工业机械控制中电气自动化应用

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摘要：电气自动化技术是工业机械领域实现自动化、信息化和专业化的重要基础。中国工业经过几十年的持续发展，目前已经进入新的发展阶段，智能化成为其发展的主要趋势和方向。通过探讨电气自动化技术的应用实践与前景展望，加快自动化、智能化、集成化以及现场无人化技术等在工业领域的应用进程，为国家的工业机械未来发展提供助力。

关键词：电气自动化；工业机械；控制系统

通过电气自动化的应用，可以很好的保障工业机械的精细管理和稳定运行。随着科技的发展，越来越多的工业制造型企业开始使用先进的电气自动化技术，以确保工业机械生产的效率和质量。尤其是随着我国的人工成本逐渐提升，工业制造型企业规划化生产规模的需求变化，电气自动化技术已经深入应用到工业机械控制的各个方面，呈现专业化、精细化、高精尖化的应用趋势，在生产中发挥出不可替代的作用。从现阶段电气自动化技术的创新发展和实践应用来看，我国在工业产业领域已经取得很大的成就，但是同一些发达国家相比，离工业4.0战略部署下的电气自动化技术应用目标，仍然还有很大的提升空间。基于此，本文从电气自动化的基本原理和应用优势出发，探讨发展现状和未来前景，希望促进电气自动化的加快应用，推动我国的工业产业领域向智能化方向转型。

一、电气自动化的原理及其应用优势

（一）基础原理

工业机械控制中的电气自动化是应用机电技术实现的制动控制装置，通过机电信息技术的渗透，使工厂的生产与运行等多个环节自动化，从而降低人工成本和工作量，提高运行效率。目前，电气自动化控制已经广泛应用在工业生产的各个领域，实现了对各个环节的实时监控。随着计算机与信息技术的更新迭代，电气自动化控制系统逐渐向简易化和智能化的方向发展。最大限度的使用电气自动化控制技术，对于提高机械生产的专业性和精度，降低及其与协同的维修与检修成本，减少成本并保证工作质量，奠定了坚实的基础。随着我国工业4.0的战略部署，电气自动化技术作为第一生产力，其发展与应用成为国家之间综合实力对比的重要因素。在产业机械控制方面，科学技术的发展直接影响自动化水平的改善。在各个阶段，根据科学技术水平，机械自动控制方法也不同。

（二）电气自动化应用于工业机械控制中的优势

第一，电气自动化借助计算机网络技术，确保生产安全、专业、互联。控制工业机械生产的电气自动化技术必须与计算机网络技术完全联结。计算机对工业机械制造指令进行专业模拟计算，然后通过网络进行机械控制，能够充分结合先进的计算机技术、信息技术和机械控制技术，确保生产程序高效、专业和安全。第二，电气自动化技术实现电脑对工业机械的控制，确保机器装置的灵敏度。完全应用电气自动化技术的前提是，相关的工业机械装置能够在最短的时间内收到电气自动化输出的命令，确保能够及时的对命令进行理解，然后按照指示实现工业机械的自动控制。可以看出，电气自动化技术脑的应用在一定程度上实现整个产业机械的生产自动化，降低了人工对机械的干预，避免生产中的过失和安全事故发生概率。第三，电气自动化技术可以提高工业机械生产的效率和质量。在工业生产中，要使用大量的电控系统来保证设备稳定和正常操作。比如，对电源的控制，随着科学技术进步，电源控制逐渐变成了住宅企业和能源企业等一些重工业发展的重要内容。电触点运行不稳定的话，容易发生故障，影响生产稳定。技术人员面对这个问题时，可以利用PLC来交换，通过编程软件和输入相应参数，对PLC进行有效调节，在一定程度上减少故障率。第四，电气自动化技术帮助工业企业降低人工成本，实现转型升级和节约化发展。整个工业机械活动的自动控制，大大降低了员工的劳动负担和工作压力，降低对普通劳动力的应用，节省了更高质量的人才，使他们的工作效率得到更好的保证。同时，生产技术得到革新，为企业管理和未来发展规划做好基础。因此，在工业生产领域，广泛应用电气自动化技术，有助于企业的可持续发展和抗风险的能力，有效推进改革和创新。

二、电气自动化在工业机械控制中的具体应用

（一）工序自动化应用

工序自动化是电气自动化技术应用的重要内容，也是最为关键的应用目标。通过电气自动化来控制整个机械生产过程。只要相关技术人员对制造工序中的各个步骤制定生产基准计划，建立起电气自动化设备、系统与机械设备的互联，就可以自动控制从原料加工到最终产品输出的所有工序。通过电气自动化技术，将具有高风险和高质量要求的工作任务分离，由计算机和系统发出指令，控制机械设备完成，避免了人工劳动造成的安全隐患和产品质量问题，保证机械制造产品的品质。

