電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)分析

徐曉應(yīng)

摘要

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)水平明顯提升。自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，收獲了事半功倍的實(shí)用效果。電氣自動(dòng)化緩解了工作人員的壓力，極大提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。本文將具體探討電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，希望能為相關(guān)人士提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展階段。電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備控制的自動(dòng)化狀態(tài)，可以學(xué)生設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行有效監(jiān)控，保證生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量。鑒于電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用價(jià)值較高，其被廣泛應(yīng)用在各行業(yè)的設(shè)備生產(chǎn)中。以機(jī)械手臂為例，機(jī)械手臂彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工勞作的不足，緩解了工作人員的壓力，為工業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

1 我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 聯(lián)系物理研究

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的電子科技更加發(fā)達(dá)，自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用性得到凸顯。都電氣自動(dòng)化技術(shù)和物理研究的聯(lián)系更加緊密，二者存在相互關(guān)系。一方面，物理研究為電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新提供了重要成果，成為電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的重要支撐;另一方面，電氣自動(dòng)化技術(shù)是對(duì)物理學(xué)重要成果的轉(zhuǎn)換，體現(xiàn)了物理研究的實(shí)踐價(jià)值。我國(guó)的物理研究不斷深入，廣大物理學(xué)者形成多元化的理論成果，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的創(chuàng)新。電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，驗(yàn)證了物理研究成果的可用性，為物理研究指明了方向。就目前來(lái)看，我國(guó)的電氣自動(dòng)化程度不斷提升，如何對(duì)電氣自動(dòng)化進(jìn)行改造，成為物理學(xué)界關(guān)注的重要問(wèn)題。在形成電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之后，還需要對(duì)其進(jìn)行定期改造和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)和管理，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)升級(jí)，提升電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的工作效率。

1.2 集散控制系統(tǒng)

在我國(guó)傳統(tǒng)的制造行業(yè)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)行業(yè)都設(shè)置了控制間、控制柜等，并在主控制器的周?chē)赡M量和數(shù)字量的輸入/輸出，然后再通過(guò)電纜線和設(shè)備進(jìn)行連接。上述連接方式存在潛在的弊端，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）上述連接方式會(huì)加大施工量。

（2）上述連接方式會(huì)占用過(guò)多地面空間。

（3）上述連接方式很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

（4）上述連接方式可以拓展的空間較小。

集散控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)比較明顯，可以繼承計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，顯示圖像功能。與常規(guī)的集中式系統(tǒng)比較，集散系統(tǒng)的分散控制效果更好，而且將控制系統(tǒng)的危險(xiǎn)降到最低水平，對(duì)外部風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了有效防控，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。集散控制系統(tǒng)減少了資本投入，降低了系統(tǒng)維護(hù)的難度。在其基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)構(gòu)建起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化。

1.3 變換器高頻電路

在電子時(shí)代的大背景下，電力電子器件得到了進(jìn)一步的創(chuàng)新發(fā)展，變換器電路朝著高頻方向邁進(jìn)。在應(yīng)用晶閘管時(shí)，變換器采用相控整流方式。變頻器采取交流電一直流電一交流電變化的方式。在應(yīng)用PWM方法滯后，電力電子器件的功率顯著提升，且對(duì)外部環(huán)境的影響有削弱作用。PWM方法可以減輕電網(wǎng)高次諧波的影響，解決電動(dòng)機(jī)在低頻區(qū)域的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題。但是需要注意的是，PWM方法發(fā)出的噪音比較大，當(dāng)電流諧波分量和電壓諧波分量發(fā)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。為了避免出現(xiàn)上述問(wèn)題，需要提高開(kāi)關(guān)的頻率，避免噪聲過(guò)大影響工作人員的身心健康。電力電子器件的磨損比較嚴(yán)重，變換器工作頻率難以提升。我國(guó)引入了美國(guó)的逆變器，電力器件和電子器件可以在零電壓的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，避免開(kāi)關(guān)過(guò)度損耗。電力電子器件不僅可以減小逆變器的尺寸，還能節(jié)約設(shè)備成本，因此變換器高頻電路的發(fā)展前景更加廣闊。

