机械设备的组成与机械电气控制的特点

机械设备的组成与机械电气控制的特点

赵伟1 ,周松涛2

1.身份证号码：371581198602130029  2.身份证号码：372502198407180894

摘要：随着科学技术的发展，机电一体化已经成为现代机械设备发展的必然趋势，越来越多的电气自动控制系统被用于机械设备之中，提高了机械设备控制的稳定性及加工精度的同时，有效地简化了机械电气线路与结构。学习并掌握机械设备中的电气控制方法是培养新时代机电工程专业技术人才的重要内容。将机械、电气控制有机结合的机械电气控制及自动化是机械设计、机电一体化及电气控制等相关专业的主干专业课程，通过这一课程的学习能够全面培养学生将机械与电子紧密结合的能力，掌握机电设备控制技术以及PLC程序编制方法等众多知识。

关键词：机械设备；机械电气；特点

引言

工程机械的日常运行以电气动力系统为基础。电气工程的日常维护和安全管理直接影响机械运行，且与工人的安全息息相关。传统企业机器电气系统的日常维护主要通过企业的定期检查保养进行，但从实际应用角度看，存在不能有效提高电气工程质量管理效率的问题。究其原因，很多是管理不善而导致的机械性能变差，因此需要根据实际情况构建完整的维修体系。

1知识点设置合理，科学覆盖了机械电气安全的理论基础

机械能够有效地降低甚至替代人的劳动强度，是现代生产中必不可少的重要设备。只有科学采取系统措施，才能在享受机械带来的便捷、高效的基础上，降低不安全因素的危害。与此同时，广泛应用于社会生产与生活的电能，在造福人类的同时也存在或大或小的危险隐患，因此，在用电时也必须充分考虑安全问题。

全书共分成6个章节，分别涵盖了“机械安全基础知识”“化工机械安全技术”“电气安全基础”“电气防火防爆技术”等众多内容。从知识点的设置来看，编者合理的设置了知识点，在强调实用性、够用性、必需性的原则基础上，把机械安全技术知识与电气安全技术知识充分结合起来，着重讲解那些与实际工作任务关系密切的实用技术。同时，编者设计了“学习目标”“本章小结”等多个辅助模块，帮助引导读者更好地了解掌握各个章节的知识点与学习重点，提高预习、复习的效果。

2机械设备的组成与机械电气控制的特点

包括电气技术、现代检测技术及自动控制理论等众多先进科技成果的综合应用造就了机械电气控制技术，特别是当计算机技术的发展，电子计算机成为推动机械设备电气化的巨大动力源。自20世纪40年代末期以来，数控技术、数控机床与数显装置等得到越来越多的推广与应用，提高了机械电气设备的现代化与自动化。针对机械电气控制的特点，编者展开了相应的分析归纳后，明确指出新时代机械电气控制主要表现出如下几项特点：首先，机械电气控制能够借用各种电气元件实现自动及远距离控制等更多、更灵活的控制功能；第二，机械电气控制设备的制造周期相对较短，维护难度小，可实现更高的经济效益；第三，机械电气控制设备能够直接利用电能开展工作，不会对环境造成较大的污染；第四，机械电子控制装置的结构更为紧凑合理，需要的工作空间及面积都明显更小，操作更为简洁方便。在此基础上，编者用一整个章节介绍了机械设备电气控制的实例，主要包括“C650车床电气控制”“Z3040摇臂钻床的电气控制”“M1432A万能外圆磨床电气控制”等6个实例。以“机械手电气控制电路分析”为例，编者对车间物流自动化的重要装置—机械手和机器人进行了介绍，归纳指出无论自动控制装置多复杂，机械手的控制方式都是分成集中控制和分散控制两类，运动轨迹则是分成连续控制和点位控制两种。国内目前已投入大规模使用的机械手既采用了集中控制也采用了分散控制，但主流与趋势是采用集中控制，点位控制则主要通过连续控制方式实现。