（二）集成化应用

目前，我国的工业产业领域的生产，主要是固定装配线生产模式。通过电气自动化的综合应用，整合整理机械制造的各个生产工序。借助中央控制室、PLC现场、智能仪表、计算机、变频器、电缆等等没实现分布控制。将工业生产各个过程的工作内容，分发给各系统的计算机等设备。通过集成化的控制系统保证机械制造各个过程的合理分配和合作，为生产工艺进步，产品品质提升，提供保障。

（三）智能化应用

随着智能时代的到来，工业机械生产的生产效率和质量要求越来越高。通过集成高级智能控制系统、计算机网络技术和其他先进科学技术，逐步实现电气自动化的智能应用，实现工业机械生产的人工智能控制。智能型的自动化技术能够对复杂的生产过程进行远程控制，包括采集与处理开关量的数据，实时监控机械设备和信息系统，及时发出预警信息并予以解决方案及实施，辅助生产工艺改造与创新。工业机械生产和人工智能技术的结合，使机械生产活动更加专业，通过智能控制和数据模拟，大大提高了机械控制的智慧。以风力发电项目中的人工智能控制为例，风力发电自动控制系统充分利用了人工神经网络技术和模糊逻辑技术，使风力发电系统具有更强的自适应性和容错能力，通过对机械参数的自动识别与校对，控制荷载频率，大大提高机组的可靠性和稳定性。

（四）虚拟化应用

在产业机械的控制中，可以使用电气自动化的虚拟化特点，来减少制造工序中出现的废弃物过多，原料资源配置效率偏低的问题。通过综合利用计算机网络技术、机械制造技术和信息模拟技术，模拟机械生产的相关过程，提供实际工业机械制造的实验数据。通过生产流程模拟和虚拟控制，有效降低对原材料的消耗，并且实现灵活的组合，能够减少费用节约资源。

三、电气自动化在工业机械控制中的应用前景

（一）技术发展

随着经济高度化发展，供需市场不断变化，我国工业制造领域所面临的竞争越来越激烈。为了塑造企业在市场竞争环境下的核心竞争力，工业制造型企业也加大了对生产工艺与技术的创新，电气自动化技术也因此不断获得新的突破。我国工业制造型企业按照自身的实际发展引进先进的生产设备，运用现代电气自动化技术，持续获得生产经验。在确保产品质量持续改善的同时，尽最大努力降低产品生产成本，扩大市场企业比例，以在竞争中保持一定的市场份额。现代电气自动化技术与其它信息技术的融合程度加深，保证了监控数据的采集、保存、分析与处理。比如，OPC技术的出现与应用逐渐摄入，大数据技术与电气自动化技术联系日益紧密。通过网络控制平台的构建，计算机技术与电气自动化技术深入融合，充分展现出智慧型的特点，满足了生产对控制系统的基本要求，使机械控制稳定性和高效性不断提升，实现控制系统与操作人员的协同性发展，技术体系得到全面升级。

（二）应用范围

目前，绝大多数的工业制造型企业都采用了电气自动化控制设备。因此，电气自动化基本上适用于化工、电力、建筑材料、加热、冶金、水处理等几乎所有工业领域。一般来说，PLC系统是控制工业生产过程，包括生产、处理、自动控制、监控及其相关过程数据的收集等方面，主要目标是避免正确的测量、自动控制、实时监控、减少劳动、人工危险活动的操作等。DCS系统被用于大规模自动控制，以实现检测、监视、控制、数据报告输出、警报和其它功能。同时，工厂的ERP系统与MES实践系统的对接，构建统一、标准的系统。随着网络系统构建的科学性提升，以及人工智能技术的融入，电气自动化控制系统的自适用性和自组织性将进一步提升，与其它设备的联合效应也将进一步扩大，这将使其在工厂中的应用更加广泛与深入。

四、结语

电气自动化技术是现代先进科学的核心技术，是工业现代化的重要标志，电气自动化的发展对工业社会的发展有着重要的影响。电气自动化技术作为现代先进科学技术在工业生产领域的重要代表，反向推动了工业制造型企业提高产品质量，提高生产效率，充分利用内部人才资源，提高企业核心竞争力。企业依靠电气自动化和科学技术发展现代生产力，降低劳动强度，提高设备效率和信息传输能力，实现集约化发展。随着计算机和信息技术的更新，电气控制系统功能也将越来越完善，应用领域也将不断延伸，在工业生产中逐渐占据重要地位，成为决定企业实现现代化生产、发展速度、规模和水平的重要因素。企业管理人员应当重视电气自动化技术的重要价值，加大技术开发与创新，进一步加大对电气自动化技术的应用水平，以此为技术依托，推动企业转型升级，实现可持续性发展。

作者:周家婕 单位:江海职业技术学院