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淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2016-08-10 12:18:12羅鑫
大科技 2016年30期
關(guān)鍵詞:電氣工程智能化控制器

羅鑫

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司湖南長(zhǎng)沙410000)

淺析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

羅鑫

(國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司湖南長(zhǎng)沙410000)

電力系統(tǒng)的運(yùn)行中,電氣工程的自動(dòng)化控制十分的重要,其對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。為了能夠有效確保電氣工程的全面發(fā)展,提升電氣工程自動(dòng)化的整體技術(shù)水平,在電力工程自動(dòng)化控制管理中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用了智能化技術(shù)。本文簡(jiǎn)要的闡述了智能化技術(shù)的基本概念,并結(jié)合智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的管理應(yīng)用特點(diǎn),著重分析智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用。

智能化;電氣工程;自動(dòng)化;控制應(yīng)用

1 引言

在電氣工程自動(dòng)化控制當(dāng)中合理應(yīng)用智能化技術(shù),不僅能夠提升電氣工程自動(dòng)化控制的準(zhǔn)確性,還能夠極大程度的優(yōu)化整個(gè)控制系統(tǒng)的工作效率。對(duì)此,研究智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用有著顯著的現(xiàn)實(shí)意義。

2 智能化技術(shù)的基本概述

智能化技術(shù)實(shí)際上是指人工智能技術(shù),早在20世紀(jì)50年代,人工智能就已問(wèn)世,經(jīng)過(guò)五十年的發(fā)展,智能技術(shù)逐漸成熟,并已成功運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域,為我們的生活帶來(lái)便捷。電氣工程主要是研究電氣工程的相關(guān)運(yùn)行系統(tǒng),將智能化技術(shù)與電氣工程自動(dòng)化相結(jié)合,能夠完善電氣工程系統(tǒng)發(fā)展,推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化控制向精細(xì)方向邁進(jìn),這不僅是電氣工程自身的發(fā)展,也在實(shí)踐中為我們的生活帶來(lái)了便捷。

智能化技術(shù)與電氣工相結(jié)合的過(guò)程中,逐漸顯現(xiàn)出如下的優(yōu)點(diǎn):①精度高、效率高,采用計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)控制,能夠有效減少誤差,降低出錯(cuò)率;②由于是多系統(tǒng)所控制,突破了以往系統(tǒng)控制的限制,能夠形成一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將整個(gè)系統(tǒng)從整體到細(xì)節(jié)羅列其間,形成對(duì)全局的控制;③實(shí)現(xiàn)了科學(xué)計(jì)算,智能化技術(shù)對(duì)于數(shù)字的計(jì)算與統(tǒng)計(jì),及時(shí)準(zhǔn)確,并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,除此之外,智能化技術(shù)不僅能處理數(shù)據(jù),還能夠?qū)ξ淖峙c圖像進(jìn)行處理,減少了工作量以及出錯(cuò)率。

3 電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)特征

如今電氣自動(dòng)化發(fā)展迅速,其最為顯著的表現(xiàn)即為控制設(shè)備自動(dòng)化,和原有控制設(shè)備比較,當(dāng)今的控制設(shè)備的智能化技術(shù)水平得到提高,其特點(diǎn)如下:

3.1 無(wú)人操作

將智能化控制設(shè)備應(yīng)用在電氣工程運(yùn)行中,顯著優(yōu)于原有控制設(shè)備,其在一定程度上節(jié)約了人力資源,大大減少了操作人員工作量,即智能控制設(shè)備能夠?qū)ψ陨硐到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作。

3.2 控制上的智能化

傳統(tǒng)的控制器在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制時(shí),對(duì)簡(jiǎn)單的控制對(duì)象,控制器表現(xiàn)良好。但是,一旦碰到復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程,由于控制器技術(shù)有一定的欠缺,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生無(wú)法及時(shí)掌控控制對(duì)象的情況,甚至?xí)霈F(xiàn)模型失去控制、電氣設(shè)備和控制設(shè)備全盤(pán)癱瘓的情況,從而對(duì)電氣工程工作造成極大的影響。而在利用智能化控制器進(jìn)行電氣設(shè)備的控制時(shí),控制過(guò)程中省略了對(duì)控制模型的設(shè)計(jì),即使面對(duì)復(fù)雜的參數(shù),控制器都能隨時(shí)按照動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行運(yùn)作。從源頭上對(duì)難以掌控的模型設(shè)計(jì)程序進(jìn)行刪除,智能控制器的精確程度得到一定的提升,在控制過(guò)程中更加得心應(yīng)手。這種控制的智能化提高了工作效率,也節(jié)省了在控制模型設(shè)計(jì)上的開(kāi)支,一定程度上降低了電氣工程的運(yùn)作成本。

