電氣工程自動化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用

汪小于

[摘? ? 要]智能化技術(shù)在電氣工程的自動化控制領(lǐng)域有很廣泛的應(yīng)用，文章主要研究智能化技術(shù)的作用，結(jié)合實際的案例，闡述智能化技術(shù)在設(shè)備控制及故障分析、設(shè)備性能開發(fā)等領(lǐng)域的實際應(yīng)用場景，智能化技術(shù)保障了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

[關(guān)鍵詞]智能信息技術(shù);故障分析診斷;電氣工程;自動控制原理

[中圖分類號]TM76 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–00–03

Application of Intelligent Technology in Electrical Engineering Automation Control

Wang Xiao-yu

[Abstract]Intelligent technology has a wide range of applications in the field of automation control of electrical engineering. The article mainly studies the role of intelligent technology. Combined with actual cases， it expounds the actual application scenarios of intelligent technology in equipment control and fault analysis， equipment performance development and other fields. The intelligent technology guarantees the stable operation of the electrical system， and the article provides technical personnel with a reference and research value through the analysis of the technology.

[Keywords]intelligent information technology; fault analysis and diagnosis; electrical engineering; automatic control principle

近幾年，隨著我國的市場經(jīng)濟不斷發(fā)展，信息及智能化技術(shù)有了很大的進步，引進智能化模式發(fā)展的企業(yè)其自身競爭力逐年提高，市場份額不斷擴大。因此，隨著國家對供給側(cè)改革的政策支持，越來越多的企業(yè)引進“智能化+”的生產(chǎn)模式。在電氣工程領(lǐng)域運用智能化，大大提高了企業(yè)升級轉(zhuǎn)型后的生產(chǎn)效率，因此，文章從智能技術(shù)入手，研究了在電氣工程領(lǐng)域的智能化應(yīng)用，對促進國家的工業(yè)化發(fā)展提供了理論支持。

1 智能化技術(shù)的作用

當(dāng)今時代發(fā)展的趨勢是信息化的科技發(fā)展。在電氣工程中，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用符合時代發(fā)展的主流。它是科技與智能的結(jié)合體，是科技時代的發(fā)展方向，具有突出的優(yōu)勢，提升了電氣自動化領(lǐng)域的工作效率，起到了推動社會進步的作用。

1.1 電氣工程自動化的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的控制器在控制機器設(shè)備方面有明顯的弊端，通常，它只能控制簡單的靜態(tài)對象，而不能控制復(fù)雜動態(tài)對象。但隨著信息化的發(fā)展，智能化技術(shù)不斷更新，解決了傳統(tǒng)控制的弊端。它不僅能對復(fù)雜的動態(tài)對象進行控制，還能提高控制的靈敏度，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。同時，它省略了對象的設(shè)計部分，從而減少預(yù)測問題，使工作更加高效。

1.2 減少了電氣系統(tǒng)的工作量

智能化技術(shù)在控制領(lǐng)域的應(yīng)用是技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。它能運行中節(jié)省控制過程中的工作量，提升工作效率。智能化控制能提升設(shè)備的魯棒性，在提升性能的同時降低了工作的響應(yīng)時間，節(jié)省了成本。因此，智能化技術(shù)相比于傳統(tǒng)技術(shù)有著很大的優(yōu)勢。在智能化控制中，只需要修改合適的參數(shù)，就能實現(xiàn)電氣設(shè)備的自我調(diào)整，不需要工作人員進行手動操控，大幅降低了工作強度，改善了工人的勞動質(zhì)量。

1.3 提升了控制器的智能性

智能控制器能夠分析自身的特點并處理大量的數(shù)據(jù)，在給定陌生數(shù)據(jù)的情況下，利用處理器的智能分析系統(tǒng)能夠得到合理的估計數(shù)據(jù)，這體現(xiàn)了控制器的智能性。智能控制器面對多個對象時也能得到很好的控制效果。通常情況下控制對象不止一個且容易變化，在改變之后，控制器的控制效果會變差。所以針對以上的問題，控制器的對象選擇要結(jié)合實際情況進行合理的分析，采取針對性的解決措施，這樣才能保證控制的效果。工作人員要對控制的步驟進行仔細合理的檢驗，找出控制中的不合理流程進行修改簡化，這樣才能提升控制器的控制效率，減少控制的工作量，保證控制過程中設(shè)備及人員的安全，為安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

