基于智能化的机械设备电气自动化技术应用研究

俞文斌

（上海德尔格医疗器械有限公司，上海201321）

1 引言

电气自动化是现代工业发展的结果，也是现代信息技术在工业领域的具体应用。将自动化技术应用在企业生产过程中，可以降低企业生产成本，实现工业生产定量化、时效性，提高生产效率。随着计算机信息技术、控制技术、电力电子技术在电气自动化领域的应用，电气自动化系统逐渐向网络自动化和管理集成化方向发展。随着工业转型升级，机械设备逐渐向机电一体化发展，对自动化设备的运行要求提出了更高的要求，未来机械设备将实现智能化方向发展。

2 智能化机械设备电气自动化技术

电气自动化将电力电子技术、信息技术、网络通信技术等结合在一起，通过统一的协作平台，实现电气设备的管理。需要掌握电气设备的工作原理，了解计算机技术实现电气控制的方法和技术，并可以对电气化设备的运行和维护进行管理。将智能化技术应用在电气自动化设备，可以让机器设备在无人管理的状态下运行，并对设备存在的问题进行分析、评估和处理，从而设备自动调节，提高机械设备的运行效率。目前的智能化技术已经融合了生物学、控制学、信息学以及语言学等内容。智能化技术在电气工程自动化领域的应用越来越广泛，不仅可以提高工作效率和工作质量，而且还可以降低设备运行成本。传统的电气化技术在构建模型的时候，需要对各类信息进行梳理，才能构建模型，收集的数据越多，则构建模型的变量也越多，但是在构建模型的时候，无法对变量数据进行精准预估，从而影响到自动化控制环节，应用智能化的技术设备，不需要构建模型，避免了变量对控制领域的影响，提高了电气设备的运行效率。其次，用智能化技术控制电气工程自动化环节，可以对响应时间、下调时间进行自动化控制和调整，从而对自动化设备进行自动化控制，提高设备的管理水平。

3 电气自动化机械设备存在的问题

3.1 设备运行环境十分复杂

电气自动化机械设备在运行过程中，受到风雨雷电等自然因素的影响，雨水进入到机械设备内部，对机械设备造成一定的损失，导致机械设备绝缘体老化或者表面生锈，影响到机械设备的使用寿命。其次，机械设备在运行中，设备零件与零件之间产生一定的摩擦，从而增加设备的液压系统在运行过程中，外部的灰尘、颗粒等进入到液压油内，会污染液压油，从而导致设备故障。此外，电气化设备运行过程中，本身产生一定的电磁波，这些电磁波产生一定的磁场，这些磁场对电气设备的运行产生一定的干扰，影响到通信设备的正常运行。

2.2 操作人员操作不规范

电气自动化技术综合了信息技术、计算机信息、微电子技术、控制技术，是一门综合性比较强的技术，对操作人员的要求比较高。操作人员必须了解机械设备的结构和功能，并熟练操作。但是由于电气自动化机械设备的工作原理十分复杂，很多操作人员不了解其特点和结构，所以在操作过程中，很容易损坏设备，影响到设备的使用寿命。很多电气自动化机械设备运用在油田、矿山、港口等工程中，运行环境十分恶化，设备在这样环境下，很容易出现损坏，从而影响到机械设备的使用寿命。