3.3 數(shù)據(jù)處理上的一致性

應(yīng)用智能化技術(shù)的控制器能夠根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的不同進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估,即使輸入的數(shù)據(jù)十分陌生且復(fù)雜,智能化控制器也能通過(guò)一定的計(jì)算達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)一定程度上的評(píng)估。但是,智能化控制器也不是萬(wàn)能的,它與人腦一樣,在面對(duì)復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)短暫的“短路”甚至“斷路”。更詳細(xì)點(diǎn),就是在面對(duì)程序復(fù)雜、程序時(shí)間不定且較為混亂的數(shù)據(jù)時(shí),智能化控制器會(huì)表現(xiàn)出運(yùn)算吃力,無(wú)法完美地進(jìn)行電氣工程操作,工作效果也難以達(dá)到理想效果。出現(xiàn)這種情況并非都源于智能化技術(shù)本身的故障,技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)出現(xiàn)的情況具體分析,找到問(wèn)題的關(guān)鍵所在,一方面改進(jìn)數(shù)據(jù),另一方面針對(duì)智能化控制器的不足,加強(qiáng)科研工作,優(yōu)化智能化控制器。

4 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

智能化技術(shù)給電氣工程自動(dòng)化控制注入了新鮮的血液,但真正的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化還需要進(jìn)一步探索和研究。

4.1 對(duì)系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行診斷

電氣工程自動(dòng)化控制過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)很多難以規(guī)避的信息、機(jī)器問(wèn)題,人工診斷難以在第一時(shí)間將問(wèn)題進(jìn)行有效處理和解決。智能化技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制中,結(jié)合CAD技術(shù)設(shè)計(jì),及電機(jī)、電路、磁場(chǎng)等各方面理論,在提高其診斷速度的同時(shí),能夠提升診斷精準(zhǔn)度,防止不必要問(wèn)題的發(fā)生。應(yīng)用智能化技術(shù),關(guān)鍵診斷方法即為對(duì)變壓設(shè)備加以研究,快速發(fā)現(xiàn)變壓設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的大體區(qū)域,并且將范圍逐步縮小,直到找出問(wèn)題的實(shí)際位置后加以檢查維修。此做法不但能夠提高診斷問(wèn)題的效率,同樣能夠防止損傷電氣設(shè)備,提高工程運(yùn)行效益。

4.2 實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化控制

隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷發(fā)展,PLC技術(shù)也有相應(yīng)的普及及應(yīng)用。PLC由四部分組成:中央處理單元(CPU板)、輸入輸出(I/O)部件和電源部件、存儲(chǔ)器,其功能強(qiáng),適應(yīng)面廣、可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)、編程方法簡(jiǎn)單,容易掌握。同時(shí),PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作量少,控制程序變化方便,具有很好的柔性。常會(huì)應(yīng)用到智能搶答器;報(bào)警電路;交通信號(hào)燈控制;液體混合控制中,本文主要對(duì)其在交通信號(hào)燈中的應(yīng)用的基本原理進(jìn)行分析。例如某地段的交通信號(hào)燈的控制要求:白天:南北紅燈亮25s,同時(shí)東西綠燈亮20s,到20s時(shí),東西綠燈閃亮;3s后熄滅,東西黃燈亮2s,之后東西黃燈熄滅,東西紅燈亮;同時(shí),南北紅燈熄滅,南北綠燈亮。東西紅燈亮30s,同時(shí)南北綠燈亮25s后,閃亮3s后熄滅,南北黃燈亮2s后熄滅,南北紅燈亮;東西紅燈熄滅,東西綠燈亮。夜晚:南北、東西黃燈同時(shí)閃爍?;诖耍肞IC技術(shù)的進(jìn)行控制,其輸入/輸出點(diǎn)分配見(jiàn)圖1所示,梯形圖設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖1 輸入/輸出點(diǎn)分配

