工业控制领域中电子技术的应用

　　摘要：在全球经济飞速发展的今天,工业的发展仍是推动经济发展的第一源动力。就电子技术在工业工程中应用的现状分析,从电子技术的概念和特点出发,深入研究电子技术应用中存在的问题,并针对加工精度和生产效率两个方面的问题,提出现代化电子技术在工业工程中应用问题的解决方法。

　　关键词：工业控制,电子技术,应用

　　工业一直以来都是一个国家或地区经济发展的命脉,工业控制领域得到完善建设是社会经济发展、企业扩大效益的重要途径。以往的工业生产主要以人力和机械为主,需要付出大量的人力资源费用和机械维修费用,而且生产效率低下;我国在现代化工业的发展中具有起步晚、发展快的特点,虽然在大多数领域的工业水平已经达到甚至超越世界标准发展水平,但是在电子技术的应用发展方面仍然存在一些问题:我国现阶段电子技术应用规模不全面,各个工业领域的自动化技术水平差距大,这些问题都实际影响着我国工业生产的精度和效率。电子技术是实现自动化工业基础,只有将电子技术真正有效地应用到工业生产中,才能从根本上实现我国的工业工程自动化。

　　1 电子技术的概念与特点

　　1.1 电子技术的概念

　　电子技术是根据电子学的原理,运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。电子技术作为工业控制领域主要的应用技术,现已在各项工业领域中得到实施应用,例如过程控制领域、通信领域、航空航天工业;电子技术是19世纪末—20世纪初开始发展起来的新兴技术,20世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。

　　1.2 电子技术的发展趋势与特点

　　电子技术在现代工业中的发展趋于微型化、集成化、高精度、智能化、多功能和条件极端复杂化。计算机操控是电子技术应用的基础,现代计算机逐渐趋于微型化,并逐渐加强超大规模集成电路的推广制造,以微型计算机为主的电子技术已经大规模地应用在我们的生活生产中,如在电子产品结构材料上可以使用一些塑料的电子材料、钛合金、镁合金或是一些工程塑料合金来实现电子产品的轻薄化。而在连接设计上可用无引线的片式元件(SMC)和片状器件(SMD)实现短小化。随着集成电路、功能集成件和系统功能的日益成熟推广,电子技术在实际工业控制中更加智能化,并且数控机床等电子仪器设备现已大规模投入工业生产中,大幅度提高了工业生产的操作精度,省去了人工资源的浪费,真正推动了我国工业经济的发展。在工业控制领域的实际操作中,生产、运输和储存的环境都十分复杂,实现电子技术在复杂或恶劣条件下的正常工作也是现代电子技术的发展趋势之一,现代的合格电子元件需要克服自身结构的高硬度、大弹性、极大、极小、极厚、极薄和奇形怪状等;还需要克服一些恶劣的外界条件如温度、湿度、大气压力、太阳辐射、腐蚀性气体、昆虫及其他有害动物以及振动、冲击、地震、碰撞、离心加速度、声振、摇摆、电磁干扰及雷电等。

　　2 电子技术的应用现状分析

　　在信息技术发展日新月异的今天,工业控制是工业领域正常运作的重要环节,工业控制领域的技术水平直接关乎于整个工业体系的发展。我国在工业现代化技术方面起步晚,在经历了两次工业革命之后,我国的工业机械设备主要以国外引进为主,机械设备的引进和聘请国外专家维修设备都需要很大的费用,而传统的工业机械设备需要人力资源较多,在实际生产过程中,传统机械设备经常体现出精度不足,更新换代不及时等缺点。

　　进入21世纪以来,我国专注于工业现代化的建设,不断加大对电子信息技术的研究力度,有意识地加大电子技术在工业控制领域的投入力度,这标志着我国工业制造不断向自动化、智能化迈进。同时,加强了对高技术专业人才的培养力度,在电子技术和网络技术上都有了十分重大的进步。目前,我国工业控制电子设备和机械设备协同使用,提高生产效率的同时,也提高了生产制造的精度质量,就我国目前的工业控制现状而言,电子技术应用的典型代表有单片机和PLC。通过电子设备的预先设定,以程序管控的方式控制工业生产流水线,减少了人力的投入,大大提高了工业生产效率。我国的电子技术还专注于集成化、智能化发展,现代技术的集成、加工技术的集成和企业管理的集成已经逐步渗透到各个行业的控制设备中,超大规模集成电路和超高速集成电路等电器元件也规模应用到工业的控制过程中;新型计算机系统也越来越多应用于工业控制领域,目前计算机技术已经被广泛应用于电子电路的设计和仿真,集成电路的版图设计、印刷电路板(PCB)的设计和可编程器件的编程等各项工作中,有些计算机应用车间已经达到纳米级别,可以说,我国电子技术的发展日益提升,电子技术在工业控制中的应用也加快了现代化建设的进程,未来的工业是建立在电子技术应用之上的工业。

　　3 电子技术在工业工程中的实际应用

　　3.1 提高加工精度

　　在工业生产中,衡量一个企业工业水平的标准就是生产加工的精度,工业制造中,免不了产生人为或是机械的误差,减少人为的控制,提高机械的加工准确性,才可以有效的提高整个工业的加工精度;而电子技术依托于电子芯片的使用,加工过程和工艺流程被写作电子程序,一切电子设备按编程程序进行加工,减少了人为操作的疏忽和机械操作的繁杂工作,从本质上减少了工业误差的出现几率。例如,在常见的工业加工上,过去加工一个工件,需要工人按每一个工作步骤手动操作机床完成;现在使用数控机床,只要编好程序,只按一下按钮,工件就被自动加工出来,即提高了效率又大大保证了精度。

　　3.2 提高生产效率

　　对于传统工业来说,基本上每一加工环节都需要工人的操作或是监管,相比于电子设备只需要一些电子元件和设备核心芯片等硬件设施便可以全天工作,传统的工人劳动型工业在生产效率上就十分落后;电子技术摒弃了劳动力的资源浪费问题,不仅在生产速度上得到提高,在加工产品的质量上也有所保障,电子技术需要科研建设作为后盾,生产革新只需要在核心技术程序芯片上作改进,这样可以大大推动我国的科学技术建设,并促使社会低级劳动力向高级技术劳动工人转变,对我国工业现代化的全面建设十分有益。比如汽车发动机广泛使用电子节气门,使发动机在各种转速都能工作在最佳工况,即提高了发动机的升功率又节省了大量燃油。另外,在风险管控和能源节约等方面,电子技术在工业领域的应用都符合现代化发展的形势要求,应用电子设备既降低了人工操作机器的风险,又能有效减少能源消耗。先进的计算机技术很好地做到了自动化、智能化,节省了工业中间环节的成本损耗,电子技术的应用直接地提高了工业的经济效益。

　　结语

　　我国现阶段经济稳步增长,工业发展追求高质量发展,电子技术自动智能的特点顺应现代化发展的基本要求。近年来,我国提出的“工业4.0”和“中国制造2025”等工业发展新理念,都对现代工业电子技术应用提出了新要求。所以,在互联网新时代,为尽快实现现代化建设,必须加强电子技术在工业领域的应用。

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