陳呈

摘 ?要：電氣自動化控制對工廠的生產(chǎn)和發(fā)展都有重要作用與意義，除了能減少生產(chǎn)成本，還能保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率，促進企業(yè)進一步生產(chǎn)，在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，獲得更好的綜合效益，包括經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;控制;工廠

1 工廠對自動化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在工廠的很多生產(chǎn)設(shè)備當中都會用到自動控制技術(shù)，比如借助計算機分布式控制系統(tǒng)為工廠的生產(chǎn)設(shè)備實施集中操作管理及分布式控制。一些企業(yè)向外引進了以計算機為核心的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)，通過對計算機網(wǎng)絡(luò)的合理應(yīng)用，對整個工廠進行信息化監(jiān)控，對監(jiān)控視頻系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)進行高度融合，以此實現(xiàn)遠場操控及管理。通過對自動化控制的合理應(yīng)用，能大量減少操作人員的數(shù)量。

在我國，工廠自動化控制和發(fā)達國家相比依然存在一定程度的差距，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1）工廠的生產(chǎn)控制策略還缺乏全面性與系統(tǒng)性。工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間往往緊密銜接，為了使訂單和原材料之間實現(xiàn)直接掛鉤，并保證產(chǎn)品質(zhì)量，不可只注重熱冷端之間主次關(guān)系，需要以冷端訂單目錄為依據(jù)，對熱端生產(chǎn)投入進行合理安排，以此減少產(chǎn)品的庫存，同時遵循有的放矢原則對生產(chǎn)計劃進行安排。就目前來看，很多工廠因?qū)ιa(chǎn)時某些參數(shù)及其控制標準未能做到準確認識，使控制標準產(chǎn)生一定偏差，對產(chǎn)品生產(chǎn)進度與質(zhì)量造成影響。

2）生產(chǎn)控制策略和算法還需要進行改進。工廠生產(chǎn)中，設(shè)備控制屬于復雜問題，尤其是在生產(chǎn)能力不斷提高的情況下，這一問題將顯得更加復雜，這就對了生產(chǎn)控制策略及算法提出了更高的要求。但從目前情況看，自動控制技術(shù)還無法滿足實際要求，仍需要進行針對性的改進。

2 工廠對電氣自動化控制技術(shù)的實際應(yīng)用

2.1 對集散控制系統(tǒng)的應(yīng)用

集散控制主要是對工廠的生產(chǎn)工藝開展集中式管理和分散式控制，由以下三部分組成：其一，集中管理;其二，分散控制;其三，通信網(wǎng)絡(luò)。工程師和操作人員為工廠的整個生產(chǎn)過程實施集中監(jiān)控及管理，各站點間采用網(wǎng)絡(luò)通信的方式進行信息交互。在大多數(shù)工廠中，以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的集散控制，屬于開放與集成相結(jié)合的系統(tǒng)，在生產(chǎn)線上作為主力存在，它主要具有以下幾點優(yōu)勢。

1）減少敷線方面的成本，使線路安裝和維護都得以簡化。

2）能同時對不同的過程變量進行傳送，支持在線故障診斷與自動檢測;將模擬型號替換成數(shù)字信號，能有效保證系統(tǒng)精度，提高儀表裝置的可靠性與自主性。

3）由于現(xiàn)場總線具有雙向性，所以可以在控制室對所有現(xiàn)場儀表設(shè)備進行標定及調(diào)整。

4）采用世界統(tǒng)一的標準，能為用戶以自身實際情況為依據(jù)選擇適宜的廠家及產(chǎn)品提供方便，無需考慮總線接口是否匹配等實際問題。

2.2 對PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC是可編程邏輯控制器的英文簡稱，利用工業(yè)PC與相應(yīng)的配套設(shè)備，可以對工廠的整條生產(chǎn)線進行邏輯化控制，具有很高的可靠性，且配置十分靈活，抗干擾能力強。伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷進步和發(fā)展，PLC將越來越趨向于網(wǎng)絡(luò)化。在PLC之間、上位機與PLC之間，聯(lián)網(wǎng)通訊將逐步向深入化與多樣化等方向邁進。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)統(tǒng)一且通用的標準，以使網(wǎng)絡(luò)達到集團化控制和遠程集散式控制等為根本目標，在不同的廠家之間建立完善的控制系統(tǒng)，這必將在工廠的生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)得到十分廣泛的應(yīng)用。

