机械设备电气自动化技术的应用分析

摘 要：将机械设备电气自动化技术广泛应用于各个领域，对于提高机械设备的使用效率，降低使用过程中的故障率，降低机械设备的检查和维护难度起着非常重要的作用。文章从电气自动化的特点和发展现状入手，分析机械设备电气自动化在各个领域的应用，并提出一些应用建议。

关键词：机械设备;电气自动化技术;应用

中图分类号：TD63                                 文献标识码：A                               文章编号：2096-6903（2022）03-0062-03

0 引言

传统的机械设备要耗费很多的人力资源，运行以及检查维修成本较高，电气自动化技术在机械设备中的应用能够提升机械设备运行的稳定性和生产效率，电气自动化技术能够适用于各个领域的机械设备，但同时也存在一些问题，需要在不断完善以提升机械设备的使用效能。

1 电气自动化技术

1.1 电气自动化技术的含义和特征

电气自动化技术是在自动化技术的基础上发展而来的，将自动化技术运用在各类电气设备的控制中，有效提升了电气设备运行的安全性，并降低了损耗。电气自动化方式提升生产效率不仅体现在节省生产成本上，还能够对整个生产流程进行简化，运用实时监控设备对整个生产流程进行监控，可以确保每一个生产步骤都按照标准化流程进行操作，从而减少生产误差带来生产成本的增加。此外，也可以及时发现设备故障信息并进行维修，以减少不必要的损失。

电气自动化技术在各类机械设备中的运用基本形成了机电一体化的趋势，很多机械设备都能够进行自动化操作，优化了机械设备的结构，同时机电一体化和传感器、驱动系统以及动力源的强强结合能够最大程度提升机械设备的运行安全和稳定性。近年来，信息网络技术的迅速发展对电气自动化机械设备的控制方式也产生了影响，从传统的控制模式转向网络智能控制，在网络控制系统中设置标准化的控制数据和标准化的操作流程，网络控制技术能够准确控制各个操作步骤，从而减少对人工控制的依赖，提升控制准确性，使得电气自动化机械设备的整体生产效能的提升。

1.2 电气自动化发展现状

互联网技术和机械设备电气自动化技术的结合，优化了机械设备的生产过程，在各个领域应用后的反馈效果都很好。但是，在技术互相融合的过程中也出现了一些问题，例如：部分电气自动化机械设备的编程接口不统一，市面上各个生产厂家在设置编程接口时没有统一的标准化的要求，这就造成部分运行软件不能在机械设备上完美运行。随着编程接口的不断优化，使机械操作更加便捷，也逐渐形成了统一的模式。信息技术快速更新迭代使得电气自动化技术进一步提升，向着超智能的方向不断发展。

2 电气自动化技术在机械设备中的应用领域

2.1 自动化控制

电气自动化技术已经作为一种高新技术在各个领域广泛应用，机械设备电气自动化技术的应用优化了机械设备的各项功能，可以实现远程控制，减少人工操作环节。系统操作员可以在后台系统中对各个生产环节进行实时监控，能够及时发现可能出现的问题并采取相应的措施进行解决，不仅能够减少人工成本，降低故障率，还能够提升机械设备生产效率，实现智能生产和智能设备管理[1]。

2.2 优化机械设备设计

设计人员在进行电气自动化控制系统的设计时，不能“闭门造车”，要结合实际生产过程中对电气自动化机械设备的使用需求，以及在生产使用过程中机械设备出现的问题等进行综合分析，将标准化的操作和合理化的设计理念融合在电气自动化设计中，提升整个机械设备的性能指标、运行状态以及加强机械设备的稳定性和操作安全性。

2.3 对故障快速诊断

故障维修不仅需要花费维修成本，还会影响整个生产进程，没有被发现的故障有可能形成安全隐患。传统机械设备检查和维修则主要是依靠人工，难免会出现失误或检查不到位的情况。现阶段，电气自动化技术和计算机技术在机械设备中的综合使用，能够对机械设备进行自动化检测[2]。将每一个需要检查的部分的数据指标输入计算机自动检查系统，计算机系统就可以实时检测设备的数据指标，根据各项指标的变化能够预测可能出现的问题，进而有效规避各种故障问题。电气自动化机械设备中的关键因素是变压器，对变压器可能出现的问题逐一分析，在检修时就可以快速锁定故障范围，确定引起故障的原因，提升故障维修效率。同时，也避免了机械设备故障问题带来的经济损失，对于机械设备稳定性的提升具有重要意义。

