電氣自動化在機械工程中的應用

通訊作者：蘇麒，1984年11月，男，漢族，四川人，現任四川大西洋焊接材料股份有限公司中級工程師，大學本科。主要從事：設備技術管理。

摘? 要：隨著時代的不斷發展，多樣化的電氣自動化技術也相對變得更加完善，這實際已經成為我國高新技術中非常重要的一個部分，實際也和人們的日常生活有著直接的關系。但是，目前，這樣一項機械制造自動化技術已經被有效地運用在了諸多領域，不僅更好地提升了工作的效率，更在無形中降低了人們的勞動量。而其他產品的質量也在無形中得以發展。如果相關人員可以更好地將電氣自動化技術融入機械制造業內部，自然會使得該技術取得更好的發展。

關鍵詞：機械工程;電氣自動化;應用分析

一、引言

機械制造業的電氣自動化控制系統在我國整個的機械制造業中已經擁有了舉足輕重的地位，其作用也是十分明顯的。盡管當下想要進一步提升其可靠性還面臨著許多的問題，但是對這些問題進行研究分析和解決，就可以有效地掃除其發展道路上的阻礙，能夠促進電氣自動化控制系統可靠性的提升，也有利于我國整體機械制造產品質量的提升[1]。

二、機械工程中電氣自動化技術的優勢

（一）有利于從整體上提升機械制造的質量

機械制造企業在開展制造工作時經常要依賴電氣自動化控制系統，這一系列的工作都要在一定的質量標準內開展，這樣不僅可以有效地避免人工操作過程中容易出現的失誤，還有利于從整體上去提升機械制造的質量。有了電氣自動化這一強大的系統，機械制造工作的效率和質量就有了保障，機械制造產品的精度也能在一定程度上得到提高。除此之外，電氣自動化控制系統中的檢測功能也在整個機械制造中起到很大的作用，它能夠對不同生產環節中的每一道工序都起到一個嚴格的監控作用，使整個生產系統更加安全可靠[2]。

（二）有利于從整體上增強機械制造企業的競爭力

近些年來，我國市場經濟的發展和進步有目共睹，各機械制造企業為了獲得更好的發展，努力從各方面去提高自己的競爭力，力求在市場經濟中能夠有更穩固的地位。對于這些機械制造企業來說，增強電氣自動化控制系統的可靠性是一個比較重要的方面，其可靠性一旦提升，電氣自動化的各方面都能夠得到相應的提升，這也十分有利于機械制造產品質量的提升[3]。

三、電氣自動化在機械工程中應用的重要性

機械工程所涉及的范圍相當廣泛，包含了機械設計、制造以及維修等多個不同領域，而電氣自動化技術的融入帶領機械工程行業走向了更好的發展道路。電氣自動化技術為機械工程設計提供了更好的平臺，生產制造企業中，電氣自動化技術的應用更是有著更深更遠的影響，電氣自動化技術中柔性自動化技術以及集成自動化技術的應用，可以有效提高產品的生產效率，減少人力資源的浪費，大大節約制造成本。在設備維修中，電氣自動化技術可以對電氣設備的運行情況作出初步的判斷，及時利用電氣自動化技術進行檢測，保證設備精確度，提高產成品質量，同時，電氣自動化中的智能自動化技術還可以幫助專業人員對設備進行檢修，保證設備的正常運行，降低設備損耗[4]。

四、電氣自動化在機械工程中的應用

（一）電氣工程自動化技術在數控機床中的應用

電氣工程自動化技術對于推動機械加工領域的進步具有重要意義，能夠大幅度推動機械加工領域中的機床創新、機床升級。目前較為常用的是數控機床，通過電氣工程自動化技術中的計算機程序設計，數控機床輸出數據后，按照程序進行相關設備的加工，加工精準度更好，機械零件的表面質量更好。通過綜合運用電氣工程自動化技術到數控機床中，能夠大幅提升機床的工作進度，也提升了數控機床的設備管理水平、管理效果。對于數控機床中的電氣工程自動化技術，一方面可以采用電子監控的方式，結合網絡信息技術，對機床加工過程進行全面地控制和監視，確保走刀精準，避免了常規機械加工過程中出現的精準度低的難題，增加系統工作的可靠性和安全性。同時，也可以充分利用電氣工程自動化技術對機械加工過程中的問題進行排查，對故障進行自主修復，提升了機械設備在自動控制過程中的安全性和可靠性[1]。

（二）電氣工程自動化技術在電網機械調度中的應用

電氣工程自動化技術也可應用于電網的機械調度過程中，電網的傳統調度中一般采用人工關閉閘門的方式進行供電，實現不同電路中電流的關閉和開啟。這種傳統的供電方式存在一定的安全隱患，必須要求人工操作。而結合了電氣工程自動化技術的電網機械調度技術采用計算機遠程控制的方式，實現無人化、無接觸式供電，避免了安全事故的發生，降低了電網調度中電力系統發生故障的概率。在進行電網調度的過程中，可以利用電氣工程自動化技術將軟件系統和硬件系統整合，促進電網系統的結構優化，形成有效的供電機械調度系統，實現電網機械調度的自動化控制。同時，也可以在電網調度中引用計算機遠程監控系統，確保機械關閉和開啟的可靠性[2]。

