机械设备的构成及机械电气控制的要点分析

机械设备的构成及机械电气控制的要点分析

李刚

身份证号：371482199202152013

摘要：随着科技的日益发达,特别是计算机的应用,电器系统也将不断更新和完善。本章重点阐述了机械电气系统的概述及其特性。

关键字:机械电子;控制;技术特点;分析

1机械电气控制的定义

所谓的电气控制技术,是指以各种电机为驱动的传动装置和控制系统的工作对象,从而达到制造系统智能化的一门电子控制技术。其中的电气控制系统作为电气控制技术的主体组成部分,它作为实现生产智能化的关键手段,已应用于国民经济行业中的系统之间,并得到了很好的开发和持续地应用。而电气控制则指的是,通过控制设备的压力、流量、速率、通断、连锁、转速等,实现对工艺流程的动作要求。

2电气控制系统的功能

具有监督功能。一个机器安装在施工现场,却无法确定是处在接通还是切断的状态,此时就要求通过电气控制系统实现其监护功能,比如设置视听信号,以实现对设备的电气监测和管理。

有保护作用。设备上的电气设备在工作过程中发生的事故现象在所难免,因为电流过负载所导致的线路短路等现象都是常见故障,此时,电力管理系统就会就需要有一个监测装置针对发生的各种问题进行控制和处理。

具有自动控制功能。这种自动控制功能主要体现了设备出现问题自动断开线路的作用,当设备工作时出现高温或是超大流量出现时,在人操作性不到的状况下就可以手动切换设备,确保线路的通畅和顺利工作。

具有测量能力。照明和音频等视听信号都可以对设备实施监视,从而掌握设备的运行情况,但先要了解设备的集体运行状态,各种仪器检测装置、测试电路中的各种技术参数,比如电压、电流、频率和功耗的高低等,同时也需要依靠最基本的仪器保障完成对设备电气状态的检查任务。

3机械电气控制的发展历程

由于中国经济社会的日趋发展,机械科技水平也有了长足的提高,不管生产工艺还是设备的高端科技,都在不断的发展当中,而机械电器控制系统的发展前景也是蓬勃向上的。它的发展历史可从三方面来剖析:

(1)操作模式的演变。电力监控的操作系统在过去是一种很笨重的机械操作方式,其投入的大量人力物力也是现在所无法单纯掌握的,对电气设备压力的调节、电压的测量及其通断等均需要进行人工操纵,过程繁琐而且操纵复杂,对工作人员的要求也极高。而由于现代科技的蓬勃发展,机械设备电气控制的运用已经走向了数字化的进程中。不但降低了对劳动力的浪费,同时也大大提高了机械设备电气控制的工作效率和产品质量,作业的全程信息化处理也降低了机械设备电气控制工艺的复杂度,简单化作业不但省时省力,并且电力使用也更加方便,降低了浪费。

(2)控制原理的演变。从单纯的有触头硬连接,继电器逻辑控制演变到了智能控制。继电器控制系统在生产工艺设备上的使用是相当普遍的,是最基本的电气控制系统,它一般都是由继电器、接触器、指示灯、短行程控制器等部分所构成,尽管它有着结构简单实用、价格相对低廉、操作简便、便于维修而且抗干扰能力较好的优势,但也存在缺点,主要体现在它的连接形式相对固定,可靠性能很低,在满足复杂和功能多变的控制环境的要求时存在着相当的困难,并且由于它的工作频率很低,接点易于发生断裂,因此安全性也相当低。为克服传统继电器系统的缺点,在20世纪60年代发展起来了一个全新的工业控制系统设备:智能控制器,也就是以微处理器或微计算机系统为中枢的网络化自动控制系统,它具备了高度的安全性和较强的通用程度,而且还可以适合严酷的工业生产自然环境下开展工作,而且,指令系统结构简洁容易使用、程序设计简便易学、便于掌握,而且体积占用空间小、维护工作量较小、与现场的设备连接和配置也便于使用,上述优势使得这个系统逐步地发展壮大,在各个领域不同行业中都获得了普遍的使用。