3 电气自动化技术在机械设备中的具体应用

3.1 在数控机床设备中的應用

电气自动化技术数控机床设备中的广泛应用成为未来的趋势。数控机床设备运行过程中主要是依靠电机驱动，随着现代化进程的加快，大规模的数控机床设备越来越多，规模的扩大对于电机容量的要求也随之提升。用交流式电牵增加牵引电机的使用数量，对保持机械设备的稳定运行和工作效率提升都有所助益，减少了机械设备的维修频率，维护和维修成本也就随之降低。信息技术的迭代更新对于数控机床的发展具有促进意义，数控机床的发展也会带动其他相关设备的发展，促进机械设备的整体提升。结合信息技术对数控机床的生产运行进行监控，能够结合传感器设备反馈的数据信息对数控机床设备进行诊断，提升设备生产的效率和准确性。特别是在生产过程中，对使用各种刀具的选择、进行不同的操作等，可以运用数字机床进行自动化操作，使得标准化智能生产成为现实。信息技术对电气自动化机械设备性能检测指标的优化，也促进了传输系统的优化，同时信息技术也使得保障数控机床设备安全生产的液压支架性能完善，使得整个电气自动化数控机床设备的可控性提高[3]。

3.2 在刀具生产机械设备中的应用

刀具生产是一项生产工艺要求严格、生产过程复杂、各生产环节之间联系紧密的生产项目，因此，从对所生产刀具原材料的选择、锻造加工等方面，每一个环节都不容出错，若是其中一个环节出现问题就会严重影响整个生产的质量。而信息技术和电气自动化生产设备的结合能够对刀具生产的每一个环节都进行动态监测，对于出现问题的环节能够及时调整，整个生产流程的可控性很高。由于不同刀具的生产工艺要求也各不相同，可以通过数据控制每个产品的参数，实现刀具生产过程的精细化管理，提升刀具生产的质量和数量。同时，标准化的生产和检测流程还能够避免因人工失误引起的生产质量问题。

3.3 在成套保护设备中的应用

机械设备自身有设定的保护机制，但要达到全面的后备保护就需要成套的保护设备和装备。相对于机械设备自身的保护机制而言，成套的保护设备会形成一个完整的保护网以应对机械设备可能出现的各种情况。例如，机械设备在运行过程中若是出现温度过高，接地故障、短路等问题，电力机械就能够自动启动保护装置，保障电力设备的安全与稳定，避免出现更大的故障。當然，面对保护装置出现故障的情况，则有必要设置隔离设施，提升设备的保护效用。信息技术和保护装置的融合能够对保护系统进行同步监测，对机械设备和保护设备运行过程中的各项数据信息进行采集、分析，并通过数据分析结果判断整个机械设备的运行状态，从而提升整个机械设备的安全性能[4]。例如，我国在大规模的煤矿企业中已经引进了先进的安全监控系统，对整个作业环境中的瓦斯含量等危险信号进行监测，确保煤矿作业的安全。

3.4 在运输机械设备中的应用

社会经济的快速发展离不开运输机械设备，电气自动化技术在运输机械设备中的应用，符合当下对于运输设备的要求。交通运输总量和类型的多样化以及大型运输设备的出现，对于运输机械设备的管理也是极大的挑战。借助计算机网络对运输设备可以进行远程的监控和控制管理，通过自动化可以提升交通运输机械设备的运行效率。例如，在物流供应系统中运输机械设备的运用，能够将生产过程中所需要的物料按照种类和数量等从仓库安全、准确地运往指定位置，期间人工参与较少，可以节省人力资源。再者，数字技术、监控技术等多项先进技术在运输机械设备控制系统中的融入，能够提高运输机械设备的性能，改善其中存在的问题，信息管理系统的升级能够促进运输机械设备工作效率的提升[5]。

3.5 机械电气自动化采掘技术的应用

以煤炭业为例，在煤炭挖掘过程中人工挖掘不仅效率慢而且事故频发，安全性难以保障，机械电气自动化挖掘技术的应用能够解决这一问题。在进行地理勘测之后，根据挖掘方案运用电气自动化挖掘机械进行开采，一方面能够利用计算机后台网络实施了解机械工作进度和工作状态;另一方面能够及时发现机械运行过程中出现的偏差，控制整个挖掘进度;同时，后台的故障监测系统还能够保障机械设备的运行状态，减少维护和维修设备的次数。此外，电气自动化挖掘机械设备的抗污性也较强，能够适应较多的工作环境，因此得到广泛应用。

4 电气自动化技术的应用建议

4.1 明确机械设备发展方向

机械设备电气自动化技术的应用越来越广泛，并且机械是工业发展过程中的技术基础。与传统生产过程相比，电气自动化技术的发展是机械性能发展的驱动力，减少了很多人为造成的失误，运用机械生产所需要的机械，其精准度和生产效率都有所提升。在此过程中，人在整个生产过程中由生产者的角色转变为机械设备生产过程的监督者和管理者。对各个生产企业来说不仅提升了生产效率，带来直接的经济效益，还能对劳动力需求的减少降低了人力成本，间接提升了效益。

