机械电气设备自动化调试技术及应用研究

机械电气设备自动化调试技术及应用研究

王俊

身份证号码362423199012164012

摘要：随着时代的发展，市场上的电气自动化仪表越来越先进，功能越来越突出，新产品以其优良的性能和更多的功能得到了广泛的认同。机械电气设备自动化调试技术是一种高度自动化的控制技术，本文主要对机械电气设备自动化调试技术及应用进行研究，详情如下。

关键词：机械电气设备；自动化；调试

引言

经济的快速发展促使我国各种自动化技术应用越来越广泛。自动化调试技术在电气设备自动化控制中的应用，显著地改善了传统继电器控制方式的缺陷，不仅使得控制系统的工作可靠性和稳定性得到明显增强。

1机械电气设备自动化调试技术特征

（1）自动化。机械电气设备自动化调试技术的核心特征是自动化控制，能够实现设备的自动化运行，从而减少人力成本，提高生产效率。（2）可编程性。机械电气设备自动化调试技术使用的控制器一般为可编程控制器（PLC），这意味着可以根据不同的工艺流程和生产需求进行编程和配置，具有很强的可扩展性。（3）模块化。机械电气设备自动化调试技术采用模块化设计，将整个自动化系统分成多个模块，每个模块负责不同的任务，具有很强的灵活性和可维护性。（4）集成化。机械电气设备自动化调试技术是将机械、电气、控制等多种技术融合在一起，形成一个完整的自动化系统，具有很强的集成性。（5）智能化。机械电气设备自动化调试可采用人工智能等技术对生产过程进行优化和自适应控制，从而实现更加智能化的自动化控制。

2机械电气设备自动化调试技术及应用

2.1控制模式

（1）开环控制。开环控制是最简单的控制模式，只是根据设定值直接控制执行器的输出，没有考虑反馈信息，无法对输出进行实时调整，容易受到环境和工艺的影响。在机械电气设备中，开环控制主要用于单一、简单的运动控制。（2）闭环控制。闭环控制是指将传感器所检测到的反馈信息与设定值进行比较，通过对误差的反馈调整执行器输出，实现对系统的动态控制。闭环控制在机械电气设备中被广泛应用，例如控制机械臂、转子平衡等。（3）反馈控制。反馈控制是一种特殊的闭环控制，利用传感器反馈的实际系统状态，与预期状态进行比较，通过调节执行器输出来消除误差。反馈控制在机械电气设备中应用广泛，例如，电机转速、位置和温度控制等。（4）前馈控制。前馈控制是通过对预先知道的干扰信号进行预测和补偿，来消除系统误差的一种控制方式。前馈控制在机械电气设备中的应用较少，主要用于较为复杂的控制系统中。不同的控制模式适用于不同的控制需求，开发人员需要根据实际情况选择合适的控制模式，以实现系统的自动化控制的优化。

2.2故障排查诊断

首先，在故障诊断方案中，通过设置PLC控制器等设备，在电气自动控制系统中设置几个自检信号，利用智能芯片，对高压变压器、电机等电气设备进行图像处理、电路诊断、频率参数分析等常规手段，对变压器、电机等电气设备进行故障诊断，一旦发现故障，或者故障曲线与故障特征的相似性达到一定程度，就会对故障进行预警和诊断。而故障诊断的基本原理就是通过对设备数据的不断收集、分析、补全、标注等数据的处理，然后利用人工智能技术对设备的关键特征进行建模，从而对设备的剩余寿命进行预测，并进行故障判定。其次，在故障诊断方案中，以专家智囊团为基础，通过分析故障设备的运行参数，提取出具有高相似性的故障实例，并将故障的设备参数与同类案例中的电流、电压等参数进行比较，从而确定故障类型、原因及故障发生的原因，并通过智能算法，自动产生故障诊断报告、应急处理方案和维修方案。此外，员工还可以利用系统的追溯分析工具，从系统数据库中获取故障发生前后的设备运行数据，了解设备的故障发展状况，并通过追溯分析结果与故障诊断结果的一致性，为故障诊断的准确性提供了双重保障。

