主頁 > 新聞動態 > 電氣（qì）自動化在（zài）工業機械控（kòng）製中的應用（yòng）探討 2021-10-19

電（diàn）氣自動化在工業機械控製中的應用探討

工業機械作為（wéi）一（yī）種高精密設備，廣（guǎng）泛地應用在現代工業生產中，其發展水平對於整個（gè）行業的發展具有積極的促進作用（yòng）。從現階段的應用情況來看，雖然我國工業機械設備已經取得較大發展，但是（shì）同一些發達國家相比，我國的工業技術水平仍（réng）然比（bǐ）較（jiào）落後。另一方麵，該行業從業工作（zuò）人（rén）員專業水（shuǐ）平參差不齊，在技術應用過程中，存在著一定（dìng）差異。因（yīn）此，本文（wén）從電氣自動化基本原理出發，闡述了該技術的應用優（yōu）勢以及應用前景，希望（wàng）能夠促進相關企業的長遠發展。
一、工業電氣自動化及電工技能考核實訓平台,工業電氣自動（dòng）化及電工技（jì）能考核實訓裝置（zhì）,工業電氣自動化及電（diàn）工技能考核（hé）實（shí）訓（xùn）設備的基本原理
技術創新性對於電氣控製領域的（de）發展具有（yǒu）深刻的影響，可以從根本（běn）上去改變設備的控（kòng）製模式。從（cóng）當前的應用情況來（lái）看，將（jiāng）計算（suàn）機軟件技術和信息技術巧妙地結合在一起，能（néng）使兩者的應用功能變得（dé）更加（jiā）強大，同時也提升了運行的安全性與穩定性。在今後的工業機（jī）械控製係統中，可以將信息（xī）、管理（lǐ）和製造技術相結合（hé），使連續化的工業生產工作能更快、更好地（dì）完成。
自動化技術的（de）發展同製造工藝、電氣理論密不（bú）可分。從（cóng）過去的製（zhì）作技術來看，繼（jì）電器在（zài）機械生（shēng）產中具有非常重要的作用，它具有操作簡單、成本低廉的優點，但無法實現自動化與信息化相結合的操作也使（shǐ）其應用存在著一定的局限性。隨著自動化技術的（de）出現，可以將一些機（jī）械設備相互結（jié）合，使機械設備具備極（jí）強的抗幹擾能（néng）力，也能實現一些（xiē）自我診斷與修複的功（gōng）能。
二、工業電氣自動化及（jí）電工技能考核（hé）實訓平台,工業電氣自動化及電工技（jì）能考核（hé）實訓裝置,工業電氣自動化（huà）及電工（gōng）技能考核實訓設備在（zài）工（gōng）業機械控製中的應用優勢
1.適用性強（qiáng）
在（zài）現代化工業中，生產經營一般都構建（jiàn）在電氣係統之上，通過電氣控製係統實（shí）現對設備的穩定運（yùn）行，基於此這項（xiàng）技術的應用範圍在不（bú）斷擴大。電氣係統最開始應用在（zài）家庭供電中，後來逐（zhú）漸（jiàn）地延伸到（dào）能源企業、鋼鐵企業等重工業中。自動化技術具（jù）備模塊化與標準化的優（yōu）勢，還（hái）可以（yǐ）配備齊全的（de）硬件以供選擇，用戶可以根據實際情（qíng）況進行（háng）相應選擇和製（zhì）造，然後組成不同種（zhǒng）類、不同規模的（de）係統。以PLC為例，利用（yòng）數字運算和計算機技術具備的極強帶負（fù）荷功能優勢，可以直接驅動（dòng）接觸器實現控製（zhì）功能。PLC還可以代替一些軟件，減少控（kòng）製櫃中的安裝時（shí）間，在完成係統的安全檢測（cè）與接線排查後（hòu），如果在現場統調中發現問題，可以（yǐ）及時（shí）進行調（diào）整解決（jué）。
2.性價比高
在過去的繼電器控（kòng）製係統中，會使用多（duō）種（zhǒng）中間、時間繼電器，當（dāng）出現接觸不良的情況時（shí），極其容易（yì）出現故障。在這種情況下，利用PLC便可以替代傳統的繼（jì）電器，輸入相應（yīng）的參數後，便可以降低故障發生幾率。同時，在一台小型的PLC中包含許多編程軟件，技術人員可以（yǐ）充分利用這些軟件，做好機械設備的控製工作。操作人員在工作室中（zhōng）便可以對PLC進行調（diào）整，既節省時間，也提高了工作（zuò）效率。
