浅谈电气自动化在工业生产中应用的重要性

2021-11-28周晋伟

魅力中国 2021年33期

周晋伟

（山西太原 030000）

工业电气自动化发展是推动整个现代工业、农业、第三产业等产业飞跃的重要动力，也是奠定现代化工业市场的重要基础标志。电气自动化是构建现代化生产市场的重要基础，通过工业电气自动化的协助，极大地推动了工业市场的生产改革优化，提高生产力，降低污染，减少持续成本的投入和人力资源的需求，提高自动化、规范化、全面化的现代化生产新模式，促进新形势下经济市场的规范化发展和创新性发展。

一、电气自动化技术的基本概述

工业电气自动化是现代先进工业科学技术的核心内容，是工业现代化得以实现的物质基础，也是工业现代化的重要标志.电气自动化技术，是指运用电力电子技术、危机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制、程序控制并通过控制系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能的技术。电气自动化技术与生产生活紧密相关，它的应用与普及已经延伸到各行各业，小到一个开关的设计，大到航天航空技术的研究，无处不在。电气技术及自动化作为一门独立的学科，主要应用于与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域。它是一门复合型的学科，培养的是多口径多技能的人才。

现阶段，在电力、电气设备生产、产品设计和设备调试等重要环节中，电气自动化技术均发挥了相当重要的作用，对推动我国工业生产发展进程有着非常深远的影响意义。电气自动化技术的理论基础主要体现在两个方面：一个是控制理论，另一个是电力网理论，作为电气工程和自动化专业的根基，主要是依靠电力电子技术和计算机技术两大技术手段，并且还包含了系统分析和设计、系统开发和管理策略等重要领域。

二、工业电气自动化的重要性分析

随着社会的不断发展进步，我国开始步入了新技术革命时代，在这种时代背景下，科学技术属于第一生产力。在这个信息时代高速发展的时代下，要想准确地利用信息，首先就需要保证所获取的信息是可靠的，现代工业在生产过程中，要想得到更好的发展，就一定要在生产过程中积极使用各种现代化设备，这样才能对整个生产过程进行准确的监控，保证每一项工作环节都能呈现出最佳状态，进而才能生产出更加具有优势的产品。由此可见，现代工业生产中，电气自动化属于其根基，如果没有工业电气自动化，工业生产行业就很难发挥其价值，并且在这个激烈的竞争市场中也很容易失去竞争力。我国在工业化时代到来之前，信息技术时代已经得到了一定的发展，而信息技术和工业化本身就有着非常紧密地联系，在这种情况下，二者一定要共同发展，从而才能促进两者之间的进步和发展。除此之外，电气自动化工业属于我国经济重要支柱，大力发展工业电气自动化技术，就能够在很大程度上改变以往传统产业，加快产业信息化发展，这样就能更好地实现我国电气全面工业化这一目标。因此，各个产业一定要积极发展工业电气自动化，真正实现工业化和信息化的共同发展，这样才能更好地促进我国国民经济的发展。就目前而言，我国大致已经基本实现了工业机械化，而工业电气化其着重点则应该是自动化，为此，我国传统产业在发展过程中，只有依靠工业自动化技术的武装，才能保证其生产过程的自动化，进而就能更好地促进我国工业自动化技术的发展。

三、工业生产中常见的电气控制技术分析

（一）在电网调度中采用自动化技术

由于电网的内部结构较为复杂，假如想要提升电力系统的稳定性和安全性，就必须在电网调度环节中确保电气自动化技术运用的合理性和科学性，通过计算机应用程序来对每个用户的电力情况实施全面监控，并且改进和完善传统监控模式的不足之处，加速网格调度的自动化进程。现阶段，我国通过对智能电网调度控制系统的合理使用，实现了安全警报、大型电网综合建模等各项性能，与此同时，借助先进的计算机技术，还可以实现对计算机后台数据库的全面掌握，打破了时间和空间方面的局限性，使工作人员可以实时监测到电网系统的运行状态，并对相关数据信息实施全面收集和整理，通过这些宝贵的数据资料能够对电力系统的运行情况进行科学评估，并在发现问题的第一时间构建出完善的解决方案，大大降低了电力系统的运行风险。

（二）变电站自动化

依据我国近年来的发展形势以及变电站的建设项目分析不难看出，项目的整体规模越来越大，而针对那些规模较小的变电站而言，在对电力系统问题的解决策略方面仍略有不足。为了有效改善这一现状，提升变电站解决问题的水平，就必须加强对变电站的监管力度，确保电力项目的顺利开展。基于此种背景下，就能够看出电气自动化技术的重要地位，通过对电气自动化设备的合理应用，可以进一步地提升变电站的运行效率和质量，借助先进的计算机技术，能够对变电站的各项数据信息实施综合管理，为电力系统的稳定运行奠定良好的根基。

