數控自動化技術精選(九篇)

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第1篇：數控自動化技術范文

【關鍵詞】數控技術 發展現狀 發展趨勢 自動化

隨著科學技術的突飛猛進的發展，工業上傳統的加工方法和加工工藝由于存在效率低下、質量不均的缺陷已經不能滿足需求。為了在日益激烈的市場競爭中取得優勢，企業急需采取一種靈活的、高效的、智能的柔性自動化技術，數控技術應運而生。數控技術的發展和應用給工業發展打開了一個新的發展局面，能適應市場多品種、大小批量、快速高質量生產的需求。同時，面對勞動力精力有限和工資上漲的現狀，企業也力求通過提高設備的自動化程度來降低生產成本、提高生產效率和提高企業收益。但是，目前我國的數控技術和自動化水平與世界先進水平還存在一定差距。對數控技術和自動化進行研究，討論其發展趨勢，對于把握現代工業的未來發展方向和促進我國經濟的發展具有重要的理論和現實意義。

1數控技術概述

數控技術是綜合了計算機技術、電子技術、自動控制技術和制造技術等的柔性制造自動化技術[1]。計算機預先設定好控制程序，數控系統按照給定的程序對設備實施控制。

數控技術具有很多顯著的特點，簡要概括為為以下三個方面：（1）功能集成化和工藝復合化（2）數控加工的應用范圍廣（3）良好的經濟效益。

我國在數控系統、數控主機、伺服驅動等技術的基礎上，對其中大部分技術，我國充分進行了商品化開發，同時建立了一批生產能力強的生產廠，如華中數控、航天數控等，建立了一支數控研究和應用的人才隊伍。但是，對于高端數控技術的研究開發，尤其是在產業化方面，我國的技術水平發展現狀還遠不能滿足實際需求，相對國外仍有較大差距。

2數控技術的發展趨勢

隨著計算機、控制理論等領域技術的成熟，為數控技術向高速、高精度、復合化、智能化及網絡化奠定了基礎。

2.1高速高精度

高速高精加工技術可顯著地提高生產效率，改善產品的質量，縮短生產周期和提高企業競爭力，是企業爭相發展的關鍵技術。提高數控設備的加工精度有多種方法，除了可以通過機械方面提高設備的制造和裝配精度來達到以外，還可通過減小數控系統的控制誤差和采用補償技術來實現[2]。

2.2復合化

數控技術的一個重要發展方向是復合加工。復合化加工降低了加工的整體費用和設備的維修保養費用，使效率和精度得到提高。復合化加工的含義包括兩方面；一是工序和工藝的集成；二是指工藝的成套。復合化加工的理念越來越得到認可，復合化加工設備的發展也呈現多樣化的發展態勢。

2.3智能化、網絡化

面對人工智能技術持續發展的現狀和生產柔性化、自動化的實際需求，數控技術的智能化程度也不斷提高，數控系統要具備以下功能：一、學習功能；二、自適應控制功能；三、故障診斷功能；四、自動識別和自動優化調整參數功能。

同時，網絡化的發展也對柔性自動化技術的發展起到了推動作用。網絡化的主旨是指數控系統與其它控外部制系統進行網絡連接和控制，面向生產現場和企業內部的局域網，再以因特網為渠道，通向企業的外部[3]。通過數控技術的網絡化，系統可滿足對信息集成的需求，這也是實現其他新技術的基礎。

3 自動化概述

自動化技術是一門綜合性技術，它涉及了計算機、制造、控制和電子等多學科知識。通過利用設備集成和信息集成的方式，能達到從規劃設計到生產制造，最后到管理銷售等各階段的自動化控制[4]。作為一項面向整個工業領域的重要技術，自動化是連接傳統與現代工業的橋梁。作為現代化工業建立與發展的關鍵支撐技術，自動化技術與國民經濟的發展和人們生活水平的提高息息相關。它把現代管理技術和信息技術轉化為現實生產力，它的地位的重要性顯露無疑。

改革開放以來，我國工業化水平日新月異，關鍵之一就是自動化技術的興起。自動化在我國的應用越來越廣泛，取得的成績也十分顯著，一些產業已經實現了無人作業，節省人力的同時使效率和質量得到了改善，為我國經濟的進一步發展做出了重要的貢獻。同時，我國自動化與世界先進水平之間的差距也是不容忽視的。實際上，我國的自動化水平還處于初級階段，比較薄弱，在利用自動化技術對傳統產業進行改造和升級上還處于起步階段。

4 自動化發展趨勢

隨著自動化的逐步發展，市場對自動化的要求也越來越高，未來自動化必將沿著高效、安全、數字化和智能化的方向繼續優化以展現出更大的優勢。

自動化的應用使生產更加高效，這也是未來自動化發展的必由之路。同時，在計算機技術、網絡技術與現代管理科學相互滲透相互影響的共同作用下，數字化應用也會日益突出[5]。近年來，工業系統正在由最初的原來的能量驅動型變化為信息驅動型，這種轉變對系統提出了新的要求，系統既要表現出一定的柔性，還要體現出一定的智能，能自主處理復雜信息。信息化技術推動自動化，自動化技術相互滲透和進行互補，自動化系統更加注重功能集成和信息安全。

5 結語

數控技術和自動化綜合利用了計算機、電子、控制、信息處理和科學管理等領域知識，因而高效和高精度是其突出特點。隨著數控技術和自動化的發展，隨著現代科學技術的推廣應用，傳統工業發生了翻天覆地的變化。企業通過采用數控技術，提高生產自動化水平，提高市場競爭力。國民經濟飛速發展，人們生活得到改善。未來，數控技術將朝著高效高精度、復合化加工和智能化的方向發展，自動化技術將沿著高效、安全、數字化和智能化的方向前進，通過提高生產效率和提高產品質量，使工業發展邁上更高的臺階。

參考文獻：

[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報：自然科學版，2008， 23（5）： 119-120.

[2]郭聚東，李蘭.數控技術的發展趨勢[J].輕工機械，2005（3）：70-72.

[3]胡俊，王宇晗.數控技術的現狀和發展趨勢[J].機械工程師，2000（3）：5-7.

[4]Moore S F， Byrd T E.Integrated automation development system and method： U.S. Patent 5，528，503[P]. 1996-6-18.

第2篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：機械制造；數控自動化；工業生產

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.23.132

數控技術，顧名思義，就是指集文字、符號以及數字于一身的特殊符合運用到機械制造中，從而達到相應目標的一種科學技術。其中，在機械制造中，數控自動化技術可以連接計算機與其它方面的運用，為我國機械制造的發展提供源源不竭的動力，實現機械制造的可持續發展。

1 淺析數控自動化技術在機械制造中的運用

1.1 在工藝生產中的運用

在當前的工業生產中，現代化已經成為了不要標準，那么，生產安全問題成為了現代化工業生產中需要考慮的首要問題。將數控自動化技術運用到工業生產中，可以達到減少安全事故發生的目的。數控自動化技術在工業生產中的運用主要體現在自動化操作上。所謂的自動化操作，是指以計算機為主要工具，加上執行機構、控制單元等，組建成一個自動化的操作系統，以滿足流水線作業的需要，另外，在一些對人體產生危害的工作中，也可以利用數控自動化技術，來勝任人類無法完成的工作，從而實現信息化的操作，大大提高生產效率，從而達到提高生產的終極目標。

