工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在生產(chǎn)中的實(shí)踐研究

彭少春

（江西省吉水縣水利局雙山水庫管理委員會(huì)，江西 吉安 331600）

工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在生產(chǎn)中的實(shí)踐研究

彭少春

（江西省吉水縣水利局雙山水庫管理委員會(huì)，江西 吉安 331600）

工業(yè)電氣自動(dòng)化是指電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，是近年來興起和高速發(fā)展的一個(gè)領(lǐng)域，21世紀(jì)也是一個(gè)嶄新的時(shí)代，電氣自動(dòng)化不但應(yīng)用在我們生活的方方面面，在工業(yè)領(lǐng)域也獨(dú)占鰲頭，成為了高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中不可或缺的一部分，自動(dòng)化的生產(chǎn)是生產(chǎn)機(jī)械化的更高層次，筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)規(guī)律淺析工業(yè)電氣自動(dòng)化及的發(fā)展歷程，并且分析生產(chǎn)過程中的實(shí)踐應(yīng)用，僅供相關(guān)人士參考。

工業(yè)電氣自動(dòng)化；生產(chǎn)；實(shí)踐研究

電氣工程（Electrical Engineering，簡稱EE）是現(xiàn)代核心技術(shù)領(lǐng)域里的重要組成部分，伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的日益增長，信息化和工業(yè)的自動(dòng)化也在完善發(fā)揮，兩者之間的關(guān)系是包含和被包含的關(guān)系。電氣自動(dòng)化的發(fā)展實(shí)際上是迎合了社會(huì)發(fā)展需要的，它大大地提高了生產(chǎn)力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。鑒于此，本文主要闡述了工業(yè)自動(dòng)化的內(nèi)容和特點(diǎn)，以及它的實(shí)踐應(yīng)用和拓展。在工業(yè)的自動(dòng)化區(qū)域下在電氣工程及其自動(dòng)化中現(xiàn)場的總線和先進(jìn)控制是不可或缺的一個(gè)部分，先進(jìn)的控制可是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的監(jiān)督和修護(hù)的工作?，F(xiàn)場的總線指的是一種連接了自動(dòng)化設(shè)備的一種系統(tǒng)，它具有很強(qiáng)的互動(dòng)性質(zhì)，是自動(dòng)化發(fā)展的其中一個(gè)主要的方向。

1.工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程

電氣自動(dòng)化的發(fā)展歷程也是從無到有、從不成熟到成熟不斷優(yōu)化的過程。20世紀(jì)50年代，電機(jī)（Electric machinery，俗稱“馬達(dá)”）和以電能作為動(dòng)力能源的電力相繼出現(xiàn)，慢慢地衍生出了電氣自動(dòng)化，“電氣自動(dòng)化”的概念才出現(xiàn)。而具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)的繼電器（英文名稱：relay）、交流和直流接觸器的出現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化的發(fā)展變革具有積極的促進(jìn)作用，設(shè)定好接觸器和繼電器，事先判斷好程序之后讓機(jī)器可以按照人的意志運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到自動(dòng)化的目的。

在20世紀(jì)60年代的時(shí)候，建立在狀態(tài)空間法基礎(chǔ)上的一種自動(dòng)控制理論盛行起來。以極大值原理、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、狀態(tài)空間法等等為基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)，不論是理論還是方法都最終確立，這標(biāo)志著現(xiàn)代控制理論的正式形成，它為設(shè)計(jì)特定的控制系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ)，在不同的工業(yè)行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中，嚴(yán)格地控制和集中化管理也把自動(dòng)化推向了一個(gè)新的層面，電氣自動(dòng)化的技術(shù)高質(zhì)量地飛速發(fā)展起來。

20世紀(jì)70年代，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)模多樣繁雜起來，由于通訊的現(xiàn)代化發(fā)展和以微電子為基礎(chǔ)的科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，其中人工智能的發(fā)展為電氣自動(dòng)化帶來了質(zhì)的變化，簡單地說人工智能是以模擬人的動(dòng)作、思維模式的過程，這個(gè)過程是極具于挑戰(zhàn)性的，以AI為輔助生產(chǎn)出一系列的高智能人工產(chǎn)品大大促進(jìn)了工業(yè)電氣化的全面革新。20世紀(jì)80年代，在十一屆三中全會(huì)上鄧小平提出改革開放的政策，在80年代中期的時(shí)候中國的工業(yè)總產(chǎn)值排在世界第三位，在這種大環(huán)境天也對(duì)電氣自動(dòng)化的影響重大，工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展日臻成熟，自成體系，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的佼佼者。

