關(guān)于電氣自動(dòng)化在電氣工程的運(yùn)用

崔云龍

摘 要：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)科技飛速發(fā)展的今天，我國(guó)的技術(shù)水平得到了提高，特別是電氣自動(dòng)化在電氣行業(yè)中的應(yīng)用。電氣工程觸角伸向各行各業(yè)，小到一個(gè)開關(guān)的設(shè)計(jì)，大到宇航飛機(jī)的研究，都有它的身影。但由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，現(xiàn)在也相對(duì)比較成熟。已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

1關(guān)于電氣自動(dòng)化和電氣工程的相關(guān)概念

電氣自動(dòng)化，就是通過各個(gè)技術(shù)的綜合，即通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)得綜合，然后在借助相關(guān)的電氣自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目的。電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用，極大的提高電氣工程使用性能和管理性能。

2電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

2.1智能機(jī)械手臂的應(yīng)用

①手臂應(yīng)承載能力大、剛性好、自重輕

手臂的剛性直接影響到手臂抓取工件時(shí)動(dòng)作的平穩(wěn)性、運(yùn)動(dòng)的速度和定位精度。如剛性差則會(huì)引起手臂在垂直平面內(nèi)的彎曲變形和水平面內(nèi)側(cè)向扭轉(zhuǎn)變形，手臂就要產(chǎn)生振動(dòng)，或動(dòng)作時(shí)工件卡死無法工作。為此，手臂一般都采用剛性較好的導(dǎo)向桿來加大手臂的剛度，各支承、連接件的剛性也要有一定的要求，以保證能承受所需要的驅(qū)動(dòng)力。

②手臂的運(yùn)動(dòng)速度要適當(dāng)，慣性要小

機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)速度一般是根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍要求來決定的，但不宜盲目追求高速度。

手臂由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常的運(yùn)動(dòng)速度為啟動(dòng)，由常速減到停止不動(dòng)為制動(dòng)，速度的變化過程為速度特性曲線。

手臂自重輕，其啟動(dòng)和停止的平穩(wěn)性就好。

③手臂動(dòng)作要靈活

手臂的結(jié)構(gòu)要緊湊小巧，才能做手臂運(yùn)動(dòng)輕快、靈活。在運(yùn)動(dòng)臂上加裝滾動(dòng)軸承或采用滾珠導(dǎo)軌也能使手臂運(yùn)動(dòng)輕快、平穩(wěn)。此外，對(duì)了懸臂式的機(jī)械手，還要考慮零件在手臂上布置，就是要計(jì)算手臂移動(dòng)零件時(shí)的重量對(duì)回轉(zhuǎn)、升降、支撐中心的偏重力矩。偏重力矩對(duì)手臂運(yùn)動(dòng)很不利，偏重力矩過大，會(huì)引起手臂的振動(dòng)，在升降時(shí)還會(huì)發(fā)生一種沉頭現(xiàn)象，還會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的靈活性，嚴(yán)重時(shí)手臂與立柱會(huì)卡死。所以在設(shè)計(jì)手臂時(shí)要盡量使手臂重心通過回轉(zhuǎn)中心，或離回轉(zhuǎn)中心要盡量接近，以減少偏力矩。對(duì)于雙臂同時(shí)操作的機(jī)械手，則應(yīng)使兩臂的布置盡量對(duì)稱于中心，以達(dá)到平衡。

④位置精度高

機(jī)械手要獲得較高的位置精度，除采用先進(jìn)的控制方法外，在結(jié)構(gòu)上還注意以下幾個(gè)問題：

（1）機(jī)械手的剛度、偏重力矩、慣性力及緩沖效果都直接影響手臂的位置精度。

（2）加設(shè)定位裝置和行程檢測(cè)機(jī)構(gòu)。

（3）合理選擇機(jī)械手的坐標(biāo)形式。直角坐標(biāo)式機(jī)械手的位置精度較高，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)都比較簡(jiǎn)單、誤差也小。而回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差是放大時(shí)的尺寸誤差，當(dāng)轉(zhuǎn)角位置一定時(shí)，手臂伸出越長(zhǎng)，其誤差越大；關(guān)節(jié)式機(jī)械手因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，手端的定位由各部關(guān)節(jié)相互轉(zhuǎn)角來確定，其誤差是積累誤差，因而精度較差，其位置精度也更難保證。