1.2 在汽車制造中的運用

隨著經濟的發展與社會的進步，汽車已經逐漸成為人們出行的主流交通工具，市場對于汽車的需求越來越大，面對巨大的市場需求，只有不斷提高汽車制造的效率，才能滿足市場需求。對此，數控自動化技術在汽車制造行業里的運用，成為當前數控自動化技術與機械制造相融合的典型代表。汽車零部件的生產需要數控自動化技術來完成，一方面，汽車零部件的大量生產單單依靠人工是不能實現的，另一方面，汽車零部件的組裝需要數控自動化技術來實現。在當前激烈的市場競爭中，只有充分利用數控自動化技術，才能不斷提高綜合競爭力，實現企業的可持續發展。

1.3 在煤礦機械中的運用

縱觀當前的煤礦開采，許多機械設備已經出現了老化趨勢，且煤礦機械的種類非常多，而發揮的效用并不大，主要還是依靠人力來進行煤礦的開采。不僅大量浪費了人力、物力與財力，還不能達到煤礦開采數量的標準。基于此，加強數控自動化技術在煤礦機械中的運用，可以一定程度上完善煤礦生產體系，降低煤礦開采的成本，進一步提高煤礦開采的經濟效益，實現雙贏局面。煤礦機械中，最主要的工作是切割，數控自動化技術的運用，能夠彌補煤炭切割機械的不足，降低了用人成本，保證生產過程中的安全性，避免了問題的產生，為實現煤礦開采機械化奠定堅實的基礎。

2 如何進一步提高數控自動化技術在機械制造中的水平

2.1 引進先進技術

與國外發達國家相比，我國數控自動化技術在各個領域中的運用還存在著很多問題。對此，我們必須高度重視數控自動化技術在機械制造中的運用，全面提高科學意識，擺正態度，發現現代機械制造中存在的問題，從而提出較好的解決措施，以縮短與發達國家之間的差距。首先，要加大數控自動化技術的資金投入，引進國外先進技術，在我國國情的基礎上研發出更適合我國社會主義現代化建設的數控自動化技術；其次，加強數控自動化技術在機械制造中的運用。要有大局觀意識，全面清楚的認識到當前我國機械制造的現狀，大力學習西方先進技術，培養超越意識，從根本上提高我國數控自動化技術的能力與水平。

2.2 擴大數控自動化技術的運用范圍

當前，數控自動化技術主要在那些大型的機械制造行業中得到運用，但是并未普及開來。數控自動化技術是一種基于現代互聯網技術發展起來的新型技術，其運用要求較高，且前期資金投入成本大，加上對于自動化數控技術的運用沒有深刻的認識，一些企業對于引進數控自動化技術的前景并不看好，一定程度上增加了數控自動化技術廣泛運用的難度。對此，相關部門要充分認識到問題的關鍵所在，全面調整產業結構優化升級，增加數控自動化技術的運用范圍，達到提高產能的根本目標。只有這樣，才能為推進現代化的發展貢獻力量，最終為實現經濟的可持續發展夯實基礎。

2.3 培養人才

數控自動化技術的普及依靠相關人才來推動，因此，要大力培養數控自動化技術的相關人才，制定相應的培訓與考核機制，加強從業人員對數控自動化技術的認識，從而推動技術的更新換代，更好的滿足現代化建設的需要。另外，還需要加強關于數控專業的教育投入力度，為數控自動化技術的推進提供源源不斷的人才，依托教育，才能真正培養出數控自動化技術的專業人才。

3 結語

綜上所述，數控自動化技術在機械制造業中的運用是實現現代化建設的關鍵環節，對此，要加強人才的培養、引進國外先進技術以及擴大其運用范圍，才能不斷提高數控自動化技術在機械制造中的水平。

參考文獻

[1]黃天杰.試論數控自動化技術在機械制造中的應用[J].科技展望，2016，（06）：53.

第3篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：材料成型及控制；自動化技術；應用

目前，材料成型機控制技術受到了各國的高度重視，由于其自身具備的獨特優點，對于基礎的安全穩定性有著重要的影響，常常被應用于船舶建造以及建筑工程項目建設中，擁有非常好的發展前景。而自動化技術在材料成型及控制技術中的應用，使得越來越多的企業生產逐漸向自動化轉型，減少了不必要的人力和資金的投入，大大提高了生產效率，為企業帶來可觀的經濟效益。因此，本文就以材料成型及控制與自動化技術為重點，對自動化技術在材料成型及控制技術中的應用進行分析，總結出一些自身的看法與建議，僅供參考。

1 材料成型及控制的現狀及發展前景

我國目前的材料成型及控制技術水平仍處于滯后階段，研發的空間還很大，還需要進一步優化材料成型及控制技術。一般情況下，由于材料成型及控制是一個比較復雜的過程，具備耗時長、能源消耗量大、操作起來比較困難的特點，從很大程度上會對自然環境造成了一定的污染。因此，這一問題也是目前我國材料成型機控制技術所面臨的巨大挑戰。然而，隨著自動技術在材料成型及控制技術中的應用，為材料成型及控制技術提供了有效的發展平臺，使現代材料成型及控制中實現了自動化，通過利用計算機技術，加快了材料成型的時間，徹底解決了耗時的問題，還能大大減少能源的過度浪費，從而提高了材料成型的生產效率。與此同時，產品的生產過程會變得更加的節能環保，這也促使材料成型及控制技術逐漸向低碳、綠色的方向而轉型。因此，我們可以看出，材料成型及控制的發展前景是無法估測的，勢必會成為日后市場發展中的主力軍。

2 自動化技術在材料成型及控制技術中的應用

通常情況下，材料成型及控制技術主要由鑄造技術、焊接技術以及鍛壓技術三部分所組成。因此，本文就具體歸納了自動化技術在這三個技術中的應用：

2.1 自動化技術在鑄造技術中的應用

首先，我們先詳細介紹一下自動化技術在鑄造技術中的應用，所謂的鑄造技術是指能夠將液態的金屬通過鑄造過程，使其逐漸凝固成型的一種技術，這種技術對于材料成型及控制以及鑄件的完整性、平滑度有著很高的要求。然而，對于鑄件的尺寸、材質以及形狀并不中重視。其實，很早以前，我國古代就應經存在鑄造技術了，人們將一些成型的金屬物質放入到高溫容器內，使其融化成液態形狀，通過利用鑄造技術將融化后的液態金屬注入到鑄模中，直到液態金屬徹底冷卻成型夠，就會顯現出不同的物品。然而。由于當時受到各方面條件因素的制約，鑄造技術尚不成熟，使得我國鑄造技術并沒有取得較大的提升。然而，隨著社會體制的不斷變化，科學技術發展腳步越來越快，鑄造技術中也逐漸融合了更多先進的自動化技術，使得鑄造行業逐步實現了自動化的發展目標。目前我國很多大型的鑄造工程都實施了自動化控制管理，打破以往傳統的人工鑄造工藝，從而不斷加強和提高我國鑄造技術的快速發展。

2.2 自動化技術在焊接技術中的應用

焊接技術就是通過加壓、加熱的辦法使得熱塑性材料多個表面連接成一個整體的技術手段。焊接技術是為了滿足工業生產的需要而產生的。傳統的焊接技術主要包括熔焊、固相焊以及釬焊這三種。現代隨著技術的不斷進步，焊接技術的概念已經不僅僅停留在材料連接上了。新的焊接技術已經發展到了生物組織連接、高分子材料連接等領域。焊接技術的自動化是焊接技術發展的必然趨勢。近年來隨著計算機技術以及自動化技術的不斷發展，焊接技術在一定程度上已經實現了自動化。比如在焊接的控制過程中加入自動化裝置可以實現對于機械設備的自行檢測，調節還有加工。焊接技術實現自動化是以微波機控電源為基礎的，并在原來焊接機器人的基礎上加入了柔性焊接，最終建成了集成化的系統。焊接技術的自動化在很大程度上降低了勞動力的投入力度，增加了工作效率，為企業創造了可觀的經濟效益。

