廣東理工學院 宮占霞 龍小麗 焦根平
隨著科學技術的不斷進步,電氣工程控制系統(tǒng)中融合智能化技術,提升電氣工程控制系統(tǒng)水平。為促進智能化技術在電氣工程的控制系統(tǒng)中得到進一步的發(fā)展,將智能化技術應用在控制系統(tǒng)的各個方面,發(fā)展智能化技術的同時,完善電氣工程控制系統(tǒng)。本文主要從智能化技術在電氣工程中應用的理論基礎、特點以及具體的應用措施,以此作為與同行之間交流使用,共同完善智能化技術在電氣工程中的應用。
智能化技術是隨著科學技術發(fā)展衍生出的產物,是一種新型科學技術,在其出現(xiàn)的短時間內得到廣泛的應用,并得到各界人士的廣泛關注。在電氣工程工作中,主要包含信息收集、處理以及控制等工作,在具體的工作中存在著重合內容,運用智能化技術后,對于重合的工作內容可以進行優(yōu)化,提高電氣工程控制系統(tǒng)的性能,進而提升控制系統(tǒng)的運行水平,達到提升電氣工程運行效率的目的。
智能化技術包含的內容較為廣泛,有語言學和控制學等多各領域,具有較強的綜合性特點。從智能化技術的字面含義來理解,是通過技術手段實現(xiàn)機械設備等人工智能化運行,同時,超出人的能力完成較多人無法完成的工作,或是在相同的工作環(huán)境下提高工作效率。經過多年的實踐,智能化技術已經逐漸成熟,可以應用在眾多的領域中,并在各領域中發(fā)揮著重要作用(崔保功.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化,2016,6(17):101-102)。
智能化技術應用在電氣工程控制領域中,需要在不斷的實踐中完成,涉及電氣工程中很多的工作內容,在其控制系統(tǒng)中也有著較高的實用性。智能化技術的專業(yè)術語是計算機技術中的一種高端技術,將其應用在控制中,需要以計算機理論為基礎,才能發(fā)揮出智能化技術的更大作用。在智能化技術的長期使用中,提高電氣工程控制系統(tǒng)運行效率和質量的同時,減少電氣工程在控制方面的運行成本,且減少工作人員的工作壓力,促進人力資源優(yōu)化配置,進而實現(xiàn)電氣工程整體運行效率的優(yōu)化。
在電氣工程控制工作中,要想更加科學的應用智能化技術,需要了解智能化技術在電氣工程控制中的應用特點,從而提高智能化技術的應用效果,其特點主要包括在控制系統(tǒng)方面實現(xiàn)智能化、促進電氣工程控制系統(tǒng)的無人化操作、處理數據工作上具有一致性等等,下面進行如下的分析和介紹。
傳統(tǒng)形式的控制器在控制簡單的電氣工程設備上表現(xiàn)出良好的性能,但是,在遇到復雜的動態(tài)控制對象時,傳統(tǒng)控制器的技術還存在不足,經常會無法 及時掌握控制對象的真實情況,甚至出現(xiàn)電氣設備癱瘓、模型失去控制以及控制設備無法發(fā)揮作用等情況,進而對電氣工程的整體運行、服務質量以及經濟效益等產生嚴重影響。而利用智能化技術對電氣工程設備進行控制,整個控制過程中省去設計控制模型,即使是面對復雜的控制對象或是參數,智能化技術都可以遵循動態(tài)控制方法實現(xiàn)對電氣工程的有效控制。在使用智能化技術時,通過刪除源頭的控制模型程序,提升智能化控制器的精確度,使控制工作更加符合電氣工程運行需求。控制系統(tǒng)上實現(xiàn)智能化發(fā)展,也可以節(jié)省設計控制模型的費用支出,進而提高電氣工程運行的經濟效益,有利于其發(fā)展。由此可見,利用智能化技術實現(xiàn)控制系統(tǒng)的智能化發(fā)展,有利于提高電氣工程控制系統(tǒng)的運行質量,并從根本上優(yōu)化電氣工程。
在電氣工程控制系統(tǒng)中運用智能化技術,可以通過下降時間、反應時間等實現(xiàn)對系統(tǒng)運行的實時調節(jié)。智能化技術可以直接對系統(tǒng)的運行參數等進行調節(jié),通常只需要極少的人工操作配合,或是完全有智能化技術執(zhí)行調節(jié)操作,從控制系統(tǒng)的整體運行上縮短調節(jié)時間,提高控制系統(tǒng)的運行效率。智能化技術可以不受外界環(huán)境變化的影響,直接根據控制系統(tǒng)的運行參數自主進行調節(jié),簡化調節(jié)工作中的環(huán)節(jié),并且減少對技術人員的專業(yè)要求;同時,智能化技術能夠對電氣設備進行遠程監(jiān)控,簡單來說,就是工作人員可以在一個工作現(xiàn)場,檢測到另一個工作現(xiàn)場的實際情況,并能夠根據實際工作需要作出相應的調整。