電氣自動化在工業(yè)控制技術領域的應用研究

【摘 要】電氣自動化控制技術在我國工業(yè)領域中的廣泛應用，必將能夠進一步推動我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，研究電氣自動化控制技術的意義十分重要，文章分析其控制技術，探討其電氣自動化應用。

【關鍵詞】電氣自動化；工業(yè)控制技術；應用

引言

電氣控制技術是基于電氣設備二次控制回路理論所產(chǎn)生的新型控制技術，具有多方面的優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)取得了廣泛的應用。

1.電氣自動化控制技術概述

1.1電氣自動化控制技術的特征

相比于目前現(xiàn)有的其它技術方法，電氣自動化控制技術具有一些獨有的特征，這也正是電氣自動化控制技術與其它技術相互區(qū)別的地方，電氣自動化控制技術的特征主要有以下幾點：第一，電氣自動化控制技術實際控制少，操做頻率低，信息量少，但是最為突出的是電氣自動化控制技術的準確性和快速性。第二，電氣自動化控制技術能夠具有快速的傳輸信號和反應速度，在短時間內(nèi)就可以實現(xiàn)整個過程控制，同時還兼容遠程操做模式。第三，電氣自動化控制技術與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)相比，具有更短的控制時間，因此采用電氣自動化控制技術能夠實現(xiàn)的效率更高。第四，電氣自動化控制技術最主要的特征是對于遠程控制的實現(xiàn)和數(shù)據(jù)采集。

1.2電氣自動化控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀

電氣自動化控制技術在近年來得到了很大的發(fā)展，特別是高集成電路出現(xiàn)之后，電氣自動化控制技術提升了好幾個階段，目前來看，電氣自動化控制技術的發(fā)展現(xiàn)狀分為以下三個方面：第一，電氣自動化控制技術已經(jīng)成為了目前工業(yè)生產(chǎn)的核心技術，能夠滿足用戶的生產(chǎn)需求。第二，電氣自動化控制技術目前已經(jīng)被廣泛的應用到各個控制領域。第三，電氣自動化控制技術的應用，推動了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。從整體上來看，電氣自動化控制技術的廣泛應用也給各個企業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的變化，更快的推進了企業(yè)發(fā)展。

1.3 電氣自動化控制技術的系統(tǒng)功能

電氣自動化控制技術具有很多其它技術和方法不具有的特點，在電氣控制的基礎上，電氣自動化控制技術能夠實現(xiàn)對于電氣系統(tǒng)斷路器的高效控制，因此也對電氣自動化控制技術提出了功能上的要求，電氣自動化控制技術需要具備的功能有：能夠精確的控制變壓器-發(fā)電機的出口隔離開關，能夠保護控制勵磁變壓器，能夠實現(xiàn)增減磁操做和切換控制方式等等。

1.4電氣自動化控制技術系統(tǒng)設計理念

電氣自動化控制技術在設計系統(tǒng)的時候一般有三種設計的方案，三種方案分別來實現(xiàn)遠程的檢測、集中監(jiān)測和對總線進行監(jiān)測，設計過程中具體的設計理念如下：第一，電氣自動化控制技術在采用集中監(jiān)測措施時，能夠只利用一個處理器來對整個控制進行處理，采用這種設計的方式是相對要簡單一些，在設計的時候防護要求相對要低一些，這樣就方便運行與后期的維護。第二，電氣自動化控制技術在采用遠程監(jiān)測措施時，是通過連續(xù)性的采集與傳輸遠程信號，對采集信號進行現(xiàn)場反饋，根據(jù)反饋的結果來修正需要輸入的控制信號，從而實現(xiàn)遠程監(jiān)測的功能。第三，電氣自動化控制技術在采用對總線監(jiān)測措施時，主要將其大部分控制功能集中起來實現(xiàn)，通過各種控制方法同時作用，來實現(xiàn)有效的監(jiān)控。

