时间:2022-04-28 20:23:28
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇电气工程及自动化论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.1人工智能的概念
人工智能的目的是实现机器智能化发展,通过采用人工研究得出的方法与技术,从而扩大人工的生产能力,推动产业的不断发展。人工智能的产生伴随着人类社会的不断发展,是人类社会进步的结晶。随着社会的不断发展,人工智能技术与时俱进。
1.2智能化技术的理论基础
目前,智能化技术广泛的应用于精密传感器、计算机、GPS定位技术等高科技信息工具中。其理论基础最先于20世纪50年代左右提出并随着社会的发展逐渐应用。通过智能化技术的应用,能够有效延伸、扩展以及模拟相关人工作业,在提高了工作效率的同时也保证了工作质量。
智能化技术拥有完善的控制系统,能够有效的对数据进行分析与处理,从而保证系统的有效运行;通过使用智能化技术能够简化电气工程的控制系统,提高整体运行效率;实现了控制器的无人化超控,减少了人力资本的投入;实现了数据一致性的标准,能够快速地进行评估工作。
二、智能化技术在电气化工程中的发展现状
随着我国经济技术的不断进步,智能化技术已逐步应用到电气工程自动化工作当中。智能化技术的不断成熟使得其应用领域不断延伸,目前主要应用于计算机技术中,通过智能化技术与计算机技术的巧妙结合,在信息传递、提高工作质量、改善工作环境以及推动我国经济发展中都起到了巨大作用。当下的智能化技术还在不断发展,它为世界带来的惊喜仍需展望。
三、智能化技术在电气工程自动化中的具体应用
1、神经网络系统。神经网络系统由定子电流经过电气动态参数进行辨别控制和转子速度辨别经过机电系统参数两个方面构成。在神经网络系统中,反向学习算法被作为经常使用的方法,在其前馈性的特点之下进行高效运转,对于控速度、负载转矩以及时间控制上都有良好的效果。
2、模糊逻辑控制系统。目前,我们所说的模糊逻辑控制系统有效的代替了之前的PID控制器,模糊逻辑控制系统通过其知识库能够有效的进行推理决策,实现控制目标。模糊化的形式大多由多种函数表现形式构成,是进行模糊逻辑系统的重要方法。
3、故障诊断及优化设计。智能化技术在电气自动化中的应用大幅度提高了故障诊断的效率性,由于电气设施故障本身具有复杂性、隐蔽性、波动大等特点,其诊断效率较低。随着智能化技术的广泛应用,不但提高故障诊断的准确性,同时还节省了人力物力资源,使诊断过程快速有效。对于电气产品的设计领域来说,其内容广、工序复杂、影响因素多等特点,导致电气产品涉及领域存在较大困难性。智能化技术的引入,提高了电气产品的技术含量,不仅能够有效降低人力劳动强度,同时还缩短了产品设计的时间,推动了电气工程的发展。
四、智能化技术在电气工程自动化应用中的发展方向
1、智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的性能发展方向主要包括了其三高特征,即高速度、高精度、高效化,在电气工程自动化技术中这是其发展关键的部分。我们通常所说的智能化技术主要是指在进行自动化工作时,所采用的智能系统带有较高的智能化功能,这种功能有效地提高了系统运行效率,从而实现系统的有效改善;另一方面,就是其柔性化。柔性化主要表现在其群控系统和数控系统的柔性化。通过采用智能化技术,能够有效发挥控制系统的作用,在提高其具体要求的同时,有效监控其信息流和物流的动态变化。
2、智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向。智能化技术在电气工程自动化应用中的功能发展方向主要包括用户截面图形化以及科学计算可视化两个方面。具体来说,使用用户截面图形化方便了用户操作,同时也实现了对三维立体图形、模拟图形等动态图形的有效追踪;科学计算的可视化实现了对数据应用的高处理,有效提高了工作效率。
五、结语
随着人工智能的发展,智能化技术被应用到电气工程及其自动化中,主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。
1.1故障诊断
