發(fā)布時(shí)間：2023-03-06 16:00:56
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的自動(dòng)化控制論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
1.1軟件規(guī)劃。軟件規(guī)劃是指程序開(kāi)發(fā)的前期準(zhǔn)備工作，即對(duì)系統(tǒng)動(dòng)作和功能的整體把握，確定好這一切后就可以交由程序開(kāi)發(fā)去實(shí)現(xiàn)。在規(guī)劃階段，首先需要根據(jù)硬件的實(shí)際配線(xiàn)情況，去規(guī)劃PLC（可編程邏輯控制器）程序元件的連接方案。其次，根據(jù)系統(tǒng)動(dòng)作順序去對(duì)PLC程序進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃。此外，還需要注意對(duì)使用界面進(jìn)行人性化的設(shè)計(jì)，其界面好壞會(huì)直接決定實(shí)際操作時(shí)的效率高低。進(jìn)行軟件規(guī)劃時(shí)，不要忽略了使用者界面的規(guī)劃設(shè)計(jì)。自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要兼顧全自動(dòng)功能和手動(dòng)功能，手動(dòng)功能需要考慮到使用者的具體需求。因此，以上提到的諸多方面都要納入規(guī)劃中，以操作簡(jiǎn)單、功能實(shí)用為基本原則，對(duì)軟件進(jìn)行人性化方向的開(kāi)發(fā)。
1.2PLC程序配置。PLC程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以采用WinProLadder階梯圖語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫(xiě)。其程序設(shè)計(jì)涉及兩個(gè)部分：1.系統(tǒng)動(dòng)作順序；2.系統(tǒng)功能；進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)，要兼顧機(jī)器的動(dòng)作順序和使用者的自定義操作。若用實(shí)際情況形容就是，比如報(bào)警器的響應(yīng)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)人員如果想將之延長(zhǎng)幾秒，需要對(duì)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。相應(yīng)的階梯圖程序則需要對(duì)記憶置進(jìn)行重新配置以存儲(chǔ)以上參數(shù)，再通過(guò)系統(tǒng)將參數(shù)輸出到外端的機(jī)器上。由此得出結(jié)論，暫存器的配置與編號(hào)都需要進(jìn)行正確的配置，以便與使用者界面完美配合，操作時(shí)不發(fā)生偏差。
1.3使用者界面（HMI）設(shè)計(jì)。隨著智能化觸摸屏幕的應(yīng)用，使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過(guò)對(duì)顯示屏上的圖形進(jìn)行觸碰式操作，進(jìn)行程序代碼參數(shù)的修改和操作。為了方便理解和操作，使用者的界面以圖形的大量使用，取代了傳統(tǒng)的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發(fā)開(kāi)：（1）系統(tǒng)規(guī)劃。（2）操作界面的布局和設(shè)計(jì)。（3）系統(tǒng)通訊功能
2自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用
2.1化工領(lǐng)域。電子自動(dòng)控制技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在與工藝設(shè)備的充分結(jié)合，具體可參見(jiàn)應(yīng)用范圍最廣的可編程控制系統(tǒng)?；瘜W(xué)反應(yīng)爐的溫度控制一直是行業(yè)里的一個(gè)難題。傳統(tǒng)的手工操作難度非常大，爐溫的頻繁波動(dòng)不利于工作人員的實(shí)時(shí)掌握與及時(shí)有效的操作，惡劣的化學(xué)環(huán)境也使工作人員的健康無(wú)法保證?？删幊滔到y(tǒng)的出現(xiàn)為其打通了一個(gè)突破口，機(jī)器本身的特性不像人一樣受到惡劣環(huán)境的影響，精細(xì)測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用使得爐溫能得到及時(shí)有效的控制，使得整個(gè)工藝流程能夠正常進(jìn)行。擠出吹塑成型機(jī)與可編程系統(tǒng)的結(jié)合是自控技術(shù)在化學(xué)行業(yè)的另一應(yīng)用。二者的結(jié)合使得熔料的化學(xué)作業(yè)過(guò)程加快，提高了儀器的工作效率。
2.2電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)普及是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用在電力行業(yè)方面有兩個(gè)分支：電力調(diào)度和電力營(yíng)銷(xiāo)。電力調(diào)度的目標(biāo)是降低成本并保證系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)提供給用戶(hù)以合適的電能。傳統(tǒng)方式要進(jìn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和分析，時(shí)效性難以保證，萬(wàn)一發(fā)生事故，其危害往往難以挽回。因此，我國(guó)電力行業(yè)把自動(dòng)控制技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化收集，實(shí)時(shí)掌握，實(shí)時(shí)處理，特殊情況篩選后進(jìn)行自動(dòng)上報(bào)，利于全局指揮。電力營(yíng)銷(xiāo)與自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合，可以改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件，便于管理，既緩解了電力人員的工作壓力，也預(yù)防了事故的突發(fā)。
