自動控制原理在機電工程自動化控制中的應用研究

楊潔，趙海龍

（1.呼倫貝爾職業(yè)技術學院；2.內蒙古國華呼倫貝爾發(fā)電有限公司，內蒙古 呼倫貝爾 021000）

機電工程中應用自動化控制技術可以減少各環(huán)節(jié)的人力投入，加快各項工作進度，實現對相關設備工作的自動化控制，極大地提高了工作效率。同時，在引入機電工程自動化控制系統后，部分操作難度較大且具有風險性的工作可以在自動化系統的指導下開展，只需要對其相關數據進行設定即可，工作人員工作過程中出現風險的概率明顯下降，可有效提高電氣工程整體質量。

1 自動控制原理簡述

自動控制實際上是在相應的控制器以及可進行控制操作設備的幫助下，為具體的生產環(huán)節(jié)以及設備等設置運行參數，引導其按照參數來開展各項工作，保障其工作質量。在該過程中，被控制對象的各項工作都是已經設定好的，只需要按照規(guī)定執(zhí)行即可，因為外界操作不當而出現設備故障以及設備運行錯誤等問題的概率明顯下降，設備運行不會受到人員時間變動等方面的影響，可以保持較長時間的工作狀態(tài)，其工作效率明顯提高。

2 機電工程自動化控制的特點

2.1 工作人員操作需求降低

在引入自動化控制系統后，機電工程項目工作開展過程中只需要進行必要的程序設定即可，不需要專人來操作設備。這樣一來，設備運行過程中，除非受到外界因素的強烈影響，或者設備自身性能等發(fā)生變化，設備可以始終保持穩(wěn)定的產出頻率，受工作人員工作時間等方面的影響明顯降低。相關單位在該過程中可以對自動化系統進行合理設置，通過使用響應時間和魯棒性變化等調節(jié)設備的運行狀態(tài)，使得設備可以在指定程序的指導下，定時開展相應工作并調整其工作頻率。這樣一來，機電工程設備運行過程中的人力成本明顯減少，可以將大量的勞動力釋放出來，轉而引導其圍繞改善設備性能、提高設備運行效率等開展研究工作，這就形成了良好的機電工程自動化控制循環(huán)。機電工程自動化系統的工作效率不斷提高，釋放出了大量的勞動力；工作人員結合機電工程各類設備的運行情況，對其運行特點等進行調整，在此基礎上改良設備性能，可以進一步提高設備的運行效率。就當前來說，機電工程自動化控制已經有了較為廣泛的應用，在短距離范圍內結合設備特點對其進行相應的設定，即可指導設備按照規(guī)定開展各項工作。而在操作控制距離相對較遠時，通過技術工具的幫助也可以保障設備自動化運行質量，推動機電工程自動化控制技術不斷深入發(fā)展。

2.2 對控制模型的依賴降低

機電工程自動化技術發(fā)展過程中可以與信息化技術有機結合，對相應的控制程序進行調整并不斷改良自動化控制技術，可有效提高機電工程自動化控制效果。在傳統機電設備控制工作開展過程中，受到其應用的控制技術局限性等方面的影響，在開展設備控制工作過程中仍需面對一定的問題。特別是操作相對比較復雜的機電設備，要想實現控制其操作的目的，就要對相應的模型進行調整，通過不斷調試來確定最終模型，并以此為基礎進行自動化控制測試，才能在最后得到相對準確的控制效果。而這無疑會耗費大量的人力物力，導致設備控制成本增加，最終的控制效果與預期之間也存在一定的差異，影響了自動化控制技術發(fā)展。在引入自動化控制技術后，可以刪除與模型設計等相關的內容，轉而從新角度出發(fā)，對設備的運行狀況進行調整，在此基礎上確定對應的控制方案，可有效改進設備化自動控制效果。這樣一來，在機電工程設備進行自動化控制操作的過程中，只需要對設備性能進行研究，并在此基礎上編寫相應的數據對其進行操作指導即可，應用于模型設計等環(huán)節(jié)的時間大大減少，整體自動化控制效率也會隨著提高。

