機電自動化設備安全控制措施研究

李婷婷

（晉中職業技術學院，山西 晉中 030600）

0 引 言

將自動化技術應用于機電設備，可提高機電設備的作業效率和作業質量。機電自動化設備安全與控制逐漸完善，但在實際應用中仍存在可靠性差、設備缺乏穩定性、自動化控制技術落后等問題，最嚴重的是設備漏電故障。機電自動化設備漏電會使整個生產線處于亞健康狀態，導致生產停滯，給企業造成巨大的經濟影響，更嚴重的會危及操作者的生命。因此，機電自動化設備的漏電安全控制至關重要。基于此，對機電自動化設備的安全與控制工作提出改善措施，希望提高實際生產作業效率，實現機電自動化設備精細化管理與控制。

1 機電自動化設備安全控制措施

機電自動化設備漏電安全與控制的實現是指通過機電傳感裝置對機電設備的運行過程漏電狀況實施監督和控制等操作。設備的安全與控制是機電整體化運作的重要工作，必須具備精準、高效與穩定的特征。穩定性是保證機電自動化設備穩定運行的基礎，精準與高效是確保機電自動化設備在長時間作業條件下仍能夠將產生的偏差控制在最小范圍內。

1.1 改善機電自動化設備漏電控制技術

機電自動化設備漏電控制對其運行有直接影響。傳統控制技術適用范圍窄，很難實現精準控制與管理。因此，將偏差調節的閉環控制方法應用于設備漏電控制與管理中，以設備電流偏差為依據，當設備被控量和給定值出現偏差時，修正電流偏差[1]。按偏差的閉環控制會在機電設備反饋通道與前向通道間控制信號的循環中完成閉路傳送。該控制技術精度高，能夠實時自動糾正電流偏差[2]。采用這種控制技術能夠提升機電自動化設備的生產效率，減少設備損耗，穩定設備使用性能。當機電設備出現問題時，基于電流偏差調節的閉環閉路方法可推動控制系統，確保設備正常運行，并實時監測和記錄設備工作狀態。

1.2 加強機電自動化設備漏電檢測與定位

機電自動化設備漏電檢測是實施安全控制、制定控制措施的前提[3]。對電流信號進行聚類處理，根據進行機電設備漏電故障檢測。式中，j為檢測數目，y為檢測樣本，nj為第j個檢測樣本的聚類中心。第一步，將收集的待檢測電流信息進行初始化處理，形成聚類數據集合；第二步，對聚類數據進行特征分析，并以特征為依據進行分類。

聚類處理過的電流故障信號需要進一步定位，才能實現機電設備自動化漏電故障安全控制[4]。以卡爾曼濾波技術對漏電信號中的冗余數據和噪音進行處理，將漏電信號特征空間與標準特征進行比對分析，若相似性大于閥值，將其作為第二空間繼續對比分析，由此確定機電設備漏電故障的位置。機電設備漏電電阻示意圖如圖1所示。

圖1 機電自動化設備漏電電阻示意圖

圖1 中，Ua、Ub和Uc是三相電源電壓，ZL為負荷阻抗，Ca、Cb、Cc和rb、rb、rc分別是 a、b和 c相導線對地電容和絕緣電阻，ZN為變壓器中性點接地元件（若中性點不接地，ZN=∞，若中性點經電抗接地，則ZN為接地電抗的阻抗），Rr是漏電故障電阻（若單相直接接地，則Rr=0）。

1.3 遵守自動化設備安全控制原則

在機械設計自動化設備控制中，必須保證機械設備自動化控制管理，提高機械設備的控制管理水平，正確選擇與使用設備元器件。在設備組裝過程中，嚴格把控設備元器件組裝。設備工作過程中會產生損耗，并在干擾下發生漏電故障，需結合設備使用的實際工作環境，分析設備電路控制需求，及時發現設備漏電位置并進行應急處理。為提高設備使用安全性與穩定性，需采取散熱防護措施。

1.4 引進先進的現代科技

與一些發達國家相比，我國機械設備自動化技術水平處于相對困難的地位。如果要提高中國機械設備自動化技術，應該向一些發達國家學習，可以引進一些有助于改進中國機械設備自動化技術的先進技術。要學習自動化技術，并且研究一般安全管理，不斷優化設備加工中存在的問題，促進中國和世界各地機械設備自動化技術的不斷發展。

目前，機電設備安全與控制管理過程中經常出現一些問題：設備漏電故障維修不及時；監測管理部門無法有效跟蹤設備故障處理的過程，難以考核維修人員的工作量和工作質量；無法進行畸形機電設備數據統計，導致無法掌握機電自動化設備的使用年限、漏電故障頻率、漏電故障位置等詳細信息，不能為設備維修工作提供信息支持，只得依靠維修人員的經驗來判斷；設備巡檢工作無法做到制度化、規范化。因此，必須利用現代互聯網科技進行系統化管理，使機電設備管理與運行工作達到科學化、高效化、規范化與現代化。機電部門在考慮企業自身情況、現有資源與條件的前提下，可以通過互聯網技術構建機電自動化設備管理平臺，從而為機電設備的標準管理和個人管理提供詳細科學的規則。

2 結 論

通過提出幾點機電自動化設備安全與管控的措施可以發現，機電自動化設備漏電管理工作對工程生產意義重大，不僅能夠提高機電設備的生產效率和生產質量，更能保障工作人員的生命安全。但是，機電自動化設備內部運行狀況、工作環境、操作人員、維修人員等都有可能影響到機電自動化設備安全與管控工作的開展，因此如何最大程度地避免干擾因素，尚待于進一步分析探討。