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摘要:电气自动控制工程中,不仅作业效率提高,而且生产质量提高,成为降本增效的有效途径。本文首先指出智能化技术在电气自动控制工程中的应用优势,然后介绍了具体运用情况,最后结合工程实例进行分析,以供参考。
关键词:电气工程;自动控制;智能化技术;优势;运用
电子自动控制技术,是将电子电气技术和计算机技术结合在一起,新形势下,传统的自动控制技术不再适应发展需求,必须创新工艺和技术。智能化技术则是网络、计算机、传感、定位等技术的集合,将其应用在工业生产中,既能减轻工作强度,又能提高效率和质量[1]。以下结合实践,探讨了智能化技术在电子自动控制工程中的应用。
1.智能化技术在电气自动控制工程中的应用优势
1.1 实现无人控制
在电气自动控制工程中,应用智能化技术能实现无人控制。实际应用中,智能化技术基于鲁棒性变化原理,以响应实践为出发点,对系统进行自动调节,旨在提高生产效率,确保生产精度。此外,智能化技术的应用,能对系统的运行情况进行监测,并根据生产需求发出操作指令;在远距离范围进行调节,为远程控制的研发应用打下坚实基础。
1.2 简化设计环节
传统电气工程中,由于控制是一个复杂、动态的过程,为了保证实际运行的安全性、有效性,必须在设计环节加大人力和物力投入,一定程度上提高了生产作业成本。相比之下,智能化技术的应用,可以简化或省略模型设计环节,通过模拟系统的运行,发现存在的问题和不足,并提出改进意见和措施。
1.3 优化数据处理
电子工程中,设计大量的数据信息,这些数据的处理是一个重要环节[2]。传统人工手动处理模式,不仅效率低下,而且容易出现人为失误。而智能化技术的应用,可以提高数据处理效率和精准度。在自动控制系统中,控制对象复杂多样,系统实际运行期间变化性强,难以实现全面控制。应用智能化技术,可对系统运行的全过程进行监测,减少检修工作量。
2.电气自动控制工程中智能化技术的具体运用
2.1 系统智能控制
电气系统中,由于环节和程序复杂,采用传统的控制技术,难以保证对所有设备、所有程序、所有对象进行控制,继而影响电气系统的运行。智能化技术的应用,可采用模糊控制、专家控制、计算机网络控制等手段,在各个设备和程序中建立起关系,整个系统变成网状结构,从而实现全面控制的目标。在智能化技术中,不同技术具有不同作用,其中模糊控制和专家控制,主要用在子系统调节、原参数修复、信号识别处理等方面。计算机网络控制,则是利用反向算法,保证各项指令程序准确顺利运行。
2.2 改进电气设计
电气系统的运行质量,和前期设计密切相关,设计方案不合理,后期控制效果就不佳。站在设计人员的角度,其一要扎实掌握机电专业的知识,其二要熟悉电路设计标准和规范,其三要具有丰富的工程经验。由此可见,对于设计人员提出了较高要求。智能化技术的应用,不仅降低了设计工作难度,而且提高了设计质量。将CAD软件、计算机技术相结合,还能将二维图纸立体化呈现,进行专业碰撞、参数复核,从而发现问题、改进设计,避免施工期间变更返工,为现场作业和管理工作打下基础[3]。
2.3 采用神经网络
在电气自动控制工程中,神经网络是智能化技术的一个重要应用方向。根据分工、动态参数的不同,神经网络主要分为两个子系统:一是利用电气系统动态,对电流进行辨别的系统;二是利用机电设备的参数,对转速进行辨别的系统。其一,神经网络的理论基础是反向转波法,得益于神经网络的前馈性结构,对交流电机和驱动系统进行诊断时,可减少定位工作时间,有利于控制负载转矩和非初始速度。其二,神经网络中包含函数估计器,能有效对抗噪声干扰,在信号的识别、处理、控制上具有重要作用。其三,神经网络中的传感器数量多,能提高监控角色的可靠性,通过测试隐藏节点、隐藏层、激励函数,实现配置的最优化。
