電氣自動化設備智能性研究

武軍　孫冬凱

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟社會各領域得到空前發(fā)展，特別是進入21世紀以來以計算機信息化為代表的技術，使我們的生產生活發(fā)生了翻天覆地的變化，各種自動化設備被普遍應用于我們生活生產的方方面面。在工業(yè)生產領域，電氣自動化設備的大量應用極大地降低了企業(yè)的生產成本、提高了生產效率，特別是智能化電氣自動化設備的出現(xiàn)帶來了工業(yè)生產領域質的變化。本文中，筆者對電氣自動化設備的智能性現(xiàn)狀及特點進行研究分析。

關鍵詞：電氣自動化；智能性；研究

1前言

進入21世紀以來，隨著計算機信息科學技術、微電子技術等的飛速發(fā)展，電氣自動化設備的更新?lián)Q代日新月異。在很多傳統(tǒng)條件下較為危險的崗位，電氣自動化設備很好地將人力解放出來。對于企業(yè)而言，出于生產穩(wěn)定性、生產成本、生產效率等多重要素考慮，對于引進使用的電氣自動化設備的性能要求越來越高，特別是對其智能性也提出新的要求。

2智能型電氣自動化設備優(yōu)勢和問題

2.1促進控制系統(tǒng)統(tǒng)一

使用智能型電氣自動化設備可以統(tǒng)籌控制電氣設備和操作數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，有效節(jié)約人力、物力的同時推動系統(tǒng)操作配合度、靈敏度的提高，促進電氣設備穩(wěn)定運行。機器操作避免了人力操作時的高度、速度等問題，使得相關操作通過機器簡單活動即可完成，具有一定的保護性。高效率的操作控制系統(tǒng)提高了系統(tǒng)設備運行效率，相關機器設備之間的配合由電腦等儀器分析計算獲得，彼此間聯(lián)系運行由電腦過程控制完成，有利于降低生產成本，提高經(jīng)濟利潤，促進電廠長遠發(fā)展。

2.2減少工作失誤

由于人具有獨立思維且活動具有周期性，因而在工作中精力、工作狀態(tài)等不能始終保持一致，受自身體力限制，不同時間的工作效率也不能始終平衡。自動化設備與人腦相比，由于其模擬人腦，因而可以進行重復的周期性生產活動，且其操作由具體過程控制，受外界的影響小并且可以始終保持相同工作量。不同設備間的合作運行經(jīng)過了電腦程序的編寫測試，精確性顯著提高，在保持供電和程序穩(wěn)定的前提下，系統(tǒng)可以長期高效工作，

2.3節(jié)約資源，提高資金利用率

電氣自動化設備的引入減少了公司在人力、物力、管理及保障方面的投入。傳統(tǒng)的基層操作人員工作及其使用設備等的投入可以取消，同時對其負責設備維修更換、人員管理及工資福利發(fā)放等的部門也可以全部取消或取消大部分，減少了企業(yè)的生產成本，同時可以將資金投入設備升級研發(fā)等研究性工作中以創(chuàng)造更大的效益，大大提高了企業(yè)資金使用效率。同時，設備的智能性和可靠性等顯著提高，一定程度上減少了工作失誤的發(fā)生，節(jié)約了相關維修賠償費用，有效促進電力設備的持續(xù)穩(wěn)定運行。

2.4工作環(huán)境復雜

不同地區(qū)存在不同的問題，電氣自動化設備在運行時需面對不同的環(huán)境挑戰(zhàn)，主要有自然氣候因素、電磁干擾因素、機械作用力因素、人員因素四個方面。自然氣候因素：電氣自動化設備運行過程中需面對氣溫、空氣濕度、空氣污染等污染源、大氣壓等因素的影響，較長時間在不利自然環(huán)境中工作容易導致機器腐蝕生銹，性能變差，靈敏度降低等問題。電磁干擾因素：電氣自動化設備運行的不同階段產生的電磁波不同，彼此間的相互作用以及與周邊電磁波的振幅頻率等也不盡相同，不同電磁波的碰撞容易損傷設備。機械作用力因素：設備的不同部位運轉的方向等各不相同，其產生的離心力、沖擊力等相互作用，損害設備。人員因素：部分管理維修人員由于不重視，操作的熟練性不足等對機器設備的保養(yǎng)維護不及時，未達到相關標準，容易導致設備故障。