2 智能化技術(shù)在電氣工程系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢

智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用逐年增加，主要是因為智能化的發(fā)展極大地改善了企業(yè)的綜合實力，為建設(shè)高精尖企業(yè)提供了技術(shù)保障。下面將從以下方面分析其優(yōu)勢。

2.1 提高效益

自動化設(shè)備包含了大量科技模塊，工人要想熟練操作機器設(shè)備就必須完成企業(yè)培訓(xùn)，只有充分了解電氣設(shè)備的原理，才能熟練運用設(shè)備系統(tǒng)的操作方式，因此企業(yè)必須加強員工的培訓(xùn)工作，只有經(jīng)過企業(yè)的培訓(xùn)考核，才能保障員工的工作效率，電氣設(shè)備才能高速運轉(zhuǎn)，設(shè)備的運行效率才能高。智能化技術(shù)不僅能夠代替人類處理工作任務(wù)，也能像電腦一樣處理數(shù)據(jù)。在自動化系統(tǒng)中運用智能化技術(shù)，極大地改善了員工的工作環(huán)境，不僅能解放員工讓其從事更具創(chuàng)造性的工作，也能從根本上解決勞動效率問題，減少企業(yè)的用工成本，提升了資源利用率。

2.2 提升效率7AF5E701-E451-48AC-BFBA-2C301EF3F6A8

在工業(yè)化社會發(fā)展的初級階段，人力是最主要的勞動資源，產(chǎn)品生產(chǎn)全部由人工完成，由于個體差異，導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率相對較低，生產(chǎn)效率不高，從而影響企業(yè)效率，使其在競爭中失去優(yōu)勢。但是在大規(guī)模應(yīng)用智能技術(shù)后，情況明顯得到改善，由于機器的評判標(biāo)準(zhǔn)一致性，生產(chǎn)的產(chǎn)品差別較小，產(chǎn)品的合格率較高，智能化的發(fā)展不僅提高了企業(yè)的生產(chǎn)水平，也提高了企業(yè)整體的競爭力。

2.3 提高安全性

通常傳統(tǒng)的企業(yè)是由工人操縱設(shè)備，因此企業(yè)需要花費大量精力培訓(xùn)工人，但其生產(chǎn)地效益不明顯。另外工人的差異較大，經(jīng)驗不足的工人在設(shè)備故障時無法給出相應(yīng)的解決方案，易出現(xiàn)安全隱患，導(dǎo)致工期延誤，影響企業(yè)發(fā)展。所以，引入智能技術(shù)的企業(yè)可以合理解決這些問題，電氣系統(tǒng)的智能化后，管理人員可以實時監(jiān)控設(shè)備的運行情況。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，系統(tǒng)會自動查明故障原因給出相應(yīng)的解決策略，這就在一定程度上提高了員工的工作安全性，保障了企業(yè)正常運轉(zhuǎn)。

3 智能技術(shù)的具體應(yīng)用方式分析

綜合以上論述，將智能化技術(shù)引入電氣系統(tǒng)完成自動控制任務(wù)對企業(yè)的智能化發(fā)展有很大的裨益，因此，企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視智能化的發(fā)展，研究其在該領(lǐng)域的具體應(yīng)用，提升企業(yè)效率。

3.1 完善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

目前我國的電氣自動化系統(tǒng)發(fā)展不均衡，存在著較大的成長空間。造成這種情況的主要原因大致有下面幾點。

（1）部分企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的規(guī)模及需求不同，生產(chǎn)化水平不同。

（2）企業(yè)負責(zé)人對于智能化發(fā)展的認識不深入，所以加大對自動化控制技術(shù)的宣傳力度。

由于編程及通信協(xié)議的不同，自動化技術(shù)不能彼此兼容，因此要以規(guī)范化發(fā)展為目標(biāo)，統(tǒng)一協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，完善智能化技術(shù)的兼容性。企業(yè)要根據(jù)實際經(jīng)營情況，完成網(wǎng)路構(gòu)建，排除隱患，確保設(shè)備的高效運行。

融入智能化的自動化控制系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)管理的要求較高，因此工作人員需要高效完成網(wǎng)絡(luò)管理工作。良好的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)直接影響了設(shè)備的運行狀態(tài)，保證生產(chǎn)效益。因此，企業(yè)可以根據(jù)自身發(fā)展情況，加大對智能化設(shè)備的投資力度，引進新的傳感器及控制技術(shù)，準(zhǔn)確監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，保證生產(chǎn)工作有序進行，完成智能化企業(yè)轉(zhuǎn)型，從而提高經(jīng)濟效益。