2.4 解除故障问题
电气系统在运行过程中,也会发生一些故障问题。为了降低故障率,提高系统的安全性、可靠性,一般会在运行前检查各种设备,消除故障隐患[4]。以变压器为例,作为电气工程的关键部位,传统检查工作依靠工作人员的经验,并辅助利用一些检测设备,不仅效率低,而且会出现人为误差,难以发现所有问题。智能化技术的应用,基于变压器的运行原理,首先对变压器的各个结构进行分解,缩小检查范围;然后从各个部分入手,复核参数设计,及时排查故障;最后工作人员按照显示屏上的指示,即可明确故障部位和原因,高效准确地完成检修工作、解除故障问题,恢复电气系统的正常运行。
2.5 BIM技术应用
以暖通空调系统为例,BIM技术的应用,可实现数据的互用和集成,总结应用优势如下:①可视化。暖通空调设计不是一个独立的系统,需要多个专业配合,利用BIM技术可生成三维建筑模型,避免专业碰撞。②信息化。利用BIM技术,设计阶段可提高效率、降低成本,施工阶段可减少资源损耗。③模拟性。暖通空调设计施工期间,能对节能、日照、热传导进行模拟,实现设计方案的优化。
3.工程实例分析
3.1 工程概况
以某高档社区为例,项目占地面积约320亩,建筑面积共计100万m2。其中,共计36栋建筑,建筑层数在12-36层不等,建筑高度在46m-120m之间。该工程将住宅、别墅、高级公寓、商业Block等物业形态集为一体,在电气自动控制工程中,应用智能家居系统,获得了良好效果,简要介绍如下:
3.2 系统功能
智能家居系统的应用,具有以下功能:①可视对讲功能,方便室内和室外人员沟通交流。②家居安防报警功能,能提高居民的安全性。③家电控制功能,控制器分为手动控制、遥控、电话远程控制等方式,利用手机等终端,可对灯光、空调、电器开关、电动窗帘等进行控制。④增值服务功能,例如:居民可向管理中心发送报修信息;管理中心可向住户发送便民信息;完成购物、订餐活动等。
3.3 实际应用
第一,减灾设计。智能家居系统的应用,首先要保证安全性。减灾设计中,关键是防雷处理,传统电气工程使用接闪器,智能化技术的应用,则使用消雷器、放射式避雷针。消防设计中,除了配置各种消防设施,还要实现联动控制,发挥出探测器、传感器的技术优势,实现灭火、救援、减灾的效果。
第二,电缆设计。电气系统施工中,离不开电缆敷设,且实际作业中电缆纵横交错,种类和数量较多,不仅容易出现误差,而且线路有功损耗较大。对于这种情况,应用智能化技术,可以对设计方案进行优化,尽量降低线路上的能耗值[5]。在智能家居系统中,低压配电室靠近竖井,前者为后者提供干线,减少支线顺着干线导送的现象,实现节能降耗的目标。
第三,远程监控。电气自动控制系统中,在总线上设置监控探测器,可对电气线路、三相电流、温度、电压等指标进行监控,经互感器、传感器实现信号的采集和处理,实现远程监控、无人值守的效果。
结语:
综上所述,在电气自动控制工程中,智能化技术的应用,能实现无人控制、简化设计环节、优化数据处理。文中从系统智能控制、改进电气设计、采用神经网络、解除故障问题、BIM技术五个方面,介绍了智能化技术的具体运用,并结合工程案例进行分析,希望为实际应用提供经验借鉴。
参考文献:
[1] 于浩洋,曹戗,陆星宇.论电气自动控制工程中智能化技术的运用[J].数字化用户,2018,24(46):84.
[2] 向军.浅析智能化技术在电气工程自动控制系统中的应用[J].电气技术与经济,2019,(1):18-20.
[3] 朱永军.提升电气自动控制可靠性的措施分析[J].科学与财富,2019,(5):41.
[4] 韓立国.关于电气自动控制系统功能的思考[J].中国科技投资,2018,(33):213.
