淺談電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中應用的重要性

周晉偉

（山西 太原 030000）

工業(yè)電氣自動化發(fā)展是推動整個現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)等產(chǎn)業(yè)飛躍的重要動力，也是奠定現(xiàn)代化工業(yè)市場的重要基礎標志。電氣自動化是構建現(xiàn)代化生產(chǎn)市場的重要基礎，通過工業(yè)電氣自動化的協(xié)助，極大地推動了工業(yè)市場的生產(chǎn)改革優(yōu)化，提高生產(chǎn)力，降低污染，減少持續(xù)成本的投入和人力資源的需求，提高自動化、規(guī)范化、全面化的現(xiàn)代化生產(chǎn)新模式，促進新形勢下經(jīng)濟市場的規(guī)范化發(fā)展和創(chuàng)新性發(fā)展。

一、電氣自動化技術的基本概述

工業(yè)電氣自動化是現(xiàn)代先進工業(yè)科學技術的核心內容，是工業(yè)現(xiàn)代化得以實現(xiàn)的物質基礎，也是工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志.電氣自動化技術，是指運用電力電子技術、危機控制技術和計算機網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)電氣自動控制、程序控制并通過控制系統(tǒng)集成實現(xiàn)自動控制電力系統(tǒng)和運行維護功能的技術。電氣自動化技術與生產(chǎn)生活緊密相關，它的應用與普及已經(jīng)延伸到各行各業(yè)，小到一個開關的設計，大到航天航空技術的研究，無處不在。電氣技術及自動化作為一門獨立的學科，主要應用于與電氣工程有關的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗技術、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術應用等領域。它是一門復合型的學科，培養(yǎng)的是多口徑多技能的人才。

現(xiàn)階段，在電力、電氣設備生產(chǎn)、產(chǎn)品設計和設備調試等重要環(huán)節(jié)中，電氣自動化技術均發(fā)揮了相當重要的作用，對推動我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展進程有著非常深遠的影響意義。電氣自動化技術的理論基礎主要體現(xiàn)在兩個方面：一個是控制理論，另一個是電力網(wǎng)理論，作為電氣工程和自動化專業(yè)的根基，主要是依靠電力電子技術和計算機技術兩大技術手段，并且還包含了系統(tǒng)分析和設計、系統(tǒng)開發(fā)和管理策略等重要領域。

二、工業(yè)電氣自動化的重要性分析

隨著社會的不斷發(fā)展進步，我國開始步入了新技術革命時代，在這種時代背景下，科學技術屬于第一生產(chǎn)力。在這個信息時代高速發(fā)展的時代下，要想準確地利用信息，首先就需要保證所獲取的信息是可靠的，現(xiàn)代工業(yè)在生產(chǎn)過程中，要想得到更好的發(fā)展，就一定要在生產(chǎn)過程中積極使用各種現(xiàn)代化設備，這樣才能對整個生產(chǎn)過程進行準確的監(jiān)控，保證每一項工作環(huán)節(jié)都能呈現(xiàn)出最佳狀態(tài)，進而才能生產(chǎn)出更加具有優(yōu)勢的產(chǎn)品。由此可見，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，電氣自動化屬于其根基，如果沒有工業(yè)電氣自動化，工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)就很難發(fā)揮其價值，并且在這個激烈的競爭市場中也很容易失去競爭力。我國在工業(yè)化時代到來之前，信息技術時代已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，而信息技術和工業(yè)化本身就有著非常緊密地聯(lián)系，在這種情況下，二者一定要共同發(fā)展，從而才能促進兩者之間的進步和發(fā)展。除此之外，電氣自動化工業(yè)屬于我國經(jīng)濟重要支柱，大力發(fā)展工業(yè)電氣自動化技術，就能夠在很大程度上改變以往傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，加快產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展，這樣就能更好地實現(xiàn)我國電氣全面工業(yè)化這一目標。因此，各個產(chǎn)業(yè)一定要積極發(fā)展工業(yè)電氣自動化，真正實現(xiàn)工業(yè)化和信息化的共同發(fā)展，這樣才能更好地促進我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。就目前而言，我國大致已經(jīng)基本實現(xiàn)了工業(yè)機械化，而工業(yè)電氣化其著重點則應該是自動化，為此，我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中，只有依靠工業(yè)自動化技術的武裝，才能保證其生產(chǎn)過程的自動化，進而就能更好地促進我國工業(yè)自動化技術的發(fā)展。