三、工業電氣自動化（huà）及電工技能考核實訓平台,工業電氣（qì）自動化及（jí）電（diàn）工技能考核實訓裝（zhuāng）置,工業電氣自（zì）動化（huà）及電工（gōng）技能考核實訓設備在（zài）工業（yè）機械控製中的具體應用
1.智能化應用（yòng）
隨著社會經（jīng）濟的快速發展，科學（xué）技術也產生相（xiàng）應的提升轉變，這種情況下（xià），大眾（zhòng）對於機（jī）械產品也提出更加嚴格的要求，對機械產品進行智能化改造，成為時代發展（zhǎn）一種必然趨勢。在不斷探索的過程中，智能化科技（jì）已經成為二十一世紀（jì）的一（yī）項重點技（jì）術，尤其是在工業發展中（zhōng），要充分借助智能技術的優勢，以提高機械設備的自動化運行水平。在改革過程中，將傳統機械製作同（tóng）智能（néng）化有效地（dì）銜接（jiē）起來，替代人工負責的（de）部分，讓係統借助自身的智能功能對（duì）製造係統的運行情況進（jìn）行相應監測，對一些錯誤問題，或（huò）是非正常運轉（zhuǎn）狀態進行分析，根據記載的問題采取相應的預防性措施。
例（lì）如，在對紅木工藝（yì）產品進行（háng）重新設計與改（gǎi）造的同時，就可以充分（fèn）借助一些計（jì）算機輔助設（shè）計技術開發出多款產品，以此來（lái）實現產品設計的自動建模，推動紅木加工行業的智能化發展。傳統的紅木製作一般（bān）都是采用人工化的手（shǒu）工製造，該行業發展到當下，應該在生產上采用一些（xiē）智能化加工設備，將綜合（hé）機械概念作（zuò）為核心點，提出以紅木機械機器（qì）人為中心、以快速加工和並行工程（chéng）為輔助的智能化工藝操作（zuò），並對整個紅木材料進行係統性改進，真正地將（jiāng）木工機械推向到一個全新的時代。
2.集成化應用
集成（chéng）化在實際應（yīng）用中可以看作一種具體的（de）生（shēng）產方（fāng）式，其要求具備（bèi）一定的應用技能，電氣自動（dòng）化在（zài）工業機械生產中也具備一定的（de）集成作（zuò）用，一（yī）般是針對多種生產內容所決定的，這樣便可將整個生產工作結合（hé）在一起。同時，可以利用計算機技術對一些（xiē）具體的局域功能進行相應調（diào）整，然後將其細化到每個具體的係統（tǒng）中。集成（chéng）化係統的應用，不僅可以確保整個產業分工更加合理化，還能更快地完成相應的機械製作流程，確保產品具有更高（gāo）的質量。
例如，在包裝機械的（de）控製中，經常會應（yīng）用到一些集成技術，由於該行業所涉（shè）及的物品範（fàn）圍廣、種類（lèi）多，需要和不同廠商的PLC接口對接，所以在使用過程中難免會遇到兼容匹配等問題。企業所要考（kǎo）慮的則是如（rú）何通過自動化（huà）控（kòng）製技術，將通信與信息等結合在一起。在（zài）這種（zhǒng）情況下，工業設備就會（huì）選擇係統集成技術，將各個分離的設備緊密聯合，這樣便可以有效（xiào）地解決係統之間連接複雜的問題。工業機（jī）械中的自動（dòng）化集成技術在未來將會有非常廣闊的發展空間，集成化係統會更好地輔助工業自動化的（de）發展，促進製作行業、包裝行業的（de）縱向發展。在提高設備運行效率和安（ān）全（quán）性能的同時，使企業發展目標更（gèng）為（wéi）長遠。
3.虛擬化應用
虛擬技術一般以仿真和係統建模（mó）為基礎，通過多學（xué）科來構建一個綜合性較強的係統技術，其中包含現代製造工業、人工（gōng）智能（néng）和多媒體技術（shù）等。根據其中的仿真技術（shù），結合相關的信息，對機械製造進行仿真模擬（nǐ），這樣便可以解決一些實（shí）際生產中可能遇到的問題。從理論角度（dù）來看，實現PLC虛擬（nǐ）化的最大目的就是（shì）保障廠（chǎng）家和（hé）用戶的相關利益，並且通過（guò）信息係（xì）統的相關案（àn）例，滿（mǎn）足廠家解決實際問（wèn）題的（de）基本需求。此外，在PLC硬件重構中，同樣也（yě）以軟件定義為基本（běn）核心，將PLC中的邏輯運算和平麵分離，實現通用的邏輯運算。
