摘要：基于信息化时代背景下，智能化技术作为信息时代的产物，在电气工程自动化中的应用，实现了企业的技术创新，为企业的发展带来机遇。基于此情况下，本文主要对电气工程自动化控制中的智能化技术应用现状进行了阐述，同时对智能化技术在电气工程自动化中的优势作出简单的概括，重点对智能化技术在电气工程自动化中的应用展开深入研究。
关键词：智能化技术；电气自动化；CCD；ROBOT；IoT；
1电气工程自动化控制中的智能化技术应用现状
从传统电气工程控制体系角度讲，人工操作为主要的操作形式，不但承担着重大的工作压力，而且整体效率不高。在实际的操作过程中，往往有着较强的复杂性，并且极容易受到外界因素所影响，包括人为因素、外界环境因素等。根据相关数据调查显示，人为操作误差成为电气工程仪表操作主要影响因素，并且这种人为的误差发生率相对较高，严重影响着工程的效率。近些年来，随着科学技术不断快速发展，促进了智能化技术的出现，该技术在电气工程自动化控制中的应用，成功的取代了传统手工操作，实现了智能化操作的模式，大大提高了设备的运行效率。目前，智能化技术凭借自身的优势，在电气工程行业的应用，有着较为广阔的发展前景，并且为该行业的发展提供了保障。此外，智能化技术还具有其他方面的能力，诸如数字搜集能力、数字分析能力、数字处理能力等。通过发挥智能化技术的作用，不但可以获取有利于的价值信息，为相关管理人员提供数据保障，而且还能够实时监控设备的运行状态。与此同时，该技术还具有故障诊断功能，针对设备运行中出现的故障，通过智能化技术可以第一时间发现故障，并且能够将故障发生的位置等，以警报的形式告知相关管理人员，保证了故障维修的效率，使得设备能够尽快处于运行的状态，不但保证了设备的使用寿命，而且企业的发展提供了重要的技术支持。
2智能化技术在电气工程自动化中的优势
2.1提升了模型控制的精准性
电气工程自动化控制效率的高低，受到其数据库大小及动态方程的复杂程度影响较大。当其控制效率处于偏低的状态时，将会对模型设计工作造成较大干扰。在模型控制的设计过程中，由于涉及到诸多内容，并且设计工作较为复杂化，再加上控制参数不断波动，导致设计者难以对控制过程进行全面掌控。此外，在模型控制过程中，部分人员难以对非主观因素进行很好的掌握，同时也不能进行准确的预测，在当前这些影响因素的制约下，使得模型控制的经准性无法得到保障。而智能化技术在电气自动化中的运用，从根本上解决了问题，无需在对控制对象进行建模，在一定程度上降低了非主观因素对控制过程的干扰。
伺服系统控制是提升工业电气自动化精准性的先进手段。伺服系统主要由三部分组成：控制器，功率驱动装置，反馈装置和电动机。伺服系统具有三大优势：稳定性好、精度高和快速响应性好。
1、稳定性好：作用在系统上的扰动消失后，系统能够恢复到原来的稳定状态下运行或者在输入指令信号作用下，系统能够达到新的稳定运行状态的能力，在给定输入或外界干扰作用下，能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态，系统固有干扰“0”化；
2、精度高：伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床，要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高，允许的偏差一般都在 0.01～0.00lmm之间；
3、快速响应性好：有两方面含义，一是指动态响应过程中，输出量随输入指令信号变化的迅速程度，二是指动态响应过程结束的迅速程度。快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一，即要求跟踪指令信号的响应要快，一方面要求过渡过程时间短，一般在200ms以内，甚至小于几十毫秒；另一方面，为满足超调要求，要求过渡过程的前沿陡，即上升率要大。
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图2.1 工业伺服系统
2.2实现电子自动化工作便捷性
从传统控制过程的角度来分析，逐渐暴露出诸多方面的缺陷和不足，不但控制效率偏低，而且难以满足人们对其功能的需求。在电气工程自动化过程中，通过智能化控制技术的有效运用，有效的提升了电气自动化工作便捷性。其中智能控制器有着较为显著性的优势，针对模型相关数据的波动而言，可通过智能化控制器对其机械自动调节，解决了传统人工操作存在的问题，实现了自动化控制的目标。不但减少了工作强度，降低其工作压力，而且在很大程度上节约了成本。
