电气自动化在工业机械控制中的应用探讨

李健

摘要：某公司逐步形成300万吨年产规模，主要的生产机械的自动化水平也在不断地提升，如炼铁卷扬系统、热风炉自动烧炉系统、炉前开口机泥炮液压机械系统经过电气自动化方面的改造，均实现了不同程度的自动化控制。目前，利用电气自动化和编程等方式控制工业机械，以实现工业生产的自动化、信息化、开放化和软件化等模式已经成为工业机械生产的主流模式。

关键词：电气自动化；工业控制；人工智能

一、煤矿中使用机械自动化的重要意义

（一）促进煤矿生产效率的提高

机械自动化是通过机械设备来完成各项采掘工作的，其解放了传统劳动率，并且工作效率较高，质量和安全有保证，因此，在煤矿采掘过程中应用机械自动化技术可以提高煤矿的生产效率。

（二）促进煤矿采掘安全性的提高

煤矿生产的工作环境较为恶劣，并且安全隐患较多，例如在很多因素的影响下，煤矿容易引发塌方或者是瓦斯爆炸等事故。传统的煤矿采掘过程中，需要作业人员深入工作面进行工作，不能够保证作业人员的安全，而机械自动化的应用能够解决这个问题，使得作业人员的生产安全性提高。

（三）降低煤矿生产成本

在煤矿生产的过程中，将机械自动化应用到采掘作业中，能够减少劳动力的使用，并且提高生产效率，进而降低了生产的成本，促进了煤矿企业经济效益的提高。

二、电气自动化的原理

（一）对机械的功能要求

利用电气自动化实现机械的控制，以达到和满足人们的需要，就要对机械设备进行电气自动化的改造和相关联，以确保在人为输入和设定信息、指令、命令时，机械设备能够做出准确的判断，从而实现输出结果与输入信息相匹配。

（二）控制方式对科学技术有依赖

新的科学技术进步，会加快对自动化控制的进程，不同时期的科技进步对机械自动化控制的方式也是不同的。从纯粹的电气式控制、软件式的控制，到如今大量的计算机控制、无线信号的控制等，均体现出控制方式对科技进步的依赖。但是，机械设备的升级和完善也在进一步地推进电气自动化控制系统的升级。

（三）与计算机和网络的对接

目前的自动化控制和计算机的相结合已经非常普遍，计算机控制和人工智能已成为现代工业机械生产的主流，实现机械自动化控制，更是离不开计算机和网络的支持。绝大部分的控制指令均是事先在计算机上模拟之后，才能进一步实现生产中的连续化和安全化。在今后的工业机械中，将信息技术、自动化技术、管理技术和制造技术相结合，就能够更好、更快地完成工业的连续化生产。

三、机械自动化具体应用

（一）煤矿掘进的机械自动化

掘进机是机械自动化性质较强的一种煤矿生产设备，其主要由开关箱、操作箱、照明灯、控制按钮等结构组成，其在实际工作时可以与液压系统相结合，从而有效节约开采的时间，提高生产的效率。它利用了液压系统以及敏感式变量泵来作为主要的控制系统，该系统在实际使用的过程中，其执行元件的流量一直处于恒定状态，不受负载变化的影响，并且还可以实现不同执行元件在同一情况下进行作业，且互不干扰、稳定性较好、安全性较高，这样一来大大提高了生产效率，进而促进煤矿生产经济效益的提高。

（二）煤矿输送机的机械自动化

输送机是煤矿采掘生产过程中重要设备，在传统的煤矿生产过程中，输送机大都存在效率较低的情况，并且较容易发生故障问题，给煤矿生产带来不利影响。现阶段，一种具有机械自动化特征的胶带运输应用到生产过程中，不仅提高了生产效率，并且降低了风险发生的几率，节省了人力，提高了生產安全性，使得煤矿企业朝着可持续方向发展。

（三）工序的自动化应用

机械自动化可以实现一个生产过程工序的自动化生产。在整个生产中，可以从原料到粗加工、精加工、成型、打包、运输等方面进行自动化的控制。生产人员可以根据生产过程中的固定工序，按照一定标准来进行编程和控制，由机械自动完成生产过程中的分工和调整等工作。通过自动化的控制流程，可以更加有效地提升机械制造的精度和效率，使机械制造的自动化得到有效的保障。

（四）虚拟化的应用

虚拟化技术是以仿真技术和系统建模为基础，由多学科构成的综合性系统技术，包含了现代机械制造工艺、人工智能、多媒体技术、计算机网络技术等多种现代技术手段组成的技术。虚拟技术主要利用仿真技术，结合一定的信息，对机械制造进行仿真模拟，以便发现和解决在实际操作中可能出现的问题，减少不必要的事故和浪费。

（五）现场无人化应用

随着电气自动化和人工智能化在工业设备上的应用，以往无人化的全自动化的概念越来越被现代工业所接受，工业生产机械自动化日益向小型化、多样化、无人化方向转移。但这期间，由于操作人员的参与，所以对操作人员的素质以及操作技能方面的要求也在不断地提高。因此，企业在发展电气自动化技术的过程中，也要加强对员工的机械自动化方面知识的培训。

四、自动化技术的发展

随着制造业的竞争日益强烈，各个生产企业都在不断追求降低生产成本和产品质量的提升，这就迫使企业要不断地提升自身的设备装配水平，在不断发展过程中实现自动化操作，这样能够更好地推动工业生产技术的发展，工业电气自动化在发展过程中应用可编程控制器也非常重要。为了更好促进工业电气自动化的发展，可以在电气自动化控制中增加可编程控制器，这样能够更好地促进企业的稳定发展，提高企业的市场竞争力。

五、结语

电气自动化在工业生产中逐步地占据重要的地位，是一项决定了企业实现现代化生产、发展速度、规模和水平等方面的重要因素。电气自动化技术是现代先进科学的核心技术和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。依靠电气自动化和科学技术发展现代生产力，可以大大降低人工的劳动强度，也可以提升设备的效率和信息的传输能力。大量应用电气自动化控制工业生产，不仅可以极大提高机械企业生产制造的效率，进而加强企业的市场竞争力，还能够进一步节约生产资源，降低员工劳动强度，从而达到快速生产和优化人力配置的目的。

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