企業(yè)工作人員應(yīng)設(shè)計統(tǒng)一的程序架構(gòu)，通過對架構(gòu)的優(yōu)化，使自動化控制系統(tǒng)與計算機技術(shù)緊密結(jié)合，確保信息的時效性。如可以將ERP與MES相互對接，傳遞產(chǎn)品信息。

在信息傳輸平臺利用通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，對智能化設(shè)備進行實時監(jiān)控。這種模式的改進，不僅減少了工作量，提高工作效率，還能夠保障設(shè)備的正常運行，提供更為合理的生產(chǎn)流程。

3.2 構(gòu)建統(tǒng)一平臺

根據(jù)研究表明，大型企業(yè)中的電氣設(shè)備種類繁多，但由于設(shè)備生產(chǎn)廠家的研發(fā)體系不同，導(dǎo)致設(shè)備在應(yīng)用時的兼容性差，極大地降低了企業(yè)生產(chǎn)效率。引用智能化設(shè)備，首先要解決統(tǒng)一平臺問題，在智能化發(fā)展前期就要與國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，進行平臺建設(shè)。統(tǒng)一化平臺的設(shè)立從根源上解決了不兼容問題，提升了企業(yè)的效益。同時也為我國的電氣標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展奠立了基礎(chǔ)，減少了中間轉(zhuǎn)換設(shè)備的研發(fā)費用。例如，往往大多數(shù)的電氣企業(yè)使用的可編程控制器是由西門子及三菱生產(chǎn)，但是由于標(biāo)準(zhǔn)的不同，其上位機軟件系統(tǒng)的安裝方式不同。所以在設(shè)計智能化系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)與國際接軌，構(gòu)建相應(yīng)的對接平臺，保障自動化設(shè)備的控制一致性。

近年來，智能技術(shù)的發(fā)展帶動了自動化控制水平的提高，使傳感器在電氣領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)傳輸更加精確。企業(yè)管理者也加大對智能化技術(shù)應(yīng)用的投入，花費財力引進智能技術(shù)。擴大技術(shù)應(yīng)用范圍可以從模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)入手，通過重點觀測電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，處理相關(guān)故障數(shù)據(jù)來進行拓展。此外，企業(yè)還應(yīng)加強智能技術(shù)與電子技術(shù)的有機結(jié)合。例如，利用相關(guān)的軟件展現(xiàn)設(shè)備的二維圖到三維的轉(zhuǎn)換過程。比如，還可以將電氣設(shè)備系統(tǒng)同機械設(shè)計軟件結(jié)合，實現(xiàn)建模到系統(tǒng)圖的快速過渡，提高了設(shè)計效率。

3.3 優(yōu)化監(jiān)測的水平

設(shè)備運行一般都結(jié)合了檢測及監(jiān)測技術(shù)，通過監(jiān)測系統(tǒng)判定電力設(shè)備是否工作正常。檢修電力系統(tǒng)時必須通過監(jiān)測系統(tǒng)的故障檢測技術(shù)。因此，監(jiān)測系統(tǒng)的智能化水平高低決定了檢測故障的準(zhǔn)確度，但目前來看，在線檢測技術(shù)在信息處理方向運用較為成熟，在分析決策階段還有較大的差距，所以提升這部分能力應(yīng)從以下幾面入手。

（1）建立設(shè)備故障分析數(shù)據(jù)庫，設(shè)備故障的產(chǎn)生不是瞬間的，而是通過細小故障的相互疊加引起的，這就說明了設(shè)備的歷史故障數(shù)據(jù)的重要性，通過對以往故障的數(shù)據(jù)分析，能夠準(zhǔn)確找出故障對應(yīng)的位置，節(jié)省了故障排除的時間。

（2）利用計算機技術(shù)來分析管理設(shè)備的運行，可以提升設(shè)備管理的質(zhì)量，通過計算機存儲的數(shù)據(jù)分析，可以解決大部分設(shè)備問題，大大方便了工作人員。

（3）對電氣設(shè)備進行全面監(jiān)控并定時檢修。例如，可以整理設(shè)備運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，通過機器學(xué)習(xí)的算法分析設(shè)備運行狀態(tài)建立專家系統(tǒng)。構(gòu)建系統(tǒng)可以減少人工干預(yù)，避免設(shè)備出現(xiàn)操作失誤，引起故障。也能提高設(shè)備的運行效率，保障生產(chǎn)工期。