在焊接設備中發展應用微機自動化控制技術，如數控焊接電源、智能焊機、全自動專用焊機和柔性焊接機器人工作站。微機控制系統在各種自動焊接與切割設備中的作用不僅是控制各項焊接參數，而且必須能夠自動協調成套焊接設備各組成部分的動作，實現無人操作，即實現焊接生產數控化、自動化與智能化。微機控制焊接電源已成為自動化專用焊機的主體和智能焊接設備的基礎。如微機控制的晶閘管弧焊電源、晶體管弧焊電源、逆變弧焊電源、多功能弧焊電源、脈沖弧焊電源等。微機控制的IGBT式逆變焊接電源，是實現智能化控制的理想設備。數控式的專用焊機大多為自動TIG焊機、自動TIG焊接機床等。在焊接生產中經常需要根據焊件特點設計與制造自動化的焊接工藝裝備，如焊接機床、焊接中心、焊接生產線等自制的成套焊接設備，大多可采用通用的焊接電源，并由一個可編程的微機控制系統將其統一協調成一個整體。

2.3 自動化技術在鍛壓技術上的應用

鍛壓技術是實現材料的塑性成形以及控制的過程。鍛壓成型的好壞受材料自身性質以及外部作用力的影響。鍛壓技術主要應用在產品的大批量生產過程中。

鍛壓過程主要是通過鍛壓工具對材料施加一定的壓力實現的。以前的鍛壓設備比較落后，自動化程度地。隨著機械、檢測以及電子等技術在鍛壓技術中的應用，鍛壓技術逐步地實現了自動化、智能化。新的鍛壓機械不僅可以實現自動換模，而且生產的產品的精確度也提高了，相應的機械的噪聲也降低了很多。

結束語

綜上所述，可以得知，自動化技術已經逐漸滲入到各行各業中，并未企業的生存和發展發揮著重要的作用，而自動化技術在材料成型及控制技術的應用，間接加快了材料成型及控制的發展步伐，使得企業生產過程變得更加環保節能，對自然環境起到了有效的保護。通過自動化技術在鑄造技術、焊接技術以及鍛壓技術中的應用，我們可以大致看出，任何形式的材料成型及控制過程都離不開自動化技術，這三項技術只有加強做好自動化工作，才能促進自身的發展與進步。因此，企業要加大對自動化技術的應用，早日實現企業生產自動化的目標，增強企業整體的綜合實力。

參考文獻

[1]涂晶.淺談自動化技術的應用.科海故事博覽[J].科技探索，2013（6）.

第4篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：伺服驅動技術，直線電機，可編程計算機控制器，運動控制

一、引言

信息時代的高新技術流向傳統產業，引起后者的深刻變革。作為傳統產業之一的機械工業，在這場新技術革命沖擊下，產品結構和生產系統結構都發生了質的躍變，微電子技術、微計算機技術的高速發展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結合，促使機械工業開始了一場大規模的機電一體化技術革命。

隨著計算機技術、電子電力技術和傳感器技術的發展，各先進國家的機電一體化產品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業機器人、智能機器人等許多門類產品每年都有新的進展。機電一體化技術已越來越受到各方面的關注，它在改善人民生活、提高工作效率、節約能源、降低材料消耗、增強企業競爭力等方面起著極大的作用。

在機電一體化技術迅速發展的同時，運動控制技術作為其關鍵組成部分，也得到前所未有的大發展，國內外各個廠家相繼推出運動控制的新技術、新產品。本文主要介紹了全閉環交流伺服驅動技術（FullClosedACServo）、直線電機驅動技術（LinearMotorDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術。

二、全閉環交流伺服驅動技術

在一些定位精度或動態響應要求比較高的機電一體化產品中，交流伺服系統的應用越來越廣泛，其中數字式交流伺服系統更符合數字化控制模式的潮流，而且調試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統的驅動器采用了先進的數字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣，在驅動器和電機之間構成位置和速度的閉環控制系統，并充分發揮DSP的高速運算能力，自動完成整個伺服系統的增益調節，甚至可以跟蹤負載變化，實時調節系統增益；有的驅動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設備的機械共振點，并通過陷波濾波方式消除機械共振。

一般情況下，這種數字式交流伺服系統大多工作在半閉環的控制方式，即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環，也作位置環。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度，應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實現全閉環控制。比較傳統的全閉環控制方法是：伺服系統只接受速度指令，完成速度環的控制，位置環的控制由上位控制器來完成（大多數全閉環的機床數控系統就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統的推廣。目前，國外已出現了一種更完善、可以實現更高精度的全閉環數字式伺服系統，使得高精度自動化設備的實現更為容易。

該系統克服了上述半閉環控制系統的缺陷，伺服驅動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉編碼器等)，作為位置環，而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環。這樣伺服系統就可以消除機械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補償機械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實現真正的全閉環位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環控制均由伺服驅動器來完成，無需增加上位控制器的負擔，因而越來越多的行業在其自動化設備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統。

三、直線電機驅動技術

直線電機在機床進給伺服系統中的應用，近幾年來已在世界機床行業得到重視，并在西歐工業發達地區掀起"直線電機熱"。

在機床進給系統中，采用直線電動機直接驅動與原旋轉電機傳動的最大區別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環節，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉電機驅動方式無法達到的性能指標和優點。

1.高速響應由于系統中直接取消了一些響應時間常數較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。

2.精度直線驅動系統取消了由于絲杠等機械機構產生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。

3.動剛度高由于"直接驅動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現象，同時也提高了其傳動剛度。

4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅動中，要滿足其超高速切削的最大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性，使其加減速過程大大縮短。以實現起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停。可獲得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯直線電機，就可以無限延長其行程長度。

6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。

7.效率高由于無中間傳動環節，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。

直線傳動電機的發展也越來越快，在運動控制行業中倍受重視。在國外工業運動控制相對發達的國家已開始推廣使用相應的產品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數字伺服放大器構成一種典型的直線永磁伺服系統，它能提供很高的動態響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動；德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產品中應用直線電機。

四、可編程計算機控制器技術

自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogical Controller，PLC）問世以來，PLC控制技術已走過了30年的發展歷程，尤其是隨著近代計算機技術和微電子技術的發展，它已在軟硬件技術方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機控制器（PCC）就是代表這一發展趨勢的新一代可編程控制器。

與傳統的PLC相比較，PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統和多樣化的應用軟件的設計。傳統的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小，這一結果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務機制構筑其應用軟件的運行平臺，這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關，而是由操作系統的循環周期決定。由此，它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區別開來，滿足了實時控制的要求。當然，這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求，任意修改。

基于這樣的操作系統，PCC的應用程序由多任務模塊構成，給工程項目應用軟件的開發帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求，如運動控制、數據采集、報警、PID調節運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務），這些模塊既獨立運行，數據間又保持一定的相互關聯，這些模塊經過分步驟的獨立編制和調試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務操作系統的調度管理下并行運行，共同實現項目的控制要求。

