基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)

姜盈盈

摘? 要：如今，我國各生產(chǎn)領域已經(jīng)全面進入機械化和電氣自動化時代，生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅度提高。而在信息技術、計算機技術不斷發(fā)展的大環(huán)境下，智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用前景被普遍看好。文章先對智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中應用的相關概念進行闡述，然后從設計思路、性能、操作等方面，分析了智能技術的應用優(yōu)勢。最后，從優(yōu)化設計、故障診斷、優(yōu)化控制系統(tǒng)三個角度，對基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)進行研究。

關鍵詞：智能技術;電氣自動化;控制系統(tǒng)

中圖分類號：TM76? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）18-0080-02

Abstract： Nowadays， various production fields in our country have entered the era of mechanization and electrical automation， and the production efficiency and quality have been greatly improved. Under the environment of the continuous development of information technology and computer technology， the application prospect of intelligent technology in electrical automatic control system is generally optimistic. This paper first expounds the related concepts of the application of intelligent technology in electrical automation control system， and then analyzes the application advantages of intelligent technology from the aspects of design idea， performance， operation and so on. Finally， the electrical automatic control system based on intelligent technology is studied from the perspectives of optimal design， fault diagnosis and optimized control system.

Keywords： intelligent technology; electrical automation; control system

引言

隨著信息技術、計算機技術、仿真技術等多種技術的不斷發(fā)展，智能技術逐漸成為各產(chǎn)業(yè)研究的重點。在我國電氣自動化控制系統(tǒng)在各領域逐漸普及的大環(huán)境下，智能技術成為進一步提升系統(tǒng)自動化水平和可靠性的關鍵。為此，我國相關領域的技術人員通過理論研究和大量實踐，逐步將智能技術與電氣自動化技術相結合，對提高企業(yè)效益和社會生產(chǎn)力有重要的價值。

1 基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)的相關概念

智能技術是一種應用多種現(xiàn)代技術，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)、自動化識別和自動化優(yōu)化的重要技術?？梢哉f，智能技術是更加高級的自動化技術，在電氣自動化控制系統(tǒng)中具有很好的應用價值。如今，電氣自動化作為十分成熟的技術，具有建設成本低、生產(chǎn)效率高、標準化水平高等特點。該技術主要是基于計算機系統(tǒng)實現(xiàn)控制的，可以根據(jù)實際需求完成不同的生產(chǎn)任務。通過智能技術，可以實現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的遠程控制，減少相應的人力成本投入。智能化技術的應用，能夠拓寬電氣自動化系統(tǒng)的開發(fā)設計思路，建立更全面、更可靠的生產(chǎn)系統(tǒng)。智能化技術可以讓電氣自動化系統(tǒng)具備自我檢測功能，實現(xiàn)對故障風險的預估，對故障的自動化處理，對生存模式的自動優(yōu)化等。也就是說，基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)具備一定的“思考”能力，可以配合技術人員和管理者進一步提升生產(chǎn)效率、質(zhì)量和穩(wěn)定性[1]。

2 智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢

2.1 有助于促進設計簡化

基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思路有所不同，其是基于生產(chǎn)活動管理需求為核心思路，不會涉及到繁瑣的控制理論。在電氣自動化系統(tǒng)的設計中，智能技術可以將工作設備編入總控程序，同時對系統(tǒng)各部分和生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的干擾因素進行考慮，設定相應的應對措施。通過在計算機軟件中編寫相應的控制程序，可以簡化整體設計，并提高設計可靠性[2]。

2.2 提升控制器性能

在對自動化控制系統(tǒng)進行遠程操控時，系統(tǒng)自身依然會受到一些因素的干擾。這些干擾因素主要來源于電力系統(tǒng)及外界環(huán)境，比如電力系統(tǒng)供電不穩(wěn)定會導致電流、電壓出現(xiàn)變化，系統(tǒng)周邊環(huán)境出現(xiàn)的干擾因素可能會導致信號受到干擾，進而影響系統(tǒng)運行效果。而智能控制系統(tǒng)具備良好的適應能力，可以在電流、電壓、信號改變時，自動進行調(diào)節(jié)。比如模糊邏輯控制器會對相應數(shù)據(jù)的偏差進行識別，及時發(fā)出調(diào)節(jié)指令，維持系統(tǒng)穩(wěn)定[3]。所以，智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用，有助于提高控制器的性能，進而提高整個系統(tǒng)的適應性。

