机械控制论文全文(5篇)

1PLC电气控制电路缺陷分析

在机械生产过程中，常出现紧急刹车的情况。如果PLC电气控制系统中的起—保—停或正反控制单元故障，则无法达到紧急刹车的目的。常见故障有以下4种。

1.1数字量输入端故障

在PLC生产机械控制工程中，如果数字量输入端故障，则会导致PLC无法正常接收按钮等主令电器发出的指令，进而在机械设备电机启动后无法通过停止按钮停止。

1.2常闭触点连接故障

在安装PLC电气控制系统时，常将按钮常闭触点连接在PLC数字量输入端来作为停止按钮。在这种情况下，停止按钮处于长期通电状态，可能会导致触点出现粘连问题，进而在按动停止按钮后无法正常停车。对于此类故障，想要实现正常停车，需要将主回路电源切断。如果主回路电源开关较远，则电机将无法正常、快速停车，进而在生产过程中有可能引发重大设备和人身伤亡事故。比如，在矿山主井、副井卷扬机的运行中，必须保证电机可及时停车。

1.3正反转按钮接触器故障

一、基于计算机的机械控制系统的现状分析

（一）网络化

计算机网络技术的迅速发展，使得网络在计算机控制系统的应用更加深入，应用规模也发生了变化，使得一般回路控制系统的特点在网络化过程中产生了质的改变，机械制造业企业也在逐步使用网络化的控制系统，网络技术的现场应用改变了这一局面，它能够让仪器之间实现通讯。此种技术变革与控制系统原有的网络结构结合起来，实现了从最底层的任务控制到高层任务结构和调度的优化，各类仪器是网络化控制系统的最小单元，他们在数字化基础上实现了网络化，现场总线控制系统正是由这些数字化的仪器单元加上智能化和可自治性的现场设备单元构成，实现了互连设备间、系统间的信息传送与沟通。现场总线系统就可以通过各个具体单元独立完成自己的任务，最后通过网络进行所有任务的协调和组织，最后实现预定的控制任务。

（二）扁平化

在实际应用中，不同厂家的产品交互性差，这是由于不同厂家计算机控制系统本身的网络结构和数据结构是封装起来的，接口的协议和结构存在差异性，造成总线系统的不稳定。控制系统会根据功能单元和实际网络分布将网络划分成不同的层次，各个层次通过计算机这个媒介进行交互和通讯，层次直接是不允许直接通讯的，受到计算机设备的限制。机械企业网络技术的应用和发展，其通讯能力和规模不断扩大，分布式控制系统中难以实现的网络连接可以在一个贯穿的环境中实现，现场总线技术中网络能力的实现带来了现场智能设备和仪器的网络化，这种网络化也让计算机控制系统底层功能相互连接起来，现场网络技术扩展性比以前强大很多，容纳更多的设备，这些设备可以归属不同的回路控制系统。总的来说，计算机控制系统总体分为企业内部网络和现场级网络，企业内部网络的功能主要是整体控制和调度，具有基本决策，系统任务调度，管理数据和处理相关数据，以及管理网关系统。每个子系统的整体调整和优化都交给企业内部网络来整体管理，这方面管理者进行总体规划和及时调整工作。而现场级网络的任务就是负责具体设备单元和仪表单元的工作。两个网络共同形成计算机控制系统，机械制造流水线中，所有管理和调度都交给内部网络，领导可以随时查验和调整作业进度，而纠错、显示、记录，现场控制的监视以及故障诊断和处理等工作由下一层级负责，使得整个控制系统具有统一性和规范性，两层网络各自处理自己的事情，不会因为任务太多出现混乱甚至系统失控。

