機械設備電氣自動化技術的應用分析

摘 要：將機械設備電氣自動化技術廣泛應用于各個領域，對于提高機械設備的使用效率，降低使用過程中的故障率，降低機械設備的檢查和維護難度起著非常重要的作用。文章從電氣自動化的特點和發展現狀入手，分析機械設備電氣自動化在各個領域的應用，并提出一些應用建議。

關鍵詞：機械設備;電氣自動化技術;應用

中圖分類號：TD63? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2022）03-0062-03

0 引言

傳統的機械設備要耗費很多的人力資源，運行以及檢查維修成本較高，電氣自動化技術在機械設備中的應用能夠提升機械設備運行的穩定性和生產效率，電氣自動化技術能夠適用于各個領域的機械設備，但同時也存在一些問題，需要在不斷完善以提升機械設備的使用效能。

1 電氣自動化技術

1.1 電氣自動化技術的含義和特征

電氣自動化技術是在自動化技術的基礎上發展而來的，將自動化技術運用在各類電氣設備的控制中，有效提升了電氣設備運行的安全性，并降低了損耗。電氣自動化方式提升生產效率不僅體現在節省生產成本上，還能夠對整個生產流程進行簡化，運用實時監控設備對整個生產流程進行監控，可以確保每一個生產步驟都按照標準化流程進行操作，從而減少生產誤差帶來生產成本的增加。此外，也可以及時發現設備故障信息并進行維修，以減少不必要的損失。

電氣自動化技術在各類機械設備中的運用基本形成了機電一體化的趨勢，很多機械設備都能夠進行自動化操作，優化了機械設備的結構，同時機電一體化和傳感器、驅動系統以及動力源的強強結合能夠最大程度提升機械設備的運行安全和穩定性。近年來，信息網絡技術的迅速發展對電氣自動化機械設備的控制方式也產生了影響，從傳統的控制模式轉向網絡智能控制，在網絡控制系統中設置標準化的控制數據和標準化的操作流程，網絡控制技術能夠準確控制各個操作步驟，從而減少對人工控制的依賴，提升控制準確性，使得電氣自動化機械設備的整體生產效能的提升。

1.2 電氣自動化發展現狀

互聯網技術和機械設備電氣自動化技術的結合，優化了機械設備的生產過程，在各個領域應用后的反饋效果都很好。但是，在技術互相融合的過程中也出現了一些問題，例如：部分電氣自動化機械設備的編程接口不統一，市面上各個生產廠家在設置編程接口時沒有統一的標準化的要求，這就造成部分運行軟件不能在機械設備上完美運行。隨著編程接口的不斷優化，使機械操作更加便捷，也逐漸形成了統一的模式。信息技術快速更新迭代使得電氣自動化技術進一步提升，向著超智能的方向不斷發展。

2 電氣自動化技術在機械設備中的應用領域

2.1 自動化控制

電氣自動化技術已經作為一種高新技術在各個領域廣泛應用，機械設備電氣自動化技術的應用優化了機械設備的各項功能，可以實現遠程控制，減少人工操作環節。系統操作員可以在后臺系統中對各個生產環節進行實時監控，能夠及時發現可能出現的問題并采取相應的措施進行解決，不僅能夠減少人工成本，降低故障率，還能夠提升機械設備生產效率，實現智能生產和智能設備管理[1]。

2.2 優化機械設備設計

設計人員在進行電氣自動化控制系統的設計時，不能“閉門造車”，要結合實際生產過程中對電氣自動化機械設備的使用需求，以及在生產使用過程中機械設備出現的問題等進行綜合分析，將標準化的操作和合理化的設計理念融合在電氣自動化設計中，提升整個機械設備的性能指標、運行狀態以及加強機械設備的穩定性和操作安全性。

2.3 對故障快速診斷

故障維修不僅需要花費維修成本，還會影響整個生產進程，沒有被發現的故障有可能形成安全隱患。傳統機械設備檢查和維修則主要是依靠人工，難免會出現失誤或檢查不到位的情況。現階段，電氣自動化技術和計算機技術在機械設備中的綜合使用，能夠對機械設備進行自動化檢測[2]。將每一個需要檢查的部分的數據指標輸入計算機自動檢查系統，計算機系統就可以實時檢測設備的數據指標，根據各項指標的變化能夠預測可能出現的問題，進而有效規避各種故障問題。電氣自動化機械設備中的關鍵因素是變壓器，對變壓器可能出現的問題逐一分析，在檢修時就可以快速鎖定故障范圍，確定引起故障的原因，提升故障維修效率。同時，也避免了機械設備故障問題帶來的經濟損失，對于機械設備穩定性的提升具有重要意義。