电气工程设备的工作时间长,难免会发生故障,由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性,一旦发生故障,往往需要大量的时间排查故障,效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前,一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆,通过实时监测仪器状态,在出现异常时及时报警并提示故障位置,在故障真正发生前避免故障,能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断,确定故障发生的范围,并通过各种手段逐步缩小范围,从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时,智能化装置可以记录故障问题,为以后的故障诊断提供参考,使故障诊断更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化,实现无人化管理和远程管理,提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作,如高压控制,智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器,智能控制器的灵活性更好,更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程,而实际涉及到的控制环境往往很复杂,存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题,因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据(如鲁棒性变化、响应时间、下降时间)的分析随时调整系统,调整后智能控制器的性能会大大提高,调整的过程并不需要专业人士在场,这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级,将一些模拟量和开关量数字化,有效运用光纤设备,实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成,是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制,自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能,相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3优化设计
电气设备的设计工作相当繁琐,需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识,并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验,手工完成设计,方案的达标率非常低,修改难度大,成本高,产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量,缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中,专家系统依据该领域的专家提供的知识经验,建立数据库,在决策前模拟专家决策过程,做出合理决策,该技术比较前沿,目前尚处于研发阶段,尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法,被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域,在电气设计产品的优化上性能优越。
1.4PLC技术
PLC(可编程逻辑控制器)具有高可靠性和抗干扰能力,广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中,PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存,用程序方式存储控制逻辑,并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换,用软继电器取代了实物器件,使供电系统更加安全可靠。并且,它能使用复杂的工作环境,具有良好的发挥性能,稳定性强。
2.智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景
2.1优势分析
智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型,运用数学方法分析,建立动态方程,但由于系统的复杂性,在实际应用中往往会出现无法预料的问题,很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素,提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统,通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节,使系统性能大大提高。因此,智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外,智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力,有广泛的适用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片,同时采用交流数字伺服系统,能够改善电力系统的动态特性和静态特性,提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统,必须按照生产流程的具体要求设计系统,使系统能够发挥最大的作用,完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统,其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。
