电气控制技术在工业中的应用研究

王 锁

(内蒙古安易达应急管理技术有限公司,内蒙古 通辽 029100)

引言

现阶段电气自动化控制技术已是工业领域相关技术研究的主攻方向,如何提升电气自动化控制的实际水平,对于整个工业领域的产品品质、生产效率、最终经济指标等均有发挥正面的效果。本文针对电气控制领域的相关技术的基本原理、分类和实际应用进行分析及研究,期望借此为工业领域的发展特别是工业4.0 的持续发展带来一定的参考意义。

1 电气控制技术概述

伴随着国民经济及相关科技的飞速发展进步,电气控制技术领域也取得了巨大的飞跃,伴随着自动化相关技术、信息数据科技、微机和网络的大规模结合使用,电气控制技术的模式也逐渐由常规的人工手动作业升级到电子化信息化的作业方法,大幅度提高了工业设备生产效率,增加了相关装置工作的稳定性及安全性,进而提高了综合生产效率。常规的控制模式是借助继电装置及接触装置等一同动作来实现的,尽管成本相对较低、使用方便,但是对于相关信息的反应效率过低,无法满足自动化工业系统控制的需要。电气控制技术广泛投入,就能解决上述不足,借助 PLC 控制技术及机电一体化相关手段的实际应用,大大改进工业设备的工作质量,减少不良条件的制约,借此优化生产条件,争取到最大幅度的经济收益。

现代工厂的诸多相关设备中均会出现电气控制技术,例如基于微机系统搭建的分布式控制系统可以为相关企业的所有设备进行大规模集中式的操作管理和控制。一些企业向外引进了以计算机为核心的联网监控技术,通过对于电脑网络的大范围使用,可以对整个车间实施智能化监控,对于监控图像装置及数据管理体系实施合理结合,达到远程操作和管理的目的。可以大量缩减企业用工成本。

2 电气控制技术的实际使用功效

电气控制系统的主要能力表现在于可达到对于工业生产系统进行即时监控、错误动作保护、检测及自动化控制的相关功能和目的。即时监控系统能实现针对机械加工相关设备各类线路和设备工作状态的检测及操控,借助各项信号信息的数据判定系统是否有短路、断路或者各类故障等情况,假如出现上述问题,第一时间预警且将信息传递给相关技术人员进行进一步的处理,提升工业设备的总体维护效率,最大限度地降低相关设备运行风险。错误动作保模块可结合监控系统对于系统出现的问题进行控制及进一步处理,故障出现后,马上启动相关保护措施,中断和系统中其他装置或者线路的连接,降低其对于其他装置的不利影响,增强系统的安全性及稳定性。检测功能的重心是针对各种装置的相关参数实施合理把控,达到电压、功率及电流的控制及调整,最大限度地规避因为荷载变化过大或者参数不精确产生的相关问题,确保生产的稳定性。自动化控制系统即为工业设备自动化调节和操控的相关功能,同时也是电气控制技术的关键环节。借助PLC 控制技术,结合机电一体化相关体系,针对相关设备进行监控、问题识别及分析、上报及恢复等操作,达到整个生产过程的全程管控的效果。

图1 电气自动化控制

3 工业生产中常见的电气控制技术

3.1 PLC 相关技术的实际应用

所谓的PLC 是指可编程的逻辑控制器,广泛使用工业 PLC 和适当的配套装置,能够实现对于相关企业的整个生产线实施逻辑化操控的目的,具有稳定性高,配置非常灵活多变,抵抗环境干扰的能力较强的优良特性。随着互联网相关科技持续发展及进步,PLC 控制单元将愈来愈向网络化方向发展。在各个PLC 控制单元间、上位机和PLC 控制单元间,联网做到互联互通逐渐向深入发展进步。在此种应用背景下,依据统一的通用行业标准,使得相关网络实现集团化控制及远距离集散式控制的最终效果,还可以在不同的企业间搭建相应的控制体系,此类技术将会在工业生产的控制过程中得到非常广泛的应用[1]。

3.2 低压电气控制相关技术的应用

低压电气控制相关技术指的是使用直流式变电装置或者交流式的相关供电装置,针对电气设备实施控制,实现相关目的一类技术。其基本原理是：将设备和电源进行连接,依靠外部电能驱动电机的运转,当电机正常工作以后,内部的频率将会发生相应的变化,进而促使相关电气系统的运行状态达到良好。随后在相关的辅助装置的操控之下,将有用功的进行合理转化,驱动生产环节中各类设备按照相应的顺序平稳运行。低压控制技术需要确保电源供应电能的稳定供应,假如电流或者电压状态不够稳定,其内部装置的运行将会受到不利影响,无法保证生产过程的安全性及稳定性。

