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關(guān)鍵詞:電氣自動化控制技術(shù);工廠自動化;應(yīng)用
前言
電氣自動化控制技術(shù)主要依托于自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用并通過在工廠生產(chǎn)中加以應(yīng)用以使得工廠的生產(chǎn)更為高效。電氣自動化控制技術(shù)的動作實(shí)現(xiàn)多是通過控制電動機(jī)來實(shí)現(xiàn)的,電氣控制系統(tǒng)是控制中樞,電動機(jī)則是電氣控制所延伸出來的手腳。近些年來,工廠電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用明顯加快,成為了工廠運(yùn)營的主要技術(shù)手段之一,做好電氣自動化控制技術(shù)與工廠實(shí)際情況相結(jié)合促進(jìn)電氣自動化控制技術(shù)在工廠生產(chǎn)中的應(yīng)用從而提高工廠的生產(chǎn)效率是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間電氣自動化控制技術(shù)在工廠應(yīng)用中的重點(diǎn)。
1 電氣自動化控制技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀
在電氣自動化控制技術(shù)是建立在不斷發(fā)展的自動控制技術(shù)與電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)上的。隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化控制技術(shù)也在不斷地發(fā)展成熟。從上世紀(jì)50年代使用繼電器和接觸器來實(shí)現(xiàn)的自動控制體系發(fā)展至今電氣自動化控制技術(shù)出現(xiàn)了迅猛的發(fā)展,尤其是將電氣自動化控制技術(shù)與人工智能和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)相結(jié)合使得電氣自動化控制技術(shù)不論是在運(yùn)行速度還是在控制的可靠性、簡便性方面都有著極大地提升。電氣自動化控制技術(shù)的信息化水平在不斷的提高,通過將電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用與工廠生產(chǎn)管理中,可以實(shí)現(xiàn)對于工廠生產(chǎn)的全過程監(jiān)控,提高了生產(chǎn)的效率。同時(shí)電子技術(shù)的發(fā)展使得自動控制設(shè)備與系統(tǒng)集成化程度更高、可靠性更強(qiáng)同時(shí)維護(hù)和檢修也更為簡便。
2 電氣自動化控制技術(shù)在工廠中的應(yīng)用
電氣自動化控制技術(shù)在工廠中的應(yīng)用主要集中在:生產(chǎn)過程的自動化控制、生產(chǎn)過程的自動化監(jiān)控以及生產(chǎn)安全保護(hù)等幾大方面。在工廠電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中會受到以下因素的干擾:(1)傳統(tǒng)監(jiān)控體系的干擾,在工廠電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中傳統(tǒng)的工廠監(jiān)控系統(tǒng)因其體系架構(gòu)的原因?qū)е缕錈o法發(fā)揮應(yīng)用的功用,從而使得對于工廠設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況無法進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控且在故障發(fā)生時(shí)無法對發(fā)生的故障進(jìn)行技術(shù)的處理。(2)控制設(shè)備的質(zhì)量因素,在工廠電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中需要使用大量的電氣控制元件來實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電,由于各廠家所生產(chǎn)的電氣控制產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊導(dǎo)致工廠電氣自動化控制技術(shù)無法發(fā)揮其最大功用,頻發(fā)的維修在浪費(fèi)時(shí)間的同時(shí)還會對工廠的正常生產(chǎn)造成極大地影響。(3)工廠環(huán)境對于工廠電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用所造成的影響。在工廠電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用過程中一些工廠的工作環(huán)境較為惡劣,工廠生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的電磁、機(jī)械等的干擾會對工廠電氣自動化控制造成較大的干擾,電磁干擾常常會出現(xiàn)在一些功率較大的設(shè)備周邊,這些設(shè)備在工作時(shí)會向周邊輻射出大量的電磁波從而會在工廠電氣自動化控制系統(tǒng)中產(chǎn)生較大的噪音從而使得自動控制的可靠性大為降低。在工廠電氣自動化控制的應(yīng)用過程中,電氣控制設(shè)備可能會受到來自于機(jī)械的作用力如離心力、震蕩、沖擊等從而使得工廠電氣自動化控制設(shè)備的內(nèi)部元件的運(yùn)行產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響,從而影響工廠電氣自動化控制的正常運(yùn)行。氣候因素也是影響工廠電氣自動化控制應(yīng)用的一個重要的影響因素,如周邊環(huán)境較為惡劣將會對工廠電氣自動化控制應(yīng)用的可靠性造成嚴(yán)重的影響。
3 工廠電氣自動化控制技術(shù)應(yīng)用策略
工廠電氣自動化控制技術(shù)在工廠中的應(yīng)用是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢也是今后工廠生產(chǎn)控制的主流,隨著電子技術(shù)的進(jìn)步以及控制技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)今的工廠電氣自動化控制技術(shù)在控制優(yōu)化設(shè)計(jì)、工廠運(yùn)行故障診斷以及智能控制等環(huán)節(jié)不斷優(yōu)化從而使得工廠電氣自動化控制更為方便、高效、穩(wěn)定。
3.1 工廠電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
工廠電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要使用的是專家系統(tǒng)和遺傳算法兩種主要的方法。在這兩種方法中,專家系統(tǒng)通常以計(jì)算機(jī)與人工智能等相關(guān)的電子與控制技術(shù)作為主要的工廠電氣自動化控制的實(shí)現(xiàn)形式,并結(jié)合一個或是若干專家來對工廠生產(chǎn)過程中的各個工序、環(huán)節(jié)等進(jìn)行討論、細(xì)化以實(shí)現(xiàn)對于工廠電氣自動化控制的優(yōu)化。遺傳算法則主要通過對工廠自動控制項(xiàng)目進(jìn)行直接的操作,找出其中隱性并行性的特征,從而實(shí)現(xiàn)對于工廠電氣自動化控制的調(diào)整與優(yōu)化,同時(shí)使用此種算法還能夠自動的調(diào)整所需要搜索的方向且不受規(guī)則的限制?,F(xiàn)今,遺傳算法已經(jīng)在工廠電氣產(chǎn)品中的人工智能的優(yōu)化設(shè)計(jì)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
