時(shí)間:2022-04-28 20:23:28
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1.1人工智能的概念
人工智能的目的是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能化發(fā)展,通過(guò)采用人工研究得出的方法與技術(shù),從而擴(kuò)大人工的生產(chǎn)能力,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。人工智能的產(chǎn)生伴隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展,是人類社會(huì)進(jìn)步的結(jié)晶。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,人工智能技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)。
1.2智能化技術(shù)的理論基礎(chǔ)
目前,智能化技術(shù)廣泛的應(yīng)用于精密傳感器、計(jì)算機(jī)、GPS定位技術(shù)等高科技信息工具中。其理論基礎(chǔ)最先于20世紀(jì)50年代左右提出并隨著社會(huì)的發(fā)展逐漸應(yīng)用。通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效延伸、擴(kuò)展以及模擬相關(guān)人工作業(yè),在提高了工作效率的同時(shí)也保證了工作質(zhì)量。
1.3電氣工程自動(dòng)化中智能化技術(shù)的特點(diǎn)
智能化技術(shù)擁有完善的控制系統(tǒng),能夠有效的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理,從而保證系統(tǒng)的有效運(yùn)行;通過(guò)使用智能化技術(shù)能夠簡(jiǎn)化電氣工程的控制系統(tǒng),提高整體運(yùn)行效率;實(shí)現(xiàn)了控制器的無(wú)人化超控,減少了人力資本的投入;實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)一致性的標(biāo)準(zhǔn),能夠快速地進(jìn)行評(píng)估工作。
二、智能化技術(shù)在電氣化工程中的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步,智能化技術(shù)已逐步應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化工作當(dāng)中。智能化技術(shù)的不斷成熟使得其應(yīng)用領(lǐng)域不斷延伸,目前主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)中,通過(guò)智能化技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的巧妙結(jié)合,在信息傳遞、提高工作質(zhì)量、改善工作環(huán)境以及推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都起到了巨大作用。當(dāng)下的智能化技術(shù)還在不斷發(fā)展,它為世界帶來(lái)的驚喜仍需展望。
三、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
1、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由定子電流經(jīng)過(guò)電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行辨別控制和轉(zhuǎn)子速度辨別經(jīng)過(guò)機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)兩個(gè)方面構(gòu)成。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,反向?qū)W習(xí)算法被作為經(jīng)常使用的方法,在其前饋性的特點(diǎn)之下進(jìn)行高效運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)于控速度、負(fù)載轉(zhuǎn)矩以及時(shí)間控制上都有良好的效果。
2、模糊邏輯控制系統(tǒng)。目前,我們所說(shuō)的模糊邏輯控制系統(tǒng)有效的代替了之前的PID控制器,模糊邏輯控制系統(tǒng)通過(guò)其知識(shí)庫(kù)能夠有效的進(jìn)行推理決策,實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)。模糊化的形式大多由多種函數(shù)表現(xiàn)形式構(gòu)成,是進(jìn)行模糊邏輯系統(tǒng)的重要方法。
3、故障診斷及優(yōu)化設(shè)計(jì)。智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用大幅度提高了故障診斷的效率性,由于電氣設(shè)施故障本身具有復(fù)雜性、隱蔽性、波動(dòng)大等特點(diǎn),其診斷效率較低。隨著智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不但提高故障診斷的準(zhǔn)確性,同時(shí)還節(jié)省了人力物力資源,使診斷過(guò)程快速有效。對(duì)于電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),其內(nèi)容廣、工序復(fù)雜、影響因素多等特點(diǎn),導(dǎo)致電氣產(chǎn)品涉及領(lǐng)域存在較大困難性。智能化技術(shù)的引入,提高了電氣產(chǎn)品的技術(shù)含量,不僅能夠有效降低人力勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)還縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)間,推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展。
四、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的發(fā)展方向
1、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的性能發(fā)展方向。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的性能發(fā)展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)中這是其發(fā)展關(guān)鍵的部分。我們通常所說(shuō)的智能化技術(shù)主要是指在進(jìn)行自動(dòng)化工作時(shí),所采用的智能系統(tǒng)帶有較高的智能化功能,這種功能有效地提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表現(xiàn)在其群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)的柔性化。通過(guò)采用智能化技術(shù),能夠有效發(fā)揮控制系統(tǒng)的作用,在提高其具體要求的同時(shí),有效監(jiān)控其信息流和物流的動(dòng)態(tài)變化。
2、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的功能發(fā)展方向。智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中的功能發(fā)展方向主要包括用戶截面圖形化以及科學(xué)計(jì)算可視化兩個(gè)方面。具體來(lái)說(shuō),使用用戶截面圖形化方便了用戶操作,同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)三維立體圖形、模擬圖形等動(dòng)態(tài)圖形的有效追蹤;科學(xué)計(jì)算的可視化實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用的高處理,有效提高了工作效率。
五、結(jié)語(yǔ)
隨著人工智能的發(fā)展,智能化技術(shù)被應(yīng)用到電氣工程及其自動(dòng)化中,主要用于控制器以及機(jī)器的智能化。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以通過(guò)故障診斷、智能控制、優(yōu)化設(shè)計(jì)、PLD技術(shù)這幾方面來(lái)描述。
1.1故障診斷
