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電氣工程自動化控制智能化技術(shù)應(yīng)用

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電氣工程自動化控制智能化技術(shù)應(yīng)用

摘要:智能化技術(shù)能夠應(yīng)用于不同行業(yè)中,給人類生產(chǎn)和生活帶來了極大的便利,也給各個行業(yè)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過使用智能化技術(shù),有助于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,能夠智能化的完成相關(guān)工作。電氣工程中存在非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu),對自動化控制要求較為嚴(yán)格,為了推進(jìn)電氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,將智能化技術(shù)應(yīng)用其中可以提高控制效率和準(zhǔn)確度,還能夠降低企業(yè)的成本,增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。于是文章主要研究電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用。首先對智能化技術(shù)進(jìn)行簡介,然后分析智能化技術(shù)應(yīng)用的主要特征,并對其理論依據(jù)進(jìn)行了分析,文章還分析了智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中的設(shè)計思路,最后從3個方面說明了智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應(yīng)用,這3個方面分別為智能控制、優(yōu)化設(shè)計和故障維修。目的在于通過強(qiáng)化智能化技術(shù)的應(yīng)用,使得電氣工程自動化控制能夠得到更好的發(fā)展。

關(guān)鍵詞:智能化技術(shù);電氣工程;自動化控制

引言

如今,社會發(fā)展越來越快,傳統(tǒng)的電氣工程不能滿足當(dāng)下人類的需求,需要不斷對其進(jìn)行改進(jìn)和完善,于是需要相應(yīng)的技術(shù)作為支持。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展,將其應(yīng)用到電氣工程中,能夠使其具有更好的發(fā)展空間,有助于提高電氣行業(yè)的持續(xù)發(fā)展[1-2]。于是需要更加重視智能化技術(shù)的應(yīng)用,將其完美的融合到電氣工程自動化控制中去,以滿足人類對電氣的需求[3]。于是文章將主要圍繞智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1智能化技術(shù)的簡介

智能化技術(shù)包含很多不同的知識內(nèi)容,比如智能化、生物學(xué)、自動化和控制學(xué)等,具有比較高的系統(tǒng)性和綜合性,屬于一種學(xué)科內(nèi)容[4]。發(fā)展至今,我國在主要在設(shè)備或者機(jī)械中使用智能化技術(shù),從而能夠?qū)⑵渚邆淙祟愃季S,能夠自行完成所設(shè)計好的工作,并且還能完成人類無法完成的危險工作。為了從根本上發(fā)揮智能化技術(shù)的應(yīng)用效果,自動化技術(shù)和計算機(jī)也需要有科學(xué)合理的應(yīng)用,然后將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制中,于是能夠很好的實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理作用,并且在電子工程技術(shù)中也會有非常大的作用[5]。相比與傳統(tǒng)的人工操作,使用智能化技術(shù)能夠提高工作效率,降低人為因素產(chǎn)生的影響,既提高工作質(zhì)量,而且能夠減少員工疲勞強(qiáng)度,降低人員危險程度等優(yōu)勢。如今,智能化技術(shù)發(fā)揮的作用越來越大,發(fā)展也越來越成熟化,在電氣自動化控制中進(jìn)行應(yīng)用能夠提高其水平和能力。總之,在電氣自動化控制中使用智能化技術(shù)具有給常大的優(yōu)勢,通過總結(jié)之后智能化技術(shù)的特點如下所示。1)在設(shè)備中通過使用智能化技術(shù),能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)運行狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,于是當(dāng)運行狀態(tài)出現(xiàn)某種故障時,通過智能化技術(shù)能夠及時掌握故障,并且及時維修,能夠給維修人員提供數(shù)據(jù)支持,幫助他們更好的完成維修工作,于是可以提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性[6]。2)通過使用智能化技術(shù),能夠提高企業(yè)之間的聯(lián)系,從而有助于對客戶的實際需求進(jìn)行了解。由于智能化技術(shù)不會像人類一樣會受到感情的支配,于是可以實現(xiàn)主觀上的調(diào)配和信息方面的溝通,在這些基礎(chǔ)之上,企業(yè)的整體水平和能力將會有所提高。另外,通過智能化的使用,能夠降低資源浪費,起到保護(hù)環(huán)境的作用。圖1即為電氣工程智能化的一個實際場景圖[7]。