3.2 工廠電氣自動化控制中故障診斷的優(yōu)化
在工廠電氣自動化控制中需要做好對于電氣設(shè)備的故障診斷以便在工廠生產(chǎn)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)的予以定位排除。在工廠電氣自動化控制的過程中所出現(xiàn)的故障具有隨機(jī)性、非線性以及復(fù)雜性的特點(diǎn),如在工廠電氣故障診斷中使用傳統(tǒng)的診斷方式故障的排除效率較低。通過使用工廠電氣自動化控制中的故障診斷技術(shù)能夠極大地提升工廠故障的診斷效率與診斷的準(zhǔn)確率。通過將故障診斷進(jìn)行不斷的優(yōu)化并融入到工廠電氣自動化控制體系中在確保工廠安全運(yùn)行以及故障排查方面有著極為重要的意義?,F(xiàn)今工廠電氣自動化控制體系中對于故障診斷的應(yīng)用方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及專家系統(tǒng)等。例如在對工廠中所使用的電動機(jī)或是發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷時(shí)主要使用電氣自動控制技術(shù)作為主要的技術(shù)類型,通過將其與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊邏輯相結(jié)合將能夠使得故障診斷獲得原有的模糊性。同時(shí)在結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自身在學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)等方面的優(yōu)勢即可實(shí)現(xiàn)對于工廠電氣自動化控制體系中的故障診斷的優(yōu)化以便于更高的實(shí)現(xiàn)對于電機(jī)故障的診斷,有效的提升工廠電氣自動化控制診斷效率與準(zhǔn)確率。
3.3 智能控制
現(xiàn)今的工廠電氣自動化控制正在向著智能化的方向發(fā)展,在工廠電氣自動化控制的智能化控制中最主要的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)以及模糊控制等幾種方式,做好工廠電氣自動化控制的智能化控制對于提升工廠自動化控制的水平以及控制效率有著十分重要的意義?,F(xiàn)今對于工廠電氣自動化控制的智能化的應(yīng)用主要集中在:模擬量與開關(guān)量的相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集于處理、工廠自動運(yùn)行系統(tǒng)與設(shè)備運(yùn)行情況的之間的連接狀況、工廠故障在線記錄及故障在線分析等幾個方面。
4 工廠電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展方向及趨勢
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及工廠電氣自動控制方面的需求會極大的促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。在工廠電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展中,計(jì)算機(jī)以及智能化技術(shù)仍然是推動電氣自動化控制技術(shù)發(fā)展的有效工具,隨著信息化技術(shù)的加入,工廠電氣自動化控制技術(shù)將會向著智能化、高效化以及信息化的方向發(fā)展。
5 結(jié)束語
工廠電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對于促進(jìn)我國企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,提高企業(yè)的生產(chǎn)效率有著極為重要的意義。文章在分析工廠電氣自動化控制技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上其應(yīng)用及發(fā)展趨勢進(jìn)行討論。
參考文獻(xiàn)
[1]李朋瑋.電氣自動化控制在工廠的應(yīng)用和發(fā)展策略探析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(24):148.
關(guān)鍵詞:智能化控制;工程電氣;自動化控制;應(yīng)對策略
為了可以達(dá)到人工智能化技術(shù)和電腦信息技術(shù)的完美結(jié)合,因?yàn)橹悄芑倏丶夹g(shù)本身是屬于一種最先進(jìn)的高科技化程序控制技術(shù),盡管其出現(xiàn)及應(yīng)用的時(shí)間期限還是比較短,然而人們對其的關(guān)注程度是極其高的,而且將其進(jìn)行了大規(guī)模的普及,具備極其看好發(fā)展空間。電氣裝置控制領(lǐng)域和信息采集、信息處置與整合、電氣裝置自動化操控以及電氣設(shè)備運(yùn)行等諸多方面具備著極為緊密的關(guān)聯(lián)性,在實(shí)施電力工業(yè)裝置自動化控制環(huán)節(jié)中,依托智能化操控技術(shù)可以顯著增強(qiáng)實(shí)控成效,消除操作缺陷,給電氣工程行業(yè)健康發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
1電氣裝置自動化控制關(guān)聯(lián)因素分析
1.1現(xiàn)代信息技術(shù)的利用
信息技術(shù),具體來說即涵蓋了電腦程序化控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化信息傳播技術(shù)以及高速寬帶的電腦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù),其根本上即是指人們運(yùn)用當(dāng)今高科技型的信息整合技術(shù)來展開信息處置和利用過程,并實(shí)施信號傳感過程、存儲過程以及現(xiàn)實(shí)利用工作等等。應(yīng)用高科技信息技術(shù)可以增強(qiáng)信息收集、信息處置以及信息傳送等有效工作過程。當(dāng)今微型電子元件、光感應(yīng)電子元件以及分子型電子元件等多類高科技產(chǎn)品已經(jīng)廣泛運(yùn)用到當(dāng)今社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,有助于增強(qiáng)信息技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值性。當(dāng)今信息技術(shù)的快速發(fā)展促使了電氣工程自動化的迅猛推進(jìn)。
1.2固體型電子工程學(xué)
當(dāng)代信息技術(shù)迅猛提升促使分析診斷及鑒別技術(shù)對于電氣工程的自動化水平提升具有極為重要的促進(jìn)作用。這里所言固體型電子工程學(xué),具體來說即是指全面整合三極管電子放大效能并且廣泛的進(jìn)行集成電子電路的深入研究,依托物理知識體系及電氣工程自動化的融合式發(fā)展依然是電氣工程自動化不斷獲得推進(jìn)的基礎(chǔ)條件,而且其尚能夠完整地運(yùn)用到電子工程學(xué)系統(tǒng)以及微機(jī)程序化控制機(jī)構(gòu)當(dāng)中[1]。
