工业生产过程中的电气自动化

刘彬彬

[摘    要]基于信息化技术和控制、电子网理论的持续发展，工业电气自动化也实现了更大范围的推广。其主要原因不但是电气自动化能够明显提高生产效率和安全性，而且还能在生产期间对市场发展和时代的需求具有更高的迎合性。表现出的主要特征便是智能化以及对故障的自动反应等。若想在工业生产期间持续对电气自动化的水平进行优化提升，便需依据具体的发展形势进行分析，针对不同技术的理论进行扎实的研究。文章对电气自动化及其实践应用进行深化探究。

[关键词]工业;电气自动化;生产;实践

[中图分类号]TP273.5 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）12–0–02

Electrical Automation in the Industrial Production Process

Liu Bin-bin

[Abstract]Based on the continuous development of information technology and control and electronic network theory， industrial electrical automation has also achieved a wider range of promotion. The main reason is not only that electrical automation can significantly improve production efficiency and safety， but it can also be more responsive to market development and the needs of the times during production. The main characteristics shown are intelligence and automatic response to failures. If you want to continuously optimize and improve the level of electrical automation during industrial production， you need to analyze the specific development situation and conduct solid research on the theories of different technologies. The article conducts in-depth research on electrical automation and its practical applications.

[Keywords]industry; electrical automation; production; practice

在电气领域，工业电气自动化属于新产生的学科。其涉及较多方面的理论知识，如电路原理、信号控制、电子技术等类型。与应用在农业和第三产业的自动化技术相比，工业自动化的准确性和效率更高，而且在成本方面也具有明显的优势。从工业电气自动化的发展形势分析，我国自动化的技术水平与先进国家之间还具有较为明显的差距，无论在设备、技术还是管理方面均是如此。因此，若想明显提高我國的电气自动化水平，实现自主研发和创新，便需行业人员投入更高的精力和热情，应及时处理发现的问题。

1 工业电气自动化的应用

在我国信息化技术持续发展的背景下，电气自动化技术的水平也在不断革新。基于电气自动化技术的支持，工厂流水线各设备的智能化水平也逐渐提高，实现了信息的快速传递和反馈，具有更强的适用性特点，已经广泛应用到各生产环节中。与以往的人工控制手段不同，电气自动化技术具有更为明显的智能化和数字化等特征，真正实现了智能生产。由于其具有高度的智能化水平，便可明显节约工厂的生产成本，同时也能在设备的使用方面减少投入，能够为工厂赢得更高的经济与社会效益。此外，电气自动化还能够明显降低电缆使用的频率，这样能够实现综合成本的有效控制，推动企业能够健康运营。从当前应用的效果来讲，尽管电气自动化技术在应用期间表现出了较高的价值和发展的前景，但同时也具有一定的局限性，各企业和流水线在对该项技术进行应用期间，仍需投入更多的精力进行开发，结合自己的实际需求来优化应用自动化技术。如果直接应用既有的技术或设备。反而无法真正实现其功能，也不利于企业降低经营成本和提高生产效率。可见，设备和技术应用的适用性和针对性便较为重要。

2 工业电气自动化在生产中的应用现状

2.1 开放性与集成性越来越高

目前应用于工业领域的多数自动化技术均表现出了更高水平的开放性和集成性等特征。在初始阶段的自动化中，多数平台均无法完成顺畅的衔接及自动化，平台之间并未建立相互交流的有效渠道，且传统的自动化平台体积也较大。但随着后续的优化发展，目前自动化平台便在开放性和集成性方面表现出了较为明显的优势，自动化平台中应用的集成电路等均在集成性功能方面实现了较为明显的提升。在开放性方面，会统一制定平台的标准，一旦自动化平台出现问题，便可及时对该问题进行调整，明显优化了自动化的管理程序，同时也提高了自动化技术应用的效果。这也可作为自动化技术应用于其他系统的理想前提。在此基础上，工业生产能够在先进技术的扶持下进一步提高生产的质量和效率，充分体现智能化的生产优势，以此在市场中赢得更为主动的竞争地位。

