以在一個貫穿的環境中實現,現場總線技術中網絡能力的實現帶來了現場智能設備和儀器的網絡化,這種網絡化也讓計算機控制系統底層功能相互連接起來,現場網絡技術擴展性比以前強大很多,容納更多的設備,這些設備可以歸屬不同的回路控制系統。總的來說,計算機控制系統總體分為企業內部網絡和現場級網絡,企業內部網絡的功能主要是整體控制和調度,具有基本決策,系統任務調度,管理數據和處理相關數據,以及管理網關系統。每個子系統的整體調整和優化都交給企業內部網絡來整體管理,這方面管理者進行總體規劃和及時調整工作。而現場級網絡的任務就是負責具體設備單元和儀表單元的工作。兩個網絡共同形成計算機控制系統,機械制造流水線中,所有管理和調度都交給內部網絡,領導可以隨時查驗和調整作業進度,而糾錯、顯示、記錄,現場控制的監視以及故障診斷和處理等工作由下一層級負責,使得整個控制系統具有統一性和規范性,兩層網絡各自處理自己的事情,不會因為任務太多出現混亂甚至系統失控。
二、基于計算機的機械控制系統數據處理流程
基于計算機的機械控制系統數據處理過程可以用流程圖來描述,流程圖就是描述信息傳播過程的,可以把抽象的過程具體化。計算機網絡時代,技術是一個企業的生命力,計算機控制系統可以讓企業同時進行總體調度優化,管理和現場具體問題的控制管理。在實際生產過程中,設備單元的工作和人的管理活動都需要信息技術的支持,能夠讓企業大幅度提高作業效率和可持續發展能力,適應于當前激烈的競爭環境。對于控制系統數據處理單元的工作方法和結構,面對不同的數據結構可以選用不同的處理辦法,優化軟件和硬件的配置可以有針對性的選取不同的數據進行處理,這樣才能夠高效率的處理數據,減少工作人員的勞動強度和計算機的耗損,第一,計算機可以采用單道處理,多道處理器和交互式處理器對數據進行處理。第二,采用脫離方式或者聯機方式處理數據。第三,可以采用分布式算法或者集中式,并行思想的理念處理數據。第四,計算機也可以選擇分批次,實時,分階段的方式處理數據,這也需要對于數據進行合理的劃分,防止不合理數據的產生。數據處理是基于計算機的機械控制系統必須具備的能力,主要包括對于來源數據的分析和處理,做出與之相符合的具體操作方式,具備簡單的智能化和學習能力。計算機控制系統的應用十分廣泛,其中十分重要的功能就是數據處理,大數據和物聯網的發展要求計算機能夠對海量數據進行處理,并得到有益的信息,物聯網每時每刻都在產生信息,計算機也要及時的處理,并通過計算機控制系統將信息進行歸納總結,提供給使用者更好的建議。近年來,機械行業一直在進行各個生產環節的智能化,模具的設計制作,高標準零部件的設計制造,還有各個零部件的組裝,一個個全自動化的生產線開始運營,計算機每天都在完成海量的控制信息發送,接收和計算。計算機控制系統所處理的數據大多是生產環節產生的圖像和信號信息,整個處理過程十分復雜,圖像和信號都要經過計算機系統翻譯成可以被自身識別的機器碼,然后再經過計算機相關算法的加工,最后把處理結果傳達給終端控制系統發出不同指令讓機械設備完成,這種自動化的控制過程給大規模機械制造提供了基礎,人們正日益享受到這種技術帶來的利益,汽車,自行車,電視,冰箱等機械化產品越來越便宜,這都是計算機控制系統通過對數據的處理才能夠完成相關作業?;谟嬎銠C的機械控制系統數據處理的過程主要分為八個方面,首先是數據的采集,通過計算機系統直接或者間接的獲取到數據,然后將自然數據或者認為輸入的數據進行轉化,使得計算機控制系統能夠識別,這些轉化后的機器語言會進行再一次編碼和分組,按照控制系統本身的要求分為不同的部分,傳輸到不同模塊和組織,子功能模塊會根據接收的信息按照預設的算法進行計算和分析,得到客戶所期望的信息。最后會在不同的網絡空間存儲這些有價值的信息。而客戶只需要查詢計算機控制系統就知道產品的序列號,批號,各個零部件的標準等等有價值的信息,減少了數據整理時間,廠家可以專心于產品設計。
三、基于計算機的機械控制系統實際應用分析
