機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的運用實踐

機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)的運用實踐張振民

山東省臨沭縣市場監(jiān)督管理局，山東臨沂，276700

0引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，機(jī)電工程的自動化水平也隨之提升。機(jī)械設(shè)備的電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用具有以下重要的意義：①提高其使用的自動化程度，可以降低機(jī)器的使用人數(shù)，降低機(jī)器維修的復(fù)雜程度和費用。為達(dá)到上述目的，必須運用機(jī)電工程自動化技術(shù)解決電力系統(tǒng)的問題，從而提高機(jī)電工程的自動化水平，從而達(dá)到提高企業(yè)綜合效益的目的。②在機(jī)械設(shè)備制造中，要提高其工作效率，必須增加其承載能力。在這一階段，利用雙速電動機(jī)提高了電腦設(shè)備的控制能力，最后達(dá)到了設(shè)備內(nèi)部各模塊的協(xié)同，對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行全面的控制，滿足對生產(chǎn)流程的監(jiān)測。③改進(jìn)機(jī)器設(shè)備安全，采用液壓支架，采用電子技術(shù)進(jìn)行電子控制，能有效地加快液壓支架的移動速度，從而進(jìn)一步提高機(jī)器的工作效率。④采用機(jī)電一體化技術(shù)，既能提高機(jī)電工程的應(yīng)用及控制的優(yōu)越性，又能提高其經(jīng)濟(jì)效益，能使系統(tǒng)更加安全，能更好地進(jìn)行控制。機(jī)械設(shè)備的電氣工程自動化技術(shù)能夠有效地改善控制效果，使其運行方式更加簡便、直觀，大大降低了人力、物力的消耗，滿足了現(xiàn)代企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的要求。

1機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電領(lǐng)域的應(yīng)用狀況

隨著電子、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動了我國的復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)；隨著空間技術(shù)、社會、經(jīng)濟(jì)等各方面的快速發(fā)展，自動化技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力工程自動化技術(shù)已逐步發(fā)展成為一種綜合技術(shù)，其理論體系日益完善，與控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、電子技術(shù)等緊密相關(guān)，并逐步滲入到電力工程自動化系統(tǒng)中，得到了快速發(fā)展[1]。隨著時代的發(fā)展，電力工程自動化技術(shù)也在不斷革新與更新，各相關(guān)機(jī)構(gòu)不斷從國外吸取成功經(jīng)驗，有效改進(jìn)了各種程序的界面，使之能夠在建筑行業(yè)中實現(xiàn)一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展動向

2.1發(fā)展機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是我國機(jī)械裝備制造的發(fā)展方向。簡而言之，機(jī)電一體化就是一個包含動力系統(tǒng)的一體化系統(tǒng)；傳感器、動力源等部件，將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的包裝設(shè)備中個別和整體的不合理部分，使機(jī)器更具優(yōu)勢；計算機(jī)和微電子技術(shù)結(jié)合在一起，可以生產(chǎn)出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、控制功能強(qiáng)大的機(jī)械，并能確保設(shè)備的安全、可靠，從而使施工機(jī)械的使用狀況得到根本性的改善，達(dá)到了高效化、高質(zhì)化的目的。

2.2智能化的網(wǎng)絡(luò)和控制

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，21世紀(jì)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時代，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用使信息資源得以共享，并與人民的生活緊密聯(lián)系在一起，人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行查詢、獲取所需的信息，從而使工程機(jī)械設(shè)備自動化、辦公自動化。在機(jī)械設(shè)備制造業(yè)中，將計算機(jī)技術(shù)和電子自動化技術(shù)結(jié)合起來，既可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，又可以有效地提升工程機(jī)械的各方面性能。既能減少施工工期，又能提高施工人員的工作效率，又能合理利用施工單位的人力資源，有效減少施工成本，既能為施工單位帶來較大的經(jīng)濟(jì)、社會效益，又能確保施工項目的施工質(zhì)量。

