机械电子节能控制技术应用分析王明

机械电子节能控制技术应用分析王明

王明

新疆中泰国信节能环保有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：当前，我国经济发展已经取得了卓越的成效，人们对工程机械性能、能耗以生产操作的简便等都有新的要求。当前，我国的机械电子技术水平已经得到提升，但是，在节能控制及智能化方面，还是存在欠缺，与国际化技术水平还存在很大差距。所以，如何进一步实现节能控制，降低机械电子生产中的能耗，是当前人们关注的焦点。目前，我国的机械电子节能控制技术在节能方面还存在一定的局限性，虽然能实现部分节能控制，但是对于大批量机械电子生产的能耗控制还不够精准，还无法达到理想的控制效果，必须不断加强技术的应用与实践研究，不断提升和优化技术。

关键词：机械电子；节能控制技术；技术应用

在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天，工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在，优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中，以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能，其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明，在工程机械当中运用电子节能控制技术，对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。

1机械电子节能概念

一般将机械电子节能分为广义和狭义两种节能，即有用功率节能和无用功率节能。其中有用功率节能主要是将机械能量转化为动能，对外界进行做功的功率。机械设备生产中，是由多个执行结构一起进行协同作业，最终完成任务分配，进行能量的传递和转换。这个过程中，影响做功的效率的因素主要有两个，即能量的转换和能量的分配。研究人员中加强能量传递与供需之间的关系，进行协调和优化，从而实现各个执行系统任务的合理分配，实现有效的节能控制。而无功功率节能主要是机械设备能量之间的相互转换和传递以及能量对外的做功三个方面，必须清楚掌握机械设备的功率运行流程。例如，柴油机在做功时，将柴油的化学能量转换为机械设备的机械能。国内外使用全过程进行调速、电控，实现设备之间的耗能和能量的转换。

此外，还有液压水泵，这个机械设备是将化学能转化为液压能。设备采用恒定的功率控制，对压力切断以及流量进行控制，改善了液压水泵的设备之间的耗能和能量转换控制。当柴油机和液压水泵分别为能量供应方和需求方时，此时逐渐改善液压水泵设备的整体运行耗能，对能量转换进行控制。柴油机和液压泵的能量转换主要是改善两者供应关系，在柴油能源逐渐减少的背景下，为了满足机械电子设备运行的需求，实现做功生产，采用水泵可以有效实现能量转换，且能降低柴油的消耗，对两者进行调节和改善。最终通过调节和控制能实现做功特性和耗能特性的控制。在液压阀控制系统中，操作人员掌握，液压阀显示做功的具体状态，并提供流程示意图。所以，液压泵和液压阀存在一种供需转换关系。液压泵的液压能被发动机所吸收，转化为机械能，从而顺利做功。从广义节能理念来看，主要是将机械电子节能分为效率、动能以及分配，对功率之间的合理分配进行控制，以降低能耗，提升作业的整体效率。

2机械电子节能控制技术应用要点

在改善局部方面，传统的节能控制技术已经展现出良好的效果，但是为了取得更好的节能效果就必须在传统的节能控制技术上有所改良甚至突破，通过以下几点可以对传统的节能控制技术进行改善：对固定功率配置进行改善，将机械工程的功率配置实现动态化；对操作者的造作目的要有清晰的方向，工作效率管理系统要建立在操作方式上；对工作方式来说要选择识别技术，设立相对应的功率动态配置系统的操作方式。

2.1全电控节能控制技术

对于机械工程系统来说，依靠电比例液压泵、电比例马达、电比例液压阀和电控喷油柴油机来组成一个通过全电控来进行作业的传动系统。由于采用的转换原件和功率输出装置全部电控，所以硬件功能最小化且硬件的使用程度大幅度提升。与此同时，还可以实现智能控制的高级化、感知的深入化。因为软件承担了系统的控制和专用功能，所以操作者可以根据操作情况和实际工作情况在机械运行中对参数进行在线的调节和控制，柔性化的参数匹配得以实现，全局的节能效果也就更好的获取。

2.2分布式节能控制技术

对全电控的功率系统，尤其是全电控的液压系统的建立，相应系统的压力信号需要被控制程序进行处理，这也就是一种非常高的要求对控制系统的响应速度，这种对压力信号进行及时处理的需求，凭借当前的机械工程控制器的技术水平来说还无法完全满足。要满足对各种数据、信号处理速度的硬性需求，就要研制专用的以总线为基本的液压阀控制器、发动机控制器和液压泵控制器，高速总线与每个控制器相互连接，建立一种以总线为基础的分布式节能控制系统，达到节能的目的。发动机的喷油量由发动机控制器依据操作者的指令和发动机的运行状态，与此同时，将与其有关的数据传递到总线，其他控制器的指令也可以在总线上获取；参照液压泵出口的压力信号，液压泵控制器可以调节其排量信号，总线接收相关数据，并且接受其他控制器的控制命令；操作者的操作命令由液压阀控制器接收，并且依据命令对液压阀进行控制，发送相关数据到总线，同时通过总线接受其它控制的控制命令。这种以总线为基础的分布式控制系统，对信息的传输和处理速度的控制都有了特别大的提升，分布式节能控制技术的应用，可以对全电控功率系统的控制需求给予满足。

2.3电子功率控制节能系统

对于电子功率控制节能系统，节能指标可以按照有效功率与油耗的比值计算，结合作业效率、传统节能控制以及公共作业几个方面的内容，可以该比值实现对节能效果的全面比较和评价。节能控制目标有3个方面内容，分别为作业效率目标、传统作业目标、协调目标。综上所述，想要实现节能电子控制系统目标，就必须要对传统的电子控制系统中存在的不足和缺陷进行优化完善，突破传统控制有效途径，构建全电控功率系统以及分布式总线控制系统。基于总线分布控制执行，才能更好的实现对传统电子控制系统的发展和完善，为工程机械电子节能控制技术的发展打下良好的基础，实现对现代工业机械节能技术发展的引导和促进。

2.4其他技术概述

对于传统的节能控制来说来说，现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高，我们可以着眼于三个角度进行入手：首先，对原有的固定参数功率匹配手段进行改进，这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次，运用作业模式识别手段，也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次，基于操作人员的操作意图，构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。

结束语

综上，随着现代集成技术、信息技术、计算技术的不断发展，机械电子技术也得到很好的发展，尤其是在当前绿色、节能理念深入人心的时代背景下，电子机械节能控制技术的研发，一度成为人们关注的焦点。节能控制技术在使用中，能对能源进行有效控制，发挥局部功能，并且降低能耗。电子机械在发展的过程中，必须将节能控制系统以及全线电子节能控制技术作为重点的研究方向，大力进行技术开发。并且要加强技术应用过程中的管理，从动态工况和动率出发，全面降低耗能，推动机械电子产业的可持续发展。

参考文献

[1]范超.浅析机械电子节能控制技术应用[J].工程技术:文摘版,2016(12):00165-00165.

[2]冯育财.浅析机械电子节能控制技术应用[J].建筑工程技术与设计,2016(34):136-137.

[3]陈佳盼.机械电子工程节能控制技术研究[J].科技创新与应用,2017(9):145-145.