郭鵬偉

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030032）

1 電氣自動化概述

電氣自動化在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，應用范圍廣泛，涉及各個行業(yè)?；谛畔⒓夹g、儀器儀表和控制理論，電氣自動化可以有效地控制和優(yōu)化整個工業(yè)生產(chǎn)過程，從而提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。同時，通過積極利用信息技術，可以確保工業(yè)自動化問題得到有效解決。電氣自動化的特點包括自動化水平、智能化水平、高精度和高可靠性。工業(yè)自動化主要是指沒有人參與的工業(yè)控制和生產(chǎn)的自動化。它可以自動調(diào)整各種工業(yè)參數(shù)和技術指標，自動化程度相對較高。工業(yè)自動化系統(tǒng)具有相對較高的智能化水平和多種自診斷功能，因此故障概率較低。隨著工業(yè)產(chǎn)品精度的不斷提高，工業(yè)自動化的精度也將不斷提高。利用計算機的動態(tài)協(xié)調(diào)能力，可以有效提高存儲和記錄的效率，確保各種工業(yè)生產(chǎn)設備的安全運行。如果設備在特定操作階段發(fā)生故障，相關人員可以立即采取行動。因此，電氣自動化已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分，其應用范圍將不斷擴大。電氣自動化在制造業(yè)、能源、交通、醫(yī)療等領域的應用。未來，隨著技術的不斷發(fā)展和進步，電氣自動化的應用將更加廣泛，給人類帶來更多的便利和福利[1]。

2 工業(yè)電氣自動化控制的應用特點

工業(yè)電氣自動化控制是一種新型控制技術，它將多種工業(yè)生產(chǎn)設備聯(lián)系在一起，能夠提高現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)力。通過使用工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)，工業(yè)生產(chǎn)線的運行效率和質(zhì)量都能夠得到提高。工業(yè)電氣自動化控制的應用特點主要體現(xiàn)在技術依賴性和規(guī)范性與標準性上。這種控制技術需要高度的技術支持，因此在實際應用中，需要完善的技術保障和規(guī)范性與標準性的要求。為了充分發(fā)揮工業(yè)電氣自動化控制的應用功能，需要采取科學合理的應用方式和應用策略。首先，需要根據(jù)不同的生產(chǎn)環(huán)境和需求，選擇適合的控制系統(tǒng)。其次，需要合理規(guī)劃和設計控制系統(tǒng)的結(jié)構和功能，確保其能夠滿足生產(chǎn)需求。最后，需要進行系統(tǒng)的測試和調(diào)試，確保其穩(wěn)定可靠地運行[2]。工業(yè)機器人的主要組成框圖如圖1 所示。

圖1 工業(yè)機器人的主要組成框圖

3 工業(yè)電氣自動化控制技術的主要方式

3.1 遠程控制

遠程控制技術是指通過計算機技術和網(wǎng)絡技術對設備和機器進行遠程控制的一種方法。該技術廣泛應用于小型電氣自動化系統(tǒng)中，以實現(xiàn)對工業(yè)設備和儀表的有效控制。通過遠程控制主控制臺，可以對工業(yè)設備進行遠程控制，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)的有效管理。遠程控制技術有許多優(yōu)點。首先，它可以節(jié)省材料，具有高可靠性，并且安裝成本低。其次，它可以將靈活的控制組合與實際工業(yè)生產(chǎn)需求相結(jié)合。最重要的是，它可以提高控制的及時性和有效性，從而提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。對于小型電氣自動化系統(tǒng)，遠程控制技術得到了廣泛應用。在生產(chǎn)過程中，各種設備和機器都可以通過遠程控制臺進行遠程控制。該技術可以幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本[3]。

3.2 集中控制

電氣自動化控制系統(tǒng)的設計和維護是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，其中集中控制是一種常見的控制方法。該方法將控制信號集中到控制室或控制中心進行處理，通過硬接線實現(xiàn)斷路器聯(lián)鎖和隔離開關操作閉鎖的控制。盡管這種方法可以在一定程度上提高控制效率和可靠性，但也存在一些問題。首先，集中控制方法會增加處理器的負擔，導致系統(tǒng)處理速度下降，也會增加成本。其次，隔離開關的接線一般為二次接線，具有較強的復雜性特征，增加了系統(tǒng)維護的難度。在維護和維修中，集中控制方法經(jīng)常遇到輔助觸點不準確、線路檢查不方便等問題，影響了自動化控制和操作的效率。因此，在應用集中控制方法時，有必要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)要求進行合理的設計和應用，以解決存在的問題和不足。例如，在設計中，應充分考慮處理器的性能和負載能力，合理安排控制信號的傳輸和處理。同時，還應注意隔離開關的接線問題，并應采取適當?shù)慕泳€方法，以簡化維護操作。在維修過程中，還必須嚴格遵守規(guī)范，以確保輔助觸點的準確性和維修效率[4]。

