智能化機械設備電氣自動化技術研究

隨著我國科技水平的不斷提高，智能化技術已經得到了廣泛應用。智能化機械設備作為現(xiàn)代機械中一種新型設備，以其高精度、高性能和自動化程度高等特點，在我國國民經濟各領域中發(fā)揮著重要作用。但是由于對智能化技術缺乏全面認識，很多企業(yè)并沒有根據(jù)自身實際情況選擇合適的智能機械設備，導致其無法充分發(fā)揮出應有的效能。因此，切實做好智能化機械設備電子自動化技術研究就顯得尤為重要。

一、智能化機械設備電子自動化技術價值

（一）提升設備運行精度

電氣自動化技術的應用，可以有效提高機械設備運行的穩(wěn)定性，同時還能保證其運行精度。在傳統(tǒng)生產模式下，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，就可能導致整條生產線的停產。但是在智能化生產模式下，由于有電氣自動化技術的支撐，各生產環(huán)節(jié)可以按照既定程序運行，減少了人為因素帶來的影響。另外，在生產線上安裝有多種傳感器，這些傳感器可對生產過程中發(fā)生的各種情況進行記錄，并及時反饋到主控電腦上，使管理者可以隨時掌握生產狀況，從而做出合理調整。

（二）促進信息共享

在智能設備中，由于采用了電氣自動化技術，使得各個設備之間可以相互連接，形成一個整體，從而促進信息共享。例如，在智能化包裝車間中，每個包裝機都安裝有傳感器，當包裝機開始工作時，傳感器會將信息傳送至主控電腦上，而主控電腦又會將信息傳遞給其他相關設備，如激光打標器、噴碼機等，使其按照規(guī)定程序運行。由此可見，電氣自動化技術不僅能提升設備運行的穩(wěn)定性，而且還能促進信息共享，提高工作效率。

（三）實現(xiàn)遠程監(jiān)控

隨著科學技術的不斷發(fā)展，工業(yè)設備正朝著智能化方向不斷發(fā)展。在智能化設備中，電氣自動化技術發(fā)揮了重要作用，它不僅能對設備進行精確控制，還能實時采集設備運行數(shù)據(jù)，并上傳至監(jiān)控中心，使管理者可以及時了解設備運行狀況。此外，由于電氣自動化技術具有遠程監(jiān)控功能，所以無論身處何地，管理者都可以通過網絡對設備運行狀態(tài)進行查看，從而制定相應對策，避免不必要的損失。

二、智能化機械設備電子自動化技術分析

電氣自動化技術是指將自動控制技術、微電子技術、計算機技術和通信技術綜合應用形成的一種自動化控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以根據(jù)事先設定的程序實現(xiàn)對機械設備的自動控制，從而提高生產效率。

（一）自動儀表技術

自動儀表技術是智能化機械設備自動化技術的重要代表之一，其可以對機械設備的運行情況進行自動化檢測，并及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障問題，采用與之相對應的故障解決措施。自動儀表對于精度有著相對較高的要求，通常情況下，工業(yè)用表的精準度一般為0.5-4級，精度數(shù)字越小，表明儀表的精準度越高。自動儀表可以對機械設備的狀態(tài)進行精準化識別。當前自動儀表的種類相對較為繁多，其中常見的涵蓋壓力自動儀表、溫度自動儀表以及流量自動儀表等，可以最大限度地滿足不同種類機械設備的控制功能需求。技術人員在對自動儀表進行甄選的過程中，需要根據(jù)機械設備的運行情況來甄選儀表，從而保證儀表可以與機械設備之間密切配合，借助控制器對儀表檢測數(shù)據(jù)進行匯總，從而為智能化控制提供客觀可靠的機械數(shù)據(jù)支持。例如，數(shù)字自動儀表便具有相對較為良好的數(shù)據(jù)轉換能力，其檢測精準度為0.5%，能夠對機械設備的運行溫度進行精準測量，同時對機械設備的實時運行問題進行詳實的記錄。總而言之，自動儀表技術作為當前智能化機械設備電子自動化控制技術的重要組成部分，是保證機械設備安全平穩(wěn)運行的關鍵技術形式。

（二）集成控制技術

為進一步提升機械設備的智能化控制水平，需要借助集成控制技術對機械設備進行管理。機械設備的運行過程相對較為復雜，所以技術人員需要對控制過程進行全面把關，從而切實提升機械設備的控制效能。集成控制技術需要借助集成控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)，如圖1所示。技術人員可以通過PLC控制器作為集成控制系統(tǒng)，從而使得機械之間可以構建起完備的連接。集成控制作為智能化控制的核心內容，所以技術人員需要切實提升機械設備的集成化水平，全面增強設備運行的推理能力，保證機械設備的穩(wěn)定運行，在集成控制下，機械設備的運行數(shù)據(jù)可以得到統(tǒng)一處理，從而對設備的實際運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，從而最大限度地提升設備運行的可靠性。技術人員在對集成控制技術進行應用的過程中，需要保證集成控制系統(tǒng)的結構完整性，同時對數(shù)據(jù)的共享性進行關注，保證機械設備運行數(shù)據(jù)可以被有效集成分析，全面提升機械設備的電子自動化控制水平。

