工业机械控制中电气自动化的应用与思考

詹少林

摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。通过电气自动化的应用，可以很好的保障工业机械的精细管理和稳定运行。随着科技的发展，越来越多的工业制造型企业开始使用先进的电气自动化技术，以确保工业机械生产的效率和质量。尤其是随着我国的人工成本逐渐提升，工业制造型企业规划化生产规模的需求变化，电气自动化技术已经深入应用到工业机械控制的各个方面，呈现专业化、精细化、高精尖化的应用趋势，在生产中发挥出不可替代的作用。本文就工业机械控制中电气自动化的应用展开探讨。

关键词：电气自动化;工业机械;控制系统

引言

在人类科技文明不断进展的今天，电气自动化技术的研究范域亦是不断扩展，包括柔性自动化、集成自动化、智能自动化等，为之在机械工程中的应用提供了利好条件。毫无夸张的说，工业现代化转型升级的过程中，有电的地方就有电气自动化技术应用，影响着机械工程的方方面面，有助于提高生产效率，降低资本成本消耗，对提高企业经济效益水平有着至关重要的作用，应当引起重点关注与支持，从而更好地适应经济市场竞争挑战。

1机械工程自动化的重要意义

在近几十年的发展过程中，中国经济发展的成就给人民生活带来了许多变化。机械制造业作为国家制造业的重要组成部分，现阶段面临着越来越多的挑战。我国机械制造业水平与国际制造业水平仍有一定差距。机械工程制造行业与工业紧密相连，工业是提高我国国际地位的重要推动力量，目前自动化技术在机械工程中的应用已经引起了大多数制造商的关注，发现了机械工程自动化技术研究与发展的意义。自动化技术对于机械工程最显著的优势是可以提高机械生产的效率，促进我国机械生产水平的提高。目前，大多数机械生产企业已经开始将智能系统与机械工程自动化系统相结合应用，使制造业的生产能力显著提高，为我国经济的发展奠定基础。

2电气自动化在工业机械控制中的具体应用

2.1工序自动化

工序自动化是电气自动化技术应用的重要内容，也是最为关键的应用目标。通过电气自动化来控制整个机械生产过程。只要相关技术人员对制造工序中的各个步骤制定生产基准计划，建立起电气自动化设备、系统与机械设备的互联，就可以自动控制从原料加工到最终产品输出的所有工序。通过电气自动化技术，将具有高风险和高质量要求的工作任务分离，由计算机和系统发出指令，控制机械设备完成，避免了人工劳动造成的安全隐患和产品质量问题，保证机械制造产品的品质。

2.2柔性自动化

在机械工程领域，相比于传统的刚性自动化技术，柔性自动化呈现出了明显差别。基于刚性自动化，要完成大批量的生产任务，需要事先设计一条或多条生产性，并且已經确定投入使用无法进行更改，如若此过程中出现某个产品数据错误或瑕疵直至生产线加工工作完毕才得以处置，势必会给企业造成巨大损失。同时，市场经济环境下，人们个性化的追求驱动着机械生产需求的多样化，刚性自动化则难以满足，增加了企业的加工成本。而柔性自动化技术的出现则有效破解了上述难题，通过电子技术、微机控制技术的导入，可对机械生产的全过程实施动态监控，并对出现错误的产品数据及时进行修改，从而大幅提高了产品的合格率，降低了企业生产加工成本，且节约了时间，提高了产出效率。另外，基于柔性自动化技术应用，还有效减少了原材料损耗，是发展环境生态友好型经济的重要一环。

2.3数控机械自动化

数控机械自动化是指通过数字化信息对机械运动的加工过程进行远程操控，如计算机技术、光电技术等。其中光电技术应用广泛，可用于芯片制作等领域，不过目前对光电技术的掌握还不是很全面，还无法制造出光刻机等机械产品。除国际高精尖设备以外，我国工业机器人的发展已相当超前，可以完成一些相对精密的机械产品制作，如机械表，可以以流水线方式进行快速制作，所以部分机械表价格相当低廉，市场前景广阔，竞争力强。机械自动化不仅在机械制造方面广泛应用，在采矿、航空航天等国计民生领域也有着重要用途。我国载人航天技术的发展与机械自动化技术的广泛应用密不可分，机械自动化生产的元件规格相同，品质较高，因此机械元件性能具有稳定性、可靠性。