2職能化操控技術(shù)運(yùn)用特點(diǎn)分析
2.1具備極強(qiáng)的統(tǒng)一性
職能型操控工藝的統(tǒng)一性比較強(qiáng),尤其是在信息參數(shù)的處置過程中,及時(shí)完整的輸入相關(guān)數(shù)據(jù)可以充分滿足電氣工程自動化操控技術(shù)發(fā)展的需求。因?yàn)榭刂颇繕?biāo)及獲取成效上表現(xiàn)出很大的差別性,然而其中一部分操控目標(biāo)在具體工作環(huán)節(jié)中并未對智能型控制裝置做出較嚴(yán)格的要求,其具體的操控品質(zhì)也比較優(yōu)異,現(xiàn)場操控人員在具體的控制環(huán)節(jié)中,必須高度關(guān)注具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)工作,不可放松具體控制標(biāo)準(zhǔn)。
2.2增強(qiáng)調(diào)控操作的便捷性
實(shí)施智能化控制過程當(dāng)中最為重要的因素是其本身的便捷性,如此方可完整控制執(zhí)行動作的具體時(shí)間以及合理縮短操作時(shí)間等,從而可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)具體的控制速度,而且還有助于增強(qiáng)具體工作品質(zhì),對電氣工程的自動化水平提升進(jìn)行有的保障。一般狀態(tài)下,和過去的控制裝置做比較,智能型控制裝置可以出色的完整好程序化調(diào)節(jié)過程,具體作業(yè)優(yōu)勢更為明顯,具體的使用成效更為顯著。
3智能控制在工程電氣自動化中的應(yīng)用策略
3.1故障判別工作
電氣工程工作系統(tǒng)是由眾多機(jī)械設(shè)備與各種零部構(gòu)件組成的,其在長期運(yùn)行過程中必然會受到磨損,引發(fā)性能下降或故障等問題。工作系統(tǒng)發(fā)生故障,其千兆與該故障類型和故障內(nèi)容等具有重要的聯(lián)系。智能化技術(shù)亦可應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的故障診斷之中。對于工程電氣的自動化而言,變壓器承擔(dān)了至關(guān)重要的角色和作用,這也都故障防護(hù)提出了更嚴(yán)格的要求,其多需要采用多種防治措施,以保護(hù)變壓器的正常使用性能,提高其使用壽命[2]。
3.2工業(yè)電氣的優(yōu)化設(shè)計(jì)
為保證電氣工程的安全穩(wěn)定工作和工作效果,其自動化控制過程應(yīng)設(shè)置針對性強(qiáng)的電氣設(shè)備,通常情況下,這一設(shè)計(jì)流程十分復(fù)雜,需同時(shí)兼顧電氣工程工作特點(diǎn)、工作目標(biāo)、自動控制化技術(shù)等多個方面,因此,相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)培訓(xùn)和學(xué)習(xí),以增強(qiáng)其綜合能力,切實(shí)理解并掌握電氣、電路及磁力等理論,并將理論知識與現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)工作完美結(jié)合[3]。
4結(jié)束語
綜上所述,智能控制技術(shù)逐步應(yīng)用于電氣自動化工作過程之中,這已經(jīng)成為現(xiàn)代社會的重要發(fā)展趨勢。同時(shí),智能控制技術(shù)在電力生產(chǎn)中的應(yīng)用越廣泛,企業(yè)工作質(zhì)量與發(fā)展效果越佳。因此,企業(yè)應(yīng)積極探索智能控制在工程電氣自動化中的應(yīng)用策略,以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工廠、電氣自動化控制、應(yīng)用
中圖分類號:TM92文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、前言
電氣自動化是一門以電氣系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、研發(fā)為對象的實(shí)踐應(yīng)用性學(xué)科。人類社會發(fā)展到當(dāng)代,解放人類的雙手,最大程度實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行與控制的自動化。不斷創(chuàng)新,推動電氣設(shè)備自動化的進(jìn)一步深化發(fā)展,提高其系統(tǒng)運(yùn)行使其向智能化方向發(fā)展智,強(qiáng)化電氣自動化系統(tǒng)工作的安全性、穩(wěn)定性,有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升以及市場競爭力的增強(qiáng)。
二、電氣自動化發(fā)展歷程
電氣自動化技術(shù)是與電子和信息技術(shù)緊密結(jié)合在一起的一門電氣工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)科,在信息網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)、智能控制的推動下,電氣自動化經(jīng)歷了從無到有、從發(fā)展到成熟的過程。
在上個世紀(jì)五十年代,第一次提出“自動化”概念,電力、電機(jī)等產(chǎn)品的出現(xiàn)催生了電氣自動化,而繼電器和接觸器的發(fā)明和廣泛應(yīng)用使得機(jī)器能夠根據(jù)人的意志和設(shè)定來完成事先安排好的判斷及邏輯功能,推動了電氣自動化的發(fā)展變革;在上個世紀(jì)六十年代,現(xiàn)代控制理論的提出和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用推進(jìn)了自動控制和信息處理的結(jié)合進(jìn)程,自動化進(jìn)入綜合自動化階段,可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制與管理的有效優(yōu)化,電氣自動化得到了質(zhì)的飛躍;在上個世紀(jì)七十年代,隨著通訊、IT、微電子等技術(shù)的快速發(fā)展,自動化對象逐漸延伸為大型復(fù)雜的系統(tǒng),出現(xiàn)許多問題難以借助現(xiàn)代控制理論予以解決,通過研究這些問題使自動化理論和手段實(shí)現(xiàn)了革新,產(chǎn)生了綜合利用系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)、人工智能、通信技術(shù)等高新技術(shù),應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的高級自動化系統(tǒng),促進(jìn)了電氣自動化的快速發(fā)展;從上個世紀(jì)八十年代開始,電氣自動化得到快速發(fā)展,目前已經(jīng)較為成熟,電氣自動化已是高新技術(shù)的重要組成部分,在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、國防、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,極大地促進(jìn)了人工智能、航空航天、交通、制造技術(shù)等諸多領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展,對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的作用。
三、電氣自動化控制技術(shù)的影響因素及應(yīng)用
1、電氣自動化控制技術(shù)的影響因素
