智能化技術(shù)在工廠電氣自動(dòng)控制工程中的應(yīng)用

劉升

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，我國(guó)智能化研究發(fā)展迅速。目前，智能化技術(shù)在我國(guó)各行各業(yè)中均得到了廣泛的應(yīng)用，帶動(dòng)了許多行業(yè)的發(fā)展。在工廠的電器自動(dòng)控制工程中，智能化技術(shù)也具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，提高操作便捷性的同時(shí)還能做到精確且高效，這使得工廠電器自動(dòng)控制工程十分重視智能化技術(shù)的應(yīng)用，也一直在尋找與智能化技術(shù)更多融合的方法?；诖耍疚膶?duì)智能化技術(shù)在工廠電器自動(dòng)控制工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能起到拋磚引玉的作用。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù);電氣;自動(dòng)控制

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

近年來(lái)，我國(guó)大部分現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)已經(jīng)基本全面應(yīng)用了電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)。新時(shí)期下，電氣自動(dòng)控制工程提出了高智能、全自動(dòng)、低人工的新要求，電氣自動(dòng)控制工程的智能化已經(jīng)成為了一條必走之路。在信息化時(shí)代下，企業(yè)通過(guò)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型，可以大幅提升產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，同時(shí)降低人力成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 電氣自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展歷程

電氣自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展離不開電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等技術(shù)水平的提升。電器自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展總共可以分為四個(gè)階段，分別是開關(guān)控制電器階段、繼電控制電器階段、數(shù)字邏輯控制階段以及現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)控制階段。（1）開關(guān)控制電器階段。使用刀開關(guān)是較為普遍的一種控制手段，目前也仍在普遍使用。由于刀開關(guān)通常是由人親自去操作，所以斷通電的速度不快，無(wú)法適用于電流較大、電壓較高的場(chǎng)合，并且還存在一定的安全隱患。（2）繼電控制電器階段。通過(guò)繼電器以及量測(cè)設(shè)備組成保護(hù)電路以實(shí)現(xiàn)持續(xù)輸電，首次實(shí)現(xiàn)了非人為接觸操作的遠(yuǎn)距離電氣控制功能，除去這個(gè)優(yōu)勢(shì)外，繼電控制電器還能實(shí)現(xiàn)記憶功能、快速響應(yīng)、電流放大、非電量控制、監(jiān)測(cè)、電路保護(hù)等功能。繼電控制電器技術(shù)強(qiáng)大的功能對(duì)于電氣控制技術(shù)的發(fā)展具有里程碑意義。（3）數(shù)字邏輯控制階段。雖然繼電控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大，但是其無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)中程序控制過(guò)程需要經(jīng)常變動(dòng)的需求，在這樣的需求下，隨著集成電路的發(fā)展，數(shù)字控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字控制系統(tǒng)最為典型的應(yīng)用便是數(shù)控機(jī)床。（4）電子計(jì)算機(jī)控制階段。近十年來(lái)，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)電器自動(dòng)控制工程的智能化提供了技術(shù)支持。電氣自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)、人工智能等技術(shù)的結(jié)合，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了更高效、可靠以及全面的生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)體系建設(shè)，通過(guò)集成化的模式提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少故障的發(fā)生，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2 電氣自動(dòng)控制工程中應(yīng)用智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

智能化技術(shù)能夠在電器自動(dòng)控制工程中得到如此廣泛的應(yīng)用，其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)功不可沒，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠很大程度上提高電力系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定性與壽命，對(duì)于企業(yè)提高管理效果、降低成本有著很大的幫助，因此，工廠要充分意識(shí)到智能化技術(shù)的重要性，加強(qiáng)智能化技術(shù)的應(yīng)用，從而推動(dòng)我國(guó)智能化科研不斷發(fā)展。智能化技術(shù)在工廠電器自動(dòng)控制工程中的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面。

首先，智能化技術(shù)能夠大幅地精簡(jiǎn)工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的操作流程，提高故障處理能力。工廠在應(yīng)用智能化技術(shù)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備操作的繁瑣流程的簡(jiǎn)化，還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人的自動(dòng)化操作，一定程度上減少了人為失誤帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，還降低了成本。同時(shí)，對(duì)于工廠生產(chǎn)過(guò)程中各種設(shè)備以及器械出現(xiàn)的故障，智能化技術(shù)能夠通過(guò)一系列技術(shù)例如模擬分析等對(duì)故障進(jìn)行判別與處理，是輔助技術(shù)人員進(jìn)行故障維修的有力工具。

其次，智能化技術(shù)能夠簡(jiǎn)化工廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一系列模型與算法，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。眾所周知，工廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)非常復(fù)雜繁瑣，容易出現(xiàn)問(wèn)題，一旦出現(xiàn)問(wèn)題不僅難以查修，還容易造成嚴(yán)重后果。智能化技術(shù)在工廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的模型與算法使系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅提升，有利于工廠的經(jīng)營(yíng)管理。