電氣工程設(shè)備的工作時(shí)間長(zhǎng),難免會(huì)發(fā)生故障,由于電氣設(shè)施故障的非線性、復(fù)雜性及不確定性,一旦發(fā)生故障,往往需要大量的時(shí)間排查故障,效率低、準(zhǔn)確率低。而智能化技術(shù)能夠有效解決這一問(wèn)題。在故障發(fā)生前,一般儀器會(huì)出現(xiàn)一些人們很難發(fā)現(xiàn)的預(yù)兆,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器狀態(tài),在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警并提示故障位置,在故障真正發(fā)生前避免故障,能夠在極大程度上減少維修時(shí)間。電氣工程中常常通過(guò)分析變壓器中滲漏油分解出來(lái)的氣體進(jìn)行故障診斷,確定故障發(fā)生的范圍,并通過(guò)各種手段逐步縮小范圍,從而確定故障位置并提示派遣人員及時(shí)檢修。同時(shí),智能化裝置可以記錄故障問(wèn)題,為以后的故障診斷提供參考,使故障診斷更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣工程及其自動(dòng)化的控制過(guò)程自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理和遠(yuǎn)程管理,提高管理的高效性。尤其對(duì)于一些高危險(xiǎn)、高難度的工作,如高壓控制,智能控制是必不可少的。相對(duì)于傳統(tǒng)的控制器,智能控制器的靈活性更好,更易調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的控制器在設(shè)置時(shí)需要精確考慮控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程,而實(shí)際涉及到的控制環(huán)境往往很復(fù)雜,存在很多不確定因素。但是智能控制不存在這方面問(wèn)題,因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)時(shí)并不涉及控制對(duì)象的模型。并且智能化控制器可以根據(jù)對(duì)響應(yīng)數(shù)據(jù)(如魯棒性變化、響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間)的分析隨時(shí)調(diào)整系統(tǒng),調(diào)整后智能控制器的性能會(huì)大大提高,調(diào)整的過(guò)程并不需要專業(yè)人士在場(chǎng),這樣就減少了大量的人力。以風(fēng)力發(fā)電廠智能化升壓站系統(tǒng)為例。智能化升壓站系統(tǒng)通過(guò)對(duì)過(guò)程層和間隔層設(shè)備升級(jí),將一些模擬量和開(kāi)關(guān)量數(shù)字化,有效運(yùn)用光纖設(shè)備,實(shí)現(xiàn)間隔層和過(guò)程層的通信。站控層由系統(tǒng)主機(jī)、工作站、VQC等設(shè)備組成,是全站監(jiān)控、管理、調(diào)度中心。系統(tǒng)通過(guò)智能化控制,自動(dòng)完成信息的采集、測(cè)量、控制、保護(hù)等功能,相比于傳統(tǒng)的升壓站系統(tǒng)在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)工作相當(dāng)繁瑣,需要綜合運(yùn)用成套設(shè)備、電路、電機(jī)與電氣、電磁場(chǎng)、變壓器等學(xué)科的知識(shí),并結(jié)合過(guò)去的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn),手工完成設(shè)計(jì),方案的達(dá)標(biāo)率非常低,修改難度大,成本高,產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期也很長(zhǎng)。應(yīng)用智能化技術(shù)能夠有效提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短開(kāi)發(fā)周期。智能化技術(shù)在這方面的應(yīng)用主要有專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中,專家系統(tǒng)依據(jù)該領(lǐng)域的專家提供的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),建立數(shù)據(jù)庫(kù),在決策前模擬專家決策過(guò)程,做出合理決策,該技術(shù)比較前沿,目前尚處于研發(fā)階段,尚未得到大量應(yīng)用。遺傳算法是一種借鑒進(jìn)化論的隨機(jī)化搜索方法,被廣泛運(yùn)用于信號(hào)處理、組合優(yōu)化、自適應(yīng)控制等領(lǐng)域,在電氣設(shè)計(jì)產(chǎn)品的優(yōu)化上性能優(yōu)越。
1.4PLC技術(shù)
PLC(可編程邏輯控制器)具有高可靠性和抗干擾能力,廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域。在一些大型的電力企業(yè)的輔助系統(tǒng)中,PLC已經(jīng)代替了一般的繼電控制器。PLC技術(shù)使用內(nèi)存,用程序方式存儲(chǔ)控制邏輯,并用半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)。PLC技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了供電系統(tǒng)的自動(dòng)切換,用軟繼電器取代了實(shí)物器件,使供電系統(tǒng)更加安全可靠。并且,它能使用復(fù)雜的工作環(huán)境,具有良好的發(fā)揮性能,穩(wěn)定性強(qiáng)。
2.智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中的應(yīng)用前景
2.1優(yōu)勢(shì)分析
智能化技術(shù)在電氣工程及其自動(dòng)化中相比于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有巨大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)需要建立控制模型,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析,建立動(dòng)態(tài)方程,但由于系統(tǒng)的復(fù)雜性,在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)無(wú)法預(yù)料的問(wèn)題,很難達(dá)到預(yù)期的效果。智能化系統(tǒng)可以從根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),通過(guò)監(jiān)測(cè)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間等對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),使系統(tǒng)性能大大提高。因此,智能化系統(tǒng)比傳統(tǒng)的控制器更能適應(yīng)實(shí)際工作環(huán)境。另外,智能化技術(shù)擁有很強(qiáng)的一致性。在輸入不同的數(shù)據(jù)時(shí)具有同樣可靠的估計(jì)能力,有廣泛的適用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是電氣工程及其自動(dòng)化的關(guān)鍵指標(biāo)。在電力系統(tǒng)中采用智能高速處理器芯片,同時(shí)采用交流數(shù)字伺服系統(tǒng),能夠改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性,提高系統(tǒng)的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)這兩個(gè)方面。對(duì)于群控系系統(tǒng),必須按照生產(chǎn)流程的具體要求設(shè)計(jì)系統(tǒng),使系統(tǒng)能夠發(fā)揮最大的作用,完成信息流和物料流的動(dòng)態(tài)調(diào)控。對(duì)于數(shù)控系統(tǒng),其強(qiáng)大的可裁剪性和覆蓋面可以滿足客戶的具體要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括設(shè)計(jì)用戶圖形界面、可視化計(jì)算、多媒體技術(shù)方面的發(fā)展。目前的操作系統(tǒng)一般都采用圖形界面,具有良好的人機(jī)交互性。在智能化系統(tǒng)中采用圖形化界面,通過(guò)窗口和菜單實(shí)現(xiàn)編程、圖像顯示、圖像模擬、仿真等功能,能夠降低操作者的門檻,方便非專業(yè)人士操作。通過(guò)可視化技術(shù),信息的表達(dá)不再是呆板的文字和數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖表,能方便操作者分析數(shù)據(jù),也可以高效地處理和解釋數(shù)據(jù)。同時(shí),采用無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等技術(shù),將可視化和虛擬環(huán)境相結(jié)合,能夠更加有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。多媒體技術(shù)一般是將聲音、文字、圖像、視頻等融合在一起傳輸,如果將多媒體技術(shù)應(yīng)用于智能化系統(tǒng),可以更加綜合化、智能化地處理信息,能帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。
2.4體系結(jié)構(gòu)