基于計算機的機械控制系統在機械行業有著廣泛應用,例如工業數據采集系統,直接數字控制系統,監督計算機控制系統,分級控制系統和現場總線控制系統等。這些應用不同程度地改變工業生產的面貌。過去我國鋼鐵制造業許多工藝都需要人的參與,而且鋼鐵的產量一直無法提高,自動化控制技術的引入徹底改變的了鋼鐵等工業生產的模式,自動化調節代替了人的經驗,許多危險的生產方式改由機械來自動執行,大大提高了員工的安全,同時也提高了企業的業績。對于機械行業的安全生產現狀,安全自動控制技術的發展也十分迅速,這也是機械控制系統的實際應用,但是許多中小型企業缺少資金引進安全控制系統,仍有一部分工人時刻受到生命威脅。基于計算機的機械控制系統的實際應用可以大大減少安全事故的發生,減少社會矛盾,對于企業可以增加生產效率和利潤。因此,要合理的評價計算機控制系統,企業在具體需求時要選用安全有效的控制系統產品,而評價系統質量,可以從以下幾個方面進行,充分考慮系統本身采用的架構,設計的控制算法和各種設計功能是否達標,企業在選取產品時,要進行合理的嘗試,可以試運行一段時間,期間要求廠商技術人員跟隨記錄生產情況,檢驗各個模塊是否達到生產要求。一般而言機械控制系統各個回路對于實時性都有一定要求,而機械生產至關重要的就是系統的可靠性,包括系統自身的使用率,無故障時間,系統總體故障率還有相關性能方面的參數,這樣都是重要的選用標準,同時機械控制系統要能夠隨時進行擴展,現場網絡系統能夠隨時接入一些設備單元和儀器單元。
四、結束語
在機械電氣控制裝置中應用PLC的另外一種形式,分散的控制機械電氣控制裝置是它在裝置中進行應用的主要作用所在,運用集中的方式進行管理,將裝置當中的危險部分盡最大限度的予以分離,對裝置進而進行有效的控制與監督,簡單的來講,確保機械電氣控制裝置的穩定、高效和安全應用是DCS系統的主要作用。通過PLC技術組合而成的DCS系統對計算機有效的進行利用,確保DCS系統對現場控制站、監測站等場所的信息能夠準確的進行接受,利用對信息的收集、整合與處理等,確保最佳的狀態能夠存在于控制裝置當中,一旦有故障存在于裝置當中,就會立刻的獲得信息,并且有效的分散故障,對裝置重新進行調整,防止整個裝置的運行不會受到故障部分的影響,但是,在機械電氣裝置中要想將DCS系統的作用充分的發揮出來,需要確保構成這個系統的顯示單元、控制單元和通信總線等構成部分的合理性,構成有效的、完整的DCS系統,確保該系統的功能可以有效的被使用,為對機械電氣裝置進行優化將良好的條件創造出來。
2應用分析
(1)對PLC技術的應用類型上進行確定。為了在機械電氣控制裝置當中對PLC技術進行應用,就要對PLC技術類型上進行確定,在整個設計應用環節當中這項工作有著基礎性的作用,將PLC技術的使用類型確定出來是非常關鍵的,為確保選取的類型在機械電氣裝置中能夠得到有效的應用,應該與機械電氣控制裝置的整個情況上予以結合進行合理的選取。(2)控制開關量邏輯。在機械電氣控制領域當中應用PLC技術,PLC的基本工作內容當中就包含了開關量邏輯控制,原始的繼電器可以有PLC裝置和它的內部技術進行取代,一起實現對電路的順序控制和邏輯控制,在開關量邏輯控制中應用PLC技術,它的控制對象不單純的只是對一臺設備進行控制,還可以在生產線路中將PLC裝置擁有的開關量邏輯控制接入進去,使其能夠控制組合機床和生產線。(3)控制模擬量。在工業生產中模擬量是一種術語,指的是可能出現在生產中的變量,然而人們對這樣的變量卻沒有辦法進行預測,例如速度的變量、溫度的變量等。生產的進度和生產的質量會受到模擬量的影響,一定要采取一定的方式來控制模擬量,但是并沒有可行的技術存在于傳統的工業生產當中,直到出現了PLC技術之后,才實現了對模擬量的控制,在電氣控制系統和電氣模擬裝置當中應用了PLC技術,而且在應用的時候有效的控制模擬量,實現數字化和模擬量之間的有效轉化,令其被控制器能夠很好的進行控制。(4)集中性對系統控制。主要是有多個設備和一臺功能大的中央PLC堅實系統構成了該控制系統,并且構成了一個計算控制系統,這個系統擁有中央集成式的功能。在這個系統當中,不相同的設備當中可以利用運行的順序和適宜的方式構成一個通過中央PLC系統一起處理的程序,由此發現,和單一式的控制系統進行比較這種集中式的控制系統有著運行效率高、成本低的優越性,但是也有一定的弊端存在于其中,一旦需要改變其中某一控制對象的程序時,需要停止整個控制PLC控制系統的運行,造成別的控制對象也需要被迫停止工作。(5)分散性系統控制。在這個系統當中,每個控制對象在PLC控制系統當中都是經過分別處理而成的,并且各個PLC控制之間都可以利用合理的信號傳輸來將內部網絡的連鎖反應上予以實現,來將控制任務上予以完成,或者對傳輸信號利用上位機經過總線實施傳遞。在該系統當中,對機械控制方式的應用主要是眾多機械生產線的控制形式,使用相應的數據在不同的生產線之間進行連接,有不同的PLC對不同的控制對象進行控制,如果需要停止運轉其中的某一臺PLC,不會影響到其他的控制器。近些年,科學技術進入了一個全新發展的階段,能夠將過程控制和PLC技術有效的結合起來,對底層的控制任務因此就能更好的給予完成。(6)運動控制。利用PLC技術能夠對直線運動和圓周運動等進行有效的控制,在控制系統里面,以前的控制模式直接的作用在執行機構和傳感器當中,該系統可以利用運動控制模塊來完成工作,例如可以在驅動步進電機和多軸位控制模塊當中進行運用等。