2.3標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計與運動控制對工程機(jī)械的性能產(chǎn)生了一定的影響，如機(jī)械設(shè)備的承載力能否達(dá)到安全使用的要求；采用精密的電力負(fù)荷等儀表，使建筑機(jī)械的結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到規(guī)范化；模塊化的發(fā)展，使得工程機(jī)械的研究和開發(fā)更加先進(jìn)。建設(shè)工程涉及國家經(jīng)濟(jì)的各個方面，如水利工程、公路、橋梁等，這些行業(yè)都離不開先進(jìn)的科技與設(shè)備，只有這樣，才能保證工程的安全和質(zhì)量，讓人們的生活品質(zhì)得到改善[3]。因此，必須加強(qiáng)電力自動化技術(shù)在建筑機(jī)械中的應(yīng)用，并將其推向健康的發(fā)展之路。

3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

3.1裝置的管理

在機(jī)械設(shè)備的電氣工程自動化技術(shù)中，有關(guān)技術(shù)人員能夠掌握全部的電氣參數(shù)，以便使其更好地發(fā)揮自動化技術(shù)的作用；將維修指導(dǎo)書和一些專用機(jī)器的使用經(jīng)驗輸入到電子工程的設(shè)備控制系統(tǒng)中，使其能夠追蹤并應(yīng)用于各個機(jī)器。在監(jiān)測系統(tǒng)的運行中，能夠?qū)崟r地將儀器的工作狀態(tài)反饋給設(shè)備的控制系統(tǒng)，使得電子工程的設(shè)備控制系統(tǒng)能夠及時地調(diào)整設(shè)備的參數(shù)。這些功能的實現(xiàn)也要求有一個有效的監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)的主要作用是對現(xiàn)場的實際狀況進(jìn)行全面的分析和監(jiān)測[4]。該系統(tǒng)主要包括四部分：①采集裝置在危險區(qū)內(nèi)的溫度、濕度、氣壓等運行參數(shù)；②將數(shù)據(jù)實時傳送至數(shù)據(jù)庫，與監(jiān)測終端通訊模塊進(jìn)行同步；③通過視頻監(jiān)測，可以實時地顯示圖像信息；④采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、評價，并利用智能分析模塊，對設(shè)備的性能進(jìn)行改進(jìn)，為企業(yè)的決策提供依據(jù)。

3.2工程建設(shè)與管理制度

要按照工程建設(shè)的需要，制定科學(xué)的工程建設(shè)管理制度，明確工程的進(jìn)度、設(shè)備的管理，以及成立應(yīng)急預(yù)案隊伍，強(qiáng)化應(yīng)急預(yù)案。通過小組工作的安全意識，保證在意外事件發(fā)生時，能使應(yīng)急方案小組的工作效率最大化，使事故所帶來的損失降到最低。在工程建設(shè)中，最關(guān)鍵的是機(jī)械設(shè)備。機(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生故障，會對安全造成很大的影響。因此，在工程建設(shè)中，必須合理應(yīng)用電力工程的自動化技術(shù)，以提高整個機(jī)械設(shè)備的綜合效能。在工程建設(shè)的管理與發(fā)展方面，能夠更加綜合地評價工程的發(fā)展；更加系統(tǒng)化的評價，使工程的經(jīng)濟(jì)與安全得以提高，并有助于發(fā)展與穩(wěn)定。項目管理體系的建立主要是在不同時期進(jìn)行的；在成本、數(shù)量、質(zhì)量和風(fēng)險水平上，對已存在的項目進(jìn)行一個完整的終端到終端的評價，并且利用關(guān)鍵的分析技術(shù)對項目進(jìn)行高效的管理[5]。在該功能的基礎(chǔ)上，對工程的全過程進(jìn)行深入的分析與控制，對工程的執(zhí)行情況進(jìn)行全面的預(yù)測，并對其進(jìn)行了實時、持續(xù)的監(jiān)測，從而提高工程的工作效率。

3.3人力資源管理制度

在機(jī)械設(shè)備的電氣工程中，運用自動化技術(shù)，需要一批高質(zhì)量的管理隊伍，加強(qiáng)相關(guān)人員的技術(shù)能力，排除應(yīng)用中的不足，保證系統(tǒng)的高效運轉(zhuǎn)。制訂合理的工作方案及改善措施，以保證無人疏忽。另外，要充分發(fā)揮機(jī)電一體化技術(shù)的裝備控制，除了要對有關(guān)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測之外，還要對有關(guān)人員進(jìn)行監(jiān)督，保證其嚴(yán)格執(zhí)行。電子工程裝備控制系統(tǒng)的應(yīng)用，對企業(yè)職工進(jìn)行有效的培訓(xùn)，提升職工的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)公司的綜合實力。公司的訓(xùn)練管理面向全體職工，其目的是為每位員工制訂有針對性的發(fā)展方案。同時，本系統(tǒng)還配備了招聘、選拔、培訓(xùn)等模塊。通過將兩者有機(jī)結(jié)合起來，形成一套行之有效的人才培養(yǎng)方案，從而為公司的人才培養(yǎng)和提升打下堅實的基礎(chǔ)[6]。