(1)設(shè)備元器件質(zhì)量問題
由于電氣自動化控制設(shè)備元器件的生產(chǎn)廠家眾多,產(chǎn)品質(zhì)量高低不同。一般,生產(chǎn)設(shè)備元器件的廠家規(guī)模較小,沒有健全的質(zhì)量管理體系,其元器件質(zhì)量難以合格;此外,在市場經(jīng)濟(jì)體制下,元器件廠家之間的惡性競爭會使部門廠家重價(jià)格二輕質(zhì)量,造成電氣自動化控制設(shè)備的可靠性指標(biāo)偏低的現(xiàn)象,對設(shè)備的正常安全工作產(chǎn)生影響。
(2)工作環(huán)境多樣,操作維護(hù)不當(dāng)
不同的行業(yè)具有的工作環(huán)境,有些工作環(huán)境甚至是非常惡劣的。電氣自動化控制設(shè)備需要面對多種多樣的工作環(huán)境,以應(yīng)對環(huán)境因素對電氣自動化控制設(shè)備的不利影響。這些不利的環(huán)境因素主要包括氣候因素、機(jī)械作用力因素與電磁干擾因素。
①機(jī)械作用力因素,主要是指電氣自動化控制設(shè)備在不同運(yùn)載工具中可能會受到的各種機(jī)械作用力,例如,沖擊、震蕩以及離心加速力等,這些機(jī)械作用會嚴(yán)重影響和損壞電氣自動化控制設(shè)備的元器件,或者改變其參數(shù),或者致使其嚴(yán)重變形和斷裂,或者造成設(shè)備金屬件出現(xiàn)疲勞破壞;
②氣候因素,主要包括濕度、溫度、氣壓、大氣污染、厭惡等,這些不利的環(huán)境因素會嚴(yán)重影響電氣自動化控制設(shè)備的性能、損壞設(shè)備結(jié)構(gòu)、運(yùn)行運(yùn)動靈活性以及溫升過高等,甚至造成設(shè)備完全毀壞,無法正常工作;
③電磁干擾因素,該因素是非可見因素,但是不能忽視對電氣自動化控制設(shè)備的不利影響,通常來講,電氣自動化控制設(shè)備的工作充斥著各種電磁波,這些電磁波會增大設(shè)備的輸出噪聲,造成其工作失穩(wěn),甚至對設(shè)備安全產(chǎn)生影響。
除此之外,人員因素的影響也非常重要。由于電氣自動化控制設(shè)備比較復(fù)雜,掌握和熟練操作的難度較大,因此,操作人員不熟練和不正確的操作均會影響甚至損壞設(shè)備。
2、電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用
隨著電氣自動化控制技術(shù)的發(fā)展。電氣自動化控制的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣闊,包括電氣自動化控制用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)、故障預(yù)測及診斷、控制與保護(hù)等。
(1)優(yōu)化設(shè)計(jì)。電氣產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,集中了理論學(xué)科知識和經(jīng)驗(yàn)知識兩方面的內(nèi)容。在傳統(tǒng)的電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,主要采用的方法是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)手段驗(yàn)證,缺乏足夠的技術(shù)支持,工作量龐大,效率低下,難以得到合理最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),加上人工智能技術(shù)的運(yùn)用,電器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),極大地減少了產(chǎn)品從構(gòu)思到設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的時(shí)間,設(shè)計(jì)越來越優(yōu)質(zhì)化、高效化、智能化。遺傳算法和專家系統(tǒng)是電氣自動化控制技術(shù)用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的兩種主要的方法。遺傳算法的特點(diǎn)是直接對結(jié)構(gòu)對象進(jìn)行操作,具有內(nèi)在的隱并行性和更好的全局尋優(yōu)能力;能自動獲取和指導(dǎo)優(yōu)化的搜索空間,自適應(yīng)地調(diào)整搜索方向,不需要確定的規(guī)則。遺傳算法的這些性質(zhì)非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),因此廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品的人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)。專家系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),根據(jù)某領(lǐng)域一個或多個專家提供的知識和經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,以便解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。它也是產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的一個重要手段,目前仍處于研究階段,實(shí)際運(yùn)用較少,未來具有很大的發(fā)展前景。
(2)故障診斷。電氣設(shè)備的故障具有非線性、不確定性和復(fù)雜性等特點(diǎn),采用傳統(tǒng)的方法診斷效率低、準(zhǔn)確率不高。電氣自動化控制方法的引進(jìn)大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確率。模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是電氣智能化技術(shù)用于故障診斷的方法。例如電氣自動化控制故障診斷技術(shù)運(yùn)用于發(fā)電機(jī)及電動機(jī)進(jìn)行的故障診斷時(shí),將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,不僅保留了故障診斷知識的模糊性,還結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),共同實(shí)現(xiàn)對電機(jī)故障的診斷,大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確率。
(3)智能控制。電氣自動化控制技術(shù)是目前的主流技術(shù),已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但未來的發(fā)展方向是電氣智能化控制。智能化控制方法主要是專家系統(tǒng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。目前主要應(yīng)用于以下方面:對所有開關(guān)量、模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理;對各主要設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)智能監(jiān)視;通過鍵盤或鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的控制;記錄故障并進(jìn)行在線分析。
五、結(jié)語
