摘要：工业机械大多采用电力驱动和控制，将电气自动化技术引入到工业机械设备的控制和管理中可显著提高其控制精度和工作效率。现代化的工业生产活动始终以提高劳动生产率、降低管理和运营成本、提升机械设备性能为重要的发展方向。本文先是分析了电气自动化技术实现机械设备控制的原理，然后在其基础上研究了电气自动化技术的具体应用场景。
关键词：电气自动化;工业机械控制;应用策略
引言：
将电气自动化技术应用于工业机械控制中可提高设备运行效率和精度、促进工业生产过程的安全管理，企业的综合运营成本也会因此而降低。电气自动化技术中大量运用微型处理器、PAC、PLC等电子化的元器件提高机械设备的控制性能。根据实际使用结果来看，机械设备在这种技术的支撑下实现了集成管理、智能化控制、虚拟控制以及无人化管理。
一、电气自动化地实现原理
现代化的机械设备在工作过程中呈现出控制精度高、自动化运行以及人工依赖性低等一系列特点，典型的如数控机床，工程技术人员只需在配套的软件中规划设计加工工艺，再在操作台上设置加工参数，机床上的钻头、夹具、机械臂等就会自动化地完成一系列操作精准的操作任务，电气自动化技术在这一过程中发挥着非常关键的作用。工程机械控制实际是利用特定的动力形式驱动机械设备，使其按照人们预想的方时来运转，进而完成一定的功能。可用于驱动机械设备的动力形式包括了气动、液压以及电力三种，现阶段使用最频繁、最广泛的方式是电力驱动。其优势在于通过单片机（微型处理器）、可编程控制器以及电力电子信号向机械设备发出精确的操作指令，使其在空间方位、力度、动作幅度等方面完全按照人的构想来运行，进而达到自动化控制的目标，由于其中运用了大量的和计算机相关的技术，因而自动化水平非常高[1]。
二、电气自动化在机械控制中的应用价值
（一）运行效率高、精度高
现代化的工业大生产基本上都是依靠电力驱动的机械设备自动化地完成制造任务，并且随着人工智能技术在生产线中应用，这些自动化的设备还将进一步降低对人的依赖性。其显著的优势在于大幅度提高了机械控制的精度、灵活性以及提高机械设备的工作效率。电气自动化以电信号模拟机械设备的运行参数，而控制信号则是经过微型处理器或者可编程控制器等设备精确计算而来，纵观生产生活中的各种机械设备，电气自动化技术的应用已经非常普遍，汽车、高铁、飞机等设备上都在大量运用电气自动化控制技术，设备工作效率也都全面提升[2]。
（二）综合使用成本低
在电气自动化技术中可编程控制器（PLC）为技术人员编制工业控制程序提供了有效的路径，上一代技术中主要利用继电器来完成类似的功能，但是根据实际的使用效果来看，继电器这种电器元件的故障率比较高，并且在出现故障之后还难以快速排查。而可编程控制器能够在显示界面上展示出相应的错误代码，帮助技术人员快速查找故障原因、排除机械故障。与此同时，电气自动化技术的全面应用使机械设备实现了全天候的控制和运行，这种技术上的进步将大幅提高企业的生产效率、降低劳动力成本，虽然前期采购的此类机械设备的成本较大，但综合性的经济效益却非常突出[3]。
（三）有利于提高安全管理
在自动化、智能化水平较低的时代，机械和设备的控制主要依靠人工方式来实现，有些工作环境中存在一定的安全隐患，如高压变电站中要实现合闸操作时，操作人员就存在触电的风险。将电气自动化技术引入到机械设备控制中将全面降低人员在危险环境中的暴露时间和暴露次数，机械设备操控人员在远程的控制室中即可实现远程管理，和傳统的生产管理过程相比较，引入了电气自动化技术的机械设备在安全管理方面具有突出的表现，这一点在煤矿自动化采集作业中体现得最为明显，开采作业面可实现无人化。
三、电气自动化在机械控制中的具体应用策略
（一）提高机械设备控制的智能化水平
自动化的高层次应用就体现为智能化，所谓“智能”指的是机械设备在自动化运行的过程中能够根据实际场景的变化自主学习、自主建模、自主适应，经过一定时间、足够次数的训练之后，这些机械设备就能熟练地处理之前从未涉及的场景[4]。智能化水平的提高和现代化的信息技术密切相关，主要依靠于大数据和机器学习。其原理是机械设备利用当前的数据不断处理某些新的应用场景，然后在机器学习技术的支撑下利用算法和数据建立新的模型、形成控制边界和条件，随着训练次数的增加，模型会越发合理与成熟，机械设备应对新场景的能力也随之提高。这方面的典型应用是无人驾驶汽车，其工作示意图如图1。车辆在投入使用之前依靠大量的道路联系自动建立驾驶模型，车载电脑数据库会记录下车载雷达和激光测距仪等获取的数据，然后再由车载电脑将其集成的算法分析这些数据，逐步建立自动驾驶的模型。自动驾驶汽车上使用了大量的电气自动化技术，具有典型的示范作用。（详见图1）
（二）实现机械设备的集成化管理
生产制造过程或者具体的生活服务项目通常具备多个环节，其中涉及的机械设备也具有多样性的特点，有时候生产一件产品要经过一条较长的流水线。显然，在这种情况下就要求机械设备的控制实现集成化的管理，也就是将原本相对分散的生产过程通过电气自动化技术结合在一起，形成一条高效率运行的机械生产线[5]。以国内某大型企业的工程机械组装生产线的进步为例，在传统的生产模式下，要制造挖掘机、装载机、吊装车辆等设备，就要完成机械组件吊运、机械组件组装、焊接、接线、调试等一系列工序，采用人工和机械相配合的方式，但是生产效率却不高，主要原因是人工方式导致生产过程的集成化水平低下、作业面连接不紧密，并且工人的效率也难以和机械相比较。后来在生产线中引入了自动化水平和集成度更高的新型工作模式，新的生产线以5G高清传感器、重载机器人为核心，将原本必须依靠人工模式完成的“吊龙门”工作转化为机器人作业，生产线的紧促性更高，集成度更高，因而生产效率也显著提升上，产能在原有基础上提高了4倍。