工廠自動(dòng)化中電氣控制技術(shù)的應(yīng)用探討

王振

（西安捷通水射流技術(shù)應(yīng)用有限公司 陜西西安 710119）

工廠自動(dòng)化中電氣控制技術(shù)的應(yīng)用探討

王振

（西安捷通水射流技術(shù)應(yīng)用有限公司 陜西西安 710119）

工業(yè)自動(dòng)化電氣控制技術(shù)主要是利用各種計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對工廠中的機(jī)電裝備的控制，以及對主要運(yùn)行的電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測、探查、控制、保護(hù)和數(shù)據(jù)記錄，功能強(qiáng)大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能夠通過監(jiān)視屏幕對各電氣設(shè)備進(jìn)行管理。本文首先針對工廠自動(dòng)化電氣控制技術(shù)進(jìn)行分析。

工業(yè)生產(chǎn)；自動(dòng)化；電氣控制技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技的日新月異和持續(xù)不斷地發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)的概念以及內(nèi)涵得以不斷發(fā)展與充實(shí)，就現(xiàn)階段而言，機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)包括了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及新型管理理念，能夠讓制造流程更加自動(dòng)化和快捷，并且將電氣自動(dòng)化生產(chǎn)質(zhì)量控制作為生產(chǎn)管理的第一任務(wù)。傳統(tǒng)電氣自動(dòng)控制技術(shù)存在諸多問題，制約了其發(fā)展及應(yīng)用。自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的出現(xiàn)從根本上解決了這些問題，同時(shí)能夠提升自動(dòng)化控制的效率，降低硬件成本，具有較好的應(yīng)用效果。

1 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)概述

1.1 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的主要發(fā)展歷程

1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出第一臺可編程控制器PDP-14，這是首次采用程序技術(shù)進(jìn)行電氣控制，是世界上公認(rèn)的第一臺自動(dòng)化電氣控制器。在20世紀(jì)70年代初，微處理器的出現(xiàn)使得自動(dòng)化電氣控制技術(shù)新添了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸及處理等功能，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算化工業(yè)控制。在70年代末期，可編程控制器已經(jīng)在實(shí)踐中引用，并且功能得到大幅增長。80年代初，發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及自動(dòng)化電氣控制技術(shù)，生產(chǎn)效率得到顯著提升，進(jìn)入成熟階段。80～90年代中期，是自動(dòng)化電氣控制技術(shù)發(fā)展最迅速的階段，同時(shí)其在處理、運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)等方面的功能得到顯著提升。20世紀(jì)末期，自動(dòng)化電氣控制技術(shù)更為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的需求，無論從硬件系統(tǒng)到系統(tǒng)軟件，都從性能和功能上有了大幅提升，并且能夠適用于各種生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

1.2 可編程邏輯控制器的發(fā)展和現(xiàn)實(shí)情況

自動(dòng)化電氣控制技術(shù)是指可編程邏輯控制器（Programmable Logical Controller），其通過內(nèi)部微處理器，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)以及函數(shù)運(yùn)算與調(diào)用等操作，并且能夠通過數(shù)字技術(shù)以及模擬器輸入或輸出，并以此控制各類型機(jī)械生產(chǎn)過程。我國于80年代引入可編程邏輯控制器，其最早僅用于離散量的控制，但隨著對其研究不斷深入，自動(dòng)化電氣控制技術(shù)設(shè)備也不斷更新。而現(xiàn)代的自動(dòng)化電氣控制技術(shù)具有更多地功能，被廣泛應(yīng)用于航天、冶金、輕工、樓宇建筑等領(lǐng)域，并且正向集成化發(fā)展以及開放性轉(zhuǎn)變。

2 自動(dòng)化電氣控制技術(shù)的重要性

自動(dòng)化系統(tǒng)中主要應(yīng)用了控制、閉環(huán)反饋、通訊、傳感器及信息化等方面的技術(shù)，其依托于現(xiàn)代新興技術(shù)，是現(xiàn)代技術(shù)更新的衍生產(chǎn)物，主要通過自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信息交流，從而保證自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目標(biāo)。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)獲取、控制以及運(yùn)行情況都需要通過現(xiàn)代通訊技術(shù)的支持進(jìn)行傳遞，因此，自動(dòng)化系統(tǒng)就是要依托于良好的通訊網(wǎng)絡(luò)。利用各種現(xiàn)代化設(shè)備，能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)進(jìn)行控制與管理，并獲取自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)信息，并且能夠觀察到每一信息的交互。推動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要因素是現(xiàn)代信息技術(shù)的創(chuàng)新。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提升，在日常生活中對于電力的需求也在不斷增長，所以，電氣系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行成為供電企業(yè)日常管理的重要任務(wù)。伴隨著現(xiàn)代電氣系統(tǒng)的技術(shù)化、專業(yè)化水平的不斷提升，自動(dòng)化將成為未來工廠的發(fā)展趨勢。電氣控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一要求，電氣控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)工廠中的安全供電，此外還能滿足電力系統(tǒng)的故障檢測以及排查工作的要求，這就需要電網(wǎng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及程序進(jìn)行，才能夠?qū)崿F(xiàn)工廠自動(dòng)化的平穩(wěn)發(fā)展。通過合理利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的專用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和保護(hù)，更好地實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。