3結(jié)束語(yǔ)
PROFIUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)具有多種組態(tài)方式，即可以構(gòu)成單主站系統(tǒng)又可以組成多主站系統(tǒng)。每個(gè)基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的控制系統(tǒng)可包括以下三種不同類(lèi)型設(shè)備。
PROFIBUS-DP組態(tài)非常的靈活，在一條總線(xiàn)中，既可以有一個(gè)主站，也可以有多個(gè)主站，根據(jù)在總線(xiàn)中的功能不同，總線(xiàn)中的設(shè)備可以分為三類(lèi)。一類(lèi)總線(xiàn)主站（DPM1），DPM1是整個(gè)總線(xiàn)通信的控制器，在本案例中，PLC-300作為一類(lèi)總線(xiàn)主站；除了一類(lèi)主站，還有二類(lèi)主站（DPM2），二類(lèi)主站一般運(yùn)行組態(tài)軟件，屬于操作設(shè)備，在PROFIBUS-DP中，一般采用工控機(jī)作為DPM2，通過(guò)工控機(jī)提供的人機(jī)界面，用戶(hù)可以設(shè)置、監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行；在PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中，數(shù)量眾多的是DP從站，這些設(shè)備一方面可以將自身采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到主站，另一方面也可以從主站接收信息以完成相應(yīng)的控制，在本案例的無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)種類(lèi)和數(shù)量都很多，主要有直流驅(qū)動(dòng)器、S7-200PLC以及遠(yuǎn)程I/O設(shè)備等。
二、某公司無(wú)縫熱軋鋼管自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成
2.1無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)組成整個(gè)無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的設(shè)備由一條PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相連，所有連接該總線(xiàn)的設(shè)備都需要有PROFIBUS-DP總線(xiàn)電氣相兼容的通信接口，具有這樣通信接口的設(shè)備分散在整個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，在無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的傳感器、控制儀表以及電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備所需接收和發(fā)送的信息量較少，但為了達(dá)到對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的精準(zhǔn)控制，在生產(chǎn)時(shí)，對(duì)通信的實(shí)時(shí)性要求較高。
從無(wú)縫鋼管自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)圖可以看出，整條總線(xiàn)的控制由一臺(tái)S7-300PLC完成，S7-300PLC作為整條PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制中心，是總線(xiàn)中的DPM1，在運(yùn)行中，S7-300PLC以一定格式的報(bào)文形式與總線(xiàn)中的眾多從設(shè)備交換信息。工控機(jī)是PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中的二類(lèi)主站（DPM1），通過(guò)配備專(zhuān)門(mén)的PROFIBUS-DP總線(xiàn)適配卡與總線(xiàn)相連，工控機(jī)上運(yùn)行WINCC過(guò)程監(jiān)視軟件，該軟件具有良好的開(kāi)放性和靈活性，完全能夠勝任整個(gè)無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)上各設(shè)備的監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置。無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)上的設(shè)備種類(lèi)很多，根據(jù)不同種類(lèi)設(shè)備的特點(diǎn)，采取了不同的方式接入到總線(xiàn)，其中一些簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備，通過(guò)接入西門(mén)子ET200與總線(xiàn)相連，這類(lèi)設(shè)備數(shù)量眾多，主要分布在矯直機(jī)組區(qū)、軋輥機(jī)區(qū)、穿孔機(jī)組區(qū)以及加熱爐區(qū)；各種主傳動(dòng)電機(jī)通過(guò)西門(mén)子的全數(shù)字直流調(diào)速裝置6RA70與總線(xiàn)相連；軋輥的位置控制則由S7-200PLC完成，S7-200PLC通過(guò)擴(kuò)展模塊EM277與PROFIBUS-DP總線(xiàn)相連。
2.2上位機(jī)軟件功能借助工控機(jī)上的WINCC過(guò)程監(jiān)視軟件實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的組態(tài)以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控，上位機(jī)軟件主要實(shí)現(xiàn)如下功能：