2智能化技術(shù)應(yīng)用的主要特征

2.1無人化控制

通過應(yīng)用智能化技術(shù)設(shè)計控制器能夠大大提高控制器的性能和優(yōu)勢,相比于傳統(tǒng)的控制器,智能化控制器能夠像人類一樣具有思考和判斷,能夠自行完成任務(wù)。所以在自動化控制中將智能化控制器應(yīng)用其中能夠?qū)崿F(xiàn)更好的控制作用。當(dāng)對系統(tǒng)的控制程度進(jìn)判斷時,需要使用到的相關(guān)參數(shù)有魯棒性、響應(yīng)時間和下降時間。于是通過對這些因素的調(diào)節(jié),可以讓所有工作正常運行,然后還能夠?qū)崿F(xiàn)有效的控制作用。將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備中,對電氣設(shè)備進(jìn)行合理的自我調(diào)節(jié)作用,于是有助于成本的降低,能夠?qū)崿F(xiàn)無人化操作目標(biāo)。在某些工作上,即使沒有人員經(jīng)常操控,電氣工程自動化控制還是能夠?qū)崿F(xiàn)自我調(diào)節(jié)的作用。所以無人化操作屬于智能化技術(shù)的主要特征之一。

2.2不需要控制模型

傳統(tǒng)的控制器在使用過程中會無法達(dá)到預(yù)期的效果,存在較為明顯的技術(shù)能力,當(dāng)系統(tǒng)中存在比較多的控制對象,使用傳統(tǒng)的控制器將會無法實現(xiàn)有效控制,還會對模型設(shè)計流程造成影響。而是用智能化控制器將會具有更多的優(yōu)勢,主要在于會提高緊密系數(shù),不需要進(jìn)行模型設(shè)計流程,那么就會簡化操作步驟,而且還有利于提高控制效果。

2.3控制一致性較好

智能化控制器在處理不同的數(shù)據(jù)資料時,將會具有較好的一致性。智能化的應(yīng)用能夠?qū)Σ煌愋偷臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析,達(dá)到切實有效的解決對策,于是就會實現(xiàn)較好的應(yīng)用效果。有些數(shù)據(jù)資料使用很少,但是通過智能化的使用,將數(shù)據(jù)資料輸入到系統(tǒng)中,也能夠達(dá)到非??焖俚脑u估效果。通過輸入正確的數(shù)據(jù)資料,就可以進(jìn)行評估工作,能夠達(dá)到數(shù)據(jù)處理的作用。一般情況下,控制器具有相對較強(qiáng)的變更性能,當(dāng)涉及到的控制對象存在差距時,其控制效果也會存在差距。即使是使用智能化技術(shù)也不能實現(xiàn)對所有的控制對象進(jìn)行完全的有效控制,于是為了解決這一點,在將來的科研工作中,需要重點關(guān)注這方面的問題,從而能夠?qū)崿F(xiàn)智能化技術(shù)將所有的控制對象進(jìn)行有效控制。

3理論依據(jù)

智能化技術(shù)能夠具有非常好的應(yīng)用效果,離不開其廣泛的理論基礎(chǔ)。單獨一個方面的理論基礎(chǔ)并不能實現(xiàn)非常好的應(yīng)用效果,所以智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)存在多個方面,將不同學(xué)科的優(yōu)勢進(jìn)行結(jié)合,這些學(xué)科包含語言學(xué)、信息學(xué)、控制學(xué)和醫(yī)學(xué)等[8]。通過將不同學(xué)科的集合使用能夠?qū)崿F(xiàn)更加優(yōu)異的性能。因此,對于不同學(xué)科的綜合性而言智能化技術(shù)在此方面要求比較高,另外,為了充分發(fā)揮其性能,還需要提升工作人員的綜合化技能素質(zhì)。通過相關(guān)理論為依據(jù),將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制系統(tǒng)中完全沒問題,,首先將相關(guān)的程序編寫好,然后將其設(shè)置為有機(jī)械設(shè)備的思維能力,于是系統(tǒng)就能夠自主進(jìn)行相關(guān)工作,而且工作效率快、錯誤率小等。如今,我國正處于互聯(lián)網(wǎng)信息時代,通過計算機(jī)技術(shù)為指導(dǎo),智能化技術(shù)能夠靈活的應(yīng)用到電氣工程自動化控制中,就會提高電氣工程的性能。電氣工程自動化控制在實際的應(yīng)用過程中,主要的工作在于對信息周邊進(jìn)行全方位的研究,包含對數(shù)據(jù)信息的處理、收集、存儲、整合和分析等,將智能化技術(shù)應(yīng)用其中能夠具有重要的現(xiàn)實作用。智能化技術(shù)不能憑空而生,是在計算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,對其進(jìn)行不斷的研究、創(chuàng)新,然后傳承其中核心內(nèi)容,從而創(chuàng)造出智能化技術(shù),另外,智能化技術(shù)也具有非常大的升級潛能,對社會的生產(chǎn)和生活也將造成非常大的積極影響。如今,通過智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用效果來看,具有非常好的控制效果,能夠提高電氣工程自動化控制系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量,還有助于降低企業(yè)的成本,達(dá)到更好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

