試論機械設備電氣自動化技術的應用

余小冬 張永軍 蔣鄒 張洪源

【摘 要】伴隨著社會的快速發展，人們的物質條件不斷改善，這也對機械設備電氣工程的技術水平提出了更高的要求。為了更好地適應國家能源發展計劃，實現節能減排的工作目標，文章簡要分析機械設備電氣自動化技術的應用，希望可以為相關工作者提供理論指導。

【關鍵詞】機械設備;電氣工程;自動化技術;相關問題;應對策略

0 引言

伴隨著科學技術的快速發展，機械設備電氣工程的設備控制方式不斷改變，自動化控制技術在實踐應用中的價值越來越突出，不僅控制效果好，控制功能也非常理想。伴隨著電氣設備在社會應用中的需求不斷提高，不斷地改進和優化機械設備的電氣自動化技術水平顯得越發重要。對此，探討機械設備電氣自動化技術的應用具有現實意義。

1 機械設備電氣工程自動化的具體應用

1.1 實現系統的智能控制

將自動化控制技術合理地應用到電氣控制工作當中可以解放大量的人力資源，并且能實現無人化操作，可以遠程、高效率地完成對設備的控制工作，并且還能夠實現自動化、一體化的控制，促使控制自動化水平的不斷提升。自動化技術可以在各個行業中使用，在電氣設備控制中的應用也是其智能化發展的主要趨勢[1]。電氣設備的自動化技術本身具有自動化的特性，主要結合了自動化的檢測技術及遠程化的調度技術，從而實現整個系統運行故障的自我排查及針對性控制，提升了系統運行的穩定性，降低電氣設備運行故障率。此外，還可以借助數字化的方式完成系統的運行質量評價，實現實時調控，保障整個系統運行的穩定性。

1.2 優化電氣設備設計

電氣設備本身的運行水平決定了自動化控制系統的運行效果，為了更好地保障電氣設備的自動化運行水平，必須從設備的穩定性角度著手對其進行優化[2]。因為目前電氣工程中的電氣設備數量比較多，設備之間還存在一定關聯性，整個系統比較復雜，所以要求設計人員必須具備過硬的專業知識和豐富的工作經驗。此外，在設計階段還要做好設計方案的針對性優化，盡可能地保障電氣設備的高性能。從設計方案和實際運行角度來看，電氣設備的性能優化是一項系統性很強的工作，在國家提倡節能減排的背景下，應用節能技術對于提升電氣設備的實際使用效果具備一定的推動作用。例如，應用PLC程序的控制技術方案，可以將CAD技術與計算機輔助技術結合應用，借助智能化的計算方式滿足設計需求，保障電氣設備的設計工作性能滿足要求，并在智能化的計算模式之下促使設備的使用效益得到提高，在提升設備性能與質量的同時降低能源消耗，提高整個機械設備的使用效益。

1.3 在故障診斷中的應用

在電氣設備運行過程中難免會出現故障，這是不可避免的。在自動化系統運行期間，自動化控制技術可以更好地掌握設備的運行狀況，在故障風險出現時，系統能及時進行分析和判斷，及時獲得設備的異常運行數據，并做好故障問題的針對性分析及故障位置、原因的判斷，同時向控制系統提供故障信息的反饋，提醒操作人員及時進行檢修和維護。

此外，在自動化系統中使用節能技術可以對電氣設備運行狀況進行全方位的監控，判斷故障發生的原因和具體位置等，同時自動向主系統進行信息反饋，提示有關人員對其進行檢修。借助自動化技術可以降低系統的故障風險，提高控制系統的穩定性。例如，變壓器在整個電氣工程項目中具有不可替代的作用，自動化技術應用在變壓器運行過程中能實現故障的實時診斷，隨時監控變壓器的運行情況，查看是否存在參數異常的現象，當設備出現異常時，及時控制設備停機檢查，避免了因為變壓器故障導致的重大事故或安全性風險問題[3]。

2 機械設備電氣工程自動化應用的相關問題

2.1 節能問題

目前，雖然機械設備電氣工程基本實現了自動化，但是在具體的節能應用方面的效果并不理想，尤其是部分機械設備電氣工程在實現自動化后，能源消耗量明顯增加。能源作為機械設備電氣工程的運行基礎，在應用過程中的消耗是在所難免的[4]。因此，現階段積極研究和解決機械設備電氣工程自動化的能源問題顯得格外重要。