4機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

4.1基本評價模式

機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)風(fēng)險評價的執(zhí)行，要求對其進(jìn)行合理的邏輯控制管理層次的系統(tǒng)分析，從而實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的總體優(yōu)化與發(fā)展，從而對自動化設(shè)備的研究與設(shè)計作出反應(yīng)?？茖W(xué)的基本評價模式能夠?qū)﹃P(guān)鍵點進(jìn)行有效的分析，在自動化裝備的使用中起到積極的作用，從而使機(jī)械設(shè)的使用水平得到進(jìn)一步的提升。

4.2設(shè)備的危險性評價

機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)風(fēng)險評價的目標(biāo)是通過對機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行全面的風(fēng)險分析，使其在風(fēng)險評價中得到最優(yōu)的信息，提高其應(yīng)用的整體性能，從而為機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用提供最優(yōu)的基礎(chǔ)。所以，對機(jī)械自動化設(shè)備的運行風(fēng)險進(jìn)行細(xì)致的分析，得出正確的結(jié)論，對其進(jìn)行系統(tǒng)的性能分析，并對其進(jìn)行安全分析，從而有針對性地改進(jìn)。對企業(yè)的風(fēng)險評價，從三個層面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究：①企業(yè)的危害程度；②從風(fēng)險規(guī)避的角度；③對機(jī)械設(shè)備的失效風(fēng)險進(jìn)行識別。在對機(jī)器設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)行風(fēng)險評估時，應(yīng)該實施全流程，便于更好地管理機(jī)器。

4.3作業(yè)危險評價

對自動化機(jī)械設(shè)備的各類運行風(fēng)險進(jìn)行科學(xué)評價。同時，在評價過程中，機(jī)械設(shè)備的電氣工程自動化技術(shù)自身存在的諸多弊端也會越來越明顯。對于設(shè)備的磨損，僅靠預(yù)防性檢查是很困難的。所以，維修人員要經(jīng)常對儀器進(jìn)行檢查。對部分磨損較大的部件進(jìn)行更換，以防止產(chǎn)品品質(zhì)降低，造成機(jī)器自動裝置經(jīng)常出現(xiàn)故障。雖然大部分作業(yè)都是在進(jìn)行作業(yè)風(fēng)險評價期間進(jìn)行的，但評價作業(yè)循環(huán)并不能全面地適用于機(jī)械裝置的各個環(huán)節(jié)，從而造成不能對可能的危險進(jìn)行及時的控制。針對這些問題，技術(shù)人員可以采取有針對性的控制措施，通過確定每個裝置的特性來確定風(fēng)險評價周期，并對其進(jìn)行監(jiān)測。在大多數(shù)的管理流程中，都會發(fā)現(xiàn)一些不能及時解決的問題，導(dǎo)致系統(tǒng)的運行效率下降。在機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)中，應(yīng)對其風(fēng)險因子進(jìn)行風(fēng)險評價，從而有效地減少設(shè)備的操作風(fēng)險，為機(jī)器設(shè)備的安全運行創(chuàng)造有利的環(huán)境[7]。

5機(jī)電自動化技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

5.1在CNC上的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，很多零件都要采用CNC加工，尤其是小型零件的CNC加工技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。數(shù)控技術(shù)是把傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的數(shù)字化改造成現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也日趨成熟，尤其是在數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用上，可以實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化、精確度的提高，從而保證了數(shù)控加工的效率和自動化，同時也能增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，機(jī)電自動化技術(shù)還能對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行有效的檢測與修理，提高其在使用中的安全性和準(zhǔn)確性。比如，為了降低零件的加工誤差，可以采用數(shù)控機(jī)床來實現(xiàn)對整個零件的自動控制。如果有錯誤，就把它記錄下來，以便進(jìn)行分析。在對故障原因進(jìn)行分析后，及時修正，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至控制終端，避免出現(xiàn)同樣的錯誤。這種方法在對誤差資料進(jìn)行分析后，再利用誤差補(bǔ)償技術(shù)，既能及時作出正確的判斷，又能正確選取誤差補(bǔ)償技術(shù)，從而達(dá)到改善零件加工精度的目的[8]。