首先，在整个机械设备电气自动化技术的发展过程要遵循相应的发展规律才能实现可持续稳步发展，如电气自动化技术的应用应该遵循从部分到整理的路径，逐渐提升机械设备的自动化水平;其次，机械设备电气自动化技术应用需要有明确的发展规划，这需要国家层面进行产业发展规划并制定相应的实施政策以促进电气自动化技术的应用，加快传统机械设备向电气自动化机械设备的转变;最后，从各个企业的发展角度而言，企业要制定自身的发展规划，重视对电气自动化机械设备的引进使用，更新生产技术，提升企业的生产效率。

4.2 大力引进国外先进技术

近年来，我国一直致力于技术创新，在部分领域已经取得了一定的成就，但距发达国家还有一定的距离，要想改变这一局面，实现供给改革，实现制造大国向制造强国的转变，需要国家给予一定的政策支持。在电气自动化技术的研究过程中，可以设置专项的研究基金，联合各个行业的带头者参与其中，在实践中进行创新探索，吸引电气自动化技术研究人才，攻克技术难关。很多关键的技术没有外部资源可以借鉴，只能艰难探究，但是对于部分可以引进的先进技术，要取其精华，并将其先进技术和管理经验与我国机械设备电气自动技术的发展相结合，因地制宜，进行技术的转化、吸收，这样的方式能减少技术攻克的时间，能加快技术创新的步伐，还能很好地满足我国电气自动化技术的实际应用需求，从而提升我国机械设备电气自动化技术的水平。

4.3 加强专业技术人才培养

在某些高精尖的技术领域我国一直处于“卡脖子”状态，这部分技术只能依靠自主创新，这也是机械设备电气自动化技术未来发展的唯一和根本出路。自主创新的实现又需要大量优秀的高素质高技能的专业人才。目前，多数高校已经开设了电气自动化专业，但在整个人才培养课程的设置中还存在一些问题。例如，课程内容多是以理论知识为主，部分理论知识更新效率较慢，学生的实操技能不足，在实训环节中学生更重视操作技能的正确与否和操作的熟练程度，缺失了对学生技术创新能力的培养，人才的欠缺严重阻碍了电气自动化技术的发展。

因此，高校必须根据市场对人才能力的需求更新人才培养方案，重置课程安排和课程内容，明确人才培养目标，重视对学生创新意识和创新能力的培养，加强学生的实操技能培养。高校可联合企业进行切实有效的实习培训，通过校企合作提升学生的实际工作技能[6]。各个企业在机械设备的更新过程中也要重视对员工工作技能的培训，并鼓励员工在提升自身工作技能的基础上进行技术创新的探究，培养一支有过硬专业技能的队伍。

5 结语

现如今，电气自动化机械设备已经被广泛應用在各个行业，这是生产力不断发展的必然要求，要实现电气自动化技术应用的深化，需要我国明确未来的机械设备电气自动化的发展方向，调动一切积极因素进行技能创新和发展。同时，各行各业重视技术进步对生产效率的影响，积极引进先进的电气自动化机械设备，及时培养员工的机械设备操作技能，提升整个企业的生产效率。

参考文献

[1] 郭皓.机械设备电气自动化技术的应用研究[J].内燃机与配件， 2020（20）：61-62.

[2] 李灿均.浅谈机械设备电气工程自动化技术的应用[J].中国设备工程，2021（5）：222-223.

[3] 詹庆标，陈潮宇.机械设备电气自动化技术的应用[J].现代工业经济和信息化，2021，11（11）：163-164+167.

[4] 林丛明.机械设备电气自动化技术的应用[J].世界有色金属， 2020（21）：36-37.

[5] 王皓.电气自动化技术在煤矿机械设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济，2021（13）：148-149.

[6] 李国江.工业机械设备电气工程自动化技术的应用研究[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2021（2）：178-179.

Application Analysis of Electrical Automation Technology of Mechanical Equipment

YAN Fangai

（Yishui County Huangshanpu Town Government， Linyi  Shandong  276400）

Abstract： With the progress of science and technology， electrical automation technology of mechanical equipment has been widely used in various fields， it plays a very important role in improving the use efficiency of mechanical equipment， reducing the failure rate in the use process and reducing the difficulty of inspection and maintenance of mechanical equipment. This paper will start with the characteristics and development status of electrical automation， analyze the application of electrical automation of mechanical equipment in various fields， some application suggestions are put forward.

Keywords： mechanical equipment; electrical automation technology; application

收稿日期：2022-01-18

作者简介：闫方爱（1978—），女，山东沂水人，本科，研究方向：机械电气工程。