2.2 工程質量問題

由于控制管理不到位，導致許多機械設備電氣工程在實現自動化之后因為缺少人為的干預而出現許多質量問題，尤其在設計和生產等階段存在嚴重的安全隱患。

2.3 工程復雜程度較高

目前，我國機械設備電氣工程的自動化水平仍然處于初級階段，在硬件及軟件的結合方面仍然存在不足，這一些問題的存在必然會阻礙機械設備電氣工程自動化的發展。部分機械設備電氣工程在自動化方面雖然實現了網絡化，功能也呈現出多樣化、復雜化特點，但是也正是因為復雜，又導致了生產效果難以保障。

3 機械設備電氣工程自動化相關問題的解決對策

3.1 節能措施

首先，合理選擇變壓器。變壓器的應用范圍廣泛，它在運行過程中損耗過大會增大設備電能的損耗，所以在變壓器類型的選擇方面必須高度重視，注重變壓器本身的能耗控制，要盡可能地減少功率損耗。其次，控制傳輸電能的損失[5]。電能在傳輸期間的能量損耗是不可避免的，所以節能的關鍵在于減少電阻。因此，工程人員需要高度重視導線的布置，盡量縮短導線的長度，選擇橫截面體積較大的導線。最后，需要通過過濾諧波的方式減少濾波器的損耗，盡可能地降低誤操作的頻率，借助濾波器實現設備的高效率、低能耗運行。

3.2 強化控制與管理

在機械設備電氣工程的自動化發展過程中，如果控制與管理水平低則必然會導致質量問題的發生。因此，要想促進機械設備電氣工程的快速發展，必須提高控制與管理水平，杜絕諸如在生產中存在的偷工減料的現象等。對此，今后需要進一步嚴格控制與管理，并最大限度地保障生產項目的節能減排效果，提升生產材料的應用價值，強化機械設備電氣工程整體水平。此外，還需要注重自動化水平的提高。首先，企業需要加大自主研發力度，建立科學完善的控制與管理體系，真正實現獨立、自主的設備生產與使用，盡可能地降低對進口設備的依賴，加大對科研的資源投入。其次，需要不斷地豐富電氣自動化控制設備的類型，持續提升設備質量，強化設備使用性能。最后，設備制造企業要不打斷強化機械設備的電氣自動化技術的實用性，提高管理人員及操作人員的技術水平，持續提升機械設備的運行效率和機械設備的綜合效益，從而推動企業實現持續發展。

3.3 強化系統集成化水平

今后，機械設備電氣工程的自動化必須高度重視集成化，針對不同類型的機械設備電氣工程需要做好統一性平臺的開發，促使不同系統之間實現高度兼容，從而降低設計的難度及運維的成本。可以參考借鑒國外的先進技術，并結合自身技術水平、工程項目現狀等進行創新和優化，從而保障我國機械設備電氣工程技術水平實現持續發展。同時，要不斷提升技術人員的意識和理念，定期對員工進行培訓，在確保工作人員素質的同時充分發揮技術人員的創造性、主觀能動性。

4 總結

綜上所述，自動化技術具有高效率、高協調性及高精度的特征，將其利用到電氣自動化控制系統中，不僅能夠實現自動控制，還能夠提升控制系統的運行效率及質量。此外，在機械設備電氣工程自動化中合理地引入節能技術，還可以實現資源優化配置，減少資源成本投入，提升經濟效益，完善機械設備電氣工程技術的同時，提高企業的綜合競爭力。

參 考 文 獻

[1]王素瓊.檢測自動化技術在機械制造系統中的應用研究[J].自動化與儀器儀表，2017，15（4）：79-80.

[2]吳玉厚，代業旭，趙德宏.LoRa技術在機械加工關鍵動態數據采集的應用研究[J].組合機床與自動化加工技術，2019，31（1）：331.

[3]張楠.CAD/CAM軟件技術在機械工程自動化中的應用[J].自動化與儀器儀表，2018，24（7）：24-25.

[4]單根立，董沛森.基于PLC控制的多芯電纜全自動剝線設備設計及研究[J].液壓與氣動，2019，31（8）：333.

[5]劉仕兵，馬志方，仇智圣.接觸網隔離開關機械狀態監測的SVM實現[J].計算機仿真，2019，14（5）：233-234.