例如在煙草機械的研（yán）發中，為了促進煙機工業（yè）的技術性創新，就應該充分利用電氣自動化技術，整合公（gōng）司技術研發資源，這樣（yàng）才能實現集團公司產品的（de）高效統一與集（jí）中管理（lǐ）。尤其是在設計文件的轉換中，為確保設計文件的可視化（huà），除了設計師以外，其（qí）他人也可以通過可視化參與到設計中，真正的實（shí）現（xiàn）多部門相互配合，提高大型配合模型的工作效（xiào）率。在這種虛擬化的管理程序中，運（yùn）行（háng）的操作係統不會損壞或（huò）者影響其（qí）他操作係統，並且在操作係統不經過任何修改的（de）情況下，也可以應用到虛擬化（huà）管理過程中。
4.無人化應用
隨著電氣自動化與人工智能在工業機械中的應用，無人化理念也開始被更多的企業所接受。從（cóng）相關調查中便可以發現，2018年全球工業機器人的銷售量高達二十四萬台，同比增長了8％。但從我國的實際應用情況（kuàng）來看，工業機器人使用量遠（yuǎn）低於全（quán）球平均（jun1）水（shuǐ）平，雖然我國自主品（pǐn）牌取得了較大（dà）發展，但是同發達國家相比，仍舊存在著一定差距（jù）。工業機器人所涉及到的範圍較廣，要將（jiāng）其進行係統化歸納，就需要做到機（jī）械和微電子的相互結合。從實際應用情況來看，機器人技術勢必會給工業發展帶來一定的促進作用。
工業物聯網提出了“中國製造2025”，這實際（jì）上也是工業（yè）4.0製造的一個突破口。物聯網（wǎng）則是通過各種信息傳感（gǎn）器設備，將監控（kòng）、連接物體所需要的各種信息相結（jié）合（hé），實現物品（pǐn）和網絡之間（jiān）的有效銜接，在thingstothings的通（tōng）信方式中，確保設備、人和係統之間的智能化連接。在離散性製（zhì）造企業（yè）中，數控（kòng）加工中心、智能（néng）機器人就可以對（duì）所有的柔性化製造單元進行自動化排除，真正達到無人值守的狀態。
四、工業電氣自動化及電工技能考核實訓平台,工業電氣（qì）自動化及電工技能考核實訓裝置,工業電氣自動化及電工技能考核實訓（xùn）設備參數要求

一）、工業電氣自動化及電（diàn）工技能（néng）考核（hé）實訓平台,工（gōng）業電氣自動化及電工技能考核實訓裝置（zhì）,工業電（diàn）氣自（zì）動化及電工技能考核實訓設備概述
該考核實訓平台（tái）主要由實訓桌、網孔板、實訓元器件組成。學生根據實訓線路進（jìn）行元器件的合理布局，安裝、接線全部（bù）由學生自行完成，接近工業現場。能完成機（jī）床線路，電機（jī）控（kòng）製線路，照明配電的模擬操作、安裝調試的綜（zōng）合實訓（xùn），訓練學生動手（shǒu）能力和實操技能。實訓項目可自行確定，根據所選的項目選擇相應的元器件。
二）、工（gōng）業電（diàn）氣自動化及電工技（jì）能考核實訓平台,工業（yè）電氣自動（dòng）化及電（diàn）工技能（néng）考（kǎo）核實訓裝置,工業電氣（qì）自動化及電工技能考核實訓設備技術（shù）指標：
1.輸入電壓：三相四線（或三（sān）相五線）～380V±10% 50Hz
2.工作環境（jìng）：溫（wēn）度-10～＋40℃ 相對濕度＜85%（25℃）海拔＜4000m
3.裝（zhuāng）置容量：＜1.5KVA
4.重   量：約100Kg
5.外形尺寸：1480×700×1300mm
6.漏電保護動作電流：≤30mA；漏電保護動（dòng）作時間：≤0.1s。
三）、工業電氣自動化及電工技能考核實訓平（píng）台,工業電氣自動化及（jí）電（diàn）工技能考核實訓（xùn）裝置,工業電氣自（zì）動化及電工技能考核實訓設備的基本配置及功能（néng）
（一）電源控製箱
