試談電氣工程及其自動(dòng)化的智能化應(yīng)用

馬浩森

摘要：近年來(lái)隨著信息化與智能化水平的不斷進(jìn)步，智能化技術(shù)在電氣領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，電氣工程與自動(dòng)化在工業(yè)領(lǐng)域控制層面中起著重要作用，傳統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用主要針對(duì)控制模塊的功能實(shí)現(xiàn)，智能化水平較低。針對(duì)這些問(wèn)題，本文探討了電氣工程及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的智能化技術(shù)，旨在闡述電氣工程及其自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及如何應(yīng)用這些智能化技術(shù)。

關(guān)鍵詞： 電氣工程;自動(dòng)化;智能化應(yīng)用

一、引言

近年來(lái)隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的工廠模式從半自動(dòng)化到自動(dòng)化的模式發(fā)展，特別是國(guó)家在工業(yè)4.0政策上的支持使得各大企業(yè)逐漸升級(jí)其自動(dòng)化水平，逐步向智能化模式轉(zhuǎn)變。電氣工程及其自動(dòng)化負(fù)責(zé)控制設(shè)備完成相應(yīng)的任務(wù)，其主要通過(guò)可編程控制器實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算并將指令傳送到被執(zhí)行端。然而目前工廠中的大部分工作依然依靠人工來(lái)完成自動(dòng)化水平較低。此外在設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自于電氣控制器中的數(shù)據(jù)，另一部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自于傳感器中的數(shù)據(jù)。通過(guò)這些數(shù)據(jù)可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備發(fā)生異常以及出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行智能化預(yù)警，然而目前電氣控制領(lǐng)域?qū)τ谶@部分?jǐn)?shù)據(jù)的應(yīng)用較少，并且未能夠?qū)@些數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。因此，本文將探究電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)，通過(guò)智能化升級(jí)降低企業(yè)的成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與核心競(jìng)爭(zhēng)力。

二、電氣工程及自動(dòng)化智能化技術(shù)概述

電氣工程領(lǐng)域的智能化技術(shù)主要采用以人工智能、信號(hào)處理的智能化技術(shù)來(lái)提升設(shè)備的智能化水平，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及施工風(fēng)險(xiǎn)，提高企業(yè)的工作效率與經(jīng)濟(jì)效益，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看高度智能化的電氣工程技術(shù)將有助于提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。工業(yè)領(lǐng)域中的設(shè)備的自動(dòng)化需要外部信息的感知，自主決策以及自動(dòng)化控制，其中以PLC為代表的控制技術(shù)工廠設(shè)備控制中應(yīng)用廣泛，目前的電氣工程及自動(dòng)化的智能化將結(jié)合外部信息的感知以及自主決策知識(shí)，從而全面提高智能化水平。

三、電氣工程及自動(dòng)化智能化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將表現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)?？傮w來(lái)看，智能化技術(shù)的應(yīng)用將不斷提高電氣工程的運(yùn)行質(zhì)量以及工作效率，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。首先，采用智能化的電氣工程及其自動(dòng)化將有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，中央控制中心建立與多臺(tái)子設(shè)備的連接，并將控制指令下發(fā)至子設(shè)備的控制端，通過(guò)子設(shè)備的控制層實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備控制與多臺(tái)設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，智能化技術(shù)的應(yīng)用將有效協(xié)調(diào)不同產(chǎn)線與工序的加工流程，減少人工的參與，降低了產(chǎn)品的不良率，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。其次，多臺(tái)產(chǎn)線的協(xié)調(diào)最優(yōu)化控制將降低設(shè)備的空閑時(shí)間，提升了產(chǎn)品的加工效率。然后，在電氣工程領(lǐng)域結(jié)合了許多智能化的傳感器，比如視覺(jué)傳感器，這些傳感器將對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并且將檢測(cè)的結(jié)果反饋到控制端，由控制端負(fù)責(zé)對(duì)缺陷產(chǎn)品進(jìn)行分類處理。因此，電氣工程領(lǐng)域所結(jié)合的傳感器將有效提升其智能化水平。

