工業(yè)機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

劉建輝 楊赫喆

【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中電氣工程技術(shù)的應(yīng)用也得到了推廣。與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比，電氣控制技術(shù)有更高的準(zhǔn)確度與工作效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較低的操作頻率與信息量，優(yōu)勢(shì)極為明顯。鑒于此，本文對(duì)工業(yè)機(jī)械設(shè)備電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機(jī)械設(shè)備;電氣工程;自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用

引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)理論與實(shí)踐應(yīng)用都得到很大發(fā)展，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，它的其它技術(shù)形式的融合可以有效加快企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)效率，并能生產(chǎn)成本，為企業(yè)創(chuàng)造更大效益。然而，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在電氣自動(dòng)自動(dòng)化方面還有一定的差距，企業(yè)需要在發(fā)展中對(duì)生產(chǎn)技術(shù)予以創(chuàng)新，以推動(dòng)科技良好發(fā)展。

1電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展

自動(dòng)化具有十分廣泛的應(yīng)用及發(fā)展前景，受到各行業(yè)領(lǐng)域的高度關(guān)注，將來(lái)的自動(dòng)化技術(shù)必然會(huì)得到良好發(fā)展，使社會(huì)得以穩(wěn)定與快速發(fā)展。對(duì)于機(jī)電一體化，還可稱之為機(jī)械電子工程，屬于機(jī)械工程和自動(dòng)化其中一種，由機(jī)械學(xué)和電子學(xué)兩部分構(gòu)成。伴隨機(jī)電一體化不斷發(fā)展，這一概念逐漸被人們認(rèn)知、接受和應(yīng)用。加之計(jì)算機(jī)技術(shù)等的引入，使這項(xiàng)技術(shù)得到空前發(fā)展。對(duì)于當(dāng)前的機(jī)電一體化，它是對(duì)機(jī)械設(shè)備與微電子技術(shù)進(jìn)行的緊密結(jié)合，它的應(yīng)用與發(fā)展使原本冰冷的機(jī)器具有了“生命”，即智能化與人性化。

網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上就是將互聯(lián)網(wǎng)整合為超級(jí)計(jì)算機(jī)，對(duì)各類資源進(jìn)行全面共享。另外，也可建立地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)而言，其根本特征與它的規(guī)模無(wú)關(guān)，而是對(duì)資源進(jìn)行共享，避免產(chǎn)生資源孤島。因網(wǎng)絡(luò)為一項(xiàng)技術(shù)，所以它具有以下兩個(gè)特征：①不同群體會(huì)使用不同名詞進(jìn)行形容和稱呼;②對(duì)網(wǎng)絡(luò)的含義與內(nèi)容目前還沒(méi)有完全固定與統(tǒng)一，趨于變化。智能控制是一種能對(duì)信息進(jìn)行智能處理和反饋，并完成控制決策的新方法，是控制這項(xiàng)基本理論快速發(fā)展的重要階段，可用來(lái)解決采用傳統(tǒng)方法無(wú)法解決的比較系統(tǒng)和負(fù)責(zé)的問(wèn)題。它的研究對(duì)象一般為數(shù)學(xué)模型、復(fù)雜任務(wù)要求及非線性問(wèn)題。

對(duì)于設(shè)計(jì)的模塊化，是指編寫程序時(shí)不是在剛開(kāi)始就對(duì)計(jì)算機(jī)語(yǔ)句及指令進(jìn)行錄入，而是先利用框架對(duì)軟件結(jié)構(gòu)與流程進(jìn)行描述，同時(shí)對(duì)框架間保持的關(guān)系進(jìn)行定義與調(diào)試。通過(guò)逐步求精，能獲得很多將功能塊作為基本單位的算法。將功能塊作為基本單位來(lái)實(shí)施程序設(shè)計(jì)，完成對(duì)算法的求解，這個(gè)過(guò)程即為模塊化。采用模塊化方法的目的在于減小程序的復(fù)雜程度，盡可能的使操作變得簡(jiǎn)單。若想只對(duì)某個(gè)子功能進(jìn)行改變，只需要對(duì)模塊實(shí)施改變即可。

2電氣自動(dòng)化的操作原理

2.1有利于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的雙向聯(lián)合

就現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化是一種常見(jiàn)方法，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和自控化水平十分重要。當(dāng)前，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械行業(yè)的主要業(yè)務(wù)便是人工智能和計(jì)算機(jī)控制水平。要想實(shí)現(xiàn)整個(gè)工業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化控制，也需要使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行運(yùn)行。實(shí)際控制大部分工業(yè)器械，需要先模擬電腦實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的安全性和連續(xù)性。就工業(yè)機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，可以將制造能力、管理能力、自動(dòng)化水平和信息技術(shù)完全結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)工業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)。

