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[摘 要]电气工程自动化能够显著提升生产和工作效率,被广泛应用于工业加工、机械制造、国防军事等领域。近年来,电气工程自动化加工逐渐向精细化方向发展,给传统的自动解控制技术提出了新要求。因此,必须将自动化与信息技术相结合,借助于计算机编程控制、精密传感器元件、GPS定位等技术,实现电气工程自动化的智能控制。文章首先指出了智能化控制的优势,随后分析了智能技术在电气工程自动化中的具体应用,最后就其发展前景
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0355-01
一、智能化技术的应用优势
人类的需求是推动技术进步的源动力。智能化技术的应用,使得电气工程自动化无论是在加工进度还是加工效率上都有了极大的提升,具体来说,智能化技术所带来的应用优势有以下几点:
首先,智能化技术的应用能够降低自动化加工对人力的依赖程度,减轻了设备操作人员的工作强度。尤其是在一些具有危险性的作业环境,用智能化控制技术代替人力管理,能够有效降低人员伤亡事故的发生概率,有利于危险场合或是重点项目的顺利施工;其次,借助于智能技术和传感技术,还能够对电气工程的各个设备进行故障检测和问题修复,一方面可以提升设备的使用寿命,另一方面也能够在自动化设备出现故障后及时报警,便于管理人员及时进行维护,避免更大问题的出现;最后,智能技术的应用对工作效率和工作质量的提升也有较大帮助,由于智能化控制采用的是计算机编程指令控制,因此能够有效避免传统人工操作的失误。
二、智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用
1、智能化技术在故障诊断中的应用
受工作环境、零件老化、人为操作等诸多因素的影响,电气工程自动化系统在使用期间很容易出现各种各样的故障问题。这些故障一旦发生,轻则会影响正常的产品生产和加工质量,严重情况下还会导致整个系统的崩溃,给企业造成巨大的经济损失。通常情况下,这些故障在发生之前都会有一些征兆,例如设备异响、难闻气味等,如果能够在故障发生之前及时进行修复,就能够在很大程度上避免损失。传统的电气工程自动化以人工巡检为主,虽然也能够起到一定的故障诊断作用,但是对于一些微小的或是设备内部的故障问题很难检测。而智能化技术则能够对该系统中各个零部件进行针对性的检测,并且利用专门的故障分析仪器,获取设备运行数据,并与数据库中的标准数据进行对照,确定故障源,极大的降低了故障查找时间,能够将系统损失降到最低。
2、CAD和智能诊断技术应用
电气设备设计工作较为复杂,需要囊括许多学科知识,这些知识包括电机知识、电磁场知识和电路知识,同时在设计电气设备上也要求设计人员有一定经验。以往通常运用经验手工法来设计产品,但所设计的方案缺乏优化性。在现代计算机技术日趋提升的形势下,电气工程产品的设计开始由以往的经验手工方式向CAD设计转变,使得产品开发周期得到有效缩短,在加上智能化技术的引进,CAD设计更加优化,极大的提高了设计的质量。
同时,遗传算法也是智能化技术在设计优化上的重要体现,作为一种先进的计算方法,遗传算法有着很高的计算精度,通常运用于电气工程当中,因此在实际的应用中不能忽视此算法。另外,故障与其征兆之间的关系在电气工程当中是错综复杂的,其特点是不确定性以及非线性性,而实施智能化技术正好把它的优势给充分发挥出来。智能化诊断技术在变压器故障诊断、发电机故障诊断以及电动机故障诊断当中均广泛应用进来。
3、智能化技术在神经网络中的应用
神经网络一般用在诊断监测驱动系统以及交流电机(电气工程)当中,相比梯形控制法,神经网络的反向转波算法在性能上要更好,它不仅使定位时间得到了有效缩短,而且还把非初始速度以及负载转炬大范围变化有效控制住。多层前馈性是神经网络系统的主要结构,可通过反向学习算法进行计算,里面有两个系统,一个系统可以通过机电系统参数对控制转子速度进行辨别,另外一个系统可通过电子动态参数把控制定子的电流给辨别出来。
目前,在处理信号以及识别模式上已经广泛应用了智能神经网络,同时电气传动控制领域也因为智能神经网络有着函数估计器(非线性一致)而对其广泛运用,它的优势正如上文所说,一致性强,不必使用数学模型(被控系统),有着很强的抗噪音能力。另外,神经网络通常在误差反向(学习技术)的传播技术中应用,当网络当中存在许多激励函数以及隐藏结点时,网络神经只能够对其进行映射,而对于进行选择的问题,如激励函数、最优隐藏结点和层数等,神经网络通常都是运用尝试法进行解决。
