李云鵬
摘要:電氣控制及其自動(dòng)化日益發(fā)展成熟,更使其成為社會(huì)技術(shù)發(fā)展主要的依持力量,從而很大程度上推進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí),也越來(lái)越注重相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng),使得電氣控制技術(shù)的發(fā)展有了人才上的支持。本文主要是談電氣控制技術(shù)的發(fā)展有很重大的現(xiàn)實(shí)意義與社會(huì)意義。
關(guān)鍵詞:電氣控制技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用;自動(dòng)化控制
1 電氣控制技術(shù)簡(jiǎn)介
電氣控制技術(shù)主要涉及自動(dòng)控制,所謂“電氣自動(dòng)控制”是指在沒(méi)有人直接參與或者僅有少數(shù)過(guò)程或步驟有人參與的條件下,使被控制對(duì)象或生產(chǎn)過(guò)程,自動(dòng)地按人們所期望的預(yù)定規(guī)律進(jìn)行工作,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要技術(shù)手段。在電氣自動(dòng)控制技術(shù)日益發(fā)展成熟的當(dāng)今社會(huì),很大程度上解決了人力勞動(dòng)資源。
2 電氣控制技術(shù)的發(fā)展
電氣控制與電氣拖動(dòng)有著密切的關(guān)系。在20世紀(jì)初期,電動(dòng)機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域,使得機(jī)床的拖動(dòng)也隨之發(fā)生變革,用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力設(shè)備從而代替了原先的蒸汽機(jī),電氣控制技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)。
在控制方法上,由手動(dòng)控制發(fā)展為自動(dòng)控制;在控制功能上,由簡(jiǎn)單控制發(fā)展為復(fù)雜化控制再到智能化控制;在操作技術(shù)上,由傳統(tǒng)單一的人工化控制發(fā)展到信息化集成處理;在控制邏輯上,由單一的有觸點(diǎn)硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到由微處理器或微型計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)。
隨著幾代科學(xué)技術(shù)人員的不斷努力,我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷地發(fā)展,電氣控制技術(shù)在社會(huì)生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的地位,被廣泛應(yīng)用,同時(shí)也降低了工程施工的成本與人工工作量。尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展,為電氣自動(dòng)控制提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持,新型控制策略的出現(xiàn),也不斷改善著電氣控制技術(shù)的面貌。
現(xiàn)代化的電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù),微電子技術(shù),檢測(cè)技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù),智能技術(shù),通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)成熟的技術(shù)成果。
3 電氣控制技術(shù)的主要功能
從大方向來(lái)說(shuō),電氣控制技術(shù)有以下4個(gè)方面的主要功能。
3.1 監(jiān)視功能
電氣控制技術(shù)可以分析信號(hào)狀況,如果電路或者設(shè)備發(fā)生漏電或非預(yù)期性帶電,系統(tǒng)將會(huì)及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào),避免發(fā)生危險(xiǎn)。除此之外,還可以通過(guò)自身系統(tǒng)分析功能對(duì)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行不正常時(shí),發(fā)出警告,并且可以投入故障自檢。由于現(xiàn)在的自動(dòng)控制系統(tǒng)多趨于一體化,人為的監(jiān)視與檢修實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難并且不易發(fā)現(xiàn)故障。
3.2 保護(hù)功能
電氣控制技術(shù)涉及生活生產(chǎn)的方方面面,除了大量應(yīng)用于低壓場(chǎng)所,更多的是應(yīng)用于高壓場(chǎng)所,存在危險(xiǎn)性,且所需要的安全系數(shù)更高。在高壓設(shè)備的運(yùn)行中,當(dāng)通過(guò)大電流時(shí),極易出現(xiàn)各種故障,電氣控制系統(tǒng)可以及時(shí)診斷出這些故障并采取相應(yīng)的保護(hù)處理措施。
3.3 量判功能
工業(yè)中的各種設(shè)備以控制柜的形式存放,有面板的各種指示按鈕和指示燈來(lái)進(jìn)行控制和狀態(tài)判斷,比如正常運(yùn)行狀態(tài)顯示綠色,故障顯示黃色,報(bào)警顯示紅色。但是僅僅通過(guò)這樣的指示只能知道大體的狀況,而無(wú)法知道具體狀況,無(wú)法進(jìn)行故障檢修。如果運(yùn)用電氣控制技術(shù)就可以定量檢測(cè)到每個(gè)元件的功率等信息,方便故障檢修。
3.4 自動(dòng)控制功能
前邊提到過(guò),電氣控制技術(shù)的主體就是自動(dòng)控制技術(shù),電氣控制技術(shù)的發(fā)展初期,要實(shí)現(xiàn)控制功能還需要人為地加入,但隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的大量應(yīng)用,使現(xiàn)在的控制大范圍自動(dòng)化,甚至可以實(shí)現(xiàn)故障判斷和自動(dòng)檢修。
4 電氣控制技術(shù)的應(yīng)用
