論電氣自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

余霞君

摘 要：在當(dāng)前的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化是新興的熱門學(xué)科，其理論基礎(chǔ)是電子網(wǎng)理論和控制理論，并且借助電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中起到了重要的助推器作用。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)可以降低工業(yè)生產(chǎn)成本，并且提升效率，還可以降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的破壞。

關(guān)鍵詞：工業(yè)生產(chǎn);電氣自動(dòng)化;應(yīng)用措施

1.電氣自動(dòng)化的概念

電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)是融合多種技術(shù)于一身的新型學(xué)科，其中主要包括：①計(jì)算機(jī)技術(shù);②控制技術(shù)：③電子技術(shù);④電器技術(shù);⑤智能技術(shù);⑥機(jī)電一體化技術(shù)。電氣工程自動(dòng)化已在很多領(lǐng)域普遍地實(shí)施應(yīng)用，與國(guó)民的生產(chǎn)生活關(guān)系相當(dāng)密切，同時(shí)也正走向穩(wěn)定與成熟的發(fā)展之路。電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)將信息進(jìn)行接收與傳播，使得信息之間的傳輸速率大大增加，這也為電氣工程的相關(guān)工作能夠便捷且高效率地進(jìn)行，打下良好的基礎(chǔ)。

2.工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的電氣控制技術(shù)

2.1在電網(wǎng)調(diào)度中采用自動(dòng)化技術(shù)

目前電網(wǎng)構(gòu)造比較復(fù)雜，要想提高電力工程的穩(wěn)定性，就應(yīng)該在電網(wǎng)調(diào)度中加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的合理運(yùn)用。該應(yīng)用程序基本上使用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、巡邏等技術(shù)自動(dòng)監(jiān)控用戶的電力狀態(tài)，摒棄自動(dòng)故障診斷和手動(dòng)監(jiān)控模式的傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格調(diào)度自動(dòng)化。目前，中國(guó)應(yīng)用智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)圖形、安全警報(bào)、大型電網(wǎng)綜合建模等多種功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接到計(jì)算機(jī)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)限制。智能控制系統(tǒng)不受時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)隨地監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行，實(shí)時(shí)收集和處理監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)，有效評(píng)估電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，并且及時(shí)解決問(wèn)題，防患于未然。特別是電網(wǎng)運(yùn)行中的各種松鼠的應(yīng)用，首先可以利用經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)更有效地交換信息，減少問(wèn)題出現(xiàn)的頻率，可以在問(wèn)題產(chǎn)生之前進(jìn)行及時(shí)的制止。

2.2變電站自動(dòng)化

根據(jù)我國(guó)的發(fā)展和變電站建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目的規(guī)格越來(lái)越大，一些小型的變電站在解決電力系統(tǒng)問(wèn)題時(shí)并不及時(shí)，而且沒(méi)有解決問(wèn)題的能力。要想提高變電站解決問(wèn)題的能力，就要對(duì)變電站進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和管理，讓電力項(xiàng)目都能正常進(jìn)行。這種情況下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性就更加凸顯出來(lái)，合理運(yùn)用電氣自動(dòng)化設(shè)備可以提高變電站的運(yùn)行質(zhì)量和效率。變電站可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的改革。結(jié)合了電氣自動(dòng)化技術(shù)的變電站可以對(duì)變電站數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的管理，進(jìn)一步穩(wěn)定電力系統(tǒng)運(yùn)行。

2.3PLC相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

所謂的PLC是指可編程的邏輯控制器，廣泛使用工業(yè)PLC和適當(dāng)?shù)呐涮籽b置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于相關(guān)企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)線實(shí)施邏輯化操控的目的，具有穩(wěn)定性高，配置非常靈活多變，抵抗環(huán)境干擾的能力較強(qiáng)的優(yōu)良特性。隨著互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)科技持續(xù)發(fā)展及進(jìn)步，PLC控制單元將愈來(lái)愈向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。在各個(gè)PLC控制單元間、上位機(jī)和PLC控制單元間，聯(lián)網(wǎng)做到互聯(lián)互通逐漸向深入發(fā)展進(jìn)步。在此種應(yīng)用背景下，依據(jù)統(tǒng)一的通用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得相關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)集團(tuán)化控制及遠(yuǎn)距離集散式控制的最終效果，還可以在不同的企業(yè)間搭建相應(yīng)的控制體系，此類技術(shù)將會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程中得到非常廣泛的應(yīng)用。

2.4低壓電氣控制相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用

低壓電氣控制相關(guān)技術(shù)指的是使用直流式變電裝置或者交流式的相關(guān)供電裝置，針對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施控制，實(shí)現(xiàn)相關(guān)目的一類技術(shù)。其基本原理是：將設(shè)備和電源進(jìn)行連接，依靠外部電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)正常工作以后，內(nèi)部的頻率將會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，進(jìn)而促使相關(guān)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)達(dá)到良好。隨后在相關(guān)的輔助裝置的操控之下，將有用功的進(jìn)行合理轉(zhuǎn)化，驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各類設(shè)備按照相應(yīng)的順序平穩(wěn)運(yùn)行。低壓控制技術(shù)需要確保電源供應(yīng)電能的穩(wěn)定供應(yīng)，假如電流或者電壓狀態(tài)不夠穩(wěn)定，其內(nèi)部裝置的運(yùn)行將會(huì)受到不利影響，無(wú)法保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性及穩(wěn)定性。