通過(guò)集成化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)在體系結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展和完善??梢允褂酶呒啥鹊奶幚砥?、大規(guī)模集成電路FPGA、CPLD等提高軟硬件運(yùn)行速度。器件的高度集成化能夠提高電路密度,減小器件體積,更加方便安裝和使用。將智能化技術(shù)模塊化,各模塊之間通過(guò)接口通信,這樣有助于技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和集成,也可以運(yùn)用模塊的增減將智能化產(chǎn)品分級(jí)別銷售。將智能化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)使得人們能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控,隨時(shí)掌握系統(tǒng)狀況,使電氣工程的控制不受地域限制。也可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備上控制其他設(shè)備,進(jìn)行編程等操作。對(duì)于較小的電力系統(tǒng),遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約電纜的增加數(shù),材料以及安裝費(fèi)用,并且可靠性高、靈活性強(qiáng);但是在通訊量大的系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制會(huì)比較困難。
3.結(jié)語(yǔ)
在社會(huì)發(fā)展的多個(gè)領(lǐng)域,都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn),包含著多種學(xué)科內(nèi)容,例如控制學(xué)。從字面的理解來(lái)看,智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實(shí)施,完成人工智能的機(jī)器操作目標(biāo),并且解決一些人力不能完成的問(wèn)題。在較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用中,智能化技術(shù)逐漸走向成熟,在各個(gè)社會(huì)領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域,利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)較好的自動(dòng)化控制,經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐,應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容,才得出了較強(qiáng)的實(shí)用性結(jié)論。因?yàn)橹悄芑夹g(shù)的應(yīng)用術(shù)語(yǔ)屬于高端的計(jì)算機(jī)技術(shù),所以,自動(dòng)化控制工作中引入智能化技術(shù),必須有一定的計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ),否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實(shí)踐應(yīng)用中,極大提高了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度,較好改善了電氣自動(dòng)化控制工作,降低了工作成本,減輕了工作壓力,實(shí)現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中,自動(dòng)化系統(tǒng)控制的實(shí)現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是,在實(shí)際的操作中,被控制對(duì)象往往需要十分復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,這就影響了精確效果的獲得。由此,在設(shè)計(jì)對(duì)象模型的環(huán)節(jié)中,經(jīng)常會(huì)遇到無(wú)法科學(xué)預(yù)測(cè)、無(wú)法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而,智能化系統(tǒng)的出現(xiàn),使這些困難得到了較好解決,極大促進(jìn)了工作效率的提升,同時(shí)對(duì)于一些不可控制的因素,也實(shí)現(xiàn)了較好的控制,大大提升了自動(dòng)化控制器的準(zhǔn)確性。
(二)實(shí)現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實(shí)際應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制,隨時(shí)都可以完成對(duì)系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整,極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能,是對(duì)自動(dòng)化控制順利實(shí)現(xiàn)的進(jìn)一步保障。從這一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)中就可以看到,和傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器相比較,在任何條件下,智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能,在電氣工程的自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
(三)實(shí)現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動(dòng)化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),智能化控制器可以實(shí)現(xiàn)一致性的智能化控制,很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且,在自動(dòng)化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上,即使遇到陌生的數(shù)據(jù),也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計(jì)。但是,如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實(shí)際的應(yīng)用中沒(méi)有發(fā)揮出理想的效果,一定要全面排查工程的各個(gè)細(xì)節(jié),細(xì)致地進(jìn)行分析,不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
(一)系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中,采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,雖然對(duì)工作人員要求十分嚴(yán)格,但是也無(wú)法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問(wèn)題,這是不可能避免的,采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時(shí)性,而且處理效果也不佳。但是,智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,使得自動(dòng)化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且,定時(shí)檢測(cè)診斷應(yīng)用,有效避免了一些不必要的問(wèn)題。
(二)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)需要工作人員進(jìn)行多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作和改良,而且,在這一工作過(guò)程中,對(duì)工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求,既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),還需要工作人員能夠很好的將知識(shí)理論應(yīng)用于實(shí)踐工作中。但是,在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中,工作人員往往不能做到全面的考慮,經(jīng)常會(huì)漏掉一些具體的問(wèn)題。所以,一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題,很多情況下都不能做到及時(shí)解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn),較好解決了這一問(wèn)題。設(shè)計(jì)工作可以借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)完成,也可以借助于相關(guān)的軟件完成,既保證了設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,也實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)樣式的豐富化,更能夠做到對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的及時(shí)處理,較好保證了自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性。