主控屏為鐵質雙層亞（yà）光密紋噴塑結構，鋁質麵板。整個實訓室配備一台教（jiāo）師總控製係統，可（kě）以分（fèn）控每一個學生台。
（二）主控功能板配備資源
1、主控功能板（bǎn）
(1) 三相四線電源輸入，經漏（lòu）電保（bǎo）護器後，經（jīng）過總（zǒng）開關,由接觸器通（tōng）過起、停按鈕進行（háng）操作；
(2) 設有450V指針式交流電壓表三隻，指示（shì）電源（yuán）輸入的三（sān）相電壓；
(3) 低壓交流電壓3－24V分七檔（dàng）可調，最大輸出電流1.5A，電流表指示。
(4) 雙路穩壓電源，二路（lù）輸出電壓均為（wéi）0～30V，由電位（wèi）器連續調節，輸（shū）出最大電（diàn）流為1.5A，每路電源輸（shū）出有（yǒu）0.5級數字電流表（biǎo）、電壓表（biǎo）指示。電壓穩定度（dù）<10－2，負載穩定度<10－2，紋（wén）波（bō）電壓（yā）:<5mV。
2、恒流源：0-200mA連續可調，數字表顯示，開路保護。
3、全（quán）功能DDS函數信號源
A.高頻率分辨率：0.01Hz B.高頻率精確度：±20ppm C.低失真度（dù）：<1%D.方波占空比1%~99%精確可調   E.三角波調占（zhàn）空比後可輸出兩種鋸齒（chǐ）波F.可變直（zhí）流（liú）電平控製   G.外部（bù）頻率測量 H..預設頻率存儲（chǔ）、調入功能 I. 輸出衰減，由兩個"衰減（jiǎn）"按鍵選擇。
技術指標：
A.主輸出波形正弦波、方波、三角波、鋸齒波四種波（bō）形B.最大輸出幅度 10VppC.輸出阻抗 50Ω±10%
D.直流偏置 ±5V（空載）E.占空比範圍 1%-99%（方（fāng）波）F.輸出（chū）頻率範圍： 0.01Hz-2MHz
4、外測量功能：
頻率範圍（wéi）：1Hz-60MHz 開關（內測/外（wài）測）轉（zhuǎn）換。信號幅度：0.5Vpp-20Vpp 外計數範圍：0-4294967296
存（cún）儲（chǔ）和（hé）調入：具（jù）有10組參數存儲與調出的功能。
5、功率（lǜ）、功率因數表：由微電腦、高精度（dù）A/D轉換芯片和全數顯電路構成。通過鍵控、數顯窗口實現人（rén）機對話（huà）功能控（kòng）製模式。為了提高（gāo）測量範圍和測試精度，在硬（yìng）、軟件上均分八檔區域，自動判斷、自動換檔。功率測量精度1.0級，電壓、電流量程分別為450V、5A，測量功率因（yīn）數時還能（néng）自動判斷負載性質（感性顯示"L"，容性顯示"C"，純電阻不顯（xiǎn）示），可儲存15組數據，供（gòng）隨時查閱。
（三）實訓台
要求整體采用歐標工業鋁（lǚ）型材框架（jià），經過數控機械精加工成型（xíng），外表麵靜電氧化處理，實訓台連接件采用歐標標準連接件組（zǔ）合，完全貼合設計，外形時尚美觀，經久耐（nài）用。實訓台配元件儲存櫃，儲存櫃底部（bù）采用帶刹車的萬向輪（lún），移動和固定兩相宜。
實訓操（cāo）作麵要求：采用型材框（kuàng）架，內置實訓（xùn）模塊安裝平台，連接實訓（xùn）台與電源控製屏（píng），與實訓台形成36度斜麵，可根據實訓要求，開合（hé）及提升（shēng），采（cǎi）用升降支撐柱，精準控製開啟角度。
操作麵下（xià）方中部配置2個元（yuán）件工（gōng）具抽屜，采用（yòng）靜音三節滑軌，下部配有雙開門存（cún）儲櫃，優質鋼板製作。
網孔板掛件：2塊每塊尺寸700X620mm采用鈑金衝壓而（ér）成，噴塑（sù）烤漆，掛放實訓操作麵上。
四）、工業電氣自動化及電工技能考核實（shí）訓平台（tái）,工業電氣自（zì）動化及電工技能考核實訓裝置,工業電氣自動化及電工技能考核實訓設備需完成的實訓項目
1)與、或（huò）、非邏輯功能實訓
2)定時器功能實訓
3)計數器功能實（shí）訓
4)傳送指令功（gōng）能實訓
5)數（shù）據移位指令功能（néng）實訓
6)算術運算（suàn）指令功能實訓
