電氣自動化在工業機械控制中的應用探討

李健

摘要：某公司逐步形成300萬噸年產規模，主要的生產機械的自動化水平也在不斷地提升，如煉鐵卷揚系統、熱風爐自動燒爐系統、爐前開口機泥炮液壓機械系統經過電氣自動化方面的改造，均實現了不同程度的自動化控制。目前，利用電氣自動化和編程等方式控制工業機械，以實現工業生產的自動化、信息化、開放化和軟件化等模式已經成為工業機械生產的主流模式。

關鍵詞：電氣自動化；工業控制；人工智能

一、煤礦中使用機械自動化的重要意義

（一）促進煤礦生產效率的提高

機械自動化是通過機械設備來完成各項采掘工作的，其解放了傳統勞動率，并且工作效率較高，質量和安全有保證，因此，在煤礦采掘過程中應用機械自動化技術可以提高煤礦的生產效率。

（二）促進煤礦采掘安全性的提高

煤礦生產的工作環境較為惡劣，并且安全隱患較多，例如在很多因素的影響下，煤礦容易引發塌方或者是瓦斯爆炸等事故。傳統的煤礦采掘過程中，需要作業人員深入工作面進行工作，不能夠保證作業人員的安全，而機械自動化的應用能夠解決這個問題，使得作業人員的生產安全性提高。

（三）降低煤礦生產成本

在煤礦生產的過程中，將機械自動化應用到采掘作業中，能夠減少勞動力的使用，并且提高生產效率，進而降低了生產的成本，促進了煤礦企業經濟效益的提高。

二、電氣自動化的原理

（一）對機械的功能要求

利用電氣自動化實現機械的控制，以達到和滿足人們的需要，就要對機械設備進行電氣自動化的改造和相關聯，以確保在人為輸入和設定信息、指令、命令時，機械設備能夠做出準確的判斷，從而實現輸出結果與輸入信息相匹配。

（二）控制方式對科學技術有依賴

新的科學技術進步，會加快對自動化控制的進程，不同時期的科技進步對機械自動化控制的方式也是不同的。從純粹的電氣式控制、軟件式的控制，到如今大量的計算機控制、無線信號的控制等，均體現出控制方式對科技進步的依賴。但是，機械設備的升級和完善也在進一步地推進電氣自動化控制系統的升級。

（三）與計算機和網絡的對接

目前的自動化控制和計算機的相結合已經非常普遍，計算機控制和人工智能已成為現代工業機械生產的主流，實現機械自動化控制，更是離不開計算機和網絡的支持。絕大部分的控制指令均是事先在計算機上模擬之后，才能進一步實現生產中的連續化和安全化。在今后的工業機械中，將信息技術、自動化技術、管理技術和制造技術相結合，就能夠更好、更快地完成工業的連續化生產。

三、機械自動化具體應用

（一）煤礦掘進的機械自動化

掘進機是機械自動化性質較強的一種煤礦生產設備，其主要由開關箱、操作箱、照明燈、控制按鈕等結構組成，其在實際工作時可以與液壓系統相結合，從而有效節約開采的時間，提高生產的效率。它利用了液壓系統以及敏感式變量泵來作為主要的控制系統，該系統在實際使用的過程中，其執行元件的流量一直處于恒定狀態，不受負載變化的影響，并且還可以實現不同執行元件在同一情況下進行作業，且互不干擾、穩定性較好、安全性較高，這樣一來大大提高了生產效率，進而促進煤礦生產經濟效益的提高。

（二）煤礦輸送機的機械自動化

輸送機是煤礦采掘生產過程中重要設備，在傳統的煤礦生產過程中，輸送機大都存在效率較低的情況，并且較容易發生故障問題，給煤礦生產帶來不利影響。現階段，一種具有機械自動化特征的膠帶運輸應用到生產過程中，不僅提高了生產效率，并且降低了風險發生的幾率，節省了人力，提高了生產安全性，使得煤礦企業朝著可持續方向發展。

（三）工序的自動化應用

機械自動化可以實現一個生產過程工序的自動化生產。在整個生產中，可以從原料到粗加工、精加工、成型、打包、運輸等方面進行自動化的控制。生產人員可以根據生產過程中的固定工序，按照一定標準來進行編程和控制，由機械自動完成生產過程中的分工和調整等工作。通過自動化的控制流程，可以更加有效地提升機械制造的精度和效率，使機械制造的自動化得到有效的保障。

（四）虛擬化的應用

虛擬化技術是以仿真技術和系統建模為基礎，由多學科構成的綜合性系統技術，包含了現代機械制造工藝、人工智能、多媒體技術、計算機網絡技術等多種現代技術手段組成的技術。虛擬技術主要利用仿真技術，結合一定的信息，對機械制造進行仿真模擬，以便發現和解決在實際操作中可能出現的問題，減少不必要的事故和浪費。

（五）現場無人化應用

隨著電氣自動化和人工智能化在工業設備上的應用，以往無人化的全自動化的概念越來越被現代工業所接受，工業生產機械自動化日益向小型化、多樣化、無人化方向轉移。但這期間，由于操作人員的參與，所以對操作人員的素質以及操作技能方面的要求也在不斷地提高。因此，企業在發展電氣自動化技術的過程中，也要加強對員工的機械自動化方面知識的培訓。

四、自動化技術的發展

隨著制造業的競爭日益強烈，各個生產企業都在不斷追求降低生產成本和產品質量的提升，這就迫使企業要不斷地提升自身的設備裝配水平，在不斷發展過程中實現自動化操作，這樣能夠更好地推動工業生產技術的發展，工業電氣自動化在發展過程中應用可編程控制器也非常重要。為了更好促進工業電氣自動化的發展，可以在電氣自動化控制中增加可編程控制器，這樣能夠更好地促進企業的穩定發展，提高企業的市場競爭力。

五、結語

電氣自動化在工業生產中逐步地占據重要的地位，是一項決定了企業實現現代化生產、發展速度、規模和水平等方面的重要因素。電氣自動化技術是現代先進科學的核心技術和工業現代化的重要標志，電氣自動化的發展對工業社會的發展有著重要的影響。依靠電氣自動化和科學技術發展現代生產力，可以大大降低人工的勞動強度，也可以提升設備的效率和信息的傳輸能力。大量應用電氣自動化控制工業生產，不僅可以極大提高機械企業生產制造的效率，進而加強企業的市場競爭力，還能夠進一步節約生產資源，降低員工勞動強度，從而達到快速生產和優化人力配置的目的。

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