作為現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)的核心技術(shù)和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,電氣自動化使使產(chǎn)品的控制、操作及監(jiān)視,可以在無人(或少人)直接參與的條件下,根據(jù)預(yù)定的計(jì)劃或程序自動地進(jìn)行的技術(shù)。電氣自動化控制可以顯著提高工作的可靠性、運(yùn)勞動生產(chǎn)率、行的經(jīng)濟(jì)性、改善勞動條件等,使人們告別了繁重的體力勞動、部分腦力勞動,避免在惡劣、危險(xiǎn)的環(huán)境中工作,同樣也能夠增強(qiáng)人類認(rèn)識世界、改造世界的能力。
參考文獻(xiàn):
王冬梅:《電氣自動化控制技術(shù)研究》,《機(jī)電信息》, 2012年03期
葉干洲:《人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用》,《科技資訊》, 2010年15期
在近代,隨著科技的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的運(yùn)用已然涉及到了生活的方方面面,其編程技術(shù)的不斷更新也使自動化生產(chǎn)、運(yùn)輸與傳播等行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí),人們的生活節(jié)奏也隨著生活質(zhì)量的改善也變得越來越快,毫無疑問,這是個注重效率的時(shí)代。而人工智能這項(xiàng)技術(shù)無疑很好的契合了現(xiàn)代社會生活的需要。在電氣自動化的控制方面,人工智能所表現(xiàn)出的卓越優(yōu)勢更是無可取代的。以此,本文就人工智能在電氣自動化控制中所表現(xiàn)的的作用做出一些淺顯的分析與探索。
關(guān)鍵詞人工智能電氣 自動化
中圖分類號: F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
一、關(guān)于人工智能的基礎(chǔ)知識
人工智能的全稱為AtficialInterlligence,它的縮寫為AI.這個概念雖然幾十年前就已提出,但真正應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中卻是近幾年才實(shí)現(xiàn),是一門新興的學(xué)科。這門學(xué)科不僅融合了自然科學(xué)和社會科學(xué)相關(guān)的知識體系而且包含了數(shù)學(xué)、哲學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多方面的知識。它是由計(jì)算機(jī)模擬人類智能方式來完成系統(tǒng)對信息的處理與回饋,從而不僅解決一些實(shí)際問題、提高了效率,而且節(jié)約了大量的人力物力財(cái)力。人工智能的研究范圍包含了各個方面:知識表現(xiàn)、知識獲取、自然知識、邏輯程序設(shè)計(jì)以及感情問題、時(shí)間管理等等。其雖然是一門才開展不久的學(xué)科,但無論是在實(shí)踐方面亦或是在理論研究方面,都已取得了巨大的成果。在如今的生活中,這門技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究、國防領(lǐng)域、電子電器等各個方面,為當(dāng)代人類文明的騰飛做出了巨大的貢獻(xiàn)。從理論上分析,借助人工智能在電氣自動化方面可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上的處理與判斷能力,從而實(shí)現(xiàn)其全方位的自動化,加速了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化。但實(shí)際上,在電氣自動化這個行業(yè)領(lǐng)域人工智能這項(xiàng)技術(shù)并沒有得到很好的利用與開發(fā),故我們需要去不停的探索讓這門技術(shù)能更好的運(yùn)用在電氣自動化這個行業(yè),促進(jìn)其的蓬勃發(fā)展。
在電氣自動化領(lǐng)域人工智能的優(yōu)點(diǎn)
在電氣自動化方面,人工智能具有別的設(shè)備無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。由于人工智能控制器的種類不同,故需要解決的一些問題也就不盡相同。但AI控制器所面臨的一些具體問題比如遺傳算法與神經(jīng)模糊等問題,AI控制器的解決方法為把問題近似當(dāng)做一個非線性函數(shù),將其按照一定的次序分類整理好,以此更好的讓AI控制器去處理,從而有利于問題的解決。在以下方面AI控制器的優(yōu)點(diǎn)較其他設(shè)備優(yōu)點(diǎn)明顯:
1、當(dāng)關(guān)于電氣自動化的人工智能設(shè)計(jì)進(jìn)行的時(shí)候,AI控制器不需要精確的數(shù)值也不需要明確的參數(shù)變化或者精準(zhǔn)的非線性曲線變化。
2、伴隨著反應(yīng)時(shí)間的不斷下降,不同操作下的魯棒性能會會有相應(yīng)的提高,故強(qiáng)化了智能控制系統(tǒng)的性能,使控制器具備的邏輯模糊實(shí)踐是其他不同設(shè)備的1.5倍還多,而更為有利的是其中的過沖也非常小。
3、由于人工智能中的控制器不會直接和驅(qū)動器的相關(guān)功能產(chǎn)生明顯的沖突,那么如果在運(yùn)行新的信息數(shù)據(jù)也能準(zhǔn)確的獲取預(yù)測結(jié)果。
4、電氣人工智能控制器可以運(yùn)用語言與應(yīng)用時(shí)間去設(shè)計(jì),并且也個能更方便的去調(diào)節(jié),這樣就能保證數(shù)據(jù)相關(guān)性和信息的處理更加好,同時(shí)也方便進(jìn)行拓展和修改,其較好的抗干擾性也便于 實(shí)施。
三、人工智能在電氣自動化中的應(yīng)用分析
1、人工智能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要在于模糊理論集、后發(fā)性搜索、專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)四個方面。專家系統(tǒng)以一個擁有許多專業(yè)經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)知識以及專業(yè)規(guī)則集一體的綜合程序系統(tǒng),主要是依靠某特定相關(guān)領(lǐng)域的專家吩咐道經(jīng)驗(yàn)和知識。對它在進(jìn)行具體的操作時(shí),要憑借新的實(shí)際狀況對專家系統(tǒng)的規(guī)則庫和知識庫進(jìn)行及時(shí)的更新,只有這樣才能夠滿足發(fā)展需要。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有全面學(xué)習(xí)形式和完全試基礎(chǔ)的存儲方法,所以用它對大規(guī)模的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并且,它同時(shí)擁有了較強(qiáng)的復(fù)雜情況里相關(guān)的識別與分類能力。也因此在預(yù)測電力系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行短期負(fù)荷檢測時(shí),BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能在足夠的信息樣品里開展對于模型任務(wù),對已經(jīng)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析選擇,這樣就可以創(chuàng)建不同季節(jié)性的周預(yù)測模型和日預(yù)測模型等。
