论文,机械工程导论

关于机械工业自动化技术的一些探讨

摘要：机械工业自动化技术是工业技术改造和进步的主要手段，它综合运用系统科学、认知科学、信息科学、控制科学与工程等理论，形成相应的自动化软硬件及系统，实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗、环境污染和确保安全的目地。然而，长期以来，我国机械工业自动化产业在技术、产品、管理等方面都处于中、低端。把握好机械工业自动化产业发展机遇和方向十分关键。

关键字：自动化、工业控制、机械工程

一、引言：

机械工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制，或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术，微电子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化，并具有可控性及可视性。

机控技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。20世纪80年代初，随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，比较广泛使用的机械工业控制产品有“PLC，变频器，触摸屏，伺服电机，工控机”等。这些产品和技术大力推广了中国的制造业自动化进程，为中国现代化的建设作出了巨大的贡献。

在机械工业自动化领域当今较认可的有两种，一个是基于profibus系统开发的p-net，它通过p-net把管理和控制连起来。第二个是罗克韦尔开发的“通用工业协议的工业网络”。如今人机界面发展越来越广泛，并且日趋人性化和全系列化，如手持式、面板式、台式和pc 机式等。

机械自动化和工业自动化都在发展中，而且彼此都有潜在的联系。作为自动化产业重要的领域，其发展对自动化有着深刻的影响。如何把握好发展机遇和方向是机械工业自动化发展的主要内容之一。

二、机械自动化的应用

2.1在化工生产中的应用

生产过程中，对各个工艺过程的物理量（或工艺变量）有着一定的控制要求。有些工艺变量直接表现生产过程，对产品的数量与质量起着决定性的作用。例如，精馏塔的塔顶或塔釜温度，一般在操作压力不变的情况下必须保持一定，才能得到合格的产品；加热炉出口温度的波动不能超过允许范围，否则将影响后一工段的效果；化学反应器的反应温度必须保持平稳，才能使效率达到指标。有些工艺变量虽不直接地影响产品的质量和数量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。

2.2 机械自动化技术在农业中的应用

机械自动化在农业中的应用主要涉及到农产品的加工储藏和运输等，现阶段人们对农产品的品质和工作的效率越来越重视，这就要依靠机械自动化的高效率和高精度来实现主要包括两类：1 农业机械及装置部分自动化或无人自动控制，装置部分自动化不仅可以提高效率和精度，还可以使驾驶员操作更舒适，而无人自动操作特别是农业机器人操纵，可以实现无人运转，避免工人长时间重复作业，而最终起到节约资源的作用，这一类主要体现在耕作、灌溉、收割等方面（2）精准机械自动化技术在农业中的应用，这一类主要依靠精准技术对农业生产进行控制，一方面包括精确地水果采摘监测乳牛奶头位置遥控挤奶和修建羊毛等，另一方面体现GPS 定位、计算机控制技术、专家系统等，对农业生产做到耕细作，对温室产品智能化控制，降低成本，提高产量，最终高农产品质量。

2.3 机械自动化技术在工程中的应用

工程施工大多是在地形复杂、环境恶劣的条件下进行，此机械自动化具有识别自己位置的能力，这就需要机械安自动识别系统，利用传感器或电磁波等控制；要严格按照规的路线移动，在偏离路线时能够自动复位，且不能与其他机发生碰撞，施工现场是多种机械同时工作，安装了安全管理统的自动化机械具有感知-停止-诱导的功能；其次是能够识沙、石等材料的特性，对作业对象有敏锐的感知，这主要通超声波传感技术来识别，机械自动化在工程中的应用主要现在挖土机、挖掘机、焊接等方面，大大提高了劳动生产率施工质量；最佳机械自动化是实现无人化控制，通过无线电出指令，机械接受信号并执行命令，不仅安全而且节省资源机械互相配合、独立判断，最终达到协调有序、快速安全的工。机械自动化技术在工程上应用越来越广，在今后的工自动化研究中，主要重心主要在：研究高精度具有感知功能传感元件，能自行确定最佳工作路线的自动控制系统，能实深水作业的无人施工技术以及多台施工机械自动控制协作术的研究。

2.4 机械自动化技术在工业方面的应用

2.4.1 机械自动化技术在食品包装方面的应用

民以食为天，随着我国国民经济的发展，人们物质文化活水平得到迅速提升，对食品工业产生了巨大的需求，而食包装业的发展对食品工业起着重大推动作用。食品包装机械自动化主要体现在劳动生产率的提高、自动化装备以及一机多用等方面，目的是实现高精度、高效率和高收益。现代包装机械自动化将包装机械、电子信息、食品检测多方面技术融为一体，实现机电一体自动化，大大提高了包装质量和速度。

2.4.2 机械自动化技术在太阳能开发方面的应用

环境问题和新能源问题是围绕世界的热点问题，现阶段新能源的开发主要体现在太阳能技术的研发方面，太阳能作为可以再生的能源，具备可再生性、丰富性、无污染性等优点，因而受到越来越多的关注和运用。但是，在太阳能的发展过程中，机械设备自动化程度普遍偏低，我国还没有掌握相应的核心技术，因而如何更好．更低成本的利用太阳能，也是现代机械自动化技术面临的挑战之一。太阳能技术主要包括太阳能发电和太阳能光电技术，掌握多晶硅的核心提纯技术和提高机械自动化、智能化水平是发展太阳能的难题，将各个设备连为整体，实现自动化控制，可以降低损耗、节能环保。现阶段机械自动化在太阳能中的应用主要体现在光伏发电、切片设备、全自动丝网印刷等方面。目前我国光伏设备与国际水平还存在一定差距，而PECVD设备和硅片切片技术的自动化都是必须改进的，太阳能光伏发电系统包括光伏电池组件、逆变器、控制器和蓄电池组，这一系统主要涉及到的是信息的智能化、自动化技术，这些都是今后太阳能发展的主要方向。

三、我国机械自动化的未来

我国机械自动化水平不高，因此当前首先要搞好机械自动化技术的引进、消化、吸收和开发工作，加强机械自动化中的基础技术的研究工作和开发建设工作，以及机械制造业的生产工艺现代化、生产过程的基本工序自动化、辅助工序自动化等的研究。争取在机械自动化方面向国际水平靠拢。随着国民经济的发展，机械自动化技术渗透到了我国国民经济各个部门的应用，它带动了科学技术的创新，促进了我国经济的发展，在现今阶段，我国必须立足国情，不但要起点高，首先向世界先进水准看齐，而且要发展各种各样灵活的低成本、收效快的机械自动化技术，并且坚持提高和普及相结合的原则，走中国自己的机械自动化技术发展道路，用于实践、敢于创新，这样才能实现高质量、高效益的机械自动化之路。

随着社会的不断进步和发展，机械自动化是现代先进工业科学的核心技术，不断的去研究和探讨我国机械自动化的发展和战略方向，对我国工业化的发展有着极其深远的现工业控制自动化技术对于传统产业的改造﹑企业素质的提高和国家国力的提高是非常有效的途径。