基于工業控制領域中應用電子技術的可行性探究

謝小寶

關鍵詞： 工業控制 電子技術 可行性 自動化

中圖分類號： U448.13 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）15-0085-04

隨著我國工業控制技術的迅速發展，工業自動化、智能化、信息化技術也在持續革新。電子技術的應用能夠實現工業控制步驟精細化，有助于提高工業控制的效率，并促進工業控制技術向智能化發展。當前，在工業領域的發展中，存在專業技術人員欠缺、科學合理的監督管理體系缺乏、相關技術研究經費匱乏等問題，導致電子技術在工業控制領域中的技術優勢無法彰顯。本文針對這些問題，從多個角度進行了分析，希望為工業控制領域的更好發展提供助益。

1 工業控制領域中電子技術應用現狀分析

1.1 專業技術人員欠缺

工業控制領域電子技術專業人才較為緊缺，主要原因是于電子控制技術較為復雜，難度較高。當前，工業自動化控制領域對電子技術高素質人才的能力要求越來越高，只有專業技術扎實、綜合素質高的人才才符合企業與社會的發展需求。然而，當前電子技術人員的素養呈現單一化現象，僅關注和了解自身的專業技術，對其他專業技術掌握不全面，缺乏主動學習的意識，對各個控制技術的流程和規范的分析、掌握不夠深入。綜上所述，專業人才的匱乏會對電子技術的應用造成不利影響，進而不利于各項控制技術工作的開展。因此，電子技術應用人才培養是目前工業控制領域中亟待解決的問題。

1.2 科學合理監督管理體系缺乏

受多方面因素的影響，電子技術的應用中缺乏科學合理監督管理體系，導致在工業領域控制中出現較多的不合理現象，進而影響工業的發展和進步[1]。因此，在未來工業控制領域發展中，應注重建設電子技術應用的優化管理體系，為后續工業控制領域技術應用提供助益。

1.3 相關技術研究經費匱乏

工業控制領域中，電子技術的調試和研究需要投入大量的人力、物力和財力，以促進技術控制的不斷進步。然而，很多工業企業在電子技術研究方面的經費比較匱乏，導致相關的技術研究工作受到限制，難以滿足相關領域的發展需求。此外，由于技術研究經費匱乏，一些工業企業技術研究中心對電子技術應用研究的投入精力和關注度不高，導致相應的控制技術發展受到限制，未能滿足工業控制領域的需要。

綜上所述，在工業控制領域發展中，整個行業都應當重視人才培養，建設科學合理的監管體系，增加技術研究經費，以確保技術、人才和經費都能夠滿足行業發展的需求。

2 工業控制領域背景以及電子技術應用必要性分析

2.1 背景分析

綜合我國工業控制電子技術應用情況，可以看出：改革開放以來，我國工業技術控制領域中對電子技術的應用取得了顯著發展。通過技術研發、借鑒各國的先進技術經驗，我國工業控制領域中電子技術應用得到了有力的技術支持[2]。

電子技術的發展和應用，推動著我國工業發展進入高速發展階段。在工業控制領域中，自動化、智能化和現代化信息等電子技術的開發和應用取得了極大的進展，使得工業生產的安全性、高效性和智能性特征得到了顯著提升。這些技術的應用為工業生產帶來了巨大的技術優勢，使我國工業控制領域在國際上的競爭力得到了明顯增強。

2.2 電子技術應用必要性分析

電子技術的應用能夠提升工業設備精密程度，提高工業生產自動化控制技術，減少人力、物力及工業資源的浪費，提高工業生產的效率[3]。在工業控制領域發展的改革進程中，電子技術應用得到了極大的發展和進步，部分企業為快速占據工業控制領域主導地位，對電子技術的控制應用過于單一化，導致工業生產過程中出現各種故障。

一方面，電子技術有著廣泛性、個性化、調試技術難度高等特征；另一方面，現階段，工業電子技術控制領域在實際的發展中存在信息安全等各種新的問題，限制了工業電子技術控制領域的發展。為解決這些問題，更好地推動工業控制領域電子技術發展，企業應當引進電子技術控制模塊，為工業生產實現規模化、集成化、自動化、智能化發展奠定堅實的基礎。

現階段，工業控制領域電子技術已逐步成為工業技術發展的重要標志之一，廣泛應用在自動化控制技術、工業制造技術、智能化制造控制技術中，例如：永磁無刷直流電動機在智能網聯汽車驅動控制技術應用，其主要控制技術就是采用永磁無刷直流電動機的電子逆變器，完成直流到交流的轉換，具體見圖1。

其工作控制過程是：無刷直流電機啟動→根據轉子位置傳感器的輸出信號確定轉子位置→通過電子換相線路對驅動電機電樞繞組依次饋電→在定子上產生旋轉的磁場→驅動永磁轉子轉動。通過控制電路控制6 個晶閘管VT1～VT6，6 個晶閘管作為開關管的開關順序，對電機線圈的通電順序調整，以實現電機的換相操作，使電機運轉起來。