2.3功能方向
在功能方向上,主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面,具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面,通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能,能够降低操作者的门槛,方便非专业人士操作。通过可视化技术,信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表,能方便操作者分析数据,也可以高效地处理和解释数据。同时,采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术,将可视化和虚拟环境相结合,能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输,如果将多媒体技术应用于智能化系统,可以更加综合化、智能化地处理信息,能带来很大的经济效益。
2.4体系结构
通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度,减小器件体积,更加方便安装和使用。将智能化技术模块化,各模块之间通过接口通信,这样有助于技术的标准化和集成,也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控,随时掌握系统状况,使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备,进行编程等操作。对于较小的电力系统,远程控制能够节约电缆的增加数,材料以及安装费用,并且可靠性高、灵活性强;但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。
3.结语
在社会发展的多个领域,都能够发现智能化技术的应用。智能化技术具有综合性的特点,包含着多种学科内容,例如控制学。从字面的理解来看,智能化技术的实际应用是借助一定技术手段的实施,完成人工智能的机器操作目标,并且解决一些人力不能完成的问题。在较长时间的实践应用中,智能化技术逐渐走向成熟,在各个社会领域发挥的作用更加明显。在电气工程领域,利用智能化技术实现较好的自动化控制,经过了较长时间实践,应用了多方面的电气工程内容,才得出了较强的实用性结论。因为智能化技术的应用术语属于高端的计算机技术,所以,自动化控制工作中引入智能化技术,必须有一定的计算机理论基础,否则将影响智能化技术的作用发挥。在智能化技术的不断实践应用中,极大提高了自动化控制系统的运行速度,较好改善了电气自动化控制工作,降低了工作成本,减轻了工作压力,实现了人力资源配置的合理优化。
二、智能化技术的应用优势
(一)免去了控制模型的建立
在电气工程的传统工作中,自动化系统控制的实现必须有控制模型的建立。但是,在实际的操作中,被控制对象往往需要十分复杂的动态方程,这就影响了精确效果的获得。由此,在设计对象模型的环节中,经常会遇到无法科学预测、无法准确估量的一系列困难。然而,智能化系统的出现,使这些困难得到了较好解决,极大促进了工作效率的提升,同时对于一些不可控制的因素,也实现了较好的控制,大大提升了自动化控制器的准确性。
(二)实现了便捷的电气系统控制
智能化控制器的实际应用实现了更加便捷的电气系统控制,随时都可以完成对系统控制程度的有效调整,极大提升了系统的整体工作性能,是对自动化控制顺利实现的进一步保障。从这一项优势中就可以看到,和传统的自动化控制器相比较,在任何条件下,智能化控制器都具有更加完善的调解控制功能,在电气工程的自动化实践应用中占据优势。
(三)实现了一致性的智能化控制
在自动化控制中的数据处理环节,智能化控制器可以实现一致性的智能化控制,很好解决了不同数据的处理困难。而且,在自动化控制的标准执行上,即使遇到陌生的数据,也依旧可以获得具有较高准确度的估计。但是,如果发现智能化控制器在实际的应用中没有发挥出理想的效果,一定要全面排查工程的各个细节,细致地进行分析,不能盲目的否定智能化控制技术。
三、智能化技术的实践应用
(一)系统病因诊断