圖2 梯形圖設(shè)計(jì)

在當(dāng)前電氣化工程中,為了更好的優(yōu)化電氣工程各個(gè)環(huán)節(jié),使用PLC技術(shù),提升電氣工程以及自動(dòng)化工作的生產(chǎn)效率是最佳手段。通過(guò)PLC技術(shù)手段,可以基本上實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備自動(dòng)化智能控制。在傳統(tǒng)的控制器基礎(chǔ)上,PLC技術(shù)具備顯著的元件控制能力,其能夠根據(jù)檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)自動(dòng)切換供電系統(tǒng),從而顯著的提高整個(gè)電氣工程的穩(wěn)定性與安全性。

4.3 對(duì)電氣設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)程優(yōu)化

原有的電氣工程設(shè)計(jì)利用相關(guān)技術(shù)人員的多次試驗(yàn)以及改造才能夠完成,如果相關(guān)技術(shù)人員并未把詳細(xì)的實(shí)際狀況考慮其中,一旦出現(xiàn)較為復(fù)雜的問(wèn)題,難以第一時(shí)間予以解決,同時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅需要設(shè)計(jì)人員有非常豐富的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)(如電氣、電路、磁路等),同樣對(duì)其實(shí)際操作能力、工作經(jīng)驗(yàn)也有一定要求。將智能化技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動(dòng)化控制中,設(shè)計(jì)者能夠利用電腦互聯(lián)網(wǎng)或者有關(guān)軟件加以設(shè)計(jì),應(yīng)用CAD技術(shù),節(jié)約了時(shí)間,一定程度上提高了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度,并且使得設(shè)計(jì)種類(lèi)更豐富,可以第一時(shí)間將復(fù)雜問(wèn)題予以解決,確保電氣工程自動(dòng)化控制安全、高效運(yùn)行。其中,遺傳算法是智能化技術(shù)運(yùn)用到電氣設(shè)計(jì)中的重要方式,其算法復(fù)雜性不高,方便操作,且計(jì)算準(zhǔn)確率較高,效果良好,將其應(yīng)用到設(shè)計(jì)中有很好的作用。

4.4 提高計(jì)算速率

在電氣工程中所應(yīng)用到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要存在兩種子系統(tǒng):一個(gè)為在定子(電流)分辨中控制電氣動(dòng)態(tài)參數(shù),一個(gè)為在轉(zhuǎn)子速度分辨中控制機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)。因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)層面較多,且為前饋類(lèi)構(gòu)成,主要應(yīng)用反向算法進(jìn)行計(jì)算,其能夠在電氣工程驅(qū)動(dòng)時(shí)展現(xiàn)。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備很多傳感設(shè)備輸入并行構(gòu)造,具有足夠的激勵(lì)函數(shù)、隱藏節(jié)點(diǎn)等,計(jì)算速度和準(zhǔn)確率都非常高。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要構(gòu)成見(jiàn)圖3。

圖3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之,在電氣工程自動(dòng)化中廣泛的應(yīng)用智能化技術(shù),能夠有效保障電氣工程的質(zhì)量和安全性,利于電氣工程實(shí)現(xiàn)健康快速的發(fā)展。在以后的電氣工程自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程當(dāng)中,相關(guān)研究人員要進(jìn)行不斷的探索和創(chuàng)新,創(chuàng)造更加先進(jìn)的智能化技術(shù),推動(dòng)我國(guó)電氣工程更進(jìn)一步的發(fā)展。

[1]魏佳.淺析電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(31):24.

[2]李永剛.淺析電氣工程自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展[J].裝飾裝修天地,2015(7):85.

[3]宋縣委.有關(guān)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用的研究[J].科技致富向?qū)В?013(20):151.

TM76

A

1004-7344(2016)30-0060-02

2016-9-18

羅鑫(1989-),男,助理工程師,本科,主要從事電氣自動(dòng)化工作。

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