2、在電氣控制技術(shù)里人工智能的運(yùn)用。電氣自動化控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)流通、分配、交換、生產(chǎn)等重要環(huán)節(jié),在增加材料的同時(shí)也要最大化的減少人力,以此優(yōu)化的電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中人工智能應(yīng)用包括專家系統(tǒng)控制、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制,但在實(shí)際的應(yīng)用的過程里,運(yùn)用最頻繁的規(guī)則是模糊控制,主要是因?yàn)樗唵蔚目刂圃恚⑶乙埠同F(xiàn)實(shí)聯(lián)系的較為緊密。
3、設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)人工智能的應(yīng)用。因?yàn)殡姎庠O(shè)備的設(shè)計(jì)要求是專業(yè)性、綜合性以及復(fù)雜性,它所涉及的范圍十分廣,不僅包含墊子技術(shù)、變壓器、電磁場等方面,在另一個方面對設(shè)計(jì)者而言的要求無疑也更高了。通過人工智能,可以實(shí)現(xiàn)大量不能迅速解決的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及繁瑣的計(jì)算,這顯然就提高了工作效率與精度。在電氣自動化方面,人工智能集中應(yīng)用于自動程序設(shè)計(jì)、邏輯推理、專家系統(tǒng)、問題求解方面。故而,電氣自動化技術(shù)硬充分其合理的運(yùn)人工智能,如此才能提高工作效率。
參考文獻(xiàn)
梁寧波 《淺析人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用 》黑龍江信息科技2008.2
關(guān)鍵詞:人工智能 智能控制器 應(yīng)用領(lǐng)域
一、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是門邊沿學(xué)科,屬于自然科學(xué)和社會科學(xué)的交叉。涉及哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、不定性論,其研究范疇為自然語言處理,知識表現(xiàn),智能搜索,推理,規(guī)劃,機(jī)器學(xué)習(xí),知識獲取,感知問題,模式識別,邏輯程序設(shè)計(jì),軟計(jì)算,不精確和不確定的管理,人工生命,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),復(fù)雜系統(tǒng),遺傳算法等,應(yīng)用于智能控制,機(jī)器人學(xué),語言和圖像理解,遺傳編程。當(dāng)今社會,計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)和生活的方方面面,計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn)、運(yùn)輸、傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機(jī)器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋,所以模仿模擬人腦的機(jī)能將是實(shí)現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán),實(shí)現(xiàn)自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運(yùn)作的效率。
二、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解,也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些AI函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計(jì)器具有更多的優(yōu)勢,這些優(yōu)勢如下。(1)它們的設(shè)計(jì)不需要控制對象的模型。(2)通過適當(dāng)調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時(shí)間、下降時(shí)間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如:模糊邏輯控制器的上升時(shí)間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍,下降時(shí)間快3.5倍。(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。(4)在沒有必須專家知識時(shí),通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計(jì)它們。(5)運(yùn)用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計(jì)它們。(6)它們有相當(dāng)好的一致性(當(dāng)使用一些新的未知輸入數(shù)據(jù)就能得到好的估計(jì)),與驅(qū)動器的特性無關(guān)。現(xiàn)在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果十分好,但對其他控制對象效果就不會一致性地好,因此對具體對象必須具體設(shè)計(jì)。
三、人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域
1.優(yōu)化設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機(jī)電器等學(xué)科的知識,還要大量運(yùn)用設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)性知識傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是采用簡單的實(shí)驗(yàn)手段和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)用手工的方式進(jìn)行的。因此,很難獲得最優(yōu)方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)從手工逐漸轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進(jìn),使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計(jì)的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進(jìn)的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì),因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)大部分采用此種方法或其改進(jìn)方法。
2. 智能控制的功能實(shí)現(xiàn)