2.電氣控制技術的應用

2.1 起重支撐裝置的電氣控制技術

起重支撐裝置由車架、固定支腿、活動支腿等組成，由于車架的設計必須滿足在少數(shù)一些惡劣的工況下有足夠的安全儲備（ 此時吊臂的安全儲備往往較大） ，而事實上 90% 的工況安全儲備很大； 為了減輕車架的重量，合理利用材料性能，設計時可以適當降低少數(shù)工況的安全儲備系數(shù)。通過設置車架扭轉角度、車架整體變形等傳感器，控制車架的變形，從而控制車架的應力，來保證車架的安全。為了支平支腿，目前常用的方法是通過水平儀或操作員的感覺采用手動調(diào)平，或者看地面是否平坦，將支腿全伸。顯然，這種調(diào)平方法存在一定的缺陷和不精確性，自動調(diào)平技術將是支腿調(diào)平的新發(fā)展，先將垂直支腿全伸，然后通過對水平儀傳感過來的信息進行數(shù)據(jù)處理，控制單個支腿的伸縮來實現(xiàn)支腿調(diào)平。

2.2 重物起吊裝置的電氣控制技術

重物起吊裝置由回轉、變幅、伸縮、主副起升五個主動作組成，這里簡單介紹五個執(zhí)行機構電氣控制技術的應用。回轉機構控制技術很簡單，只設有前方區(qū)域報警裝置，為了精確顯示上車的作業(yè)位置和防止回轉機構的過載而造成元件的損壞，將設置轉動齒數(shù)計數(shù)器和扭矩超載報警器。對于多回轉機構，通過壓力傳感和數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)多回轉機構均勻受力。變幅機構為力矩限制器提供壓力信息，微機對信息進行處理推算出重物重量，其壓力信息也是微機計算重量的唯一材料。由于吊臂的剛度很難確定，因而其壓力信息難以真實反映重物重量，高精度的力矩限制器取自變幅缸壓力的信息，將只是微機計算重量的一種參照信息。

2.3 電氣控制技術在高爐鼓風機中的運用

我國大型建筑行業(yè)的發(fā)展，對鋼材的需求量提出了很高的要求。鋼鐵產(chǎn)業(yè)一方面要提高產(chǎn)鋼量，另一方面還要控制好鋼材的質量，這就要對煉鋼的設備和技術進行改進，以滿足我國發(fā)展的需要。高爐鼓風機是煉鋼行業(yè)的新型設備，可以大幅度提高鋼水提取量。鋼鐵產(chǎn)業(yè)設備的運行最起碼的要求是穩(wěn)定性和連續(xù)性，一旦出現(xiàn)故障，將會造成難以估量的經(jīng)濟損失。為了提高高爐鼓風機的整體性能，就要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術以及瞬時斷電的電氣控制技術，進行大力的技術改造。通過有效的改進措施使電氣控制系統(tǒng)的運行，在高爐工作中起到明顯的作用，煉鋼水平也有了整體性的提升。

2.4 電氣控制技術在環(huán)保工程中的應用

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和社會的進步，如果不注重環(huán)境效益將會對人類整體生活環(huán)境產(chǎn)生不利的影響，并且這種狀況已經(jīng)在很多國家發(fā)生或正在發(fā)生。由于現(xiàn)今人類的生活理念不斷提升以及國家對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視，環(huán)保工程成為近些年發(fā)展較快的一個行業(yè)。在環(huán)保工程中經(jīng)常涉及到燃料脫硫過程，在此過程中運用電氣控制技術能夠實現(xiàn)脫硫的高效化，提高脫硫率和安全性。傳統(tǒng)的脫硫技術利用人力控制風機水泵的運轉，這種作業(yè)方式不但效率低下而且對操作人員的健康和安全都是極大的威脅。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫中，可以有效的避免這些問題的發(fā)生，在實際操作中，工作人員只需要對控制平臺進行遠程操控就可實現(xiàn)脫硫工作，省時省力，同時也避免了有毒物質對人體健康產(chǎn)生的不利影響。