例如触摸屏是工业电气自动化便捷性的常用手段。电容式触摸屏可实现多点触控，操作灵敏，具有不易误触、耐用度高的特点,触摸屏可以实现人机直观的信息交互，通过画面任意设置和定义按钮，取代了机械按钮，并可以实时显示运行参数，大幅提高了控制的柔性化和通用性，触摸屏和PLC联机广泛应用在自动化设备中。
2.3提升工作的防错性
与传统控制方法相比较而言，智能化技术在电子自动化中的运用，在很大程度上提升了系统的防错性。例如，针对部分不常见的数据，在对其进行CCD成像技术采集和输入时，通过智能化技术的有效运用，可以自动完成数据识别任务，使得数据分类的准确性得到了大幅度提升。此外，在电气自动化中引入智能化技术，可根据处理对象的差异，有针对性的选择数据处理方式。通常情况下，主要以自身算法为基础展开相关方面的计算，保障数据控制的精准性，提升智能化控制的高效性。
CCD成像技术是确保工业电气自动化防错性的前沿技术。CCD成像技术具有三大特点：高分辨率、高速度、高图像质量。其通过成像与原设定标准式样进行高精度对比，实现及时发现不良品、差异数据、故障干扰等工业目的。
1、高分辨率：高分辨率意味着能看到更广阔的视野范围，能够提供更多的细节。无论是CCD和CMOS芯片都在向高分辨率发展，提高分辨率的方法一是增加芯片晶元的尺寸，二是缩小像元尺寸，以在同样面积的晶元上获得更多的图像像素。相机的像元尺寸可以从20μm到2.8μm，Sony公司称即将推出1.2μm的芯片，主要的集中在9μm到4μm之间。
2、高速度：速度是CCD相机的另一个重要要求，CCD工业相机主要应用在配合工业产品线的装配引导和质量检查，随着现代生产效率的不断提升，对CCD相机的成像速度，机内的处理速度都有越来越高的要求。在特殊的高速故障诊断、运动分析和过程监控中，要求相机能够达到500-2000fps的帧频，随着CMOS的技术的不断发展，通过ROI窗口设置，可以轻松找到7500fps的图像。
3、高图像质量：高图像质量一直是成像芯片所追求的目标，CMOS光刻技术已可以达到0.25μm和0.18μm，微透镜技术已经被广泛使用，采用4T、5T和MultiT技术，使CMOS芯片在抗噪声和提高灵敏度方面取得了很多重大突破。
CCD成像技术在智能化制造应用中，起到检测防错、省略人工作业的重要作用。例如，在马达制造生产线中，如何防止马达转子由于人工作业造成的平衡块正反面错误安装不良、平衡块铆钉铆接尺寸不良、刻印字粒不良等方面，一直是困扰传统制造工艺的一大难题。生产品质是企业赖以生存的命脉，如何解决人工作业防错问题刻不容缓，而通过使用CCD成像技术后这一难题迎刃而解。马达转子部品通过自动移载，从平衡块自动上料及铆接刻印工位通过后，CCD自动对平衡块端面进行采样检测和比对，一旦发现与原设定仕样图不符合则自动报警及分流到不良品区域，从而杜绝了不良的发生，使不良品流出率“0”化，对企业的品质监控及人工岗位省略起到了重大效益。
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图2.2 CCD成像技术的智能化应用
3 智能化技术在电气工程自动化中的应用
3.1有效的代替人工操作
从传统电气工程自动化的角度来分析，其主要以人工操作方式为主，不但有着较多的工作压力，而且还具有一定的风险性。而智能化技术在该领域的运用，为电气工程自动化带来全新的理念，实现了电气工程智能化、自动化的目标，不但减少了作业的危险性，而且彰显了该技术的优越性。此外，在电气系统的实际运行过程中，要想实现其运行的稳定性，就必须发挥智能化控制技术的优势，为电气系统提供智能化操作系统，极大的提高了作业的效率，为电力行业的发展提供保障。
例如，工业机器人（Robot）作为重要的前沿工业技术，在电气自动化工程中发挥着重要的作用，传统设备控制器被该技术所取代。机器人具备高度的柔性化和通用性，目前汽车制造业和3C电子产业是机器人聚集最多的领域。2018年国内工业机器人系统集成应用中，汽车行业的占比达到32.0%，电子行业的占比达到21.5%，二者合计占比53.5%，集中度较高。工业机器人在汽车生产中占着重要地位，广泛应用到不同生产环节，其常配有机械手、刀具等其他便于装配的生产工具。方便快捷进行生产，同时可以代替在低温、高温、有毒等恶劣环境下的工作，代替人完成繁重、单调重复的生产，保证了产品质量，提高了生产效率。
中国工业机器人销售情况从具体销量来看，2015-2017年中国工业机器人不断增长，2017年增长至15.9万台，涨幅达到76.4%。