3結語
非標準機械設備的設計合理與否直接影響到加工和組裝的質量,因此客戶應當盡量提供詳細參數條件,比如精細度、粗糙度、制造材質、部件強度等。非標準機械設備的設計包括產品的設計、生產工藝的設計、組裝方案的設計等,三者是相互聯系相互制約。因此,非標準機械設計是依據客戶的要求,充分結合生產商家的實際條件,確保產品的實用性和生產工藝的先進性,同時確保設備組裝方便快捷。非標準機械設備的設計首先應當考慮實用性、合理性和經濟性,從多角度設計多個生產方案,并對多個方案進行綜合比較,選擇最佳的生產方案,必要時對設計方案實施模擬試驗,尋求設備最佳的運行狀態,并記錄相關運行參數作為設備按照調試的參考。此外,設計人員應當積極與使用單位(顧客)的技術人員聯系,對設計圖紙進行會審,確保設計符合使用單位的技術要求。
二、機械設備的零部件盡量采用標準成品件
標準零部件的規格尺寸、材質質量、技術參數等均符合國家統一標準,在各種設備制造中具有廣泛的通用性,可以有效的避免因尺寸誤差、材質硬度不足等一些非標準的因素影響設備的質量。在設計和生產非標準設備時,應當盡量使用外購的標準成品件,比如固定使用的零部件、檢驗使用的儀器設備、生產用的刀具磨具等,不僅可以有效的降低成本,同時可以提高制造產品的質量。標準成品零部件的使用對提高非標準機械設備的質量具有十分重要的意義,主要表現在以下幾個方面:
首先,可以提高非標準設備操作的可靠性。企業外購市場的標準零部件一般是經反復多次的試驗和實踐才投入市場,其各種條件均符合國家標準,其具有較高的性價比,可以有效的提高非標準設備制造質量。而初次制造且未經過實踐使用的非標準零部件或多或少會存在一定的缺陷,缺乏使用可靠性。
其次,可以降低非標準機械設備的制造成本。對于生產廠家而言,單件非標準零部件的制造成本比批量標準零部件的制造成本高,十分不利于生產商的成本控制。比如非標準件制造產生的管理費、設計成本、勞動生產均比標準零部件的制造成本高;或者非標準零部件的加工比較繁雜瑣碎,制造過程中因為手工問題導致產品損壞,造成材料的浪費等。最后,可以提高非標準設備制造效率。利用現有的標準成品,可以省卻設計的麻煩,同時可以避免后續制造過程中因非標準件的不合理影響制造的進度,提高工作效率
三、設備加工制造和組裝過程中質量的控制
3.1設備設計過程的質量監督在設備廠家進行設備設計的過程中,使用單位技術人員應經常與其設計人員聯系,了解設計的進展情況。設計結束、圖紙繪制完成后,由使用單位技術人員和設備廠家設計人員共同對圖紙進行會審,從整體上查看設計是否實現了工藝技術要求,設備關鍵部位的技術要求是否合適。另外,對于以前制作過的同類設備,在保證工藝技術要求的前提下,對使用中需要經常更換備件的零部件,盡量做到尺寸一致,以方便備品配件的準備。
3.2設備制造過程的質量監督在非標準機械設備制造初期,應當對關鍵零件的機械加工進度進行監督和控制,特別是大型鑄造件、鍛造件、焊接件等,嚴格按照進度計劃實施,重點監督高技術要求的設備,確保設備或部件按質按量進行。同時針對外購基礎件的質量進行嚴格把關,檢驗其精度、密度、材質、光潔度等,確保基礎件各方面符合使用標準。此外,特別注重關鍵零件加工質量的檢驗,確保零部件的高效利用。比如,在行列式滾筒設備的加工中,應當嚴格檢驗上下導軌和齒輪的加工精度,并在淬火處理后進行確認其等級硬度,以及相關的焊接部位的檢查。
3.3設備整體組裝的質量控制在完成所有零部件加工后,將各分散的部件進行組裝,形成完整的臺套設備。但在組裝過程中,組裝的精度是影響設備質量的主要因素,甚至會導致設備無法正常使用。因此,在組裝設備零部件時,特別注意清潔零部件的外部雜質,包括鐵屑、焊渣、粉塵、油漬等。此外,設備組裝完畢后,應當對組裝質量進行檢驗,確認設備是否符合技術要求。比如空載試機、負載試機、聯動試機,并根據實際生產進行調節運行參數,確保設備的良好運行。
四、總結
1.1設計原理