(三)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制
在電氣工程中,智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個(gè)控制環(huán)節(jié),能夠很好的實(shí)現(xiàn)整體性的自動(dòng)化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實(shí)現(xiàn)的,一是模糊控制,二是專家系統(tǒng)控制,三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運(yùn)用這三種控制手段,極大提升了自動(dòng)化控制效率,使遠(yuǎn)距離的自動(dòng)化控制成為可能,增強(qiáng)了對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí),在信號(hào)處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語(yǔ)
電氣工程作為我國(guó)電力事業(yè)建設(shè)發(fā)展的重要工程項(xiàng)目之一,在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展中同樣具有非常突出的地位和作用。近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)與信息自動(dòng)化的建設(shè)發(fā)展,電氣自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展也越來(lái)越常見(jiàn),不僅為電氣工程的施工建設(shè)創(chuàng)造了突出的價(jià)值,而且對(duì)于推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步也有著不可小覷的作用意義。在電氣工程的施工建設(shè)中,其自動(dòng)化技術(shù)不僅包含著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù),同時(shí)還包含有機(jī)電一體化和電機(jī)等各種軟硬件技術(shù),擁有比較廣泛的技術(shù)覆蓋,它在電力事業(yè)的應(yīng)用發(fā)展也包含了從電力生產(chǎn)到推廣運(yùn)營(yíng)等各個(gè)環(huán)節(jié),因此,進(jìn)行電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)技術(shù)的分析研究,具有突出的作用和價(jià)值意義,尤其是在國(guó)家對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的大力推廣與支持應(yīng)用的情況,進(jìn)行電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的分析研究,其作用意義更為凸顯。
2我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的特征與應(yīng)用分析
2.1我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)特征分析
電氣工程自動(dòng)化技術(shù)作為一種集合了自動(dòng)化、信息化與智能化的技術(shù)手段,其在實(shí)際中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)不僅能夠有效的提升電氣工程的施工建設(shè)質(zhì)量效率,更是對(duì)于降低電氣工程施工建設(shè)成本,推動(dòng)電氣工程事業(yè)建設(shè)的大發(fā)展有著積極的作用和價(jià)值意義。需要注意的是,與其他工程領(lǐng)域中所應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù)不同,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)由于受到電氣工程自身的領(lǐng)域特征限制與作用影響,在實(shí)際建設(shè)應(yīng)用中所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù)不僅包含有計(jì)算技術(shù)信息技術(shù)和各種電子電力技術(shù)、通訊建設(shè)技術(shù),而且電力調(diào)度以及電網(wǎng)建設(shè)、改造等方面的自動(dòng)化要求也比較高,因此,對(duì)于促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)自身的發(fā)展提升也有著重要的積極作用和意義。此外,電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在新能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用上,也表現(xiàn)出相對(duì)較高的自動(dòng)化建設(shè)與發(fā)展要求,這也是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)與其他自動(dòng)化技術(shù)之間較為突出的區(qū)別特征。最后,在電氣工程施工建設(shè)中,其自動(dòng)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程施工建設(shè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控操縱與集中控制,而且具有現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的作用功能,在實(shí)際建設(shè)中能夠借助計(jì)算機(jī)設(shè)備通過(guò)中央處理器系統(tǒng),對(duì)施工建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)與施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督控制,以促進(jìn)電氣工程及其施工建設(shè)的改進(jìn)提升。
2.2我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
根據(jù)電氣工程施工建設(shè)中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際推廣與應(yīng)用情況,主要體現(xiàn)在發(fā)電自動(dòng)化與配電自動(dòng)化、變電自動(dòng)化、電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度自動(dòng)化四個(gè)方面。發(fā)電自動(dòng)化是指發(fā)電廠在發(fā)電運(yùn)行中通過(guò)各種自動(dòng)化技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)發(fā)電量的自動(dòng)控制,比較常見(jiàn)的發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括自動(dòng)電壓控制以及自動(dòng)發(fā)電量控制、發(fā)電運(yùn)行中的動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)運(yùn)行控制等技術(shù)系統(tǒng)。根據(jù)我國(guó)發(fā)電廠的發(fā)電運(yùn)行情況,主要包括水力發(fā)電運(yùn)行自動(dòng)化和火力發(fā)電運(yùn)行自動(dòng)化,其中,水力發(fā)電運(yùn)行的自動(dòng)化程度要比火力發(fā)電自動(dòng)化程度高,水力發(fā)電自動(dòng)化需要在水力發(fā)電過(guò)程中運(yùn)用調(diào)速器以及水輪機(jī)、水力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)等控制技術(shù),在電力發(fā)電運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行控制。通常情況下,比較常見(jiàn)的水力發(fā)電自動(dòng)化主要有公用設(shè)備自動(dòng)化以及單機(jī)自動(dòng)化、水電廠發(fā)電運(yùn)行綜合自動(dòng)化等,對(duì)于提升水電廠發(fā)電運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與安全穩(wěn)定性有著極為重要的積極作用和影響。在我國(guó),火電廠發(fā)電運(yùn)行中也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,它主要包括對(duì)于火力發(fā)電信息數(shù)據(jù)的處理以及發(fā)電運(yùn)行保護(hù)、發(fā)電運(yùn)行檢測(cè)、運(yùn)行控制等自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)。配電自動(dòng)化在電氣工程自動(dòng)化中的技術(shù)規(guī)模相對(duì)比較小,尤其是與電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)相比時(shí)。