工厂中电气自动化控制技术的探究

翟豪杰

摘 要 工业是一个国家的基础，现代化的工厂已经基本实现了电气自动化，但是电气自动化控制技术不会停滞不前，信息化和智能化已经成为新的发展方向。本文简单介绍了电气自动化技术的发展和电气自动化控制技术应用遇到的问题，以及电气自动化控制技术的应用。

关键词 工厂 电气自动化 控制技术

一、电气自动化技术的发展

在20实际中期，工业生产中电力和机电得到大规模使用，为了更好地使机器按照人们的意愿操作，一些电气器件开始出现，尤其是接触器的出现和普及，机器开始能够按照人们设定的程序和逻辑进行操作，这时电气自动化一词开始出现，而且对电气自动化来说接触器的出现试一次巨大的革命，它直接助推了六十年代控制理论的出现。就在控制理论不断取得突破的同时，计算机技术在此时也快速发展，并在工业生产中开始普及，这一阶段自动化重要的特点就是电气设备与计算机技术融合，真正实现机器控制机器已经初步实现。而且电子自动化不仅仅是在生产中得到普及，对于整个生产过程都开始逐步实现自动化。在世上世纪七十年代，自动化迎来了发展的快速阶段，基于微电子技术的发展，电器元件不断丰富，加上信息技术的发展，自动化开始向大规模集成和大规模控制系统发展，这也得益于自动控制理论的完善。到80年代的时候，电气自动化技术已经大规模，成系统化地应用到各个行业，对于整个工业来说电气自动化已经实现，而自动化发展的下一个阶段将是智能化，而到现在智能工厂已经不再是遥不可及，无人车间已经在一些行业得到应用普及。

对于电气自动化发展的未来，主要的方向还是信息化和智能化，而这主要是实现更加人性化的智能化，能够在通用和个性化两个方向满足工业生产需求。一方面是将整个生产过程和管理实现统一的自动化，这主要以信息技术为基础，主要是解决管理对象的属性处理，以及对象的数据处理，以及对大量生产信息和管理信息的处理。另一方面是继续对电气设备的自动化水平进行升级改造，进一步分析，主要包括两个要点：一是强化设备的通讯功能和组态环境下的应用管理，以及普及网络技术；二是将电气设备整合到统一的管理平台上，实现集中管理和监控。

二、电气自动化控制技术应用遇到的问题

电气自动化控制技术尽管早就开始在工厂中应用，而且大部分的设备都实现统一标准，但是电气自动化技术的应用也受到一些因素的影响，一方面是不可避免的外界因素和管理因素，一方面是设备在发展中留下的问题。

（一）设备运行环境

工业生产是人类进步的最完美体现，是现代文明的基础，工业生产涉及到人类接触的各个行业，而不同行业对设备的运行要求不同，提供的环境也不同，这就给电气设备的运行带来了隐患，尤其是一些设备需要非常恶劣的环境下运行，造成设备的控制能力下降。主要的因素包括气候、机械力、电磁干扰等。

机械力因素主要是指电气自动化控制设备在不同运载工具中可能会受到的各种机械作用力，例如，冲击、震荡以及离心加速力等，这些机械作用会严重影响和损坏电气自动化控制设备的元器件，或者改变其参数，或者致使其严重变形和断裂，或者造成设备金属件出现疲劳破坏；电磁干扰主要是指复杂电磁环境下电气设备可能会出现通讯故障，尽管电磁干扰看不见，但是往往使整个控制系统瘫痪，电气自动化控制设备的工作充斥着各种电磁波，这些电磁波会增大设备的输出噪声，造成其工作失稳，甚至对设备安全产生影响；气候因素就是通常指的温度、湿度、风霜雨雪以及气压和污染等，这些因素往往造成电器设备结构的损坏，或者造成设备过快损耗，经常会使电气设备失灵。

（二）电气设备自身的质量问题和缺陷

电气自动化要靠电气设备来实现，由于目前市场有众多的品牌和厂家，而他们提供的产品质量不一，一些生产工厂没有完整的管理体系，规模比较小，设备器件的质量的不到保证。另一方面，电气设备行业竞争日趋激烈，厂家在价格方面一跌再跌，其产品的质量也相应受到影响。而且，一些特殊的电气设备由于遗留问题或者目前技术的限制，存在很大的不足的问题，这也是不可避免的。除此以外，电气设备最终还是需要人来操作，所以认为的操作和养护对设备的正常运行和寿命有着重要影响，从很多事故来看，往往都是操作不当和保养不到位。

三、电气自动化控制技术的应用

（一）电气产品的设计

电器产品的设计是一项复杂的工作，设计者不仅要熟悉产品使用的环境和最需要解决的问题，还需要产品设计的控制理论，可以说是一项经验与技术的结合工种，因此传统的设计方法主要是依靠经验，工作量大而且在新的环境中使用还经常出问题。现代化的产品设计除了要求设计者扎实的理论基础以外，还需要掌握现代化的设计工具，尤其是计算机辅助系统，因此现代化的设计强调的是控制理论与现代工具的结合。而且现在遗传算法和专家系统的出现更使得产品设计简单和高效。

（二）智能控制

电气自动化控制技术是目前的主流技术，已经得到了广泛的应用，但未来的发展方向是电气智能化控制。智能化控制方法主要是专家系统控制、模糊控制、神经网络控制。目前主要应用于以下方面：对所有开关量、模拟量的实时数据进行采集与处理；对各主要设备和系统的运行状态进行实时智能监视；通过键盘或鼠标实现对系统的控制；记录故障并进行在线分析。

（三）设备故障诊断

随着电气设备的智能化程度越来越高，设备的故障也具有了非线性和不确定性的特点，传统的检测方法很难进行准确定位。而现代化的产品设计之初都运用了一套完整的理论，而依靠设计理论进行故障检测已经成为新的检测手段，而且更适应智能化的产品，检测效率极高。还可以建立专家系统和模糊逻辑系统，依靠成熟的系统可以进一步提升检测效率。

参考文献：

[1]王冬梅.电气自动化控制技术研究[J].机电信息，2012（3）.

[2]叶干洲.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].科技资讯，2010（15）.

[3]王洪钟.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探讨 [J].科技创新导报，2012（25）.

（作者单位：新桥选煤厂）