刘炳
扬州惠通科技股份有限公司,江苏扬州 225003
摘要:近年来,各行各业建设的发展迅速,随着科学技术的迅猛发展,智能化、自动化在人们生活中变得越来越重要,尤其是在电气工程自动化的发展中起着非常重要的作用。在实际的社会生产活动中,智能技术在电气工程中的应用,不仅提高了自动化的操作程度,减少了人工操作成本以及人工操作中可能出现的误差,而且可以使企业资源得到合理的分配。电气工程领域的智能化技术的作用日益重要,将电气产品与智能化技术的有效结合,可以提高人力资源配置的有效性,提升智能化技术的应用价值,提高智能化技术设备的应用效果,满足未来工程建设的现实需要。
关键词:电气系统;自动化;智能技术;应用研究
引言
目前,智能技术在各行各业都扮演着非常重要的角色,得到了人们的普遍应用,成为了今后发现的大趋势。智能技术的应用,不仅促进了相关技术的不断进步,而且带动了相关经济的迅猛发展。智能化技术实质上是信息技术的产物,是人工智能和计算机技术的结合物。电气系统工程与智能技术的有效结合,促使我国电气系统工程快速发展,降低了生产成本,带动了行业的变革,完善了工程管理。通过智能化技术可以实现电气自动化工程简单化,有助于更好地摆脱设备使用中的弊端,降低数据操作的复杂性,达到提高设备使用轻松度的目标。
1电气自动化领域的智能化技术应用现状
1.1应用的基本情况
自动化工程是我国重点发展的领域,国家大力支持推动自动化工程领域的建设项目,在资金与设备方面给予大力支持。当前我国电气自动化工程的发展速度较快,特别是在互联网技术的辅助下电气自动化工程技术得到了质的发展。在大数据、人工智能等技术的蓬勃发展过程中实现了智能技术与电气自动化工程的有效衔接,加快了电气工程行业技术有效的应用于建筑、工程、装备制造等领域。智能化技术有助于进一步改进人民日常生产生活中的电气技术产品,满足了人民群众生产生活需要。
1.2表现的基本特征
智能化技术可以提高电气自动化工程设备的稳定性,可以提高自动化控制的整体质量,并且有助于实现对电气设备的个性化控制。运用智能化设备可以保证电气设备的安全运行,可以有效地解决好电气设备运行中出现的故障。专业技术操作人员可以运用智能化技术对电气设备进行有效操控,极大地降低了自动化设备发生危险概率,形成了完善的设备控制体系,进一步为设备的运转稳定性提供保障,符合设备管理现实需要。
1.3存在的主要问题
当前电气自动化设备因为非人为因素引发的故障较高,自动化控制系统应用智能化技术的效率还有待提升,首先,智能化技术的应用没能充分地分析以往电气系统运行中的故障,自动化控制系统未能把以往出现的故障作为控制各种设备的依据。其次,技术人员操作时往往存在逻辑模糊、缺乏有效的自动化设备故障诊断能力的问题,没能基于科学的方式加强自动化设备的管理,在企业运营的过程中自动化设备运营处置不当。智能化技术未能与电气自动化设备有效结合,在人工控制领域暴露出一定的问题,自动控制化设备的应用质量与使用效率相对较低。
2基于智能技术的电气自动化控制系统设计
2.1设计方法
集中监控。该方法便于检查运行状况,但存在系统接线复杂、维护流程复杂等弊端,若对系统防护要求较低,则可采用这种简单的设计法。集中监控要满足电气系统功能集中等需求,需要将系统各类功能集成在中央处理器内,从而减少监测对象,保证各子系统有较高的信息处理速度。远程监控。
该方法在设备接入互联网的基础上,将控制计算机与被监测设备通过互联网相连,实现网络自动化远程监控,可大幅减少电缆数量,减少系统建设成本,并使系统设计更为灵活,但对网络通信速度、通信稳定性要求较高。现场总线监控。FCS在变电站、体育馆等场所的电气工程中应用普遍,该技术主要由主控制器、总线、现场IO从站及现场设备仪表等实现,通过现场总线连接不同设备,形成控制系统,单一设备故障不会影响其他设备运行或导致整体系统崩溃,从而有效保障电气系统整体运行的安全性、稳定性。
