建筑工程中机械自动化重要技术应用要点探析

发表时间:2018/11/7   来源:《防护工程》2018年第18期   作者:黄杰信
[导读] 近年来,随着科学技术的发展,在建筑工程机械当中已经广泛应用机械自动化技术。建筑机械是工程施工过程中最为重要的技术装备

黄杰信
        身份证号码:45010319660104XXXX
        摘要:近年来,随着科学技术的发展,在建筑工程机械当中已经广泛应用机械自动化技术。建筑机械是工程施工过程中最为重要的技术装备,使用机械自动化能够有效解决施工期间出现的各项问题,保证工程建设质量,加快工程进度,提高工程实施效率。实际中应加强科学研究或者技术引进,提高工程机械的现代化程度,以适应现代建筑工程技术发展的需要。本文在此从机械自动化技术的应用现状出发,对建筑工程中几个关键的机械自动化技术的应用做了一定的探讨。
        关键词:建筑机械;自动化技术;应用现状
        一、机械自动化概述
        机械自动化指的是不存在其他人为条件下,依照之前预定流程通过机械自动完成此项工程中所需要的操纵步骤,同时还对相关设备进行有效管理,通过自动化技术在工程中的应用,突破了传统机械限制,使工程机械自动化技术得到应用,通过使用新机械工程来进行管理,可以有效降低工作人员工作强度,进而提升了工程的操作质量,满足了现代化工程建设的需求。
        二、建筑机械自动化技术的应用现状
        首先,在建筑设计阶段,机械自动化应用技术的运用给了设计所需的很多参数支持,它减少了人工测试的麻烦和不准确度,减轻了设计和测量人员的重任。同时,设计时加入使用机械自动化应用技术运用的设备和系统,减少了设计者更多考虑的问题,使用机械代替人工,操作更为简便和高效,为施工和后期运用带来高效益。
        其次,在建筑施工阶段,机械自动化运用技术的使用,给施工过程带来了很大的便利。一方面,减轻了对人员使用的数量,减少了人力上的资源浪费,缓解了人员的工作压力和工作负担,可以将更多的人力资源调动到其他需要的岗位,加大了人员流通的效率。另一方面,在施工期间,机械自动化应用技术的运用弥补了人员操作水平参差不齐的空差,统一的工程作业更能保证工程质量,同时,流水作业的自动化技术减少了资金、物力的浪费,提高了工程的整体效率,给投资方和施工方带来最大的便利。
        最后,在建筑工程投入运营后,机械自动化应用技术的运用给工程的作业带来了不少的便捷,只需定期派专人对工程涉及的设备和系统进行检查和更换,就可以大体保证工程正常作业,做到了省事省力省资金。
        三、建筑工程中几个关键的机械自动化技术应用
        1、建筑机械电子控制
        建筑机械的电子控制就是采用电子元器件、电子电路、微处理器、可编程控制器、计算机等对建筑机械进行控制,这是建筑机械发展的方向。电子控制与其他控制技术相结合是实现建筑机械机电一体化、自动化、智能化的关键。可编程控制器简称PLC或PC,它具有面向用户的编程语言,是一个完整的、通用型的工业控制装置。它的结构框图和计算机是一样的,都由中央处理器(CPU)、存储器和输入/输出接口等构成。因此,从硬件结构来说,可编程控制器实际上就是计算机。其中CPU是整个可编程控制器的核心,起着总指挥作用。它的主要工作原理为采用了循环扫描工作方式。在可编程控制器中,用户程序预先按先后顺序存放在存储器中,CPU从第一条指令开始执行程序,直至遇到结束(即最后一条指令)后又返回第一条指令。如此周而复始不断循环。每一个循环称为一个扫描周期。



