馮志強

（曹妃甸新天液化天然氣有限公司，河北 唐山 063200）

將智能化技術(shù)應(yīng)用其中可摒棄原有的控制模型指導(dǎo)，以統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)處理為標準，全面提升系統(tǒng)運行的效率。需要全面地對智能技術(shù)展開深入研究，將電氣工程的現(xiàn)有運行狀況展開分析，制定有效的應(yīng)對技術(shù)方案，確保電氣工程能夠正常、高效的運行。

一、電氣工程及其自動化技術(shù)概述

電氣工程及其自動化技術(shù)屬于一門綜合學科，所包含的技術(shù)內(nèi)容較為廣泛，既包括電氣技術(shù)、自動化技術(shù)，也包括計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。電氣工程在實際應(yīng)用的過程中包括運行和操作模塊、信息處理和應(yīng)用模塊以及控制模塊，這些模塊共同形成了電氣工程的自動化控制功能，使電氣工程在實際應(yīng)用時能夠?qū)崿F(xiàn)自動調(diào)節(jié)、自動檢測、自動管控，同時融入新時代的信息技術(shù)，向智能化發(fā)展，徹底轉(zhuǎn)變了工業(yè)生產(chǎn)模式。

二、電氣自動化控制系統(tǒng)的模塊組成

（一）1PLC 控制模塊

該模塊內(nèi)包含了大量的電器元件，所有的電器元件都具有其獨立的屏蔽系統(tǒng)，該屏蔽系統(tǒng)的作用是保證所有電器元件對電磁輻射都具有較高的屏蔽能力。在PLC 控制模塊中，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有具體的制度進行控制和約束，嚴格的控制可以有效提高元器件的使用性能，從而保證PLC 控制模塊的整體性能。PLC 控制模塊體積較小，質(zhì)量較輕，安裝和使用過程都較為簡便，該模塊的建立一般不需要耗費過長的時間，操作面也較為人性化，顯示面板會對下一步操作進行詳細的說明，即使操作人員專業(yè)技能水平不高，也可以輕松地控制PLC 控制模塊。

（二）通訊模塊

電氣系統(tǒng)的儀表收集到的信息，通過通信模塊會傳遞至計算機系統(tǒng)中，在TCP/IP 協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)功能的保證下，資源的傳輸和應(yīng)用效率得到明顯提升，信息傳遞更加穩(wěn)定，同時實現(xiàn)了設(shè)備資源利用效率的最大化。近年來，越來越多的光纖技術(shù)被應(yīng)用到自動化儀表的通訊模塊中，這些技術(shù)的應(yīng)用降低了外界因素對通信模塊正常運行的干擾，同時有效降低了信息傳遞過程中的錯誤率。局域網(wǎng)技術(shù)是通信模塊的技術(shù)基礎(chǔ)，局域網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用真正實現(xiàn)了資源的貢獻，資源傳播途徑得到拓展和優(yōu)化，信息傳遞的準確性明顯提高。

（三）中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)的控制作用是通過計算機多種功能實現(xiàn)的，尤其是近年來，國內(nèi)微型計算機發(fā)展速度，微機因為通訊接口數(shù)量較多，所以可以和多種設(shè)備完成連接，并且在最短的時間內(nèi)完成任務(wù)的均衡分配。中央控制系統(tǒng)因為利用了計算機，所以控制速度較快，控制精度較高，同時數(shù)據(jù)處理效率和資源利用效率都得到大幅度提升。

三、電氣自動化儀表功能

（一）智能監(jiān)控

電氣自動控制系統(tǒng)可以提供生產(chǎn)和生活環(huán)境監(jiān)控，完成環(huán)境信息的收集。傳感器類型主要分為灰塵、溫度、煙霧等類型，通過紅外收發(fā)器模塊對于發(fā)射，這種類型的收發(fā)器系統(tǒng)信號源通常由紅外線發(fā)光二極管組成，后續(xù)的設(shè)備使用感光性三極管。工作以后紅外線輻射管連續(xù)輻射紅外線，由紅外線接收管接收后，將得到的信號輸出到單片機。紅外線傳輸管被警告線遮擋時，紅外線接收管不會向單片機輸出信號。單片機中斷，向?qū)?yīng)基站發(fā)送報警信號，可以無人監(jiān)控環(huán)境，實現(xiàn)智能控制。

（二）自動控制和保護功能

電氣自動化儀表中，高壓設(shè)備體積較大，其負責控制整個系統(tǒng)的“分閘”和“合閘”。電氣化儀表在實際運行中，一旦出現(xiàn)了故障，那么自動化控制技術(shù)就會自動對儀表進行控制和保護。當然，目前需要應(yīng)用自動化儀表的工程越來越多，這些工程往往具有較強的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，其對自動化控制技術(shù)的要求往往較高，只有加強現(xiàn)代技術(shù)的深刻融合，做好主動監(jiān)測和控制，才能保證生產(chǎn)生活順利有序進行。