2.2對(duì)機(jī)械器件的實(shí)際需求

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)械的電氣自動(dòng)化控制，滿足人們具體的使用功能，隨著我國(guó)科技的飛速發(fā)展，也需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械行業(yè)自動(dòng)化控制方法的管理，保證發(fā)送各種指令、信息和人為輸入的正確性，方便準(zhǔn)確判斷各個(gè)設(shè)備，進(jìn)而保證輸入信息和輸出結(jié)果的一致性。

3工業(yè)機(jī)械設(shè)備中對(duì)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1遠(yuǎn)程控制

在工業(yè)機(jī)械設(shè)備當(dāng)中，應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以起到節(jié)約材料、保證設(shè)備應(yīng)用可靠性的效果，同時(shí)也由于減少了設(shè)備內(nèi)部的布線，因而可以實(shí)現(xiàn)更為靈活的組合方式。在正常情況下，常見(jiàn)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)的應(yīng)用如Lonworks總線或CAN總線的通訊速度較慢，但相對(duì)應(yīng)地，工業(yè)電氣工程有較高的通訊量，因而這種遠(yuǎn)程控制方式的應(yīng)用對(duì)于大型電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用來(lái)說(shuō)并不適用，可以在小型系統(tǒng)監(jiān)控當(dāng)中進(jìn)行使用。

3.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景之下，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以及以太網(wǎng)技術(shù)都得到了一定的發(fā)展，并且在工業(yè)電氣工程自動(dòng)化控制當(dāng)中得到了一定的應(yīng)用，體現(xiàn)出了一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)也已經(jīng)成為了電氣自動(dòng)化控制當(dāng)中的主要應(yīng)用方向。現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式有著較強(qiáng)的針對(duì)性與定制化特征，可以結(jié)合系統(tǒng)自身的特點(diǎn)來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)，以設(shè)備運(yùn)行實(shí)際需要為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)間隔。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)不僅僅可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，同時(shí)也可以減少模擬量，從而節(jié)約了端子柜以及間隔設(shè)備的成本，并且依托于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備的連接而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備安裝的智能化，并且由于電纜數(shù)量的減少而節(jié)約了部分成本。另外該技術(shù)體系之下，不同的裝置功能有一定的獨(dú)立性，在單獨(dú)某個(gè)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)也不會(huì)因此而癱瘓的，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接而實(shí)現(xiàn)靈活組合，從而有效地提高了系統(tǒng)的安全可靠性。基于現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式的上述優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)成為了工業(yè)電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)當(dāng)中的主要技術(shù)，在未來(lái)也將發(fā)揮更為重要的作用。

4電氣工程自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

4.1自動(dòng)化產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展

從未來(lái)我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景來(lái)看，在實(shí)際生產(chǎn)需求下，電氣自動(dòng)化產(chǎn)品創(chuàng)新步伐將不斷加快，特別是在節(jié)能產(chǎn)品、智能化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方面，國(guó)家將投入更多的研發(fā)資源。從行業(yè)自身發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，企業(yè)要想建立市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，也需要通過(guò)加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新，大力開(kāi)展技術(shù)研發(fā)活動(dòng)，使產(chǎn)品獲得消費(fèi)者及客戶的青睞。因此，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)仍具有廣闊的發(fā)展空間，產(chǎn)品技術(shù)含量將不斷提高。在此情況下，可以對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能進(jìn)行進(jìn)一步完善。另一方面，也需要加快相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制度體系的建設(shè)，為電氣工程自動(dòng)化發(fā)展提供良好的環(huán)境。在政策上鼓勵(lì)自主創(chuàng)新，依靠科技力量轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，實(shí)現(xiàn)電氣工程可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

4.2系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)方面，接口標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是系統(tǒng)通信安全和通信可靠性的重要前提。目前國(guó)內(nèi)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)多數(shù)采用微軟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用Windows系列操作系統(tǒng)。在與企業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行通信時(shí)，包括MES系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等，需要采用TCP/IP通信協(xié)議，為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)制定標(biāo)準(zhǔn)接口。另一方面，應(yīng)提高對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全的重視程度，在設(shè)計(jì)過(guò)程中制定可行的安全解決方案，充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境存在的安全影響因素，在網(wǎng)絡(luò)接口等重要節(jié)點(diǎn)，采取有效的安全防護(hù)技術(shù)，避免系統(tǒng)受到攻擊和破壞。在此方面，也需要應(yīng)用智能化技術(shù)，使系統(tǒng)具備一定的自識(shí)別、自控制、自恢復(fù)能力，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)的改造，可以在少人或無(wú)人干預(yù)的情況下按照程序或計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，大大改善工作環(huán)境，達(dá)到了解放生產(chǎn)力、降低人力成本的效果。因而在這種背景之下，針對(duì)電氣工程自動(dòng)化在工業(yè)機(jī)械設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析極為必要。

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