4 PLC 技術在工業(yè)電氣自動化控制中的應用路徑

4.1 閉環(huán)控制中的應用

隨著現(xiàn)代化制造技術的不斷提高，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代工廠中不可或缺的一部分。數(shù)控系統(tǒng)中閉環(huán)控制是其中的重要組成部分，而PLC 技術在其中的應用能夠有效保障指令的穩(wěn)定傳輸和轉(zhuǎn)換數(shù)字量向閉環(huán)模型模擬量。PLC 技術還可以對不同設備的溫度變化狀態(tài)進行動態(tài)掌控，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號，以便操作人員直觀化觀察。在信號轉(zhuǎn)換過程中，PLC 技術可以有效轉(zhuǎn)化電壓模擬量和電流模擬量，并進行深入分析，實現(xiàn)相關電流和電壓值的有效性處理。通過對PLC 技術的優(yōu)化應用，可以進一步強化機器啟動系統(tǒng)和現(xiàn)場手動操作系統(tǒng)的控制效果。PLC 技術可以訪問動力機，精準評估待執(zhí)行指令的可操作性，確保操作指令的執(zhí)行符合電氣自動化控制的實際情況。總之，PLC 技術在數(shù)控系統(tǒng)中的應用可以帶來諸多好處，包括穩(wěn)定的指令傳輸、動態(tài)溫度控制、電壓信號轉(zhuǎn)換和深入分析等。在現(xiàn)代制造業(yè)中，PLC 技術已經(jīng)成為必不可少的一部分，它的應用也會隨著技術的不斷發(fā)展而不斷完善。PLC技術在閉環(huán)控制中的應用示意圖如圖2 所示。

圖2 PLC 技術在閉環(huán)控制中的應用示意圖

4.2 現(xiàn)場總線控制方式

隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)應用研究正變得日益深入。現(xiàn)場總線控制方式也越來越普遍，成為工業(yè)自動化的主流控制方式之一。為了更好地適應市場需求，電氣自動化系統(tǒng)需要重新設計，并根據(jù)實際情況進行設計?，F(xiàn)場總線控制方式與監(jiān)控系統(tǒng)的連接，表現(xiàn)出了智能安裝的特點。這種方式可以實現(xiàn)設備的自動監(jiān)測和自動控制，從而提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。同時，它也為電能使用量的減少、生產(chǎn)設備安裝與維護費用的節(jié)約、工業(yè)生產(chǎn)成本的降低提供了保證。工業(yè)以太網(wǎng)應用研究的深入，為現(xiàn)場總線控制方式的應用提供了更多的可能性?，F(xiàn)場總線控制方式是一種新型的控制方式，可以將所有的控制信號集中在一起進行傳輸，從而提高了傳輸效率和控制精度。同時，它還可以實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和控制，從而提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為了更好地適應市場需求，電氣自動化系統(tǒng)需要重新設計。重新設計后，它可以更好地適應現(xiàn)場總線控制方式的應用，從而提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量[5]。同時，它還可以實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控和控制，從而提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量。現(xiàn)場總線系統(tǒng)示意圖如圖3 所示。

圖3 現(xiàn)場總線系統(tǒng)示意圖

4.3 在水處理中的具體運用

隨著科學技術的不斷進步，PLC 技術在水處理系統(tǒng)中得到了廣泛應用。PLC 技術是指可編程邏輯控制器，利用計算機技術實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制和管理。PLC 技術的運用可以取得良好的水處理控制效果。水處理系統(tǒng)具有獨立的管理與操作，具備數(shù)據(jù)采集和順序控制功能。通過編程控制，可以實施對系統(tǒng)內(nèi)部設備的保護與鎖定。技術人員可以通過上位機屏幕顯示的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)運行參數(shù)進行控制，如水位、水質(zhì)等參數(shù)的監(jiān)測和控制。此外，系統(tǒng)還能夠發(fā)出聲音報警信號，提示運行參數(shù)變化、警告閥值超出和運行故障等情況。這使得技術人員可以及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，防止系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重故障。在操作方面，技術人員可以通過選擇自動模式、組模式和遠程手動控制模式來操作系統(tǒng)。這樣可以根據(jù)實際情況進行靈活控制，提高工作效率。最后，技術人員還可以通過打印操作數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)來了解水箱內(nèi)部的實際狀況。這使得系統(tǒng)的維護更加精準和高效，確保水處理系統(tǒng)的正常運行。