三、工業(yè)生產(chǎn)中常見的電氣控制技術分析

（一）在電網(wǎng)調度中采用自動化技術

由于電網(wǎng)的內部結構較為復雜，假如想要提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，就必須在電網(wǎng)調度環(huán)節(jié)中確保電氣自動化技術運用的合理性和科學性，通過計算機應用程序來對每個用戶的電力情況實施全面監(jiān)控，并且改進和完善傳統(tǒng)監(jiān)控模式的不足之處，加速網(wǎng)格調度的自動化進程?，F(xiàn)階段，我國通過對智能電網(wǎng)調度控制系統(tǒng)的合理使用，實現(xiàn)了安全警報、大型電網(wǎng)綜合建模等各項性能，與此同時，借助先進的計算機技術，還可以實現(xiàn)對計算機后臺數(shù)據(jù)庫的全面掌握，打破了時間和空間方面的局限性，使工作人員可以實時監(jiān)測到電網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并對相關數(shù)據(jù)信息實施全面收集和整理，通過這些寶貴的數(shù)據(jù)資料能夠對電力系統(tǒng)的運行情況進行科學評估，并在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間構建出完善的解決方案，大大降低了電力系統(tǒng)的運行風險。

（二）變電站自動化

依據(jù)我國近年來的發(fā)展形勢以及變電站的建設項目分析不難看出，項目的整體規(guī)模越來越大，而針對那些規(guī)模較小的變電站而言，在對電力系統(tǒng)問題的解決策略方面仍略有不足。為了有效改善這一現(xiàn)狀，提升變電站解決問題的水平，就必須加強對變電站的監(jiān)管力度，確保電力項目的順利開展。基于此種背景下，就能夠看出電氣自動化技術的重要地位，通過對電氣自動化設備的合理應用，可以進一步地提升變電站的運行效率和質量，借助先進的計算機技術，能夠對變電站的各項數(shù)據(jù)信息實施綜合管理，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定良好的根基。

（三）PLC相關技術的實際應用

所謂的PLC是指可編程的邏輯控制器，廣泛使用工業(yè)PLC和適當?shù)呐涮籽b置，能夠實現(xiàn)對于相關企業(yè)的整個生產(chǎn)線實施邏輯化操控的目的，具有穩(wěn)定性高，配置非常靈活多變，抵抗環(huán)境干擾的能力較強的優(yōu)良特性。隨著互聯(lián)網(wǎng)相關科技持續(xù)發(fā)展及進步，PLC控制單元將愈來愈向網(wǎng)絡化方向發(fā)展。在各個PLC控制單元間、上位機和PLC控制單元間，聯(lián)網(wǎng)做到互聯(lián)互通逐漸向深入發(fā)展進步。在此種應用背景下，依據(jù)統(tǒng)一的通用行業(yè)標準，使得相關網(wǎng)絡實現(xiàn)集團化控制及遠距離集散式控制的最終效果，還可以在不同的企業(yè)間搭建相應的控制體系，此類技術將會在工業(yè)生產(chǎn)的控制過程中得到非常廣泛的應用。

（四）低壓電氣控制相關技術的應用

低壓電氣控制相關技術指的是使用直流式變電裝置或者交流式的相關供電裝置，針對電氣設備實施控制，實現(xiàn)相關目的一類技術。其基本原理是：將設備和電源進行連接，依靠外部電能驅動電機的運轉，當電機正常工作以后，內部的頻率將會發(fā)生相應的變化，進而促使相關電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)達到良好。隨后在相關的輔助裝置的操控之下，將有用功地進行合理轉化，驅動生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各類設備按照相應的順序平穩(wěn)運行。低壓控制技術需要確保電源供應電能的穩(wěn)定供應，假如電流或者電壓狀態(tài)不夠穩(wěn)定，其內部裝置的運行將會受到不利影響，無法保證生產(chǎn)過程的安全性及穩(wěn)定性。

（五）變頻調速相關技術的實際應用情況

工業(yè)企業(yè)的實際生產(chǎn)過程之中，通常以交流型的電機為主，在此種背景之下，如果可以在相關的生產(chǎn)過程中加入變頻調速的相關技術，就可以在確保工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品品質穩(wěn)定的前提下最大限度地降低能耗損失。與此同時，經(jīng)過針對閉環(huán)相關技術的科學使用，還可以對于工業(yè)產(chǎn)品的最終成品的品質進行嚴格的把控，依據(jù)現(xiàn)場實際狀況對于生產(chǎn)線上的相關設備及物料實施精確調控。通過實際應用可知，在生產(chǎn)過程中加入變頻調速相關技術之后，可以降低至少18%以上的電能消耗，節(jié)能作用非常明顯。