PCC在工業控制中強大的功能優勢，體現了可編程控制器與工業控制計算機及DCS（分布式工業控制系統）技術互相融合的發展潮流，雖然這還是一項較為年輕的技術，但在其越來越多的應用領域中，它正日益顯示出不可低估的發展潛力。

五、運動控制卡

運動控制卡是一種基于工業PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現主要是因為：（1）為了滿足新型數控系統的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業設備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統等）、智能醫療裝置等設備的自動化控制系統研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業現場的廣泛應用，也促使配備相應的控制卡以充分發揮PC機的強大功能。

運動控制卡通常采用專業運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構成主從式控制結構：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統的實時監控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統狀態的顯示、運動軌跡規劃、控制指令的發送、外部信號的監控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數庫供用戶在DOS或Windows系統平臺下自行開發、構造所需的控制系統。因而這種結構開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業中設備自動化的各個領域。

這種運動控制模式在國外自動化設備的控制系統中比較流行，運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業，具有代表性的產品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內相應的產品也已出現，如成都步進機電有限公司的DMC300系列卡已成功地應用于數控打孔機、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設備上。

第5篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：機械加工；自動化控制；防護措施

自從我國進入快速發展的軌道，機械加工行業可以說就成為了我國必不可少的基礎產業。機械加工行業在發展的同時，也必然推動著與其有聯系的產業共同發展。由此，筆者認為深入研究機械加工工藝中的自動化控制技術是很有必要的。

1.機械加工自動化技術發展的簡述

目前，機械加工工藝中自動化控制技術處于核心位置，且是機械加工的主導。自動化控制技術改革了傳統的機械加工的生產方式，令其機械加工興業快速的發展。增強企業綜合的競爭力在于應用自動化控制技術。與發達國家相比我國的機械自動化控制技術還算是落后的，主要是自動化管理方式的滯后，有些工藝硬件做的還不夠完善。想真正發展機械加工行業要做到不斷更新自動控制技術，促進發展機械加工工藝快速平穩。機械加工工藝的核心加工過程是自動控制技術，且還是機械加工的主要控制。自動控制技術變革了傳統的生產加工方式，促使機械加工工業快速的發展。自動控制技術的運用提升了企業的相互的競爭力。與發達國家相比我國的機械自動化控制技術還算是落后的，主要體現在有關設備和技術，比如說欠缺背后的自動化管理方式。因而，想要真正發展機械加工行業，就應該不斷更新化自動控制技術，促進中國的機械加工技術的發展迅速和平穩。

2.機械加工工藝的生產特性

2.1工種種類眾多

種類眾多的機械的加工，工人的工作要求也是不一樣的，因此就有不相同的工種。機械加工可分為磨工、銑工、車工、鍛工等等。所以機械加工的種類就不同，這就造成了不一樣的危險水平，在機械加工流程中面對的都是不一樣的風險。由于企業發展對機械加工提出了極高的要求，因而在機械加工流程中有很多創新的方法被使用。

2.2加工范圍的遍及

可以從形狀和材料來說機械加工的范圍。關于機械加工形態，因為企業的不斷發展，如今已經不僅僅是滿足塊狀、條狀等根本形狀的加工了，甚至延伸出來很多不規則的形態了。對于機械加工原料，由于科學技術的發展，研發出來了很多的新型材料，排除袖長的合金材料與金屬材料以外，正在向創新型材料發展。創新型材料的應用使機械加工的范圍更加豐富了。

3.在機械加工中運用自動化控制技術

越來越多的自動化控制技術應用到了機械加工中，完整的機械自動化控制系統包含工廠計劃、設備制造、信息管理以及物料傳輸調整制度等有關組成構造。機械加工的重點是機械加工設備，加工設備主要包含數控中心機床和有關控制系統，這些都是機械加工設備的主導。一下是信息管理系統的重要的三方面內容：①信息管理系統就是將就是計算機構建一套完好的數據庫，通過數據庫控制機械加工過程。②在機械加工流程里，為了對機械加工速度以及加工質量掌握，需要建立制造信息系統。這個系統的建立可以更好對機械加工過程中判斷和預測。③物料傳輸系統是把機械加工所需要的材料運送到機械加工設備。物料傳輸系統主要包括了傳送設備，倉儲設備和搬運設備等。

4.自動化機械加工中危險因素及控制措施

4.1削切過程中采取有效防護

在機械加工完成后難免會出現很多的切屑，在清理切屑之時避免不了的需要人工。而在進行人工去除切屑時要特別注意使用斷屑器把帶狀切屑處理成為節狀，或者使用斷屑槽把帶狀的切屑給折斷，這會避免很多以后的麻煩。而且在進行人工去除切屑時一定要做好防護工作，防止有可能出現飛濺的切屑導致工人受傷，對工人出現傷害。

4.2銑工操作過程中采取有效防護

在機械加工工藝中，銑工操作中很容易產生錯誤，因此企業必須要重視銑工防護這一項工作。通常來說銑工出現問題主要是體現出這三方面的原因：①員工在工作的過程之中并沒使用任何相關的防護措施，從而導致了機械加工過程中發生了意外事件。②管理模式不正確、操作流程失誤，從而導致了機械加工過程中發生了意外事件。③使用機械不當，從而導致了機械加工過程中發生了意外事件。這與工人技術有著很大的關系，需要相關的培訓來加強員工的整體素質。既可以保證工人的安全也可以保證器械的使用。

5.自動化控制在機械加工中的發展趨勢

通過以上的敘述，不難看出機械加工行業發展可以推動很多相關技術的進步，而未來的經濟發展中機械加工中自動化控制技術扮演者重要的角色。機械自動化控制技術發展的越來越廣泛，其發展的也會更全面涉及的領域越來越多。自動化機械設備的研發可以更好為企業的生產效率提高，所以企業在運用這一技術時就應該知道，充分利用自動化技術為企業未來的發展是不可限量的。并且企業員工都要團結、進取努力達到預期的效果。自動化控制技術在機械加工行業應用之后，對于我們國家的經濟發展，提高于人民生活質量都有很大作用，而且我的的綜合國力也會因為企業的發展得到一定的提升。

6.結語

綜上所述，不難看出機械加工工藝發展不僅可以幫助我國的經濟進步，還可以對機械整個行業發展起到至關重要的作用，從而可以對我國的工業發展起到幫助。而對于企業而言，自動化控制技術是需要長期運行的技術。機械自動化改革的過程之中，離不開企業員工的積極性，通過員工自身優勢努力研發積極配合。也可以向外國的企業借鑒自動化控制技術，選擇合適中國企業自身的技術進行吸收、改造，融合成自己的產品技術。努力提升我國的自動化控制技術，增強我國機械自動化設備的性能，從而提升我國的綜合國力。

作者:金鐸 喬漢奇 趙相杰 單位:沈陽理工大學

參考文獻：

[1]周春燁.工程建設用機械設備加工制造工藝及變速系統電液力控制技術的應用[J].現代制造技術與裝備,2015,06:127-129.

[2]曹連民,孫云魯,龐斌,韓松松,劉冰.液壓支架制造工藝技術研究[J].煤炭科學技術,2016,04:83-88.

[3]徐雪林.機械加工工藝中的自動化控制探討[J].現代工業經濟和信息化,2016,05:33-35.

[4]鄭黎明.發動機連桿裂解加工關鍵技術研究與裝備開發[D].吉林大學,2012.

[5]張清東,孫彥廣,尹忠俊,秦勤,曹建國,劉國勇,陽建宏,閆曉強,蘇蘭海.冶金機械及自動化分學科發展[A]..2008-2009冶金工程技術學科發展報告[C].:,2009:32.