（1）對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的監(jiān)控：在組態(tài)成功后，工控機(jī)能夠?qū)崟r(shí)獲取到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，借助這些從系統(tǒng)中獲取的數(shù)據(jù)就可以很容易完成各種可視化的實(shí)時(shí)模擬界面，通過(guò)這些可視化的模擬界面，管理人員就可以很容易知道整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。由于需要監(jiān)控的設(shè)備眾多，為了能夠更清晰了解各區(qū)生產(chǎn)的細(xì)節(jié)，制作了多個(gè)實(shí)時(shí)界面，例如為了監(jiān)控穿孔輥的位置以及設(shè)置相關(guān)的參數(shù)，制作一個(gè)專(zhuān)門(mén)操作界面，借助該界面，用戶(hù)可以看到無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)穿孔的生產(chǎn)過(guò)程，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，用戶(hù)也可以借助界面上的按鈕操作完成急停等操作。
（2）異常報(bào)警記錄：整條無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)大部分時(shí)間都能正常平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)于偶爾出現(xiàn)的故障，上位機(jī)軟件具有報(bào)警顯示、記錄功能。操作工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并做出相應(yīng)的處理，所有的報(bào)警都會(huì)有記錄，用戶(hù)可以借助查詢(xún)，很容易發(fā)現(xiàn)某個(gè)設(shè)備在某段時(shí)間出現(xiàn)的故障信息。
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
多級(jí)水泵房自動(dòng)化排水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖I所不。該系統(tǒng)采用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即信息層、控制層、設(shè)備層川。信息層由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、Web服務(wù)器、防火墻、客戶(hù)端等組成。控制層由每個(gè)水泵房的PLC控制系統(tǒng)、觸摸屏、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等設(shè)備組成，通過(guò)光纖工業(yè)環(huán)網(wǎng)進(jìn)行通信。設(shè)備層由水泵開(kāi)關(guān)柜、電動(dòng)閘閥、電動(dòng)球閥、壓力傳感器、水位傳感器、溫度傳感器、電量變送器等組成。
1.2系統(tǒng)主要功能
多級(jí)水泵房自動(dòng)化排水控制系統(tǒng)用于對(duì)8個(gè)水泵房的水泵及27臺(tái)多級(jí)離心泵進(jìn)行自動(dòng)化控制，系統(tǒng)主要包括以下功能。
(1)采集數(shù)據(jù)。系統(tǒng)口1一采集水倉(cāng)水位，出日壓力，電動(dòng)機(jī)電壓、電流、功率，水泵溫度，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，故障狀態(tài)，閘閥位置信號(hào)，管道液位等數(shù)據(jù)。
(2)提高水泵效能。系統(tǒng)自動(dòng)記錄并累計(jì)水泵運(yùn)行時(shí)間等參數(shù)，按一定規(guī)律自動(dòng)啟停水泵，使各水泵及其管路的使用率均勻分布。當(dāng)水泵在啟動(dòng)或運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止故障水泵并投人備用水泵排水，實(shí)現(xiàn)水泵自動(dòng)輪值工作，防止備用水泵長(zhǎng)期不用造成損耗。系統(tǒng)還口1根據(jù)管路效率、水泵效率、電動(dòng)機(jī)效率、排水系統(tǒng)效率等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)在效率最高狀態(tài)下排水。
(3)避峰填谷。系統(tǒng)根據(jù)水倉(cāng)水位以及谷段、峰段供電電價(jià)時(shí)間段等因索，建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)水位和用電負(fù)荷，在用電低峰和電價(jià)在谷段時(shí)開(kāi)啟水泵，用電高峰和電價(jià)在峰段時(shí)停止水泵運(yùn)行，以達(dá)到避峰填谷及節(jié)能的目的。水倉(cāng)水位在超高水位時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟水泵，防止水倉(cāng)溢水。
(4)保護(hù)及故障報(bào)警。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或傳感器監(jiān)測(cè)點(diǎn)報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)作出相應(yīng)的停機(jī)處理。監(jiān)控計(jì)算機(jī)上發(fā)出相應(yīng)的文字及語(yǔ)音報(bào)警信號(hào)，并在啟停水泵的水位段發(fā)出預(yù)警信號(hào)，在低段、高段水位分段報(bào)警。系統(tǒng)還口1一自動(dòng)顯不、記錄或打印故障性質(zhì)、故障地點(diǎn)及故障發(fā)生時(shí)間。
(5)曲線(xiàn)報(bào)表及動(dòng)態(tài)圖形顯不。系統(tǒng)口1一自動(dòng)生成電量統(tǒng)計(jì)、故障記錄、操作記錄、運(yùn)行記錄報(bào)表及水位曲線(xiàn)、溫度曲線(xiàn)、壓力曲線(xiàn)，并口1一通過(guò)圖形動(dòng)態(tài)顯不水泵運(yùn)行狀態(tài)，顯不水倉(cāng)水位、水泵溫度及電動(dòng)機(jī)電流、電壓、功率等參數(shù)。
(6)系統(tǒng)有無(wú)人值守、遠(yuǎn)程自動(dòng)、手動(dòng)檢修、井下自動(dòng)(一鍵啟停))2種工作模式。
(7)每臺(tái)水泵口1設(shè)置運(yùn)行、備用、檢修3種工作方式Al一直接通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)定。
(8)系統(tǒng)為八級(jí)泵房接力式排水，相鄰上下級(jí)水泵房之間存在聯(lián)動(dòng)關(guān)系。系統(tǒng)在無(wú)人值守模式下口1根據(jù)上下級(jí)水泵房水倉(cāng)水位及開(kāi)泵臺(tái)數(shù)自動(dòng)決定本水泵房開(kāi)停水泵臺(tái)數(shù)。