3 電氣自動化技術在機械設備中的具體應用

3.1 在數控機床設備中的應用

電氣自動化技術數控機床設備中的廣泛應用成為未來的趨勢。數控機床設備運行過程中主要是依靠電機驅動，隨著現代化進程的加快，大規模的數控機床設備越來越多，規模的擴大對于電機容量的要求也隨之提升。用交流式電牽增加牽引電機的使用數量，對保持機械設備的穩定運行和工作效率提升都有所助益，減少了機械設備的維修頻率，維護和維修成本也就隨之降低。信息技術的迭代更新對于數控機床的發展具有促進意義，數控機床的發展也會帶動其他相關設備的發展，促進機械設備的整體提升。結合信息技術對數控機床的生產運行進行監控，能夠結合傳感器設備反饋的數據信息對數控機床設備進行診斷，提升設備生產的效率和準確性。特別是在生產過程中，對使用各種刀具的選擇、進行不同的操作等，可以運用數字機床進行自動化操作，使得標準化智能生產成為現實。信息技術對電氣自動化機械設備性能檢測指標的優化，也促進了傳輸系統的優化，同時信息技術也使得保障數控機床設備安全生產的液壓支架性能完善，使得整個電氣自動化數控機床設備的可控性提高[3]。

3.2 在刀具生產機械設備中的應用

刀具生產是一項生產工藝要求嚴格、生產過程復雜、各生產環節之間聯系緊密的生產項目，因此，從對所生產刀具原材料的選擇、鍛造加工等方面，每一個環節都不容出錯，若是其中一個環節出現問題就會嚴重影響整個生產的質量。而信息技術和電氣自動化生產設備的結合能夠對刀具生產的每一個環節都進行動態監測，對于出現問題的環節能夠及時調整，整個生產流程的可控性很高。由于不同刀具的生產工藝要求也各不相同，可以通過數據控制每個產品的參數，實現刀具生產過程的精細化管理，提升刀具生產的質量和數量。同時，標準化的生產和檢測流程還能夠避免因人工失誤引起的生產質量問題。

3.3 在成套保護設備中的應用

機械設備自身有設定的保護機制，但要達到全面的后備保護就需要成套的保護設備和裝備。相對于機械設備自身的保護機制而言，成套的保護設備會形成一個完整的保護網以應對機械設備可能出現的各種情況。例如，機械設備在運行過程中若是出現溫度過高，接地故障、短路等問題，電力機械就能夠自動啟動保護裝置，保障電力設備的安全與穩定，避免出現更大的故障。當然，面對保護裝置出現故障的情況，則有必要設置隔離設施，提升設備的保護效用。信息技術和保護裝置的融合能夠對保護系統進行同步監測，對機械設備和保護設備運行過程中的各項數據信息進行采集、分析，并通過數據分析結果判斷整個機械設備的運行狀態，從而提升整個機械設備的安全性能[4]。例如，我國在大規模的煤礦企業中已經引進了先進的安全監控系統，對整個作業環境中的瓦斯含量等危險信號進行監測，確保煤礦作業的安全。

3.4 在運輸機械設備中的應用

社會經濟的快速發展離不開運輸機械設備，電氣自動化技術在運輸機械設備中的應用，符合當下對于運輸設備的要求。交通運輸總量和類型的多樣化以及大型運輸設備的出現，對于運輸機械設備的管理也是極大的挑戰。借助計算機網絡對運輸設備可以進行遠程的監控和控制管理，通過自動化可以提升交通運輸機械設備的運行效率。例如，在物流供應系統中運輸機械設備的運用，能夠將生產過程中所需要的物料按照種類和數量等從倉庫安全、準確地運往指定位置，期間人工參與較少，可以節省人力資源。再者，數字技術、監控技術等多項先進技術在運輸機械設備控制系統中的融入，能夠提高運輸機械設備的性能，改善其中存在的問題，信息管理系統的升級能夠促進運輸機械設備工作效率的提升[5]。

3.5 機械電氣自動化采掘技術的應用

以煤炭業為例，在煤炭挖掘過程中人工挖掘不僅效率慢而且事故頻發，安全性難以保障，機械電氣自動化挖掘技術的應用能夠解決這一問題。在進行地理勘測之后，根據挖掘方案運用電氣自動化挖掘機械進行開采，一方面能夠利用計算機后臺網絡實施了解機械工作進度和工作狀態;另一方面能夠及時發現機械運行過程中出現的偏差，控制整個挖掘進度;同時，后臺的故障監測系統還能夠保障機械設備的運行狀態，減少維護和維修設備的次數。此外，電氣自動化挖掘機械設備的抗污性也較強，能夠適應較多的工作環境，因此得到廣泛應用。

