機(jī)電工程電氣及自動化的應(yīng)用

張熠

摘要：機(jī)電工程中的電氣及自動化技術(shù)可以應(yīng)用在多個(gè)不同的領(lǐng)域，比如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等，這些都是國家建設(shè)的命脈，因此電氣及自動化技術(shù)在機(jī)電工程中發(fā)揮著重要的作用。電氣及自動化技術(shù)能夠通過計(jì)算機(jī)控制自動設(shè)備的運(yùn)行，提高電氣自動化的效率，使機(jī)電工程更加網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

關(guān)鍵詞：機(jī)電工程;電氣;自動化;應(yīng)用

引言

自動化控制作為機(jī)電工程的重要組成系統(tǒng)，伴隨著工業(yè)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展下，機(jī)電工程項(xiàng)目的發(fā)展對于科學(xué)技術(shù)的要求逐漸加大。自動控制原理在自動化操控體系中的實(shí)現(xiàn)，真正將頂層控制技術(shù)與終端操控機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，確保相關(guān)指令的下達(dá)，可精準(zhǔn)驅(qū)動機(jī)械設(shè)備的操控。從實(shí)際工作屬性來講，自動控制原理的實(shí)現(xiàn)，可令整個(gè)機(jī)械化操控模式脫離人工操作范疇，僅需要在機(jī)械系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的程序，便可令整個(gè)操作模式實(shí)現(xiàn)自動化、智能化運(yùn)行，降低人力資源的投入量，且可提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性性，為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)收更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1電氣及自動化技術(shù)在機(jī)電工程中的應(yīng)用原則

1.1可靠性原則

可靠性原則是應(yīng)用電氣及自動化技術(shù)的基礎(chǔ)性原則，首先，要想提升電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平就要選擇質(zhì)量過硬的電子設(shè)備，使得設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)都能正常運(yùn)行，質(zhì)量可靠，才能保障為機(jī)電工程的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。其次，在對電網(wǎng)的監(jiān)控過程中，要應(yīng)用電氣及自動化技術(shù)，采用智能化360度24小時(shí)的監(jiān)控設(shè)施，實(shí)施無間斷的動態(tài)監(jiān)控，保障監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，提升機(jī)電工程的安全性。

1.2智能化原則

智能化原則的應(yīng)用主要是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來體現(xiàn)的，比如監(jiān)控技術(shù)，適宜實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施遠(yuǎn)程操控，提高機(jī)電工程建設(shè)和管理的職能化水平。同時(shí)為了提升監(jiān)控的水平，還要利用集中監(jiān)控的集中處理的優(yōu)勢，進(jìn)一步提升機(jī)電工程的智能化水平。

1.3經(jīng)濟(jì)性原則

機(jī)電工程中運(yùn)用電氣及自動化技術(shù)要遵守經(jīng)濟(jì)性的原則，即選用質(zhì)量優(yōu)價(jià)格低廉的電氣設(shè)備，減少成本的支出，保障機(jī)電工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)促進(jìn)電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，為機(jī)電工程的創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

2機(jī)電工程電氣及自動化的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1機(jī)電工程中供電系統(tǒng)的自動化

機(jī)電工程中供電系統(tǒng)是極其重要的組成部分，供電系統(tǒng)中自動化的技術(shù)主要是智能技術(shù)的應(yīng)用。智能技術(shù)中最主要的就是人工補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用，主要指的是：提升供電電網(wǎng)中的功率因數(shù)，降低變壓器和輸送電線路的損耗，提升供電的自動化水平，為供電系統(tǒng)的運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境。在這一過程中，正確地選用無功補(bǔ)償裝置，可以最大范圍的減小電網(wǎng)的損耗，提升供電系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。這種智能技術(shù)相比較人工技術(shù)，具有提升供電系統(tǒng)工作效率的優(yōu)勢，為機(jī)電工程中供電系統(tǒng)的正常工作提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

2.2機(jī)電工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化

機(jī)電工程中的電網(wǎng)調(diào)度是保障電網(wǎng)能夠安全運(yùn)行，為保障電力系統(tǒng)能夠正常工作而應(yīng)用的管理方式。電網(wǎng)調(diào)度中的自動化技術(shù)應(yīng)用，首先構(gòu)建由信息采集、信息傳輸、信息收集處理和人機(jī)聯(lián)系子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動化的數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用。電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用分為監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度系統(tǒng)，二者由各自的硬件和軟件系統(tǒng)構(gòu)成，是電力系統(tǒng)中各類調(diào)度系統(tǒng)中重要的信息來源，發(fā)揮著極為重要的作用?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展向電網(wǎng)調(diào)度自動化的應(yīng)用提出了更高的水平，有助于更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無人化操作的目的，使得電網(wǎng)調(diào)度成為多方面綜合性質(zhì)的高級管理系統(tǒng)。

2.3機(jī)電工程中變電站的自動化

對電力系統(tǒng)運(yùn)行的有效監(jiān)控是保障機(jī)電工程建設(shè)的基礎(chǔ)，而變電站中的電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的問題并及時(shí)改進(jìn)，從而提升整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。變電站的自動化技術(shù)，是一種新型的改造技術(shù)，能夠取代傳統(tǒng)的人工操作和電話溝通，可以全方位地24小時(shí)無間斷地監(jiān)測各種設(shè)備的是否正常運(yùn)行，有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的運(yùn)行故障，提高變電站的運(yùn)行效率。變電站的電氣自動化技術(shù)通過利用傳輸、存儲、處理和控制技術(shù)，可以自動分析數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全天候的動態(tài)性的觀看設(shè)備的動態(tài)，有助于實(shí)現(xiàn)信息的自動化傳輸與控制分析。