2 我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展策略

2.1 開(kāi)展技能培訓(xùn)

前文已述，電氣自動(dòng)化技術(shù)具有突出的實(shí)用價(jià)值，為了確保電氣自動(dòng)化的實(shí)用效果，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該明確電氣自動(dòng)化技術(shù)的要求，制定電氣自動(dòng)化技術(shù)的規(guī)范，擴(kuò)展電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用范圍。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用并不是一蹴而就的，企業(yè)需要對(duì)操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn)。企業(yè)應(yīng)該高薪聘請(qǐng)電氣自動(dòng)化工程師，對(duì)內(nèi)部操作人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，提升操作人員的電氣自動(dòng)化操作技能，不斷增強(qiáng)企業(yè)操作人員的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的推廣。

2.2 關(guān)注技術(shù)發(fā)展

現(xiàn)代技術(shù)處在持續(xù)發(fā)展之中，對(duì)于企業(yè)而言，不僅要關(guān)注國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，還應(yīng)該關(guān)注國(guó)外電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。企業(yè)需要抓住機(jī)遇，在第一時(shí)間獲得新技術(shù)，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。同時(shí)，企業(yè)應(yīng)該投入更多的技術(shù)成本，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā)，爭(zhēng)做行業(yè)內(nèi)部的主力軍，提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，使企業(yè)獲得快速發(fā)展。

2.3 進(jìn)行產(chǎn)品監(jiān)控

在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，需要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。一方面，工作人員需要檢查發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況，構(gòu)建電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，分析發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行問(wèn)題，采用針對(duì)性的發(fā)電機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化舉措。另一方面，工作人員需要對(duì)內(nèi)部電氣設(shè)備進(jìn)行控制，提高電氣設(shè)備的能源利用效率，對(duì)用電供配進(jìn)行監(jiān)控，滿足電氣設(shè)備的運(yùn)行需要。工作人員需要及時(shí)獲取電氣設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 專(zhuān)業(yè)化

在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)將朝著專(zhuān)業(yè)化的方向發(fā)展。電氣自動(dòng)化具有復(fù)雜性特征，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建難度比較大，需要專(zhuān)業(yè)人士開(kāi)展操作。前期安裝工作相對(duì)簡(jiǎn)單，因此很多企業(yè)任命前期安裝的工作人員擔(dān)任后期的操作工作，極大影響了電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)用價(jià)值的發(fā)揮。事實(shí)上，電氣自動(dòng)化內(nèi)部構(gòu)造的原理非常復(fù)雜，想要提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，需要對(duì)工作人員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)，深化工作人員對(duì)電氣自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，必須對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)診斷，采用相應(yīng)的應(yīng)急舉措，避免給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此在未來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的操作人員將更加專(zhuān)業(yè)，其專(zhuān)業(yè)能力和技術(shù)水平將獲得顯著提升。

3.2 安全化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化的發(fā)展得到了外部保障，物理研究為電氣自動(dòng)化的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，構(gòu)建了安全防護(hù)體系，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了外部防護(hù)，有效降低了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性。只要按照既定步驟開(kāi)展操作，就不會(huì)使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)故障。在未來(lái)，企業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的故障問(wèn)題將越來(lái)越少，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)安全、系統(tǒng)運(yùn)行安全都將得到保障。

3.3 遠(yuǎn)程化

就目前來(lái)看，很多企業(yè)都構(gòu)建了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部故障進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析，并形成了緊急預(yù)案，加快了電氣設(shè)備的檢修速度。企業(yè)構(gòu)建了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，不同部門(mén)可以共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息交互。通過(guò)控制系統(tǒng)，企業(yè)可以對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)、現(xiàn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，保證維修效果，發(fā)揮遠(yuǎn)程控制實(shí)效。

4 結(jié)論

綜上所述，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平顯著提升。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，各個(gè)企業(yè)構(gòu)建了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中，收獲了事半功倍的效果。當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景較好，為了發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，應(yīng)該進(jìn)一步加快技術(shù)創(chuàng)新、穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行。

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