工業(yè)機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用研究

劉建輝 楊赫喆

【摘 要】隨著時代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，我國的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中電氣工程技術(shù)的應(yīng)用也得到了推廣。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，電氣控制技術(shù)有更高的準(zhǔn)確度與工作效率，同時實現(xiàn)了較低的操作頻率與信息量，優(yōu)勢極為明顯。鑒于此，本文對工業(yè)機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機(jī)械設(shè)備;電氣工程;自動化技術(shù);應(yīng)用

引言

在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，電氣工程自動化技術(shù)理論與實踐應(yīng)用都得到很大發(fā)展，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，它的其它技術(shù)形式的融合可以有效加快企業(yè)實際生產(chǎn)效率，并能生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造更大效益。然而，與發(fā)達(dá)國家相比，在電氣自動自動化方面還有一定的差距，企業(yè)需要在發(fā)展中對生產(chǎn)技術(shù)予以創(chuàng)新，以推動科技良好發(fā)展。

1電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

自動化具有十分廣泛的應(yīng)用及發(fā)展前景，受到各行業(yè)領(lǐng)域的高度關(guān)注，將來的自動化技術(shù)必然會得到良好發(fā)展，使社會得以穩(wěn)定與快速發(fā)展。對于機(jī)電一體化，還可稱之為機(jī)械電子工程，屬于機(jī)械工程和自動化其中一種，由機(jī)械學(xué)和電子學(xué)兩部分構(gòu)成。伴隨機(jī)電一體化不斷發(fā)展，這一概念逐漸被人們認(rèn)知、接受和應(yīng)用。加之計算機(jī)技術(shù)等的引入，使這項技術(shù)得到空前發(fā)展。對于當(dāng)前的機(jī)電一體化，它是對機(jī)械設(shè)備與微電子技術(shù)進(jìn)行的緊密結(jié)合，它的應(yīng)用與發(fā)展使原本冰冷的機(jī)器具有了“生命”，即智能化與人性化。

網(wǎng)絡(luò)實際上就是將互聯(lián)網(wǎng)整合為超級計算機(jī)，對各類資源進(jìn)行全面共享。另外，也可建立地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)。對網(wǎng)絡(luò)而言，其根本特征與它的規(guī)模無關(guān)，而是對資源進(jìn)行共享，避免產(chǎn)生資源孤島。因網(wǎng)絡(luò)為一項技術(shù)，所以它具有以下兩個特征：①不同群體會使用不同名詞進(jìn)行形容和稱呼;②對網(wǎng)絡(luò)的含義與內(nèi)容目前還沒有完全固定與統(tǒng)一，趨于變化。智能控制是一種能對信息進(jìn)行智能處理和反饋，并完成控制決策的新方法，是控制這項基本理論快速發(fā)展的重要階段，可用來解決采用傳統(tǒng)方法無法解決的比較系統(tǒng)和負(fù)責(zé)的問題。它的研究對象一般為數(shù)學(xué)模型、復(fù)雜任務(wù)要求及非線性問題。

對于設(shè)計的模塊化，是指編寫程序時不是在剛開始就對計算機(jī)語句及指令進(jìn)行錄入，而是先利用框架對軟件結(jié)構(gòu)與流程進(jìn)行描述，同時對框架間保持的關(guān)系進(jìn)行定義與調(diào)試。通過逐步求精，能獲得很多將功能塊作為基本單位的算法。將功能塊作為基本單位來實施程序設(shè)計，完成對算法的求解，這個過程即為模塊化。采用模塊化方法的目的在于減小程序的復(fù)雜程度，盡可能的使操作變得簡單。若想只對某個子功能進(jìn)行改變，只需要對模塊實施改變即可。

2電氣自動化的操作原理

2.1有利于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)的雙向聯(lián)合

就現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械行業(yè)來說，電氣自動化是一種常見方法，實現(xiàn)計算機(jī)和自控化水平十分重要。當(dāng)前，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械行業(yè)的主要業(yè)務(wù)便是人工智能和計算機(jī)控制水平。要想實現(xiàn)整個工業(yè)機(jī)械的自動化控制，也需要使用網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)來進(jìn)行運(yùn)行。實際控制大部分工業(yè)器械，需要先模擬電腦實驗，進(jìn)而實現(xiàn)生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性。就工業(yè)機(jī)械行業(yè)來說，可以將制造能力、管理能力、自動化水平和信息技術(shù)完全結(jié)合起來，促進(jìn)工業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)。

2.2對機(jī)械器件的實際需求

為了實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)械的電氣自動化控制，滿足人們具體的使用功能，隨著我國科技的飛速發(fā)展，也需要加強(qiáng)對機(jī)械行業(yè)自動化控制方法的管理，保證發(fā)送各種指令、信息和人為輸入的正確性，方便準(zhǔn)確判斷各個設(shè)備，進(jìn)而保證輸入信息和輸出結(jié)果的一致性。

3工業(yè)機(jī)械設(shè)備中對電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1遠(yuǎn)程控制

