電氣工程中電氣自動化融合技術的應用探討

新鄉廣播電視大學 馬曉燕

電氣工程在科技發展中具有特殊地位，是技術發展的領航性產業。電氣自動化即在電氣生產發展中融合自動化技術手段，以科技釋放人力，提高生產效率。本文分析了應用電氣自動化融合技術的重要作用，分析常見相關技術，并對具體技術應用進行闡述。

電氣自動化技術是對傳統電氣技術的革新，以自動化技術為依托可實現電氣自動化管理。電氣自動化在全行業發展中得到廣泛應用，推動經濟發展。電氣自動化技術并非單一的技術類型，而是涵蓋多個技術分支，在其發展和應用中，計算機網絡、電子技術以及虛擬仿真技術都是重要的參與部分。電氣自動化是系統化的先進技術應用，其直接應用預期是提升系統性能，提高生產效率。

1 技術應用必要性

現有電氣自動化技術系統基本成熟，融合多元化技術，應用領域廣泛。在交通運輸、建筑工程、電力生產等諸多領域，該技術均發揮重要作用。聯合應用相關技術完善電氣自動化系統，可提升無人化設備運行質量，增強系統數據分析和故障排查、生產效率改善等性能。進行該類技術應用，可促進生產信息的及時采集和全面分析，提高系統信息處理能力，為未來系統優化提供更可靠的一線數據，實現系統循環優化。應用此種技術還可促進系統智能監控和預見性管理，提升系統反應速度，促進精準預警和報警。通過數據采集進行模擬數據分析，結合BIM系統等先進科技手段，可實現虛擬仿真設備運行測試，針對性完善系統，預處理系統故障，保證自動化系統平穩運行，降低運行風險。通過技術融合應用也可對系統操作過程進行科學簡化，提升操作可行性，顯著改善自動控制效率。通過系統模擬運行也可進行故障錄波，捕捉波形順序，促進自動識別系統精準識別故障波形。

2 常見電氣自動化融合技術和應用

2.1 PLC技術

PLC技術是自動化控制系統中常用技術，應用此種技術，可根據實際控制需要編寫邏輯控制程序，實現自動化邏輯控制。應用PLC技術可進行順序控制、閉環控制以及開關量控制。采用PLC順序控制，可解決自動化控制過程中系統耗能較高問題。常規情況下，自動化控制需要長期高能耗，能耗問題導致電氣設備運行狀態難以維持穩定，在工廠生產時設備性能異常和生產中斷的情況較易發生。PLC技術可降低系統耗能，促進綠色生產，同時緩解電氣設備生產過程中運行負荷，促進設備常規運行。采用PLC順序控制還可優化繼電器性能，增強控制效率，優化電氣系統運行狀態。

應用PLC技術進行閉環控制時，構建更加完善的反饋控制系統，通過信號輸出和反饋，形成系統閉合回路。在系統應用中，通過PLC系統的邏輯監控，及時發現設備故障，排除故障隱患，設備運行中系統自動啟動補償方案，縮短設備故障時間，保證長期生產運行，減少停產損失。該控制系統應用PLC技術時通常從電液操作、電子控制以及轉速測量等方面進行單元控制，每個單元具有不同的職能，協同作用于電氣設備，科學控制設備，使設備運行維持合理狀態。

2.2 集成化技術

在電氣自動化發展前景中，集成化技術是重要項目之一，該技術模擬人工管理模式，是具有廣闊發展空間的優質生產技術。在應用該技術時，必須綜合生產全周期中的多維度因素，全方位分析管理要素，集成多元化因素，整合管理活動，使上述要素成為可以通過技術手段集中控制的管理系統。在此過程中，信息技術應用遵循工業理論，基于理論基礎開展自動化管理活動。集成技術模式的電氣自動化與企業生產經營具有相似之處，通過技術化融合管理經營過程和生產過程，大幅度提高企業生產效率。在應用周期中，必須保證設備性能優越，應用技術先進。應用該技術時，技術人員應深入調研，全面搜集信息，加強數據分析應用，積極開展后期設備優化。在集成技術融合電氣自動化過程中，數據支持直接影響系統運行質量。

