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一、引言
机电设备在经济社会发展中扮演着不可或缺的角色,给工业现代化的发展提供了持续的动力。过去我国的机电设备设计和生产技术与传统工业强国相比存在一定的差距,整体的应用情况处于相对落后的水平。随着我国科技创新能力的不断增强,机电设备的自主研发制造能力也有了较大提升。机电设备的电气自动化改造与维护是提升机电设备应用水平的重要途径,这个过程既存在机遇也存在着挑战。合理有效的电气自动化改造不仅可以节省资源,更可以使设备长时间稳定地运行,提高工业生产的效率。因此对机电设备的电气化改造进行全面分析以得到最佳路径是十分必要的。
二、机电设备的电气自动化现状
(一)缺乏现代化的创新意识
电气自动化正处于高速发展的时期,在此过程中出现的技术问题需要从业人员及时、高效地解决。但在实际调研中发现部分专业的技术人员对电气自动化概念的理解还停留在初级阶段,缺乏系统性的理论支撑,不利于电气自动化的更好的发展。直接从业者缺乏机电设备电气自动化的创新意识,无法将新的技术和方法有效地運用到自动化改造中,实践能力和管理能力欠缺,给机电设备的电气自动化改造带来一定的阻力。
(二)机电设备自动化运行现场管控缺失
在当前的许多设备电气改造项目中,暴露出机电设备自动化改造过程没有形成统一、高效的管理方案的弊端,机电设备出现的问题没有规律,无法总结出普适性的解决方法,设备经常因为偶发性的故障而停机检修。相关管理部门和机构没有建立标准化的维护、检修、保养规程。以机电设备电气自动化系统防灾预案设置为例,许多企业机电设备与仓储空间设置混乱,没有严格执行火灾防范规程,日常生产制造存在较大安全隐患,不利于自动化系统的稳定运行。
(三)机电设备改造与维护的标准不同
机电设备的改造与维护,需要依据企业的生产特点和设备本身的结构特点制定系统性的方案和措施,不同的企业往往依据自身经验开展电气自动化的改造和维护。在改造和维护的过程中主要由设备的使用者和维护者参与,缺乏顶层设计,改造和维护的过程中没有很好地借鉴其他专业的先进经验和方法,造成电气自动化改造发展的不平衡和不科学的现象。
三、电气自动化系统的设计
电气自动化系统的设计包含多专业的协调和组合,例如电气自动化设备操作时要求从业人员具备良好的科学素养和过硬的操作本领。操作前开展合理的人员培训能够有效降低由于误操作导致的停机或者危及设备和人员安全的事故。计算机理论在电气自动化改造中属于基础性学科,通过引入程序来协助工作人员更好地完成工作任务。智能化的电气设备能够有效地减轻人工操作的强度,使人工成本进一步降低。图1为电气自动化控制系统的基本结构。电气自动化控制系统的设计首先需要结合实际情况明确需要应用到机电设备的功能,然后再根据设备的操作原理来制定系统运行的路径和管理方式,实现运行过程的自动化;在此过程中应提前考虑需停运的相关设备,为了防止自动控制系统出现异常导致整个控制回路死机,自动化系统的设计中还需要加入就地控制,一旦智能控制系统失效可以立即转为人工手动操作,确保系统运行的可靠性。

四、提高机电设备的电气自动化改造与维护的措施
(一)了解机电设备电气自动化的需求
在开展机电设备电气自动化改造前,要做好前期的准备工作,充分了解机电设备原有的设计理念和机械结构,结合信息化技术制定自动化改造的方案,改造的过程中既要考虑理论的需求也要满足实际的可行性,确保经过改造后的机电设备能够满足原定的生产需求。电气自动化的改造中可以融合机械、电气、信息、通信等多专业的优势,将原本系统的缺陷进行改良,改造出功能更强大的新系统。在设计的过程中可以尝试新型材料,改善原有设备的物理属性。在前期勘测和设计中要确定企业的生产经营形式,与设备运行的原理相结合考量,优化控制回路实现智能化控制。以解决传统系统中隐藏的安全隐患,保障设备和操作人员的安全。
(二)设定预警数值
设定安全数值和预警数值,以防止处于自动化运行的设备因意外处于非正常运行状态。例如变压器上加装温度监控传感器,通过变压器运行温度辅助判断变压器的运行状况是否正常,是否需要运维人员进行检修。在电气自动化控制平台中设置安全阈值,当系统运行参数未超出安全阈值时系统不会发出警报,如出现异常数据系统应立即通知运行维护人员查看。
(三)制定机电设备电气化改造与维护的标准
机电设备的自动化与维护不能仅仅依靠从业人员的经验和知识储备,应编制相应的系统性的实施文件,形成统一的计划方案与计划书。电气自动化系统的搭建应包含三个主要功能,实时监控、参数预测以及安全报警,不同功能涉及的内容不同。重点改造的位置应安排专人进行把关,避免改造过程中出现遗漏。根据不同的系统功能和应用场景分成不同的专业小组,小组成员实行设备主人制度,负责人对所管辖的设备改造情况进行把关。