（三）測量功能

機器指示燈或顯示音的信號只能表示機器當前的動作狀態(tài)，通過相關(guān)機器和儀表測量線路參數(shù)、電壓、電流和頻率三個分量。在操作部件和儀表等設(shè)備中，手動操作逐漸取代了計算機控制系統(tǒng)，也奠定了微機自動控制的良好基礎(chǔ)。

四、電氣自動化儀器儀表控制技術(shù)

（一）智能技術(shù)

電氣自動化儀器儀表控制技術(shù)發(fā)展的過程中對智能技術(shù)開展相關(guān)的技術(shù)探討也是十分有必要的。在電氣自動化儀器儀表控制技術(shù)發(fā)展的過程中運用智能技術(shù)控制主要就是使對電氣自動化儀表的控制更加自動化和便利化，從而在更大程度上提高運行的效率。電氣自動化儀器儀表智能技術(shù)主要就是要保證在相關(guān)的電力運行的過程中一些儀器和表盤能夠?qū)崿F(xiàn)跟隨著機器的運行狀況改善自身的發(fā)展環(huán)境從而更好地適應(yīng)相關(guān)環(huán)節(jié)的運行。

（二）模塊通信技術(shù)

在工業(yè)自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，儀器儀表通常是作為控制終端存在，其所收集的數(shù)據(jù)還需經(jīng)通訊模塊傳輸至控制中心。而在通信模塊設(shè)計中，通常采取局域網(wǎng)的模式，利用常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，實現(xiàn)儀器儀表的數(shù)據(jù)連接，但關(guān)鍵要保證傳輸準確性。為此，在儀器儀表通訊模塊設(shè)計時，主要利用光纖接入，以保證工業(yè)電氣高效可靠的自動化生產(chǎn)。對于生產(chǎn)及控制信息傳輸可靠性要求，可組建以太網(wǎng)控制網(wǎng)絡(luò)，確保生產(chǎn)控制信息可靠傳達，使得儀器儀表作用發(fā)揮也更有保障。

（三）傳感技術(shù)控制

傳感技術(shù)控制可以說是電氣自動化生產(chǎn)過程中使用的相對來說比較早的一種控制技術(shù)，其基本原理主要就是運用相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容實現(xiàn)相關(guān)的電氣自動化操作指令的實現(xiàn)，從而達到對電氣自動化相關(guān)工具的控制，實現(xiàn)自身更加全面和有力的發(fā)展。傳感技術(shù)控制可以在很大程度上預(yù)測到相關(guān)的電氣自動化的技術(shù)指令并傳達這些指令以保證相關(guān)的操作的實現(xiàn)。傳感技術(shù)的運用可以在很大程度上實現(xiàn)對電氣自動化的控制，促進經(jīng)濟效益和效率的提升。

（四）智能化技術(shù)

儀器儀表作為工業(yè)自動化生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)以智能化技術(shù)得以優(yōu)化，為智能化生產(chǎn)提供可靠的設(shè)備基礎(chǔ)。信息化疊加智能化使得工業(yè)生產(chǎn)更為高效、靈活，因此對儀器儀表進行智能化改造升級，融入智能化技術(shù)及高效通信部件，可推動工程生產(chǎn)的信息化建設(shè)，有效解決小批量、差異化產(chǎn)品的生產(chǎn)問題，提高工業(yè)生產(chǎn)價值。

（五）系統(tǒng)集成技術(shù)

在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表的存在往往是分散的，僅能對部分工序起控制效果，要想全面提升電氣自動化控制效果，還需借助系統(tǒng)集成技術(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面監(jiān)控。在該技術(shù)的應(yīng)用中，需要有通信模塊支撐并配以專業(yè)化的集成設(shè)備，覆蓋工業(yè)生產(chǎn)全過程。

（六）人機界面技術(shù)

在進行實際的電氣自動化儀器儀表控制技術(shù)發(fā)展的過程中需要重視對人機界面技術(shù)的設(shè)計與控制?，F(xiàn)在是一個智能化的時代，機器確實在這個過程中起著不可替代的作用，但是機器畢竟還是比較機械化的東西，機器的發(fā)展盡管已經(jīng)十分的先進，但是各個方面還是離不開人的參與，因此，對人機界面進行控制十分必要。人機界面技術(shù)主要指的是在進行機器操控的過程中需要人的大力支持與參與，這一點是進行人機界面技術(shù)設(shè)計的關(guān)鍵，需要引起相關(guān)的重視并不斷地實現(xiàn)對自身的完善與提高。