[6]張士宏.塑性加工技術的科學化與中國塑性加工技術的發展[J].世界科技研究與發展,2001,05:5-11.

第6篇：數控自動化技術范文

【關鍵詞】儀表控制；技術

中圖分類號：TN830文獻標識碼： A

一、前言

隨著社會科學技術的快速發展，儀表控制系統技術也在不斷的完善，為人們的生活帶來了很多的便捷，但是也存在一些問題讓人們思考，解決問題是刻不容緩的，更能促使社會穩定的不斷的發展。

二、自動化儀表控制系統概述

自動化儀表控制系統是一個設備的神經中樞，發揮對設備是否正常運轉進行監測的作用，也可以為調整設備的基本技術參數提供參考。自動化儀表主要是由一些自動化元器件組成的，具備十分完善的自動化功能的一種技術工具。它通常同時具備好幾種功能，比如測量或者記錄、顯示、控制以及自動報警等。自動化儀表通常包括：流量、壓力、溫度等各種儀表、校驗儀表的壓力、熱工、標準等各種校驗儀表、還有就是數控、流量等儀表普遍用于石化、冶金、電力、科學研究以及國防等領域的自動化控制。自動化儀表控制系統是工業自動化系統的組成部分之一，自動化儀表發揮了對信息進行轉換的作用，可以將輸入信號轉變為輸出信號。信號能夠根據時間域或者頻率域進行表達，傳輸的信號能夠調制成連續性的模擬量或者是斷斷續續的數字量模式。

三、自動化儀表控制系統技術研究

1、智能化

從工業自動化儀表的發展趨勢看，智能化是其核心部分。所謂智能化表現在其具有多種新功能。在工控方面，過去控制的算法，只能由調節器或DCS 來完成，如今一臺智能化的變送器或者執行器，只要植入PID模塊，就可以與有關的現場儀表在一起實現自主調節，提高了整個系統的可靠性。

2、高精度化

由于工業生產對成品質量的要求日益提高，國家的政策和法令對節能減排也有更高的要求，因此提高測量儀表與控制系統的精度就被提上了議事日程。例如用于貿易交換計量的科氏質量流量計，精度已達到百分之零點零五，部分氣體超聲波流量計的準確度已達到百分之零點五，同時新一代的DCS也以此作為一個重要指標。當前一些新建的大型項目，在招標時，對有關產品的精度已提出明確的要求。這既是一個門檻，也是一種對制造廠商的資源的要求。

3、無線化

現場總線本來是一種非常有前途的技術，理應得到迅速的發展和推廣，但由于國際標準的過多，影響了推廣，例如第一代總線型的現場總線的國際標準已達到10多種，加上第二代的實時工業以太網，其國際標準可能會有20多種，而第三代的總線通信方案又在興起，而且各大跨國公司和有關組織都在制定各自的標準，目前知道的就有HART、ISA的SP100、IEC、還有艾默生、西門子等一些大公司都在制定各自的標準。標準過多，對用戶來講，實在不是一個好兆頭，用戶希望能夠通過努力，制訂出單一的國際的標準。

4、網絡化

現場總線技術采用計算機數字化通信技術，使自動控制系統與現場設備加入工廠信息網絡，成為企業信息網絡底層，可使智能儀表的作用得以充分發揮。隨著工業信息網絡技術的發展，有可能不久將會出現以網絡結構體系為主要特征的新型自動化儀表。

5、開放性

現在的測控儀器越來越多采用以Linux、VxWork等嵌入式操作系統為系統軟件核心和高性能微處理器為硬件系統核心的嵌入式系統技術，未來的儀器儀表和計算機的聯系也將會日趨緊密。Agilent公司表示儀器儀表設備上應當具備計算機的所有接口，使用這樣的儀器儀表設備和操作一臺簡易電腦簡直是如出一轍。通過網絡形成具有特定功能的測控系統，實現了多種智能化現場測控設備的開放式互連系統。

四、自動化儀表控制系統的發展方向

自動化儀表技術也隨著科技的發展而發展，對于儀器儀表有了更高的標準與要求。儀器儀表今后的發展方向是充分運用全新的工作原理以及選擇全新的材料和元件，比如運用超聲波、X 射線、微波、遠紅外線、核磁共振成像以及激光等原理，運用不同的半導體敏感元器件、集成光路與電路、光導纖維等等。其最終目標是使得儀器儀表更加小型化，重量更輕、生產成本不斷降低以及更加有利于使用和維修等。此外，運用微機使得儀器儀表的性能不斷增強，使得儀器儀表的自動化與智能化程度以及處理數據的能力進一步提高。從而實現儀器儀表不但可以供單項使用，并且可以通過標準接口以及數據通道和計算機有效結合，構成不同的測控管理工作的綜合系統。

1、分布式控制系統的發展方向

分布式控制系統為一種全新的計算機控制系統，它是基于集中式控制系統逐步發展與演變出來的。它是主要由一個過程控制級以及過程監控級所構成的利用通信網絡作為其紐帶的系統，將現代計算機技術、現代通信技術、現代圖形顯示技以及現代控制技術即 4C 技術進行綜合，其指導思想是集中操作與分散控制與集中操作、分級管理以及配置靈活等。

2、開放性控制系統的發展方向

當前的測控儀器愈來愈多使用嵌入式的操作系統核心軟件以及性能非常高的微處理的核心硬件系統的嵌入式系統技術，今后的儀器儀表以及計算機之間的相互聯系也會變得更加緊密，安捷倫公司認為儀器儀表等相關設備上都應該具有計算機的全部接口，比如打印接、UBS、局域網網絡等各種接口等，測量的結果也應當利用 UBS 接口保存到移動硬盤等可移動存儲設備中去，使用該設備就像操作一臺計算機一樣，接口齊全的話可以將現場的各種測控儀表或者相關執行器設備連接起來，在過程控制系統的主計算機的支持下，利用網絡形成具備特定功能的測量與控制系統，從而達到了對多種智能化現場測量與控制設備進行開放式的相互連接。

3、網絡化控制系統的發展方向

現場總線技術通過數字化的通信技術，從而使得自動控制系統和現場的相關設備連接到企業的信息網絡，當作企業信息網絡的底層，可以有效發揮智能儀表的作功能。由于工業信息網絡技術的快速發展，在不久的將來可能會產生以網絡結構體系為主的全新的自動化儀表，也就是 IP 智能現場儀表，比如建立在以嵌入式互聯網為基礎的控制網絡體系結構，其基本的特點是：Ethernet 將貫穿到網絡的每一個層次，從而使得網絡變得更加透明，覆蓋到企業全部的運用范圍從而達到了實質意義上人工辦公和工業自動化辦公的完美融合，所以可以稱之為扁平化的工業信息控制網絡，其優良的互連性以及可擴展性使得該系統成為實質意義上的一種完全開放式的網絡體系結構，從而實現了實質意義上的大統一。

五、關于自動化儀表控制的建議

1、建立產業風險投資機制,鼓勵對產業的風險投資。降低企業稅賦, 尤其是增 值稅 , 使企業能夠 積累較多的 資金用于科技創 新和擴大再生產。允許企業提取上年銷售總額10%用于科技開發,計入當年成本, 并能夠滾動使用。

2、抓住市場導向, 拓寬領域。在優先發展國民經濟支柱產業和重大技術裝備急需的儀器儀表的同時,緊緊圍繞市場需求,拓寬其服務領域,培養新市場,增強 市場的快速反應能力。

