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基于工业控制领域中应用电子技术的可行性探究

2023-09-07谢小宝

科技资讯 2023年15期
关键词:工业控制电子技术可行性

谢小宝

关键词: 工业控制 电子技术 可行性 自动化

中图分类号: U448.13 文献标识码: A 文章编号: 1672-3791(2023)15-0085-04

随着我国工业控制技术的迅速发展,工业自动化、智能化、信息化技术也在持续革新。电子技术的应用能够实现工业控制步骤精细化,有助于提高工业控制的效率,并促进工业控制技术向智能化发展。当前,在工业领域的发展中,存在专业技术人员欠缺、科学合理的监督管理体系缺乏、相关技术研究经费匮乏等问题,导致电子技术在工业控制领域中的技术优势无法彰显。本文针对这些问题,从多个角度进行了分析,希望为工业控制领域的更好发展提供助益。

1 工业控制领域中电子技术应用现状分析

1.1 专业技术人员欠缺

工业控制领域电子技术专业人才较为紧缺,主要原因是于电子控制技术较为复杂,难度较高。当前,工业自动化控制领域对电子技术高素质人才的能力要求越来越高,只有专业技术扎实、综合素质高的人才才符合企业与社会的发展需求。然而,当前电子技术人员的素养呈現单一化现象,仅关注和了解自身的专业技术,对其他专业技术掌握不全面,缺乏主动学习的意识,对各个控制技术的流程和规范的分析、掌握不够深入。综上所述,专业人才的匮乏会对电子技术的应用造成不利影响,进而不利于各项控制技术工作的开展。因此,电子技术应用人才培养是目前工业控制领域中亟待解决的问题。

1.2 科学合理监督管理体系缺乏

受多方面因素的影响,电子技术的应用中缺乏科学合理监督管理体系,导致在工业领域控制中出现较多的不合理现象,进而影响工业的发展和进步[1]。因此,在未来工业控制领域发展中,应注重建设电子技术应用的优化管理体系,为后续工业控制领域技术应用提供助益。

1.3 相关技术研究经费匮乏

工业控制领域中,电子技术的调试和研究需要投入大量的人力、物力和财力,以促进技术控制的不断进步。然而,很多工业企业在电子技术研究方面的经费比较匮乏,导致相关的技术研究工作受到限制,难以满足相关领域的发展需求。此外,由于技术研究经费匮乏,一些工业企业技术研究中心对电子技术应用研究的投入精力和关注度不高,导致相应的控制技术发展受到限制,未能满足工业控制领域的需要。

综上所述,在工业控制领域发展中,整个行业都应当重视人才培养,建设科学合理的监管体系,增加技术研究经费,以确保技术、人才和经费都能够满足行业发展的需求。

2 工业控制领域背景以及电子技术应用必要性分析

2.1 背景分析

综合我国工业控制电子技术应用情况,可以看出:改革开放以来,我国工业技术控制领域中对电子技术的应用取得了显著发展。通过技术研发、借鉴各国的先进技术经验,我国工业控制领域中电子技术应用得到了有力的技术支持[2]。

电子技术的发展和应用,推动着我国工业发展进入高速发展阶段。在工业控制领域中,自动化、智能化和现代化信息等电子技术的开发和应用取得了极大的进展,使得工业生产的安全性、高效性和智能性特征得到了显著提升。这些技术的应用为工业生产带来了巨大的技术优势,使我国工业控制领域在国际上的竞争力得到了明显增强。

2.2 电子技术应用必要性分析

电子技术的应用能够提升工业设备精密程度,提高工业生产自动化控制技术,减少人力、物力及工业资源的浪费,提高工业生产的效率[3]。在工业控制领域发展的改革进程中,电子技术应用得到了极大的发展和进步,部分企业为快速占据工业控制领域主导地位,对电子技术的控制应用过于单一化,导致工业生产过程中出现各种故障。

一方面,电子技术有着广泛性、个性化、调试技术难度高等特征;另一方面,现阶段,工业电子技术控制领域在实际的发展中存在信息安全等各种新的问题,限制了工业电子技术控制领域的发展。为解决这些问题,更好地推动工业控制领域电子技术发展,企业应当引进电子技术控制模块,为工业生产实现规模化、集成化、自动化、智能化发展奠定坚实的基础。

现阶段,工业控制领域电子技术已逐步成为工业技术发展的重要标志之一,广泛应用在自动化控制技术、工业制造技术、智能化制造控制技术中,例如:永磁无刷直流电动机在智能网联汽车驱动控制技术应用,其主要控制技术就是采用永磁无刷直流电动机的电子逆变器,完成直流到交流的转换,具体见图1。

其工作控制过程是:无刷直流电机启动→根据转子位置传感器的输出信号确定转子位置→通过电子换相线路对驱动电机电枢绕组依次馈电→在定子上产生旋转的磁场→驱动永磁转子转动。通过控制电路控制6 个晶闸管VT1~VT6,6 个晶闸管作为开关管的开关顺序,对电机线圈的通电顺序调整,以实现电机的换相操作,使电机运转起来。