五、智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的具體應(yīng)用

（一）智能診斷

當機器設(shè)備發(fā)生故障時，傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制系統(tǒng)響應(yīng)速度慢、操作步驟煩瑣，極大地增加了維修的難度。應(yīng)用智能化技術(shù)，能夠?qū)崟r對設(shè)備進行健康數(shù)據(jù)的分析，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備的運行異常，并針對性地進行智能診斷，修復(fù)工程設(shè)備。需要注意的是，電氣工程的操作人員切不可完全依賴智能化技術(shù)的控制系統(tǒng)，在故障出現(xiàn)之前，應(yīng)該委派專人進行及時的設(shè)備維修或更換，將經(jīng)濟損失降到最低。

（二）優(yōu)化程序設(shè)計

在電氣工程的自動化控制中，除了對電氣設(shè)備中系統(tǒng)的控制，設(shè)備的設(shè)計也是一項重要工作。在傳統(tǒng)的電氣工程程序設(shè)計中，主要是通過工作人員進行交流溝通、積累經(jīng)驗和開展實驗而完成的，應(yīng)用這樣的方法出現(xiàn)的較大弊端就是設(shè)計出來的電氣設(shè)備效率低下?；诖?，通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速探索分析出最適合系統(tǒng)的程序設(shè)計與解決方案，有效優(yōu)化對電氣設(shè)備的設(shè)計，提高工作效率，保證電氣設(shè)備的質(zhì)量與運行穩(wěn)定性。

（三）模糊控制

智能化技術(shù)在電氣工程的自動化控制系統(tǒng)中，需要使用一些模糊控制設(shè)備，這些設(shè)備具有PID 控制器的大部分功能，能夠?qū)υO(shè)備的控制變量進行模糊化或者量化處理，且具備存儲、控制語言及規(guī)則的作用。模糊控制的運用能夠使設(shè)備機器模仿人類進行決策或思維邏輯的思考，在很大程度上提升了設(shè)備機器的工作效率，改進以往“傻瓜式”的機器操作，保證電氣工程更快、更穩(wěn)以及有序進行。

六、新形勢下電氣工程及其自動化的智能化技術(shù)發(fā)展分析

（一）網(wǎng)絡(luò)化

隨著電子工程及其以信息技術(shù)為支撐的自動化制造技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的整體應(yīng)用水平得到了極大的提高，企業(yè)管理者能夠全面有效地監(jiān)控具體的生產(chǎn)過程。主要通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，推動網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)生產(chǎn)和生產(chǎn)水平得到顯著提高，利用智能傳感器可以科學合理地分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

（二）綠色化

通過引進智能變電站和智能能量回饋技術(shù)，中國提出了全面、協(xié)調(diào)、綠色、可持續(xù)發(fā)展的理念，提高了相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和成本，實現(xiàn)了能源行業(yè)的資源節(jié)約型投資，尤其是通過引進智能變電站和智能能量回饋技術(shù)，提高了現(xiàn)有發(fā)電資源。在節(jié)能發(fā)展方面具有深遠的意義。

（三）模塊化

圍繞電氣工程及自動化的基本發(fā)展方向，使得各公司、各行業(yè)、各部門能夠更好地協(xié)作，有效整合現(xiàn)有資源，大幅度減少相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)。所以，企業(yè)在實際開發(fā)過程中會遇到許多問題，由于缺乏統(tǒng)一的規(guī)范，電機電氣設(shè)備的接口管理比較困難，在產(chǎn)品層面上客戶選擇上也存在問題。因此，模塊化可以促進商業(yè)交流，控制和降低產(chǎn)品成本[4]。

（四）無人化

在電氣工程的管理中，傳統(tǒng)的自動化控制需依靠人力完成任務(wù)，出錯率較高。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決此類問題，智能化技術(shù)在系統(tǒng)調(diào)節(jié)方面的響應(yīng)時間短，能夠更快、更便捷地做出及時操作，降低因人為可能導(dǎo)致的失誤。另外，智能化技術(shù)能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備實行遠距離操控，操作人員只需停留在控制中心就能實現(xiàn)對現(xiàn)場多個設(shè)備進行控制和監(jiān)督，不僅大大降低人力成本，也從根本上實現(xiàn)無人化控制，彌補原本自動化控制的不足之處。

結(jié)語：電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展與人工智能技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。它們互相促進，將智能技術(shù)融入電氣工程的智能化發(fā)展中，并將自動化產(chǎn)業(yè)進行整合，使電氣工程的自動化開發(fā)建設(shè)真正體現(xiàn)其作用，人工智能必須結(jié)合具體的工業(yè)應(yīng)用，應(yīng)用于電氣工程及自動化行業(yè)，滿足經(jīng)濟社會迅速發(fā)展需求，同時，進一步提升電氣工程領(lǐng)域新產(chǎn)品的拓展，在其背景下，保障以期提高產(chǎn)品智能化程度要求，并且，在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，滿足人們對大數(shù)據(jù)的需求，從更廣闊的視角進行分析研究，發(fā)揮著重要作用。