四、電氣工程及自動(dòng)化智能化技術(shù)應(yīng)用

4.1 自動(dòng)化生產(chǎn)線中的應(yīng)用

自動(dòng)化生產(chǎn)線是智能化工廠中的重要組成部分，這其中涉及到多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其中包括智能化的自動(dòng)控制技術(shù)。傳統(tǒng)的電氣工程及自動(dòng)化設(shè)備主要通過(guò)PLC編程技術(shù)控制驅(qū)動(dòng)設(shè)備以及執(zhí)行設(shè)備完成相應(yīng)的功能性任務(wù)，而這些任務(wù)往往智能化水平較低。例如，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中的不良產(chǎn)品分類問(wèn)題，如果單獨(dú)使用電氣工程及自動(dòng)化中的控制技術(shù)將無(wú)法全自動(dòng)化完成此項(xiàng)功能。基于此，電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)結(jié)合傳感器與人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)一步提升智能化水平。首先，外加與產(chǎn)線當(dāng)中的視覺(jué)傳感器采集產(chǎn)品的形狀、表面等信息，并通過(guò)人工智能算法自動(dòng)分析產(chǎn)品的質(zhì)量，將檢測(cè)的信號(hào)反饋至控制器端，控制器端根據(jù)接收到的信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的操作，將合格產(chǎn)品與不合格產(chǎn)品自動(dòng)進(jìn)行類別劃分，在這自動(dòng)化的生產(chǎn)過(guò)程中避免的人工干預(yù)的不確定性，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.2 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)不僅來(lái)自于電氣控制器中的數(shù)據(jù)，比如電流，電壓，轉(zhuǎn)速等，而且來(lái)自于外加傳感器的數(shù)據(jù)。然而這些數(shù)據(jù)之間存在關(guān)聯(lián)與依賴，如何從中發(fā)掘出設(shè)備狀態(tài)的關(guān)鍵信息將成為智能化水平提升的重要方法。例如，在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，設(shè)備中的關(guān)鍵部件比如軸承經(jīng)常容易發(fā)生損壞，當(dāng)軸承發(fā)生損壞時(shí)不僅會(huì)造成設(shè)備的停機(jī)而且會(huì)降低企業(yè)的生產(chǎn)效率，給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，為此，需要對(duì)軸承的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用人工智能分析算法將自動(dòng)判別設(shè)備的健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)的自動(dòng)感知與識(shí)別，以此實(shí)現(xiàn)基于預(yù)測(cè)性的維護(hù)，即能夠預(yù)測(cè)設(shè)備的健康狀態(tài)從而提前進(jìn)行維護(hù)與備件，避免了設(shè)備停機(jī)所造成的損失。此外，在電氣控制系統(tǒng)中建立遠(yuǎn)程監(jiān)控體系，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行當(dāng)中的參數(shù)，并且通過(guò)關(guān)聯(lián)分析，趨勢(shì)分析等技術(shù)預(yù)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，此外，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備能耗數(shù)據(jù)的收集與分析，從而為節(jié)能降本提供決策依據(jù)。

4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在電氣控制領(lǐng)域，操作人員需要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的要求對(duì)電氣系統(tǒng)不斷進(jìn)行優(yōu)化，從而不斷提升電氣工程技術(shù)的整體水平，使電氣工程系統(tǒng)的效率與穩(wěn)定性不斷提高。在此過(guò)程中需要加強(qiáng)電氣工程技術(shù)人員的專業(yè)知識(shí)水平，并根據(jù)實(shí)際的工程現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

在電氣工程設(shè)計(jì)中需要結(jié)合智能化算法，一方面使系統(tǒng)的穩(wěn)定性更高，另一方面應(yīng)充分發(fā)揮智能算法的優(yōu)點(diǎn)，來(lái)降低處理器中的工作負(fù)擔(dān)以此提高系統(tǒng)的整體效率。

五、總結(jié)

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的智能化應(yīng)用將表現(xiàn)出更廣泛的應(yīng)用前景。電氣工程及自動(dòng)化與人工智能將結(jié)合各自的優(yōu)勢(shì)，從而提升系統(tǒng)的整體性能。本文詳細(xì)分析了電氣工程及自動(dòng)化智能化的概述優(yōu)勢(shì)。并且探討了電氣工程及自動(dòng)化智能化技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用將不斷提升企業(yè)的生產(chǎn)效率與核心競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1] 李金波. 淺談電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用[J]. 橡塑技術(shù)與裝備， 2015， v.41;No.362（22）：58-59.

[2] 陳剛平. 淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用[J]. 環(huán)球人文地理， 2014（6X）：100-100.

[3] 馬宏斌. 淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)的應(yīng)用[J]. 工程技術(shù)（全文版）， 2017（2）：00197-00197.

[4] 栗保振， 王軍亮. 淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用[J]. 環(huán)球市場(chǎng)， 2017， 000（026）：P.357-357.

[5] 邵笑. 電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用淺析[J]. 商品與質(zhì)量， 2018， 000（028）：250.