工廠中電氣自動化控制技術的探究

翟豪杰

摘 要 工業是一個國家的基礎，現代化的工廠已經基本實現了電氣自動化，但是電氣自動化控制技術不會停滯不前，信息化和智能化已經成為新的發展方向。本文簡單介紹了電氣自動化技術的發展和電氣自動化控制技術應用遇到的問題，以及電氣自動化控制技術的應用。

關鍵詞 工廠 電氣自動化 控制技術

一、電氣自動化技術的發展

在20實際中期，工業生產中電力和機電得到大規模使用，為了更好地使機器按照人們的意愿操作，一些電氣器件開始出現，尤其是接觸器的出現和普及，機器開始能夠按照人們設定的程序和邏輯進行操作，這時電氣自動化一詞開始出現，而且對電氣自動化來說接觸器的出現試一次巨大的革命，它直接助推了六十年代控制理論的出現。就在控制理論不斷取得突破的同時，計算機技術在此時也快速發展，并在工業生產中開始普及，這一階段自動化重要的特點就是電氣設備與計算機技術融合，真正實現機器控制機器已經初步實現。而且電子自動化不僅僅是在生產中得到普及，對于整個生產過程都開始逐步實現自動化。在世上世紀七十年代，自動化迎來了發展的快速階段，基于微電子技術的發展，電器元件不斷豐富，加上信息技術的發展，自動化開始向大規模集成和大規模控制系統發展，這也得益于自動控制理論的完善。到80年代的時候，電氣自動化技術已經大規模，成系統化地應用到各個行業，對于整個工業來說電氣自動化已經實現，而自動化發展的下一個階段將是智能化，而到現在智能工廠已經不再是遙不可及，無人車間已經在一些行業得到應用普及。

對于電氣自動化發展的未來，主要的方向還是信息化和智能化，而這主要是實現更加人性化的智能化，能夠在通用和個性化兩個方向滿足工業生產需求。一方面是將整個生產過程和管理實現統一的自動化，這主要以信息技術為基礎，主要是解決管理對象的屬性處理，以及對象的數據處理，以及對大量生產信息和管理信息的處理。另一方面是繼續對電氣設備的自動化水平進行升級改造，進一步分析，主要包括兩個要點：一是強化設備的通訊功能和組態環境下的應用管理，以及普及網絡技術；二是將電氣設備整合到統一的管理平臺上，實現集中管理和監控。

二、電氣自動化控制技術應用遇到的問題

電氣自動化控制技術盡管早就開始在工廠中應用，而且大部分的設備都實現統一標準，但是電氣自動化技術的應用也受到一些因素的影響，一方面是不可避免的外界因素和管理因素，一方面是設備在發展中留下的問題。

（一）設備運行環境

工業生產是人類進步的最完美體現，是現代文明的基礎，工業生產涉及到人類接觸的各個行業，而不同行業對設備的運行要求不同，提供的環境也不同，這就給電氣設備的運行帶來了隱患，尤其是一些設備需要非常惡劣的環境下運行，造成設備的控制能力下降。主要的因素包括氣候、機械力、電磁干擾等。

機械力因素主要是指電氣自動化控制設備在不同運載工具中可能會受到的各種機械作用力，例如，沖擊、震蕩以及離心加速力等，這些機械作用會嚴重影響和損壞電氣自動化控制設備的元器件，或者改變其參數，或者致使其嚴重變形和斷裂，或者造成設備金屬件出現疲勞破壞；電磁干擾主要是指復雜電磁環境下電氣設備可能會出現通訊故障，盡管電磁干擾看不見，但是往往使整個控制系統癱瘓，電氣自動化控制設備的工作充斥著各種電磁波，這些電磁波會增大設備的輸出噪聲，造成其工作失穩，甚至對設備安全產生影響；氣候因素就是通常指的溫度、濕度、風霜雨雪以及氣壓和污染等，這些因素往往造成電器設備結構的損壞，或者造成設備過快損耗，經常會使電氣設備失靈。

（二）電氣設備自身的質量問題和缺陷

電氣自動化要靠電氣設備來實現，由于目前市場有眾多的品牌和廠家，而他們提供的產品質量不一，一些生產工廠沒有完整的管理體系，規模比較小，設備器件的質量的不到保證。另一方面，電氣設備行業競爭日趨激烈，廠家在價格方面一跌再跌，其產品的質量也相應受到影響。而且，一些特殊的電氣設備由于遺留問題或者目前技術的限制，存在很大的不足的問題，這也是不可避免的。除此以外，電氣設備最終還是需要人來操作，所以認為的操作和養護對設備的正常運行和壽命有著重要影響，從很多事故來看，往往都是操作不當和保養不到位。

三、電氣自動化控制技術的應用

（一）電氣產品的設計

電器產品的設計是一項復雜的工作，設計者不僅要熟悉產品使用的環境和最需要解決的問題，還需要產品設計的控制理論，可以說是一項經驗與技術的結合工種，因此傳統的設計方法主要是依靠經驗，工作量大而且在新的環境中使用還經常出問題?，F代化的產品設計除了要求設計者扎實的理論基礎以外，還需要掌握現代化的設計工具，尤其是計算機輔助系統，因此現代化的設計強調的是控制理論與現代工具的結合。而且現在遺傳算法和專家系統的出現更使得產品設計簡單和高效。

（二）智能控制

電氣自動化控制技術是目前的主流技術，已經得到了廣泛的應用，但未來的發展方向是電氣智能化控制。智能化控制方法主要是專家系統控制、模糊控制、神經網絡控制。目前主要應用于以下方面：對所有開關量、模擬量的實時數據進行采集與處理；對各主要設備和系統的運行狀態進行實時智能監視；通過鍵盤或鼠標實現對系統的控制；記錄故障并進行在線分析。

（三）設備故障診斷

隨著電氣設備的智能化程度越來越高，設備的故障也具有了非線性和不確定性的特點，傳統的檢測方法很難進行準確定位。而現代化的產品設計之初都運用了一套完整的理論，而依靠設計理論進行故障檢測已經成為新的檢測手段，而且更適應智能化的產品，檢測效率極高。還可以建立專家系統和模糊邏輯系統，依靠成熟的系統可以進一步提升檢測效率。

參考文獻：

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（作者單位：新橋選煤廠）