這種遠距離操作技術,能夠在一定程度上實現(xiàn)電氣工程控制系統(tǒng)的無人化操作,有利于實現(xiàn)電氣工程的自動化運行。在電氣工程的控制工作中,有很多的系統(tǒng)環(huán)節(jié)以及關鍵從控制工作都已經實現(xiàn)自動化,而傳統(tǒng)的控制技術已經很難滿足工作需求,無法對電氣工程控制系統(tǒng)實現(xiàn)全面的控制。因此,可以應用智能化技術的專家控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)以及神經網絡控制等技術措施,促使智能化技術在電氣工程控制系統(tǒng)中發(fā)揮出更大的作用,從而有效提升控制系統(tǒng)的運行質量。在實際應用智能化技術的過程中,神經網絡系統(tǒng)具有多層次機構的特點,能夠充分利用反向學習計算方法對控制系統(tǒng)中的程序、運行指令進行計算,從而保證每一個調節(jié)和控制操作的準確性,實現(xiàn)提高電氣工程空控制系統(tǒng)中識別工作質量的目標。從模糊控制系統(tǒng)和專家控制系統(tǒng)的角度來分析,主要是利用子系統(tǒng)的調節(jié)功能以及修正系統(tǒng)原有參數的性能,從參數變化方面進行準確的辨別,同時對信號信息進行有效處理,進而對電氣工程整體運行進行科學的控制(徐非.智能化技術在電氣工程控制中的應用[J].湖南城市學院學報(自然科學版),2016,25(04):140-141)。
雖然向控制器輸入的數據有所不同,但是智能化控制器能夠根據輸入的數據進行準確的判斷,即便是輸入的數據十分復雜且陌生,智能化控制器也可以通過計算在一定程度上對數據信息進行評估。但是,在使用中要認識到,智能化控制器不是萬能的控制設備,在運行的過程中同樣會與人腦一樣出現(xiàn)短暫的“短路”,甚至是由于數據過于復雜而出現(xiàn)“斷路”。簡單地說,就是智能化控制器中輸入的程序復雜程度過高、缺少有效的程序時間等情況時,控制器的運算也會出現(xiàn)特殊情況,無法很好的執(zhí)行控制操作,進而對控制效果產生影響。出現(xiàn)這樣的情況時,技術人員應根據實際情況進行詳細分析,找出出現(xiàn)問題的原因,進而一面優(yōu)化數據,一面加強科研,提高智能化控制器的性能。
由于智能化控制器控制的對象具有很強的變更性,因此針對控制對象的效果也不同,而控制對象的復雜性和多樣性,即便是智能化控制器也無法實施全面的控制。故而,智能化技術在日后的發(fā)展中,應針對其不足之處進行重點研究,根據電氣工程運行的不同控制對象進行具體的研究,突破智能化控制的局限性,提高其處理數據的一致性,進而優(yōu)化控制系統(tǒng)的運行,促進電氣工程運行的安全性。
神經網絡系統(tǒng)是智能化技術應用在電氣工程控制系統(tǒng)中的具體方向?;诜止げ煌徒栌貌煌膭討B(tài)參數,神經網絡系統(tǒng)可以分為兩個子系統(tǒng),即依靠電氣系統(tǒng)動態(tài)參與進行電流辨別工作的系統(tǒng)、利用設備的機電參數實施辨別轉自速度工作的系統(tǒng)。首先,神經網絡系統(tǒng)使用的計算方法是反向轉波方法,這是由于神經網絡系統(tǒng)本身既有前饋性結構特點,診斷交流電機和驅動系統(tǒng)工作時,能夠明顯的體現(xiàn)出反向轉波計算方法,這樣的計算方式能夠有效減少梯形控制定位工作需要的時間;同時,該計算方法針對負載轉矩和非初始速度的變化進行很好的控制。其次,神經網絡系統(tǒng)中包含函數估計器,而估計器具有抗噪聲影響的能力,并具有一致性的特點,進而能夠在處理信號、識別模式以及控制電氣傳動等方面發(fā)揮出重要作用。此外,神經網絡系統(tǒng)的結構中含有多個并行輸入的傳感器,能夠使其在條件的限制下提高監(jiān)控角色的可行性和可靠性,并使其在診斷系統(tǒng)運行中發(fā)揮出可靠性作用。運用神經網絡系統(tǒng),需要利用反向傳播技術對隱藏節(jié)點、激勵函數以及隱藏層進行全方位的測試,從而使其配置達到最優(yōu)化。同時,提升神經網絡系統(tǒng)在電氣工程控制系統(tǒng)中的運行速度,一般需要使用反向傳播方法優(yōu)化網絡權重,從根本上保證神經網絡系統(tǒng)的運行(黃軍.初探智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].信息與電腦(理論版),2016(07):110-111)。