2.3 保障數據處理的統一性

在將自動化控制技術與傳統控制器進行比較的過程中可以發(fā)現，傳統控制器工作開展過程中，受到其操作特點以及控制器穩(wěn)定性等方面的影響，最終的數據處理效果可能存在差異，而控制器工作過程中并沒有與處理該類數據差異相關的程序，這就導致其工作過程中可能出現數據不到位以及操作故障等問題，嚴重影響設備操作質量。在引入自動化控制技術后，自動化技術可以保障各項工作以相對一致的方式開展，即使面對難度較高、操作較為復雜的設備，也可以結合標準對其進行規(guī)范化操作，在記錄操作數據的同時對各類數據特點進行分析，將常用數據與非常數據結合起來進行綜合考量，可以得到相對比較精確的結果，而該類結果在最后會經由系統統一規(guī)劃處理，工作人員只需要對處理后的數據進行預測分析即可，可以及時找到自動化控制技術運行過程中出現的問題以及應當采取的解決措施，在此基礎上，完善對應的自動化控制標準，不斷提高自動化控制質量，后續(xù)自動化控制處理過程中遇到的問題也會進一步減少。

3 自動控制原理在機電工程自動化控制中的應用工具

3.1 神經網絡系統

在自動化控制系統中，使用電子電流，通過轉子運行推動相應的參數不斷變化，進而推動機電工程各類設備的操作等發(fā)生變化，以此實現自動化控制的目的。在神經網絡發(fā)展過程中，其構造系統的前饋性可以幫助開展自動化控制計算工作，在各類計算的幫助下，提高定期工程的整體驅動力。隨著神經網絡的發(fā)展以及與電氣系統的不斷交互，負載矩陣的程度以及初始反應速度等都會發(fā)生變化，對設備運行狀態(tài)等作出判斷所需要的時間明顯減少，可進一步提高機電工程自動化控制效率。

3.2 PLC系統

PLC技術在電氣工程發(fā)展過程中發(fā)揮了巨大的作用，可以配合電力系統各環(huán)節(jié)的工作，提高其工作速度的同時，保障各項工作質量，推動電氣工程平穩(wěn)運行。隨著PLC系統技術的不斷發(fā)展成熟，機電工程各項工作開展過程中使用繼電控制器等設備的頻率將會明顯下降，這就在一定程度上提高了機電工程系統管控效率，執(zhí)行相關工作時可以遵循統一標準，工作效率明顯提高，對相應設備造成的操作損壞等明顯減少。

4 自動控制原理在機電工程自動化控制中的應用方向

4.1 應用于發(fā)電廠

發(fā)電廠中的分散測控應用系統工作過程中，可以利用機電工程自動化控制技術對電廠各項工作進行合理監(jiān)管，定期通過遠程方式來收集與發(fā)電廠設備運行狀態(tài)和工作效率相關的數據，并將其匯總到系統終端，按照規(guī)定處理方式對其進行匯總處理。這樣一來，工作人員在對發(fā)電廠各類數據進行分析的過程中，只需要對自動控制系統收集上來的數據進行分析即可，大大減輕了工作人員的工作負擔。

4.2 應用于水電廠

水電廠運行過程中也可以引入機電工程自動化控制技術，以此實現對象應設備的管理，針對單個操作環(huán)節(jié)，通過自動化控制技術可以為其設置必要的操作程序，引導其各項工作按照規(guī)定方式開展，減少不必要的投入。特別是在公用設備應用過程中，引入機電工程自動化控制技術，工作人員只能按照規(guī)定標準來開展各項工作，這有效減少了因人為操作不當等而出現設備問題的概率，公用設備的使用壽命也會隨著延長。最后，可以發(fā)現，應用機電工程自動化控制技術的水電廠工作處理效率和質量等都明顯提高，收到了較好的工作反饋。

4.3 用于電網調度

電網調度是一項相對比較復雜的工作，通過將機電工程自動化控制技術應用于電網調度環(huán)節(jié)，在自動化控制系統中增加新的自動化控制內容，可有效提高其工作效率。通過在電網調度中心服務站以及對應的電臺中安裝機電工程自動化控制設備，并將其與計算機軟件系統相結合，可以利用機電工程自動化控制技術來處理各項工作，電網調度工作開展過程中遇到的問題明顯減少，可有效提高其自動化控制質量。這樣一來，工作人員在操作終端即可接收由機電工程自動化控制系統傳送的各類設備運行數據，并匯總電網調度情況，同時，也可以借助相關程序對該類數據進行深層次的分析，可以快速找出設備運行過程中存在的故障和安全隱患并及時解決，大大提高了電網調度工作效率。

5 結語

自動控制原理應用于機電工程自動化控制是時代發(fā)展的必然趨勢，在自動化技術的幫助下，機電工程各項工作可以以更規(guī)范高效的方式開展，減少不必要的人力和物力支出，整體工作效率明顯提高。這就要求相關人員在新時期加強對機電工程自動化的重視，及時將其應用于電氣工程等領域，推動行業(yè)發(fā)展變革。