圖1"集成控制系統(tǒng)結構示意圖

（三）故障檢查技術

機械設備在運行過程中不可避免地會遇到一些故障問題，技術人員可以借助電氣自動化技術來對機械故障問題進行有效地檢測。傳統(tǒng)故障檢測工作不僅效率緩慢且檢測精準度不足，嚴重影響機械設備的安全運行。隨著故障檢測技術的應用，技術人員借助故障檢測技術可以快速地完成故障識別與定位，以此來切實提升故障檢測速度及質量。故障檢測技術應用核心在于對故障發(fā)生的趨勢進行判斷，以此來完成對故障的提前預測。同時借助傳感技術來對故障的發(fā)生點位進行定位，保證檢修人員可以在第一時間前往故障事故點位，對機械設備故障進行及時處理。

（四）智能控制技術

智能控制技術擁有相對較為良好的控制性能，可以最大限度地提升機械設備的運行穩(wěn)定性，使得控制形式變得更為多樣。將智能控制技術充分地應用在機械設備運行之中，不僅可以有效提升機械設備的工作適應性，還可以切實增強控制精準度，使得智能化控制變得更為高效。技術人員可以借助模糊控制或是專家控制等技術形式，為機械設備提供良好的生產及運行基礎。以模糊控制為例，如圖2所示。技術人員通過模糊控制技術，可以提升機械設備的非線性控制能力，使得機械設備更為容易被控制，從而提升機械設備的運行可靠性，同時專家控制技術可以對機械設備操作進行模擬，從而保證機械設備控制效果，全面推進機械設備控制工作朝向智能化及自動化方向發(fā)展。

圖2"模糊控制結構圖

三、案例分析

某公司在生產過程中需要大量的機械加工設備，由于其技術要求較高，為提高加工效率，降低產品成本，該公司引進了多臺智能化機械設備，并應用了電氣自動化技術。例如，將激光切割機、數(shù)控沖床、數(shù)控折彎機等設備進行有機整合，不僅減少了設備數(shù)量，而且大幅縮短了生產時間，提升了工作效率。

（一）電子自動化控制技術應用

1.激光切割機

激光切割機作為當前一項先進技術，可有效提高板材切割質量和效率。在使用過程中，先通過計算機編程軟件對板材進行處理，再輸入到數(shù)控系統(tǒng)當中，實現(xiàn)自動定位和切割。此外，還可以設置好相應參數(shù)后，由設備自動運行，完成板材切割任務。

2.數(shù)控沖床

該設備作為電子自動化控制技術的重要產品，是當前機械加工企業(yè)一項重要的機械設備，主要用于制作各種沖孔、槽孔、端蓋以及其他結構件。與傳統(tǒng)機床相比，具有操作簡單、加工精度高等優(yōu)點。在實際生產中，可根據(jù)所需形狀選擇不同類型的模具，然后進行沖壓加工，得到最終成品。

3.數(shù)控折彎機

采用數(shù)字化控制，能夠保證板材加工尺寸誤差小于0.05mm。由于采用全伺服驅動方式，因此可以自由調整速度，滿足不同板材厚度要求。通過智能系統(tǒng)的輔助，可以實現(xiàn)全自動地折彎加工，不僅大大提高了加工速度，而且使加工質量得到了顯著提升。

（二）管理分析

電氣自動化技術的應用，極大地促進了現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，不但減少了人力資源，而且也提高了生產效率。以上述案例為例，該公司在引進智能機械設備時，并未采取“一刀切”的策略，而是根據(jù)自身的實際情況進行針對性改造。對于一些重復性較強的機械加工設備，盡可能地簡化操作程序，比如數(shù)控沖床、數(shù)控折彎機、數(shù)控激光切割機等，以最大限度降低人工勞動強度。對于一些高端智能化設備，則會加強維修人員培訓，確保其熟悉各項操作規(guī)程，進而減少因誤操作而引發(fā)的安全事故。

四、結語

綜上所述，近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高，人們對產品的質量、性能和安全等方面也提出了更高的要求。在這種背景下，企業(yè)想要提高市場競爭力，就必須引進更多先進的技術來改善生產設備的智能化程度，從而實現(xiàn)生產自動化、高效化和節(jié)能化。

（作者單位：山東鷹聯(lián)光電科技股份有限公司）