電氣設備的質量和性能直接影響電氣工程中控制系統(tǒng)的運行安全和運行質量,性能優(yōu)良的電氣設備能夠保證電氣工程控制系統(tǒng)有效開展工作。但是,電氣設備的設計工作繁瑣、復雜,對設計人員要求較高,需要設計人員掌握很多學科知識和專業(yè)知識,并需要其擁有豐富的工作經驗。傳統(tǒng)的電氣設備設計工作中,主要是通過設計人員的不斷試驗、調試以及工作經驗結合,設計的電氣設備性能相對完善。但是,這樣的設計方法對于更為復雜的電氣設備則無法考慮更全面的情況,導致設計方案與技術要要求相差較多,并且在修改電氣設備性能方面存在很大難度。利用智能化進行電氣設備設計,主要是利用計算機輔助軟件結合CAD技術,通過智能化遺傳計算方法達到設計要求,從而順利完成電氣設備設計工作。這樣不僅可以減少電氣設備設計工作需要的時間,還能夠提高電氣設備的設計質量和性能,優(yōu)化傳統(tǒng)電氣設備設計工作的不足,使電氣設備具有先進性和實用性(張永,崔明洋,李昕.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].科技傳播,2016,8(02):56-57)。
電氣工程控制系統(tǒng)的運行過程中,其中的電氣設備難免會出現(xiàn)故障,而在出現(xiàn)故障之前會有一些異常異常現(xiàn)象顯示出發(fā)生故障的可能性、故障的具體位置等,利用智能化技術能夠全面監(jiān)控和診斷電氣設備的運行狀態(tài),進而分析收集的數據信息,判斷故障的可能性以及位置等信息,并將信息反饋回主系統(tǒng),提醒工作人員及時進行檢修,從而減少電氣工程控制系統(tǒng)故障發(fā)生率,促使控制系統(tǒng)正常運行,為其運行的效率和質量提供保障。例如:智能化技術診斷變壓器的運行狀態(tài)。變壓器在電氣設備中占據重要地位,對電氣工程整體的運行都有著重要意義,工作人員非常關心其運行狀態(tài),需要不定期的對變壓器進行維護和檢修,使其保持正常的運行狀態(tài)。但是,即便是不定期的檢修和維護也很難保證變壓器始終處于正常運行狀態(tài),很難避免變壓器出現(xiàn)故障,最好的方法是利用智能化技術隨時監(jiān)測變壓器的運行狀態(tài),開展變壓器故障診斷工作,提高變壓器檢修和維護工作效率;同時,智能化技術能夠快速診斷出變壓器的故障位置,有利于工作人員在最短的時間內解決變壓器故障,減少變壓器故障對電氣工程運行的影響。智能化技術監(jiān)測和診斷變壓器故障,主要是通過分析變壓器中滲漏油現(xiàn)象分解出來的氣體,從而確定變壓器可能出現(xiàn)故障的范圍,而后利用排查法逐漸縮小故障范圍,進而對引起變壓器故障的位置進行檢查和維修,使變壓器正常運行(徐振然.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].電子技術與軟件工程,2015(21):164-165)。
PLC技術主要是應用在電氣工程控制系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)中。PLC技術可以實現(xiàn)電氣工程工藝流程的整體控制,對企業(yè)的生產經營有著重要作用。如,我國電力行業(yè)的輸煤系統(tǒng)中,其整體的工藝流程由輔助系統(tǒng)、上媒、儲媒以及配煤構成。PLC和人機接口共同組成輸煤系統(tǒng)的主站層,自動控制輔助系統(tǒng)的運行,并與控制室的人工操作內容相結合,大幅度地提高輸煤系統(tǒng)的工作效率。同時,在PLC的輸煤系統(tǒng)中,工作現(xiàn)場傳感器與其遠程工作站實現(xiàn)交互工作,實現(xiàn)顯示屏的遠距離操作以及監(jiān)視,進而減少輸煤系統(tǒng)中的人工工作內容,提高其運行速度(張雪,馬青強,高健.智能化技術在電氣工程自動化控制中的具體應用探析[J].科技展望,2015,25(05):94)。此外,PLC技術可以通過以PLC為基礎的軟繼電器替換傳統(tǒng)的實物元器件,促使運行系統(tǒng)能夠實現(xiàn)自動閉合,從而提高整體運行的安全性,并提高其運行效率和質量。
本文主要就智能化技術在電氣工程控制中的應用進行了相關方面的分析和探討,通過本文的研究,了解到,將智能化技術應用在電氣工程控制系統(tǒng)中,具體將其應用在神經網絡系統(tǒng)、電氣設備的設計、故障診斷以及應用PLC系統(tǒng)等方面,既加強控制系統(tǒng)的性能,有為其運行安全性和可靠性提供基礎。同時,在電氣工程控制系統(tǒng)中應用智能化技術,能夠有效控制電氣工程的運行成本,并提升其控制效果,進而促進電氣工程的整體發(fā)展和運行,同時也實現(xiàn)社會的發(fā)展與進步。