4智能化在電氣工程自動化控制中的設(shè)計思路

4.1集中監(jiān)控設(shè)計

集中監(jiān)控設(shè)計技術(shù)在設(shè)計過程中的理念為:集中監(jiān)控設(shè)計的主要目的在于降低不良因素造成的影響程度,從而增加系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性,當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在問題時,能夠保障維護(hù)工作的順利進(jìn)行,使得維修工作變得更加的簡單。另外,通過使用集中監(jiān)控技術(shù),能夠使得工作流程變得更加的簡單,還能夠簡化設(shè)計,從而打破傳統(tǒng)設(shè)計方式的復(fù)雜性,而且傳統(tǒng)方式應(yīng)用效果較差,通過使用集中監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)⑺幸蛩剡M(jìn)行集中處理,有助于優(yōu)化系統(tǒng),使得系統(tǒng)變得更加的高效。在實際過程中,使用集中監(jiān)控設(shè)計還是會存在一定的問題,比如增加處理器的工作壓力,從而就會降低運行效率。隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍更大,將會對其監(jiān)控提出更高的要求,如果不繼續(xù)再研究處理這些問題,那么就會降低系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,更容易出現(xiàn)各種問題,而且還會增加電纜的數(shù)量,就會使得成本不斷提高。

4.2遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計

在遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計中使用智能化技術(shù),在一定的情況之下,能夠降低電纜的數(shù)量,于是就可以降低一定的成本需求。如果在遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計過程中,使用非常方便快捷的技術(shù)將有助于提高安裝質(zhì)量,正好智能化技術(shù)具備這一要求。將遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計與集中監(jiān)控設(shè)計相比較,遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計具有更叫明顯的優(yōu)勢,具有更好的可靠性和穩(wěn)定性。然而,在實際的應(yīng)用過程中也存在一些局限性,于是就會使其通信效率受到影響,正是由于這一缺點,導(dǎo)致遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計的應(yīng)用范圍受到局限,主要在規(guī)模比較小的電氣工程中進(jìn)行使用。

4.3現(xiàn)場中心線式設(shè)計

現(xiàn)場總線式設(shè)計的針對性非常強(qiáng),通過在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),需要對工程相關(guān)的所有情況進(jìn)行非常全面仔細(xì)的分析和研究,明確不同方面的功能需求。通過將智能化控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線進(jìn)行應(yīng)用,非常重要的一個作用在于能夠降低隔離設(shè)備的數(shù)量;而且,還能夠降低模擬量和端子柜的數(shù)量。另外,還有一個最重要的作用就是降低電纜的數(shù)量,通過其數(shù)量的降低有2個主要方面的作用,首先就是降低成本,然后還能夠提高整個工程的安全性。

5智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的具體應(yīng)用

5.1智能控制方面的應(yīng)用

如今,智能化技術(shù)已經(jīng)在電氣自動化控制系統(tǒng)中具有較為成熟的應(yīng)用,具有諸多方面的應(yīng)用效果,能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計、智能化故障診斷和智能控制等作用,已經(jīng)成為電氣發(fā)展中非常重要的技術(shù)力量,圖2即為智能控制的實際現(xiàn)場圖。一般情況下,電氣工程中的設(shè)計工作屬于一個難點,需要專業(yè)的設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計,然后根據(jù)電氣工程實際運作要求設(shè)計不同的模塊和子系統(tǒng)。我國正處于信息化時代,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長,大大增加了數(shù)據(jù)的復(fù)雜性,會使得系統(tǒng)更容易出現(xiàn)問題,然而一旦出現(xiàn)問題,就會造成不同程度的問題,嚴(yán)重的將使得整個電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。如果沒有對問題進(jìn)行及時解決,就會影響到運行效率,從而阻礙電氣行業(yè)的發(fā)展。于是科研人員不斷研究各種技術(shù),以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)能夠彌補(bǔ)電氣工程中的不足之處。在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中,需要對不同設(shè)備的運行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,于是使用智能化技術(shù)能夠提前設(shè)置出合理的參數(shù),最終能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)的有效控制,還會簡化整個操作流程,使之運行變得更加的順暢。而且,有些系統(tǒng)內(nèi)部裝有人工智能芯片,識別其中的數(shù)據(jù)能夠?qū)ο到y(tǒng)程序進(jìn)行隨時設(shè)定,從而有利于實現(xiàn)預(yù)期工作效果,保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外,在電氣工程中使用智能化技術(shù)的同時,還可以使用其他現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng),目的在于提高電氣工程運轉(zhuǎn)的效率,使得我國電氣行業(yè)能夠穩(wěn)定健康發(fā)展,對我國的發(fā)展也大有裨益,相關(guān)的監(jiān)控系統(tǒng)如圖3所示。