3.工業(yè)自動化控制技術的未來發(fā)展方向

3.1 提高自動化控制技術核心科技的原創(chuàng)性

科學是技術之源，是技術產(chǎn)業(yè)之源，技術創(chuàng)新以科學理論的研發(fā)為基礎，而產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新主要以技術創(chuàng)新為基礎。我國建國以來，在工業(yè)科技研究領域取得了許多歷史性進步，有的已經(jīng)步入國際領先水平，但是由于底子薄、起步晚、科技人才相對缺乏、科研資金投入跟不上等因素，與歐美、日本等國家在總體技術實力上還無法抗衡。但是科研人員要取人所長補己所短，發(fā)揮自身優(yōu)勢，自主研發(fā)一套先進的工業(yè)自動化控制技術體系，軟硬件配套銜接，產(chǎn)學研相結合，改善操控系統(tǒng)，提高生產(chǎn)工藝技術水平，走自主發(fā)展的道路。首都鋼鐵集團創(chuàng)造的數(shù)字化煉鋼模式帶了個好頭，其在原有流程的基礎上，對生產(chǎn)進程進行改善，將智能仿真技術運用在控制系統(tǒng)運算比對上，通過仿真模擬計算，調(diào)整出最佳控制效果。

3.2 提高整套控制系統(tǒng)的實時性和可靠性

該技術的實時性和可靠性是它的最大優(yōu)勢，要通過采集最新數(shù)據(jù)，對各項數(shù)據(jù)進行綜合分析并進行科學處理，實現(xiàn)實時、可靠、高效。對鋼鐵工業(yè)來說，如果只生產(chǎn)生鐵、粗鋼等低端產(chǎn)品，則對實時性要求偏低，如果要生產(chǎn)鍍鋅板、彩涂板、焊管、五氧化二釩、釩氮合金、釩鐵合金等精細、特種、高端鋼鐵產(chǎn)品，則必須提高整個系統(tǒng)的運算速度、實現(xiàn)實時診斷、實時布控、實時處理的能力，便于及時發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)整參數(shù)配比，及時改善生產(chǎn)工藝。

3.3 要實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和運用

通過改善整套控制平臺系統(tǒng)的運行質量和水平，生產(chǎn)優(yōu)質鋼鐵終端產(chǎn)品，是提高鋼鐵企業(yè)和行業(yè)競爭力的關鍵。鋼鐵生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化控制，注重對實時數(shù)據(jù)參數(shù)進行收集、整理、分析，對數(shù)字模型經(jīng)過全過程優(yōu)化，進而達到對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的自動控制和精細化管理。在當今的工程技術研發(fā)中，數(shù)據(jù)的挖掘和運用越來越普遍和完善，數(shù)字模型和控制算法的廣泛引入和采用會給整個鋼鐵工業(yè)自動化控制系統(tǒng)帶來更加廣闊的發(fā)展空間，為鋼鐵企業(yè)和工業(yè)的發(fā)展帶來強大動力。

結語

綜上所述，在應用電氣控制技術的過程中，一定要重視其中會涉及到的各個不同環(huán)節(jié)，并應用現(xiàn)代化的技術手段，在最大程度上保證電氣控制設備的安全可靠性和規(guī)范性，從而達到其最終目的來實現(xiàn)電氣的自動控制。

參考文獻：

[1]邢裕.數(shù)字技術在工業(yè)電氣自動化應用與創(chuàng)新[A].科技部.2014年全國科技工作會議論文集[C].科技部：，2014：1.

[2]于洋.淺議在生產(chǎn)工作中工廠電氣自動化控制技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，35：88.

[3]楊杰.電氣自動化在化工生產(chǎn)中的應用探討[J].數(shù)字技術與應用，2014，02：229.