2.5變頻調(diào)速相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況

工業(yè)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之中，通常以交流型的電機(jī)為主，在此種背景之下，如果可以在相關(guān)的生產(chǎn)過(guò)程中加入變頻調(diào)速的相關(guān)技術(shù)，就可以在確保工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定的前提下最大限度地降低能耗損失。與此同時(shí)，經(jīng)過(guò)針對(duì)閉環(huán)相關(guān)技術(shù)的科學(xué)使用，還可以對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的最終成品的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況對(duì)于生產(chǎn)線上的相關(guān)設(shè)備及物料實(shí)施精確調(diào)控。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用可知，在生產(chǎn)過(guò)程中加入變頻調(diào)速相關(guān)技術(shù)之后，可以降低至少18%以上的電能消耗，節(jié)能作用非常明顯。

2.6電氣自動(dòng)化在高爐系統(tǒng)中的應(yīng)用

高爐工藝復(fù)雜，各輔助工藝眾多，高爐系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，需要配套滿足工藝的控制系統(tǒng)，從監(jiān)視和控制高爐正常運(yùn)行。高爐系統(tǒng)包括上料小車能夠有序交替上料，爐頂壓力及放散連鎖控制，爐內(nèi)壓力、爐內(nèi)溫度監(jiān)視與控制，均需要配備電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝功能，達(dá)到高爐系統(tǒng)正常運(yùn)行。在高爐系統(tǒng)的重要部位都安裝有高清攝像頭，高爐主控室內(nèi)可清晰看到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

2.7電氣自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化不僅在大工業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，在機(jī)械設(shè)備上應(yīng)用也很廣泛。下面介紹工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備卷板機(jī)，卷板機(jī)不僅包括主體的輥輪設(shè)備，升降輥輪用的液壓部分，同時(shí)還包括電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，某臺(tái)卷板厚度100mm，卷板長(zhǎng)度3m的卷板機(jī)，除了硬件機(jī)械輥輪設(shè)備外，還需要穩(wěn)定可靠精準(zhǔn)的控制系統(tǒng)才可以正常卷厚板。卷板機(jī)工作過(guò)程：首先將上輥提升一定高度，再將厚板吊進(jìn)輥輪并與基準(zhǔn)線對(duì)齊，然后下降輥輪，打開(kāi)電機(jī)開(kāi)始卷板。

單臺(tái)機(jī)械設(shè)備能夠順利工作，必須配套電氣自動(dòng)化控制柜，卷板機(jī)屬重載設(shè)備，電機(jī)啟動(dòng)方式采用頻敏啟動(dòng)。輕載設(shè)備和重載設(shè)備的啟動(dòng)方式不同，普通輕載設(shè)備可以采用變頻啟動(dòng)或是軟啟動(dòng)，卷板機(jī)能夠順序完成一個(gè)卷板工作流程是通過(guò)配套的小型PLC來(lái)完成。卷板機(jī)屬生產(chǎn)設(shè)備，即根據(jù)生產(chǎn)需要而使用，當(dāng)設(shè)備不使用時(shí)常處于斷電狀態(tài)，會(huì)帶來(lái)一些問(wèn)題。控制系統(tǒng)中中央處理器內(nèi)置電池，由于設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間閑置處于斷電狀態(tài)，電池電量耗盡，若是不帶存儲(chǔ)功能的中央處理器，內(nèi)部程序易丟失，當(dāng)再次使用設(shè)備時(shí)，機(jī)械設(shè)備無(wú)法正常工作。所以當(dāng)設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)，而中央處理器沒(méi)有存儲(chǔ)功能的情況下，需要隔月對(duì)中央處理器充電，保證電池電量充足，以免程序丟失，機(jī)械設(shè)備無(wú)法工作。

3.電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

科技不斷進(jìn)步的同時(shí)，在相關(guān)人員的努力研發(fā)中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)更加的完善，同時(shí)還提升了企業(yè)的技術(shù)支持能力并降低了企業(yè)的管理難度。相關(guān)技術(shù)人員的努力研發(fā)將會(huì)推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)系統(tǒng)改革得以快速實(shí)行，同時(shí)也要對(duì)電氣自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展走向，進(jìn)行科學(xué)的判斷與分析，其發(fā)展走向應(yīng)契合社會(huì)的技術(shù)環(huán)境以及用途，并且將電氣自動(dòng)化從單一的控制逐漸轉(zhuǎn)變成集成化控制。在對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新與改革的同時(shí)，要牢牢把控自動(dòng)化本身具備的特征。不管如何更新變革，都不能摒棄安全、穩(wěn)定、高效以及一體化的基本屬性。電氣自動(dòng)化依據(jù)其本身特性，可將其劃分為開(kāi)放與分散兩種，將兩種特征進(jìn)行結(jié)合，將會(huì)在一定的程度上確保電氣自動(dòng)化未來(lái)有力的發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)：在工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動(dòng)化專業(yè)是保證工藝設(shè)備運(yùn)行的核心，隨著社會(huì)發(fā)展的需求越來(lái)越高，越來(lái)越智能化，電氣自動(dòng)化除占有領(lǐng)域廣泛外，更新?lián)Q代越來(lái)越快。

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