2.2 运维难度不断的降低

在自动化技术水平和相关技术不断发展的背景下，构建自动化平台期间也需注意，不但要迎合生产的具体需求，同时还需在维修方面也提供相应的便利。从操作角度来讲，目前工业自动化平台在操作期间，仅通过启动或停止按钮便能够控制操作流程，极大简化了以往操作的复杂性，提高了生产实施的效率。而从运行程序方面讲，基于分块设计模式，具有不同功能的模块综合运作，这样即便部分模块出现问题，也不会影响其他模块的正常运行。在此情况下，技术人员在实施维修工作时，便可以准确找到出现问题的部分，更有针对性地采取补救措施，避免形成技术故障后影响其他部分的正常运行，实现了维修工作的质量与效率的同步提升。

2.3 深入应用分布式控制

在工业自动化技术发展期间，区块链技术也可在设计方面也发挥了明显的推动作用。运用分布式的控制技术不但能够明显简化自动化控制过程当中的烦琐环节，还可提高控制实施的效率。此外，如果自动化技术的部分环节发生故障，运用分布控制模式也可避免其他环节受其影响，充分体现出模块独立运行的便捷性特征。在分布式控制的模式下，不但可顺利掌握目标数据信息，还能将中央计算机的特殊信号进行传输，保证了信息数据获取和传输的同步性与便捷性，展现出工业技术在生产领域的应用价值。

3 工业生产中电气自动化的体现

3.1 设备操控中的应用

有了电气自动化技术的辅助，工业生产便能够构建具有动态化特征的生产流程，针对不同环节实施全面的掌控。从当前发展的形势来讲，生产环节需广泛涉猎不同的内容，所应用的设备类型也不同。而每一种设备的操作方法和安全功能均存在明显的差异。目前，电气自动化已经实现对生产流水线的全面控制。基于良好的设备基础，通过应用完善的设备，结合具体的需求对生产方案进行规划和改进。同时提前设置好相关的参数及工作流程，这样流水线便可在电气自动组件的调节与控制下，逐步依据既定的流程与要求完成相应的生产任务，保证生产实践能够与预期的目标相吻合，实现高度的自动化与智能化的生产效果。

3.2 在生产监控中的应用

电气自动化技术除了能够在设备操控方面发挥功能之外，其应用价值更体现于能够面向所有生产流程进行全面的监控。通过在流水线等关键区域安装监控设备，便能够针对生产全过程进行操控。工作人员只需利用显示器等设备便可实时掌握生产情况，保证生产作业能够顺利和稳定进行。如果流水线出现运行问题或者障碍，也能及时对其进行掌控，暂停操作，尽量将损失和生产风险降到最低。通过在工业生产中运用自动化技术参与监控，能够形成更高质量的预警体系，提前将相关的参数和运行标准输入计算机中，通过摄像头、温度及湿度传感设备等进行监控，如果发现数据出现较为明显的偏差或超过临界点，便可及时提醒工作人员给予重视，采取有效的修复措施，充分发挥出维护工作的优势与价值，以此提高生产环节的总体安全性水平。

4 工业生产中电气自动化模式分析

4.1 分布式控制模式

分布式控制模式便是分别通过不同的模块进行控制操作，其最为显著的特征在于各模块均能更有针对性地迎合需求，发布定向的指令。当前该种控制模式能够综合发挥出不同技术的优势功能，实现多元化技术的融合使用。在应用分布式控制模式期间，需建立特殊的独立单元，也就是核心控制系统。该系统是由控制器和通信器共同构成，通過核心单元对不同的下属系统实施统一指挥。如果该模块出现运行障碍，也可在主控系统的扶持下继续正常运作。因此，分布式控制模式便可在操作的效率、安全性和简便性方面表现出更为明显的优势，是我国工业当前使用频率较高的自动化模式类型，广泛受到了业内人士的肯定。