4 電氣自動化技術的應用建議

4.1 明確機械設備發展方向

機械設備電氣自動化技術的應用越來越廣泛，并且機械是工業發展過程中的技術基礎。與傳統生產過程相比，電氣自動化技術的發展是機械性能發展的驅動力，減少了很多人為造成的失誤，運用機械生產所需要的機械，其精準度和生產效率都有所提升。在此過程中，人在整個生產過程中由生產者的角色轉變為機械設備生產過程的監督者和管理者。對各個生產企業來說不僅提升了生產效率，帶來直接的經濟效益，還能對勞動力需求的減少降低了人力成本，間接提升了效益。

首先，在整個機械設備電氣自動化技術的發展過程要遵循相應的發展規律才能實現可持續穩步發展，如電氣自動化技術的應用應該遵循從部分到整理的路徑，逐漸提升機械設備的自動化水平;其次，機械設備電氣自動化技術應用需要有明確的發展規劃，這需要國家層面進行產業發展規劃并制定相應的實施政策以促進電氣自動化技術的應用，加快傳統機械設備向電氣自動化機械設備的轉變;最后，從各個企業的發展角度而言，企業要制定自身的發展規劃，重視對電氣自動化機械設備的引進使用，更新生產技術，提升企業的生產效率。

4.2 大力引進國外先進技術

近年來，我國一直致力于技術創新，在部分領域已經取得了一定的成就，但距發達國家還有一定的距離，要想改變這一局面，實現供給改革，實現制造大國向制造強國的轉變，需要國家給予一定的政策支持。在電氣自動化技術的研究過程中，可以設置專項的研究基金，聯合各個行業的帶頭者參與其中，在實踐中進行創新探索，吸引電氣自動化技術研究人才，攻克技術難關。很多關鍵的技術沒有外部資源可以借鑒，只能艱難探究，但是對于部分可以引進的先進技術，要取其精華，并將其先進技術和管理經驗與我國機械設備電氣自動技術的發展相結合，因地制宜，進行技術的轉化、吸收，這樣的方式能減少技術攻克的時間，能加快技術創新的步伐，還能很好地滿足我國電氣自動化技術的實際應用需求，從而提升我國機械設備電氣自動化技術的水平。

4.3 加強專業技術人才培養

在某些高精尖的技術領域我國一直處于“卡脖子”狀態，這部分技術只能依靠自主創新，這也是機械設備電氣自動化技術未來發展的唯一和根本出路。自主創新的實現又需要大量優秀的高素質高技能的專業人才。目前，多數高校已經開設了電氣自動化專業，但在整個人才培養課程的設置中還存在一些問題。例如，課程內容多是以理論知識為主，部分理論知識更新效率較慢，學生的實操技能不足，在實訓環節中學生更重視操作技能的正確與否和操作的熟練程度，缺失了對學生技術創新能力的培養，人才的欠缺嚴重阻礙了電氣自動化技術的發展。

因此，高校必須根據市場對人才能力的需求更新人才培養方案，重置課程安排和課程內容，明確人才培養目標，重視對學生創新意識和創新能力的培養，加強學生的實操技能培養。高校可聯合企業進行切實有效的實習培訓，通過校企合作提升學生的實際工作技能[6]。各個企業在機械設備的更新過程中也要重視對員工工作技能的培訓，并鼓勵員工在提升自身工作技能的基礎上進行技術創新的探究，培養一支有過硬專業技能的隊伍。

5 結語

現如今，電氣自動化機械設備已經被廣泛應用在各個行業，這是生產力不斷發展的必然要求，要實現電氣自動化技術應用的深化，需要我國明確未來的機械設備電氣自動化的發展方向，調動一切積極因素進行技能創新和發展。同時，各行各業重視技術進步對生產效率的影響，積極引進先進的電氣自動化機械設備，及時培養員工的機械設備操作技能，提升整個企業的生產效率。

參考文獻

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[3] 詹慶標，陳潮宇.機械設備電氣自動化技術的應用[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（11）：163-164+167.

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[5] 王皓.電氣自動化技術在煤礦機械設備中的應用[J].內蒙古煤炭經濟，2021（13）：148-149.

[6] 李國江.工業機械設備電氣工程自動化技術的應用研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2021（2）：178-179.

Application Analysis of Electrical Automation Technology of Mechanical Equipment

YAN Fangai

（Yishui County Huangshanpu Town Government， Linyi? Shandong? 276400）

Abstract： With the progress of science and technology， electrical automation technology of mechanical equipment has been widely used in various fields， it plays a very important role in improving the use efficiency of mechanical equipment， reducing the failure rate in the use process and reducing the difficulty of inspection and maintenance of mechanical equipment. This paper will start with the characteristics and development status of electrical automation， analyze the application of electrical automation of mechanical equipment in various fields， some application suggestions are put forward.

Keywords： mechanical equipment; electrical automation technology; application

收稿日期：2022-01-18

作者簡介：閆方愛（1978—），女，山東沂水人，本科，研究方向：機械電氣工程。