2.2设计原则
电气系统有多个子模块,有利于集中控制、信号转换,通过光纤、网络等方式传输信息,利用总控设备调整各模块设备运行状况,在设计中为平衡各模块功能,保证各单元独立运行,降低环境干扰,需要遵循以下原则:扩展性原则:设计自动化控制系统时,需充分考虑控制系统的规模,保证功能扩张符合用户需求及生产要求。稳定性原则:通过主控室进行分布式接线,在保护柜中进行集中式接线,保证开关设计、接线处理更为合理,从而提升线路传送、接收信息的稳定性。兼容性原则:无论是网络控制还是接线控制单元,都需要保证相连设备硬件、软件配置、功能等方面的兼容性,并保证通信结构和连接端口符合用户多元需求。
2.3控制层功能设计
数据采集、信息传输。依托网络等数字化手段进行自动化程度较高的数据采集、传输、控制。通过终端设备中的监测软件,实现对各终端设备运行情况及环境信息的采集,主要包括设备运行时间、设备运行故障信息及设备所处环境温度、湿度等信息,信息收集为系统的控制功能提供实现基础。信息传输是指通过控制中心传输信息指令,终端设备接收并实施相应操作,主要通过视频电缆等实现,需要根据传输距离、信息类型挑选合理的传输方法、设备。信息分析即对采集信息的处理分析,最后存入数据库。对难以自主处理的信息,应设计相应的监控提示、操作提醒,由技术人员手动协调系统工作、处理故障。控制过程的设计。电气系统控制过程是设计的主要内容,促使电气系统提升自动化控制水平、运行效率。主要使用专家系统、模糊控制等技术实现控制过程,模糊控制不同于专家系统的标准化设计,主要以模糊变量及推理技术为基础,以基本的运行、操作思路设计能够分析和控制被控制对象信息的模糊控制模型,通过模糊控制器实现系统控制。
2.4有效控制神经网络
对于一个完整的电气自动化控制系统而言,其在实际运行过程中通常需要根据具体的生产要求,创设不同的控制场景。在电气自动化控制系统中应用智能化技术时,可以通过神经网络控制方式、模糊控制方式、专家系统控制方式全面满足不同控制场景的实际需求,其中在电气工程自动化控制领域中应用最广泛的技术为神经系统控制方式。实际上,在电气系统中控制神经系统时,不但可以借助反向系统学习算法提高电气自动化控制的灵活性,还能依托系统自身的层次结构功能丰富控制系统的多重属性。与此同时,神经网络系统控制方式主要由多个子系统组成,其应用特点与优势可以帮助各子系统达成协同控制要求,因此神经网络控制还可以对电气自动化系统的整体过程进行有效优化与调整,全方位满足不同设备的参数调控要求。另外,神经网络控制方式还具有一定的非线性表达特点,可以依托电气系统的学习性能对PID控制实施最佳组合效果。最后,在BP神经网络的支持下,还可以构建自整定参数为Kp、Ki、Kd的PID控制器,以此充分发挥智能化控制目标应有的实效性价值。
结语
总而言之,在电气工程自动化设计当中运用智能技术,不仅优化了电气工程自动化设计,而且可以进一步促进电气工程的生产。智能化技术用于电气自动化工程控制,应当构建专业的设备管理体系,丰富电气自动化设备的控制方法,着力建立综合性和前瞻性的智能技术的普及机制,提高技术设备使用的科学性,满足未来工程建设的需要。
参考文献
[1]王庆德.人工智能技术在电气工程自动化中的运用[J].山东工业技术,2016(12).
[2]郭海燕.电气工程自动化中人工智能技术的合理运用[J].科技经济导刊,2019(11).