機械總軸傳動系統是一個以機械長軸為各個獨立的驅動單元提供動力的系統,機械總軸系統中,由于各個連接裝置的阻尼系統,彈性系數,衰減系統等參數取決于機械總軸本身,這些參數不容易更改,機械總軸的傳動范圍和距離都會受到總軸本身的制約,系統一旦建成,系統修改必然需要進行機械部分的改動,使得機械總軸在各個方面的應用受到了限制。而電子虛擬總軸控制方式,其控制原理圖如圖所示,它真實地模擬了機械總軸的物理特性,得出與機械總軸相似的運動同步特性,由于虛擬總軸部分采用軟件實現,相對于機械總軸,更容易調節系統的參數,使系統不需要進行大修改就能適用于更多的場合,且通過參數調節,可以避免系統發生諧振現象。每個分區單元均為獨立的驅動器單元,通過簡單的線路連接即可實現系統的增容,使系統的擴展變得簡單,具有較大的靈活性。虛擬總軸輸入信號經過虛擬總軸作用后,得出單元驅動器的參考信號,即參考輸入線速度和參考位置,將參考輸入線速度和參考位置發送給驅動器,驅動器將接收到一致的信號。驅動器以編碼器作為當前自身速度和位置的采集裝置,不斷對自身的線速度和位置進行速度和位置上的調整,永遠跟蹤虛擬總軸的速度和位置。每個驅動器均采取此方式跟蹤虛擬總軸,從而實現眾多電機的同步運行。各個驅動單元之間沒有耦合,任一單元的擾動不會影響其他單元的工作狀態,當單個電機發生擾動時,驅動器會根據電機輸出量的反饋值進行速度和位置的調整,保證電機從速度和位置上跟隨虛擬總軸,從而消除電機運行擾動。
1.2變頻器的硬件設置和參數設置
控制器PLC-200與西門子變頻器MM440之間采用數字量I/O和模擬量I/O連接作為控制手段,變頻器采用數字量I/O控制正反轉,模擬量I/O控制速度,模擬量輸出為標準電壓為0~10V,對應變頻器控制電壓速度為設定值P1080~P1082,即0~50Hz即0~1415r/min。當正傳控制端Q0.0或反轉控制端Q0.1口為1,且模擬量輸出不為0時,電機啟動,方向由控制端口決定,當正反轉端口同時為1時,電機自由停車,相當于沒有輸出狀態。另外,當I0.2為1時,表示變頻器處于故障狀態,此狀態會反映到PLC-200,繼而反映到上位機。當接線完成后,還必須對變頻器內部參數進行設置,由于使用的電機為三相異步電動機,另外變頻器外接制動電阻。
2實驗與結果分析
2.1實驗平臺
是以本論文中的同步控制系統作為控制系統,控制對象是三臺卷揚機和三個吊桿組成的簡易平臺,吊桿加上不同重量的砝碼來模擬在同步控制過程中負載大小不同的場景。
2.2實驗步驟
1)把兩個電機所驅動的橫桿移動到0位并調節兩桿處于平衡狀態。
2)把配重100kg放到2號電機所驅動的吊桿上,1號電機驅動的吊桿無配重
3)從上位機設置參數,令2臺電機按0.09m/s的速度從0mm走到1500mm,然后再從1500mm回到0mm。從上升和下降角度來分辨電機是否實現同步。
4)利用PLC-200監控軟件以800ms的采樣頻率監控編碼器數據,并將其轉換為毫米數后記錄于表格上。
5)實驗數據分析,并把表格數據繪制成圖,觀察是否達到同步效果。
2.3實驗結果
現狀下,機械制造業市場競爭尤為激烈,在我國機械制造企業主要存在的問題是辨識生存成本難以得到有效控制。因此,做好機械制造的成本控制,滿足外部需求便顯得極為重要。要想做好這方面的工作,需要對成本進行合理控制,并將成本的最大效能充分發揮出來。做好車間資源的合理配置工作,并對資源利用模式多樣化進行考慮,從而使成本得到有效節省。當然,資源要想得到合理利用,前提便需要對控制工程進行合理利用。以實際生產為依據,做好各類資源配置方案的合理調整,并對作出的方案進行評估分析。進一步從中選擇最優方案,從而使機械制造的成本得到有效節省。從整體層面來說,控制工程能夠使機械制造的成本得到有效節省,進而為機械制造業的發展奠定堅實的基礎。
2機械制造與控制工程相輔相成、共同發展
在機械制造業穩健發展的背景下,使企業的資金得到了有效保證。企業在流動資金充足的情況下,便能夠使工程制造的發展方向更加明確,同時也能夠促進控制工程的發展。在機械制造發展的基礎上,能夠使控制工程實現對輸入信息的有效延伸及強化,并且還能夠使中樞處理的動態局域網絡得到有效完成,進一步使信息空間的優化分解得到有效實現,從而使計算的復雜性大大減弱,最終使工作效率及實時性得到有效增強。上述方法存在極強的信息融合能力,還能夠使各類技術有機結合,進一步使機械制造業的工作效率得到有效提升。基于整體層面分析,機械制造與控制工程兩者之間具有相輔相成、共同發展的聯系。因此,為了使兩者更具發展前景,便需要對相關技術培訓工作進行強化,從而使我國相關技術得到有效進步及發展,最終為我國綜合經濟實力的提升奠定良機。
3結語