3、在產業技術政策方面,支持關鍵共性技術的開發；鼓勵產品出口，尤其鼓勵 高技術含量、高附加值產品出口,與之相應制定鼓勵出口的有關政策;明確制定 有利于民族工業發展的采購政策。

4、積極推進新一代基于現場總線技術的智能儀表的開發和產業化,積極發展特種工況要求的執行器與調節器等系列產品的研發,重視冶金、石化、建材、紡 織、造紙、食品等行業所需的各種專用儀表的開發和生產。

5、大力培養人才, 吸引和使用人才要制定相關的政策給予保證, 扶植和發展 一批生產基地和重點企業,支持一批當前國內需求較大、在經濟建設和科研工作中具有示范作用的建設項目作為發展的依托工程。

六、結束語

綜上所述，就自動化儀表控制系統技術而言，完善的儀表控制系統技術技術給人們的安全帶來的保障，但是還是存在一定的問題，所以，相信在以后的日子中，隨著科學技術人員不斷的努力，會使社會經濟的發展更上一層。

參考文獻

[1]趙群 張翔 謝素珍 自動化儀表與控制系統的現狀與發展趨勢綜述 現代制造技術與裝備 2007年

第7篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：紡織機械；自動化；控制系統

目前，我國紡織品的出口主要為低端產品。雖然我國紡織產品的生產總量已位居世界之首，但國內的紡織設備普遍比較落后，紡織業仍為勞動密集型行業。如何使我國紡織業真正成為世界紡織行業的領頭羊，離不開具有自主知識產權的高效自動化紡織機械設備的支撐。隨著最近貿易保護主義和國外技術的封鎖，我國紡織業的弱點暴露無疑。提高紡織設備的自動化水平，必須走向自主開發高端紡織機械的道路上來。

1. 紡織機械控制系統計算機語言的Web開發

利用Web技術開發紡織機械機電一體化控制系統是當前紡織機械的主流技術。Web技術的開放性使其在自動化控制系統中的應用越來越廣泛，Web技術正逐步取代傳統的開發模式。Web技術開發方法目前較為流行的是B/S體系結構模式。

(1) 構建樹形文本數據庫

采用W3C定制的XML數據交換標準作為應用系統開發的數據描述方法，通過建立樹形模型描述數據文件，針對每一個應用模塊建立相應的樹，包括根(應用本身)、節點（程序、數據）、節點下的子節點(程序、數據所對應的單位)等等。

(2) 數據驅動的開發

W3C提供的DOM規范，是一種能夠訪問和操縱XML文件的方法。它可以使XML成為與應用無關的跨平臺編程語言。在自動化控制系統中采用DOM接口，利用XML和HTML文檔， 提供可靠、可擴展的數據開發引擎。采用microsoft的DOM引擎實現DOM功能，是目前公認相當準確的一個。

(3) 控制系統的查詢語言

數據文件內容的查詢語言，一般采用XQL語言。XQL與SQL相似，但也有區別。由于XML存儲數據方式的不同，XML擁有SQL不能提供的同屬元素索引和綁定數目字段的操作。XQL可以實現一對一或一對多個XML文件的查詢，隨著DOM查詢引擎的不斷完善，DOM將是搜索XML文件的有效方法。

2. 紡織機械自動化控制系統的設計方案

(1) 紡織機械自動化控制系統的軟件設計方案

紡織機械自動化控制系統軟件由PLC主程序和伺服控制器程序兩部分組成，包括通訊發送程序、通訊接受程序、通訊中斷程序、定時中斷程序等。利用軟件實現電機的高頻率倒順運轉，并通過控制電機的位置關系保證紡織產品的質量，同時還需考慮各種生產過程中可能出現的停車和啟動的特殊條件。變頻器主要是通過構件的內部功能模塊完成測取主電機的信號、控制自身變速運轉功能。

(2) 紡織機械自動化控制系統的硬件設計方案

整個控制系統的硬件采用電機數控技術，利用伺服控制器、伺服電機、編碼器組成計算機控制系統，通過PLC協調各驅動部件間的同步運轉，從而將傳動系統簡化到了最低限度，間接消除了因機械原因引起的停車故障，提高了整機運轉的可靠性和工作效率，也使生產效率得到相應的提高。

多電機傳動系統的紡織機械控制系統通過各個邏輯器件之間的串行通訊端口，以及伺服控制器的數字頻率信號的輸入、輸出接口，使各伺服控制器之間利用數頻線逐級相連，從而保證了數據傳輸的精確度和可靠性。多電機傳動控制系統由人機交換界面、PLC模塊、變頻器、伺服控制器和其他輔助器件組成：

控制對象：多電機控制系統中的電機組，通常為為三相異步電動機和交流伺服電機。

a. 主電機采用變頻電機傳動，工作軸上安裝編碼器；

b. 伺服電機控制工作軸完成逆順轉動作；同時，伺服電機所帶編碼器應保證與主電機的同步；

(3) 紡織機械自動化控制系統原理

主電機帶動工作軸，工作軸的主編碼器產生信號，并作為伺服電機的控制信號，伺服控制器接收到信號后，傳輸給伺服電機，伺服電機經編碼器得到反饋信號，形成閉環控制，從而實現紡織機械的自動化運轉。整個紡織機械的工作部件都以鏈接主編碼器的工作軸作為參考，主編碼器的工作信號作為控制其他工作軸的參考信號。伺服控制器、主電機變頻器通過內部總線連接，利用總線傳輸主編碼器的工作信號。整機系統產品的檢測部分由PLC模塊完成，包括安裝的行程開關，光電開關等等。而系統的運行狀況就可以通過人機交換界面的進行顯示，對存在故障的參數進行相應的調整。

圖1. 紡織機械自動化控制系統簡圖

3. 開發紡織機械機電一體化技術的難點

(1) 紡織機械的快速反應技術

設計紡織機械運動構件時，如何做到運動構件的快速反應，是實現紡織業自動化生產的核心技術。如某精梳工藝的錫林最高速度達到500多鉗次/分鐘，即要求分離羅拉和鉗板擺軸的伺服電機能夠滿足每秒超過8.5次的逆順轉次數，錫林軸的回轉保持同步和連續生產的情況下不發熱的技術指標。

(2) 紡織機械的同步運轉技術

保證運動部件快速反應的同時，還需保證運動部件與伺服電機的同步。如精梳機分離羅拉與鉗板擺軸運動規律，要求伺服電機依據編碼器和PLC控制程序按照分離羅拉與鉗板擺軸的運動規律保證主電機同步。精梳機的分離羅拉技術要求是保證每鉗次輸出長度為26.482mm。伺服電機必須滿足與錫林變頻電機同步的要求。

結語

使我國紡織業真正成為世界紡織行業的領頭羊，還有很多的路要走。由于國內企業使用的控制系統主要為西門子產品，且由西門子產品進行二次開發的紡織機電一體化產品也取得了一定成果。

參考文獻：

第8篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：傳感器；自動控制系統；應用特性

中圖分類號： TP212 文獻標識碼： A

前言

在自動化控制系統中，會使用到大量的傳感器，這些傳感器就像是監測監控系統的“眼睛”和“耳朵”，如何使“眼睛”和“耳朵”看得更清楚、聽得更明白，將目標對象分辨得更清晰，就需要對傳感器資源進行管理。因此，建立一套傳感器自動管理系統可大大提高信息融合系統的效能。為了實現傳感器管理的目的，傳感器管理的首要目標是有效地指導可利用的傳感器資源來收集相關信息，以便有效地完成某項任務。

