電氣控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

孫華建

【摘 要】本文主要針對(duì)電氣控制技術(shù)介紹、電氣控制技術(shù)的功能、電氣控制技術(shù)的應(yīng)用以及電氣控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣控制技術(shù)；工業(yè)生產(chǎn)；應(yīng)用

一、電氣控制技術(shù)介紹

技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新對(duì)于電氣控制領(lǐng)域的影響極為深遠(yuǎn)，從根本上改變了電氣設(shè)備的控制模式?，F(xiàn)代的電氣控制技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)、信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了較好的對(duì)接，其運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性都有大幅度的提升。電氣控制技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)代制造工藝、電氣理論研究和信息技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)使用繼電器接觸器進(jìn)行設(shè)備的控制，在現(xiàn)代機(jī)械化生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，具有成本低、易于組裝和操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。但是它的缺點(diǎn)也非常明顯，即不能實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化和信息化操作，安全可靠性也有待提高。隨后，PLC技術(shù)的出現(xiàn)并且與機(jī)械電氣控制相結(jié)合，表現(xiàn)出了強(qiáng)大的功能，具有抗干擾能力強(qiáng)、自我診斷修復(fù)等巨大優(yōu)勢(shì)。

二、電氣控制技術(shù)的功能

整體來說，通過電氣控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下功能：第一，監(jiān)視功能。電氣控制系統(tǒng)能夠通過自身的信號(hào)分析，對(duì)電路和設(shè)備是否帶電做出判斷，并且通過計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，為設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及故障的檢修提供依據(jù)：第二，保護(hù)功能。電氣控制系統(tǒng)的控制的對(duì)象為低壓電路和高壓電路，在實(shí)際的運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電流負(fù)載過大引起的故障。電氣控制系統(tǒng)能夠有效地對(duì)這些故障信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并通過對(duì)設(shè)備和線路進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，如電閘斷開和切換等實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能：第三是測(cè)量功能。通過觀察儀器設(shè)備自帶的指示燈只能對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行定性的判斷，但是運(yùn)用電氣控制技術(shù)可以將電壓、電流、功率等參數(shù)通過儀表現(xiàn)實(shí)出來：第四是自動(dòng)控制功能。電氣控制技術(shù)的最大亮點(diǎn)就是其自動(dòng)控制功能，傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)如繼電器自動(dòng)性能相對(duì)較弱，但是PLC自動(dòng)控制技術(shù)則在很大程度上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自動(dòng)化操作和故障自我診斷修復(fù)。

三、電氣控制技術(shù)的應(yīng)用

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)的融入，現(xiàn)代電氣控制技術(shù)具有精準(zhǔn)、簡(jiǎn)單、可靠、安全、節(jié)能都優(yōu)點(diǎn)，使得電氣控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，幾乎大部分與電相關(guān)的產(chǎn)品都必須用到電氣控制技術(shù)。

1、電氣控制技術(shù)在煉鋼行業(yè)中的應(yīng)用

高爐鼓風(fēng)機(jī)因其比較可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)和穩(wěn)定的生產(chǎn)能力，成為煉鋼行業(yè)的一種新型的設(shè)備。高爐鼓風(fēng)機(jī)可以提取高含量的鐵水，增加鋼水的提取量，但是也有其自身弱點(diǎn)：高爐鼓風(fēng)機(jī)一旦出現(xiàn)問題，維修時(shí)間和維修成本都非常高，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受損。為了可以控制這一問題的發(fā)生，高爐鼓風(fēng)機(jī)跳閘壓力低，兩個(gè)變換控制電源和電氣控制的高爐鼓風(fēng)機(jī)的瞬時(shí)短點(diǎn)的技術(shù)，可以有效的提高工作的效率，使其可以穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)，促進(jìn)了鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的提高和鋼鐵行業(yè)的發(fā)展。