電氣工程的配電自動(dòng)化中主要包含了現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊與傳輸技術(shù)和設(shè)備運(yùn)行控制技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù),通過(guò)配電運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)化控制與運(yùn)行管理,它在保證電力供應(yīng)可靠性、提升電力輸送質(zhì)量與電力服務(wù)水平等方面有著積極作用和意義,并且能夠有效減輕電力工程人員的工作強(qiáng)度。電力運(yùn)行中,變電站主要是實(shí)現(xiàn)電能的接受、分配以及變換控制,其自動(dòng)化程度對(duì)于電力自動(dòng)化的整體水平有著重要的作用和影響。結(jié)合變電站工作運(yùn)行的實(shí)際情況,實(shí)現(xiàn)變電站工作運(yùn)行的自動(dòng)化主要是通過(guò)對(duì)于變電站工作運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理與運(yùn)行控制來(lái)保障變電站工作運(yùn)行的自主性。在我國(guó)的變電自動(dòng)化中,已經(jīng)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段包括變電站繼電保護(hù)微機(jī)化以及遠(yuǎn)程遠(yuǎn)動(dòng)控制、變電站運(yùn)行無(wú)人值守模式等。最后,電力調(diào)度自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)發(fā)、供電保障的重要技術(shù),對(duì)于電力供應(yīng)以及運(yùn)行服務(wù)的質(zhì)量水平有著絕對(duì)的作用和影響,是提升電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。目前我國(guó)電力運(yùn)行中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的電力調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)包括電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)、經(jīng)濟(jì)調(diào)度技術(shù)、事故分析處理技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù),對(duì)于減少電網(wǎng)運(yùn)行故障、保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行有著積極作用與價(jià)值意義。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步以及電力需求的不斷提升,電力運(yùn)行與服務(wù)發(fā)展過(guò)程中也逐漸朝著更高目標(biāo)方向發(fā)展,電氣工程的自動(dòng)化也逐漸由發(fā)電、輸電的自動(dòng)化朝著電力運(yùn)行全面自動(dòng)化方向發(fā)展,并且自動(dòng)化技術(shù)水平也不斷的改進(jìn)提升,管控一體化以及狀態(tài)檢修等先進(jìn)管理與控制等熱點(diǎn)技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)也會(huì)越來(lái)越多,越來(lái)越普遍。
3結(jié)束語(yǔ)
在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中,電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)應(yīng)該從軟件和硬件兩方面來(lái)考慮,在一般情況下,硬件的設(shè)計(jì)要放在軟件設(shè)計(jì)的前面,根據(jù)實(shí)際電氣工程的需要,對(duì)電子元器件進(jìn)行針對(duì)性選擇,第一步,應(yīng)該設(shè)置一個(gè)中央服務(wù)器,將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的核心;第二步,對(duì)的輔助設(shè)備進(jìn)行選擇,比如控制器以及傳感器;第三步,對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連接,組成一個(gè)完整的具有發(fā)出指令、傳達(dá)指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備。
然而在實(shí)際的電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí),不僅要遵循以上說(shuō)的理論,還要根據(jù)實(shí)際的情況,包括環(huán)境、空間等因素,對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在的,電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須依靠原本的生產(chǎn)模型進(jìn)行設(shè)計(jì),因此,對(duì)硬件的安裝也有著相當(dāng)高的要求,設(shè)備的體積不能過(guò)大,也不能過(guò)小,過(guò)大會(huì)導(dǎo)致空間的擁擠,過(guò)小又會(huì)影響操作,所以設(shè)計(jì)人員一定要到安裝地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的考察,然后,根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行最終的確定。在硬件設(shè)計(jì)順利完成之后,還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng),現(xiàn)進(jìn)市面上,有著很多不同類型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動(dòng)化水平提升到最大化,企業(yè)都會(huì)選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司,這些軟件公司將會(huì)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對(duì)自動(dòng)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用
2.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障,所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的,但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,變電站的電力設(shè)備也逐漸增多,并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來(lái)越復(fù)雜,為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行,電業(yè)部門,投入了大量的人力物力和資金,將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中,應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備,應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜,使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分,進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率,所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。
集中化設(shè)計(jì)理念由于電氣工程處理多采用相同處理器進(jìn)行集中處理,其工作任務(wù)相對(duì)較為繁重,且處理效率低,而隨著處理對(duì)象的增多,電纜數(shù)量也需進(jìn)行不斷增加,這樣不但加大了主機(jī)的處理任務(wù),降低了電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性,增加了故障發(fā)生率,同時(shí),還大幅度提高了投資成本,而為了改變這一現(xiàn)狀,在電氣工程中融合電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)中,充分將集中化監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用其中,有效的解決了以上問(wèn)題,給電氣工程運(yùn)行提供了更可靠的保證,現(xiàn)場(chǎng)總線式設(shè)計(jì)理念現(xiàn)場(chǎng)總線式設(shè)計(jì)主要是結(jié)合電力生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)具體情況,對(duì)不同的間隔,選擇不同的功能,更具有針對(duì)性,同時(shí),還使設(shè)備間隔、模擬量、端子柜進(jìn)行更合理的分配,避免了不必要的浪費(fèi),大大降低了投資成為,為電力工程發(fā)展提供了更好的經(jīng)濟(jì)方案。遠(yuǎn)程化設(shè)計(jì)理念遠(yuǎn)程化設(shè)計(jì)在保證電氣工程運(yùn)行穩(wěn)定及安全的情況下,有效減少電纜的使用量,大大的降低了投資成本,但遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)在具有優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也有著許多的缺點(diǎn),電氣通訊量增加就是其中之一,因而,遠(yuǎn)程化設(shè)計(jì)只能用于小規(guī)模電氣工程中。