工业机器人技术在智能化制造应用中，起到有效代替人工操作的巨大作用。例如，在机加工制造生产线中，如何优化工艺流程，最大化程度省略人工作业，并使生产线稼动稳定高效等方面，一直是传统制造工艺的瓶颈。优化生产工艺技术是企业在日渐竞争激烈的市场中保持技术优势的根本，而通过使用工业机器人技术后使智能化制造迎来新的格局。机加工曲轴部品通过自动移载，从自动立起装置入料后，工业机器人自动对曲轴部品进行夹爪拿起及移载，精确放入车削加工车床旋转夹具中，并能同时对两台车床进行上下料工作，极大的提升了生产效率，节省了人工岗位，对企业的成本控制及由人工岗位带来的不稳定因素的合理规避起到了重大作用。
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图3.1 工业机器人的智能化应用
3.2电气工程优化设计
智能化技术在电气工程设计中的应用，保证了设计的规范性与合理性。同时也弥补了传统设计存在的漏洞，有效的克服了以往设计的弊端，有着较高的应用价值。
从电气工程设计的角度来讲，多媒体技术、可视化技术都是智能化技术在该领域的良好表现。可视化技术在智能化系统中的应用，保证了数据信息传递的有序性，此外还可以借助可视化技术对数据信息进行有效的处理，转化为直观图表。为相关人员分析数据提供了保障，进而提高了工作的效率。图形化界面为大多数智能化操作系统主要使用形式，可以实现人机交互的效果。其中图像的模拟与显示可通过菜单和窗口完成，具有一定的仿真能力，具有操作快捷等优势。光纤技术与CCLINK的使用，在很大程度上减少了电缆的使用数量和配线的难度，使得企业的成本投入有所减少，保证系统控制的灵活性。
3.3及时发现系统故障
在电气工程自动化系统运行当中，由于受到诸多方面因素所限制，难免会发生各种故障。从传统电气工程自动化控制方式角度来讲，主要负责处理已经发生故障的工作，这种控制方式的运用，难以预先发觉系统漏洞。而智能化技术在该领域的应用，解决了传统控制方式难以克服的问题，能够对故障进行精准定位，并且准确的判断出故障出现前兆与故障自身的关联性。与此同时，通过该技术该可以进行自主预算和模拟，通过云端监控设备及时进行故障远程预警。在设备的实际运行过程中，一旦其运行参数出现异常的情况，此时智能化报警系统将会发出信号，根据系统发出的警报采取有效措施，对当前这些异常情况进行有效处理，降低事故发生的几率，这样就可以提升设备的运行效率，降低维修故障维修成本。
物联网（IOT——Internet of Things）是及时发现系统故障的领先手段。最早期的物联网概念是在1999年提出的，当时的物联网只能依托RFID（射频识别）技术和设备，使物品之间形成信息互联。2015年，中国发布了“中国制造2025”，大力推广云计算、大数据和物联网。
随着物联网的发展，专门针对物联网传输的万物互联的LPWA技术应运而生，LPWA（低功耗广域网）解决了传统网络不能应对一些物联网场景的通信问题。聚焦于低功耗广域网市场，覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、价格优的特点，可在多个设备，维修人员与智能终端之间实时共享状态等，物联网技术的发展让万物互联，信息传输交互加速，管理不再受时空界限，为发展提供更多可能。
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图3.2 工业物联网（Industrial Internet of Things）
3.4日常管控
从电气自动化工作人员角度来讲，他们长期处于高温、嘈杂的工作环境中，再加上其他方面因素所干扰，长此以往必然会对他们带来较大的影响，使得他们出现急躁和焦虑的心情，对其工作质量产量较大的影响。电气工程自动化中引进智能化技术，对于解决上述问题有着重要的作用。由于电气设备有着较为复杂的流程，需要企业在实际的生产过程中，注重资金方面的投入。通过智能化技术的应用，可以很好的实现设备间与操作间的分离，并且充分体现出了实时在线监测的功能，简化了工作流程，减轻了工作强度，提高了工作效率。
结语：综上所述，科学技术的迅速发展，促进了智能化技术的出现，先进的智能化技术为各领域带来全新的发展理念，推动了各行业的发展。电气工程作为重要的产业，通过智能化技术的引进，为实行其行业的发展具有重要的作用。通过智能化技术的有效运用，能够合理优化电气工程设计，实现故障诊断自动化，不但保证了故障维修的效果，而且降低了企业的成本投入，进而促进企业实现自身的长足发展。
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