在电气工程诊断工作中,采用传统的人工手段具有较强的复杂性,虽然对工作人员要求十分严格,但是也无法获得较为准确的诊断病因。在电气工程工作中,实现自动化控制的过程中经常会遇到一些如设备、数据等方面的问题,这是不可能避免的,采用传统的人工诊断办法不能确保病因处理的及时性,而且处理效果也不佳。但是,智能化技术的广泛应用,使得自动化控制工作的诊断效率得到大幅度提升。而且,定时检测诊断应用,有效避免了一些不必要的问题。
(二)系统设计优化
在电气工程发展中,传统的工程设计需要工作人员进行多次重复的实验操作和改良,而且,在这一工作过程中,对工作人员的工作素质也有着较高的要求,既需要工作人员掌握一定的专业设计知识,还需要工作人员能够很好的将知识理论应用于实践工作中。但是,在实际的设计工作中,工作人员往往不能做到全面的考虑,经常会漏掉一些具体的问题。所以,一旦发现复杂问题,很多情况下都不能做到及时解决。而智能化技术的出现,较好解决了这一问题。设计工作可以借助于计算机网络完成,也可以借助于相关的软件完成,既保证了设计中数据的准确性,也实现了设计样式的丰富化,更能够做到对复杂问题的及时处理,较好保证了自动化控制的稳定性。
(三)系统的自动化控制
在电气工程中,智能化技术可以应用于多个控制环节,能够很好的实现整体性的自动化控制。智能化技术的主要控制工作是借助于三种手段实现的,一是模糊控制,二是专家系统控制,三是神经网络控制。运用这三种控制手段,极大提升了自动化控制效率,使远距离的自动化控制成为可能,增强了对电气系统的运行反馈。特别是神经网络控制,能够实现算法的反向学习,在信号处理方面得到了较大应用。
四、结语
在现实当中,电气工程及其自动化的设计应该从软件和硬件两方面来考虑,在一般情况下,硬件的设计要放在软件设计的前面,根据实际电气工程的需要,对电子元器件进行针对性选择,第一步,应该设置一个中央服务器,将先进的计算机系统作为整个电气工程自动化的核心;第二步,对的辅助设备进行选择,比如控制器以及传感器;第三步,对所有设备进行连接,组成一个完整的具有发出指令、传达指令、接收指令以及完成指令工作程序的电气工程自动化设备。
然而在实际的电气工程及其自动化设计时,不仅要遵循以上说的理论,还要根据实际的情况,包括环境、空间等因素,对电气工程及其自动化的设计进行合理化更改。由于生产线是现实已经存在的,电气自动化设计必须依靠原本的生产模型进行设计,因此,对硬件的安装也有着相当高的要求,设备的体积不能过大,也不能过小,过大会导致空间的拥挤,过小又会影响操作,所以设计人员一定要到安装地点进行实际的考察,然后,根据实际的数据,对设备的型号进行最终的确定。在硬件设计顺利完成之后,还要设计相应的软件系统,现进市面上,有着很多不同类型的自动化控制系统软件。但是为了将自动化水平提升到最大化,企业都会选取优质的软件公司,这些软件公司将会根据企业生产情况以及硬件安装情况对自动化软件进行设计。
2电气工程及其自动化的应用
2.1电气工程及其自动化技术在变电站的应用电力设备运行的平稳、安全以及可靠是电气工程及其自动化技术的基本保障,所以对电力设备进行在线监控、系统保护以及调动控制等措施是必不可少的,但是由于社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,变电站的电力设备也逐渐增多,并且电力设备之间的联通方式也越来越复杂,为了确保电网的安全运行,电业部门,投入了大量的人力物力和资金,将电气工程自动化技术引入到了变电站的设备控制之中,应用全微机化设备代替了原有的常规电磁式设备,应用计算机光缆或者电缆作为了电力信号电缆,使得变电站控制中心对变电站设备的控制变得快速而又安全。所以电气工程及其自动化也成为了变电站建设过程中的重要组成部分,进而保证了变电站的自动化调控模式的高效率,所以对变电站实施自动化改造是必不可少的。
【关键词】电气工程自动化;问题;解决措施
前言
随着经济与社会的快速发展,我国的电力行业得到前所未有的发展,并且为国家创造了巨大的社会效益和经济效益。同时,随着信息技术、自动化技术的快速发展,电力工程逐渐的实现了自动化管理,显著的提高了电气工程的工作效率,降低了电气事故的发生概率,对促进电气工程行业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。但是,电气工程自动化在实践中存在一些问题,对电气工程的发展产生了一定的影响。因此,电气工程自动化问题的解决措施势在必行。
1 电气工程自动化问题探析
(1)电气工程自动化技术运行中过于受主管的支配和影响。不同的电力企业在对电气工程自动化进行开发和应用的过程中,由于技术人员对电气工程自动化思想理论以及技术掌握程度不同,过分的根据技术人员的主管意识与习惯支配,导致电气工程自动化系统在设计、实施以及运行的过程中出现问题时,会增加相应的维护成本,增加了电气工程自动化系统的整体运行的负担与成本。