數控技術是一種將計算機技術、通信技術、光機電技術以及傳感監測技術等融為一體的通過數字命令信息指令對機械進行二次加工并控制的自動化技術,該技術由數字化信息設備以及控制運行設備組成,技術含量極高,在用于機械制造領域中能夠大大提升生產效率,保證產品質量和精確度。數控技術的特征有以下三點:首先,數控技術可有效提高制造業的產品質量以及精確度,從而提高生產效率。例如,在機床夾具制造過程中利用數控技術,在同一時間內對多個夾具進行統一規格的加工,簡化操作程序,縮短制造時間,從而提高了生產聊率,統一規格的加工操作,讓機床夾具更符合標準,精確度更高。其次,提供簡化工藝流程,減少投入。利用數控技術能夠大大簡化工藝數量和程序,以自動化的方式代替更多繁瑣復雜的工藝,使生產更便利;第三,功能強大。數控技術不僅能提高生產效率,統一規格,提高精確度,還能改變生產參數,使其適用于更多規格不同、批次不同產品的要求。數控技術只需要通過電腦調整生產參數、規格就可以實現以上要求。
2數控技術在機械制造中的實際應用
2.1機床設備上的數控技術
機床設備是機械制造過程中的基礎設備,絕大部分的操作程序都是在機床上面實現完成的。數控技術引入機床設備中將計算機技術以及互聯網通信技術融合進機床設備中,控制生產過程中的每道工序的參數、時間、以及規格,做到統一規范化的操作,讓機床設備在工作時更加穩定、安全和高效,同時完善機床的各類零部件開關控制,使操作開關系統、冷卻泵系統等調節得更加精準、細致。
2.2工業生產中的數控技術
工業生產過程中的數控技術應用最為頻繁,尤其是食品加工、藥品加工以及印刷造紙等工業領域。數控技術的使用不僅可以有效降低工業生產中的材料損耗,提高工作環境的利用率,降低工業投入成本,將工業化生產由傳統的、人工化、滯后化帶入一個智能化、高效化的全新時代。比如某牛奶加工廠,從牛奶的提取、檢測、加工、包裝等一系列的過程中,采用數控技術,全程利用計算機控制牛奶加工生產的各個流程和環節,既保證了效率和質量,還能全程監控牛奶的生產加工包裝過程,一旦發現不利因素,可及時采取應對措施解決問題,保證奶制品的安全可靠。
2.3航天器材上的數控技術
航空航天技術一直以來是屬于高精密型的、技術含量超高的技術,而它所采用到的材料和零件都是經過特制而成的。以往沒有出現數控技術之前,對于航天器材的制造尚處于較為粗淺的階段,往往不能滿足航空航天的高要求和高標準。當數控技術引入航天宇航工業中后,以精密的計算機技術以及超強的網絡通信技術為支撐,力求將航天器材制作的更符合要求、更完美的程度,尤其是對航天器材的小部件的制作更是精益求精,堅持節約,反對能源浪費。
2.4汽車領域的數控技術
隨著人們生活水平的不斷提高,對生活質量的要求越來越高,汽車作為出行代步工具和顯示人們財富地位的象征已經成為許多人擁有的物品之一,汽車需求量與日俱增,而由此引發的汽車行業的競爭愈演愈烈。汽車生產領域引入數控技術,可以有效提升構成汽車各個零部件的生產速率,加快汽車零部件的組裝和后期測試的效率,加大汽車成品的生產量,提高汽車成品的質量,最終提高汽車從生產都投入銷售過程中的經濟效益?,F階段的汽車生產車間中,全部采用的是現代化、高科技的數控機床設備,生產流水線作業高效化、智能化,讓汽車從零件的生產、組裝到后期的試運行全程控制中,實現了高產能和高質量的要求。
2.5煤礦機械領域中的數控技術
眾所周知,煤炭是人們生產和生活中必不可少的能源之一,而煤炭的開采以及運輸屬于一項高危險生產活動,必須要求參與者擁有較強的專業技術和高度工作警惕。采煤過程中最常使用到的就是采煤機,尤其采煤工作面的環境極為惡劣,地形地質條件復雜,通常意義上的采煤機只能完成小部分工作面的采煤工作量,無法對一整個礦料進行單獨開采和整合,在這種惡劣的情況下難以正常工作并保證工作效率,倘若引入數控技術,即在采煤機添加了數控氣割,利用焊接技術將采煤機功能擴展,解決傳統采煤機程序單一、功能不全的缺陷,使其能在不同的采煤工作面正常快速的工作,不僅有效提升了采煤工作效率,縮短了煤炭采礦時間,還大大降低了采煤礦工的危險,值得在煤礦機械領域廣泛推廣。
3結論
在工業機械領域,液壓控制是一項非常重要的技術,對于工業生產、機械裝備有著十分重要的作用,從工程機械液壓控制的發展過程來看,在早期主要是定量泵系統,在后來出現了手柄操縱的變量系統,到了上世紀八九十年代,在液壓控制技術領域已經有了負流量控制、正流量控制和負載敏感控制等系統。液壓控制技術的進步,提高了液壓系統的工作效率,降低了能耗。工程機械的機、電、液一體化技術,是工業生產中常用的技術,尤其是在車間生產線上,工程機械液壓控制系統發揮著非常重要的作用。從目前來看,機械液壓控制技術包含的種類較多,主要有如下幾類:整機電子控制,發動機電子控制,行走系統的電子控制,工作裝置的電子控制?,F代工程機械實質,就是綜合應用系統工程的理念和技術方法,運用現代化先進的技術,研究設計相關產品,并通過對產品結構的優化組合,從而使其發揮最大的效能。從近幾年的情況來看,在該技術領域,發展方向已經逐漸開始改變,國內外對機械液壓工程系統的能耗、環保、適應性等方面有了更高的要求。因此,研究設計那些適應性強、機械精度較高、能耗較低的產品,才能更好地滿足市場的需求。液壓技術的傳動效率較高,在實際使用過程中,可以實現手動控制和電動控制,因此被廣泛應用于現代工程機械中。