5.2優(yōu)化設(shè)計方面的應(yīng)用

設(shè)計電氣工程自動化控制過程中,過去的做法會使用到大量的人工,而且設(shè)計過程中容易收到各種因素的影響,比如環(huán)境、設(shè)備等,于是就會造成設(shè)計過程中存在比較多的誤差,從而導(dǎo)致儀器的精密度非常低,將其進(jìn)行實際應(yīng)用時就會存在操作不方便等缺陷,還會影響到其使用效果。而且在電氣工程自動化控制中存在很多儀器設(shè)備,直接都存在相互聯(lián)系,當(dāng)其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時,就會導(dǎo)致整個的系統(tǒng)出現(xiàn)問題,從而造成相關(guān)的安全事故和生產(chǎn)效率低下等問題,使得企業(yè)虧損更多資金。因此,需要非常重視電氣自動化控制設(shè)計的合理性、科學(xué)性,因為其能夠影響電氣企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,于是企業(yè)需為電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運行和正常運行奠定良好的基礎(chǔ)。近年來,在電氣自動化控制優(yōu)化設(shè)計中引入智能化技術(shù),讓人們了解到其較好的應(yīng)用價值,能夠?qū)υO(shè)計環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。專業(yè)性較強(qiáng)的設(shè)計人員通過使用相關(guān)軟件,能夠簡化設(shè)計流程,并且將每一個工作細(xì)節(jié)變得更加清晰易懂,從而可以提高設(shè)計的可靠性。通過智能化技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計,在實際應(yīng)用過程中,將會使得電氣工程自動化控制變得更加安全、穩(wěn)定。

5.3故障診斷方面的應(yīng)用

在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)能夠降低系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備故障的發(fā)生頻率,能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控。如果系統(tǒng)在運行過程中發(fā)現(xiàn)某些設(shè)備存在故障,此時,通過智能化技術(shù)的應(yīng)用,系統(tǒng)能夠自行進(jìn)行診斷,然后將故障進(jìn)行整理,并將故障數(shù)據(jù)傳送給相關(guān)管理人員,于是維修人員可以根據(jù)故障數(shù)據(jù)及時完成修理工作,可以減少維修人員去尋找故障的時間,從而提高設(shè)備的運作效率。電氣工程屬于一個非常復(fù)雜的系統(tǒng),其中包含不同類型的機(jī)械設(shè)備,這些機(jī)械設(shè)備共同決定著系統(tǒng)的正常運行,如果設(shè)備出現(xiàn)問題,會對自身造成損毀,而且還會使得整個系統(tǒng)無法正常運行。在沒有將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中,即使用傳統(tǒng)的故障診斷方式,維修人員智能憑借自身經(jīng)驗和知識判斷設(shè)備出現(xiàn)的故障,這種方式容易造成維修不徹底,于是經(jīng)過一段時間之后還會繼續(xù)出現(xiàn)該問題,就會嚴(yán)重影響到設(shè)備的使用壽命,從而造成經(jīng)濟(jì)損失。而經(jīng)過使用智能化技術(shù)之后,系統(tǒng)具有自動診斷功能,能夠自行對運行狀態(tài)進(jìn)行實時檢測和分析,當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時,系統(tǒng)就會發(fā)出警報,并且將故障數(shù)據(jù)發(fā)送給維修人員,于是能夠及時準(zhǔn)確的完成維修工作。而且隨著智能化技術(shù)的應(yīng)用,使得電氣工程自動化控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得更加的簡單,而且又有自動診斷功能,所以很大程度提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、降低了故障發(fā)生概率等作用。

6結(jié)語

綜上所述,智能化技術(shù)具有強(qiáng)大的功能,能夠增強(qiáng)電氣工程自動化控制的效果,能夠在電氣工程自動化控制的諸多方面進(jìn)行使用,文章只對其中最重要的3個方面進(jìn)行分析,從而可知如今為了提高電氣工程自動化控制的持續(xù)發(fā)展,必須需要在其中使用智能化技術(shù),能夠滿足當(dāng)下人類的需求,從而提高電氣行業(yè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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作者:孫紅霞 單位:東營科技職業(yè)學(xué)院