2.3 簡化操作流程

傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)的操作、運行、管理、維護都需要大量技術人員提供支持，各環(huán)節(jié)的操作流程比較復雜。尤其是大型電氣自動化控制系統(tǒng)的操作，往往涉及到多個設備的啟動、調(diào)節(jié)和管理，要耗費大量的時間和成本。在智能技術應用之后，電氣自動化控制設備可以通過一個中央控制系統(tǒng)進行操作，降低了生產(chǎn)成本。同時，針對系統(tǒng)的管理維護工作，也得益于系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)監(jiān)測、統(tǒng)計、分析功能，簡化了維護管理流程，同時也提高了管理維護工作質(zhì)量[4]。簡單來講，計算機系統(tǒng)強大的儲存功能和信息分析功能，可以對設備運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和整體分析，技術人員根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析結果，便能迅速判斷系統(tǒng)運行狀態(tài)，評估相應的故障風險。而管理者通過這些數(shù)據(jù)信息的了解，也可以結合生產(chǎn)數(shù)據(jù)和市場環(huán)境，評估自身競爭力，為后續(xù)生產(chǎn)模式調(diào)整和優(yōu)化打下基礎。

2.4 提高信息價值

目前應用于電氣自動化控制系統(tǒng)中的算法十分先進，相較于傳統(tǒng)自動化控制模塊中的函數(shù)估算器而言，具有計算準確性高、效率高的優(yōu)勢。在智能化的電氣自動化系統(tǒng)中，對信息的使用更為重要，可以收集儲存更多數(shù)據(jù)信息，同時深入挖掘這些信息的價值?？梢詫崿F(xiàn)各類信息的快速生成、交流和使用，企業(yè)生產(chǎn)管理各部門可以迅速就相關問題進行交流評估，快速做出決策。而基于對這些信息的收集和挖掘，對完善控制系統(tǒng)、提升故障診斷水平、優(yōu)化系統(tǒng)管理等，都有重要作用。也就是說，基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)所收集和分析的相關信息，可以同時給系統(tǒng)自身相應模塊和生產(chǎn)管理人員使用，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。

3 智能技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用

在我國，關于智能技術的研究和應用起步較晚，但是在近年來取得了不錯的成績。通過對電氣自動化控制技術的深入研究，結合先進的編程技術、軟件技術和信息技術，實現(xiàn)了對電氣自動化技術的升級。智能技術和電氣自動化技術的有機結合，可以對設備進行智能化控制，對設備狀態(tài)進行實施評估，還能通過收集分析相關數(shù)據(jù)信息，為設備的優(yōu)化升級提供重要依據(jù)。具體來講，將智能技術應用于電氣自動化控制系統(tǒng)中，主要有以下幾個要點。

3.1 設計方面

（1）優(yōu)化設計。電氣自動化控制系統(tǒng)由多個機械設備和系統(tǒng)構成，相關設備系統(tǒng)的構造、技術基礎、使用標準各有不同，在運行過程中難免會存在誤差和不協(xié)調(diào)的情況。因此，在對系統(tǒng)進行優(yōu)化設計的過程中，要對系統(tǒng)中機械設備、程序、控制精度進行研究和結合，通過智能控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設計[5]。（2）架構設計。針對電氣自動化控制系統(tǒng)的架構設計，需要具備專業(yè)能力的技術人員，利用計算機系統(tǒng)，對控制系統(tǒng)整體架構進行模擬，保證基礎架構的科學性。在此基礎上，要結合生成要求和生產(chǎn)環(huán)境，對系統(tǒng)架構進行實踐分析，尤其要到不同生產(chǎn)領域的車間中進行實驗，確保架構設計方案具備實用性。（3）功能設計。首先，要對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能進行科學設計，基于智能技術將數(shù)據(jù)終端設備與控制平臺相連，以此來實現(xiàn)對各方面數(shù)據(jù)信息的收集、處理和分析，然后將所有數(shù)據(jù)信息按照使用需求進行傳輸，或儲存與數(shù)據(jù)庫之中。其次，為系統(tǒng)設計智能監(jiān)控、風險預警功能，基于各類傳感器對系統(tǒng)各部分運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息的分析，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患或安全風險，發(fā)出警報，必要時自行進行斷電停機處理[6]。最后，為系統(tǒng)設計智能故障錄波功能，在設備的操作、管理過程中，該功能可以持續(xù)對故障錄波進行記錄和模擬，進一步提高系統(tǒng)運行可靠性。