(9)系統(tǒng)通過(guò)Web服務(wù)器將監(jiān)控imp面到局域網(wǎng)，用戶(hù)在客戶(hù)端登錄后口1一對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2系統(tǒng)關(guān)鍵問(wèn)題及解決方案
2.1水泵引水方式
煤礦水泵房大多采用多級(jí)離心泵進(jìn)行排水，大多數(shù)情況下水倉(cāng)水位低于離心泵軸，因此不能采用自灌方式引水。該情況下一般采用2種引水方式:①在吸人管末端加裝底閥，采用排水管路IA!水或地面引人水管直接向水泵注水，該方式需要克服底閥的阻力，水泵工作效率低。②采用抽真空方式。抽真空方式可通過(guò)射流泵將泵體的空氣排出，該方式要求非常高的水流噴射速度，但多級(jí)水泵房進(jìn)行接力式排水，上下級(jí)水泵房之間的落差較小，無(wú)法提供快速的噴射水流，如果從地面引高壓水進(jìn)行射流，則實(shí)施難度大，投資成本高;也可通過(guò)真空泵抽真空，該方式首先需要運(yùn)行真空泵，將泵體內(nèi)的空氣排出，待負(fù)壓滿(mǎn)足要求后再開(kāi)啟水泵，另外需要安裝檢測(cè)設(shè)備，投資較大，控制節(jié)點(diǎn)多，加大了系統(tǒng)維護(hù)量，同時(shí)易導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用引水罐的水泵引水方式，如圖2所不。引水罐底部與水泵連通，引水罐頂部與吸水管相連，引水罐和水泵提前灌滿(mǎn)水。當(dāng)水泵啟動(dòng)時(shí)，泵殼內(nèi)的水被甩出，引水罐內(nèi)的水及時(shí)補(bǔ)充到泵殼內(nèi)，使引水罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)。水倉(cāng)內(nèi)的水在大氣壓力作用下，通過(guò)吸水管流進(jìn)引水罐及泵殼內(nèi)，在離心力作用下完成排水。引水罐在某些情況下會(huì)出現(xiàn)水位降低情況，無(wú)法滿(mǎn)足開(kāi)泵引水的要求。鑒此，設(shè)計(jì)了引水罐自動(dòng)補(bǔ)水功能，在電動(dòng)閘閥和引水罐罐體之間安裝補(bǔ)水電動(dòng)球閥，在引水罐側(cè)面安裝管道液位計(jì)，實(shí)時(shí)檢測(cè)罐體內(nèi)的液位高度。開(kāi)泵前，系統(tǒng)首先檢測(cè)罐體內(nèi)水位是否達(dá)到開(kāi)泵水位要求，如果末達(dá)到則自動(dòng)開(kāi)啟補(bǔ)水電動(dòng)球閥，罐體內(nèi)的水充滿(mǎn)后，自動(dòng)關(guān)閉補(bǔ)水電動(dòng)球閥，進(jìn)人自動(dòng)開(kāi)泵流程。實(shí)踐證明，采用引水罐的水泵引水方式較傳統(tǒng)的注水和抽真空方式具有更高的穩(wěn)定性和口1靠性。
2.2多級(jí)聯(lián)動(dòng)功能
上下級(jí)水泵房之間每臺(tái)水泵的開(kāi)停具有復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。在無(wú)人值守模式下，系統(tǒng)需要根據(jù)每個(gè)水倉(cāng)的水位變化及開(kāi)泵數(shù)量實(shí)現(xiàn)水泵聯(lián)動(dòng)開(kāi)停。在西門(mén)子S"I}FP7編程軟件硬件組態(tài)NetPr沙幾’中配置本地PLC與上下級(jí)PLC的通信協(xié)議及地址，在()1335中調(diào)用FC5,FC6模塊實(shí)現(xiàn)相鄰2個(gè)水泵房PLC之間數(shù)據(jù)(包括水泵運(yùn)行狀態(tài)、水位高低標(biāo)志、水倉(cāng)水位等)的發(fā)送及接收。多級(jí)聯(lián)動(dòng)程序流程如圖3所不，無(wú)人值守模式程序流程如圖生所不。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：機(jī)械制造數(shù)控技術(shù)
引言
在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿(mǎn)足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平，從而滿(mǎn)足現(xiàn)代市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。
一、技術(shù)特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)。
目前是采用計(jì)算機(jī)控制，預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制功能。由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場(chǎng)可編輯的軟件來(lái)完成，這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。
二、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運(yùn)用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線(xiàn)上，或者運(yùn)用于復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下下，完成人類(lèi)難以完成的工作，很大程度上改善了勞動(dòng)條件，保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
在實(shí)際操作中，控制單元是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，指揮機(jī)器人按照寫(xiě)入內(nèi)核的程序向驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出指令，完成預(yù)想的操作，同時(shí)同步檢測(cè)執(zhí)行動(dòng)作，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤或發(fā)生故障，由傳感系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)反饋到控制單元，發(fā)出報(bào)警信號(hào)和相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。而執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由伺服系統(tǒng)和機(jī)械構(gòu)件組成。有動(dòng)力部分向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)元件的作用下完成規(guī)定操作。