4.4 選用適當?shù)淖詣踊刂圃O備

工業(yè)自動化電氣控制技術在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要作用，為了保證其有序應用，必須做好基礎工作。在選擇自動化控制技術設備時，需要考慮3 種類型：控制處理設備、信息采集和傳輸設備以及生產(chǎn)操作設備。首先，合理選擇控制和處理設備非常重要。這些設備是電氣自動化系統(tǒng)的核心，必須能夠有效地調(diào)整系統(tǒng)，以確保整個系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。其次，信息收集和傳輸設備的設置也至關重要。這些設備可以實現(xiàn)對電氣自動化系統(tǒng)的全面、實時監(jiān)控和管理。從而才能及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施加以解決，確保生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。最后，科學選擇生產(chǎn)設備也是至關重要的。這些設備必須能夠適應電氣工程的各種現(xiàn)場環(huán)境，并有效應對危險情況。從而才能提高遠程控制的準確性，提高電氣自動化控制技術的合理性。自動化控制操作儀示意圖如圖4 所示。

圖4 自動化控制操作儀示意圖

4.5 數(shù)控系統(tǒng)中的應用

PLC 技術與數(shù)控管理技術的聯(lián)合應用在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到廣泛應用，這種技術的應用能夠節(jié)約人力、物力資源，降低工業(yè)生產(chǎn)成本。特別是在電氣自動化數(shù)控系統(tǒng)中，PLC 技術的有效應用可以拓展電氣控制范圍，優(yōu)化布置電氣設備、保障指令操作準確性、實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息可靠性傳輸和實時監(jiān)測數(shù)控機床的運行情況。通過PLC 技術在數(shù)控機床中的應用，可以雙向傳遞信息和數(shù)據(jù)，為數(shù)控機床創(chuàng)建安全可靠的運行環(huán)境，增加企業(yè)生產(chǎn)效益。PLC 技術的應用不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強企業(yè)的核心競爭力。在實際應用中，為了優(yōu)化網(wǎng)絡控制工作、科學安排控制順序、持續(xù)提升控制效果和降低電氣設備運行中的能源消耗，需要推動整體數(shù)控系統(tǒng)的自動化控制水平。通過持續(xù)優(yōu)化電氣自動化數(shù)控系統(tǒng)的應用，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效自動化控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)提供強有力的支持和保障。

4.6 提高電氣自動化水平

隨著工業(yè)電氣工程的不斷發(fā)展和進步，我們對其運行維護質(zhì)量的要求也越來越高。為了降低故障發(fā)生的概率，我們需要選擇合適的抗干擾措施，優(yōu)化傳輸信號屏蔽和設備接地信號。這些措施能夠有效地提高工業(yè)電氣工程的運行維護質(zhì)量，確保其長期穩(wěn)定運行。同時，在選擇設備方面，需要分析工業(yè)電氣工程的運行環(huán)境，選擇能夠適應現(xiàn)場環(huán)境、運行性能相對穩(wěn)定的設備。這樣能夠有效地減少設備故障的發(fā)生，提高工業(yè)電氣工程的可靠性和穩(wěn)定性。電氣自動化系統(tǒng)的應用也成為工業(yè)電氣工程中的重要組成部分。其具有記錄和分析電機運轉(zhuǎn)情況的功能，能夠準確判斷電機的運行狀態(tài)，并向技術人員發(fā)出報警信號。這樣能夠幫助技術人員及時發(fā)現(xiàn)并處理電機故障，提高工業(yè)電氣工程的運行效率和穩(wěn)定性[6]。

5 結(jié)語

綜上所述，工業(yè)電氣自動化控制在中國應用前景廣闊，但需要科學選擇應用方式，合理應用數(shù)字化技術，提高自動化水平和選擇合理的自動化控制設備，加強節(jié)能意識和工程質(zhì)量過程控制，統(tǒng)一集成電力系統(tǒng)，加強技術人才的培養(yǎng)教育。只有這樣，才能更好地實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化和高效化。