工业电气自动化及其在生产中的实践研究.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 05 日 作者简介:梁光群(1986),男,广西玉林人,研究方向为工业电气。-107-工业电气自动化及其在生产中的实践研究 梁光群 十一冶建设集团有限责任公司,广西 柳州 545005 摘要:摘要:随着科技多元化的市场的持续发展,国家对生产进行了技术革新,逐渐地在各个行业的生产中运用了电气自动化技术,强化了对工业自动化装置的监测,增强了自动化生产的有效性,改善了生产的品质,降低了生产中存在的问题。工业电气自动化是一项重要的制造技术,在现代化生产中占据着主导作用。通过阐述工业电气自动化的基本概念,分析工业电气自动化系统和技术的应用优
2、势,分析工业电气自动化在生产中的具体实践,为制造业提供了更高效、可靠且灵活的生产环境。关键词:关键词:工业电气;自动化;生产 中图分类号:中图分类号:TM92 0 引言 在经济全球化、科技快速发展的今天,工业电气自动化已成为制造行业的核心动力。随着自动化技术的不断革新与应用,企业在提高生产效率,降低成本,提高产品质量方面取得了巨大的进步。在当今世界制造业竞争日趋激烈的今天,企业除了要满足市场的要求外,还要在快速变化的市场中进行创新1。在这种情况下,对工业用电自动控制的研究就显得尤为重要。通过对工业电气自动化的系统性研究,能够全面了解工业电气自动化的现状、挑战和前景,为制造业提供实际可行的解决方
3、案,以引领企业迈向更高效、智能化的未来。这一研究不仅对学术界有着重要的理论意义,更在实践中对企业的发展具有积极的指导意义。1 工业电气自动化的基本概念 1.1 自动化定义与核心原则 工业电气自动化是现代制造的一个重要环节,它包含了自动化的概念和核心原理。自动化并不只是机械的简单替换,它是一种系统的方法,它通过科技手段和智能控制,尽可能地减少人为的介入,从而达到高效、精准、可控的生产。自动化是指将自动化系统应用于生产、加工等环节,以达到对设备及工艺的自动化管理。该设计的主要内容是:柔性,是指系统可以根据不同的生产要求进行调整程序设计,以适应具体的任务;同时,也保证了系统可以根据实际情况进行相应的
4、调节,从而使其达到最佳的状态。在工业电器自动化研究中,自动化概念及其核心原理是其基础理论。通过实现自动化,公司可以提高生产率,降低人为失误,使生产更加灵活和可持续。这不但是为了适应迅速变化的市场,也是制造企业走向智能化和数字化的基石2。因此,深刻认识其内涵与核心原理,是促进其实用化的关键。1.2 自动化技术的分类与发展趋势 在自动化过程的工业应用中,有四种主要的自动化类型:固定自动化、可编程自动化、柔性自动化和集成自动化。固定自动化,亦称硬式自动化,是一种生产工艺,目的是使某一特定工作实现自动化。固定式自动化解决方案一般都比较简单,而且都是为了某种用途,比如装配具体的部件或者材料的处理。这种固
5、定的自动控制系统是高效的,特别适用于批量生产中的固定重复生产工序。可编程自动化通常用于成批制造,一个装置被编程来执行一个特殊的工作,然后在一个单一批次制作中重复这一工作。它可以被重新编写,以便满足新一批需要的变化。可编程自动控制的实例包括接受电脑程序指令的数控机床,可编程的工业机器人(可对其运动和行为进行编程),和轧机(可对其进行编程以获得各种厚度的金属)。柔性自动,也叫“软自动化”,是一种通过电脑编程,使生产装备可以按照输入的编码来完成不同的工作。不像可编程序自动化程序,它可以为不同的产品编写程序,但是它需要很长的停工期,而一个柔性的自动程序可以迅速地,并且经常是自动调节。在大中国科技期刊数
6、据库 工业 A-108-部分案例中,柔性自动化仅要求对软件进行修改(也就是通过一台远程电脑),而无需改变硬件,这样就可以缩短机器的停工期,方便产品的更换。集成自动化就是在没有人为介入的情况下,将生产流程端到端的自动化。在综合自动化作业流程中,电脑软体系统对各生产装置进行控制与连结。当工程师或技师设定好设定与参数后,该综合自动化系统便会自行完成指令,并借助于人工智能与机器学习等科技,在有不相符的地方及时作出反应。智能化是当前自动化技术的主要发展方向,通过引入人工智能、机器学习等技术,使系统具备学习和优化的能力,更好地适应变化多端的生产环境3。2 工业电气自动化系统和技术的应用优势 2.1 PLC
7、(可编程逻辑控制器)在生产线上的应用 可编程控制器的使用给企业带来了很大的柔性和可编程性。使用简易程序,可根据具体的产品要求,对 PLC 进行组态。该程序设计方便,不需要对设备进行复杂的机构改装,就可以方便地对生产工艺进行调整,减少维修费用,减少设备更新的难度。PLC 工作稳定可靠,适合长期在工业现场工作4。PLC 具有较强的软硬件鲁棒性,可适应各种复杂工况,如温度波动、振动、电磁干扰等。因此,可编程控制器是一种非常理想的设备,可以保证生产线的连续、平稳运行,从而保证生产的可靠。可编程控制器在流水线上的实时性很好。PLC 能对传感器的反馈做出迅速的反应,并对其做出适时的判断,保证了生产线的正常
8、运转。这一实时性对生产线的迅速变动及突发事件的及时响应是非常重要的,它可以帮助提高生产效率,降低生产事故发生率。通过对 PLC 模块化的设计,实现了各模块之间的独立运行,便于维护与升级。企业可以在任何时候对某一功能模块进行添加或替换,而无需对整个系统进行重新设计。这使企业可以更灵活地进行生产线的管理与升级。2.2 SCADA(监控与数据采集)系统的作用与优势 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition,SCADA)在工业用电自动控制中的地位与优越性,是一种有效的监测与数据收集手段。通过监控、数据采集、控制等综合功能,实现了对生产全流程的全方位、
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