7)電（diàn）機控製實（shí）訓
8) 搶（qiǎng）答器控製（zhì）
9)音樂噴泉控製
10)裝配流水線控製
11)交通信號燈控製
12）自（zì）動供水控（kòng）製
13）天塔之光控製
14)自動送料裝車/四節（jiē）傳送帶控製
15)多種液體混合裝置控製
16)自動售貨機控製
17)自控軋鋼（gāng）機控製
18)郵件分揀機（jī）控製
19)四層電梯控製
20）機械（xiè）手控製
21）自（zì）控成型（xíng）機控製
22）加工中心控製
23）PLC認知實訓
24)PLC控製狀態（tài）轉移、分支（zhī）功（gōng）能實訓
25)PLC控製數（shù）據處理指令功能實訓
26)PLC控製微分、位操作功能實訓
27)PLC控（kòng）製藝術彩燈造型的PLC
28)PLC控製三相鼠籠式異步電動機（jī）點動控製和自（zì）鎖控製
29)PLC控（kòng）製三相鼠籠（lóng）式異步電動機聯動正反轉控製（zhì）
30)PLC控製三（sān）相鼠籠式異步（bù）電動（dòng）機自動（dòng）往複控（kòng）製
31)PLC控製三相鼠（shǔ）籠式（shì）異步電動機Y/△轉換起動控製
32)PLC控製三相（xiàng）異步電動機串電阻降壓起動控製
33)PLC控製三相異步電動機能耗製（zhì）動控製
34)三相異步電動機直接（jiē）起動、停車的控製（zhì）電路連（lián）接；
35)接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控製（zhì）電路的連接（jiē）；
36)按鈕聯鎖的三相交流異步電動（dòng）機（jī）正、反轉控製電（diàn）路的連接；
37)按鈕、接觸器聯鎖的三相交流異步電動機正、反轉控製電（diàn）路的連接；
38)萬能轉換開（kāi）關控製（zhì）三相異步電動機的正反轉；
39)三相交（jiāo）流異步電動機Y-△（手動切換）啟動控製電路的連接；
40)三相交（jiāo）流異步電動機Y-△（時間繼（jì）電器切換）啟動控製電路的連接；
41)定子繞組串聯電阻啟動控製電路的連接；
42)三相交流異步電動機能耗製（zhì）動控製電路（lù）的連接（jiē）；
43)三（sān）相交流異步電動機反接製動控製電路的連接；
44)多台（3台及以下）電（diàn）動機的順（shùn）序控製電路的連接
45)電動機的（de）往返行程控製電路的連接（jiē）；
46)三相交流異步電（diàn）動機既能點動，又能連（lián）續轉動的控製電路連接；
47)兩地控製電（diàn）路的連接；
48)按鈕切換的雙（shuāng）速電動機調速控製電路的（de）連接；
49)時間繼電器（qì）切換的雙速電動機調速控（kòng）製電（diàn）路的（de）連接；
50)離心開關配合的反接製動控製電路的連接；
51)變頻（pín）器麵板功能參數設置（zhì）和（hé）操作實訓；
52)變頻器對電機（jī）點（diǎn）動控製、啟停控製；
53)電機轉速多段控製；
54)工頻、變頻切換控（kòng）製；
55)基於模擬量控製的電（diàn）機開（kāi）環調速；
56)基於麵板操作的電機開環（huán）調速；
57)變頻器的保護和報警功能實訓；
58)基於PLC的（de）變頻器開環調速；
59)觸（chù）摸屏的參數設置；
60)觸（chù）摸屏的編程；
61)觸摸屏（píng）、PLC、變頻器的綜合實訓；
五、結束語
隨著我國經濟的快速發展，生產效率實現了飛速提升，而信息技術的進步也（yě）會帶動（dòng）自動化控製係統的發展，實現通訊和計算機技術的高度融合（hé），在改善工業機械控製方麵發揮非常重要的作（zuò）用。電氣自動化實際上也是（shì）工業機械在未（wèi）來發（fā）展中（zhōng）的主要趨勢，因此（cǐ），相關從業人員應該加強對理論知識的學習，積極探索自動化技術和工業相互融合（hé）的模式，提高工業（yè）企業的經濟效益。

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