2、電氣控制技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用

這是需要考慮的大型火電機(jī)組電氣控制的電子控制單元的安全，一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)調(diào)控制，鍋爐。電氣控制實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制，有兩種途徑：類似于變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是純電氣的歐諾個(gè)和控制系統(tǒng)，通過系統(tǒng)線與各監(jiān)控子站及有通訊接口的繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置等設(shè)備聯(lián)成一體，可大大節(jié)省設(shè)備間的硬接線，操作方式針對(duì)電氣操作的特點(diǎn)設(shè)計(jì)，運(yùn)行安全、方便：分布式控制系統(tǒng)的機(jī)、爐：分布式控制系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于汽輪機(jī)的分布式控制系統(tǒng)（DCS），鍋爐的控制具有層次，分布式的結(jié)構(gòu)。

3、電氣控制技術(shù)在環(huán)保行業(yè)中的應(yīng)用

利用環(huán)保工程減輕環(huán)境污染是國(guó)家防止污染的手段之一，其中脫硫工程就是最典型的工程之一。脫硫項(xiàng)目，可以減少二氧化硫的排放量，防止酸雨的形成。為了可以減少環(huán)境的污染，排放煙氣前要對(duì)此進(jìn)行煤脫硫，電氣控制技術(shù)來控制風(fēng)機(jī)和水泵的操作，大大的提高了工作的效率保證機(jī)器的安全運(yùn)行。只有通過計(jì)算機(jī)工具需要的工作人員，自動(dòng)控制的電氣控制系統(tǒng)可以完成脫硫過程，操作比較簡(jiǎn)單，效率也較高。

4、起重支撐裝置的電氣控制技術(shù)

起重支撐裝置由車架、固定支腿、活動(dòng)支腿等組成，由于車架的設(shè)計(jì)必須滿足在少數(shù)一些惡劣的工況下有足夠的安全儲(chǔ)備（此時(shí)吊臂的安全儲(chǔ)備往往較大），而事實(shí)上90%的工況安全儲(chǔ)備很大：為了減輕車架的重量，合理利用材料性能，設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)降低少數(shù)工況的安全儲(chǔ)備系數(shù)。通過設(shè)置車架扭轉(zhuǎn)角度、車架整體變形等傳感器，控制車架的變形，從而控制車架的應(yīng)力，來保證車架的安全。為了支平支腿，目前常用的方法是通過水平儀或操作員的感覺采用手動(dòng)調(diào)平，或者看地面是否平坦，將支腿全伸。顯然，這種調(diào)平方法存在一定的缺陷和不精確性，自動(dòng)調(diào)平技術(shù)將是支腿調(diào)平的新發(fā)展，先將垂直支腿全伸，然后通過對(duì)水平儀傳感過來的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制單個(gè)支腿的伸縮來實(shí)現(xiàn)支腿調(diào)平。通過設(shè)置垂直支腿受力傳感器，保證支腿調(diào)平時(shí)四支腿受力均勻，在作業(yè)時(shí)軟腿提示防止整車傾翻。

5、重物起吊裝置的電氣控制技術(shù)

重物起吊裝置由回轉(zhuǎn)、變幅、伸縮、主副起升五個(gè)主動(dòng)作組成，這里簡(jiǎn)單介紹五個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電氣控制技術(shù)的應(yīng)用。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制技術(shù)很簡(jiǎn)單，只設(shè)有前方區(qū)域報(bào)警裝置，為了精確顯示上車的作業(yè)位置和防止回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的過載而造成元件的損壞，將設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)計(jì)數(shù)器和扭矩超載報(bào)警器。對(duì)于多回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，通過壓力傳感和數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)多回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均勻受力。變幅機(jī)構(gòu)為力矩限制器提供壓力信息，微機(jī)對(duì)信息進(jìn)行處理推算出重物重量，其壓力信息也是微機(jī)計(jì)算重量的唯一材料。由于吊臂的剛度很難確定，因而其壓力信息難以真實(shí)反映重物重量，高精度的力矩限制器取自變幅缸壓力的信息，將只是微機(jī)計(jì)算重量的一種參照信息。

