探究電氣自動化在工業(yè)上的應用

高永平

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【摘要】工業(yè)在一個國家國民經(jīng)濟中占據(jù)了重要部分，因此一定要將新興的科技大力引進工業(yè)領(lǐng)域中，電氣自動化在工業(yè)中的應用有助于提高工業(yè)效率、降低成本與能耗，但傳統(tǒng)電氣自動化還存在一些問題與弊端，需要及時創(chuàng)新與發(fā)展，電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術(shù)的現(xiàn)代化技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化 工業(yè) 應用

電氣自動化近年來無論是在國內(nèi)還是國際上發(fā)展都非常迅速。它不但是技術(shù)上的革新和突破，更是電氣工程，計算機技術(shù)，編程技術(shù)與實際操作的完美結(jié)合。在工業(yè)領(lǐng)域的應用更是使傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式和管理模式有著質(zhì)的飛躍。工業(yè)生產(chǎn)引入電氣自動化能夠全面的、合理的、科學的、安全的發(fā)展。

一、電氣自動化概念理解

電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術(shù)的現(xiàn)代化技術(shù)。電氣自動化主要是對強弱電的結(jié)合，電工技術(shù)與計算機技術(shù)相互配合，軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)的綜合使用進行研究。各個方面相互配合，相互滲透使工業(yè)生產(chǎn)精度更高，效益更好，提高工業(yè)的生產(chǎn)水平和生產(chǎn)質(zhì)量。其中電氣工程更是一項基于電路、電磁、電力、信號處理等多門學科的高端技術(shù)，它是物理知識與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中是一個控制系統(tǒng)，它能夠嚴格的按照程序，指導生產(chǎn)設備完成生產(chǎn)活動。

二、電氣自動化的發(fā)展史

伴隨著電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣自動化已經(jīng)走出了工廠，并且在辦公、交通等多個領(lǐng)域得到了廣泛的應用。

（1）全控型電力電子開關(guān)時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現(xiàn)，標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現(xiàn)了交流變頻技術(shù)和全控制式器件GTR等，即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構(gòu)成。

（2）電路低頻向高頻發(fā)展。隨著電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期，整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期，PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術(shù)可以提高工作效率，并且減少高次諧波對電網(wǎng)的影響，可以改善電動機低頻轉(zhuǎn)矩脈動問題。

（3）交流調(diào)速理論發(fā)展。德國學者F？Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市，并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發(fā)展。教授Depenbrock繼F？Blasche提出了直接轉(zhuǎn)矩控制思想，并將它推廣到了弱磁調(diào)速范圍。這一控制思想具有結(jié)構(gòu)簡單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點，屬于高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。

（4）通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場量最大的中小功率變頻器，經(jīng)歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動態(tài)性能適量控制型的發(fā)展過程。

（5）單片機發(fā)展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單，指令短小，后來就有了適合大批量生產(chǎn)的PIC系列單片機的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。

三、電氣自動化在工業(yè)上的應用

電氣自動化在各行各業(yè)都有所滲透，文章對其在工業(yè)領(lǐng)域的應用進行分析。

1、電氣自動化在能源工業(yè)中的應用

（1）煤炭工業(yè)。電氣自動化技術(shù)應用到機械設備中，采煤機的開采范圍已經(jīng)從中厚煤層擴展到薄煤層范圍，并且開采機已經(jīng)發(fā)展成為大功率、高強力的模式。機械設備從以往的有鏈牽引逐步過渡到電磁滑差和變頻調(diào)速無鏈牽引模式，液壓支架高度也做到可以自動調(diào)節(jié)，并且支架形式多樣，可以四柱支撐式進行低位放煤、也可以進行兩柱式高位放煤等。液壓支架控制系統(tǒng)是綜采工作實現(xiàn)高效的重要技術(shù)設備，也是電氣自動化技術(shù)發(fā)展的必然方向。當然，在面對新技術(shù)，我國的煤炭企業(yè)都應該結(jié)合自身煤礦的特點努力嘗試這一套自動化系統(tǒng)，在技術(shù)的指導下以及實踐當中，將這套系統(tǒng)應用到更廣的層面。