一、傳感器的研究現狀

傳感器技術作為機電一體化系統中的關鍵技術,它是實現系統自動調節、自動控制的關鍵環節,該項技術水平的高低程度將直接影響到系統的功能,傳感器技術水平越高,系統的自動化程度也就相應越高,反之則越低。隨著科學技術的高速發展,我國生產行業的自動化高度集中,大大提高了人們的生活質量。目前,以傳感器為核心的現代化控制與監測系統已經廣泛應用到各個領域中。根據目前傳感器技術的發展現狀來分析,傳感器網絡在未來發展中有著廣闊的應用前景。傳感器分類較多,潛在的和已經存在的傳感器已經應用在航天、化工、冶金、醫療衛生、環境監測、機械加工等許多領域中。傳感器監測技術和無線通信技術等都在不斷的更新和完善,在未來生活中,傳感器網絡將遍布在每個角落。傳感器技術的發展,為機電一體化系統的操作和運轉提供了很多有價值的信息,它主要用于監測機電一體化系統的操作對象和作業環境狀態等。在未來發展中,傳感器將逐漸趨向于智能化、微型化和多功能化,將越來越迎合時代的發展趨勢。我國科學技術水平的提高,為傳感器技術的發展提供了有利條件。目前我國微機械加工技術的發展速度越來越快,一些傳統微電子技術和新型加工技術都為新型傳感器的研發提供了良好條件。此外,傳感器技術向著集成化方向發展,集成化傳感器具有可靠性高、體積小、重量輕和穩定性強等的特點,其生產成本較低,易于進行批量生產。現代傳感器的發展基于新技術和新材料之上,研究人員要不斷發現新型材料、研制新型技術,總結新的化學反應和物理現象,為傳感器技術的發展提供有利的保障。

二、傳感器管理的功能

多傳感器信息融合的基本功能跟人類或其他邏輯系統中常見的基本功能很相似。不同傳感器的信息分別具有不同的特征：實時的或者非實時的，模糊的或者確定的，突變的或者緩變的，它們可能互相矛盾或競爭，也可能互相支持或互補。

多傳感器信息融合就是充分利用多個傳感器資源，通過對這些傳感器及其觀測信息的合理調配，把多個傳感器在空間或時間上的冗余或互補信息依據各種準則來進行綜合，以獲得被測對象的一致性全面解釋或描述。信息融合的基本目標是通過對多個數據的綜合，以獲取更確切、更有價值的信息，這是最佳協同作用的結果。對于任何給定的應用，必須定義傳感器管理各項準則并加以量化，以便詳細說明傳感器的最優分配方案。這些準則通常包括一些可量化的參數，如測量范圍、分辨率、目標檢測概率、狀態估計精度、目標更新速率及識別精度等。傳感器控制管理依賴于人工輸入、信息融合以及外部提示或沒有預計到的請求。

為了使上述各項管理內容的目標函數達到最優，需要進行傳感器管理或傳感器分配。一般來說，一組傳感器很難做到監測所有的目標，或達到系統要求的所有性能指標，需要探索一種方案，使得各種相互矛盾的需求之間達到滿意。

三、多傳感器管理

多傳感器管理是指對多個傳感器進行管理。多個傳感器可以是同類傳感器，也可以是異類傳感器。例如在某煤礦主通風機上分別布置三個傳感器：傳感器1為加速度傳感器，裝在主通風機的軸承座上，經積分后取出振動速度信號；傳感器2和傳感器 3為電流互感器，裝在三相交流電機的A相和B相。通過傳感器1來測量軸承的振動狀態，用傳感器 2、3來測量電機電流的變化。根據傳感器測量到的時域信號及頻譜發現，傳感器 2、3 的信號波形比較相似，頻譜接近 ；傳感器1與傳感器 2、3 的信號波形及頻譜相差較大。根據 Matlab 編程計算得到傳感器兩兩之間的冗余度，對三個傳感器進行兩兩比較，如果某兩個傳感器之間的冗余度較大，則說明這兩個傳感器信息的關聯性大。在實際的故障診斷系統中需要布置多個同類或異類的傳感器，則可計算兩兩傳感器之間的冗余度。再給出一個評價冗余度的閾值，便可判斷各傳感器之間信息的冗余程度。對高度冗余的傳感器從數量上進行剔除，對高度互補的傳感器信息進行融合，這樣可以降低信息融合過程的計算量。這是進行各級信息融合之前的準備工作。

四、傳感器管理中的多目標排序問題

傳感器管理器外部命令，傳感器管理主要由三個子模塊組成，即方案生成模塊、方案優化模塊和任務規劃模塊。方案生成模塊根據預先設置的方案給當前監測空問的某個特定目標指定一些傳感器或虛擬傳感器對其進行進一步檢測，以提供該目標的確定信息 ；方案優化模塊按照任務需求優選上述方案，形成最終配對方案 ；任務管理模塊則負責具體的傳感器任務分配。首先要選取 4 個監測區域作為目標監測區域，對這 4 個目標進行排序。影響目標威脅程度的主要因素有 ：目標的類型、最大突出強度、平均突出強度、突出頻率、事故應急能力等。以上幾個因素對目標威脅程度的影響是不同的，分別求出各因素影響目標威脅程度的權系數權系數的取值取決于目標威脅程度的輕重。根據相關文獻，目標的類型可由信息融合評價后給出，事故應急能力可由專家給出，其他幾項因素均和目標密切相關，由記錄數據庫給出。

五、機電自動化控制中傳感器技術的應用

所謂傳感器就是輸出信號為編碼或者傳感器。傳感器具有良好的電磁兼容性能,由于它的數據存儲技術可行性較高,因此模塊參數不會輕易丟失。傳感器具有先進的A/D轉換技術和智能濾波算法,及時是在滿量程的情況下,依然能夠保證輸出碼的穩定。傳感器采用標準的通訊接口,可以直接與計算機連接,也可以與標準的工業控制總線連接,使用較為靈活。傳感器具有自動采集、預處理、存儲及記憶數據的功能,有唯一的標記,方便了作業運行中故障的診斷。

六、傳感器技術在機械加工自動化控制中的應用

在機械加工過程中,進行機器切割的過程中,常常用的傳感器檢測技術,通過傳感器檢測技術的應用,能夠進一步優化生產結構。在機械制造過程中,常常需要對及其動態特性進行準確的測量,要使用傳感器來測量床身、刀架等相關部位的機械阻抗、振動頻率等,利用這些參數來檢驗相關的動態特性。在一些超精細的加工制造過程中,需要控制和在線控制一些零件的尺寸,需要一些具有很強作用的傳感器來提供有關的信息。例如在數控車床中,需要利用光傳感器來監測車刀的具置;車床中液壓系統的油量、使用的油,都需要利用液面傳感器的監測和控制。

結束語

總而言之,自動化控制系統中傳感器技術的應用,大體上解決了信息系統中的傳遞問題,使得信息傳遞更加流暢,能量轉換更加順利。傳感器技術的廣泛應用,有效的將系統中各個部分結合在一起,增強了其完整性和可靠性。隨著時代的發展,對傳感器技術的要求也越來越高,研究人員應當大量總結實踐經驗,不斷開發出新的傳感器,提高傳感器的性能,擴大其使用范圍,使傳感器向著智能化、集成化以及多功能化等方面發展。