二、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合
1.電氣自動(dòng)化在電氣工程繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用繼電保護(hù)裝置相當(dāng)于電氣工程中的報(bào)警裝置,當(dāng)電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí),繼電保護(hù)裝置會(huì)在第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào),并將線路進(jìn)行切斷。而在繼電裝置中融入電氣自動(dòng)化技術(shù),可對(duì)電氣工程中的線路運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,并予以遠(yuǎn)程控制,以便及時(shí)對(duì)電氣工程中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),有效解決繼電裝置中反應(yīng)不及時(shí)或誤跳情況。另外,繼電自動(dòng)裝置保護(hù)還能對(duì)電氣工程中的所有線路及設(shè)備進(jìn)行異常檢測(cè),如檢測(cè)到異常情況,繼電自動(dòng)裝置會(huì)根據(jù)異常情況自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)措施,有效的減少故障發(fā)生概率,提高了電氣工程運(yùn)行穩(wěn)定性。電氣自動(dòng)化在電氣工程變電站中的應(yīng)用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)充分運(yùn)用當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),將計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)及通信技術(shù)進(jìn)行緊密融合,并通過(guò)依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合系統(tǒng)監(jiān)控,并根據(jù)電氣工程實(shí)際運(yùn)行情況,將自動(dòng)化裝置、機(jī)電保護(hù)裝置、信號(hào)管理系統(tǒng)及測(cè)量設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化重組,以便對(duì)電氣工程運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控、測(cè)量、通信、及控制。由于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便、維護(hù)方便、且具有智能化及集成化特點(diǎn),因而,它給電氣工程發(fā)展運(yùn)行,創(chuàng)造了更多的優(yōu)勢(shì)。
2.電氣自動(dòng)化在電氣工程中發(fā)電廠分散控制中的應(yīng)用發(fā)電廠分散控制主要有工作站、太網(wǎng)、控制單元及通訊網(wǎng)四大部分組成,在發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程中,采用分層結(jié)構(gòu)方式,結(jié)合直接應(yīng)用控制單元,從而現(xiàn)實(shí)電氣設(shè)備之間的信號(hào)及數(shù)據(jù)傳遞,并對(duì)電氣工程中的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控、控制,從而實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)。電氣自動(dòng)化在電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用電網(wǎng)調(diào)度主要是通過(guò)調(diào)度服務(wù)器及電氣自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn),而電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度,充分確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。為電網(wǎng)故障檢測(cè)提供準(zhǔn)確、可靠的相關(guān)數(shù)據(jù),充分提高電網(wǎng)故障查詢速度,以便及時(shí)對(duì)電網(wǎng)故障點(diǎn)進(jìn)行排除。為電網(wǎng)電力負(fù)荷檢測(cè)顯示、提供有效的生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)。
三、結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞] 電氣工程、自動(dòng)化、存在的問(wèn)題、解決措施
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)14-0227-01
一、前言
在當(dāng)前社會(huì)的各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域中,電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用,且具有一定的地位,電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也象征著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高,對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)也提出了更高的要求,當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)力遠(yuǎn)超于電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平,因此,我們要深入研究重視電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的研究,及時(shí)處理相關(guān)問(wèn)題,從而才能保證其得到全面快速的發(fā)展。
二、電氣工程及其自動(dòng)化的發(fā)展歷史
電氣工程是一種全新的學(xué)科知識(shí),它是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然依托體。由于科技不斷前進(jìn),此時(shí)電氣項(xiàng)目和它的自動(dòng)化工藝開(kāi)始形成一個(gè)單獨(dú)存在的體系。電氣工程技術(shù)經(jīng)歷了從電磁學(xué)理論的建立到新技術(shù)革命時(shí)期電氣工程技術(shù)學(xué)科的形成這樣一個(gè)形成與發(fā)展的過(guò)程。該體系目前正在朝著方便快速的層面發(fā)展。它的存在能夠明顯的節(jié)省運(yùn)作資本,最主要的是提升效率。最近幾年,它開(kāi)始被大量的應(yīng)用到商業(yè)活動(dòng)之中,為商業(yè)間的交流與傳輸提供越來(lái)越多的滿足。眾所周知,我們國(guó)家的工業(yè)在整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)體系之中占據(jù)的位置非常關(guān)鍵,因此只有適時(shí)地帶動(dòng)工業(yè)進(jìn)步,才能夠帶動(dòng)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。所以,只有電氣工程及其自動(dòng)化在社會(huì)發(fā)展的地位中占有一席之地,才能促進(jìn)電氣工程及其自動(dòng)化的長(zhǎng)足發(fā)展,立足世界。
三、電氣工程及其自動(dòng)化發(fā)展中存在的問(wèn)題
我國(guó)鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際工程實(shí)施過(guò)程中同國(guó)外著名的鋼鐵企業(yè)還有很大的差距,這些差距主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。
1、缺乏自主產(chǎn)權(quán)
我國(guó)自動(dòng)化設(shè)備大多是從國(guó)外引進(jìn)的,缺乏自主產(chǎn)權(quán),沒(méi)有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。所以也沒(méi)有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺(tái)支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國(guó)的自動(dòng)化軟件平臺(tái)一般用的是西門子的產(chǎn)品。因?yàn)闆](méi)有自主產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化設(shè)備,我國(guó)鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化的發(fā)展受到核心技術(shù)的制約,很難繼續(xù)迅速發(fā)展。