2.3 對變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

工廠生產(chǎn)過程中，主要使用交流電機，其使用各占比一直很大。在這種情況下，若能在生產(chǎn)過程中引入變頻調(diào)速技術(shù)，能在保證生產(chǎn)效率與質(zhì)量的基礎(chǔ)上減少能耗。另外，通過對閉環(huán)技術(shù)的合理應(yīng)用，還能對生產(chǎn)質(zhì)量予以嚴格控制，根據(jù)實際情況對生產(chǎn)線上的設(shè)備及配料進行適當調(diào)整。實踐表明，在生產(chǎn)中引入變頻調(diào)速技術(shù)后，能減少15%左右的用電，節(jié)能效果十分顯著。

2.4 建立標準、統(tǒng)一且安全的程序結(jié)構(gòu)

為提高系統(tǒng)應(yīng)用功能，需要對開發(fā)系統(tǒng)實施分離，以此在技術(shù)上進行創(chuàng)新，確保工廠的信息管理、監(jiān)管等實現(xiàn)一體化。此外，采用統(tǒng)一化電氣自動化控制系統(tǒng)能減少生產(chǎn)成本，加快生產(chǎn)效率。基于此，所有工廠都應(yīng)建立統(tǒng)一化程序。在實際工作中，還應(yīng)建立完善的安全技術(shù)，這是系統(tǒng)重要組成部分之一，主要包括機器設(shè)備、系統(tǒng)操控及管理人員等方面的內(nèi)容。比如，系統(tǒng)如果產(chǎn)生失控的問題，工廠無需花費過大費用來處理。

3 工業(yè)4.0對工廠電氣自動化控制的重要意義

對于工業(yè)4.0，它最初由德國提出，主要是指借助CPS系統(tǒng)使生產(chǎn)過程中的所有環(huán)節(jié)都實現(xiàn)數(shù)據(jù)化與智慧化，進而使產(chǎn)品的供應(yīng)達到及快速有效。要想從根本上實現(xiàn)工業(yè)4.0，必須配備好相應(yīng)的硬件設(shè)施，當前我國快速興起和發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能有效填補在網(wǎng)絡(luò)配套上存在的空白，使硬件配置達到現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)需求。與此同時，這樣還能為工廠實現(xiàn)工業(yè)4.0目標提供可靠支持，確保電氣自動化控制技術(shù)能在工廠生產(chǎn)中得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。

對工廠的電氣自動化控制發(fā)展而言，工業(yè)4.0有顯著指導意義，它的三大主題之一，即智能工廠，可以使整個生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)智能化和網(wǎng)絡(luò)化，使當前的單一化生產(chǎn)真正變成由訂單決定實際生產(chǎn)。將訂單作為導向，以客戶訂單為依據(jù)對工廠生產(chǎn)資源進行配置，結(jié)合訂單需要的產(chǎn)品，從生產(chǎn)原料環(huán)節(jié)入手，設(shè)置成這份訂單獨特標簽，不同的專用原材料對應(yīng)相應(yīng)的產(chǎn)品，在生產(chǎn)源頭上進行控制;另外，將產(chǎn)品實際生產(chǎn)配置精準把控于生產(chǎn)進度控制，也就是在生產(chǎn)計劃當中對生產(chǎn)時間及完全時間進行精確排列，最終實現(xiàn)對生產(chǎn)及能源成本的有效控制。在實現(xiàn)了智能工廠以后，企業(yè)要在不斷升級改進生產(chǎn)工藝與生產(chǎn)設(shè)備的基礎(chǔ)上，以產(chǎn)品線為依據(jù)對設(shè)備進行配置，以此提高所有生產(chǎn)設(shè)備的高效性與合理性。

4 結(jié)語

伴隨時代的不斷發(fā)展與行業(yè)需求不斷改變，在工廠中進行自動化與智能化改造是一種大勢所趨，比如通過對集散控制、PLC與變頻調(diào)速等電氣自動化技術(shù)的合理應(yīng)用，除了能減少工廠的生產(chǎn)成本，使工廠生產(chǎn)達到環(huán)保節(jié)能目標，并且還能促進企業(yè)自身發(fā)展，充分發(fā)揮在市場中具有的競爭優(yōu)勢，確保企業(yè)保持在可持續(xù)性發(fā)展狀態(tài)。另外，伴隨工業(yè)4.0在不同行業(yè)中的應(yīng)用，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，各行業(yè)都將迎來重要工業(yè)變革。在這種情況下，工廠必須緊緊跟隨電氣自動化技術(shù)發(fā)展，使企業(yè)在將來的市場競爭當中充分保持一定競爭力，從而實現(xiàn)長遠發(fā)展。

參考文獻

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