6、電氣控制技術(shù)在高爐鼓風(fēng)機(jī)中的運(yùn)用

隨著我國(guó)大型建筑行業(yè)的發(fā)展，對(duì)鋼材的需求量提出了很高的要求。鋼鐵產(chǎn)業(yè)一方面要提高產(chǎn)鋼量，另一方面還要控制好鋼材的質(zhì)量，這就要對(duì)煉鋼的設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以滿足我國(guó)發(fā)展的需要。高爐鼓風(fēng)機(jī)是煉鋼行業(yè)的新型設(shè)備，可以大幅度提高鋼水提取量。鋼鐵產(chǎn)業(yè)設(shè)備的運(yùn)行最起碼的要求是穩(wěn)定性和連續(xù)性，一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)造成難以估量的經(jīng)濟(jì)損失。為了提高高爐鼓風(fēng)機(jī)的整體性能，就要對(duì)鼓風(fēng)機(jī)低電壓跳閘的電氣控制技術(shù)、二次控制電源的電氣控制技術(shù)以及瞬時(shí)斷電的電氣控制技術(shù)，進(jìn)行大力的技術(shù)改造。通過有效的改進(jìn)措施使電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行，在高爐工作中起到明顯的作用，煉鋼水平也有了整體性的提升。

7、電氣控制技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，如果不注重環(huán)境效益將會(huì)對(duì)人類整體生活環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，并且這種狀況已經(jīng)在很多國(guó)家發(fā)生或正在發(fā)生。由于現(xiàn)今人類的生活理念不斷提升以及國(guó)家對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視，環(huán)保工程成為近些年發(fā)展較快的一個(gè)行業(yè)。在環(huán)保工程中經(jīng)常涉及到燃料脫硫過程，在此過程中運(yùn)用電氣控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫的高效化，提高脫硫率和安全性。傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)利用人力控制風(fēng)機(jī)水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，這種作業(yè)方式不但效率低下而且對(duì)操作人員的健康和安全都是極大的威脅。將電氣控制技術(shù)運(yùn)用到煤炭脫硫中，可以有效的避免這些問題的發(fā)生，在實(shí)際操作中，工作人員只需要對(duì)控制平臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控就可實(shí)現(xiàn)脫硫工作，省時(shí)省力，同時(shí)也避免了有毒物質(zhì)對(duì)人體健康產(chǎn)生的不利影響。

四、電氣控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

盡管電氣控制技術(shù)已經(jīng)得到了快速地發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，但從總體上來看，我國(guó)的電氣控制裝置的水平仍然落后于國(guó)際先進(jìn)水平，特別是在較大規(guī)模集成電路、新的電力電子器件的生產(chǎn)和研發(fā)的水平，并且需要我們對(duì)此進(jìn)行探索和創(chuàng)新。未來，電氣控制技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)。

1、智能化

隨著科技的發(fā)展，在蓄電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究也逐漸開始，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多困難或是比較復(fù)雜的非線性的方程求解困難的問題，要用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法來解決。在存儲(chǔ)保護(hù)領(lǐng)域的人工智能技術(shù)的未來將有一定的作用，難以有傳統(tǒng)的方法解決問題。

2、網(wǎng)絡(luò)化

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，電器控制裝置要求具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)通信功能和可靠的安全系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)和滿足這一要求，電氣保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化是必然趨勢(shì)。要向?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的適應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，就要獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置的原理可以分散在不同傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)裝置，并將其顯示在不同的電路保護(hù)屏，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置。

3、公開化

電氣控制技術(shù)公開化是未來推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)趨勢(shì)。科技的進(jìn)步能提高生產(chǎn)力的發(fā)展，科技的發(fā)展最終還是以為人類服務(wù)為目標(biāo)的。隨著網(wǎng)絡(luò)的傳播，未來的電氣控制技術(shù)是公開和透明的。

結(jié)束語

電氣控制技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，使得社會(huì)生產(chǎn)力極大提高，使得人們的生活更加便利。但我們也應(yīng)當(dāng)看到電氣控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中還存在很多問題和技術(shù)難點(diǎn)，我們必須不斷研究和創(chuàng)新電氣控制理論和技術(shù)，讓這一技術(shù)更廣更高地服務(wù)于人類社會(huì)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒俊杰.電氣控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013，16：64.

[2]鄭偉.電氣控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].化工管理，2013，14：132.

[3]艾秀娟，藏?zé)?電氣技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，23：72.

[4]高俊生.淺談電氣控制技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，16：136-137.