電氣控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的應(yīng)用很廣泛。工業(yè),農(nóng)業(yè),商業(yè)等各個(gè)方面以及每個(gè)人的日常生活和工作學(xué)習(xí)中。在農(nóng)業(yè)中,由以前的純?nèi)肆趧?dòng)變成現(xiàn)在引入自動(dòng)控制機(jī)械的勞動(dòng)。比如,小麥?zhǔn)崭顧C(jī)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)收割加脫粒,胡蘿卜收割機(jī),玉米收割機(jī),自動(dòng)播種機(jī)等,都是自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。在工業(yè)中主要是各大型生產(chǎn)機(jī)床,還有各種冶煉,干燥等生產(chǎn)設(shè)備。還有工地、大型工廠的重物起吊裝置,工廠廠房的高爐鼓風(fēng)機(jī)等。在環(huán)保工程項(xiàng)目中,還有燃料脫硫機(jī)等。在商業(yè)領(lǐng)域,大型超市商場(chǎng)的空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng),電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)等都是電氣自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。
具體舉例來(lái)說(shuō),比如高爐鼓風(fēng)機(jī),眾所周知,鋼鐵對(duì)于中國(guó)乃至全世界的需求都相當(dāng)大。隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展,需求量上升的同時(shí)質(zhì)量要求也在提高。為了滿足社會(huì)發(fā)展的需求,不僅在量上要做到供求得當(dāng),高質(zhì)量也是一個(gè)至關(guān)重要的要求。因此,如何改善鋼鐵的質(zhì)量,成了冶鋼行業(yè)考慮的大問(wèn)題。高爐鼓風(fēng)機(jī)就是應(yīng)需求而生的升級(jí)版生產(chǎn)設(shè)備。高爐鼓風(fēng)機(jī)是現(xiàn)在鋼鐵冶煉行業(yè)的新型設(shè)備,可以提取更多的鋼水。為了使它可以穩(wěn)定高效地運(yùn)行,獲得更高的效率,必須對(duì)其進(jìn)行不斷地升級(jí)改造,提高其電氣控制的能力,尤其是瞬時(shí)斷電情況下的電氣控制能力。只有在生產(chǎn)過(guò)程中,設(shè)備能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行,才能提高生產(chǎn)效率,獲得更好的收益。
5 電氣控制技術(shù)發(fā)展的技術(shù)支持
電氣控制技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展離不開(kāi)各種輔助技術(shù)的支持,也離不開(kāi)相關(guān)技術(shù)人員的努力。在技術(shù)方面,隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,使電氣控制技術(shù)的發(fā)展得到了很好地保障以及長(zhǎng)足進(jìn)步。編程語(yǔ)言的簡(jiǎn)明化和強(qiáng)邏輯性使電氣控制也具有鮮明的邏輯性,同時(shí)操作也趨于簡(jiǎn)便化。單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,使得其控制裝置越來(lái)越趨于集成化。
除了技術(shù)支持以外,相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員也越來(lái)越多。在中國(guó),90%以上的高校開(kāi)設(shè)了電氣工程及其自動(dòng)化,自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)。工科學(xué)校專業(yè)覆蓋率達(dá)到100%。而且很多名校將這些專業(yè)發(fā)展為了全國(guó)知名的王牌專業(yè),例如清華大學(xué)、西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué),哈爾濱工業(yè)大學(xué)等著名C9院校。每年培養(yǎng)出來(lái)的相關(guān)專業(yè)人才不計(jì)其數(shù),更有許多人選擇去國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)知識(shí),回國(guó)效力。正是因?yàn)榧夹g(shù)和人才的支持,我國(guó)的電氣控制技術(shù)得以迅猛發(fā)展,并且仍在不斷改進(jìn)。
6 電氣控制技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
未來(lái)的電氣控制技術(shù),不僅要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高工作效率、安全指數(shù)和更加便捷的可操作性,還要做到成本低。這樣才能保證更多的場(chǎng)合應(yīng)用到它,更多的人會(huì)用它,以便創(chuàng)造更多的平臺(tái),方便企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng),帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。技術(shù)的開(kāi)放性,指的是全球技術(shù)的開(kāi)放性,對(duì)于技術(shù)的發(fā)展很重要。在未來(lái),如果電氣控制技術(shù)的技術(shù)開(kāi)放性可以提高,那么,全球化的經(jīng)驗(yàn)交流,人才交流,必定會(huì)為該領(lǐng)域注入最為鮮活的生命力。而且,計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,使得網(wǎng)絡(luò)模擬越來(lái)越多地被應(yīng)用于大型工程中,這也為電氣技術(shù)發(fā)展提供了依附條件。
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(作者單位:沈陽(yáng)出口加工區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)有限責(zé)任公司)