二、基于计算机的机械控制系统数据处理流程

基于计算机的机械控制系统数据处理过程可以用流程图来描述，流程图就是描述信息传播过程的，可以把抽象的过程具体化。计算机网络时代，技术是一个企业的生命力，计算机控制系统可以让企业同时进行总体调度优化，管理和现场具体问题的控制管理。在实际生产过程中，设备单元的工作和人的管理活动都需要信息技术的支持，能够让企业大幅度提高作业效率和可持续发展能力，适应于当前激烈的竞争环境。对于控制系统数据处理单元的工作方法和结构，面对不同的数据结构可以选用不同的处理办法，优化软件和硬件的配置可以有针对性的选取不同的数据进行处理，这样才能够高效率的处理数据，减少工作人员的劳动强度和计算机的耗损，第一，计算机可以采用单道处理，多道处理器和交互式处理器对数据进行处理。第二，采用脱离方式或者联机方式处理数据。第三，可以采用分布式算法或者集中式，并行思想的理念处理数据。第四，计算机也可以选择分批次，实时，分阶段的方式处理数据，这也需要对于数据进行合理的划分，防止不合理数据的产生。数据处理是基于计算机的机械控制系统必须具备的能力，主要包括对于来源数据的分析和处理，做出与之相符合的具体操作方式，具备简单的智能化和学习能力。计算机控制系统的应用十分广泛，其中十分重要的功能就是数据处理，大数据和物联网的发展要求计算机能够对海量数据进行处理，并得到有益的信息，物联网每时每刻都在产生信息，计算机也要及时的处理，并通过计算机控制系统将信息进行归纳总结，提供给使用者更好的建议。近年来，机械行业一直在进行各个生产环节的智能化，模具的设计制作，高标准零部件的设计制造，还有各个零部件的组装，一个个全自动化的生产线开始运营，计算机每天都在完成海量的控制信息发送，接收和计算。计算机控制系统所处理的数据大多是生产环节产生的图像和信号信息，整个处理过程十分复杂，图像和信号都要经过计算机系统翻译成可以被自身识别的机器码，然后再经过计算机相关算法的加工，最后把处理结果传达给终端控制系统发出不同指令让机械设备完成，这种自动化的控制过程给大规模机械制造提供了基础，人们正日益享受到这种技术带来的利益，汽车，自行车，电视，冰箱等机械化产品越来越便宜，这都是计算机控制系统通过对数据的处理才能够完成相关作业。基于计算机的机械控制系统数据处理的过程主要分为八个方面，首先是数据的采集，通过计算机系统直接或者间接的获取到数据，然后将自然数据或者认为输入的数据进行转化，使得计算机控制系统能够识别，这些转化后的机器语言会进行再一次编码和分组，按照控制系统本身的要求分为不同的部分，传输到不同模块和组织，子功能模块会根据接收的信息按照预设的算法进行计算和分析，得到客户所期望的信息。最后会在不同的网络空间存储这些有价值的信息。而客户只需要查询计算机控制系统就知道产品的序列号，批号，各个零部件的标准等等有价值的信息，减少了数据整理时间，厂家可以专心于产品设计。

1机械控制系统的结构设计

电脑横机的类型很多，但是其控制系统大同小异，控制流程大体为：输入设备、打版系统、存储介质、控制系统和执行单元。其中打版系统的作用主要是生成花型文件，花型文件借助存储介质输入控制系统，控制系统通过解析花型文件，从而产生控制信号，最后将这些控制信号发送给执行单元来协调完成纺织工作。

2嵌入式系统

嵌入式系统以整个硬件设计为基础来实现自身功能，而一些应用程序的管理以及硬件的分配需要软件的帮助，这样便于开发程序。嵌入式操作系统经历了四个发展阶段，首先是嵌入式算法阶段，该阶段没有操作系统，主要是通过汇编语言来直接控制系统，因此整个系统相对较为单一，工作效率也相当低，用户对接较为困难。在嵌入式算法的基础上又发展了一种简单的操作系统，该系统主要以嵌入式CPU为核心，其特点是功能简单，成本较低，工作效率高，所用操作软件较为专业化，兼容性和扩展性较好，但是在处理用户界面时还不是特别容易。因此嵌入式操作系统阶段又发展成为一种嵌入式的通用操作系统，此阶段的嵌入式操作系统兼容性较好、工作效率较高、体积小、扩展性较好，而且用户界面友好。目前正在飞速发展的一个阶段是以Internet为基础，Internet的接入为嵌入式系统提供了强大的网络运作功能，这是嵌入式操作系统的需求，也是其飞速发展的一个标志。开发嵌入式系统主要是选择操作系统，选择原则包括：