2.工業(yè)電氣化的實(shí)踐應(yīng)用

2.1在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用

在很長一段時(shí)期，航天航空的產(chǎn)品都是工序復(fù)雜多樣以勞動(dòng)密集為主的，而工業(yè)電氣的自動(dòng)化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，大大地節(jié)約了勞動(dòng)力，降低了生產(chǎn)的成本，在同等環(huán)境下企業(yè)的競爭力就強(qiáng)了，航天航空領(lǐng)域的制造企業(yè)，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)刻不容緩，具有深遠(yuǎn)意義，工業(yè)機(jī)器人具有自身的動(dòng)力和控制能力，它的重復(fù)精度高、適用性強(qiáng)。在90年代初的時(shí)候掀起了一輪技術(shù)進(jìn)步的熱潮，這個(gè)時(shí)候的工業(yè)機(jī)器人先后研制出了點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、切割、搬運(yùn)、裝配等等的功能，還可以進(jìn)行高難度的復(fù)合材料的鋪敷、無損探傷工作。為航天航空領(lǐng)域的發(fā)展帶來了生機(jī)。航空航天產(chǎn)品的生產(chǎn)難點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人良好的作業(yè)柔性都可以克服解決，這已經(jīng)成為了趨勢。

2.2在建筑行業(yè)上的應(yīng)用

在建筑行業(yè)應(yīng)用中，社會(huì)的分工以及生產(chǎn)優(yōu)化和國民經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)都在重組變化，而工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有主導(dǎo)地位，相對(duì)于農(nóng)業(yè)、商業(yè)而言，工業(yè)的占得比重是最大的。含有電氣自動(dòng)化成分的智能化建筑業(yè)成為了建筑行業(yè)的一大發(fā)展方向。其中應(yīng)用的最主要的是數(shù)字電子化科技，為了人力物力的資源優(yōu)化，發(fā)展智能化的建筑勢在必行，其中建筑中應(yīng)用得比較廣的是3個(gè)自動(dòng)化，分別為大樓自動(dòng)化（BA）、通信自動(dòng)化（CA）和辦公自動(dòng)化（OA），當(dāng)然還有一些電子設(shè)備與布線系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及消防控制聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、閉路電路系統(tǒng)等等。以通信自動(dòng)化為例，信息通信系統(tǒng)最主要的是保障建筑物內(nèi)的語音圖像等，語音的應(yīng)用有語音信箱、語音應(yīng)答系統(tǒng)，圖像則包括可視的圖文系統(tǒng)，電視會(huì)議系統(tǒng)等等。而且在建筑的一些設(shè)計(jì)中，綠色環(huán)保的系統(tǒng)也是現(xiàn)代社會(huì)所提倡的，一個(gè)優(yōu)秀的建筑是可經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益兩者相結(jié)合的。

2.3在凈化空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用

潔凈層流罩是利用風(fēng)壓把空氣經(jīng)風(fēng)機(jī)通過過濾器，由阻尼層均壓把潔凈的空氣送到工作區(qū)。工業(yè)電氣化在凈化空調(diào)設(shè)備中最主要的體現(xiàn)就是對(duì)溫度的調(diào)控以及對(duì)濕度的掌握。在溫度方面，裝設(shè)在回風(fēng)管的凈化空調(diào)系統(tǒng)采用DDC控制溫度，使回風(fēng)的溫度保持在12℃～26℃之間，從而自動(dòng)控制冷熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的運(yùn)轉(zhuǎn)。在濕度方面，用比例加積分的運(yùn)算控制把送到控制器與設(shè)定的溫度比較，是整體的回風(fēng)濕度控制在45%左右，將蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的東西控制在65%。不管是溫度還是濕度最終都要符合GMP產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，電氣自動(dòng)化應(yīng)用中凈化空調(diào)的設(shè)備中是符合社會(huì)的發(fā)展的，為人類的日常生活生活帶來而便捷便利。

