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        探究電氣工程自動化中智能化技術的運用

        2018-01-01 00:00:00秦玉文
        大科技·D版 2018年6期

        摘 要:針對電氣工程自動化,在簡單介紹智能化技術及其優(yōu)勢的基礎上,從電氣工程自動化性能、功能、體系結構與電氣設備故障診斷四個方面論述智能化技術實際應用,以此為電氣工程自動化今后發(fā)展提供可靠的先進技術支撐。

        關鍵詞:電氣工程自動化;智能化技術

        中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)18-0048-02

        如今,電氣工程隨著各產(chǎn)業(yè)、領域不斷發(fā)展,其自動化系統(tǒng)要求越來越高,只采用現(xiàn)有技術已經(jīng)難以滿足這種要求,而智能化技術的出現(xiàn)與應用可以從根本上解決實際問題,真正將電氣工程自動化帶入新的發(fā)展階段。

        1 智能化技術

        從應用角度講,智能化技術體現(xiàn)為對多項技術進行綜合應用,這些技術包括當前應用廣泛的GPS技術與計算機技術,還包括有良好發(fā)展前景的精密傳感技術等。目前,產(chǎn)品市場競爭越來越激烈,智能化無論是在操作上,還是在應用中都具有顯著的優(yōu)勢,可將其總結為以下幾個方面:①作業(yè)環(huán)境得以本質(zhì)上的改善,減少工作量,降低工作強度;②在保證作業(yè)質(zhì)量的同時提高作業(yè)效率;③為危險場合及重點施工提供了技術解決方案;④順應國家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略;⑤提高各類機械設備自動化程度,使其更具智能化;⑥從根本上提高各類設備運行可靠性與安全性,減少維護成本,延長使用壽命;⑦在故障診斷等繁瑣的方面實現(xiàn)智能化[1]。

        2 智能化技術在電氣工程自動化中的運用

        2.1 性能方面

        2.1.1 高效化

        對機械制造技術而言,速度、精度與效率是對其技術性能進行衡量的關鍵指標。因所用CPU芯片具有較高的速度,而且還運用了數(shù)字化伺服系統(tǒng),所以機床生產(chǎn)效率得以大幅提升。

        2.1.2 柔性化

        主要包含以下兩個方面:①系統(tǒng)自身柔性,實行模塊化設計,增大了功能覆蓋范圍。具有較強的可裁剪性,能滿足各級用戶實際需求;②群拉系統(tǒng)柔性,相同的群控系統(tǒng)可以按照不同的生產(chǎn)程序,對信息流及物料流等實施動態(tài)調(diào)整,以此充分發(fā)揮系統(tǒng)具有的作用與效能[2]。

        2.1.3 工藝復合性與多軸化

        將精簡工序和縮短輔助時間等作為核心目的而開展的復合式加工,目前正快速向多軸控制等領域發(fā)展。對電氣工程自動化而言,其工藝復合化主要是指工件裝夾以后,采用轉(zhuǎn)臺與自動換刀等自動控制措施,進行不同表面和工序的加工。

        2.1.4 實時智能化

        傳統(tǒng)的實時系統(tǒng)主要針對離線且簡單的作業(yè)環(huán)境,作用在于科學調(diào)度任務,使任務可以在要求的期限之內(nèi)順利完成。引入人工智能后,將嘗試依靠計算模型完成人類不同的智能行為。在科技快速發(fā)展的促進下,實時系統(tǒng)已經(jīng)可以與人工智能充分結合,同時人工智能也正不斷向更為現(xiàn)實的方向邁進,促使實時系統(tǒng)具有更高水平的智能性能,并且系統(tǒng)也更加復雜[3]。

        2.2 功能方面

        2.2.1 用戶界面

        它是系統(tǒng)和使用者直接對話的窗口、渠道。因不同用戶對系統(tǒng)的界面提出了不同要求,而且用戶界面研發(fā)難度很大,所以創(chuàng)造理想的用戶界面一直以來都是困難點。另外,多媒體、虛擬現(xiàn)實等先進技術的崛起,要求系統(tǒng)的用戶界面必須達到高標準。依托智能化技術打造的具有圖形化特色的用戶界面能為用戶對系統(tǒng)的使用提供極大的方便。用戶可在菜單或窗口上完全各項操作,方便快捷的進行圖形編輯、模擬、跟蹤與仿真。

        2.2.2 科學計算

        引入智能化技術后,在科學計算方面,可實現(xiàn)可視化,主要用于對數(shù)據(jù)進行高效處理與解釋,確保信息交流不會受到表達方式的約束與限制,直接運用各類可視信息。此外,通過對虛擬環(huán)境和可視化技術的進一步結合,還能拓寬其實際應用范圍,衍生出虛擬樣機與無圖紙設計等新興技術,無論對提高設計效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量還是減少成本,都起到至關重要的作用。對于電氣工程自動化,可視化技術主要用于以下幾個方面:自動設計、參數(shù)設定與調(diào)整、數(shù)據(jù)處理及顯示、運行過程顯示等[4]。