（六）電氣自動化在高爐系統(tǒng)中的應用

高爐工藝較為復雜，同時需要借助其他工藝的輔助配合，為了確保高爐系統(tǒng)得以高效穩(wěn)定地運行下去，就必須對其控制系統(tǒng)進行優(yōu)化完善，強化高爐系統(tǒng)的監(jiān)控力度。高爐系統(tǒng)中包含上料小車的有序運作，爐頂壓力和放散連鎖控制，爐內壓力、爐內溫度監(jiān)視與控制，這些都需要借助電氣自動化控制系統(tǒng)來確保各項性能的正常發(fā)揮，從而為高爐系統(tǒng)的穩(wěn)定運行奠定根基。為了達到良好的監(jiān)控效果，就需要在高爐系統(tǒng)的重要部位裝置上高清攝像頭，這樣便可以在主控室中對現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)進行全面掌握。

（七）電氣自動化在機械設備中的應用

電氣自動化不僅在大工業(yè)系統(tǒng)應用廣泛，在機械設備上應用也很廣泛。下面介紹工業(yè)生產(chǎn)設備卷板機，卷板機不僅包括主體的滾輪設備，升降棍輪用的液壓部分，同時還包括電氣自動化控制系統(tǒng)，某臺卷板厚度100mm，卷板長度3m的卷板機，除了硬件機械滾輪設備外，還需要穩(wěn)定可靠精準的控制系統(tǒng)才可以正常卷厚板。卷板機工作過程：首先將上輥提升一定高度，再將厚板吊進輥輪并與基準線對齊，然后下降輥輪，打開電機開始卷板。

單臺機械設備能夠順利工作，必須配套電氣自動化控制柜，卷板機屬重載設備，電機啟動方式采用頻繁啟動。輕載設備和重載設備的啟動方式不同，普通輕載設備可以采用變頻啟動或是軟啟動，卷板機能夠順序完成一個卷板工作流程是通過配套的小型PLC來完成。卷板機屬生產(chǎn)設備，即根據(jù)生產(chǎn)需要而使用，當設備不使用時常處于斷電狀態(tài)，會帶來一些問題?？刂葡到y(tǒng)中央處理器內置電池，由于設備長時間閑置處于斷電狀態(tài)，電池電量耗盡，若是不帶存儲功能的中央處理器，內部程序易丟失，當再次使用設備時，機械設備無法正常工作。所以當設備長時間不使用時，而中央處理器沒有存儲功能的情況下，需要隔月對中央處理器充電，保證電池電量充足，以免程序丟失，機械設備無法工作。

四、電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)的應用發(fā)展趨勢

（一）分布式電氣自動化發(fā)展

結合目前的發(fā)展概況分析不難看出，未來電氣自動化的發(fā)展前景是非常良好的，且具備了更為突出的適應性和靈活性，特別是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的具體應用，也必然會進入分布式的新階段。通過對流水線式生產(chǎn)模式的全面分析，我們可以了解到電氣設備在各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都必須具備專業(yè)系統(tǒng)的控制體系，而分布式發(fā)展則必然是電氣自動化設備將來發(fā)展的一個主流。

（二）開放式電氣自動化發(fā)展

在電氣自動化基于工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的實際應用來看，開放式平臺在其中發(fā)揮了相當重要的作用，并且還對未來電氣自動化發(fā)展的整體方向有著非常重要的影響。比如說，更加完善的操作及控制平臺，以及更加突出的人機服務界面等，其整體性能必然會得到進一步的優(yōu)化和完善，使其能夠滿足不斷變化的社會發(fā)展需求。

（三）信息化發(fā)展需求

結合當前時代的發(fā)展特點來看，信息化在其中占據(jù)著非常重要的地位，要想更好的拓展電氣自動化的應用范圍，就必須具備與時俱進的發(fā)展目光，迎合時代的發(fā)展需求，通過與IT技術的有效結合，可以使其控制水平得到進一步的提升，通過對軟硬件技術的靈活運用，必然會加速電氣自動化技術的全面發(fā)展。

結束語

綜上所述，目前我國工業(yè)生產(chǎn)自動化還處于普及階段，但是在國際信息化和自動化發(fā)展主流背景影響下，必然會加速我國工業(yè)自動化的發(fā)展步伐，實現(xiàn)工業(yè)電氣自動化技術的創(chuàng)新發(fā)展，并結合我國工業(yè)生產(chǎn)的實際特點，構建出完善的優(yōu)化策略，進而推動我國工業(yè)信息化和自動化的全面發(fā)展，確保我國工業(yè)生產(chǎn)的高效運行。