2.5設備組件不合格

電氣自動化設備對相關組件的精確性等要求較高，精密性要求嚴格。但在實際生產中，相關組件設備廠家數(shù)量繁多，但產品質量參差不齊。中小廠家可能出現(xiàn)相關部件設計標準不達標、粗制濫造等現(xiàn)象。行業(yè)領域內惡性競爭現(xiàn)象突出，部分廠家采取賄賂相關采購人員，競標會地下操作等出售自家不合格的產品，損害了行業(yè)利益，不利于形成良好的行業(yè)風氣。對于設備生產者而言，購入不合格的零件降低了設備的實用性，對設備使用壽命也有一定影響。設備的可靠性顯著降低，用于相關組件更換、設備維修等方面的支出比例也逐漸上升，不利于提高企業(yè)經(jīng)濟效益，樹立良好品牌形象。

3電氣自動化設備可靠性測試方法

3.1通過試驗室測試

通過在實驗室中模擬設備運行所處的具體環(huán)境，對機器運行持續(xù)性、自然環(huán)境因素的忍受性等進行統(tǒng)籌分析。通過設置對照試驗組，控制單一變量等探究具體某一因素對設備運行的影響。試驗的最終目的是通過統(tǒng)籌數(shù)據(jù)分析獲得設備對各方面因素的承受力，進而對設備性能進行進一步的估計和改進。但由于試驗室不能完整模擬特殊設備所處環(huán)境，試驗成本較高，對數(shù)據(jù)完整性、真實性等也不能準確把握，因此主要用于相關造價高或批量電氣自動化設備的模擬測試。同時，進行試驗時要注意控制氣壓、濕度等對設備的影響，必須使用經(jīng)檢驗合格的氣瓶，同時注意避免氣瓶內外部磨損等。

3.2進行保證試驗

烤機是保證試驗進行的具體方法，即在產品未進入市場前，在規(guī)定的環(huán)境和條件下對產品進行安全穩(wěn)定的無故障試驗。由于構成電氣自動化設備的零件眾多，其發(fā)生故障的隨機性、多樣性等也無法準確預測，不確定性較高。由于元器件故障基本服從指數(shù)分布，失效率與時間的關系較大，因而特征比較明顯?？緳C即通過對設備的早期失效考核來進行相關改進，使得產品在出廠前達到相關指標，延長其使用壽命，降低實際操作中機器失誤率。該測試在電氣自動控制檢測方面具有重要作用，然而由于其所需時間較長，所以不能適用于全部產品。對于生產批量較大的設備而言，只能抽取部分樣品進行試驗。

3.3現(xiàn)場測試

現(xiàn)場測試即通過對機器運行的狀態(tài)等進行記錄檢測，經(jīng)過統(tǒng)計分析求得可靠性較高的具體指標。與上文兩種方法相比，其優(yōu)勢在于設備直接用于操作，降低了試驗成本。同時數(shù)據(jù)的可靠性進一步提高，對產品相關問題反映比較貼近現(xiàn)實，有利于對設備相關性能進行更好的改進。弊端是實際操作中因相關因素產生的影響不可排除，試驗的控制性遠不如實驗室操作方便準確，需要的參與人員等也比較多。

4小結

電氣自動化設備的智能性主要體現(xiàn)在智能控制電氣系統(tǒng)，診斷控制系統(tǒng)故障，優(yōu)化設計控制系統(tǒng)，掌握PLC技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術等方面。通過加強對電氣自動化設備智能性的研究力度，及時對其可靠性等進行測驗，推動其改革創(chuàng)新，對于降低公司成本，提高企業(yè)運營效益等具有重要意義。

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