機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安全控制措施研究

李婷婷

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030600）

0 引 言

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備，可提高機(jī)電設(shè)備的作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量。機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安全與控制逐漸完善，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在可靠性差、設(shè)備缺乏穩(wěn)定性、自動(dòng)化控制技術(shù)落后等問題，最嚴(yán)重的是設(shè)備漏電故障。機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)線處于亞健康狀態(tài)，導(dǎo)致生產(chǎn)停滯，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)影響，更嚴(yán)重的會(huì)危及操作者的生命。因此，機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的漏電安全控制至關(guān)重要?；诖耍瑢?duì)機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的安全與控制工作提出改善措施，希望提高實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備精細(xì)化管理與控制。

1 機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安全控制措施

機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電安全與控制的實(shí)現(xiàn)是指通過機(jī)電傳感裝置對(duì)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行過程漏電狀況實(shí)施監(jiān)督和控制等操作。設(shè)備的安全與控制是機(jī)電整體化運(yùn)作的重要工作，必須具備精準(zhǔn)、高效與穩(wěn)定的特征。穩(wěn)定性是保證機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，精準(zhǔn)與高效是確保機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)條件下仍能夠?qū)a(chǎn)生的偏差控制在最小范圍內(nèi)。

1.1 改善機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電控制技術(shù)

機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電控制對(duì)其運(yùn)行有直接影響。傳統(tǒng)控制技術(shù)適用范圍窄，很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制與管理。因此，將偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)控制方法應(yīng)用于設(shè)備漏電控制與管理中，以設(shè)備電流偏差為依據(jù)，當(dāng)設(shè)備被控量和給定值出現(xiàn)偏差時(shí)，修正電流偏差[1]。按偏差的閉環(huán)控制會(huì)在機(jī)電設(shè)備反饋通道與前向通道間控制信號(hào)的循環(huán)中完成閉路傳送。該控制技術(shù)精度高，能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)糾正電流偏差[2]。采用這種控制技術(shù)能夠提升機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)效率，減少設(shè)備損耗，穩(wěn)定設(shè)備使用性能。當(dāng)機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，基于電流偏差調(diào)節(jié)的閉環(huán)閉路方法可推動(dòng)控制系統(tǒng)，確保設(shè)備正常運(yùn)行，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄設(shè)備工作狀態(tài)。

1.2 加強(qiáng)機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電檢測(cè)與定位

機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電檢測(cè)是實(shí)施安全控制、制定控制措施的前提[3]。對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行聚類處理，根據(jù)進(jìn)行機(jī)電設(shè)備漏電故障檢測(cè)。式中，j為檢測(cè)數(shù)目，y為檢測(cè)樣本，nj為第j個(gè)檢測(cè)樣本的聚類中心。第一步，將收集的待檢測(cè)電流信息進(jìn)行初始化處理，形成聚類數(shù)據(jù)集合；第二步，對(duì)聚類數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，并以特征為依據(jù)進(jìn)行分類。

聚類處理過的電流故障信號(hào)需要進(jìn)一步定位，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化漏電故障安全控制[4]。以卡爾曼濾波技術(shù)對(duì)漏電信號(hào)中的冗余數(shù)據(jù)和噪音進(jìn)行處理，將漏電信號(hào)特征空間與標(biāo)準(zhǔn)特征進(jìn)行比對(duì)分析，若相似性大于閥值，將其作為第二空間繼續(xù)對(duì)比分析，由此確定機(jī)電設(shè)備漏電故障的位置。機(jī)電設(shè)備漏電電阻示意圖如圖1所示。

圖1 機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電電阻示意圖

圖1 中，Ua、Ub和Uc是三相電源電壓，ZL為負(fù)荷阻抗，Ca、Cb、Cc和rb、rb、rc分別是 a、b和 c相導(dǎo)線對(duì)地電容和絕緣電阻，ZN為變壓器中性點(diǎn)接地元件（若中性點(diǎn)不接地，ZN=∞，若中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地，則ZN為接地電抗的阻抗），Rr是漏電故障電阻（若單相直接接地，則Rr=0）。

1.3 遵守自動(dòng)化設(shè)備安全控制原則

在機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化設(shè)備控制中，必須保證機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化控制管理，提高機(jī)械設(shè)備的控制管理水平，正確選擇與使用設(shè)備元器件。在設(shè)備組裝過程中，嚴(yán)格把控設(shè)備元器件組裝。設(shè)備工作過程中會(huì)產(chǎn)生損耗，并在干擾下發(fā)生漏電故障，需結(jié)合設(shè)備使用的實(shí)際工作環(huán)境，分析設(shè)備電路控制需求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備漏電位置并進(jìn)行應(yīng)急處理。為提高設(shè)備使用安全性與穩(wěn)定性，需采取散熱防護(hù)措施。

1.4 引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代科技

與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)水平處于相對(duì)困難的地位。如果要提高中國(guó)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)該向一些發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，可以引進(jìn)一些有助于改進(jìn)中國(guó)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)技術(shù)。要學(xué)習(xí)自動(dòng)化技術(shù)，并且研究一般安全管理，不斷優(yōu)化設(shè)備加工中存在的問題，促進(jìn)中國(guó)和世界各地機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展。

目前，機(jī)電設(shè)備安全與控制管理過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些問題：設(shè)備漏電故障維修不及時(shí)；監(jiān)測(cè)管理部門無(wú)法有效跟蹤設(shè)備故障處理的過程，難以考核維修人員的工作量和工作質(zhì)量；無(wú)法進(jìn)行畸形機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致無(wú)法掌握機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的使用年限、漏電故障頻率、漏電故障位置等詳細(xì)信息，不能為設(shè)備維修工作提供信息支持，只得依靠維修人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷；設(shè)備巡檢工作無(wú)法做到制度化、規(guī)范化。因此，必須利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)科技進(jìn)行系統(tǒng)化管理，使機(jī)電設(shè)備管理與運(yùn)行工作達(dá)到科學(xué)化、高效化、規(guī)范化與現(xiàn)代化。機(jī)電部門在考慮企業(yè)自身情況、現(xiàn)有資源與條件的前提下，可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備管理平臺(tái)，從而為機(jī)電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)管理和個(gè)人管理提供詳細(xì)科學(xué)的規(guī)則。

2 結(jié) 論

通過提出幾點(diǎn)機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安全與管控的措施可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備漏電管理工作對(duì)工程生產(chǎn)意義重大，不僅能夠提高機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，更能保障工作人員的生命安全。但是，機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行狀況、工作環(huán)境、操作人員、維修人員等都有可能影響到機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安全與管控工作的開展，因此如何最大程度地避免干擾因素，尚待于進(jìn)一步分析探討。