（三）智能自動化技術應用

智能化是指將人工智能、計算機技術等多種技術相融合，從而實現機械工程具備自我邏輯智能，讓機械工程產生邏輯判斷與自我決策的技術。人工智能是參考人的思維模式的技術，融合了自然與科學的相關知識，具備較強的綜合性。電氣自動化的人工智能應用于機械工程中，能夠實現控制器的升級，簡化機械設備的應用程度，使機械設備能夠適應較為復雜的生產工作環境，智能機器人在機械生產中的運行如圖1所示。自動化技術的智能化應用主要在機械設備的控制和故障檢測方面。從生產控制來看，電氣自動化的智能化能夠有效控制機械設備工作程序，通過智能化分析機械設備的生產環境和運行情況，通過分析、模擬和操作指令實現智能化控制[3]。機械設備的故障發生具有不確定性，電氣自動化的智能化能夠有效的診斷故障，通過科學合理的方式分析故障，及時開展排查和修復，確保機械設備能夠在最短的時間內恢復正常工作狀態。

（四）在工業設備生產中的應用

在現階段的工業設備生產中，一些大型機床或高精度工具的生產僅通過人力是很難完成的。需要經過許多道工序，且每一環節都要做到設備運轉穩定。電氣工程自動化技術利用交流電模式控制電機，采取智能化技術手段對各個環節進行運行故障診斷，使整個生產環節精確穩定保障產品質量。各種行業可以結合自身生產情況，選擇不同的機械設備電氣工程自動化設備和技術。以工程建筑中的水泥制造業為例，利用電氣工程自動化技術進行水泥生產，既可以在源頭上節省人力和物力資源，且在生產過程中，依托信息技術和大數據智能算法，能做到對水泥生產的每一環節進行嚴格把控，減少生產過程中產生的誤差，及時對設備穩定性進行診斷[4]。最終制造出符合行業標準、高質量的水泥。其次，由于整個環節均為機械自動化操縱，也就避免了由工人生產而引發的人身安全隱患等一系列問題，極大地節約了生產成本，提高了生產效率。

（五）在煤礦機械中的應用

我國雖然煤礦數量較多，但是，多數還是屬于私有的煤礦，不僅生產規模較小，在開采時也是使用的老式采煤機。例如，我國在將電氣自動化技術融入煤礦中時，重點可以通過遵循從厚煤層、中煤層和厚煤層采掘的順序更好地提升開采煤礦的效率。在運用完電氣自動化技術后，多數采煤機不僅可以根據煤層厚度的變化來自動進行采煤，更可以在無形中提升采煤作業的效率，整個采煤的過程顯得更加人性化[1]。

（六）在能源開采中的應用

工業設備的運行離不開能源，但在能源開采過程中，開采人員的人身安全性往往無法保障。傳統的能源開采只能由人力完成，但現階段利用機械設備電氣自動化技術可以操縱不同型號的開采設備，進行礦地開采作業，滿足各類空間的能源開采。其次，在開采過程中，還可以利用自動化技術控制機械進行自主搬運、調整、裝配。實時對整個作業過程進行智能監控、設備狀態監測、周圍環境預判等，極大程度地保證了作業人員人身安全[2]。將自動化技術與先進的開采技術相結合，也極大程度地提高了能源開采質量，優化了經濟效益。

（七）在汽車制造行業的運用

更多不同類型的電氣的自動化技術可以在汽車制造領域中有更好的應用。人們的生活水平正隨著社會的不斷發展有所進步，對汽車的需求也變得越來越高。傳統的針對汽車零部件的生產技術已經無法更好地滿足人們對汽車的要求，而電氣自動化技術的出現使得柔性技術變得更加成熟。安全PLC系統已經被廣泛地應用于汽車運行的過程中，并可以借助一系列智能化診斷的措施更好地評估汽車運行的狀態。在實際診斷出汽車系統內部出現的問題后就可以采用針對性的措施，PLC系統的有效性使得汽車更好地朝著智能化的方向發展[3]。

（八）神經網絡智能自動化技術的應用

將智能自動化技術應用到機械制造中能夠很大的促進機械工程的發展，尤其是神經網絡智能自動化技術的應用中，這種技術是利用仿生學中的控制手段，將不同的網絡神經元連接成一個巨大網絡，各個神經元連接之后就能進行有效控制。神經網絡控制的可靠性比較高，且在大規模處理數據方面的應用也比較明顯。該技術和人類大腦的學習能力較為相似，因此也可以稱之為智能自動化技術[4]。神經網絡智能自動化技術應用到數控機床切割中，能輕易解決數控機床的不確定因素，保證切割的質量，因此，機械制造和神經網絡智能自動化技術的有機結合，讓機械生產更加高效和穩定。

五、結束語

綜上所述，電氣自動化技術正在不斷完善與跟隨社會發展進程。它與信息技術相輔相成。電氣自動化技術在機械工程中的應用進入了一個新階段。集成自動化技術，智能自動化技術和人工智能自動化技術。它們代表了新的電源自動化技術。它們在機械工程中的使用有助于降低機械工程的能耗和人工。將對這些新的電氣自動化技術進行研究和分析，從而適應機械工程的可持續發展。

參考文獻：

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[2]章石鏞.電氣自動化設備可靠性的提升措施[J].湖北農機化， 2020（11）：19～20.

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[4]孔令彬，郭慶斌.關于機械設備中電氣工程自動化技術的應用[J].科學與信息化， 2020，（26）：95.