4.2 集成制造模式

在应用该模式期间，企业可将生产与日常管理工作有机融合。在实施产品生产作业期间，可对生产各流程与环节进行全面管理和把握，形成更为系统的管理和控制体系。生产流程所涉及的环节较多，如材料引进、质量检测到产品制作等。各个环节均需与相关的电气设备建立联系，通过控制终端，便可实现整体的管理和把控，以此能够将不同的生产流程进行统一管理。但集成式的管理模式在具体应用期间，也会表现出一定的缺陷，如该模块在投入使用前，需做较多的准备工作，如全面了解流水线的具体需求、构建专门的操作系统等。如果流水线的需求产生较大的变化，也会影响集成式控制模式的使用效果，阻碍其功能的发挥。

4.3 计算机集成制造生产模式分析

在我国网络技术和信息化系统持续完善的背景下，以计算机为主体的自动化模式的应用范围也持续增加，可与生产流水线高度融合。在具体实施工业生产期间，可将计算机作为终端设备，针对各模块和细节的操作模式进行更为细致的把控，保证所有生产流程能够实现完整的闭环。通过计算机构建集成系统，便可从原料的购置环节开始，直到产品完成，均能够实现系统性和智能化的控制效果。因此，计算机集成系统最大的应用特点便是具有更高水平的智能化和全面性特征，可充分迎合各生产流程所提出的不同需求。但从实际应用的效果分析，计算机的集成系统更能够在相对简单的流水线当中发挥较为理想的功能，对于结构复杂的生产情况，便需要人工对模块进行检查，计算机的适应性便不够理想，在应用期间也表现出明显的局限性。

4.4 分布式控制生产模式分析

与集成式的控制模式不同，分布式模式在内容和部件方面的要求更多，因此建立更为完善的分布式控制模式便需要投入更多的成本。该模式的优势在于可结合具体的需求和模块的内容提供更有针对性的服务内容，如计算机技术、数据验算技术等，具有更高的技术综合性特征。所有分布式模块均需在主系统的操作下发挥作用。在整个工业生产期间，为实现各模块和部件的协调应用，便须基于主系统对目前生产的具体情况发出适合的操作命令。从以往使用该模块的经验可知，分布式的模式在安全性方面的优势更为明显，可针对具体出现问题的模块采取有效的修复措施，从而及时排除潜在的安全隐患。但其成本投入较高，在经营规模不高的企业流水线当中便不具有广泛的适用性，更适合较大规模的企业生产线使用。

4.5 现场总线生产模式分析

企业开展生产实践期间，现场总线技术便是安装与制造过程等现场的装置和控制室内装置之间形成的数据总线。其特征主要表现为明显的串行性和多点通信等。现场总线技术可作为数据总线，是自动化领域当中底层的通信网络。在当前工业生产的各个环节中，通过运用现场总线模式，可实现全面的自动化生产和真正的流水线作业，技术人员通过远程控制便可对一线流水线进行控制与操作。基于通信技术水平不断提高的时代背景，现场总线的模式在不断发展中也获得了行业的广泛认可。但需注意，该模式在具体使用过程中也会出现一定的问题，如受到网络影响和限制较为明显。如果工厂出现较为严重的安全事故，导致网络中断或电力问题，总线生产的自动化模式便难以对一线生产流程进行控制，更为严重时还会对企业造成更大的经济损失。因此该模式在后续的应用中还需进行更为全面的优化完善，充分发挥企业实现应用的价值，同时能够合理降低不同因素的干扰。

5 结束语

在当前新的历史发展时期，更为高效和专业的电气自动化技术研究，需充分结合时代的发展需求，不断对创新型的技术进行研发和投入应用，这样才能形成更大的推动自动化技术发展的动力，持续助推工业生产提高总体的运行水平。我国也需对该领域的技术研发与应用给予必要的政策和经济扶持，以此提高我国成为工业与科技强国的发展速度。

参考文献

[1] 姚遥.工业电气自动化及其在生产中的应用探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2019（5）：155，157.