2.4人工智能的应用

在机械自动化系统的运行过程中，时常会出现机器发生故障的情况或者由于人工失误而导致机械自动化系统无法正常运行，这不仅对系统的运行过程和效率造成了影响，还有可能对工作人员的生命安全造成伤害。避免以上问题发生的最佳途径是在机械自动化控制系统中加入智能技术，从而对其运转情况进行全天在线检测和监控，对可能发生的机械故障进行分析和预估，将发生故障的可能性降到最低。传统排查故障的方式是通过一些诊断经验和方式，对已经发生的故障进行分析，这种方式的弊端是无法减少发生故障的可能性，只能对已发生的故障进行排查，由于发生故障而导致的风险和损失无法挽回。人工智能可以通过控制系统采集的信息进行分析，并将收集的数据进行存储，作为以后可以借鉴的经验，对电器自动化控制系统的运行模式进行进一步的优化，避免之后出现相同的事故。机械控制领域中运用机械自动化技术，最显著的就是人工智能技术，最常见的两种形式为模糊控制技术与专家系统，通常实际中两者联合使用，利用专家系统完成模糊推论，实现整个系统的自动化控制。

2.5虚拟自动化的应用

机械制造需要与计算机技术相结合，而工厂实际生产过程会涉及制图技术，比如模拟一些虚拟元件模型。机械自动化生产过程中，需要预先设计好模型大小、模型材质及模型生产方式，这样在实际生产中才能统筹协调工作机器人进行元器件生产。工人需先设计元器件模型，在图纸上标注出元器件大小、生产材质等基本信息，如果是通过虚拟技术进行元器件生产，则不需要画图标注等工序，而是直接通过计算机设备进行多次模拟。模拟失败的元器件不能进行生产，多次模拟均取得成功的元器件可投入生产，同时虚拟自动化生产可将已模拟出的元器件大小、样式及材质等基本信息汇报给主管人员。主管人员确定生产之后，生产机器人将进入生产流程，生产过程中，虚拟自动化技术会根据实际元器件产品再次进行模拟演练，检查所生产的元器件产品是否达到预期效果，如果没有达到预期效果，虚拟自动化机器人将会进行反复论证，以达到最优生产效果。应用虚拟自动化机器人可以大量节省企业人工成本，对机械产品进行品质把控，包括产品生产前的设计到生产过程中的监管，再到产品生产后的质检，均由虚拟机器人完成质量控制，使产品生产流程符合标准，使机械产品质量符合企业要求，促进机械产品销售和企业发展。

2.6模块化

模块化运行生产，主要是适应现代市场的竞争需求，因为机械设计产品的更新周期不断缩短，若企业采取整体式生产加工，必然会影响到产品性能的更新周期，导致相应产品失去市场竞争力。为规避该类风险，在机械设计制造时，对产品进行模块化设计运行，针对产品的某一模块进行研发，不断升级其模块产品性能，确保该机械产品始终具备核心竞争力，保证机械产品的整体加工质量与效率。在机械产品模块化运行环境下，对社会科研力量进行了集中，针对具体产品模块进行研发，提高社会资源的综合利用效率，避免企业投入更多人力物力，增加企业的管理运营压力。这就需要根据实际情况选择合适的着手点，打破传统机械控制运行的不足，充分利用自动化技术提高设备运行质量与效率，推动行业技术进步与发展

3机械工程自动化技术发展方向

我国科学技术研发能力和研发成果会在很大程度上影响着机械程自动化技术发展质量，目前，我国机械工程自动化技术存在的问题是机械制造人员主要关注的重点内容。我国机械生产企业应该对自动化技术进行研发和创新过程中，既要有效保证生产效率的稳步提高，也要对机械工程自动化工艺方案进行完善，将智能化技术与自动化技术进行结合，以此推动我国机械工程自动化技术的长远发展。总的来说，我国的机械工程自动化技术应该朝着智能、人性、科学、综合的方向发展。

结语

电气自动化技术是现代先进科学的核心技术，是工业现代化的重要标志，电气自动化的发展对工业社会的发展有着重要的影响。电气自动化技术作为现代先进科学技术在工业生产领域的重要代表，反向推动了工业制造型企业提高产品质量，提高生产效率，充分利用内部人才资源，提高企业核心竞争力。企业依靠电氣自动化和科学技术发展现代生产力，降低劳动强度，提高设备效率和信息传输能力，实现集约化发展。随着计算机和信息技术的更新，电气控制系统功能也将越来越完善，应用领域也将不断延伸，在工业生产中逐渐占据重要地位，成为决定企业实现现代化生产、发展速度、规模和水平的重要因素。企业管理人员应当重视电气自动化技术的重要价值，加大技术开发与创新，进一步加大对电气自动化技术的应用水平，以此为技术依托，推动企业转型升级，实现可持续性发展。

参考文献

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