（2）電力工業(yè)。電力部門也屬于能源工業(yè)。目前電力系統(tǒng)的自動化也在逐步建設和完善中。如自動發(fā)電控制，配電管理系統(tǒng)，能源管理系統(tǒng)，檢測控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都逐漸應用于電力工業(yè)中。這種智能的控制和管理模式，必然會使電力的分配更加合理科學，輸送更加及時，管理方式更加先進。做到電力的充分利用，真正服務于生產(chǎn)生活，及時解決可能出現(xiàn)的問題。

（3）電氣自動化在水利工業(yè)中的應用。在水利工業(yè)方面，尤其是水廠工業(yè)里，電氣自動化的自動檢測系統(tǒng)，自動控制系統(tǒng)等技術(shù)的應用。能夠顯著提高水的利用率，使水資源的得到充分的利用不造成不必要的浪費；對于水的檢測也更加嚴格，能夠保證水的質(zhì)量問題；對于高層管理來說，企業(yè)更加系統(tǒng)化，現(xiàn)代化，管理更加全面。真正使企業(yè)的管理模式和運行模式很細致的結(jié)合在一起。

2、電氣自動化在鋼鐵工業(yè)中的應用。鋼鐵工業(yè)中，電氣自動化也有很重要的地位。傳統(tǒng)的鋼鐵冶煉和加工，大多管理系統(tǒng)陳舊，而且不夠完善。生產(chǎn)過程比較粗糙，不能很精確的完成生產(chǎn)。電氣自動化把傳統(tǒng)的生產(chǎn)，用先進的計算機技術(shù)進行統(tǒng)一操作和管理，使生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精確程度大大的提高。尤其是自動控制和動態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)的使用，把鋼鐵生產(chǎn)和加工過程中安全系數(shù)大幅度提高，降低生產(chǎn)中的事故發(fā)生率。鋼鐵工業(yè)引入電氣自動化的先進技術(shù)，保證生產(chǎn)質(zhì)量的前提下，開發(fā)和創(chuàng)新新型的產(chǎn)品。電子技術(shù)與生產(chǎn)相互結(jié)合，提高企業(yè)生產(chǎn)和管理效率。

3、電氣自動化的發(fā)展前景。電氣自動化是未來社會中具有相當能量的一種技術(shù)手段，它的價值和發(fā)展?jié)摿κ欠浅４蟮?。電氣自動化在未來可以作為一項很全面的技術(shù)手段出現(xiàn)，它既能作為高端技術(shù)手段服務于企業(yè)軟實力，又能為企業(yè)的各項硬件設備高效運行提供保障。我國工業(yè)生產(chǎn)過程中，要求能源高效利用，污染程度最小。電氣自動化不但能滿足工業(yè)生產(chǎn)中的這些要求，還能通過計算機技術(shù)，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，全面管理，制定合理的生產(chǎn)方案。使我國工業(yè)水平跟上時代的發(fā)展步伐，滿足我國發(fā)展和人民生活水平的需求。

計算機技術(shù)也是在日新月異的發(fā)展著，未來是一個信息時代，計算機技術(shù)將會在工業(yè)中占的比重越來越大。電氣自動化是將電氣工程技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合的高端技術(shù)手段，它將適應時代的發(fā)展成為工業(yè)發(fā)展的命脈。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代工業(yè)的各領(lǐng)域都受到了電氣自動化技術(shù)廣泛的影響。現(xiàn)代化工業(yè)從設計到選材，再到生產(chǎn)的機械、電氣自動化發(fā)展的層層深入，電氣自動化成為了其重要組成部分。電氣自動化不僅促進現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的高速的全面性發(fā)展，而且可以滿足各種自動化、智能化系統(tǒng)的發(fā)展的需求，同時，實現(xiàn)生產(chǎn)線工業(yè)自動化建設，給我們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活會帶來前所未有的變化。