(3)检测技术的发展趋势。从原来全部的手工控制系统,演变到了现在的全自动智能控制系统。自动智能控制系统大大减少了机械电气控制的工作时间,对器械电气控制提出了更简便可行的管理手段,也大大提高了机械电气控制的质量。

4机械电气控制的特点

由于科学技术的不断进步,现代机械电气控制系统的发展趋势也在不断完善,现代电气控制系统具备了传统机械电气控制的优点及其后期发展中所具有的优点,在隧道施工机械设备的电气控制系统上也具有了这些优点,主要体现在如下几方面:

(1)机械可靠性高。在隧洞工程建设中,机械施工困难相当大,特别是电气控制困难很大,所以对机器的要求特别是对机器的电气控制要求相当高。而机械自动电气控制的高可靠性,又为隧道中施工机器的正常高效运行提供了保证。目前，大多数机械设备采用数控系统和智能系统。设备结构复杂，电气维护困难。此外，在日常生产或重要设施中，大多数机械设备处于长期运行的高负荷状态，这使得机械设备更容易发生故障，日常维护更困难。因此，在日常的电气维修工作中，有必要采用更先进、更科学的方法对设备进行动态实时检测，在最短的时间内找出故障点，节省更多的时间，制定更合理的响应计划。(2)灵活多样能较好。电器操控的灵活多样能是其主要特征之一,灵活多样的运用对机器的正常运行必不可少。隧道起重机的启动时在进行高负载工作过程中,往往需要实现提升重量的快慢调整,这对电机系统的需求也相当高,所以电力监控的操纵灵活性也变得必不可少。通过电力控制线路中的控件灵活有效操纵,便于起重机升降时的快慢变化。

(3)指令简单更易使用。随着PC机控制器的广泛使用,极大改善了指令的可操作性。电子计算机的高速运转,使一些电器元件之间的接触点实现了无触点控制,大大简化了工程作业的重复性。而现代电气控制系统的出现,也彻底改变了以往起重机操控性差的局面,对隧道施工的开展有着很大意义。简单的机械指令作业没有高级技能的需要,易于了解和运用,对工程作业技术人员的实际操作提供了很大的方便。

(4)现场接线和安装的方便性。和以往连接与装配时的麻烦程度比较,现代机械电气设备的现场连接与装配工作越来越趋向简易化,这也是现代电气控制技术不断发展的一种结果。现代电气控制利用了软件逻辑,在装配时进行了合理的理论指导和技术准备,从而减少了现场连接与装配工作的困难。

(5)指通过软件实现的逻辑功能。在隧道开挖中的挖掘机使用尤其反映了这一点,采用程序进行操作,减少了控制电器与线路的使用,而且如果线路中的功能和参数出现变化,软件逻辑控制器不需对功能做出调整就可以保证线路满足所要求的指标。

(6)维修工作难度较小。通过电气控制在机器内安装了故障警报器,机器如果出现了故障就会及时通报给驾驶员,并清楚地提示故障出在了哪里,是何种因素造成的,这也给机器的修理人员开展检修的工作减少了压力,并提供了合理的指导,因而极大地提高了机器维修的效率,进而保障了隧道工程建设的顺利实施。在维修过程中，根据设备类型严格遵守相关维修程序，如临时关闭相关机械设备的运行，确认设备内部故障点，最后进行故障检测和维修。因此，严格遵守相关的维修程序，可以确保在最短的时间内完成设备故障的维修。提高设备维护效率，确保这些设备的正常使用不受影响。

总结

机电系统建设是指按照设计规划制定的基本工艺计划,在技术上逐步全部进行,直到形成试制生产样机所需要所有工艺图纸和文档的工程。系统总体设计包括人机对话系统的详细方案设计、总体布局方案设计、保养与修理措施的方案设计、各生产部门的技术配合、事前准备的未来技术措施方案设计、系统特性与产品操作环境的方案设计等。

参考文献：

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[3]谢学峰.机械电气控制装置中的PLC应用[J].企业导报，2012（16）.