3 工业控制领域中应用电子技术的可行性探究

3.1 提高工业生产实效

工业控制领域中应用电子技术能够提高生产效率,推动企业的发展进步。传统工业控制领域生产主要依靠人工、传统机械传动为主,工作效率较低;在工业生产过程中出现故障时,维修难度大,阻碍了工业企业生产工作的进一步发展。电子技术的应用出现,使工业自动化生产技术效率大幅度提升,在实际的应用中能够利用智能控制机器人代替人力操作,有效提高工作效率和生产质量[4]。例如:与传统的交流调压电路相比,用晶闸管组成的交流调压电路可以准确地调节输出相应的电压有效值。一方面,广泛应用于工业电炉温度控制、灯光调节、异步电动机减压软起动和调压调速等;另一方面,可以用作调节变压器一次输入电压和二次侧的直流低电压、大电流或高压、小电流负载,一般情况下,负载功率控制在不超过500 kW。具体如图2 所示。

使用这种方法,与传统交流调压电路相比,变压器二次侧的整流装置避免使用大容量晶闸管,只需用整流二极管即可,有利于电路增大二次电流或电压。用晶闸管在一次侧调压,不仅省去了效率低下的调压变压器,而且结构简单、成本低、可靠性高。所以,不但能实现生产自动化,确保工作质量,还能实现长时间持续工作,有助于提高生产效率。

3.2 提高工业控制领域精度

在工业控制领域生产中,产品加工精度与质量呈现出正比例关系,企业的经济效益和生产成本都受这一因素的制约和影响。因此,企业在工业生产中应关注产品加工精度和质量。当前,我国工业生产中受到多种因素的影响,部分产品在生产中存在精度误差,导致产品质量低,甚至产品报废,造成企业库存堆积,形成较大的资源浪费,不利于企业的健康发展[5]。针对此问题,在工业控制领域中,要注重电子技术的科学应用,规避以往工业生产中存在的各种误差,提高工业生产质量和加工精度。另外,可利用智能化、自动化机械控制,优化生产工艺,进一步提升加工精度。例如:开关磁阻电机定子和转子的凸极有很多组合方式,开关磁阻电机的定子凸极数量为偶数,转子凸极也为偶数,一般转子比定子少2 个,共同组成不同极数的开关磁阻电机。其基本结构如表1 所示。

由表1 数据可知,相数越多,其步进角的控制角越小,控制精度越高。结合当前工业控制领域技术对于产品精度质量分析,很多设备与产品的相关精度已经达到了纳米级别,能够满足当前高标准、高要求的发展需要。因此,在实际的发展中,企业要关注和重视电子技术的应用,凸显其技术优势,由此助推工业生产更好地发展和进步[6]。

3.3 有效降低企业生产成本

工业控制领域中电子技术的广泛应用,有利于企业的成本控制。成本控制是企业发展中应重点关注的内容,电子技术控制的应用能够实现工业自动化的高效率运行,并有效控制成本,是企业实现持续、健康发展的关键举措。因此,在企业的发展中,管理者要对企业成本进行分析、控制,提高企业的经济效益,促进工业企业的后续发展。

在工业控制领域中引入电子技术,能使设备故障率降低,有效控制设备维护成本与生产成本。传统的工业控制技术设备出现故障时,要依靠技术人员对设备故障逐一排查、维修,排除故障和维修时间长。在维护和维修中,受到技术人员主观因素影响,容易产生误操作,进而导致机械设备的使用寿命缩短,或在运行中容易出现问题。因此,在设备的维护过程中,企业要投入大量的人力、物力、资金等,增加了企业成本[7]。引入和应用电子技术能够解决上述问题。一方面,多数电子技术控制仅需在设备内中输入相应的程序,就可实现自动化操作,能够避免误操作的产生;另一方面,工业自动化控制能够及时发现设备的问题,并进行有针对性的管理和维护,避免加剧设备故障。设备运行中,能够进行全面、细致、有针对性的维护,有助于延长设备的使用寿命。

汽车辅助蓄电池充电器就是其中一种电子技术控制设备,如图3 所示。辅助蓄电池充电器将高频开关电源技术与嵌入式微机控制技术有机地结合,运用智能动态调整技术,能自动根据辅助蓄电池电压的不同状况,采用恒流快充、涓流浮充、充满时自动停充等方式,有效延长辅助蓄电池的使用寿命。

3.4 噪声低与高可靠性

工业生产控制过程中,机器设备工作时会产生噪音,对周围环境与生产中工作人员的安全产生不良影响[8]。为消除这一现象,在控制技术中引入电子技术控制,能够减少系统中的噪声影响。例如:利用单片机技术来改造电源与地线。安置的集成电路外壳采用对称引脚的方式,而系统中应用了低噪声布线技术以及驱动技术。将地线和电源引脚分别设置在两条相邻的引脚上,就能夠减少噪声污染。一方面,相关工作人员在单片机的设计中采用了EFT 技术,在此过程中能够消除毛刺信号,使系统中的时钟信号能够保持正常工作,对提升单片机的可靠性起到了非常积极的作用;另一方面,在电子设备的改造设计中采用智能技术,引入各种算法对相应的系统程序进行检验,减少了工作误差。

4 结语

综上所述,在工业控制领域中注重电子技术的应用,能够为工业生产提供技术保障,促进工业技术向自动化、智能化、信息化控制技术发展。在实际的应用中,该技术的应用受到诸多因素的影响,技术人员、研究者应重点掌握该技术的创新与实际应用,以此推动工业控制领域实现更好的发展。

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