        2.2.3 PLC

        電氣工程自動化系統(tǒng)中設有PLC模塊,能對高級編程語言及梯形圈等進行直接應用,可實現(xiàn)在線調(diào)試,并提供必要的幫助。在編程工具當中,含有直接用于系統(tǒng)的標準實側(cè),使用者可以對程序?qū)嵤﹤€性化修改,進而為應用程序構建提供便利。

        2.2.4 多媒體技術

        它是一項將通信、計算機和與聲像等多種技術集于一體的新技術,使計算機可以對視頻、音頻、文字及圖像進行處理。在電氣工程自動化中,通過對這項新技術的合理應用,能使信息處理實現(xiàn)智能化與綜合化。這在控制過程參數(shù)實時監(jiān)測以及現(xiàn)場電氣設備故障診斷等方面有突出的應用價值[5]。

        2.3 體系結構方面

        2.3.1 集成化

        依靠具有較高集成化程度的CPU,以及眾多可編程集成化電路,能使系統(tǒng)自身集成度得以大幅提高,并加速軟件和硬件的實際運行速度;通過對平板顯示技術的引入,提高了顯示裝置的使用性能;對于平板式顯示器,不僅具有較高的科技含量,而且體積輕小、耗能少、易于攜帶,在需要的情況下支持大尺寸清晰顯示。此外,通過對封裝及互連等先進技術的應用,使表面安裝技術真正與半導體形成一體。采用提高電路密度以及縮短互連長度等方法降低系統(tǒng)運行、維護成本,改進各項性能,縮小組件的規(guī)格尺寸,通過挖掘不斷提高系統(tǒng)運行可靠性。

        2.3.2 模塊化

        系統(tǒng)硬件在實現(xiàn)模塊化以后,能使系統(tǒng)實現(xiàn)更高水平的標準化與集成化,并以功能需求為依據(jù),將包含CPU、存儲器、位置伺服、PLC等在內(nèi)的基本模塊作成統(tǒng)一且標準的相關產(chǎn)品,再采用類似搭積木的方法個性化裁剪,增加或減少以上基本模塊的數(shù)量,以此形成功能、檔次等均不同的系統(tǒng)。

        2.3.3 網(wǎng)路化

        電氣工程自動化系統(tǒng)在聯(lián)網(wǎng)以后能實現(xiàn)遠程控制,達到無人化操作的根本目的,通過聯(lián)網(wǎng),能在任何一個系統(tǒng)當中對其它不同子系統(tǒng)進行個性化編程、參數(shù)設定。而各子系統(tǒng)的畫面還可以在任何一個子系統(tǒng)上顯示[6]。

        2.4 故障診斷

        電氣工程自動化系統(tǒng)實際運行中,時常會出現(xiàn)不同類型和程度的電氣設備故障。對于電氣設備故障,其在發(fā)生前可能會有和故障有直接關系的征兆產(chǎn)生,此時通過對智能化技術的引用,能根據(jù)征兆及時給出準確且詳細的診斷結果。在所有電氣設備中,變配電設備有關鍵作用,所以工作人員應對其實際運行情況給予高度重視,定期或不定期進行檢修維護,然而這并不能徹底避免故障。因此,為了在故障發(fā)生的第一時間察覺故障、確定故障點、判斷故障產(chǎn)生原因,從而將故障帶來的影響與危害降至最低,必須應用智能化技術。借助智能化技術進行電氣設備故障診斷時,最為常用的診斷方法為對滲漏油分解氣體實施分析,預先確定故障大概范圍,再不斷縮小這一范圍,最終確定故障點,從而為現(xiàn)場的維修人員提供可靠依據(jù)。通過對這項技術的合理應用,除了能保證故障診斷結果準確性,加快故障診斷速度,還能排除因人為因素產(chǎn)生的錯誤,最終保證電氣設備長時間穩(wěn)定運行[7]。

        3 結束語

        綜上所述,在電氣工程及其自動化當中,智能化技術的實際應用與技術本身的發(fā)展體現(xiàn)在諸多方面,如系統(tǒng)性能、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)體系結構和故障診斷等,可以說智能化技術涉及到電氣工程及其自動化的方方面面,而電氣工程自動化系統(tǒng)在成功引入智能化技術后,其運行效率、管理水平、技術含量都將得到進一步提高。

        參考文獻

        [1]孫 強.分析在電氣工程自動化控制中智能化技術的應用價值[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2013(6):283.

        [2]楊微微.分析在電氣工程自動化控制中智能化技術的應用價值[J].工程技術:全文版,2015(10):24~25.

        [3]張忠杰,易嘉寧,閆 濱.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用探析[J].山東工業(yè)技術,2015,25(15):163.

        [4]岑 政.試論電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術的運用[J].科技展望,2016,26(33):21~22.

        [5]王 凱.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(31):100.

        [6]唐健翔.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用,2013(34):153.

        [7]和合霞.電氣工程自動化控制中智能化技術的應用[J].科技致富向?qū)В?013(29):264.

        收稿日期:2018-5-23

        作者簡介:秦玉文(1967-),女,漢族,廣西桂林全州人,電氣工程師,大專,主要從事水電站電氣技術及其檢修方面的工作。

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