⑤通用性強(qiáng)，能適應(yīng)多種作業(yè)；工藝性好，便于維修調(diào)整

以上這幾項(xiàng)要求，有時(shí)往往相互矛盾，剛性好、載重大，結(jié)構(gòu)往往粗大、導(dǎo)向桿也多，增加手臂自重；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加，沖擊力就大，位置精度就低。因此，在設(shè)計(jì)手臂時(shí)，須根據(jù)機(jī)械手抓取重量、自由度數(shù)、工作范圍、運(yùn)動(dòng)速度及機(jī)械手的整體布局和工作條件等各種因素綜合考慮，以達(dá)到動(dòng)作準(zhǔn)確、可靠、靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、剛度大、自重小，從而保證一定的位置精度和適應(yīng)快速動(dòng)作。此外，對(duì)于熱加工的機(jī)械手，還要考慮熱輻射，手臂要較長(zhǎng)，以遠(yuǎn)離熱源，并須裝有冷卻裝置。對(duì)于粉塵作業(yè)的機(jī)械手還要添裝防塵設(shè)施。

3電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）有效的擴(kuò)大電氣工程的開展范圍。在當(dāng)前的電氣工程中，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，能夠極大的提高電氣工程的開展范圍。在實(shí)際中，其主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是，能夠針對(duì)因各種因素所導(dǎo)致的電氣工程管理不能夠有效的管理的問題進(jìn)行有效的解決，即在時(shí)間和控制上實(shí)現(xiàn)一定的控制，進(jìn)而在一定程度上提升電氣工程開展的空間范圍。二是，相關(guān)人員在開展電氣工程中根據(jù)實(shí)際情況來通過相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備、遠(yuǎn)程設(shè)備以及其他動(dòng)力原件的綜合運(yùn)用。通過這種形式，不僅更好的對(duì)相關(guān)遠(yuǎn)程設(shè)備進(jìn)行控制，還有效的保證該工程的質(zhì)量。

（2）在一定程度上降低惡劣環(huán)境因素的影響。在多數(shù)情況下，相關(guān)的施工人員在進(jìn)行電氣工程作業(yè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜的影響，而造成一定的安全隱患。針對(duì)這種情況，相關(guān)單位就不應(yīng)安排人員長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。對(duì)于怎樣在這種環(huán)境下開展作業(yè)，相關(guān)單位則就可以借助電氣自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，主要是通過機(jī)器人等相關(guān)的遠(yuǎn)程控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際工程較為復(fù)雜環(huán)境和在線控制。通過這種技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了整個(gè)工程的效益，從而更好的保證電氣工程的安全性。

（3）進(jìn)一步的降低人工管理的風(fēng)險(xiǎn)和成本。在電氣工程中電氣自動(dòng)化最能夠體現(xiàn)的就是電子機(jī)器人的使用。對(duì)于電子機(jī)器人的形成，主要就是通過相關(guān)人員對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的有效安排，具體來說就是對(duì)相關(guān)的處理器、系統(tǒng)以及硬件的安排，來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的組裝和運(yùn)用。這個(gè)機(jī)器人在電氣工程中的運(yùn)用，在一定程度上降低了單位在人員上的相關(guān)稅費(fèi)和保險(xiǎn)等資金，從而保障該企業(yè)的實(shí)際運(yùn)行成本。另外，在工程中使用電子機(jī)器人來代替原先的人工模式，對(duì)提高相關(guān)設(shè)備的管控質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)起到了一定的作用，同時(shí)也進(jìn)一步的提高相關(guān)企業(yè)對(duì)電氣工程的管理效果和質(zhì)量?？傊?，在現(xiàn)階段，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷提高，其對(duì)機(jī)器人的投入也增多，因而在一定程度上提高當(dāng)前電氣工程的實(shí)際收益效率，進(jìn)而滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。

4結(jié)語

電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用起到的重要的作用，同時(shí)電氣工程在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中能夠產(chǎn)生一定的影響，因而相關(guān)企業(yè)必須要能夠注重電氣自動(dòng)化在實(shí)際工程中的應(yīng)用。之所以重視在這方面的工作，主要是為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)電力在生產(chǎn)、輸送以及使用的智能化和自動(dòng)化。為了能夠更好的保障電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中所發(fā)揮的作用，相關(guān)企業(yè)則首先就要能夠充分的了解和掌握電氣自動(dòng)化的相關(guān)知識(shí)，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，自動(dòng)化產(chǎn)品不斷普及，智能樓宇和智能家居的應(yīng)用，智能交通的不斷發(fā)展，為電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)提供了廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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[2]薛文利.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用探討[J/OL].科技與企業(yè)，2014（05）.

（作者單位：黑龍江中立工程造價(jià)咨詢有限公司）