（1）兼容性，操作系统是否具有兼容性在各异的平台或者各异的系统上显得尤为重要，良好的软件兼容性可以使系统在不同的平台上方便地运行，或者通过简单的微调就可以运行。

（2）实时性，嵌入式操作系统的应用广泛，因此需要其对各种异常或者各种命令随时随地做出回应。

（3）丰富的资源信息，这对提高系统开发的效率起着至关重要的作用。

一、智能控制技术在工程机械控制中的应用

1.控制目标和策略

在实际工作中，极其的作业形式和作业方法都存在着一定的差异，所以智能控制技术在控制目标和控制策略的选择上也存在着很大的不同。在智能控制技术应用于挖掘机领域方面，其主要要实现的控制目标就是要实现节能环保，同时也要提高机械生产的效率。智能控制技术使用在压路机领域方面主要就是要实现碾压的质量和压实的速度。当前挖掘机主要有两种控制策略,一是“负载适应控制”另一种是“动力适应控制”。负载适应控制主要就是指在发动机发出功率已经稳定的情况下，液压系统能够根据实际的需要对自身的运行状态进行适当的调整，从而使其能够以最佳的状态来完成工作。动力适应控制就是在实际的工作中发动机要根据运行的具体情况支持发动机的动力输出，这也极大的节约了能源。采用“负载适应控制”技术的挖掘机,一般设有几种动力选择模式,如最大功率模式,标准功率模式和经济功率模式,每种模式下的发动机输出功率基本恒定,同时液压泵业设有几条恒功率曲线与之匹配。由于系统中采用了发动机速度传感控制技术（ESS控制技术）,在匹配时将每种功率模式下的泵的吸收功率设定为大于或等于该模式下的发动机输出功率,这样可以使液压系统充分吸收利用发动机的功率,减少能量损失。还可以通过对泵的吸收功率的调节,协调负载与发动机的动力输出,避免发动机熄火。在实际的工作中，操作人员需要根据作业面的具体情况选择发动机电费模式，所以这种方式在实行的过程中还需要一定的人工参与，如果操作不当，非常容易造成浪费的现象。采用动力适应控制以后挖掘机就能够开启自动控制的模式，在作业的过程中，该技术可以根据实际的需要为发动机的运行提供一定的动力，这样也有效的避免了资源和能源的浪费现象，该系统可以根据机械运行的实际需要来供给动力，在运行的过程中不需要过多人工的操作和参与，在经济性和高效性上都有着很好的表现。这一系统的运行思路是让机器对施工的具体情况进行有效的识别，同时根据其分析的具体状况制定适当的解决办法，发动机和该系统在运行的过程中会对运行的状态进行适当的调整，这样就能够保证其在运行的过程中处于良好的状态。在挖掘机智能控制技术中还需要一些节能和为操作提供方便的方法，采用这些方法能够更好的对系统进行维护和保养，能够更加有效的提升整个系统的性能和运行质量。智能压路机在使用智能控制技术的过程中需要根据设定的质量和目标对压实的效果进行有效的检测和控制，同时还要通过系统的自我调节来寻找最佳的解决方案。

2.控制方法

任何智能控制系统包含三个过程：

（1）采集信息；

（2）处理信息并做出决策和思考；

一、当吹风开始时

自动机吹风手柄开始动作，压住行程开关甲，接通电源后，电机开始动作，经减速器减速，转动蝶阀。 阀板转过 90°以后，装在蝶阀轴上的铁板压住行程开关乙，此时行程开关乙动作，自动切断电源，电机停止工作。 为了稳妥，在电机上装上制动器，以防惯性作用，扭坏联轴器。 此时蝶阀打开，停留在 90°位置上，吹风结束、行程开关甲、电机、减速器、蝶阀、行程开关乙反向工作 ， 如此不断反复循环。改装后，动作轻松，蝶阀关、开自如，并且省掉了 0.3V 空气泵、空气储气缸、气缸、二位四通电磁阀等以及大量流体管道， 从而减少了投资，节约了检修费用，避免了泄漏，使用配件名称、型号见。

二、我厂在化工生产系统中

 使用 8－189# 循环风机，配用电机功率 125 kW，工作转速接近 3000转/分， 运行温度达 60℃以上。 该风机使用 10~20# 润滑油， 由于主轴两端仅采用羊毛毡油封，在长期运行中，密封性能差，更换油封比较困难，引起润滑大量泄漏，并且污染环境，操作条件极差。 别的单位也有同样反映。为了解决以上问题，我们在主轴两端的轴承端盖内，添加了 2 只金属防油圈（见图 2），并将轴承紧定螺帽作了适当的形状改动，巧妙地利用高速离心泵原理，在防油圈与紧定螺帽之间的间隙内产生偏向轴承的吹扫气流，过此间隙外泄的润滑油被重新吹回轴承， 基本上消除了轴端漏油，获得较满意效果。我们所使用的防油圈，其吹扫面与主轴中心线夹角为 54°，轴承紧定螺帽的配合面以同样角度车制，安装时控制其间隙为 0.8~1.5 毫米左右，保证运行时主轴受热伸长留有足够余地。 并且，为了不使添加防油圈后端盖与上盖底座之间的静密封间隙增大， 端盖压环的高度也相应增高。2012 年 12 月份在新车间的一台风机上装防油圈后，润滑油平均耗量从 3.0 kg/日下降到 0.2 kg/日，全年 2 台常开风机可节油 1680 kg，同时环境污染基本消除，既实现了节能降耗，又改善了环境卫生。

作者：薛福连 单位：辽宁省辽中县辽河化工厂