(2)电气工程自动化的网络架构存在差异。电气工程自动化的发展是建立在快捷、高校的电气工程以及自动化系统基础上的,但是,许多电力行业自身的网络架构存在一定的差异,导致网络系统发展的差异性限制了电气工程自动化的发展。此外,不同电力企业以及商家在硬件产品以及软件产品交换的过程中,电气工程的信息交换由于程序接口的不一致性,影响了企业之间信息与数据的传输和交流,限制了企业信息与数据的共享,导致电气工程自动化系统在实际运行过程中并不能发挥应用的作用。
(3)电气工程自动化系统的集成性较差。电气工程自动化系统的集成性是提升自动化的必经之路。但是,我国许多电气工程自动化还处在多岛自动化层面,多岛自动化具有信息独享、功能单一、相互不连接等缺点,并不能充分的发挥电气工程自动化的作用与功能,限制了我国电气工程自动化的快速发展。
2 解决电气工程自动化问题的有效措施
(1)体现电气工程自动化的开放性。电气工程自动化的开放性指的是与外界创建接口,保证电气工程自动化系统和外界网络之间的连接,通过计算机网络实现各种信息的交流,实现信息的共享。在电气工程自动化中,通过将计算机网络应用到系统的管理以及调节方面,能够显著的提高电力系统处理以及管理信息的速度,试点电气工程的自动化调度,同时计算机网络还能够通过共享平台和市场部经理做好衔接,保证订单及时下达,将电气工程自动化生产的业务流程准确、及时的输入到系统中,实现电气工程的自动化管理。同时,还应该重视电气工程的信息化管理,信息化指的是电气工程自动化管理中,应该重点突出信息化的地位,通过利用计算机技术、信息技术以及人工智能技术,设计以及运行电气设备,重点凸显信息技术、自动化技术的地位。
(2)创建通用的网络系统,实现电气工程的科技化。通过在电气工程自动化系统中创建通用的网络系统,能够实现对资源的最优化配置,保证商业信息交流的安全性与可靠性。电力企业需要对设备、技术等进行监管和控制,通过创建通用的网络系统,采用网络连接的方式,能够自动化的制作以及更新生产计划滚动表,实现对建设项目订货、设计、生产以及检验等进度状况的跟踪,保证电力工程通用网络系统中数据的交换更加高效,促进电力工程自动化建设的快速发展。同时,电气工程自动化还应该实现科技化,在自动化运行的过程中不断的采用新产品、新技术,在创新的基础上重视节能,加大在新材料、新工艺、新技术等方面的创新和应用,不断的实现电气工程的自动化与科技化。
(3)创建企业之间的统一平台。由于受到实际条件的限制,导致各个电力企业之间的自动化水平存在一定的差异,这样不仅会增加电力企业的经营成本,还给电力企业的快速发展带来了不利的影响。因此,电力企业的技术人员应该克服环境方面的问题,在进行电气工程自动化方案设计的过程中,需要根据研究对象的实际状况,明确研发项目的目标,然后确定具体的设计方案,同时将系统实时之后的维护、运行成本以及运行时间等考虑进去。通过创建企业之间的统一平台,不仅能够实现电气工程的自动化,还能够有效的计生运行成本。
(4)创建标准化的数据传输接口。标准化的数据传输接口是保证电气工程自动化系统高效、快捷、安全进行数据传输的必要条件,由于受到技术、系统设计等方面的影响,导致我国的电气工程自动化并没有形成标准化的数据传输接口。因此,从事电气工程自动化研究的技术人员应该利用先进的科学技术以及借鉴国外的先进技术,尽可能的创建最优化的标准数据传输接口,以此保证不同电气工程自动化系统之间的数据和信息能够完美的交换与共享,降低工程开发的时间与费用,同时加速电气工程自动化系统的建设进程。
(5)提高电气工程自动化安全系统装置的质量。安全是电气工程自动化系统稳定运行的前提,电气工程中自动化安全系统装置对整个电气工程的安全运行具有非常大的意义。因此,提高电气工程自动化安装系统装置的质量势在必行。想要提高电气工程自动化安全系统装置的质量,应该从以下几个方面入手:首先,在选择电气工程自动化安全系统装置时,应该遵循稳定、安全、可靠、实用的原则,在条件允许的状况下,尽可能选择质量高的产品,以此保证电力工程自动化系统能够长期、安全、稳定的运行;其次,保证电气工程自动化装置与装置、系统与系统之间的兼容性,保证装置在发挥远程控制、保护以及测算等过程中相互的协调和配合,共同维护电气工程自动化系统的安全性和可靠性;再者,还应该保证电气工程自动化安全系统装置具有良好的扩展性,便于电气工程在扩建以及改造的过程中也能发挥相应的保护作用;最后,电力工程自动化安全系统装置还应该具有相应的警报装置,当装置发出错误信号或者失灵时,能够及时的发出相应的报警信号,通知维护人员进行调整和维修。
3 结束语
总而言之,随着我国经济的不断发展以及工业化程度的不断推进,电气工程自动化的发展在社会中发挥的作用越来越重要,其不仅影响着人们的生活与生产,还对国家的经济发展具有非常大的影响。但是,电气工程自动化在发展的过程中不可避免的会出现一些问题,限制了电气自动化的发展进程。因此,针对电气工程自动化存在的问题,电气工程技术人员和研究人员应该不断的投入精力研究新技术、新工艺。促进电气工程自动化良性、可持续的发展。
参考文献:
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[2]卢龙龙.刍议电气工程及其自动化存在的问题与对策[J].科技创新与应用,2013(31).
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集中化设计理念由于电气工程处理多采用相同处理器进行集中处理,其工作任务相对较为繁重,且处理效率低,而随着处理对象的增多,电缆数量也需进行不断增加,这样不但加大了主机的处理任务,降低了电力系统运行稳定性,增加了故障发生率,同时,还大幅度提高了投资成本,而为了改变这一现状,在电气工程中融合电气自动化设计中,充分将集中化监控技术应用其中,有效的解决了以上问题,给电气工程运行提供了更可靠的保证,现场总线式设计理念现场总线式设计主要是结合电力生产现场具体情况,对不同的间隔,选择不同的功能,更具有针对性,同时,还使设备间隔、模拟量、端子柜进行更合理的分配,避免了不必要的浪费,大大降低了投资成为,为电力工程发展提供了更好的经济方案。远程化设计理念远程化设计在保证电气工程运行稳定及安全的情况下,有效减少电缆的使用量,大大的降低了投资成本,但远程设计在具有优势的同时,也有着许多的缺点,电气通讯量增加就是其中之一,因而,远程化设计只能用于小规模电气工程中。
二、电气自动化在电气工程中的融合
1.电气自动化在电气工程继电保护装置中的应用继电保护装置相当于电气工程中的报警装置,当电气系统在运行过程中出现突发状况时,继电保护装置会在第一时间发出报警信号,并将线路进行切断。而在继电装置中融入电气自动化技术,可对电气工程中的线路运行情况进行实时监控,并予以远程控制,以便及时对电气工程中的各个参数进行调节,有效解决继电装置中反应不及时或误跳情况。另外,继电自动装置保护还能对电气工程中的所有线路及设备进行异常检测,如检测到异常情况,继电自动装置会根据异常情况自动启动保护措施,有效的减少故障发生概率,提高了电气工程运行稳定性。电气自动化在电气工程变电站中的应用变电站综合自动化系统充分运用当前先进的科学技术,将计算机技术、电子技术及通信技术进行紧密融合,并通过依靠计算机进行综合系统监控,并根据电气工程实际运行情况,将自动化装置、机电保护装置、信号管理系统及测量设计进行优化重组,以便对电气工程运行进行监控、测量、通信、及控制。由于变电站综合自动化系统操作简便、维护方便、且具有智能化及集成化特点,因而,它给电气工程发展运行,创造了更多的优势。
2.电气自动化在电气工程中发电厂分散控制中的应用发电厂分散控制主要有工作站、太网、控制单元及通讯网四大部分组成,在发电生产过程中,采用分层结构方式,结合直接应用控制单元,从而现实电气设备之间的信号及数据传递,并对电气工程中的设备运行情况进行监控、控制,从而实现电力生产监测、控制、保护。电气自动化在电气工程中电网调度中的应用电网调度主要是通过调度服务器及电气自动化系统来实现,而电气自动化在电网调度中应用主要有以下几个优势:实现电网经济调度,充分确保电网运行的安全性及稳定性。为电网故障检测提供准确、可靠的相关数据,充分提高电网故障查询速度,以便及时对电网故障点进行排除。为电网电力负荷检测显示、提供有效的生产过程数据,从而实现电力系统负荷预测。
三、结束语
[关键词] 电气工程、自动化、存在的问题、解决措施
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)14-0227-01
一、前言
在当前社会的各个学科领域中,电气工程及其自动化技术都得到了广泛的应用,且具有一定的地位,电气工程及其自动化技术的发展也象征着我国科学技术的发展步伐。随着社会生产力的不断提高,对于电气工程及其自动化技术也提出了更高的要求,当前社会生产力远超于电气工程及其自动化技术的发展水平,因此,我们要深入研究重视电气工程及其自动化技术的研究,及时处理相关问题,从而才能保证其得到全面快速的发展。
二、电气工程及其自动化的发展历史
电气工程是一种全新的学科知识,它是当前经济发展的必然依托体。由于科技不断前进,此时电气项目和它的自动化工艺开始形成一个单独存在的体系。电气工程技术经历了从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术学科的形成这样一个形成与发展的过程。该体系目前正在朝着方便快速的层面发展。它的存在能够明显的节省运作资本,最主要的是提升效率。最近几年,它开始被大量的应用到商业活动之中,为商业间的交流与传输提供越来越多的满足。众所周知,我们国家的工业在整个国家经济体系之中占据的位置非常关键,因此只有适时地带动工业进步,才能够带动国家的经济进步。所以,只有电气工程及其自动化在社会发展的地位中占有一席之地,才能促进电气工程及其自动化的长足发展,立足世界。
三、电气工程及其自动化发展中存在的问题