2、自動(dòng)化技術(shù)水平不高
我國(guó)鋼鐵工業(yè)專業(yè)自動(dòng)化技術(shù)體系雖然有了較大的進(jìn)步,但是同國(guó)外專業(yè)自動(dòng)化公司相比還不夠豐富。國(guó)外專業(yè)自動(dòng)化公司有很成熟的成套自動(dòng)化技術(shù),這些技術(shù)不僅包括自動(dòng)化系統(tǒng)方案、功能說(shuō)明、程序以及測(cè)試方法等。還包括關(guān)鍵儀器的選型及安裝步驟,而且他們的工藝設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能也非常高。這些技術(shù)都是我國(guó)鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展所緊缺的技術(shù),需要在發(fā)展中不斷地探索與研究。
3、自動(dòng)化效率有待提高
(1)自動(dòng)化程度越高,那么連鎖條件越多,而檢測(cè)的相應(yīng)原件(比如儀表)也就越跟不上國(guó)外的復(fù)雜化自動(dòng)系統(tǒng),若用國(guó)內(nèi)的檢測(cè)原件則很容易出問(wèn)題。
(2)我國(guó)自動(dòng)化設(shè)備大多是從國(guó)外引進(jìn)的,缺乏自主產(chǎn)權(quán),沒(méi)有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化的品牌產(chǎn)品。例如,壓力變送器、分析儀、接近開(kāi)關(guān)等都需要進(jìn)口,而國(guó)產(chǎn)的自動(dòng)化原件不是技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)就是接口不對(duì)等。此外,也沒(méi)有一個(gè)固定的硬件和軟件平臺(tái)支撐自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。我國(guó)的自動(dòng)化軟件平臺(tái)一般用的是西門子的產(chǎn)品,是沒(méi)有自主產(chǎn)權(quán)的自動(dòng)化設(shè)備。
(3)在網(wǎng)絡(luò)通信方面,設(shè)備所處的環(huán)境也會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的通暢,有時(shí)會(huì)突然的數(shù)據(jù)采集出問(wèn)題,但又會(huì)自己無(wú)厘頭的恢復(fù),網(wǎng)絡(luò)通信及抗干擾方面有待再提高。此外,很多自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)原件我們都十分依賴國(guó)外進(jìn)口,
四、電氣工程及其自動(dòng)化存在的問(wèn)題的解決對(duì)策
從國(guó)外的鋼鐵自動(dòng)化發(fā)展歷程來(lái)看,要想使自身的鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地,必須在低耗能、高效率的基礎(chǔ)上加大自動(dòng)化建立,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù),提高自動(dòng)化技術(shù)水平,以便促進(jìn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
1、智能化控制與先進(jìn)控制相結(jié)合
所謂的智能化控制就是在操作員操作過(guò)程中,只要在控制系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)就可以完成整個(gè)操作,前提只需要掌握設(shè)備的操作方法即可(目前新鋼的冷軋連退線就是如此)。智能控制技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,并且發(fā)揮了顯著的效果。而在先進(jìn)控制的推動(dòng)下,智能控制得到了進(jìn)一步的提升,兩者較好的結(jié)合在了一起。在實(shí)際工作中進(jìn)一步的向工程化方向發(fā)展,使 PLC、DCS 系統(tǒng)充分發(fā)揮其控制系統(tǒng)價(jià)值與功能潛力。
2、重視開(kāi)發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制儀表
實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化連接,是由現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)現(xiàn)代化數(shù)字通信技術(shù)直接擴(kuò)展到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)儀表,現(xiàn)場(chǎng)智能儀表再接收來(lái)自DCS 系統(tǒng)百分之六十至百分之八十的控制功能,進(jìn)而構(gòu)成了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS。它使得控制系統(tǒng)的安全性可靠性進(jìn)一步提高。在鋼鐵工業(yè)中,我們要重視對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的應(yīng)用及開(kāi)發(fā),讓自動(dòng)化儀表的功能優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái),研究現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)控制儀表同有關(guān)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用策略,制定出符合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的實(shí)用性方案。
3、積極發(fā)展過(guò)程控制系統(tǒng)
在實(shí)際的鋼鐵自動(dòng)化技術(shù)中,將會(huì)采用新型的數(shù)據(jù)融合技術(shù)、傳感器技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等大量先進(jìn)的高科技技術(shù),而且在鋼鐵的生產(chǎn)全過(guò)程中,將產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督、環(huán)境保護(hù)監(jiān)控以及物流跟蹤等多個(gè)方面納入考慮范圍之內(nèi),實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)的全監(jiān)控,其中主要包括生產(chǎn)過(guò)程中原材料的質(zhì)量、鋼水的純度、熔渣的成分以及溫度的檢測(cè)與控制,當(dāng)然也不能夠忽視對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的一些固體廢棄物的檢測(cè)。
4、自動(dòng)化與信息化相結(jié)合
鋼鐵工業(yè)自動(dòng)化從原來(lái)的熱管理與單參數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始,不斷的進(jìn)步,經(jīng)歷了EIC一體化系統(tǒng)、AOL系統(tǒng)、多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等,現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的自動(dòng)化運(yùn)用的是CIMS結(jié)構(gòu)的多級(jí)分層計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CIMS體系結(jié)構(gòu)有6個(gè)層次結(jié)構(gòu),5級(jí)體系結(jié)構(gòu)在自動(dòng)化流程中有很大的推動(dòng)作用,但是它不利于生產(chǎn)過(guò)程中能源的節(jié)約與設(shè)備的在線控制,很難大量推廣。所以,近幾年推出的PCS3及結(jié)構(gòu)體系,利用財(cái)務(wù)分析決策為核心對(duì)企業(yè)資源技術(shù)進(jìn)行整體的優(yōu)化。近幾年由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,在加上信息技術(shù)的發(fā)展與全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,鋼鐵企業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展正在向生產(chǎn)-物流-銷售一體化方向發(fā)展,同時(shí)結(jié)合先進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng),以Web智能技術(shù)為發(fā)展前提,充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)資源,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各個(gè)領(lǐng)域中的設(shè)備、技術(shù)及理念都在不斷發(fā)生變化,此時(shí)電氣工程順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展,在鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)及人們的生活中扮演了非常重要的角色,發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。