[5] 李建奇.电气设备自动控制系统中的PLC技术运用[J].无线互联科技,2018,15(24):131-132,135.
关键词:电气工程;自动控制;智能化技术;优势;运用
电子自动控制技术,是将电子电气技术和计算机技术结合在一起,新形势下,传统的自动控制技术不再适应发展需求,必须创新工艺和技术。智能化技术则是网络、计算机、传感、定位等技术的集合,将其应用在工业生产中,既能减轻工作强度,又能提高效率和质量[1]。以下结合实践,探讨了智能化技术在电子自动控制工程中的应用。
1.智能化技术在电气自动控制工程中的应用优势
1.1 实现无人控制
在电气自动控制工程中,应用智能化技术能实现无人控制。实际应用中,智能化技术基于鲁棒性变化原理,以响应实践为出发点,对系统进行自动调节,旨在提高生产效率,确保生产精度。此外,智能化技术的应用,能对系统的运行情况进行监测,并根据生产需求发出操作指令;在远距离范围进行调节,为远程控制的研发应用打下坚实基础。
1.2 简化设计环节
传统电气工程中,由于控制是一个复杂、动态的过程,为了保证实际运行的安全性、有效性,必须在设计环节加大人力和物力投入,一定程度上提高了生产作业成本。相比之下,智能化技术的应用,可以简化或省略模型设计环节,通过模拟系统的运行,发现存在的问题和不足,并提出改进意见和措施。
1.3 优化数据处理
电子工程中,设计大量的数据信息,这些数据的处理是一个重要环节[2]。传统人工手动处理模式,不仅效率低下,而且容易出现人为失误。而智能化技术的应用,可以提高数据处理效率和精准度。在自动控制系统中,控制对象复杂多样,系统实际运行期间变化性强,难以实现全面控制。应用智能化技术,可对系统运行的全过程进行监测,减少检修工作量。
2.电气自动控制工程中智能化技术的具体运用
2.1 系统智能控制
电气系统中,由于环节和程序复杂,采用传统的控制技术,难以保证对所有设备、所有程序、所有对象进行控制,继而影响电气系统的运行。智能化技术的应用,可采用模糊控制、专家控制、计算机网络控制等手段,在各个设备和程序中建立起关系,整个系统变成网状结构,从而实现全面控制的目标。在智能化技术中,不同技术具有不同作用,其中模糊控制和专家控制,主要用在子系统调节、原参数修复、信号识别处理等方面。计算机网络控制,则是利用反向算法,保证各项指令程序准确顺利运行。
2.2 改进电气设计
电气系统的运行质量,和前期设计密切相关,设计方案不合理,后期控制效果就不佳。站在设计人员的角度,其一要扎实掌握机电专业的知识,其二要熟悉电路设计标准和规范,其三要具有丰富的工程经验。由此可见,对于设计人员提出了较高要求。智能化技术的应用,不仅降低了设计工作难度,而且提高了设计质量。将CAD软件、计算机技术相结合,还能将二维图纸立体化呈现,进行专业碰撞、参数复核,从而发现问题、改进设计,避免施工期间变更返工,为现场作业和管理工作打下基础[3]。
2.3 采用神经网络
在电气自动控制工程中,神经网络是智能化技术的一个重要应用方向。根据分工、动态参数的不同,神经网络主要分为两个子系统:一是利用电气系统动态,对电流进行辨别的系统;二是利用机电设备的参数,对转速进行辨别的系统。其一,神经网络的理论基础是反向转波法,得益于神经网络的前馈性结构,对交流电机和驱动系统进行诊断时,可减少定位工作时间,有利于控制负载转矩和非初始速度。其二,神经网络中包含函数估计器,能有效对抗噪声干扰,在信号的识别、处理、控制上具有重要作用。其三,神经网络中的传感器数量多,能提高监控角色的可靠性,通过测试隐藏节点、隐藏层、激励函数,实现配置的最优化。
2.4 解除故障问题