2.2煤礦機(jī)械現(xiàn)代采煤機(jī)開(kāi)發(fā)速度快、品種多，都是小批量的生產(chǎn)，各種機(jī)殼的毛坯制造越來(lái)越多地采用焊件，傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)單件的下料問(wèn)題，而使用數(shù)控氣割，代替了過(guò)去流行的仿型法，使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料，從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì)，一些零件的焊接坡口可直接割出，這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制，好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來(lái)精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽車(chē)工業(yè)汽車(chē)工業(yè)近20年來(lái)發(fā)展尤為迅猛，在快速發(fā)展的過(guò)程中，汽車(chē)零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)，更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
將高速加工中心和其它高速數(shù)控機(jī)床組成的高速柔性生產(chǎn)線(xiàn)集“高柔性”與“高效率”于一體，既可滿(mǎn)足產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代的要求，做到一次投資，長(zhǎng)期受益，又有接近于組合機(jī)床剛性自動(dòng)線(xiàn)的生產(chǎn)效率，從而打破汽車(chē)生產(chǎn)中有關(guān)“經(jīng)濟(jì)規(guī)?！钡膫鹘y(tǒng)觀(guān)念，實(shí)現(xiàn)了多品種、中小批量的高效生產(chǎn)。數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實(shí)現(xiàn)，不僅如此，數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等，在汽車(chē)制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車(chē)加工制造業(yè)已經(jīng)離不開(kāi)數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4機(jī)床設(shè)備機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重，面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求，具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力，即把計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上，也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制，這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上，從而發(fā)出控制指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。
三、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展
從第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床開(kāi)發(fā)成功到現(xiàn)在已有50多年的歷史，由傳統(tǒng)的封閉式數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)今的開(kāi)放式PC數(shù)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，由于采用封閉的體系結(jié)構(gòu)，它的通用性、軟件移植性、功能擴(kuò)展和維修都比較困難；開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的市場(chǎng)正在受到挑戰(zhàn)。開(kāi)放式計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，采用軟件模塊化的體系結(jié)構(gòu)，顯示了優(yōu)良的性能，能適應(yīng)各種計(jì)算機(jī)的軟件平臺(tái)，具有統(tǒng)一風(fēng)格的用戶(hù)交互環(huán)境，操作、維護(hù)、更新?lián)Q代和軟件開(kāi)發(fā)都比較方便，具有較高的性能價(jià)格比，已成為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的方向。
四、結(jié)束語(yǔ)
機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機(jī)進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域，極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，也為我國(guó)在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國(guó)家提供了機(jī)遇。跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略?xún)?yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。同時(shí)，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。
參考文獻(xiàn)：
馬巖.中國(guó)木材工業(yè)數(shù)控化的普及[J].木材工業(yè).2006(02).