2.4可編程邏輯控制

可編程邏輯控制器（PLC）是一種集成性、微處理性的數(shù)據(jù)運(yùn)算體系，其在執(zhí)行某一項(xiàng)程序時(shí)，是通過對PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)整合功能進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)操作。例如在CPU、存儲器、I/O接口、模擬轉(zhuǎn)換功能的支持下，可以真正對內(nèi)部數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的各類邏輯關(guān)系進(jìn)行表達(dá)，令當(dāng)前系統(tǒng)操作過程中，可按照時(shí)序性、模擬性等，將各類指令操作進(jìn)行精準(zhǔn)闡述，且此過程中可以有效規(guī)避不同數(shù)據(jù)指令所產(chǎn)生的任何執(zhí)行沖突問題。在自動化控制及其實(shí)現(xiàn)過程中，主要是通過數(shù)據(jù)采集、程序運(yùn)算、數(shù)據(jù)輸出三個(gè)層面。（1）在數(shù)據(jù)采集階段，可編程邏輯控制器針對機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并按照終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)與集成控制系統(tǒng)的對應(yīng)功能，確保數(shù)據(jù)信息的羅列可映射到相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲單元中。（2）在程序運(yùn)算階段。此類運(yùn)算模式是按照可編程邏輯控制中的邏輯順序進(jìn)行排列的，其通過對模型內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，然后結(jié)合數(shù)據(jù)輸入接口與輸出接口之間的對接功能，縮短數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中的響應(yīng)時(shí)間。（3）在數(shù)據(jù)輸出方面。當(dāng)PLC完成數(shù)據(jù)傳輸及刷新周期時(shí)，可以通過系統(tǒng)的鎖存功能，將數(shù)據(jù)驅(qū)動載體建立在邏輯功能之上，以實(shí)現(xiàn)邏輯處理中數(shù)據(jù)輸出值的精準(zhǔn)傳輸。從具體實(shí)現(xiàn)效果來講，依托于PLC集成功能、多式協(xié)調(diào)處理功能的實(shí)現(xiàn)，可有效提高數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)目煽啃?，從而對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行精確化操控，滿足機(jī)電工程設(shè)備的運(yùn)行訴求。

2.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)本身所具備的數(shù)據(jù)庫，幾乎涵蓋了當(dāng)前自動化控制系統(tǒng)中運(yùn)行參數(shù)基準(zhǔn)，其可有效為后續(xù)操控工序的實(shí)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支撐。從運(yùn)行來講，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)，是以時(shí)間線為基礎(chǔ)，以分布式信息存儲為核心，在具體驅(qū)動過程中，其所產(chǎn)生的容錯(cuò)性、魯棒性特征等，可以將數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中產(chǎn)生的神經(jīng)元進(jìn)行互聯(lián)與互通，確保神經(jīng)元之間的微活動可以映射出整個(gè)專家系統(tǒng)運(yùn)行中的宏效果，提高數(shù)據(jù)檢索效率。在機(jī)電工程自動化控制中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)，是以內(nèi)部電子系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)、功能系統(tǒng)等為信息反饋功能的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測出機(jī)電設(shè)備在操作過程中存在的運(yùn)行問題，并予以自動化解決，提高實(shí)際運(yùn)行效率。

2.6集中監(jiān)控化

隨著機(jī)電工程的發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的數(shù)量與日俱增，其配套的使用設(shè)備也在逐漸增多，集中監(jiān)控化就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將這些設(shè)備集中的監(jiān)控管理，能夠有效地促使設(shè)備高效的運(yùn)行，為機(jī)電工程的建設(shè)創(chuàng)造穩(wěn)定的環(huán)境。首先，集中監(jiān)控能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的隱患，并及時(shí)改正，保證設(shè)備能夠正常的發(fā)揮作用。其次，要加強(qiáng)集中化監(jiān)控的力度，嚴(yán)格對設(shè)備進(jìn)行管理，最大范圍地保障所有的設(shè)備都能出現(xiàn)在監(jiān)控之中，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障，并緊急發(fā)出維修設(shè)備的指令，提高設(shè)備正常運(yùn)行的質(zhì)量。

結(jié)束語：

電氣及自動化的應(yīng)用水平?jīng)Q定著機(jī)電工程的質(zhì)量，電氣及自動化技術(shù)的提升也標(biāo)志著機(jī)電工程能夠進(jìn)一步發(fā)展。但是當(dāng)前電氣及自動化技術(shù)的應(yīng)用上還存在一些問題，本文提出了具體的解決措施，旨在電氣及自動化技術(shù)能夠朝著統(tǒng)一化、創(chuàng)新化、系統(tǒng)通用化、集中監(jiān)控化的趨勢發(fā)展，更進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)電工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張金殿.淺談電氣及自動化在機(jī)電工程中的應(yīng)用[J].居舍，2019（20）：168.

[2]王鑫.機(jī)電工程技術(shù)及自動化應(yīng)用問題探討[J].海峽科技與產(chǎn)業(yè)，2019（01）：72-74.

[3]胡麗.淺談電氣工程及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（07）：130-131.