探究電氣自動化在工業上的應用

高永平

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【摘要】工業在一個國家國民經濟中占據了重要部分，因此一定要將新興的科技大力引進工業領域中，電氣自動化在工業中的應用有助于提高工業效率、降低成本與能耗，但傳統電氣自動化還存在一些問題與弊端，需要及時創新與發展，電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術的現代化技術。

【關鍵詞】電氣自動化 工業 應用

電氣自動化近年來無論是在國內還是國際上發展都非常迅速。它不但是技術上的革新和突破，更是電氣工程，計算機技術，編程技術與實際操作的完美結合。在工業領域的應用更是使傳統工業生產模式和管理模式有著質的飛躍。工業生產引入電氣自動化能夠全面的、合理的、科學的、安全的發展。

一、電氣自動化概念理解

電氣自動化是綜合了電氣工程和計算機信息技術的現代化技術。電氣自動化主要是對強弱電的結合，電工技術與計算機技術相互配合，軟件系統與硬件系統的綜合使用進行研究。各個方面相互配合，相互滲透使工業生產精度更高，效益更好，提高工業的生產水平和生產質量。其中電氣工程更是一項基于電路、電磁、電力、信號處理等多門學科的高端技術，它是物理知識與信息技術結合的產物。電氣自動化在工業生產中是一個控制系統，它能夠嚴格的按照程序，指導生產設備完成生產活動。

二、電氣自動化的發展史

伴隨著電子技術和信息技術的飛速發展，電氣自動化已經走出了工廠，并且在辦公、交通等多個領域得到了廣泛的應用。

（1）全控型電力電子開關時期。在上個世紀五十年代晶閘管出現，標志了運動控制新紀元的開始。繼后出現了交流變頻技術和全控制式器件GTR等，即電力電子器件第二代。第三代器件包括IGBT和MGT這類復合型電力電子器件。而第四代器件則由功率集成電路PIC構成。

（2）電路低頻向高頻發展。隨著電力電子器件的更新，變換器電路也隨之改變。在普通晶閘管時期，整流控制主要由直流傳動變換器完成。交流變頻傳動由交-直-交變頻器完成。在第二代時期，PWM變換器得到廣泛的應用。PWM技術可以提高工作效率，并且減少高次諧波對電網的影響，可以改善電動機低頻轉矩脈動問題。

（3）交流調速理論發展。德國學者F？Blasche提出了交流電機磁場定向遠離市，并得到德國大學教授Depenbrock的繼承和發展。教授Depenbrock繼F？Blasche提出了直接轉矩控制思想，并將它推廣到了弱磁調速范圍。這一控制思想具有結構簡單、思想新穎、信號處理物理概念明確的特點，屬于高靜動態性能的新型交流調速方法。

（4）通用變頻時期。通用變頻器是一種系列化、批量化和占市場量最大的中小功率變頻器，經歷了由普通功能型U/F控制型到高功能U/F型再到高動態性能適量控制型的發展過程。

（5）單片機發展。由于占主導地位的MCS-51單片機的8位機功能簡單，指令短小，后來就有了適合大批量生產的PIC系列單片機的推廣和使用，其可靠性和保密性都非常高。

三、電氣自動化在工業上的應用

電氣自動化在各行各業都有所滲透，文章對其在工業領域的應用進行分析。

1、電氣自動化在能源工業中的應用

（1）煤炭工業。電氣自動化技術應用到機械設備中，采煤機的開采范圍已經從中厚煤層擴展到薄煤層范圍，并且開采機已經發展成為大功率、高強力的模式。機械設備從以往的有鏈牽引逐步過渡到電磁滑差和變頻調速無鏈牽引模式，液壓支架高度也做到可以自動調節，并且支架形式多樣，可以四柱支撐式進行低位放煤、也可以進行兩柱式高位放煤等。液壓支架控制系統是綜采工作實現高效的重要技術設備，也是電氣自動化技術發展的必然方向。當然，在面對新技術，我國的煤炭企業都應該結合自身煤礦的特點努力嘗試這一套自動化系統，在技術的指導下以及實踐當中，將這套系統應用到更廣的層面。

（2）電力工業。電力部門也屬于能源工業。目前電力系統的自動化也在逐步建設和完善中。如自動發電控制，配電管理系統，能源管理系統，檢測控制系統，數據采集系統都逐漸應用于電力工業中。這種智能的控制和管理模式，必然會使電力的分配更加合理科學，輸送更加及時，管理方式更加先進。做到電力的充分利用，真正服務于生產生活，及時解決可能出現的問題。

（3）電氣自動化在水利工業中的應用。在水利工業方面，尤其是水廠工業里，電氣自動化的自動檢測系統，自動控制系統等技術的應用。能夠顯著提高水的利用率，使水資源的得到充分的利用不造成不必要的浪費；對于水的檢測也更加嚴格，能夠保證水的質量問題；對于高層管理來說，企業更加系統化，現代化，管理更加全面。真正使企業的管理模式和運行模式很細致的結合在一起。

2、電氣自動化在鋼鐵工業中的應用。鋼鐵工業中，電氣自動化也有很重要的地位。傳統的鋼鐵冶煉和加工，大多管理系統陳舊，而且不夠完善。生產過程比較粗糙，不能很精確的完成生產。電氣自動化把傳統的生產，用先進的計算機技術進行統一操作和管理，使生產效率和生產精確程度大大的提高。尤其是自動控制和動態安全監測系統的使用，把鋼鐵生產和加工過程中安全系數大幅度提高，降低生產中的事故發生率。鋼鐵工業引入電氣自動化的先進技術，保證生產質量的前提下，開發和創新新型的產品。電子技術與生產相互結合，提高企業生產和管理效率。

3、電氣自動化的發展前景。電氣自動化是未來社會中具有相當能量的一種技術手段，它的價值和發展潛力是非常大的。電氣自動化在未來可以作為一項很全面的技術手段出現，它既能作為高端技術手段服務于企業軟實力，又能為企業的各項硬件設備高效運行提供保障。我國工業生產過程中，要求能源高效利用，污染程度最小。電氣自動化不但能滿足工業生產中的這些要求，還能通過計算機技術，實現統一管理，全面管理，制定合理的生產方案。使我國工業水平跟上時代的發展步伐，滿足我國發展和人民生活水平的需求。

計算機技術也是在日新月異的發展著，未來是一個信息時代，計算機技術將會在工業中占的比重越來越大。電氣自動化是將電氣工程技術與計算機技術結合的高端技術手段，它將適應時代的發展成為工業發展的命脈。

四、結束語

現代工業的各領域都受到了電氣自動化技術廣泛的影響。現代化工業從設計到選材，再到生產的機械、電氣自動化發展的層層深入，電氣自動化成為了其重要組成部分。電氣自動化不僅促進現代工業生產的高速的全面性發展，而且可以滿足各種自動化、智能化系統的發展的需求，同時，實現生產線工業自動化建設，給我們日常的生產和生活會帶來前所未有的變化。