3 工業控制領域中應用電子技術的可行性探究

3.1 提高工業生產實效

工業控制領域中應用電子技術能夠提高生產效率，推動企業的發展進步。傳統工業控制領域生產主要依靠人工、傳統機械傳動為主，工作效率較低；在工業生產過程中出現故障時，維修難度大，阻礙了工業企業生產工作的進一步發展。電子技術的應用出現，使工業自動化生產技術效率大幅度提升，在實際的應用中能夠利用智能控制機器人代替人力操作，有效提高工作效率和生產質量[4]。例如：與傳統的交流調壓電路相比，用晶閘管組成的交流調壓電路可以準確地調節輸出相應的電壓有效值。一方面，廣泛應用于工業電爐溫度控制、燈光調節、異步電動機減壓軟起動和調壓調速等；另一方面，可以用作調節變壓器一次輸入電壓和二次側的直流低電壓、大電流或高壓、小電流負載，一般情況下，負載功率控制在不超過500 kW。具體如圖2 所示。

使用這種方法，與傳統交流調壓電路相比，變壓器二次側的整流裝置避免使用大容量晶閘管，只需用整流二極管即可，有利于電路增大二次電流或電壓。用晶閘管在一次側調壓，不僅省去了效率低下的調壓變壓器，而且結構簡單、成本低、可靠性高。所以，不但能實現生產自動化，確保工作質量，還能實現長時間持續工作，有助于提高生產效率。

3.2 提高工業控制領域精度

在工業控制領域生產中，產品加工精度與質量呈現出正比例關系，企業的經濟效益和生產成本都受這一因素的制約和影響。因此，企業在工業生產中應關注產品加工精度和質量。當前，我國工業生產中受到多種因素的影響，部分產品在生產中存在精度誤差，導致產品質量低，甚至產品報廢，造成企業庫存堆積，形成較大的資源浪費，不利于企業的健康發展[5]。針對此問題，在工業控制領域中，要注重電子技術的科學應用，規避以往工業生產中存在的各種誤差，提高工業生產質量和加工精度。另外，可利用智能化、自動化機械控制，優化生產工藝，進一步提升加工精度。例如：開關磁阻電機定子和轉子的凸極有很多組合方式，開關磁阻電機的定子凸極數量為偶數，轉子凸極也為偶數，一般轉子比定子少2 個，共同組成不同極數的開關磁阻電機。其基本結構如表1 所示。

由表1 數據可知，相數越多，其步進角的控制角越小，控制精度越高。結合當前工業控制領域技術對于產品精度質量分析，很多設備與產品的相關精度已經達到了納米級別，能夠滿足當前高標準、高要求的發展需要。因此，在實際的發展中，企業要關注和重視電子技術的應用，凸顯其技術優勢，由此助推工業生產更好地發展和進步[6]。

3.3 有效降低企業生產成本

工業控制領域中電子技術的廣泛應用，有利于企業的成本控制。成本控制是企業發展中應重點關注的內容，電子技術控制的應用能夠實現工業自動化的高效率運行，并有效控制成本，是企業實現持續、健康發展的關鍵舉措。因此，在企業的發展中，管理者要對企業成本進行分析、控制，提高企業的經濟效益，促進工業企業的后續發展。

在工業控制領域中引入電子技術，能使設備故障率降低，有效控制設備維護成本與生產成本。傳統的工業控制技術設備出現故障時，要依靠技術人員對設備故障逐一排查、維修，排除故障和維修時間長。在維護和維修中，受到技術人員主觀因素影響，容易產生誤操作，進而導致機械設備的使用壽命縮短，或在運行中容易出現問題。因此，在設備的維護過程中，企業要投入大量的人力、物力、資金等，增加了企業成本[7]。引入和應用電子技術能夠解決上述問題。一方面，多數電子技術控制僅需在設備內中輸入相應的程序，就可實現自動化操作，能夠避免誤操作的產生；另一方面，工業自動化控制能夠及時發現設備的問題，并進行有針對性的管理和維護，避免加劇設備故障。設備運行中，能夠進行全面、細致、有針對性的維護，有助于延長設備的使用壽命。

汽車輔助蓄電池充電器就是其中一種電子技術控制設備，如圖3 所示。輔助蓄電池充電器將高頻開關電源技術與嵌入式微機控制技術有機地結合，運用智能動態調整技術，能自動根據輔助蓄電池電壓的不同狀況，采用恒流快充、涓流浮充、充滿時自動停充等方式，有效延長輔助蓄電池的使用壽命。

3.4 噪聲低與高可靠性

工業生產控制過程中，機器設備工作時會產生噪音，對周圍環境與生產中工作人員的安全產生不良影響[8]。為消除這一現象，在控制技術中引入電子技術控制，能夠減少系統中的噪聲影響。例如：利用單片機技術來改造電源與地線。安置的集成電路外殼采用對稱引腳的方式，而系統中應用了低噪聲布線技術以及驅動技術。將地線和電源引腳分別設置在兩條相鄰的引腳上，就能夠減少噪聲污染。一方面，相關工作人員在單片機的設計中采用了EFT 技術，在此過程中能夠消除毛刺信號，使系統中的時鐘信號能夠保持正常工作，對提升單片機的可靠性起到了非常積極的作用；另一方面，在電子設備的改造設計中采用智能技術，引入各種算法對相應的系統程序進行檢驗，減少了工作誤差。

4 結語

綜上所述，在工業控制領域中注重電子技術的應用，能夠為工業生產提供技術保障，促進工業技術向自動化、智能化、信息化控制技術發展。在實際的應用中，該技術的應用受到諸多因素的影響，技術人員、研究者應重點掌握該技術的創新與實際應用，以此推動工業控制領域實現更好的發展。