电气系统在运行过程中,也会发生一些故障问题。为了降低故障率,提高系统的安全性、可靠性,一般会在运行前检查各种设备,消除故障隐患[4]。以变压器为例,作为电气工程的关键部位,传统检查工作依靠工作人员的经验,并辅助利用一些检测设备,不仅效率低,而且会出现人为误差,难以发现所有问题。智能化技术的应用,基于变压器的运行原理,首先对变压器的各个结构进行分解,缩小检查范围;然后从各个部分入手,复核参数设计,及时排查故障;最后工作人员按照显示屏上的指示,即可明确故障部位和原因,高效准确地完成检修工作、解除故障问题,恢复电气系统的正常运行。
2.5 BIM技术应用
以暖通空调系统为例,BIM技术的应用,可实现数据的互用和集成,总结应用优势如下:①可视化。暖通空调设计不是一个独立的系统,需要多个专业配合,利用BIM技术可生成三维建筑模型,避免专业碰撞。②信息化。利用BIM技术,设计阶段可提高效率、降低成本,施工阶段可减少资源损耗。③模拟性。暖通空调设计施工期间,能对节能、日照、热传导进行模拟,实现设计方案的优化。
3.工程实例分析
3.1 工程概况
以某高档社区为例,项目占地面积约320亩,建筑面积共计100万m2。其中,共计36栋建筑,建筑层数在12-36层不等,建筑高度在46m-120m之间。该工程将住宅、别墅、高级公寓、商业Block等物业形态集为一体,在电气自动控制工程中,应用智能家居系统,获得了良好效果,简要介绍如下:
3.2 系统功能
智能家居系统的应用,具有以下功能:①可视对讲功能,方便室内和室外人员沟通交流。②家居安防报警功能,能提高居民的安全性。③家电控制功能,控制器分为手动控制、遥控、电话远程控制等方式,利用手机等终端,可对灯光、空调、电器开关、电动窗帘等进行控制。④增值服务功能,例如:居民可向管理中心发送报修信息;管理中心可向住户发送便民信息;完成购物、订餐活动等。
3.3 实际应用
第一,减灾设计。智能家居系统的应用,首先要保证安全性。减灾设计中,关键是防雷处理,传统电气工程使用接闪器,智能化技术的应用,则使用消雷器、放射式避雷针。消防设计中,除了配置各种消防设施,还要实现联动控制,发挥出探测器、传感器的技术优势,实现灭火、救援、减灾的效果。
第二,电缆设计。电气系统施工中,离不开电缆敷设,且实际作业中电缆纵横交错,种类和数量较多,不仅容易出现误差,而且线路有功损耗较大。对于这种情况,应用智能化技术,可以对设计方案进行优化,尽量降低线路上的能耗值[5]。在智能家居系统中,低压配电室靠近竖井,前者为后者提供干线,减少支线顺着干线导送的现象,实现节能降耗的目标。
第三,远程监控。电气自动控制系统中,在总线上设置监控探测器,可对电气线路、三相电流、温度、电压等指标进行监控,经互感器、传感器实现信号的采集和处理,实现远程监控、无人值守的效果。
结语:
综上所述,在电气自动控制工程中,智能化技术的应用,能实现无人控制、简化设计环节、优化数据处理。文中从系统智能控制、改进电气设计、采用神经网络、解除故障问题、BIM技术五个方面,介绍了智能化技术的具体运用,并结合工程案例进行分析,希望为实际应用提供经验借鉴。
参考文献:
[1] 于浩洋,曹戗,陆星宇.论电气自动控制工程中智能化技术的运用[J].数字化用户,2018,24(46):84.
[2] 向军.浅析智能化技术在电气工程自动控制系统中的应用[J].电气技术与经济,2019,(1):18-20.
[3] 朱永军.提升电气自动控制可靠性的措施分析[J].科学与财富,2019,(5):41.
[4] 韓立国.关于电气自动控制系统功能的思考[J].中国科技投资,2018,(33):213.
[5] 李建奇.电气设备自动控制系统中的PLC技术运用[J].无线互联科技,2018,15(24):131-132,135.