參考文獻：

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[2]松井邦彥著,梁瑞林譯,傳感器應用技巧 141 例[M].科學出版社, 2006.1

第9篇：數控自動化技術范文

關鍵詞：PLC技術；電氣設備；自動化系統；應用策略；應用優勢

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

一、PLC技術概念

PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的縮寫，以微處理器為應用基礎，包括功能模塊、CPU、通信模塊等，通過軟件的編程，實現了自動控制技術、互聯網技術、通信技術、計算機技術等的綜合性應用，隨著科學技術的不斷進步，PLC處理速度、運算性能、控制功能等不斷完善，實現了電氣自動化控制體系的健全。在電氣設備工作模塊中，PLC技術實現了現場總線控制系統及集散控制系統的綜合性應用，隨著社會科技技術的不斷進步，PLC技術控制系統不再是一種基層性的系統，其是一種新型的、開放式的全分布式控制系統。

二、PLC技術特點

在PLC控制系統應用過程中，輔助繼電器取代了傳統的機械觸點繼電器，這種繼電器的節點變位時間較小，不需要進行傳統繼電器返回系數的考慮，有利于提升PLC技術的反應速度。綜合來看，該控制系統具備良好的抗干擾性，其整體可靠性強，能夠滿足復雜性工業環境的工作要求。

PLC自動化控制系統具備良好的工作效益，其工作程序比較簡單、靈活，配合人機界面等，通過對直觀化、形象化、簡單化程序的利用，滿足現場操作人員的工作要求。PLC控制系統具備良好的適應性，其配套體系比較齊全，功能非常完善，具備良好的控制效益。

三、PLC技術的應用狀況

1.整體來看，PLC技術具備良好的工業應用優勢，其應用范圍比較廣泛，在現階段電氣自動化控制工作中，PLC技術主要應用在以下幾個方面。PLC中的可編程控制器廣泛應用于數控系統中，相比于以往的數控系統控制模式，其控制方法具備多樣性的特點，這些控制方法存在一定的弊端及局限性，通過對PLC可編程控制器的應用，能夠進行這些弊端的改進，大大優化了工程運作效益，通過對PLC可編程控制器的應用，可以提升設備定位的精確性，具備良好的控制效率。

PLC編程控制器廣泛應用于交通控制系統中，能夠針對信號燈進行有效的自動化控制，實現對交通系統總線的合理性控制，通過對這種技術的應用，有利于提升交通系統的整體運作效率。在交通擁堵時段，能夠發揮其獨特的效能。

隨著科學技術體系的不斷健全，各類智能化監控設備不斷應用，有利于電氣設備自動化管理效率的提升。通過對PLC可編程控制器的應用，可以實現對中央空調的有效性控制。在中央空調控制模塊中，傳統的控制方法有繼電器控制、直接的數字控制，隨著時代的發展，這兩種控制方法的工作弊端日益呈現，為了提升中央空調的運作效益，必須進行PLC技術的應用，提升中央空調的運作效率。有利于提升中央空調的控制效果，有利于提升中央空調的可靠性，使中央空調具備抗干擾的能力，通過對PLC可編程控制器的應用，能夠滿足各行各業的工作需求，這說明PLC技術應用范圍的廣泛性。

2.隨著PLC設備性能體系的不斷健全，其對電氣設備系統自動化控制的穩步開展影響深遠，能夠解決電氣設備運作過程中的各種問題。通過對PLC主控制器的應用，有利于提升計算機的工作效率，實現對計算機系統的整體性控制，有利于取得更高的工業生產效益。

相比于傳統的工業運作模式，通過對PLC技術的應用，能夠減少電氣設備的工作量，實現其整體工作程序的簡化。在工業生產模塊中，PLC技術主要包括兩種模式，分別是模塊式及箱體式，這兩種PLC模式具備一定的差異性，但是其內部構成具備一定的相似性，這兩者的相互協作，實現了PLC技術在電氣設備自動化控制系統中的應用。

3.在箱體式PLC技術應用過程中，CPU板、顯示面板等是其重要的構成元件，通過對CPU性能狀況的分析，可以進行PLC工作程序的合理性分類，做好相關設備型號的確定工作，在PLC規格分類處理過程中，需要根據其功點數進行有效性的類別劃分。在模塊式PLC技術應用過程中，其內存、CPU等是其主要的構成元件，這是兩種不同構造的PLC結構，但是兩者皆屬于開放型結構類別，通過對PLC結構模塊的優化，可以滿足客戶的多樣化需求，根據客戶的實際需要實現業務的擴展及高效化運作，滿足PLC技術的工作要求。

四、PLC技術在電氣設備自動化控制系統中的發展愿景

1.隨著科學技術體系的不斷健全，PLC技術方案不斷得到優化，其實現了網絡技術及計算機數字技術的融合。在電力系統運作過程中，其需要進行集散型控制系統的應用，隨著集散型控制技術的不斷優化及完善，應用集散型控制系統不斷健全，但是從實際工作場景上來看，該系統依舊存在一系列的操作弊端，為了解決這一問題，必須進行PLC技術應用方案的優化，實現電氣設備自動化控制系統的穩定發展，這需要引起相關人員的重視。

通過對PLC技術的應用，可以實現集散型控制系統的健全，實現了其硬件平臺機制的優化，滿足了PLC技術快速發展的要求。在集散型控制系統應用過程中，其主要經歷了3個發展時期，分別為初級發展時期、成熟發展時期、擴展發展時期，隨著控制系統技術的不斷發展，新的控制系統出現，即為現場總線控制系統。

2.整體來看，PLC技術具備良好的電氣工程運作效益，隨著科技水平的不斷提升，PLC技術具備更高的抗干擾能力及應用可靠性，PLC控制系統逐漸實現了系統化、科學化、規范化、多樣化發展，其實現了對原有自動化技術的創新性發展。PLC技術對于工業生產活動影響深遠，可以不借助相關的保護技術進行工作。

隨著社會經濟發展節奏的加快，電氣設備工作環境日益復雜化，為了適應生產環境日益惡化的形勢，必須提升電氣設備自動化技術的電磁抗干擾能力，實現對PLC技術的正確應用，避免出現工業生產過程中的一系列問題，提升系統的計算及運作效率，避免系統運算輸入及輸出環節的錯誤，避免PLC設備的不合理使用，避免出現PLC設備應用失控的問題，實現電氣設備自動化控制效益的提升。

為了適應電氣設備自動化控制系統的工作要求，優化PLC設備的設計環節及應用環節是必要的，提升PLC設備的整體運作效益，實現不同工作機構的協調發展，確保各個部門關系的融洽性。在這個過程中，人是制約電氣設備自動化控制技術的關鍵性因素，為了創造良好的工作效益，必須健全工作人員運作機制，提升工作人員的業務素質及職業素質，提升工作人員的責任意識及安全意識，為電氣設備自動化控制系統的穩定運行創造良好的發展環境，進行各類影響因素的分析，實現PLC控制系統抗干擾性及可靠性的提升。

結語

實踐證明，通過對PLC技術的應用，能夠有效提升電氣設備自動化控制效益，不僅實現了系統性能的提升，而且極大地提升了系統的整體運作可靠性。通過對新型PLC技術方案的應用，有利于優化電氣設備自動化控制系統的炔拷峁梗降低其整體運作成本，實現了整體工作程序的簡化及優化，滿足了現階段市場工業經濟的發展要求，有利推動了電氣設備自動化控制系統的發展。

參考文獻