電子技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

陳娟

摘 要：隨著我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展、社會的進步，人們對生產(chǎn)、生活的要求變得越來越高，無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是產(chǎn)品性能都有了較高的要求，近年來在社會進步的推動下工業(yè)水平越來越高，機械設(shè)備逐漸取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，解決了生產(chǎn)效率及加工精度的問題。目前電子技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù) 工業(yè)控制 現(xiàn)狀 發(fā)展 應(yīng)用

Analysis of the Application of Electronic Technology in Industrial Control Field

Chen Juan

Abstract：With the rapid development of my countrys economic level and the progress of society， peoples requirements for production and life have become higher and higher. Both product quality and product performance have higher requirements. With the promotion of higher and higher industrial levels， mechanical equipment has gradually replaced traditional production methods， solving the problems of production efficiency and processing accuracy. At present， electronic technology is more and more widely used in the industrial field.

Key words：electronic technology， industrial control， status quo， development， application

1 工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展

18世紀中葉，英國的手工業(yè)生產(chǎn)不能滿足市場需求，在瓦特改良蒸汽機之后，由一系列技術(shù)革命引起了從手工勞動向動力機器生產(chǎn)。隨后向英國乃至整個歐洲大陸傳播。我國第一次工業(yè)革命發(fā)生于18世紀——19世紀，通過創(chuàng)造新的制造工藝改進了生產(chǎn)流程從而促進了社會的進步。當時我國制造業(yè)主要依賴于手工勞動進行商品的生產(chǎn)，隨著工業(yè)革命的發(fā)展，使得機器制造業(yè)能夠更好地提升生產(chǎn)力。這些改進在第二次、第三次工業(yè)革命中也起了很大的作用。工業(yè)4.0的基本概念與其他工業(yè)革命相同：通過改進業(yè)務(wù)流程和制造工藝，減少生產(chǎn)時間，降低生產(chǎn)材料成本，減少制造缺陷產(chǎn)品的數(shù)量，并通過創(chuàng)造能夠代替人工作的機器來使工業(yè)制造更容易。當下隨著計算機、通信、自動控制等技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域?qū)ζ髽I(yè)自動化設(shè)備可實現(xiàn)遠程監(jiān)測和控制，方便管理者隨時了解設(shè)備狀態(tài)，及時處理問題。

2 我國工業(yè)控制領(lǐng)域的現(xiàn)狀

隨著人工成本上升，人口紅利的逐漸消失，企業(yè)對機械設(shè)備的需求日益旺盛，工控產(chǎn)品在提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有不可替代的優(yōu)勢。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2000年——2015年制造業(yè)平均工資持續(xù)快速增長，年復合增長率12.21%。過去我國在紡織服裝行業(yè)在世界范圍內(nèi)能夠保持競爭力主要得益于勞動力成本優(yōu)勢明顯，目前相比于東南壓等新崛起的制造企業(yè)，人工成本已經(jīng)逐漸成為了劣勢，我國勞動密集型企業(yè)急待轉(zhuǎn)型升級。我們認為其未來發(fā)展路徑將會是通過利用工業(yè)自動化來提高生產(chǎn)效率，在核心制造環(huán)節(jié)實現(xiàn)機器代人，讓產(chǎn)品質(zhì)量得到保障。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展的越來越快，現(xiàn)在企業(yè)通過利用電子電氣、軟件等快速打破生產(chǎn)效率與質(zhì)量不同步的處境，促進企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中更加自動化、精準化和效率化。

3 我國工業(yè)控制領(lǐng)域中電子技術(shù)水平

自從進入21世紀以來，我國在工業(yè)控制領(lǐng)域中不斷進步，但在迅速發(fā)展的世界面前，我國的工業(yè)生產(chǎn)在推動經(jīng)濟發(fā)展上的作用越來越小。要想更好的發(fā)展經(jīng)濟，我國就必須重視現(xiàn)代化電子技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。電子技術(shù)的發(fā)展不僅能有效的對工業(yè)生產(chǎn)進行控制，還能更好的實現(xiàn)現(xiàn)代自動化工業(yè)生產(chǎn)，就目前而言，我國的電子技術(shù)水平相對于發(fā)展國家而言還是比較落后，受技術(shù)水平的限制，我國市場上使用的單片機、PLC等設(shè)備都是國外進口，我國想要發(fā)展尖端技術(shù)，但大部分尖端儀器還需要通過發(fā)達國家進口的現(xiàn)狀，不僅影響了我國電子技術(shù)水平的發(fā)展更是限制了我國在工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展。因此，當前的首要任務(wù)是慢慢擺脫從國外進口的現(xiàn)狀，加強電子技術(shù)的研發(fā)力度，積極開發(fā)出我國自己的尖端電子產(chǎn)品。