2液壓技術的主要內容
液壓技術內容:①先導控制技術:即采取力度較小的手動操作,通過操縱手柄產生的控制信號,實現對較大功率的主閥芯進行控制,使用過程靈活簡單。②采用負載傳感技術,有效解決工程機械負載變化大和多路閥復合操作相互影響問題。③計算機控制技術應用于工程機械,先進的硬件環境對先進的智能控制策略的應用提供了根本保證。④比例技術和伺服技術應用于高精度的工程機械控制,以達到操作方便、高控制精度的目的。⑤通過使用液壓泵控制技術,可以提高對發動機控制利用的效率。
3工程機械液壓系統的組成與工作原理
液壓系統主要組成部分包括:動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件及傳動介質五大部分組成。主要特點如下:在設備作業過程中,在相關元件的作用下,實現能量的互相轉換,在運行過程中,可以平穩無間隙地進行傳動,這樣就可以實現大范圍的無級變速,并且還可以使得傳動設備得到一定程度的簡化,相較于其他的傳動裝置設備,液壓傳動設備有著比較明顯的優勢,其體積較小、重量輕,在工作過程中慣性小,動態性能良好。液壓系統的動力傳動介質為油,這就使得液壓元件在使用時,可以得到充分的,減少工作磨損,延長使用壽命。動力元件即液壓泵,是一個能量轉換裝置。通過液壓泵,把機械能轉化為液壓能,輸出帶有壓力的油液,而后,在壓力油液的作用下,通過液壓執行元件,液壓缸、液壓馬達等,再將液壓能轉化為機械能,這就可以進行正常的機械工作。
4液壓系統故障診斷的基本技能和方法
4.1基本技能技術維修人員,要對液壓系統的基本結構掌握好,弄清楚整體液壓系統的工作原理和各主要部件的主要功能,并且對液壓元件的使用特點進行詳細的了解。在掌握了上述基本的技能之后,還要有一定的液壓設備運行管理經驗,提高處理緊急情況的能力。維修技術人員,還需要學會使用基本的檢測儀器,在憑個人經驗技術不能確定液壓設備故障的情況下,需要使用相關的專業檢測儀器進行故障檢測,以提高故障檢測的準確率。
4.2常見診斷方法介紹
4.2.1直觀檢查法。直觀檢查法就是技術人員直接通過對液壓系統的看、聽、摸等感覺器官進行檢查,再結合個人的實際經驗,對故障進行分析和判斷。具體說來,要觀察液壓油的顏色,通過和相應的標準進行對比,得出合理的結論,一些液壓元件,由于使用溫度的變化,也會導致顏色發生變化,比較常見的,是銀白色的液壓元件,在高溫、高負荷的工作環境下,會逐漸變成暗黃色,時間長了,如果液壓元件超負荷運轉時間長了,就容易出現顏色的明顯變化,這就通過肉眼的觀察,可以直接得出結果。在液壓設備的工作過程中,主要是聽設備在荷載情況下的聲音,出現雜音時,要引起注意,可能是液壓系統的內部構件出現了破損,若是設備發出比較沉悶的聲音,可能是液壓油濃度過大,這就需要維修技術人員及時更換濃度合適的液壓油。通過用手觸摸,也是一種分析判斷液壓設備故障的良好方法,正常的液壓元件應該是光滑、質地細密的,如果用觸摸相關的元件時,感覺到粗糙、扎手,那就很可能是液壓元件出現硬傷,比如設備的震動或較大幅度的移動,可能會給一些液壓元件造成碰撞,使其出現物理硬傷。因此,通過手的觸摸,可以發現這種問題。
4.2.2排除分析法。邏輯分析法,主要是通過對液壓系統的整體把握,通過排除一些不可能發生故障的環節,進而逐步縮小故障產生的范圍,減少不必要的大范圍檢查,這樣可以逐步提高設備故障診斷的準確率。除此之外,在排除分析法的基礎上,還可以使用邏輯分析法。(邏輯分析法,主要通過對故障出現環節的分析,確定故障發生的原因)
5工程機械液壓系統的常見故障與維護
5.1液壓油的正確使用液壓系統經常發生的各種故障和損壞事故往往與液壓油變質污染及密封的破壞有關。因此必須保證液壓油的清潔。油品性能可以根據需要具體選用,必須保證油品無污染、潔凈。
5.2防止空氣進入液壓系統進入空氣后,會使液壓系統產生很多泡沫以致破壞油液的性能,且造成液壓執行元件在工作中出現速度緩慢、力量不足等現象。因此,必須嚴禁空氣進入液壓系統,并應注意防止回油時帶入空氣,不要使回油管露出油箱內的油液表面;如果系統已進入空氣,應及時檢查出漏氣部位,認真進行修復,并將進入系統的空氣排除掉。
