吳善科

一、引言

機電設(shè)備在經(jīng)濟社會發(fā)展中扮演著不可或缺的角色，給工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展提供了持續(xù)的動力。過去我國的機電設(shè)備設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)與傳統(tǒng)工業(yè)強國相比存在一定的差距，整體的應(yīng)用情況處于相對落后的水平。隨著我國科技創(chuàng)新能力的不斷增強，機電設(shè)備的自主研發(fā)制造能力也有了較大提升。機電設(shè)備的電氣自動化改造與維護是提升機電設(shè)備應(yīng)用水平的重要途徑，這個過程既存在機遇也存在著挑戰(zhàn)。合理有效的電氣自動化改造不僅可以節(jié)省資源，更可以使設(shè)備長時間穩(wěn)定地運行，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率。因此對機電設(shè)備的電氣化改造進行全面分析以得到最佳路徑是十分必要的。

二、機電設(shè)備的電氣自動化現(xiàn)狀

（一）缺乏現(xiàn)代化的創(chuàng)新意識

電氣自動化正處于高速發(fā)展的時期，在此過程中出現(xiàn)的技術(shù)問題需要從業(yè)人員及時、高效地解決。但在實際調(diào)研中發(fā)現(xiàn)部分專業(yè)的技術(shù)人員對電氣自動化概念的理解還停留在初級階段，缺乏系統(tǒng)性的理論支撐，不利于電氣自動化的更好的發(fā)展。直接從業(yè)者缺乏機電設(shè)備電氣自動化的創(chuàng)新意識，無法將新的技術(shù)和方法有效地運用到自動化改造中，實踐能力和管理能力欠缺，給機電設(shè)備的電氣自動化改造帶來一定的阻力。

（二）機電設(shè)備自動化運行現(xiàn)場管控缺失

在當(dāng)前的許多設(shè)備電氣改造項目中，暴露出機電設(shè)備自動化改造過程沒有形成統(tǒng)一、高效的管理方案的弊端，機電設(shè)備出現(xiàn)的問題沒有規(guī)律，無法總結(jié)出普適性的解決方法，設(shè)備經(jīng)常因為偶發(fā)性的故障而停機檢修。相關(guān)管理部門和機構(gòu)沒有建立標(biāo)準(zhǔn)化的維護、檢修、保養(yǎng)規(guī)程。以機電設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)防災(zāi)預(yù)案設(shè)置為例，許多企業(yè)機電設(shè)備與倉儲空間設(shè)置混亂，沒有嚴(yán)格執(zhí)行火災(zāi)防范規(guī)程，日常生產(chǎn)制造存在較大安全隱患，不利于自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（三）機電設(shè)備改造與維護的標(biāo)準(zhǔn)不同

機電設(shè)備的改造與維護，需要依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)特點和設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)特點制定系統(tǒng)性的方案和措施，不同的企業(yè)往往依據(jù)自身經(jīng)驗開展電氣自動化的改造和維護。在改造和維護的過程中主要由設(shè)備的使用者和維護者參與，缺乏頂層設(shè)計，改造和維護的過程中沒有很好地借鑒其他專業(yè)的先進經(jīng)驗和方法，造成電氣自動化改造發(fā)展的不平衡和不科學(xué)的現(xiàn)象。

三、電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計

電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計包含多專業(yè)的協(xié)調(diào)和組合，例如電氣自動化設(shè)備操作時要求從業(yè)人員具備良好的科學(xué)素養(yǎng)和過硬的操作本領(lǐng)。操作前開展合理的人員培訓(xùn)能夠有效降低由于誤操作導(dǎo)致的停機或者危及設(shè)備和人員安全的事故。計算機理論在電氣自動化改造中屬于基礎(chǔ)性學(xué)科，通過引入程序來協(xié)助工作人員更好地完成工作任務(wù)。智能化的電氣設(shè)備能夠有效地減輕人工操作的強度，使人工成本進一步降低。圖1為電氣自動化控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計首先需要結(jié)合實際情況明確需要應(yīng)用到機電設(shè)備的功能，然后再根據(jù)設(shè)備的操作原理來制定系統(tǒng)運行的路徑和管理方式，實現(xiàn)運行過程的自動化;在此過程中應(yīng)提前考慮需停運的相關(guān)設(shè)備，為了防止自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常導(dǎo)致整個控制回路死機，自動化系統(tǒng)的設(shè)計中還需要加入就地控制，一旦智能控制系統(tǒng)失效可以立即轉(zhuǎn)為人工手動操作，確保系統(tǒng)運行的可靠性。

圖1 電氣自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

四、提高機電設(shè)備的電氣自動化改造與維護的措施

（一）了解機電設(shè)備電氣自動化的需求

在開展機電設(shè)備電氣自動化改造前，要做好前期的準(zhǔn)備工作，充分了解機電設(shè)備原有的設(shè)計理念和機械結(jié)構(gòu)，結(jié)合信息化技術(shù)制定自動化改造的方案，改造的過程中既要考慮理論的需求也要滿足實際的可行性，確保經(jīng)過改造后的機電設(shè)備能夠滿足原定的生產(chǎn)需求。電氣自動化的改造中可以融合機械、電氣、信息、通信等多專業(yè)的優(yōu)勢，將原本系統(tǒng)的缺陷進行改良，改造出功能更強大的新系統(tǒng)。在設(shè)計的過程中可以嘗試新型材料，改善原有設(shè)備的物理屬性。在前期勘測和設(shè)計中要確定企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營形式，與設(shè)備運行的原理相結(jié)合考量，優(yōu)化控制回路實現(xiàn)智能化控制。以解決傳統(tǒng)系統(tǒng)中隱藏的安全隱患，保障設(shè)備和操作人員的安全。

（二）設(shè)定預(yù)警數(shù)值

設(shè)定安全數(shù)值和預(yù)警數(shù)值，以防止處于自動化運行的設(shè)備因意外處于非正常運行狀態(tài)。例如變壓器上加裝溫度監(jiān)控傳感器，通過變壓器運行溫度輔助判斷變壓器的運行狀況是否正常，是否需要運維人員進行檢修。在電氣自動化控制平臺中設(shè)置安全閾值，當(dāng)系統(tǒng)運行參數(shù)未超出安全閾值時系統(tǒng)不會發(fā)出警報，如出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)系統(tǒng)應(yīng)立即通知運行維護人員查看。

（三）制定機電設(shè)備電氣化改造與維護的標(biāo)準(zhǔn)

機電設(shè)備的自動化與維護不能僅僅依靠從業(yè)人員的經(jīng)驗和知識儲備，應(yīng)編制相應(yīng)的系統(tǒng)性的實施文件，形成統(tǒng)一的計劃方案與計劃書。電氣自動化系統(tǒng)的搭建應(yīng)包含三個主要功能，實時監(jiān)控、參數(shù)預(yù)測以及安全報警，不同功能涉及的內(nèi)容不同。重點改造的位置應(yīng)安排專人進行把關(guān)，避免改造過程中出現(xiàn)遺漏。根據(jù)不同的系統(tǒng)功能和應(yīng)用場景分成不同的專業(yè)小組，小組成員實行設(shè)備主人制度，負(fù)責(zé)人對所管轄的設(shè)備改造情況進行把關(guān)。