2.3 自動檢測技術

在電氣自動化應用中，自動檢測是實現設備運行動態監控的基礎。電氣機床和相關電氣硬件通常需要融合自動檢測，完善設備自動化管理。通過自動檢測，可節省人力巡檢和計算工作，節約人力資源。自動檢測利用科學算法和數據分析等技術，無需人工核準設備運行參數，對人力物力消耗較低。該技術應用后實現無人監管運行，全面執行機械作業模式，電氣制造效率顯著提升，可操作性較強。該技術應用時，應先調節系統信號，保證系統運行正常，通過電氣設備應用促進信號穩定，科學調整電氣參數。信號控制完成后，分析處理數據，通過掃描產品零部件收集產品信息，進行數據參數處理，計算孔位、數值等。采集信息后，數據抵達傳感器，傳感器深層處理數據，輸出自動檢測報告，通過多重檢驗，形成最終檢測結果。

2.4 設備啟?？刂?/h3>

在自動化啟?？刂浦?，是應用自動化管理系統，采用編程存儲器進行設備管理，而非使用傳統繼電器。編程存儲器等自動控制設備可顯著提升控制效率。在電氣系統運行中，環境因素是影響設備啟停系統的常見因素，環境溫濕度變化和相關因素變化導致開關量受到影響，極易影響運行效率。而融合自動控制通信技術的繼電器有效消除環境因素影響，提高設備穩定性。通過此種自動化控制，顯著提升了系統運行精準度，對開關量控制系統進行簡化。在實際應用該控制設備進行電動機設備操作時，在控制系統兩端設置開關量，按鈕狀態分為接通或斷開兩種形式，利用按鈕自動化控制啟停動作。當按鈕為接通狀態時，系統中光耦合器內光點三極管對應輸入點I0.0，在接通時處于導通狀態，改變輸入寄存器后，輸入點I0.0也轉變為1，該輸入點顯示開關量信號數據。接通按鈕時，根據自動化控制系統的邏輯關系，I0.0賦值為1，而當進入關閉狀態時，該邏輯關系致使I0.0賦值為0，從而實現二級控制。自動化開關控制中，要求繼電器Q0.0=1時系統可通電，同時繼電器與接觸器處于關閉狀態。通過設備運行系統通電控制可控制開關量，進而實現自動化運行管理。常規系統中，電磁接觸器是系統控制的主要部件，該部件雖然具有良好的運行效率，但缺少完善的觸電防御機制，使用時具有較高風險，系統較易發生故障。不僅如此，電磁繼電器所用接線較復雜，安裝難度較高，在系統運行中一旦需要檢修也會造成較大工作量，增加維修成本。完善自動化技術后，融合PLC等技術，通過虛擬繼電器實現傳統繼電器應有功能，與此同時反應速度更快，可精準反饋返回量信息，實效性更強。通過PLC啟?？刂?，采用啟停模式輸出點作為開關觸點，提高設備運行啟停自動化控制水平。系統運行中可啟?？刂贫鄺l線路。

2.5 步進控制

自動化控制設備時，系統經常同時開展若干控制操作，上述動作彼此獨立，但最終實現整體控制效果。在此過程中，必須按照次序執行相關動作，此種自動化控制系統通常被稱為步進控制系統，即順序控制系統。該系統運行中，必須分析系統運行整體變化，階段性分解運行過程，設置預期運行順序，并限定運行時間，從而保證內部環境、輸入條件不同時動作精準執行。步進控制過程中，必須以順序功能流程為基礎，設置每一步動作，為動作步驟規定推進前提，達到條件要求后執行上步動作和下步動作銜接。自動化控制中經常使用步進控制，應用此種自動化控制技術檢修時難度較小，可隨時觀察系統運行狀態。通過步進控制，顯著釋放人力，生產過程中耗損明顯降低。例如，在火力發電自動化控制中，利用步進控制，可精準控制設備運行順序，通過輸入量控制，促進高質量燃燒能源材料，減少廢棄物排放造成的環境污染，同時也實現綠色生產節能降耗要求。通過自動化控制可降低人員值守需求，減少人力投入，有效釋放人力。此外，自動化控制系統是以程序運行為依據，減少人為因素影響，有效提高精度，顯著降低因為人員疲累或技術水平不足造成的設備運行管理錯誤，以標準化技術管理取代人工管理，可靠性更強。

結論：綜上所述，電氣自動化發展促進電氣工程高質量發展，提高產業生產安全性，對電氣工程企業發展具有積極意義。自動化技術應用可提升工業發展水平，促進行業生產增效。在自動化技術發展應用中，應持續進行技術創新，加強開放化技術應用和系統化技術發展，落實和完善自動化管理。