在工業(yè)機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，應(yīng)用電氣自動化控制技術(shù)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在實際應(yīng)用當(dāng)中，可以起到節(jié)約材料、保證設(shè)備應(yīng)用可靠性的效果，同時也由于減少了設(shè)備內(nèi)部的布線，因而可以實現(xiàn)更為靈活的組合方式。在正常情況下，常見的現(xiàn)場總線控制技術(shù)的應(yīng)用如Lonworks總線或CAN總線的通訊速度較慢，但相對應(yīng)地，工業(yè)電氣工程有較高的通訊量，因而這種遠(yuǎn)程控制方式的應(yīng)用對于大型電氣自動化控制的應(yīng)用來說并不適用，可以在小型系統(tǒng)監(jiān)控當(dāng)中進(jìn)行使用。

3.2現(xiàn)場總線控制

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，現(xiàn)場總線技術(shù)以及以太網(wǎng)技術(shù)都得到了一定的發(fā)展，并且在工業(yè)電氣工程自動化控制當(dāng)中得到了一定的應(yīng)用，體現(xiàn)出了一定的技術(shù)優(yōu)勢，同時也積累了一定的實踐經(jīng)驗，可以說現(xiàn)場總線控制技術(shù)也已經(jīng)成為了電氣自動化控制當(dāng)中的主要應(yīng)用方向。現(xiàn)場總線控制方式有著較強(qiáng)的針對性與定制化特征，可以結(jié)合系統(tǒng)自身的特點來開展設(shè)計，以設(shè)備運(yùn)行實際需要為依據(jù)來設(shè)計間隔。除此之外，現(xiàn)場總線控制技術(shù)不僅僅可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，同時也可以減少模擬量，從而節(jié)約了端子柜以及間隔設(shè)備的成本，并且依托于現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的連接而實現(xiàn)了設(shè)備安裝的智能化，并且由于電纜數(shù)量的減少而節(jié)約了部分成本。另外該技術(shù)體系之下，不同的裝置功能有一定的獨(dú)立性，在單獨(dú)某個裝置出現(xiàn)故障時，整個系統(tǒng)也不會因此而癱瘓的，可以通過網(wǎng)絡(luò)連接而實現(xiàn)靈活組合，從而有效地提高了系統(tǒng)的安全可靠性。基于現(xiàn)場總線控制方式的上述優(yōu)點，其已經(jīng)成為了工業(yè)電氣工程自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中的主要技術(shù)，在未來也將發(fā)揮更為重要的作用。

4電氣工程自動化技術(shù)自動化發(fā)展趨勢

4.1自動化產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展

從未來我國電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展前景來看，在實際生產(chǎn)需求下，電氣自動化產(chǎn)品創(chuàng)新步伐將不斷加快，特別是在節(jié)能產(chǎn)品、智能化產(chǎn)品的開發(fā)方面，國家將投入更多的研發(fā)資源。從行業(yè)自身發(fā)展趨勢來看，由于市場競爭日益激烈，企業(yè)要想建立市場競爭優(yōu)勢，也需要通過加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新，大力開展技術(shù)研發(fā)活動，使產(chǎn)品獲得消費(fèi)者及客戶的青睞。因此，電氣工程自動化技術(shù)仍具有廣闊的發(fā)展空間，產(chǎn)品技術(shù)含量將不斷提高。在此情況下，可以對自動化控制系統(tǒng)功能進(jìn)行進(jìn)一步完善。另一方面，也需要加快相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制度體系的建設(shè)，為電氣工程自動化發(fā)展提供良好的環(huán)境。在政策上鼓勵自主創(chuàng)新，依靠科技力量轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，實現(xiàn)電氣工程可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

4.2系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

在電氣自動化系統(tǒng)接口設(shè)計方面，接口標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計是系統(tǒng)通信安全和通信可靠性的重要前提。目前國內(nèi)電氣自動化系統(tǒng)多數(shù)采用微軟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用Windows系列操作系統(tǒng)。在與企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行通信時，包括MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等，需要采用TCP/IP通信協(xié)議，為電氣自動化系統(tǒng)制定標(biāo)準(zhǔn)接口。另一方面，應(yīng)提高對電氣自動化系統(tǒng)安全的重視程度，在設(shè)計過程中制定可行的安全解決方案，充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境存在的安全影響因素，在網(wǎng)絡(luò)接口等重要節(jié)點，采取有效的安全防護(hù)技術(shù)，避免系統(tǒng)受到攻擊和破壞。在此方面，也需要應(yīng)用智能化技術(shù)，使系統(tǒng)具備一定的自識別、自控制、自恢復(fù)能力，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

結(jié)束語

經(jīng)過電氣自動化技術(shù)的改造，可以在少人或無人干預(yù)的情況下按照程序或計劃來實現(xiàn)自動運(yùn)行，大大改善工作環(huán)境，達(dá)到了解放生產(chǎn)力、降低人力成本的效果。因而在這種背景之下，針對電氣工程自動化在工業(yè)機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析極為必要。

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