运动控制技术在机械工业自动化中的应用

运动控制技术在机械工业自动化中的应用

刘华

苏州海卡缔听力技术有限公司 江苏苏州 215000

摘要：经济社会进步，给我国带来一定的发展机遇，尤其在机械工业自动化方面，越来越多的人开始重视运动控制技术的应用，这项工作的有序开展，在促进机械工业自动化的同时，还能强化我国的工业技术水平。基于此，本文主要对运动控制技术和机械工业自动化的相关概述进行说明，探讨运动控制技术在机械工业自动化中的应用，希望对相关人员提供指导，促进我国机械工业自动化进一步发展。

关键词：运动；控制；技术；机械；工业；自动化；应用

前言：现代社会发展视域下，运动控制技术得到很大提升，为了顺应时代发展潮流，进一步推进工业化发展，运动控制技术应运而生，它可以为传统工业提供新的发展机遇，实现新技术与生产的有机结合。在机械工业自动化中，应用运动控制技术，不仅可以增强企业生产效率，还能在日益激烈的市场环境中占据有利位置，提升企业自身竞争力。

1. 运动控制技术和机械工业自动化的相关概述

运动控制技术是建立在工业化自动技术以及数控技术基础上，在不断的发展中演变而来，主要是以“实时管理”的方式，对机械设备相关部件的运行速度以及部件，进行适当控制，让其根据实际的要求和参数进行运动，从而完成既定任务。在早期阶段，运动控制器作为一种专用控制器，能够实现独立运行，完成人机交互和控制等各种功能。对于大多数运动控制器来说，需要结合企业的具体需要进行设计，来完成相应的工作。但是，也存在一定的缺点，就是企业无法将自身的运动控制系统实现重组。

所谓工业自动化，也就是通过一定器械器材，将传统的人力劳动加以代替，从而减少劳动者工作压力的一种形式^[1]。与人自身完全的操作相比较，工业自动化难度有所提升，机械工业自动化实现了传统工作模式的有效转变，有了更大的发展潜力和空间。现阶段，各国开始重视机械工业自动化发展模式，它在某种程度上可以实现机电一体化，使得工业规模随之扩大，既能实现资源的有效利用，还能节省更多的人力和物力资源，提升企业的经济效益和社会效益，使其获得进一步发展。

2.运动控制技术在机械工业自动化中的应用

通常情况下，运动控制技术主要内容包含“运动控制卡”、“直线电机驱动”以及“全闭环交流伺服驱动”等技术，不同技术在机械自动化应用过程中，有着一定的差异性，因此，我们就要重视不同种类运动控制技术的有效应用，为机械工业自动化进一步发展提供重要保障。

2.1运动控制卡技术在机械工业自动化中的有效应用

面对经济社会的稳步前进，在机械自动化应用中，运动控制卡技术得到人们的普遍认可和接受^[2]。在具体的应用过程中，主要是建立在工业PC机基础上，实行的一种单元控制，不受运动控制场所的限制，能够对速度进行有效控制，适应性非常强。在实际应用过程中，最主要的内容就是对于高速DSP的运用，目的是对大多数步进电机进行控制，一般来说，PC机主要任务是对系统的监控工作进行控制，其余细节内容则是利用运动控制卡来实现，因此，运动控制卡与PC机发挥着重要作用，在进行控制时，并非是同时进行，两者的关系为从属控制。除此以外，运动控制卡，还拥有较为丰富的公开函数数据库，以此为支撑，在机械工业自动化应用中有着良好的保障。

2.2全闭环交流伺服驱动技术在机械工业自动化中的有效应用

在机械工业自动化发展过程中，应用数字式交伺服系统，有着一定的优势，不仅可以提升精确度，还能适应社会发展潮流。通常来说，数字式交流伺服系统，重点是利用数字信号处理器，通过半闭环控制方式，对电机轴后端部位实现位置采样，主要对象是光电编码器，在电机与驱动器两者间形成相应的速度与位置闭环控制系统，进而促进系统“增益调节”任务的自动完成。在此过程中，伺服电机上的编码器扮演着重要角色，既可以是位置环，也可以是速度环，对于系统本身而言，主要利用的是半闭环这种控制方式，无论是传动链上的误差，还是间隙，都难以进行补偿和克服。这就需要在最终运动部分，安装相应的光电编码器或者光栅尺，这类元件具有高精度检测特点，能够实现全闭环控制。相对于传统的全闭环控制系统，新型全闭环控制系统其速度环为电机上的编码器反馈，如果在机械运动相关部位安装伺服驱动器，就可以实现直接采样，达到全闭环位置控制功能。

2.3直线电机驱动技术在机械工业自动化中的有效应用

直线电机驱动技术，作为当前应用比较普遍的技术，在机械工业自动化发展中，有着重要的推进作用，实现机电行业的有序发展^[3]。在西欧一些发达国家，工业中经常会使用到数控机床进给系统设计，在设计过程中主要利用直线电机进行驱动，这项技术有着自身的优势和特点，在实际应用过程中，可以将电力直接转化成工作台进给直线运动的动力，这种方式被人们称作“零转动”，将其使用在机械工业自动化中，通过直线电机驱动系统能够将电机工作台机械转动产生的误差大大降低。与此同时，对于机床的转动链条长度，也可以进一步缩短，它不但可以确保机械运转速度，还能将机械运转的刚度和精度加以提升，避免噪音的产生，在机床运转中，直线电机驱动技术得到了广泛地使用，将其应用在企业的生产中，既可以提升生产效率，又能保障加工质量，进一步强化生产性能。

2.4计算机控制技术在机械工业自动化中的有效应用

在我国可编程计算机控制技术有着长久的发展历史，大概经历了30年左右的时间，才转变为较为成熟的一项技术。随着科学技术水平的发展，计算机与微电子技术实现了有机结合，使得新型可编程计算机控制器技术得以产生，与传统的控制器技术相比较，新型可编程序计算机控制技术，不仅能实现多重任务分时，还能促进实时操作，实现应用软件设计的多样化发展，在一定条件下，使得处理速度得到有效提升，满足信号出入通道的现代化和实时性要求。并且根据多任务分时处理的相应平台，对于程序长短问题，不再是运行周期的主控影响因素，而是循环周期，可以将实时性这一要求加以体现。所以，将可编程计算机控制器技术有效应用在机械工业化发展中，能够对行业提供很大的帮助和指导，尤其是工程应用软件的开发和使用，在实时通信和数据采集方面，有着更大的优势，具有高效性同时，还具备独立性^[4]。

结语：综上所述，想要进一步促进运动控制技术在机械工业自动化中的高效应用，相关人员就要具备先进的思想观念，对机械工业自动化和运动控制技术进行准确认识和把握，综合考虑不同方面的影响因素，结合工业实际发展情况，将运动控制相关技术有效运用在机械工业自动化中，为工业生产活动的有序进行创造有利条件，实现社会和谐稳定发展。

参考文献：

[1]周加凤. 机械工业自动化中运动控制技术的运用探究[J]. 新型工业化, 2021, 11(6):2-3.

[2]韩战义. 机械自动化中的运动控制技术应用[J]. 科技创新导报, 2020, (19):3-4.

[3]王鹏云, 邢邦旭. 欧瑞SD-20主伺服驱动器在FANUC数控车床上的应用与探索[J]. 内燃机与配件, 2020(9):3-4.

[4]谷伟. 机械自动控制技术在化工生产中的运用研究[J]. 工程管理, 2021,(2):9-10.