我国钢铁工业自动化技术在实际工程实施过程中同国外著名的钢铁企业还有很大的差距,这些差距主要体现在三个方面。
1、缺乏自主产权
我国自动化设备大多是从国外引进的,缺乏自主产权,没有应用于钢铁工业自动化的品牌产品。所以也没有一个固定的硬件和软件平台支撑自动化系统的运行。我国的自动化软件平台一般用的是西门子的产品。因为没有自主产权的自动化设备,我国钢铁工业的自动化的发展受到核心技术的制约,很难继续迅速发展。
2、自动化技术水平不高
我国钢铁工业专业自动化技术体系虽然有了较大的进步,但是同国外专业自动化公司相比还不够丰富。国外专业自动化公司有很成熟的成套自动化技术,这些技术不仅包括自动化系统方案、功能说明、程序以及测试方法等。还包括关键仪器的选型及安装步骤,而且他们的工艺设备和执行机构性能也非常高。这些技术都是我国钢铁自动化发展所紧缺的技术,需要在发展中不断地探索与研究。
3、自动化效率有待提高
(1)自动化程度越高,那么连锁条件越多,而检测的相应原件(比如仪表)也就越跟不上国外的复杂化自动系统,若用国内的检测原件则很容易出问题。
(2)我国自动化设备大多是从国外引进的,缺乏自主产权,没有应用于钢铁工业自动化的品牌产品。例如,压力变送器、分析仪、接近开关等都需要进口,而国产的自动化原件不是技术水平不达标就是接口不对等。此外,也没有一个固定的硬件和软件平台支撑自动化系统的运行。我国的自动化软件平台一般用的是西门子的产品,是没有自主产权的自动化设备。
(3)在网络通信方面,设备所处的环境也会影响网络的通畅,有时会突然的数据采集出问题,但又会自己无厘头的恢复,网络通信及抗干扰方面有待再提高。此外,很多自动化网络原件我们都十分依赖国外进口,
四、电气工程及其自动化存在的问题的解决对策
从国外的钢铁自动化发展历程来看,要想使自身的钢铁工业自动化发展在激烈的市场竞争中占有一席之地,必须在低耗能、高效率的基础上加大自动化建立,应用先进的技术,提高自动化技术水平,以便促进我国钢铁工业的现代化进程。
1、智能化控制与先进控制相结合
所谓的智能化控制就是在操作员操作过程中,只要在控制系统中输入相应的数据就可以完成整个操作,前提只需要掌握设备的操作方法即可(目前新钢的冷轧连退线就是如此)。智能控制技术在钢铁工业中得到了广泛的应用,并且发挥了显著的效果。而在先进控制的推动下,智能控制得到了进一步的提升,两者较好的结合在了一起。在实际工作中进一步的向工程化方向发展,使 PLC、DCS 系统充分发挥其控制系统价值与功能潜力。
2、重视开发和应用现场总线控制仪表
实现自动化系统与现场设备智能化连接,是由现场总线来实现的,通过现代化数字通信技术直接扩展到现场级仪表,现场智能仪表再接收来自DCS 系统百分之六十至百分之八十的控制功能,进而构成了现场总线控制系统FCS。它使得控制系统的安全性可靠性进一步提高。在钢铁工业中,我们要重视对现场总线控制系统的应用及开发,让自动化仪表的功能优势充分发挥出来,研究现场自动控制仪表同有关系统的实际应用策略,制定出符合钢铁工业发展的实用性方案。
3、积极发展过程控制系统
在实际的钢铁自动化技术中,将会采用新型的数据融合技术、传感器技术以及数据处理技术等大量先进的高科技技术,而且在钢铁的生产全过程中,将产品质量监督、环境保护监控以及物流跟踪等多个方面纳入考虑范围之内,实现钢铁行业生产的全监控,其中主要包括生产过程中原材料的质量、钢水的纯度、熔渣的成分以及温度的检测与控制,当然也不能够忽视对生产过程中所产生的一些固体废弃物的检测。
4、自动化与信息化相结合
钢铁工业自动化从原来的热管理与单参数自动控制系统开始,不断的进步,经历了EIC一体化系统、AOL系统、多级计算机系统等,现代钢铁工业的自动化运用的是CIMS结构的多级分层计算机系统。CIMS体系结构有6个层次结构,5级体系结构在自动化流程中有很大的推动作用,但是它不利于生产过程中能源的节约与设备的在线控制,很难大量推广。所以,近几年推出的PCS3及结构体系,利用财务分析决策为核心对企业资源技术进行整体的优化。近几年由于市场竞争激烈,在加上信息技术的发展与全球化经济的发展,钢铁企业的自动化发展正在向生产-物流-销售一体化方向发展,同时结合先进的卫星监视系统,以Web智能技术为发展前提,充分运用互联网资源,实现自动化系统的进一步发展。
五、结束语
综上所述,随着近年来科学技术的快速发展,各个领域中的设备、技术及理念都在不断发生变化,此时电气工程顺应了时代的发展,在钢铁工业生产及人们的生活中扮演了非常重要的角色,发挥了至关重要的作用。但是其中始终存在一些问题,这种情况下就需要不断加强针对电气工程及其自动化技术的研究力度,促进技术水平的提升,这样才能更好的促进整个电气工程的持续发展。
参考文献
[1] 朱爱珠,黄菊红,徐平原.浅谈电气自动化控制设备的可靠性测试[J].科技资讯,2014(08)88-89.
[2] 王艳朋. 电气自动化技术在钢铁企业中的应用探讨[J]. 科技创新与应用,2014(11):295.