4、PLC技术应用
目前,电力生产要求在科学技术不断提升的形式下变得越来越高,在大型电力企业当中,PLC技术已经替代了继电控制器。通过PLC系统能够有效控制系统某工艺流程,并能够对企业的整个生产进行协调。一般来说,辅助系统、储煤、配煤以及上煤等构成了电力企业的输煤系统,而输煤控制系统则是由现场传感器、远程I/O站以及主站层组成,其中,PLC和人机接口组成了主站层,主站层主要在集控室当中设立,而集控室当中的主要控制系统均为自动控制,辅以手动控制,并可以通过显示屏来对系统进行监视与控制,这就使电力企业的生产效率得到了提高。把PLC技术应用于供电系统当中,达到了自动切换的目的,继电器取代了实物元件,使电力企业的供电系统安全性得到了大幅度提高。
三、电气工程自动化智能化技术的发展前景
1、性能方向的发展
目前,智能化技术基本上满足了电气工程自动化加工、生产的需要,但是我们也应当看到,随着各个行业技术的不断发展和要求的逐渐提高,对电气工程自动化技术的要求也越来越严格,智能化技术要想发挥应有的辅助作用,就必须在电气工程自动化的加工速度、加工精度以及加工效率上实现优化和突破。相关的技术研发人员也必须紧跟行业发展趋势,不断融合最前沿的智能技术,使其能够更好的为电气工程自动化而服务。
2、功能发展方向
增强智能化技术在电气工程自动化控制中的功能作用,要充分利用用户界面图形化、科学计算可视化、内装高性能PLC、多媒体技术等要素。智能化的图形用户界面使得人们可以通过窗口和菜单进行简单的操作,极大地方便了非专业用户的使用。在电气工程自动化控制领域,利用可视化技术,如CAD设计技术,极大地缩短了产品设计周期,提高产品质量同时降低了成本。在电气工程自动化控制系统中内装高性能PLC,可以方便用户进行编辑修改,从而建立自己的应用程序。将多媒体技术应用于电气工程自动化控制领域中,可以对信息进行智能化、综合化的处理。
参考文献:
[1] 华树超,孙娜.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用,2012(10):131-133.
[2] 李慶娘.基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析[J].信息与电脑,2013(21):164-165.
[3] 李贺.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用,2013(16):109-111.
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0355-01
一、智能化技术的应用优势
人类的需求是推动技术进步的源动力。智能化技术的应用,使得电气工程自动化无论是在加工进度还是加工效率上都有了极大的提升,具体来说,智能化技术所带来的应用优势有以下几点:
首先,智能化技术的应用能够降低自动化加工对人力的依赖程度,减轻了设备操作人员的工作强度。尤其是在一些具有危险性的作业环境,用智能化控制技术代替人力管理,能够有效降低人员伤亡事故的发生概率,有利于危险场合或是重点项目的顺利施工;其次,借助于智能技术和传感技术,还能够对电气工程的各个设备进行故障检测和问题修复,一方面可以提升设备的使用寿命,另一方面也能够在自动化设备出现故障后及时报警,便于管理人员及时进行维护,避免更大问题的出现;最后,智能技术的应用对工作效率和工作质量的提升也有较大帮助,由于智能化控制采用的是计算机编程指令控制,因此能够有效避免传统人工操作的失误。
二、智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用
1、智能化技术在故障诊断中的应用
受工作环境、零件老化、人为操作等诸多因素的影响,电气工程自动化系统在使用期间很容易出现各种各样的故障问题。这些故障一旦发生,轻则会影响正常的产品生产和加工质量,严重情况下还会导致整个系统的崩溃,给企业造成巨大的经济损失。通常情况下,这些故障在发生之前都会有一些征兆,例如设备异响、难闻气味等,如果能够在故障发生之前及时进行修复,就能够在很大程度上避免损失。传统的电气工程自动化以人工巡检为主,虽然也能够起到一定的故障诊断作用,但是对于一些微小的或是设备内部的故障问题很难检测。而智能化技术则能够对该系统中各个零部件进行针对性的检测,并且利用专门的故障分析仪器,获取设备运行数据,并与数据库中的标准数据进行对照,确定故障源,极大的降低了故障查找时间,能够将系统损失降到最低。