4 工業(yè)控制領(lǐng)域中電子技術(shù)的作用

4.1 優(yōu)化電能使用

現(xiàn)今社會，不論是機械設(shè)備還是電子設(shè)備對電源要求越來越高，對電能的利用率要求越來越高，電子技術(shù)的發(fā)展可實現(xiàn)對電能進行處理，使電能的使用達到高效、節(jié)約，實現(xiàn)了電能使用的最佳化。例如在風機水泵、電力牽引、軋機冶煉等14個方面潛在節(jié)能總量據(jù)不完全統(tǒng)計相當于1990年全國發(fā)電量的16%。所以推廣電力電子技術(shù)是必要的。

4.2 改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和發(fā)展機電一體化等新興行業(yè)

在電力電子技術(shù)出現(xiàn)以前，電能轉(zhuǎn)換是依靠旋轉(zhuǎn)機組來實現(xiàn)，不論是效率還是控制性上都不如利用電子電子器件實現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計預測，今后95%的工業(yè)和民用機電設(shè)備中電能要經(jīng)過電子技術(shù)處理后再使用。這一電子技術(shù)是弱電控制強電的媒體，是機電設(shè)備與計算機之間的重要接口，擺脫了之前效率低、損耗高、難于控制等問題，同時為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)采用微電子技術(shù)創(chuàng)造了條件，成為發(fā)揮計算機作用的基礎(chǔ)。

4.3 變頻技術(shù)的發(fā)展

電子技術(shù)的高頻化和變頻技術(shù)的發(fā)展使機電設(shè)備突破了傳統(tǒng)工藝，實現(xiàn)了最佳工作效率，使設(shè)備體積減小、響應(yīng)速度高速化，實現(xiàn)無噪音且具有全新的功能和用途。

4.4 電子技術(shù)智能化的發(fā)展在一定程度上將信息處理與功率處理合一，使微電子技術(shù)與電子技術(shù)一體化

電子技術(shù)是需要人工操作的，隨著現(xiàn)今社會智能化的高速發(fā)展使電子技術(shù)更加人性化，將電力電子系統(tǒng)集成在一小塊芯片上，使器件模塊化，不僅減少了電力電子器件的體積，更是在技術(shù)上發(fā)展的越來越滿足使用需求。

5 工業(yè)控制領(lǐng)域中電子技術(shù)的應(yīng)用

5.1 提高生產(chǎn)效率

電子技術(shù)與人工相比，是機械代替了人力，利用電子技術(shù)，我們可以編寫特定程序，輸入到芯片中，將有控制程序的芯片控制生產(chǎn)設(shè)備進行操作，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，這樣一來可以使生產(chǎn)設(shè)備在預設(shè)時間內(nèi)連續(xù)不間斷的工作，過去生產(chǎn)線都是通過人力來實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)，而人力不可能有如此大的精力24小時連續(xù)不間斷工作，即使在出現(xiàn)了生產(chǎn)線三班倒的上班模式也無法達到利用電子技術(shù)實現(xiàn)自動化控制生產(chǎn)效率。生產(chǎn)或工作效率得到顯著提高的形勢下，這一技術(shù)在各大制造業(yè)或者說各個領(lǐng)域都得到了廣泛使用。

5.2 降低了生產(chǎn)成本

成本在所有的領(lǐng)域中是必談一項，成本越低收益越高，并且成本的高低直接影響著工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的經(jīng)濟效益。如今無論工業(yè)領(lǐng)域或其他領(lǐng)域都在保證質(zhì)量的同時降低成本，提高效益，電子技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)以下幾種成本的降低：