5.3提高液壓油濾芯使用壽命第一,提高液壓油的質量。液壓油系統目標清潔度的等級在確定后,始終保證液壓系統在目標清潔度等級下工作是非常重要的。在液壓系統所必需的基本清潔度下工作,能夠盡量避免由于系統污染所造成的元件磨損,以便延長系統壽命。第二,減少液壓油的污染。實際液壓系統中濾油器失效的主要原因是污染入侵率高。高污染侵入率增加了濾芯的負擔,縮短了濾芯使用壽命。液壓油的污染程度越大,濾芯的壽命越小。避免濾芯由于液壓油污染而減小濾芯的壽命,關鍵在于嚴格的限制將要進入液壓系統的環境污染的通路。所以應該盡量仔細保證敞開的油口保持蓋住或堵住,而元件的分解和重裝要在經過保護、防止過多空氣粉塵和污染的場所中進行。
5.4加強日常維護執行元件在長時間的使用后,殘留的污物會破壞閥芯與閥體配合,使得密封不嚴,動作失靈,整個系統工程循環受阻,此時應更換總成或清洗元件。液壓泵在初始運轉前,應向泵內注滿油,以防泵空轉而損壞。在液壓系統進入穩定的工作狀況后,維修技術人員要隨時注意油溫、壓力、聲音等情況;如發現異常情況,必須及時處理,以保證設備運行安全。
6結束語
1.1學生的思維觀念問題
機械制造及其自動化專業學生普遍認為機械類學科應該以機械設計和機械制造為核心,主要學習機械的設計以及與之相關的加工技術,其它與機械“無關”的課程學不學無所謂。所以,在計算機控制類課程的教學過程中,大多數同學表現消極,僅求考核過關。有的機械制造及其自動化專業的學生甚至認為計算機控制類的課程,應該是計算機專業或者控制專業的課程,這些課程與自己的專業方向不相關,花時間在這些課程的學習上,浪費自己的時間。
1.2計算機控制類課程設置上與專業結合生硬
普通的本科學生在大學課程期間會學到很多的計算機類課程,但真正把計算機控制類課程與機械類主干課程相關聯的課程卻幾乎沒有。比如,機械制造及其自動化專業的學生都學習了機械設計課程,課程中對于絲桿的設計與計算進行過講解;同時他們也學習過單片機或者PLC之類的計算機控制課程,對伺服或者步進電機控制也有一定的了解。但由于我們教學過程中缺少將兩者有機結合的主干課程,所以,但在大多數同學的眼中,這兩門課程沒有任何的關聯,是獨立的兩門課程。由于機械和控制類課程的生硬結合,也導致學生在進行機械設計的過程中,對于設計中需要考慮的機械傳動與動作部分,都用一個方框替代,認為這是計算機專業學生需要解決的問題,這就使得有些機械設計成為了“空中樓閣”,無法運行。
1.3機械制造及其自動化專業針對計算機控制類課程的實踐
與創新環節尚未形成實踐和創新環節是學生將理論知識與實踐相結合的重要組成部分,機械類學生的實踐環節多是針對某個零件的生產工藝或者設計過程進行的,而對于其生產制造過程中的動作及工藝自動實現部分卻視而不見,這種長期以來形成的實踐環節,更進一步地加深了學生對其課程學習的偏見。針對計算機控制類課程的實踐和創新環節目前大多數的學校沒有形成一套成熟的方案。
2.機械專業計算機控制類課程教學改革的方法與實踐
2.1轉變學生的思想觀念
大學生進入學校后,專業教育很重要。在專業教育的過程中,機械制造及其自動化專業的老師不僅需要強調其未來四年需要學到核心專業知識,同時,要進一步強調為了提高生產效率和減輕勞動強度,控制類的課程也是必不可少的組成部分,不能讓學生在思想上對該專業開設計算機控制類課程存在偏見。其次,在機械類課程教學的過程中,機械設計、機械制造課程教學的老師,在提及到電機和控制之類的素材時,也需要提示同學們在今后的計算機控制類課程會進一步說明和講解,這樣可以使得機械制造及其自動化專業的學生逐步認識到該專業課程不僅僅是機械設計和制造等機械類課程組成,它是一個系統的工程,同時也有計算機和控制之類的課程。這樣不僅可改變機械制造及其自動化專業學生在大學期間的思想觀念,同時也會影響其今后的設計和制造工作,使其對事物的認識不僅僅停留在某一個方面,而會從系統的角度來進行分析和研究。
2.2機械類課程與計算機控制類課程有機結合
為了改變傳統的機械類課程與計算機控制類課程的生硬疊加的教學模式,大學本科教學的老師有必要從機械制造及其自動化專業課程與計算機控制類課程的內在聯系出發,提取機械類課程與計算機類課程的關聯因素,對現有的教學模式進行改革,對兩類課程之間的空缺進行有益的補充,形成比較完善的機械專業知識體系結構。在教學的過程中,可以嘗試將機械類課程與計算機控制類課程分解為知識點、章節和教材的三種結合模式,形成點、線、面的三級結構,將機械類課程與計算機控制類課程真正做到此有機地結合,形成學生在專業課程學習中的一個重要結成部分和重要的學習環節。
2.3針對機械制造及其自動化專業的計算機類課程的實踐環節研究