(1)數(shù)據(jù)采集與處理:對所有開關(guān)量、模擬量的實(shí)時(shí)采集,并能按要求處理或存貯。(2)畫面顯示:模擬畫面真實(shí)顯示一次設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),可實(shí)時(shí)顯示電流、電壓等所有模擬量、計(jì)算量、隔離開關(guān)、斷路器等實(shí)際開關(guān)狀態(tài)及掛牌檢修功能,能生成歷史趨勢圖。(3)運(yùn)行監(jiān)視:具有對各主要設(shè)備的模擬量數(shù)值、開關(guān)量狀態(tài)的實(shí)時(shí)智能監(jiān)視,有事故報(bào)警越限和狀態(tài)變化事件報(bào)警,事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報(bào)警。(4)操作控制:通過鍵盤或鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn)對斷路器及電動隔離開關(guān)的控制,勵磁電流的調(diào)整。按順控程序進(jìn)行同期并網(wǎng)帶負(fù)荷或停機(jī)操作。系統(tǒng)對運(yùn)行人員的操作權(quán)限加以限制,以適應(yīng)各級運(yùn)行值班管理。(5)故障錄波:模擬量故障錄波,波形捕捉,開關(guān)量變位,順序記錄等(包括主要輔機(jī))。(6)在線分析不對稱運(yùn)行分析、負(fù)序量計(jì)算等。(7)在線參數(shù)設(shè)定及修改保護(hù)定值包括軟壓板的投退。(8)運(yùn)行管理:操作票專家系統(tǒng),運(yùn)行日志,報(bào)表的生成及存儲或打印,運(yùn)行曲線等。人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開,但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報(bào)道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。
3. 恒壓供水案例簡析
恒壓供水在工業(yè)和民用供水系統(tǒng)中已普遍使用,由于系統(tǒng)的負(fù)荷變化的不確定性,采用傳統(tǒng)的PID算法實(shí)現(xiàn)壓力控制的動態(tài)特性指標(biāo)很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)初期曾采用多種進(jìn)口的調(diào)節(jié)器,系統(tǒng)的動態(tài)特性指標(biāo)總是不穩(wěn)定,通過實(shí)際應(yīng)用中的對比發(fā)現(xiàn),應(yīng)用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統(tǒng)中有較好的效果。在實(shí)施過程中選用了AI-808人工智能調(diào)節(jié)器作為主控制器,結(jié)合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實(shí)現(xiàn)了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨(dú)采用PLC實(shí)現(xiàn)壓力和邏輯控制方案,由于PLC的運(yùn)算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難,而且參數(shù)的調(diào)整也比較麻煩,所以所提出的方案具有較高的性價(jià)比。
總之,電氣自動化控制領(lǐng)域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動化控制方面的優(yōu)勢在這個領(lǐng)域也確實(shí)能夠得到極大的發(fā)揮。電氣自動化的人工智能應(yīng)用促進(jìn)了自動化控制的發(fā)展進(jìn)步,促進(jìn)了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用,促進(jìn)了社會的進(jìn)步與人們生活水平的提高。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高層建筑; 電氣自動化;設(shè)計(jì)
中圖分類號:TU97文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
隨著近些年來我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,再加上各項(xiàng)新技術(shù)、新工藝水平的持續(xù)進(jìn)步,高層建筑電氣自動化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的推廣,甚至從某種意義上來說,其已成為現(xiàn)代建筑工程建設(shè)的關(guān)鍵所在和主流發(fā)展趨勢。
一、高層建筑電氣自動化的應(yīng)用特點(diǎn)分析
1、高層建筑電氣自動化在全程監(jiān)控中的應(yīng)用
高層建筑電氣自動化實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備及其系統(tǒng)運(yùn)行的全過程有效監(jiān)控。尤其是在功能眾多的大型高層建筑當(dāng)中,電氣自動化系統(tǒng)的組成配件多樣、結(jié)構(gòu)體系多變、功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,因此其在傳統(tǒng)的運(yùn)行模式下往往會出現(xiàn)控制盲區(qū),從而造成故障的產(chǎn)生。而現(xiàn)代高層建筑電氣自動化技術(shù)由于能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)字信息化有效監(jiān)控,因此能夠?qū)⒖刂浦行陌l(fā)出的命令迅速傳遞到各個系統(tǒng),同時(shí)將其反饋信息迅速返回到控制中心,從而實(shí)現(xiàn)一種高效、持續(xù)且實(shí)時(shí)的控制目標(biāo)。
2、高層建筑電氣自動化在系統(tǒng)聯(lián)動中的應(yīng)用
高層建筑電氣自動化大大加強(qiáng)了聯(lián)動性能。該自動化技術(shù)不僅將高層建筑中的安防消防、通風(fēng)照明等系統(tǒng)整合為一個大的體系,從而充分加強(qiáng)了其聯(lián)動性能,并且實(shí)現(xiàn)了各個子系統(tǒng)之間的優(yōu)化配置和聯(lián)合互動。
3、高層建筑電氣自動化在安全保護(hù)中的應(yīng)用
高層建筑電氣自動化的安全性能非常強(qiáng)大。由于高層建筑電氣自動化系統(tǒng)本身就具有一定的危險(xiǎn),無論是設(shè)備問題還是操作不當(dāng)甚至是周邊環(huán)境的不利變化都有可能會對整個系統(tǒng)的安全性造成極大的風(fēng)險(xiǎn)。而該自動化控制技術(shù)就可以大大提高整個系統(tǒng)對于這些不利的異常因素作出迅速而有效的反饋,并且能夠采取遙控模式來極大減輕各種突況對于系統(tǒng)控制和維護(hù)人員帶來的傷害風(fēng)險(xiǎn)。
4、高層建筑電氣自動化在數(shù)據(jù)計(jì)算中的應(yīng)用
高層建筑電氣自動化能夠提供更加詳實(shí)的數(shù)據(jù)和更加精確的計(jì)算。該自動化系統(tǒng)能夠通過對其運(yùn)行流程、問題處理等各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,從而建立一個更加準(zhǔn)確詳實(shí)的數(shù)據(jù)庫,以此來給后期的各種優(yōu)化決策予以可靠的信息數(shù)據(jù)保障。
二、設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的因素
2.1性能