2、CAD和智能诊断技术应用
电气设备设计工作较为复杂,需要囊括许多学科知识,这些知识包括电机知识、电磁场知识和电路知识,同时在设计电气设备上也要求设计人员有一定经验。以往通常运用经验手工法来设计产品,但所设计的方案缺乏优化性。在现代计算机技术日趋提升的形势下,电气工程产品的设计开始由以往的经验手工方式向CAD设计转变,使得产品开发周期得到有效缩短,在加上智能化技术的引进,CAD设计更加优化,极大的提高了设计的质量。
同时,遗传算法也是智能化技术在设计优化上的重要体现,作为一种先进的计算方法,遗传算法有着很高的计算精度,通常运用于电气工程当中,因此在实际的应用中不能忽视此算法。另外,故障与其征兆之间的关系在电气工程当中是错综复杂的,其特点是不确定性以及非线性性,而实施智能化技术正好把它的优势给充分发挥出来。智能化诊断技术在变压器故障诊断、发电机故障诊断以及电动机故障诊断当中均广泛应用进来。
3、智能化技术在神经网络中的应用
神经网络一般用在诊断监测驱动系统以及交流电机(电气工程)当中,相比梯形控制法,神经网络的反向转波算法在性能上要更好,它不仅使定位时间得到了有效缩短,而且还把非初始速度以及负载转炬大范围变化有效控制住。多层前馈性是神经网络系统的主要结构,可通过反向学习算法进行计算,里面有两个系统,一个系统可以通过机电系统参数对控制转子速度进行辨别,另外一个系统可通过电子动态参数把控制定子的电流给辨别出来。
目前,在处理信号以及识别模式上已经广泛应用了智能神经网络,同时电气传动控制领域也因为智能神经网络有着函数估计器(非线性一致)而对其广泛运用,它的优势正如上文所说,一致性强,不必使用数学模型(被控系统),有着很强的抗噪音能力。另外,神经网络通常在误差反向(学习技术)的传播技术中应用,当网络当中存在许多激励函数以及隐藏结点时,网络神经只能够对其进行映射,而对于进行选择的问题,如激励函数、最优隐藏结点和层数等,神经网络通常都是运用尝试法进行解决。
4、PLC技术应用
目前,电力生产要求在科学技术不断提升的形式下变得越来越高,在大型电力企业当中,PLC技术已经替代了继电控制器。通过PLC系统能够有效控制系统某工艺流程,并能够对企业的整个生产进行协调。一般来说,辅助系统、储煤、配煤以及上煤等构成了电力企业的输煤系统,而输煤控制系统则是由现场传感器、远程I/O站以及主站层组成,其中,PLC和人机接口组成了主站层,主站层主要在集控室当中设立,而集控室当中的主要控制系统均为自动控制,辅以手动控制,并可以通过显示屏来对系统进行监视与控制,这就使电力企业的生产效率得到了提高。把PLC技术应用于供电系统当中,达到了自动切换的目的,继电器取代了实物元件,使电力企业的供电系统安全性得到了大幅度提高。
三、电气工程自动化智能化技术的发展前景
1、性能方向的发展
目前,智能化技术基本上满足了电气工程自动化加工、生产的需要,但是我们也应当看到,随着各个行业技术的不断发展和要求的逐渐提高,对电气工程自动化技术的要求也越来越严格,智能化技术要想发挥应有的辅助作用,就必须在电气工程自动化的加工速度、加工精度以及加工效率上实现优化和突破。相关的技术研发人员也必须紧跟行业发展趋势,不断融合最前沿的智能技术,使其能够更好的为电气工程自动化而服务。
2、功能发展方向
增强智能化技术在电气工程自动化控制中的功能作用,要充分利用用户界面图形化、科学计算可视化、内装高性能PLC、多媒体技术等要素。智能化的图形用户界面使得人们可以通过窗口和菜单进行简单的操作,极大地方便了非专业用户的使用。在电气工程自动化控制领域,利用可视化技术,如CAD设计技术,极大地缩短了产品设计周期,提高产品质量同时降低了成本。在电气工程自动化控制系统中内装高性能PLC,可以方便用户进行编辑修改,从而建立自己的应用程序。将多媒体技术应用于电气工程自动化控制领域中,可以对信息进行智能化、综合化的处理。
参考文献:
[1] 华树超,孙娜.基于电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用,2012(10):131-133.
[2] 李慶娘.基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析[J].信息与电脑,2013(21):164-165.
[3] 李贺.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用,2013(16):109-111.