3.工業(yè)電氣自動(dòng)化衍生產(chǎn)品的基本原則

原則是說話做事的準(zhǔn)則，在工業(yè)中是流程的規(guī)范。首先，設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則。例如水庫電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要綜合考慮方方面面，設(shè)計(jì)是不是符合現(xiàn)實(shí)情況，能不能適應(yīng)環(huán)境，包括設(shè)備的安全性、可靠性的思考。其次，降低成本的原則。在保證產(chǎn)品安全運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下考慮成本造價(jià)問題、維護(hù)成本問題。提高產(chǎn)品的效率和質(zhì)量，最大限度地減少人力、物力、時(shí)間的損耗，實(shí)現(xiàn)利益的最大化。最后，是標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)程序接口原則。在自動(dòng)控制和管理平臺(tái)之間建立一種接口，可以方便電子自動(dòng)化系統(tǒng)一系列辦公系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。而且在市場的需求和技術(shù)進(jìn)步的雙重要求下，也使得數(shù)控機(jī)床集成應(yīng)用的發(fā)展也很迅速，我國的裝備行業(yè)也開始轉(zhuǎn)型。

4.工業(yè)電氣自動(dòng)化的實(shí)踐的重要性和生態(tài)環(huán)境的淺析

檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)一定是實(shí)踐，理論和應(yīng)用聯(lián)系在一起才是實(shí)踐，毛主席說過，真理是只有一個(gè)，而究竟誰發(fā)現(xiàn)了真理，不是依靠主觀地夸大，而依靠客觀實(shí)踐。只有千百萬人民的革命實(shí)踐，才是檢驗(yàn)真理的尺度。這也證明了實(shí)踐的重要性。舉個(gè)例子來看，鋼廠的發(fā)電車間是利用高爐煤氣余壓余熱發(fā)電，發(fā)電機(jī)送出電壓與常用電進(jìn)線并網(wǎng)，供全廠使用，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁是使用全控勵(lì)磁的，采用微機(jī)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)輸氣管道的閥門自動(dòng)化控制的目標(biāo)，機(jī)器在現(xiàn)場檢測到所需的信號(hào)之后，通過通信設(shè)備中的總線輸送到控制室之后，再由運(yùn)行人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，這也是工業(yè)電氣自動(dòng)化的體現(xiàn)之一。鋼廠的制氧車間的流程和鋼廠的高爐噴煤系統(tǒng)的生產(chǎn)流程都是電子自動(dòng)化的專業(yè)領(lǐng)域，使用的都是可編程的控制器。工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用很是廣泛，在發(fā)展的同時(shí)我們也要“自律”工業(yè)領(lǐng)域的污染越來越嚴(yán)重，自動(dòng)化在很大程度上緩解了工業(yè)高耗能的缺點(diǎn)，而高污染產(chǎn)能過剩的矛盾仍然局勢嚴(yán)峻，如何提升企業(yè)節(jié)能減排也是在發(fā)展之余社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作和加強(qiáng)工業(yè)節(jié)能減排管理能力的建設(shè)也要緊隨在發(fā)展其后。在工業(yè)領(lǐng)域中，應(yīng)對(duì)氣候變化的措施也有待完善，要發(fā)揮好市場機(jī)制在工業(yè)應(yīng)對(duì)其后變化中的作用。

結(jié)語

工業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化受到了很多行業(yè)的推崇以及喜愛，因?yàn)樗诤艽蟮某潭壬峡梢蕴岣呱a(chǎn)的效率以及增加工程過程中的安全可靠性，在很多領(lǐng)域都取得了不錯(cuò)的成就，它是和高科技分不開的，是符合時(shí)代發(fā)展潮流的。而工業(yè)電氣及自動(dòng)化也不是隨便就可以操作的，它對(duì)操作人員的技能也有著很高的要求，不僅需要物理化的扎實(shí)基礎(chǔ)，甚至包括外語也有要求，因?yàn)樵O(shè)備往往是進(jìn)口的，外語綜合能力就顯得尤為重要了。相關(guān)人員要增強(qiáng)自身專業(yè)知識(shí)，這個(gè)行業(yè)是非常有發(fā)展前景的。自動(dòng)化已經(jīng)成為一種趨勢，生產(chǎn)需求和商業(yè)的競爭都會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。

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［2］彭慶宏，工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在生產(chǎn)中的實(shí)踐分析［J］. SILICON VALLEY，2014，（8）：7-8.

［3］徐守全.工業(yè)電氣自動(dòng)化及其在生產(chǎn)中的時(shí)間分析［J］.高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2013（9）：7-8.

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