从20世纪50年代开始,一直到现在的几十年探索中,人工智能化已经可以像人一样进行感应与行动,凭借着高效率、高精度以及高协调性等特点超越来传统的控制技术。随着计算机技术的不断发展,对人的思维能力进行模拟的构想现在已经得到了实现,后来在程序语言编制上,智能化模拟的可实施性也得到而来增加。随着电气工程自动化控制技术的不断发展,智能化技术的市场得到不断拓宽,这种技术的应用不仅可以使电气工程的工作速度得到提高,同时还在电气工程中节约了大量的人力与物力[1]。智能化技术在整个电气自动化控制行业中主要是利用不断实践来进行的,其中包含的内容十分广泛并复杂。智能化技术属于计算机高端技术的一种,因此要想很好的掌握其应用,那么必须要具备专业性计算机理论知识。智能化技术不仅有效有提升了电气自动化控制的工作效率,同时也也很大程度上降低了工作人员的压力,优化了资源配置,促进了电气工程自动化系统的稳定运作。
2智能化技术的主要特点分析
对于很多人来说,智能化技术是一个陌生的词汇,然而它却与我们的生活息息相关,下面我们就对它的主要特点进行阐述,帮助大家深入理解智能化技术。作为电力系统中的关键环节,电气工程自动化控制对电力系统的正常运行存在着决定性的作用,为了保证电气工程的顺利发展,从而有效提升恒业的整体水平,对智能化技术进行应用是大势所趋。
2.1高精度与高效率
在电气工程自动化控制中,精度与效率是两项重要指标,在智能化技术指导留下,对多个CPU与高速CPU芯片进行使用,电气工程控制工作效率与精度得到了显著的提高。
2.2多系统控制
智能化技术的应用可以有效减少相关工序,同时还能使工作效率得到显著提高,目前该项技术在电气工程自动化控制中的实际应用正朝着系统控制的方向发展着。
2.3科学计算的可见性
在电气工程自动化控制中,智能化技术的应用可以对数据进行有效的处理,不仅可以通过文字和语言进行信息交流,同时还能利用图形与动画实现信息交流,这在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
在电气工程自动化控制系统中应用智能化技术,有效提升了系统的工作效率,降低了工作人员的压力,对于电气工程自动化控制中智能化技术的应用主要体现在三个方面:(1)怎样将智能化技术应用到电气工程中对病因的诊断与维修之中;(2)如何对电气产品与设备进行优化设计;(3)通过怎样的形式对电气工程智能化控制进行实现。
3.1对电气工程自动化控制中的病因进行诊断
利用传统的人工方式对电气工程系统中的病因进行诊断是非常复杂的,同时对工作人员的要求也非常高,而且也不能对病因进行准确的诊断。在电气工程自动化控制中难免会发生一些设备和数据问题,依靠人工诊断方式往往不能对病因进行及时的诊断与处理。而智能化技术的应用不仅可以使病因诊断的效率得到明显提高,同时还可以使定时检测与诊断得到实现,在这一过程中很多问题的出现都会得到避免。
3.2对电气工程设计进行优化
在传统电气工程设计中,往往需要通过工作人员在工作过程中进行反复的实验才能完成。在这一过程中工作人员很有可能不会考虑到一些具体情况。如果真的出现复杂性的问题,也不能对其进行及时的解决,在这种情况下,工作人员不仅要掌握大量的专业设计知识,同时还要很好的将自己已经掌握的理论知识运用到实际应用中。智能化技术得到应用以后,设计人员就可以利用计算机网络和相应的软件对电气工程自动化控制进行设计,这样一来,设计数据的准确性得到而来增加,同时设计样式也非常丰富,另外,还能对一些复杂问题进行及时的处理,电气工程自动化控制的顺利运行就得到而来有效的保证。
3.3对整个电气工程进行自动化控制
电气工程控制系统中存在着很多控制环节,智能化技术的应用正好可以使对整个电气工程的自动化控制得到实现。智能化技术在应用过程中通过神经网络与模糊控制等方式实现对电气工程的自动化控制。其中,神经网络控制的应用是非常关键的,它可以进行反向的算法,同时具有多层次的结构。在神经网络控制的子系统中,其中的一个子系统可以结合系统参数对转子的速度进行调控与判断,而另一个子系统就可以按照以上参数对转子的速度进行判断与控制。目前神经网络控制已经在识别模式以及信号处理等方面得到了广泛的应用。智能化手段的应用使电气工程的远距离与无人操控自动化控制得到了实现,通过公司局域网的帮助,智能化技术的应用使得对电气系统各环节的实际运行情况进行了详细的反馈分析。
4结语