實踐教學環節是學生對所學理論知識進行驗證的手段,也是學生進行創新設計的重要基礎,因此對機械制造及其自動化專業學生的計算機類課程的實踐環節研究也是必不可少的,而且是十分重要的。在教學環節中,需要從機械的部件、功能、組成和接口之間的聯系出發,將機械制造及其自動化專業的實踐教學分解為設計類實踐教學、工藝類實踐教學和控制類實踐教學三個組成部分,從而形成實踐教學中的三大核心模塊。實踐教學的內容緊緊圍繞三大模塊展開,在實踐教學的過程中,既能體現機械制造及其自動化專業的三大核心模塊的獨立性,又能強調三大模塊之間的關聯性。通過實踐教學環節,進一步加深學生對機械是一個系統工程的認識。此外,在注重學生實踐環節訓練的同時,鼓勵學生參與各類與機械和控制相關的設計大賽,如全國的機械創新設計大賽。通過參加各類大賽,不僅可以提高參賽學生對本專業所學知識的應用能力,同時也可以激發本專業學生對課程的學習熱情,在整個院系形成一點帶面的學習效果,形成良好的學習氛圍,使控制類課程真正融入到機械類課程的學習和實踐之中,為培養知識全面的新時代機械制造及其自動化專業人才提供有力地保障。
3.結束語
關鍵詞:機械制造;企業成本;控制管理
企業核心競爭力是先進的科學技術,企業生存與發展基礎是利潤,減少企業成本是企業生存的基本保障,減少企業成本有很多因素組成,但主要是如何科學進行企業成本控制管理,減少成本并不是一味減少企業職工工資,減少引進生產資料,這些有時候可能更不利于企業科學的發展。主要就是不斷總結成本管理經驗,需要不斷創新學習新的管理模式,目的是提高企業在行業中的競爭力,激發員工正能量,讓企業自身不斷發展壯大。
1機械制造個業成本控制的特點
1.1可選擇性
成本控制有多種因素組成,在機械制造企業采用不同的成本控制方式,根據機械制造企業特點選擇合適的成本控制方法,目的就是提高企業的科學發展,讓企業向優化的方向發展,提高成本控制,是機械制造企業發展的基礎保障。
1.2全面性
全面性是機械制造企業的特色,在企業生產經營的過程中,各個環節都需要進行成本控制,原材料的采購,成品的生產,產品的銷售等,都需要科學的進行成本控制,成本費用支出占有一定比例,必須在合理的范圍內進行科學控制,要深入了解每個環節的資金支出,讓每筆資金支出有一定意思,是為企業發展服務的,加強各個環節成本控制,是提高整體成本控制的基本保障。
1.3連續性
成本控制必須有連續性,就是企業在發展過程中,成本控制要與企業生產一定重要,需要成立專門領導機構持續進行成本管理總結,成本管理長期科學抓,持續到生產各個環節,要從設計、采購、生產、工序等各個環節入手,科學的進行企業成本管理,讓成本管理理念滲透到企業生產經營的各個環節,要科學的指導,連續的抓企業成本管理,讓機械制造企業健康科學有序的發展。
2機械制造個業成本控制管理中的主要問題
2.1成本控制管理意識不強
企業經營者一般注重生產、銷售、核心技術研發等重要領域,對成本控制管理意識淡薄,企業在發展過程中,成本控制是非常重要的,機械制造企業在成本,生產、銷售等各個領域都有浪費現象,長期下去,也是很多的資金支出,企業管理者在企業效益非常好的時候,不是很在意企業的成本管理,認為浪費點不是大事,但情況往往是越來越嚴重,想節約成本,進行科學管理,不是短時間能完成,這與企業的管理有很大關系,科學有效的管理企業,企業員工有核心力,反之企業職工沒有向心力,企業長期一定要破產,企業經營管理者一定要重視成本控制管理,提高成本管理意識,這是企業長期健康發展的基本保障。
2.2成本控制管理信息化手段缺乏
成本控制必須科學的進行,利用現代信息技術,企業進行信息化管理,是企業發展需要,也是社會發展需要。隨著計算機技術在機械制造企業成本管理中應用,現代化管理信息手段得到了提高,并發揮了巨大作用。不少機械制造企業成本管理的信息化水平相對比較落后,很多企業對信息化認識程度不夠、思想準備不足,造成信息技術在降低成本上的作用未能得到真正地發揮。機械制造業的產、供、銷,人、財、物是一個系統的有機體,大量的信息交換存在于它們之間。然而山于企業缺乏先進的管理手段和信息化管理系統,人工管理信息分散、各部門之間不及時共享,成本核算不及時、不準確,缺乏完善的基礎數據,大大影響了管理決策的科學性。
3機械制造企業加強成本控制的對策措施
3.1樹立成本管理觀念,健全成本管理制度
管理制度是企業發展的準繩,企業中每個員工都必須遵守的基本管理制度,企業管理制度一定要把企業的成本控制寫在管理制度上,體現成本控制的重要性。機械制造企業要加強成本控制,樹立成本管理觀念是解決問題的關鍵。應將成本管理作為一項重點工程,對成本管理的內容、方法進行分析和研究,用全而成本管理理念作為指導,加強成本的事前計劃、事中控制和事后分析。