图2 PLC 控制器

3.3 继电器相关装置的应用

继电器相关装置是一类基于低压控制相关技术上进行各类优化得到的设备,其保留了低压控制相关技术中外加输入电能的输送模式及优点,调整对与相关装置的电流使用效率、信息清晰度和稳定性的把控。继电器相关装置在现阶段是工业生产过程中发挥着优良的保护作用的一类装置,其适应性好,能够保证相关生产目标迅速达成。

图3 继电器

3.4 变频调速相关技术的实际应用情况

工业企业的实际生产过程之中,通常以交流型的电机为主,在此种背景之下,如果可以在相关的生产过程中加入变频调速的相关技术,就可以在确保工业生产的效率和产品品质稳定的前提下最大限度地降低能耗损失。与此同时,经过针对闭环相关技术的科学使用,还可以对于工业产品的最终成品的品质进行严格的把控,依据现场实际状况对于生产线上的相关设备及物料实施精确调控。通过实际应用可知,在生产过程中加入变频调速相关技术之后,可以降低至少18%以上的电能消耗,节能作用非常明显。

4 电气控制相关技术在生产领域中的实际应用简述

4.1 在订单系统包装自动化过程中的实际应用情况

现阶段国内普遍使用的手动订单包装模式对比,自动化的订单包装模式主要有节省材料和人工成本、提升工作效率和包装质量。伴随着相关企业的物流系统的进步,订单的包装过程必将向着自动化和智慧化发展。企业物流系统需要搭建自动化订单包装系统,才可以最大程度地发挥其价值。自动化包装模式能够帮助相关的物流企业提高相关的劳动效率,保证商品流通的时效性；自动化包装模式能够最大限度地保证包装的品质,对运输中的产品起到最大限度的保护作用,保证商品完好无损地到达客户处；自动化包装模式还能够实现多元化优化成本的目标实现节约包装场地等方面的成本节约[2]。

4.2 工业生产过程中程序分析过程中的实际应用简述

工业生产过程中的程序分析过程中的电气控制相关技术的实际应用,主要指的是依据对于PLC 相关技术的合理应用,对实际工业生产的流程机芯合理设计和把控的过程,严格管理及分析相关电路的结构,保证工业生产过程的顺利推进。PLC 相关技术的使用配合互联网相关数据传输控制技术,对于程序进行合理的处理及监控工作,进而改善企业生产效率,降低事故的产生的风险,增加综合效益。PLC 相关技术在实际生产过程中的程序分析过程中的实际应用,还能够针对电能传输的过程进行科学把控,对电流脉冲参数的改变实施准确评估及控制,进而减少脉冲波动对于程序系统潜在的不利影响[3]。

5 工业4.0 对企业电气自动化控制的实际意义和价值

所谓的工业4.0,最初是由德国首先提出,指的是依靠CPS 相关系统保证加工过程的全部流程均能达到参数化和智能化,进而使最终产品的生产过程实现快速有效。若想由本质上达到工业4.0 的相关要求,需要配置相应的装置,现阶段国内互联网技术快速发展和进步,能够弥补在网络设施层面上存在的不足,促进相关硬件装置满足现有网络方面的要求。为企业到达工业4.0 的相关目标提供有力的支持,保证电气自动化相关控制技术可以在相关企业生产过程中取得良好使用和推广[4]。

对于企业的电气自动化相关控制技术的发展来讲,工业 4.0 具有重要的指导意义和价值,将相关产品的生产过程的精确管控及作业进度进行合理的控制,即为生产规划过程中对于生产的时间节点和完工的时间节点实施精准排序,最后完成对于生产过程和能源消耗的科学把控。达到智能工厂的相关要求,相关企业在持续的升级改造过程中,根据产品为核心针对相关设备合理调配,大幅度提升相关设备的效率和安全性[5]。

图4 工业4.0

6 结束语

电气控制相关技术在工业领域中发挥着重要的推动作用,是提升工业产品品质的重要因素,也是增加相关企业综合经济效益的重要手段。随着时代的持续进步和行业需要的升级,在企业中实施自动化和智能化升级改造是一种市场的必然要求,例如借助对集散型控制、PLC和变频调速等等电气自动化相关技术的综合使用,既能能降低企业的综合生产成本,使得企业的运行过程实现节能环保的目的,还可以促进企业本身的进一步发展,发挥其在整个市场中的相关竞争优势,保证相关单位的可持续性发展。伴随着工业 4.0 在各个领域中的应用和互联网技术的持续发展,各个领域都将进入工业变革的时期。在这样的时代背景下,企业需要紧跟技术发展潮流,保持核心竞争能力,进而达到长远发展的目的。