        2、建筑机械电液控制技术
        (1)电液开关控制系统
        电液开关控制系统主要由控制器、电液开关控制基本回路、机械装置和反馈元件4个部分组成。控制器主要起着指挥和控制作用,其性能的高低决定着系统自动化程度和系统的先进性。电液开关控制基本回路主要是转换、放大信号并传递动力。机械装置主要完成生产过程所要求的动作。反馈元件的功能是将机械装置的实际动作情况及时反映给控制器。需要特别强调的是在电液开关控制系统的工作过程中,对系统的压力(力)、流量(速度)及行程范围等都不能进行连续调整,而只能进行分级换接。通常这些性能参数的连续调整是在系统不工作时用手动方式进行的。
        (2)电液比例控制系统
        电液比例控制系统是以电液比例阀或电液比例变量泵为主要控制元件的电液控制系统。这种系统按输入信号(电流)的大小和极性成比例地连续控制液流的压力、流量和流向。从控制功能和系统特性上看,电液比例控制系统与电液伺服控制系统相似,但它的控制精度和动态响应比电液伺服系统低得多(约一个数量级)。电液比例控制系统的最显著优点是抗污染能力强、工作可靠和容易推广应用。特别是在建筑工程实际中电液开关控制满足不了连续控制和控制精度的要求;而高精度、快速响应的电液伺服控制技术复杂、成本较高,因此电液比例控制顺应了建筑机械实际的需要。
        四、机械自动化在建筑工程中的仿真设计应用
        1、模拟线性仿真
        在工程机械控制系统当中广泛应用模拟线性仿真,并且在此基础之上出现了较多创新控制力法,这样能够全面满足系统设计在离线仿真算法和控制需求。对于一般离线仿真控制系统来说,首先需要提取受控对象的数学模型,之后按照不同模型设计控制器。随着科学技术的不断发展,在线仿真系统已经广泛应用在设计复杂型系统当中,此设计过程就被称为半实物仿真。为了全面优化仿真结构体系,在设计期间需要利用多样化的仿真控制形式,不断加强工程机械应用效果。在工程机械当中需要有效结合硬件设施和软件设施,并利用驱动配合机控提升运转效率。
        2、实物仿真模拟
        为了全面展现出驱动控制技术,需要按照实物仿真情况全面模拟驱动控制技术,之后利用记录设备,控制原平机,开关能源设备以及A/D接口等形成半实物仿真平台,半控计算机在计算功能方面具有显著优势,能够作为计算机快速监型机的控制来源,使用数字仿真系统采集被控对象,利用主控计算机能够设计软件主控制器,全面优化计算机控制功能,之后借助仿真计算机输出和输入口连接控制系统交换数字控制器与外界设备。利用记录仪能够对输出信息和输入信息进行控制,从转接口进行工作。在对半实物进行仿真模拟时主要是对实际运行过程进行模拟,因此可以将其称为实时仿真。利用该种模拟仿真技术不仅能够降低设计难度,还可以缩减设计周期,以此提升算法精度。
        五、建筑机械自动化技术应用的发展趋势
        1、采用节能环保型的材料
        作为构成机械产品基础的材料, 直接影响了机械设备的价格、特点、性能和环境的属性。建筑机械构成的材料比较多,在节能环保材料的选择上需要比较材料的功能特性和节能环保特性。还要考虑材料先进性的性能,尽量不要采用易回收、可分解或降解、可再生和不加涂镀的材料。如生产散热器、仪表、蓄能电池等的过程中,控制铅的使用量;选择非调质钢、低碳的马氏体钢来取代调质钢,采用性能好的钢材作结构的构件,这样节约了材料也提高了性能。
        2、开发节能技术
        尽量节约能源和选择洁净的能源。在行驶或作业中,为了减少机械因制动或变速而耗费能量因此可以选择蓄能器、飞轮及蓄电池等方法。开发节能技术和清新能源。采用的节能技术措施有:开发新型的驱动机构,传动与动力的匹配要合理确定,建立能源回收存储的系统,减少管路损失和泄漏,变频驱动的系统或间歇式的操作系统等。清新能源的特点有能耗低、污染小而且还是可再生的,因此要开发电动执行的元件、电动的机械、太新型蓄电池和阳能电池和。
        六、结语
        综上,现代建筑建设施工机械化程度愈来愈高,而机械则在自动控制系统的操纵下按既定的生产程序自动运转,可以大大提高生产率。随着计算机与信息技术的飞速发展,机械自动化技术必将推动建筑机械向更加运行高效、操作便捷的自动化方向发展。
        参考文献:
        【1】刘树忠,李艳梅.工程机械自动化的发展技术浅析[J]. 民营科技. 2010(04) :73―82
        【2】 孙雅峰.机械自动化技术在建筑工程施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2017,10(01):216. 
       

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