3.2 故障診斷方面

故障是導致電氣自動化控制系統(tǒng)功能失效，甚至產(chǎn)生損失的常見問題，會給生產(chǎn)秩序帶來嚴重影響。而智能技術在電氣自動化系統(tǒng)中的應用，故障診斷和智能處理是十分重要的功能。目前，針對電氣自動化控制系統(tǒng)故障診斷用到的智能技術包括專家系統(tǒng)、模擬邏輯以及神經(jīng)網(wǎng)絡等。例如，在配電保護故障診斷之中，專家系統(tǒng)的應用價值很高，其具體運用原理是，將系統(tǒng)斷路器動作邏輯、安全管理人員的操作邏輯進行標準化處理，然后納入到系統(tǒng)的故障診斷知識庫之中。然后基于數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)和安裝于系統(tǒng)各部分的報警設施，來綜合評估配電系統(tǒng)的狀態(tài)，診斷故障，并做出相應的處理操作。專家系統(tǒng)的應用，主要是基于對各類操作規(guī)則的分析識別，然后指揮相關設施進行故障應對。在針對專家系統(tǒng)的應用優(yōu)化過程中，可以基于實際情況，合理增加或修改相關規(guī)則，提高故障診斷的準確性。另外，專家系統(tǒng)在處理故障的過程中，還能實施生成符合技術人員專業(yè)語言習慣的信息，幫助工作人員快速理解故障表現(xiàn)和原因，提高工作人員故障排除效率。

3.3 完善控制系統(tǒng)

社會的飛速發(fā)展，生產(chǎn)技術的革新，成為各個領域企業(yè)研究的重點。在信息化、智能化逐漸成為社會發(fā)展關鍵詞的背景下，需要將智能技術和當前社會主流的電氣自動化技術進行結合。智能技術的深入應用，對提高機械設備運行效率和穩(wěn)定性有重要作用，更有助于完善電氣自動化控制系統(tǒng)[7]。如今，基于控制系統(tǒng)的完善，智能技術的應用有兩種體現(xiàn)。其一是直流傳動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對多種信息的快速處理，結合相應的系統(tǒng)運行模式，對控制方式進行判斷。其二是交流傳動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)運行中，通過對交流電氣設備及相應環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測、診斷，減少定位時間，同時還可以增強系統(tǒng)對負載轉(zhuǎn)矩、非初始速度變化的控制。這兩種控制系統(tǒng)的應用，充分發(fā)揮了智能技術的優(yōu)勢，是對傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)的補充和完善，可以進一步提高系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性。

4 結束語

綜上所述，電氣自動化技術的應用推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展，但在新形勢下，這類系統(tǒng)在設計和控制管理方面依然存在著不足，無法滿足不斷提高的社會生產(chǎn)要求。因此，需要對信息技術、計算機技術進行深入研究，將自動化水平更高、更智能的技術應用于電氣自動化控制系統(tǒng)中。通過對系統(tǒng)架構、功能方面的優(yōu)化設計，進一步提升系統(tǒng)自動化水平，并降低故障概率和損失。而基于智能技術的電氣自動化控制系統(tǒng)將有更完善的控制模塊，整個系統(tǒng)的運行效率、穩(wěn)定性和可靠性得到了大幅度提升，將進一步為社會的發(fā)展做出重要貢獻。

參考文獻：

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