電氣自動(dòng)化設(shè)備智能性研究

武軍　孫冬凱

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域得到空前發(fā)展，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來以計(jì)算機(jī)信息化為代表的技術(shù)，使我們的生產(chǎn)生活發(fā)生了翻天覆地的變化，各種自動(dòng)化設(shè)備被普遍應(yīng)用于我們生活生產(chǎn)的方方面面。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電氣自動(dòng)化設(shè)備的大量應(yīng)用極大地降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率，特別是智能化電氣自動(dòng)化設(shè)備的出現(xiàn)帶來了工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域質(zhì)的變化。本文中，筆者對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的智能性現(xiàn)狀及特點(diǎn)進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；智能性；研究

1前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)信息科學(xué)技術(shù)、微電子技術(shù)等的飛速發(fā)展，電氣自動(dòng)化設(shè)備的更新?lián)Q代日新月異。在很多傳統(tǒng)條件下較為危險(xiǎn)的崗位，電氣自動(dòng)化設(shè)備很好地將人力解放出來。對(duì)于企業(yè)而言，出于生產(chǎn)穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率等多重要素考慮，對(duì)于引進(jìn)使用的電氣自動(dòng)化設(shè)備的性能要求越來越高，特別是對(duì)其智能性也提出新的要求。

2智能型電氣自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)勢(shì)和問題

2.1促進(jìn)控制系統(tǒng)統(tǒng)一

使用智能型電氣自動(dòng)化設(shè)備可以統(tǒng)籌控制電氣設(shè)備和操作數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，有效節(jié)約人力、物力的同時(shí)推動(dòng)系統(tǒng)操作配合度、靈敏度的提高，促進(jìn)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。機(jī)器操作避免了人力操作時(shí)的高度、速度等問題，使得相關(guān)操作通過機(jī)器簡(jiǎn)單活動(dòng)即可完成，具有一定的保護(hù)性。高效率的操作控制系統(tǒng)提高了系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行效率，相關(guān)機(jī)器設(shè)備之間的配合由電腦等儀器分析計(jì)算獲得，彼此間聯(lián)系運(yùn)行由電腦過程控制完成，有利于降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)利潤，促進(jìn)電廠長遠(yuǎn)發(fā)展。

2.2減少工作失誤

由于人具有獨(dú)立思維且活動(dòng)具有周期性，因而在工作中精力、工作狀態(tài)等不能始終保持一致，受自身體力限制，不同時(shí)間的工作效率也不能始終平衡。自動(dòng)化設(shè)備與人腦相比，由于其模擬人腦，因而可以進(jìn)行重復(fù)的周期性生產(chǎn)活動(dòng)，且其操作由具體過程控制，受外界的影響小并且可以始終保持相同工作量。不同設(shè)備間的合作運(yùn)行經(jīng)過了電腦程序的編寫測(cè)試，精確性顯著提高，在保持供電和程序穩(wěn)定的前提下，系統(tǒng)可以長期高效工作，

2.3節(jié)約資源，提高資金利用率

電氣自動(dòng)化設(shè)備的引入減少了公司在人力、物力、管理及保障方面的投入。傳統(tǒng)的基層操作人員工作及其使用設(shè)備等的投入可以取消，同時(shí)對(duì)其負(fù)責(zé)設(shè)備維修更換、人員管理及工資福利發(fā)放等的部門也可以全部取消或取消大部分，減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)可以將資金投入設(shè)備升級(jí)研發(fā)等研究性工作中以創(chuàng)造更大的效益，大大提高了企業(yè)資金使用效率。同時(shí)，設(shè)備的智能性和可靠性等顯著提高，一定程度上減少了工作失誤的發(fā)生，節(jié)約了相關(guān)維修賠償費(fèi)用，有效促進(jìn)電力設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4工作環(huán)境復(fù)雜

不同地區(qū)存在不同的問題，電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行時(shí)需面對(duì)不同的環(huán)境挑戰(zhàn)，主要有自然氣候因素、電磁干擾因素、機(jī)械作用力因素、人員因素四個(gè)方面。自然氣候因素：電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中需面對(duì)氣溫、空氣濕度、空氣污染等污染源、大氣壓等因素的影響，較長時(shí)間在不利自然環(huán)境中工作容易導(dǎo)致機(jī)器腐蝕生銹，性能變差，靈敏度降低等問題。電磁干擾因素：電氣自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的不同階段產(chǎn)生的電磁波不同，彼此間的相互作用以及與周邊電磁波的振幅頻率等也不盡相同，不同電磁波的碰撞容易損傷設(shè)備。機(jī)械作用力因素：設(shè)備的不同部位運(yùn)轉(zhuǎn)的方向等各不相同，其產(chǎn)生的離心力、沖擊力等相互作用，損害設(shè)備。人員因素：部分管理維修人員由于不重視，操作的熟練性不足等對(duì)機(jī)器設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù)不及時(shí)，未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，容易導(dǎo)致設(shè)備故障。