2.3将智能应用融于电力系统

电气系统的控制方法主要有专家系统和神经网络两种。专家系统的相关应用软件比较复杂，针对电气系统在运行过程中遇到的问题，进行实时仿真，并对其进行情景判定，再结合实际情况，认真研究电气系统的数据和领域，适时地更新数据库，使之适应人类的需求。与传统的神经网络相比，这种算法更具灵活性，它采用了特殊的存储模式来处理大量的电气系统数据，并利用神经网络的分类特性对数据进行分类，以输入和输出的形式显示系统数据。所以，在电气系统中运用人工智能技术，可以建立一个电气产品的预测模型，在短时间内，可以对有关的产品进行预测，并给出相应的预报，为技术人员提供综合的数据分析，提高电器的使用效率。

2.4PLC技术应用

2.4.1加工机床的自动化控制

在电气设备自动化控制领域中，对加工机床的自动化控制是比较常见的应用。现代加工机床已经成为机械、电子一体化的自动化设备，广泛应用于各种工业生产环境。传统加工机床的控制中，电气结合部位、液压控制部位是故障发生较多的区域，因为机械和电子设备通用性不强、种类繁多、维修比较困难，是影响机床正常使用的主要因素之一。PLC技术应用于机床这部分的传统控制后，能基于实时监控功能，全面掌握机床运行情况，一旦机床运行出现故障，PLC系统能报警并指出故障区域，为尽快修复提供具体指导。PLC技术应用于机床自动化控制，需要高压开关柜、PLC柜机等相关设备的支撑。但硬件电路主要采用大规模集成电路，元器件少，运行可靠性高，发生故障的概率大大降低。PLC技术的软件部分主要通过算法和程序控制，能基于机床加工需要进行灵活设计开发，使用更加方便。在软硬件的协同配合下，PLC系统能实现对机床的有效控制，降低机床使用故障，保证机床安全可靠运行，提高了机床生产效率和经济利润。

2.4.1PLC技术在开关量控制中的应用

在开关量控制系统中应用PLC技术，可对开关的运行状况开展实时监控，从而在开关发生短路等故障时立即采取措施，避免引发更严重的事故，而且应用PLC技术并不会对继电器的运转造成阻碍，只在保证继电器正常运转的同时做出优化处理。随着电气设备自动化控制的不断发展，开关点的数量也在逐渐提升。开关点数量的增加会严重影响控制效果，应用PLC技术可利用电气系统云平台实现对多个开关的统一处理，然后结合电气设备的实际控制需求开展相应控制，并可避免出现错误的控制命令和控制命令的冲突。以提升机系统控制为例，由信号输入位置向PLC发出控制请求，在井口井底处按动按钮即可立即发出开车请求信号，满足开车条件后，司机松开制动手柄，随后高压换电器在PLC的控制下率先得电，并向主电动机绕组输送高压信号，主动电机接收到信号后启动所有转子电阻，同时将8断电阻切切除，最后在自然机械特性上开始加速运行；当交流提升机开始运行时，主电机会带动旋转编码器运动，将2列a/b的相脉冲输出，与主控PLC高速计数器hsc0的a/b端相连，同时通过hsc0计算并显示提升机的实际行程和具体位置，最后结合基于旋转编码器的a相脉冲以及hscl恒定时间内的计数值获得提升机运行速度。

结语

总之，未来，应当不断探索新技术和新思路，不断提高和优化调试技术水平，为开发更加智能、更加全面的调试系统奠定基础，为工业自动化转型升级提供更加强而有力的支撑。

参考文献

[1]邹歌.机械电气设备自动化调试技术及应用研究[J].电力工程技术创新,2022,3(4):15-17.

[2]罗康.机械电气设备自动化调试技术研究与应用优化[J].造纸装备及材料,2022,51(8):3.