但是其中始終存在一些問(wèn)題,這種情況下就需要不斷加強(qiáng)針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的研究力度,促進(jìn)技術(shù)水平的提升,這樣才能更好的促進(jìn)整個(gè)電氣工程的持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,一直到現(xiàn)在的幾十年探索中,人工智能化已經(jīng)可以像人一樣進(jìn)行感應(yīng)與行動(dòng),憑借著高效率、高精度以及高協(xié)調(diào)性等特點(diǎn)超越來(lái)傳統(tǒng)的控制技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,對(duì)人的思維能力進(jìn)行模擬的構(gòu)想現(xiàn)在已經(jīng)得到了實(shí)現(xiàn),后來(lái)在程序語(yǔ)言編制上,智能化模擬的可實(shí)施性也得到而來(lái)增加。隨著電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷發(fā)展,智能化技術(shù)的市場(chǎng)得到不斷拓寬,這種技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使電氣工程的工作速度得到提高,同時(shí)還在電氣工程中節(jié)約了大量的人力與物力[1]。智能化技術(shù)在整個(gè)電氣自動(dòng)化控制行業(yè)中主要是利用不斷實(shí)踐來(lái)進(jìn)行的,其中包含的內(nèi)容十分廣泛并復(fù)雜。智能化技術(shù)屬于計(jì)算機(jī)高端技術(shù)的一種,因此要想很好的掌握其應(yīng)用,那么必須要具備專業(yè)性計(jì)算機(jī)理論知識(shí)。智能化技術(shù)不僅有效有提升了電氣自動(dòng)化控制的工作效率,同時(shí)也也很大程度上降低了工作人員的壓力,優(yōu)化了資源配置,促進(jìn)了電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作。
2智能化技術(shù)的主要特點(diǎn)分析
對(duì)于很多人來(lái)說(shuō),智能化技術(shù)是一個(gè)陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關(guān),下面我們就對(duì)它的主要特點(diǎn)進(jìn)行闡述,幫助大家深入理解智能化技術(shù)。作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動(dòng)化控制對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是大勢(shì)所趨。
2.1高精度與高效率
在電氣工程自動(dòng)化控制中,精度與效率是兩項(xiàng)重要指標(biāo),在智能化技術(shù)指導(dǎo)留下,對(duì)多個(gè)CPU與高速CPU芯片進(jìn)行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。
2.2多系統(tǒng)控制
智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少相關(guān)工序,同時(shí)還能使工作效率得到顯著提高,目前該項(xiàng)技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。
2.3科學(xué)計(jì)算的可見(jiàn)性
在電氣工程自動(dòng)化控制中,智能化技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,不僅可以通過(guò)文字和語(yǔ)言進(jìn)行信息交流,同時(shí)還能利用圖形與動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù),有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)怎樣將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中對(duì)病因的診斷與維修之中;(2)如何對(duì)電氣產(chǎn)品與設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);(3)通過(guò)怎樣的形式對(duì)電氣工程智能化控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
3.1對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制中的病因進(jìn)行診斷
利用傳統(tǒng)的人工方式對(duì)電氣工程系統(tǒng)中的病因進(jìn)行診斷是非常復(fù)雜的,同時(shí)對(duì)工作人員的要求也非常高,而且也不能對(duì)病因進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。在電氣工程自動(dòng)化控制中難免會(huì)發(fā)生一些設(shè)備和數(shù)據(jù)問(wèn)題,依靠人工診斷方式往往不能對(duì)病因進(jìn)行及時(shí)的診斷與處理。而智能化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時(shí)還可以使定時(shí)檢測(cè)與診斷得到實(shí)現(xiàn),在這一過(guò)程中很多問(wèn)題的出現(xiàn)都會(huì)得到避免。
3.2對(duì)電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化
在傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì)中,往往需要通過(guò)工作人員在工作過(guò)程中進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能完成。在這一過(guò)程中工作人員很有可能不會(huì)考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復(fù)雜性的問(wèn)題,也不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),同時(shí)還要很好的將自己已經(jīng)掌握的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中。智能化技術(shù)得到應(yīng)用以后,設(shè)計(jì)人員就可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的軟件對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣一來(lái),設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到而來(lái)增加,同時(shí)設(shè)計(jì)樣式也非常豐富,另外,還能對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理,電氣工程自動(dòng)化控制的順利運(yùn)行就得到而來(lái)有效的保證。
3.3對(duì)整個(gè)電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化控制
電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術(shù)的應(yīng)用正好可以使對(duì)整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化控制得到實(shí)現(xiàn)。智能化技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的自動(dòng)化控制。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,它可以進(jìn)行反向的算法,同時(shí)具有多層次的結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的子系統(tǒng)中,其中的一個(gè)子系統(tǒng)可以結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行調(diào)控與判斷,而另一個(gè)子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行判斷與控制。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)在識(shí)別模式以及信號(hào)處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。智能化手段的應(yīng)用使電氣工程的遠(yuǎn)距離與無(wú)人操控自動(dòng)化控制得到了實(shí)現(xiàn),通過(guò)公司局域網(wǎng)的幫助,智能化技術(shù)的應(yīng)用使得對(duì)電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的反饋分析。
4結(jié)語(yǔ)