2.5設(shè)備組件不合格

電氣自動(dòng)化設(shè)備對(duì)相關(guān)組件的精確性等要求較高，精密性要求嚴(yán)格。但在實(shí)際生產(chǎn)中，相關(guān)組件設(shè)備廠家數(shù)量繁多，但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。中小廠家可能出現(xiàn)相關(guān)部件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)、粗制濫造等現(xiàn)象。行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)惡性競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象突出，部分廠家采取賄賂相關(guān)采購人員，競(jìng)標(biāo)會(huì)地下操作等出售自家不合格的產(chǎn)品，損害了行業(yè)利益，不利于形成良好的行業(yè)風(fēng)氣。對(duì)于設(shè)備生產(chǎn)者而言，購入不合格的零件降低了設(shè)備的實(shí)用性，對(duì)設(shè)備使用壽命也有一定影響。設(shè)備的可靠性顯著降低，用于相關(guān)組件更換、設(shè)備維修等方面的支出比例也逐漸上升，不利于提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，樹立良好品牌形象。

3電氣自動(dòng)化設(shè)備可靠性測(cè)試方法

3.1通過試驗(yàn)室測(cè)試

通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬設(shè)備運(yùn)行所處的具體環(huán)境，對(duì)機(jī)器運(yùn)行持續(xù)性、自然環(huán)境因素的忍受性等進(jìn)行統(tǒng)籌分析。通過設(shè)置對(duì)照試驗(yàn)組，控制單一變量等探究具體某一因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響。試驗(yàn)的最終目的是通過統(tǒng)籌數(shù)據(jù)分析獲得設(shè)備對(duì)各方面因素的承受力，進(jìn)而對(duì)設(shè)備性能進(jìn)行進(jìn)一步的估計(jì)和改進(jìn)。但由于試驗(yàn)室不能完整模擬特殊設(shè)備所處環(huán)境，試驗(yàn)成本較高，對(duì)數(shù)據(jù)完整性、真實(shí)性等也不能準(zhǔn)確把握，因此主要用于相關(guān)造價(jià)高或批量電氣自動(dòng)化設(shè)備的模擬測(cè)試。同時(shí)，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)要注意控制氣壓、濕度等對(duì)設(shè)備的影響，必須使用經(jīng)檢驗(yàn)合格的氣瓶，同時(shí)注意避免氣瓶內(nèi)外部磨損等。

3.2進(jìn)行保證試驗(yàn)

烤機(jī)是保證試驗(yàn)進(jìn)行的具體方法，即在產(chǎn)品未進(jìn)入市場(chǎng)前，在規(guī)定的環(huán)境和條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行安全穩(wěn)定的無故障試驗(yàn)。由于構(gòu)成電氣自動(dòng)化設(shè)備的零件眾多，其發(fā)生故障的隨機(jī)性、多樣性等也無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，不確定性較高。由于元器件故障基本服從指數(shù)分布，失效率與時(shí)間的關(guān)系較大，因而特征比較明顯。烤機(jī)即通過對(duì)設(shè)備的早期失效考核來進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)，使得產(chǎn)品在出廠前達(dá)到相關(guān)指標(biāo)，延長其使用壽命，降低實(shí)際操作中機(jī)器失誤率。該測(cè)試在電氣自動(dòng)控制檢測(cè)方面具有重要作用，然而由于其所需時(shí)間較長，所以不能適用于全部產(chǎn)品。對(duì)于生產(chǎn)批量較大的設(shè)備而言，只能抽取部分樣品進(jìn)行試驗(yàn)。

3.3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試即通過對(duì)機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)等進(jìn)行記錄檢測(cè)，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析求得可靠性較高的具體指標(biāo)。與上文兩種方法相比，其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備直接用于操作，降低了試驗(yàn)成本。同時(shí)數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)一步提高，對(duì)產(chǎn)品相關(guān)問題反映比較貼近現(xiàn)實(shí)，有利于對(duì)設(shè)備相關(guān)性能進(jìn)行更好的改進(jìn)。弊端是實(shí)際操作中因相關(guān)因素產(chǎn)生的影響不可排除，試驗(yàn)的控制性遠(yuǎn)不如實(shí)驗(yàn)室操作方便準(zhǔn)確，需要的參與人員等也比較多。

4小結(jié)

電氣自動(dòng)化設(shè)備的智能性主要體現(xiàn)在智能控制電氣系統(tǒng)，診斷控制系統(tǒng)故障，優(yōu)化設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，掌握PLC技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等方面。通過加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備智能性的研究力度，及時(shí)對(duì)其可靠性等進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，推動(dòng)其改革創(chuàng)新，對(duì)于降低公司成本，提高企業(yè)運(yùn)營效益等具有重要意義。

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