5.2.1 降低了人力成本

電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中，無論是生產(chǎn)線還是服務(wù)行業(yè)設(shè)備的控制可以直接由機器代替人，在傳統(tǒng)模式下利用人力生產(chǎn)或服務(wù)，無疑每月都需要向工作的人支付報酬，還需考慮生產(chǎn)或服務(wù)過程中出現(xiàn)的意外事故，采取人力是每天都在消耗資金，而在電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)中時，廠家只需一次性投資給機器，機器的使用中只需定期檢查維護，基本使用壽命會很長，這無疑直接減少了每日支付報酬的成本，更是降低了由于人為操作不當引起的事故率。

5.2.2 降低了設(shè)備維護成本

傳統(tǒng)利用人力開展生產(chǎn)，在工作時會由于工作人員的粗心或操作失誤使機期頻繁啟動停止，降低機械使用壽命，或者說在工作中會出現(xiàn)人在機器工作，人走機器休息，頻繁的控制機器，讓機器磨損較大，特別是舊機器，這樣一來設(shè)備的維護是需要投入大量資金的。在電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)控制中，只需輸入程序就會實現(xiàn)機械的連續(xù)不斷工作，避免了頻繁控制，延長了使用壽命，在維護上成本明顯降低。

5.2.3 降低了生產(chǎn)消耗成本

傳統(tǒng)人工操作機器生產(chǎn)，對產(chǎn)品的操作都是通過操作人員根據(jù)自己的經(jīng)驗大致估算，生產(chǎn)出的產(chǎn)品可能會出現(xiàn)誤差，不能使用，電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域中就實現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的自動化，程序?qū)υO(shè)備的控制流程相比較人力更加精準、優(yōu)化，產(chǎn)品準確度高，這就實現(xiàn)了生產(chǎn)消耗的降低。

5.3 提高了生產(chǎn)加工精度

在實際生產(chǎn)中，加工精度是衡量一個企業(yè)生產(chǎn)水平的重要標志，企業(yè)加工精度高，那么生產(chǎn)水平就高，加工精度差，無疑生產(chǎn)水平差。在傳統(tǒng)的加工中，都是利用人工憑借生產(chǎn)經(jīng)驗來判斷加工精度，因此精度或多或少都會有些許偏差，隨著現(xiàn)代社會工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，很多產(chǎn)品的精度等級達到了納米級，此時光靠人工是無法實現(xiàn)精度判斷的，在電子技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域后，正好解決了這一難題，生產(chǎn)線只需要在編寫程序時，將工件要求的精度設(shè)定到程序中，那么在后續(xù)芯片在程序的控制下能按照當初設(shè)定的參數(shù)進行加工制造，實現(xiàn)較精確的精度控制，達到自動化生產(chǎn)的目的。

電子技術(shù)的應(yīng)用使生產(chǎn)效率得到了大幅度提高，降低了各方面額成本，更是使加工精度在電子技術(shù)的加入后發(fā)生了質(zhì)的飛躍，因此，我們需要逐步提高對電子技術(shù)的認識，重視電子技術(shù)的發(fā)展

6 工業(yè)控制領(lǐng)域中電子技術(shù)的展望

隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，新技術(shù)的層出不窮，各行業(yè)對人才的需求越來越迫切，目前國內(nèi)各高校已經(jīng)開設(shè)了電子技術(shù)相關(guān)課程，培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)型人才。未來電子技術(shù)將會朝著智能化、便捷化、個性化、集成化的方向發(fā)展。

電子技術(shù)在我國工業(yè)控制領(lǐng)域中將越來越重要，也是未來工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然趨勢，放眼我國電子技術(shù)與發(fā)達國家的水平，情況令人擔憂，我們需要更加重視電子技術(shù)人才的培養(yǎng)及技術(shù)性人才的引進，根據(jù)我國工業(yè)控制的實際情況，借鑒國外先進技術(shù)，可以提高我國工業(yè)控制水平。

在信息化時代，電子技術(shù)是基礎(chǔ)，是推動自動化控制的重要技術(shù)，作為信息化時代的我們要多參與學習，從電子技術(shù)基礎(chǔ)入手，加強學習研究，從而取得更大的進步。

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