3机械电气控制

3.1思路活跃创新，反映了机械电气设备可靠性设计及安全技术的最新成果

新时代的工业发展离不开机械设备，也离不开机械电气化控制系统。随着工业的迅猛发展，行业对机械设备性能的可靠性与安全性要求不断提高，这使得机电控制系统的可靠性设计及安全技术也受到更多的重视。机械电气设备安全控制体系的设计要涉及到设备、系统及生产环节等众多内容，需要考虑的控制范围比较广泛。这就要求在实施可靠性设计时，充分考虑到各种要素，严格按设计要求进行可行性研究，在保证设备正常运行的同时保证安全性、可靠性。编者的视野开阔、思路活跃，充分思考并引进了机械电气设备可靠性及安全技术的最新成果，提出要做好消防系统设计、照明系统设计以及电力系统接地等工作。与此同时，编者强调必须做好机电设备的雷电、静电防护工作，这两种相对观察者静止的电荷聚集的结果，都极易造成设备或设施的损坏，甚至引发巨大的火灾或爆炸危害。针对静电安全保护，编者指出，可以通过取代易燃介质、降低蒸气混合物的浓度、加入抗静电添加剂、利用中和电荷等方式来进行控制。

3.2引入先进的管理方式

结合我国现代工业生产工程机械设备的专用电气工程维护管理，需要进一步研究加强设备现代化的维护检修管理。同时，要对整个生产过程机械设备的全部电气工程工作进行严格质量监控，确保整个生产过程中机械设备的全部电气性能处于良好的工作状态，达到质量效益最大化。在深入实施电气维修设备管理信息系统的工作过程中，需要建立预测和生产的机器设备故障数据库。当电气工程机器设备可能出现严重故障时，维修管理人员可以将生产机器设备数据与全国电气工程机器设备故障相关技术信息系统进行比对，根据检测系统输入数据前后的故障相关信息内容自动确定机械故障发生位置，最大限度地提高民用电气设备的检修维护管理效率。此外，根据需要对各种生产设备机器和加工设备的各种相关计量参数数据进行详细的计量统计数据分析，以便发现生产设备发生故障的基本规律。还可以通过加强对企业电气设备安全操作技术人员的专业培训，提高企业员工的电气故障风险预防控制意识，及时发现使用电气设备的各种安全隐患。

3.3在设备安全检测中的应用

机械电气自动化可依托PLC实现自动监控与检测，以传感器为控制中心进行数据信息采集，开展数字化、自动化管理。若运行中设备出现故障问题，PLC控制系统可通过自我检测来分析、定位故障位置，第一时间发出警报信号通知管理人员，故障设备通过PLC控制系统自动停转。以煤炭分装器为例，其装置构成十分简单，不同结构发挥着不同的作用，将PLC技术应用于装置电气控制中，可以使装置功能发挥应有作用的基础上，实现对装置运行过程的实时远程监控。以监控中心显示器为载体，对设备运行状态与参数信息进行实时体现，借助远程控制技术来实现设备的远程管理与统一调度，确保机械设备运行不发生故障问题的。PLC技术具备自检功能，故机械设备出现问题时可第一时间进行故障分析检测，以便维修人员及时修复。

结语

作为“普通高等教育‘十二五’规划教材”之一，《机械电气控制及自动化》基础理论扎实丰富的同时，实现了机电一体化知识的有机结合，能够夯实读者的理论基础、拓宽读者的专业能力，可作为本、专科院校机械类、机电类相关专业的教材，也可作为机械加工、设计、机电一体化等专业从业人员的参考用书。

参考文献

［1］陶兆飞，于文.PLC技术在机械电气控制装置中的应用思路探究［J］．电子技术与软件工程，2016，79(05):143.

［2］杨炯.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨［J］．科技创新与应用，2020，311(19):182－183.

[3]魏士丽.工程机械电气系统线束装配与布置原则分析[J].内燃机与配件，2019（3）：243-244.