3.4 在故障修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用

電氣設(shè)備不會一直運行下去，在運行過程中會出現(xiàn)故障，設(shè)備的故障不能及時排除，會對企業(yè)的生產(chǎn)帶來影響。由于電氣設(shè)備設(shè)計的比較精密，相關(guān)人員需要經(jīng)過培訓(xùn)才能維修，因維修人員的專業(yè)性不強往往不能迅速找到故障位置，會影響經(jīng)營。但是智能化技術(shù)的發(fā)展解決了這一難題，利用技術(shù)檢測能夠找到并維修故障，節(jié)約了人力成本的同時減少了維修費用。

目前工廠對設(shè)備的監(jiān)控范圍較小，僅僅只在關(guān)鍵電氣設(shè)備引入智能化監(jiān)測，這種粗放式檢測系統(tǒng)已經(jīng)滿足不了當(dāng)前企業(yè)的發(fā)展。由于監(jiān)測力度較小，不能及時排除故障原因造成安全隱患，引起事故給工廠帶來效益損失。另外，市場上監(jiān)控設(shè)備的質(zhì)量不同，誤差較大。所以要將智能化技術(shù)引入監(jiān)控系統(tǒng)中，實現(xiàn)對全部設(shè)備的監(jiān)測，提升管理效率。例如，管理人員可在監(jiān)控系統(tǒng)中安裝監(jiān)測芯片，從而實現(xiàn)全方位監(jiān)控，及時排除設(shè)備隱患，進行安全生產(chǎn)。7AF5E701-E451-48AC-BFBA-2C301EF3F6A8

4 智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的應(yīng)用前景

4.1 圖形化的用戶界面

智能化在社會變革中進行了快速的發(fā)展，隨著自動化系統(tǒng)的不斷升級，目前在電氣工程的數(shù)控領(lǐng)域建立起了一整套完備的控制系統(tǒng)。用戶可以通過簡單的圖形化界面了解其功能，用戶還可以使用圖形界面的系統(tǒng)控制相關(guān)模塊，使其發(fā)揮功能。

智能化技術(shù)還能充分利用圖形界面直觀的顯示優(yōu)勢，實現(xiàn)對界面系統(tǒng)的簡單設(shè)計。通過圖形化編程，將設(shè)計好的程序采用三維圖像的方式進行展示，提高了用戶體驗及工作效率，使其能夠直觀地理解控制的詳細過程，帶來了更加舒適的操作環(huán)境。

在智能化的應(yīng)用下，電氣工程可以使用定量模擬分析圖像的動態(tài)變化，完成數(shù)字化的控制模式，實現(xiàn)現(xiàn)代化的顯示技術(shù)，形象直觀的展示設(shè)備的運行狀態(tài)。例如，在國家電網(wǎng)的控制領(lǐng)域，技術(shù)人員通過自動化的數(shù)控系統(tǒng)實時展示國家電網(wǎng)的實際運行情況，通過用智能圖像顯示技術(shù)，將電網(wǎng)的實際狀態(tài)通過圖形界面的方式展現(xiàn)，完成對電網(wǎng)的高度監(jiān)控。

4.2 計算的可視化

智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用非常廣泛，其中計算的可視化展示就是應(yīng)用的代表之一。通過圖形界面展示自動化的計算過程，能從根本上提高數(shù)據(jù)的利用率，提升了數(shù)據(jù)共享能力，為下一步的應(yīng)用的可視化發(fā)展提供了數(shù)據(jù)支持。

在科學(xué)計算領(lǐng)域，可視化的發(fā)展水平也在不斷提高，通過可視化技術(shù)與信息技術(shù)的有機結(jié)合，能夠完全發(fā)揮智能化的優(yōu)勢，實現(xiàn)了無圖紙的模式化設(shè)計，提高了設(shè)計的工作效率，同時也降低了設(shè)計的錯誤率。利用智能化技術(shù)不僅能夠保障智能設(shè)備的控制運行，還能提高工作人員的實際效率，完善設(shè)計的成果。

在智能化技術(shù)背景的加持下，技術(shù)人員可以通過自動化編程的工作方式，完成數(shù)據(jù)傳輸模式的設(shè)計，從一定程度上促進了設(shè)計工作的智能高效，提升了員工的工作幸福感，使其發(fā)揮自身更大的價值。

5 結(jié)束語

利用智能化技術(shù)能大大提高工廠的效益，降低人工成本，同時智能化的信息處理能有效解決故障問題，保障了生產(chǎn)進度有序進行。所以企業(yè)管理者需加強對智能化的引進力度，構(gòu)建統(tǒng)一的監(jiān)測平臺，完成企業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型，共同打造高新技術(shù)企業(yè)。

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