最后，智能化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)處理的統(tǒng)一以及規(guī)范化。工廠電氣自動(dòng)控制工程系統(tǒng)中有龐大的數(shù)據(jù)，如果能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的規(guī)范化，便能解決電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中關(guān)于精度的問(wèn)題 [2]。

3 電氣自動(dòng)控制工程中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)

在工廠的電器自動(dòng)控制工程中，電氣工程設(shè)計(jì)的好壞對(duì)于工程實(shí)際的應(yīng)用情況有較大的影響，為了保證工廠的電氣工程能夠穩(wěn)定且快速的運(yùn)行，需要對(duì)電氣工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定程度的優(yōu)化，但是電氣工程設(shè)計(jì)又是一項(xiàng)專業(yè)性非常強(qiáng)且復(fù)雜的工作，因此，電氣工程設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)人員以及設(shè)計(jì)技術(shù)有著非常高的要求。通常來(lái)說(shuō)，企業(yè)聘用的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)工程師要求具備有較高的理論知識(shí)，還需要有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能較好地完成大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作。而智能化技術(shù)的加入將會(huì)大大減輕電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的難度，提高優(yōu)化效率。通過(guò)計(jì)算機(jī)算法輔助人工進(jìn)行優(yōu)化，能夠大幅縮短設(shè)計(jì)所需時(shí)間，并且設(shè)計(jì)出來(lái)方案的質(zhì)量也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)模式。遺傳算法是智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的技術(shù)之一，CPU技術(shù)的發(fā)展使得計(jì)算機(jī)多核多線程運(yùn)算速度大幅提升，通過(guò)遺傳算法能夠極大地加快處理效率，最終得到高質(zhì)量的設(shè)計(jì)效果。

3.2 電氣控制方面

在工廠電器自動(dòng)控制工程中，存在許多不適合操作人員親自參與的工作，這些工作不僅操作復(fù)雜而且存在一定的危險(xiǎn)性，容易導(dǎo)致人員傷亡。智能化技術(shù)用于電氣自動(dòng)控制工程上的一大應(yīng)用便是通過(guò)智能來(lái)取代部分的人為操作，從而實(shí)現(xiàn)少人、無(wú)人的全自動(dòng)控制，這樣一來(lái)不僅減少了許多危險(xiǎn)事故的發(fā)生率，還提高了操作的可靠性，目前在電氣自動(dòng)控制中有著較為廣闊的應(yīng)用前景[3]。PLC技術(shù)是目前電氣自動(dòng)控制中應(yīng)用較多的一種控制技術(shù)，PLC控制系統(tǒng)將傳統(tǒng)的順序控制器與計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等進(jìn)行集合，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的功能，不僅有著較為出色的通用性以及抗干擾性，還有著使用便捷、操作邏輯簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。此外，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)的全自動(dòng)切換，同時(shí)還能提高電力系統(tǒng)的安全性以及可靠性。

3.3 電氣故障診斷方面

電氣系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，可能會(huì)因?yàn)槭艿饺?、物以及環(huán)境因素的影響導(dǎo)致出現(xiàn)故障，而由于電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性，通常情況下人們要想對(duì)這些故障進(jìn)行查找并修復(fù)比較困難，如何找出這些潛在的故障源并加以預(yù)防是一個(gè)比較困難的問(wèn)題，智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣故障診斷上便能很好地解決這些難題。智能化技術(shù)能夠?qū)收习l(fā)生之前存在的細(xì)微征兆進(jìn)行識(shí)別與捕捉，并發(fā)出警報(bào)，確保系統(tǒng)中的問(wèn)題能夠及時(shí)得到修復(fù)，從而減少事故的發(fā)生。例如，變壓器是電氣系統(tǒng)中一個(gè)非常常見且極為重要的設(shè)備，變壓器的運(yùn)行狀況直接影響著整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全性。雖然變壓器的防護(hù)措施通常都非常精密，但是仍然無(wú)法完全消除風(fēng)險(xiǎn)，智能化技術(shù)的應(yīng)用通過(guò)傳感器能夠檢測(cè)到變壓器滲漏油所分解出來(lái)的氣體，準(zhǔn)確找到出現(xiàn)問(wèn)題的變壓器所處位置并提醒人員維修，從而降低事故的發(fā)生概率。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)運(yùn)算技術(shù)的發(fā)展，電氣故障的智能化診斷效率以及準(zhǔn)確度將會(huì)持續(xù)提高。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新時(shí)期我國(guó)的經(jīng)濟(jì)與科技實(shí)力正在持續(xù)走高，智能化技術(shù)也正在逐漸普及，特別是在工廠電氣自動(dòng)控制工程中的應(yīng)用。因此，我國(guó)要繼續(xù)加強(qiáng)智能化技術(shù)的研發(fā)工作，不斷進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，讓智能化技術(shù)應(yīng)用于更多行業(yè)中，推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)高速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 魏學(xué)先.基于智能化技術(shù)的電氣工程自動(dòng)化控制分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（36）：3253.