（三）PLC相关技术的实际应用

所谓的PLC是指可编程的逻辑控制器，广泛使用工业PLC和适当的配套装置，能够实现对于相关企业的整个生产线实施逻辑化操控的目的，具有稳定性高，配置非常灵活多变，抵抗环境干扰的能力较强的优良特性。随着互联网相关科技持续发展及进步，PLC控制单元将愈来愈向网络化方向发展。在各个PLC控制单元间、上位机和PLC控制单元间，联网做到互联互通逐渐向深入发展进步。在此种应用背景下，依据统一的通用行业标准，使得相关网络实现集团化控制及远距离集散式控制的最终效果，还可以在不同的企业间搭建相应的控制体系，此类技术将会在工业生产的控制过程中得到非常广泛的应用。

（四）低压电气控制相关技术的应用

低压电气控制相关技术指的是使用直流式变电装置或者交流式的相关供电装置，针对电气设备实施控制，实现相关目的一类技术。其基本原理是：将设备和电源进行连接，依靠外部电能驱动电机的运转，当电机正常工作以后，内部的频率将会发生相应的变化，进而促使相关电气系统的运行状态达到良好。随后在相关的辅助装置的操控之下，将有用功地进行合理转化，驱动生产环节中各类设备按照相应的顺序平稳运行。低压控制技术需要确保电源供应电能的稳定供应，假如电流或者电压状态不够稳定，其内部装置的运行将会受到不利影响，无法保证生产过程的安全性及稳定性。

（五）变频调速相关技术的实际应用情况

工业企业的实际生产过程之中，通常以交流型的电机为主，在此种背景之下，如果可以在相关的生产过程中加入变频调速的相关技术，就可以在确保工业生产的效率和产品品质稳定的前提下最大限度地降低能耗损失。与此同时，经过针对闭环相关技术的科学使用，还可以对于工业产品的最终成品的品质进行严格的把控，依据现场实际状况对于生产线上的相关设备及物料实施精确调控。通过实际应用可知，在生产过程中加入变频调速相关技术之后，可以降低至少18%以上的电能消耗，节能作用非常明显。

（六）电气自动化在高炉系统中的应用

高炉工艺较为复杂，同时需要借助其他工艺的辅助配合，为了确保高炉系统得以高效稳定地运行下去，就必须对其控制系统进行优化完善，强化高炉系统的监控力度。高炉系统中包含上料小车的有序运作，炉顶压力和放散连锁控制，炉内压力、炉内温度监视与控制，这些都需要借助电气自动化控制系统来确保各项性能的正常发挥，从而为高炉系统的稳定运行奠定根基。为了达到良好的监控效果，就需要在高炉系统的重要部位装置上高清摄像头，这样便可以在主控室中对现场设备的运行状态进行全面掌握。

（七）电气自动化在机械设备中的应用

电气自动化不仅在大工业系统应用广泛，在机械设备上应用也很广泛。下面介绍工业生产设备卷板机，卷板机不仅包括主体的滚轮设备，升降棍轮用的液压部分，同时还包括电气自动化控制系统，某台卷板厚度100mm，卷板长度3m的卷板机，除了硬件机械滚轮设备外，还需要稳定可靠精准的控制系统才可以正常卷厚板。卷板机工作过程：首先将上辊提升一定高度，再将厚板吊进辊轮并与基准线对齐，然后下降辊轮，打开电机开始卷板。

单台机械设备能够顺利工作，必须配套电气自动化控制柜，卷板机属重载设备，电机启动方式采用频繁启动。轻载设备和重载设备的启动方式不同，普通轻载设备可以采用变频启动或是软启动，卷板机能够顺序完成一个卷板工作流程是通过配套的小型PLC来完成。卷板机属生产设备，即根据生产需要而使用，当设备不使用时常处于断电状态，会带来一些问题。控制系统中央处理器内置电池，由于设备长时间闲置处于断电状态，电池电量耗尽，若是不带存储功能的中央处理器，内部程序易丢失，当再次使用设备时，机械设备无法正常工作。所以当设备长时间不使用时，而中央处理器没有存储功能的情况下，需要隔月对中央处理器充电，保证电池电量充足，以免程序丢失，机械设备无法工作。

四、电气自动化在工业生产的应用发展趋势

（一）分布式电气自动化发展

结合目前的发展概况分析不难看出，未来电气自动化的发展前景是非常良好的，且具备了更为突出的适应性和灵活性，特别是在工业生产环节中的具体应用，也必然会进入分布式的新阶段。通过对流水线式生产模式的全面分析，我们可以了解到电气设备在各个生产环节中都必须具备专业系统的控制体系，而分布式发展则必然是电气自动化设备将来发展的一个主流。