4 智能化技术在电气自动化技术方面的应用

4.1 智能化技术在电气自动化控制方面的应用

电气自动化机械设备在运行过程中，需要确保机械设备的正常运行、有序运行。将智能化技术应用到机械设备，可以实现机械设备智能化控制，让机械设备操作更简单，甚至可能实现远程化控制。电气自动化系统主要由输入元件、执行元件、输出元件等构成，从而实现对电气设备进行自动化控制、监测和保护。随着我国制造业的发展，各种先进的技术应用在机械设备生产领域，电气设备结构越来越复杂，从而对电气自动化控制系统要求越来越严格。基于智能化的机械设备自动化技术，可以提高自动化设备的运行效率，降低系统控制难度。目前模糊控制系统、专家系统、网络神经等职能技术已经在控制系统广泛应用。模糊控制系统是基于计算机控制系统形成数字控制系统，根据自动化系统运行的数字范围，然后通过A/D模块模拟输出，经过模糊控制器，对数字信息进行模糊处理，发布控制指令给D/A模块，执行元件结构到控制指令，然后开始执行控制命令，对控制对象进行处理，形成闭环结构。专家系统是根据专家经验以及理论知识，模拟专家的技术经验，将其应用在自动化控制系统，可以根据设备过去的运行经验，从而制定相关控制策略和控制模式，提高设备控制水平。下图是基于智能技术的电气自动化控制系统:

从上图可以看出，基于智能技术的自动化控制系统，主控中心对整个电气自动化系统自动采集电气设备的数据、智能技术对数据信息进行智能识别，识别有效的数据信息，然后数据信息发送给主控中心，主控中心对根据发送的数据信息判断电气设备运行数据是否超过限值。如果超过限值，系统会自动发出报警信息，主控中心立即做出有效的处理，确保系统运行安全性。

4.2 电气自动化系统在数控机床电机驱动系统中的应用

数控机床是工业生产重要的设备，数控机床在运行过程中，需要电机驱动系统提供驱动力，支持数控机床运行。随着我国制造业的不断发展，数控机床的装机容量在不断扩大，数控机床的功率从1000KW上升到1500KW，牵引功率达到了120%，极大的提高了数控机床的生产效率。计算机技术是实现这些设备自动化运行的关键，为了实现机床的自动化、智能化操作，国外一些发达国家在机床中加入到双速电机，可以实现对电机全方位的监控。并利用计算机技术驱动电机系统的启动，电机在运行过程中，如果出现谐波或者电压变化幅度比较大的情况下，自动化技术会自动识别，并锁定故障范围，防止故障范围进一步扩大。目前我国数控机床自动化水平技术与国外发达国家还有一定的距离，很多数控机床的操作系统需要从国外引进。

4.3 电气自动化系统在矿井安全生产系统的应用

安全是企业的生命线，由于矿井生产环境十分复杂，在生产过程中，遇到复杂地质结构，或者瓦斯涌出等问题，都可能给作业人员带来巨大的安全隐患。因此，矿井需要安装安全监控系统。矿井安全生产系统由计算机操作系统、通信系统、电气设备、传感设备等构成。在实际运行过程中，这些传感设备、电气设备很容易受到矿井粉尘、潮湿环境影响，从而导致设备受潮，无法正常运行。采用智能化监控系统，可以实现对矿井所有的电气设备进行信息采集，并将采集的数据信息反馈到控制中心，控制中心的工作人员对数据信息进行分析，如果发现问题，立即启动报警系统，安排工人进行撤离，避免安全事故的发生。自动化监控系统与矿井的通风系统、排水系统、通信系统连成一个整体，一旦某一个子系统或者某一个环节出现问题，监控系统立即会发出警报信息，控制中心对这些警报数据信息进行粉刺，并立即采取有效的措施，确保煤矿生产安全。

4.4 电气自动化技术在日常操作过程中的应用

传统的机械设备操作系统比较复杂，一定程度上影响到设备的运行效率。基于智能化机械设备电气自动化技术应用在设备日常操作中，可以通过智能算法将一些设备的操作程序简化，并利用计算机对机械设备进行集中控制。目前一些医疗设备已经开始使用智能化进行管理。通过智能设备可以采集人体的血压、血压、心率、体重、体脂率等信息，并将这些数据信息上传到云端数据库，云端数据库可以建立个人健康档案。并通过用户个人生活习惯，通过大数据、云计算技术，对用户身体状态进行有效的评估，从而帮助用户制定个性化的健康管理方案。帮助医生对用户个人健康进行规划管理，以及日常生活干预。

5 结束语

将智能技术应用机械设备电气自动化技术中，可以实现机械设备的智能化管理，实现机械设备的远程控制，降低机械设备运行的故障率，从而提高机械设备的工作效率。