小議工廠中電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

任繼宇

摘要：在我國社會(huì)不斷發(fā)展和進(jìn)步的大背景下，工業(yè)企業(yè)的發(fā)展速度和趨勢也在大幅度的提高和創(chuàng)新，電氣自動(dòng)化的控制技術(shù)已經(jīng)得到了不斷的應(yīng)用和普及，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在工廠中的地位更是顯得越來越重要，已經(jīng)成為了工廠生產(chǎn)和發(fā)展重要技術(shù)之一。

關(guān)鍵詞：工廠;電氣自動(dòng)化控制;應(yīng)用

前 言

電氣自動(dòng)化是一門以電氣系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、研發(fā)為對象的實(shí)踐應(yīng)用性學(xué)科。人類社會(huì)發(fā)展到當(dāng)代，解放人類的雙手，最大程度實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行與控制的自動(dòng)化。不斷創(chuàng)新，推動(dòng)電氣設(shè)備自動(dòng)化的進(jìn)一步深化發(fā)展，提高其系統(tǒng)運(yùn)行使其向智能化方向發(fā)展智，強(qiáng)化電氣自動(dòng)化系統(tǒng)工作的安全性、穩(wěn)定性，有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升以及市場競爭力的增強(qiáng)。

一、電氣自動(dòng)化發(fā)展歷程

電氣自動(dòng)化技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，在信息網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、智能控制的推動(dòng)下，電氣自動(dòng)化經(jīng)歷了從無到有、從發(fā)展到成熟的過程。

在上個(gè)世紀(jì)五十年代，第一次提出“自動(dòng)化”概念，電力、電機(jī)等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動(dòng)化，而繼電器和接觸器的發(fā)明和廣泛應(yīng)用使得機(jī)器能夠根據(jù)人的意志和設(shè)定來完成事先安排好的判斷及邏輯功能，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的發(fā)展變革;在上個(gè)世紀(jì)六十年代，現(xiàn)代控制理論的提出和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用推進(jìn)了自動(dòng)控制和信息處理的結(jié)合進(jìn)程，自動(dòng)化進(jìn)入綜合自動(dòng)化階段，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制與管理的有效優(yōu)化，電氣自動(dòng)化得到了質(zhì)的飛躍;在上個(gè)世紀(jì)七十年代，隨著通訊、IT、微電子等技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化對象逐漸延伸為大型復(fù)雜的系統(tǒng)，出現(xiàn)許多問題難以借助現(xiàn)代控制理論予以解決，通過研究這些問題使自動(dòng)化理論和手段實(shí)現(xiàn)了革新，產(chǎn)生了綜合利用系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)、人工智能、通信技術(shù)等高新技術(shù)，應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的高級自動(dòng)化系統(tǒng)，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展;從上個(gè)世紀(jì)八十年代開始，電氣自動(dòng)化得到快速發(fā)展，目前已經(jīng)較為成熟，電氣自動(dòng)化已是高新技術(shù)的重要組成部分，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、國防、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了人工智能、航空航天、交通、制造技術(shù)等諸多領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。

二、電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響因素及應(yīng)用

1.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響因素

1.1設(shè)備元器件質(zhì)量問題

由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量高低不同。一般，生產(chǎn)設(shè)備元器件的廠家規(guī)模較小，沒有健全的質(zhì)量管理體系，其元器件質(zhì)量難以合格;此外，在市場經(jīng)濟(jì)體制下，元器件廠家之間的惡性競爭會(huì)使部門廠家重價(jià)格二輕質(zhì)量，造成電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性指標(biāo)偏低的現(xiàn)象，對設(shè)備的正常安全工作產(chǎn)生影響。

1.2工作環(huán)境多樣，操作維護(hù)不當(dāng)

不同的行業(yè)具有的工作環(huán)境，有些工作環(huán)境甚至是非常惡劣的。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備需要面對多種多樣的工作環(huán)境，以應(yīng)對環(huán)境因素對電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的不利影響。這些不利的環(huán)境因素主要包括氣候因素、機(jī)械作用力因素與電磁干擾因素。

除此之外，人員因素的影響也非常重要。由于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備比較復(fù)雜，掌握和熟練操作的難度較大，因此，操作人員不熟練和不正確的操作均會(huì)影響甚至損壞設(shè)備。

2.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用

隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展。電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣闊，包括電氣自動(dòng)化控制用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障預(yù)測及診斷、控制與保護(hù)等。

2.1優(yōu)化設(shè)計(jì)。電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，集中了理論學(xué)科知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)兩方面的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，主要采用的方法是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證，缺乏足夠的技術(shù)支持，工作量龐大，效率低下，難以得到合理最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，加上人工智能技術(shù)的運(yùn)用，電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，極大地減少了產(chǎn)品從構(gòu)思到設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間，設(shè)計(jì)越來越優(yōu)質(zhì)化、高效化、智能化。遺傳算法和專家系統(tǒng)是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的兩種主要的方法。遺傳算法的特點(diǎn)是直接對結(jié)構(gòu)對象進(jìn)行操作，具有內(nèi)在的隱并行性和更好的全局尋優(yōu)能力;能自動(dòng)獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間，自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向，不需要確定的規(guī)則。遺傳算法的這些性質(zhì)非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品的人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)。專家系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。它也是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個(gè)重要手段，目前仍處于研究階段，實(shí)際運(yùn)用較少，未來具有很大的發(fā)展前景。

2.2故障診斷。電氣設(shè)備的故障具有非線性、不確定性和復(fù)雜性等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的方法診斷效率低、準(zhǔn)確率不高。電氣自動(dòng)化控制方法的引進(jìn)大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確率。模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是電氣智能化技術(shù)用于故障診斷的方法。例如電氣自動(dòng)化控制故障診斷技術(shù)運(yùn)用于發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的故障診斷時(shí)，將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，不僅保留了故障診斷知識(shí)的模糊性，還結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，共同實(shí)現(xiàn)對電機(jī)故障的診斷，大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確率。

2.3智能控制。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)是目前的主流技術(shù)，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但未來的發(fā)展方向是電氣智能化控制。智能化控制方法主要是專家系統(tǒng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。目前主要應(yīng)用于以下方面：對所有開關(guān)量、模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理;對各主要設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)視;通過鍵盤或鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制;記錄故障并進(jìn)行在線分析。

三、結(jié)束語

作為現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，電氣自動(dòng)化使使產(chǎn)品的控制、操作及監(jiān)視，可以在無人（或少人）直接參與的條件下，根據(jù)預(yù)定的計(jì)劃或程序自動(dòng)地進(jìn)行的技術(shù)。電氣自動(dòng)化控制可以顯著提高工作的可靠性、運(yùn)勞動(dòng)生產(chǎn)率、行的經(jīng)濟(jì)性、改善勞動(dòng)條件等，使人們告別了繁重的體力勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)，避免在惡劣、危險(xiǎn)的環(huán)境中工作，同樣也能夠增強(qiáng)人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的能力。

參考文獻(xiàn)：

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