陳光明.基于數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)原則及方法研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化.2005(09).
關(guān)鍵詞：人工智能;電氣;自動(dòng)化
人工智能是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法 技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支 它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器．該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人．語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別 自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。電氣自動(dòng)化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制，電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)分析 研制開(kāi)發(fā)以及電子與計(jì)算機(jī)應(yīng)用等領(lǐng)域的一門(mén)學(xué)科。實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化，讓機(jī)械部份脫離人類(lèi)的直接控制和操作自動(dòng)實(shí)現(xiàn)某些過(guò)程是電氣自動(dòng)化和人工智能研究的交匯點(diǎn)。積極運(yùn)用人工智能的新成果無(wú)疑有利于電氣自動(dòng)化學(xué)科特別是自動(dòng)控制領(lǐng)域的發(fā)展．也有利于提高電氣設(shè)各運(yùn)行的智能化水平．對(duì)改造電氣設(shè)備系統(tǒng)，增強(qiáng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性．加快生產(chǎn)效率都有重大意義。
1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬，延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)．并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機(jī)器 該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別 自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會(huì)上提出以后，人工智能研究飛速發(fā)展，成為以計(jì)算機(jī)為主．涉及信息論．控制論， 自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門(mén)學(xué)科。人工智能研究的一個(gè)主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類(lèi)智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面．計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動(dòng)化生產(chǎn)，運(yùn)輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器，編程也不過(guò)是簡(jiǎn)單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的主要途徑。電氣自動(dòng)化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)．流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán)．實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運(yùn)作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢(shì)
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類(lèi)非線(xiàn)性函數(shù)近似器。這樣的分類(lèi)就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統(tǒng)一開(kāi)發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢(shì)．這些優(yōu)勢(shì)如下：
(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對(duì)象的模型(在許多場(chǎng)合，很難得到實(shí)際控制對(duì)象的精確動(dòng)態(tài)方程，實(shí)際控制對(duì)象的模型在控制器設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多不確實(shí)性因素，例如：參數(shù)變化，非線(xiàn)性時(shí)，往往不知道)。
(2)通過(guò)適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時(shí)間 下降時(shí)間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ，下降時(shí)間快3.5倍， 過(guò)沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒(méi)有必須專(zhuān)家知識(shí)時(shí)．通過(guò)響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。
(5)運(yùn)用語(yǔ)言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。
總而言之，當(dāng)采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫(kù)和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過(guò)程中能夠自動(dòng)地實(shí)時(shí)確定。有很多方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，但主要的目標(biāo)是使用系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的解，并且找到最簡(jiǎn)單的拓樸結(jié)構(gòu)配置．自學(xué)習(xí)迅速，收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，許多高等院校及科研機(jī)構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開(kāi)了研究工作，如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)，故障預(yù)測(cè)及診斷、控制與保護(hù)等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場(chǎng)、電機(jī)電器等學(xué)科的知識(shí)，還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的．因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)，大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。人工智能的引進(jìn)．使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼．產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專(zhuān)家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法，非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，具有不確定性及非線(xiàn)性．用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有：模糊邏輯、專(zhuān)家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注，有關(guān)方面的研究論文較多。目前對(duì)變壓器進(jìn)行故障診斷最常用的方法是對(duì)變壓器油中分解的氣體進(jìn)行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開(kāi)．但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見(jiàn)報(bào)道不多?？捎糜诳刂频娜斯ぶ悄芊椒ㄖ饕?種：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡(jiǎn)單、最具實(shí)際意義的方法．因而它的應(yīng)用實(shí)例最多。