5.2用于交通工具的使用

隨著社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通運輸也得到了快速的發(fā)展。尤其是近幾年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電子商務(wù)的迅猛發(fā)展，我國的交通運輸、物資運輸都出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。但是，隨著高速的發(fā)展，我國的運輸業(yè)在發(fā)展和升級的過程中，也遇到了發(fā)展的瓶頸，運輸?shù)臄?shù)量、質(zhì)量、安全都是目前運輸行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而隨著各種交通工具的使用，壓力也是與日俱增。目前，在交通運輸機(jī)械中，電子工程自動化已逐漸被廣泛采用，通過與計算機(jī)、信息技術(shù)等技術(shù)的綜合運用，使交通機(jī)械裝備的自動化程度達(dá)到了一個新的水平，既提高了原有的運輸設(shè)備的運力和運量，又實現(xiàn)了對各種運輸設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制，有些領(lǐng)域已基本實現(xiàn)了自動化。交通運輸機(jī)械的自動化是一個綜合的過程，它包括多種技術(shù)、資源的集成，從而達(dá)到對生產(chǎn)過程的監(jiān)控和控制的智能化、自動化，從而使電力系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的作用更加突出。目前，電力系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地運用到了交通運輸領(lǐng)域，將計算機(jī)、信息技術(shù)和自動化技術(shù)結(jié)合起來，既能提高交通運輸?shù)膶嶋H效率，又能全面、高效地監(jiān)測交通運輸?shù)娜^程，使運輸設(shè)備在某種程度上能夠達(dá)到自動化的目的。將機(jī)電一體化技術(shù)運用于交通設(shè)備，將多種技術(shù)、資源有機(jī)地結(jié)合起來，能夠使生產(chǎn)過程達(dá)到最優(yōu)，達(dá)到自動化、智能化、提升全社會交通效率的目的[9]。

5.3在電力調(diào)度中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線。一旦電網(wǎng)發(fā)生故障，就會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)衰退。這就給電網(wǎng)的運行和調(diào)度帶來了新的挑戰(zhàn)。在電力系統(tǒng)的調(diào)度和運行中，應(yīng)該采用先進(jìn)的電氣工程自動化技術(shù)，以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。只有這樣，才能確保工業(yè)的發(fā)展。電力體制改革應(yīng)該把各區(qū)域的電網(wǎng)統(tǒng)一起來，使之能更好地進(jìn)行調(diào)度和運行。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展和不斷完善，各電網(wǎng)的協(xié)同工作也日益復(fù)雜化。尤其是在電力市場發(fā)展的大背景下，不采用機(jī)電工程自動化技術(shù)來進(jìn)行電力生產(chǎn)調(diào)度，將難以適應(yīng)供電的需要。機(jī)械設(shè)備電氣工程自動化技術(shù)是利用電力裝置或系統(tǒng)改造來實現(xiàn)對電能的控制，使電網(wǎng)中的電能能夠高效地傳輸?shù)缴a(chǎn)和居住場所。電力在電網(wǎng)運行中起著至關(guān)重要的作用。在電網(wǎng)調(diào)度中，必須采用機(jī)電工程自動化技術(shù)，以確保電網(wǎng)的安全、高效運轉(zhuǎn)。電力計劃操作是指在電網(wǎng)傳輸過程中，進(jìn)行實時的狀態(tài)監(jiān)測，以保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，有效地分析各種意外事件，以及解決與安全有關(guān)的問題[10]。電網(wǎng)的質(zhì)量與效益，直接影響著電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)，也影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在科技進(jìn)步的今天，各種機(jī)電設(shè)備的電氣自動化技術(shù)已被發(fā)明并被創(chuàng)造出來。采用先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)，能有效地提高電力系統(tǒng)的運行效率，同時也能對電網(wǎng)運行過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測、分析和處理。通過對電網(wǎng)的故障進(jìn)行快速的診斷和故障的處理，可以實現(xiàn)對整個