3 工廠電氣自動(dòng)化控制研究

3.1 電氣自動(dòng)化控制在實(shí)踐方面的應(yīng)用

在具體工業(yè)實(shí)踐過程中，通常都是采用改進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及微電子技術(shù)，并將兩者相結(jié)合，以提高電氣自動(dòng)化控制的工作效率。就現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)中，越來越多的工序中都應(yīng)用了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)。電氣自動(dòng)化控制在工業(yè)實(shí)踐中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①過程控制：電氣自動(dòng)化控制能夠提升工業(yè)控制中各項(xiàng)參數(shù)的完整性，使機(jī)械設(shè)備能夠按照最初的設(shè)定進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。②運(yùn)動(dòng)控制：在直線或圓周運(yùn)動(dòng)中，電氣自動(dòng)化控制能夠通過改變脈沖量，促使生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)得到有效控制。③信息控制：電氣自動(dòng)化控制在工業(yè)信息系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠顯著提高信息數(shù)據(jù)處理的效率，并且能大幅提升在信息采集、數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)、傳輸?shù)确矫娴墓δ埽瑵M足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。④順序控制：電氣自動(dòng)化控制能夠提高順序控制的精準(zhǔn)度，預(yù)防誤差出現(xiàn)，降低儀器損耗程度。⑤遠(yuǎn)程控制：由于電氣自動(dòng)化控制中采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在工業(yè)設(shè)備運(yùn)行時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)也能夠得到及時(shí)地診斷和維護(hù)。

3.2 電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用趨勢

現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用趨勢主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①在公路交通系統(tǒng)中的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣，且其內(nèi)部具有定時(shí)裝置，在交通信號燈的運(yùn)行中能夠起到有效地控制作用，尤其在多岔路口信號燈的控制中，顯示出非常好地效果。由于電氣自動(dòng)化控制具有聯(lián)網(wǎng)通訊功能，能夠?qū)崿F(xiàn)無人化管理，并且可以對多條路上的信號燈組成局域網(wǎng)，從而進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，能夠提高運(yùn)行效率，縮短車輛等待時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的智能管理。②在智能化中央空調(diào)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)繼電器電路不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯功能以及數(shù)字化控制，并且容易發(fā)生故障。電氣自動(dòng)化控制具有聯(lián)網(wǎng)通訊功能以及自我診斷功能，能夠提高其應(yīng)用安全性和可靠性，在日常使用和管理中都具有較好的應(yīng)用效果。此外，還能夠適應(yīng)高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用比較普遍。③在火電系統(tǒng)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)火電系統(tǒng)中多以電磁型繼電器為主要控制器，但是其需要大量觸點(diǎn)，降低了系統(tǒng)的可靠性，并且線路復(fù)雜，不易檢修。電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用能夠取代電磁型繼電器，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且簡化了其操作。④在機(jī)床控制中的應(yīng)用。現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展依賴于機(jī)床控制水平的提高，無論從精度到速度，從穩(wěn)定性到可靠性，都對控制提出了前所未有的要求。而電氣自動(dòng)化控制無論從硬件集成到軟件編程，都能夠滿足生產(chǎn)工藝對于復(fù)雜機(jī)床控制的苛刻要求，使生產(chǎn)過程變得穩(wěn)定而高效。

4 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升，電氣自動(dòng)化控制在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用也將更加廣泛。在社會(huì)生產(chǎn)的需求下，電氣自動(dòng)化控制將會(huì)實(shí)現(xiàn)可編程控制器與外部網(wǎng)絡(luò)相連接的要求，更加智能化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能夠豐富電氣自動(dòng)化控制的功能，提高電氣自動(dòng)化控制的計(jì)算速度以及存儲(chǔ)容量。此外，還能夠創(chuàng)新電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的形式，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，讓電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠應(yīng)用在更多的領(lǐng)域中。

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TM76

A

1004-7344（2016）15-0249-02

2016-3-24

王振（1981-），男，工程師，本科，主要從事自控設(shè)計(jì)方面的工作。