在進(jìn)行電氣自動化設(shè)計(jì)時(shí),首先要確保建筑內(nèi)照明、空調(diào)、運(yùn)輸通道等系統(tǒng)的電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性,然后在供電穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,再提高各個系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)的便捷性、安全性和自動化程度的提高可以有效提高住戶的生活質(zhì)量。
2.2成本
在設(shè)計(jì)時(shí),必須把成本因素考慮其中,在設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)方案的同時(shí),也應(yīng)把成本控制在合理的范圍之內(nèi)。只有這樣,才能符合投資方的要求,才能切實(shí)滿足住戶的生活需求。
2.3節(jié)能減排
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中,不僅要注意提高建筑物的使用功能,還應(yīng)充分考慮到建筑物在使用中的節(jié)能減排問題。因?yàn)楦邔咏ㄖ舳啵飨到y(tǒng)的耗電量較大,所以具有較大的節(jié)能空間。比如用自動化系統(tǒng)來控制樓宇空調(diào)的開關(guān),電梯的運(yùn)行和控制等等。
三、高層建筑電氣自動化設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1中央控制室
中央控制室是指由變配電直接引出的回路供電,是電氣自動化控制的主體部分。在電氣自動化設(shè)計(jì)時(shí),從中央控制室出發(fā),然后向各個子控制系統(tǒng)輻射。所以在設(shè)計(jì)中央控制室時(shí),要對各參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并優(yōu)先滿足。以下是設(shè)計(jì)的要點(diǎn):①中央控制室的位置要靠近控制負(fù)荷中心,便于操作和檢修;②中央控制室必須配置專用的配電盤,且負(fù)荷等級采用最高級別;③參數(shù)控制:控制供電電源電壓波動在±10%以內(nèi),頻率變化在±1Hz內(nèi),波形失真率在20%內(nèi);④中央管理計(jì)算機(jī)要設(shè)置儲電設(shè)備,保證計(jì)算機(jī)不斷電。
3.2電氣監(jiān)控系統(tǒng)
電氣監(jiān)控系統(tǒng)的作用是對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制。一旦電氣設(shè)備發(fā)生故障,監(jiān)控系統(tǒng)就發(fā)揮作用,切斷設(shè)備的電力供應(yīng),從而控制了故障的擴(kuò)大范圍,及時(shí)挽救了事故的發(fā)生。電氣監(jiān)控系統(tǒng)主要通過相關(guān)參數(shù)的測量,參數(shù)的邏輯分析,執(zhí)行程序來達(dá)到監(jiān)控的作用。其工作的流程是:首先對電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量,然后獲取測量參數(shù)并反饋給監(jiān)控系統(tǒng),接下來監(jiān)控系統(tǒng)對測量參數(shù)進(jìn)行邏輯分析,把分析的結(jié)果輸入執(zhí)行部分并做出相應(yīng)的操作。電氣監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最主要的是如何獲得動態(tài)參數(shù),如何對動態(tài)參數(shù)進(jìn)行邏輯分析和判斷,這兩個方面始終是設(shè)計(jì)的難點(diǎn);雖然現(xiàn)在模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等方法,但要做到很準(zhǔn)的準(zhǔn)確度是相當(dāng)困難的。
3.3節(jié)能系統(tǒng)
高層建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)主要集中在空調(diào)節(jié)能和照明節(jié)能。
1)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)
空調(diào)系統(tǒng)是高層建筑中耗電量最大的系統(tǒng),因此對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制是高層建筑節(jié)能的關(guān)鍵??照{(diào)節(jié)能技術(shù)主要集中在水源熱泵、地源熱泵技術(shù)、變風(fēng)量控制技術(shù)和焓值控制技術(shù)等方面。
水源熱泵是利用地球水所儲藏的太陽能資源作為冷、熱源,進(jìn)行轉(zhuǎn)換的空調(diào)技術(shù)。
地源熱泵是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源既能供熱又能制冷的高效節(jié)能環(huán)保型空調(diào)系統(tǒng)。兩者都具有高效節(jié)能環(huán)保,屬于再生資源,節(jié)水省地,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。變風(fēng)量控制技術(shù)通過調(diào)節(jié)送風(fēng)量的大小來實(shí)現(xiàn)被控參數(shù)的控制,來實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能措施。焓值控制技術(shù)是為了解決空氣流通的問題,使室外的新鮮空氣和室內(nèi)的空氣能夠完成交換。
2)照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)
照明系統(tǒng)的用電量僅次于空調(diào)系統(tǒng),其控制方式分為定時(shí)控制和智能控制,一般情況下,高層建筑采用總體智能系統(tǒng)的控制手段??傮w智能控制系統(tǒng)分為三個部分,系統(tǒng)單元、輸出單元、輸入單元并與計(jì)算機(jī)相連,然后通過智能繼電器控制多路獨(dú)立光源,最后通過系統(tǒng)的反饋信息,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對于照明系統(tǒng)節(jié)能的智能控制和統(tǒng)一管理。
3.4電氣接地
電氣接地對供電系統(tǒng)的安全性和可靠性起著非常重要的作用,所以電氣接地的設(shè)計(jì)在電氣自動化設(shè)計(jì)上就尤為重要。針對安全性和可靠性,現(xiàn)階段電氣接地方式有兩種:
①TN-S系統(tǒng):一個三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)在于提高了電氣設(shè)備的安全性、可靠性,大部分情況均采用此系統(tǒng);
②TN-C-S系統(tǒng):分為TNC系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng),分界面在N線與PE線的連接點(diǎn)上。
3.5消防應(yīng)急照明系統(tǒng)
消防應(yīng)急照明作為高層建筑物照明電氣自動化設(shè)計(jì)的重要組成部分,它涉及到這個建筑物在出現(xiàn)意外的火災(zāi)事故后樓宇人員疏散、逃生。所以在消防應(yīng)急照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員要有高度的責(zé)任感和使命感。
3.5.1消防應(yīng)急照明電源選擇
應(yīng)急照明供電方式的選擇時(shí),要充分考慮如下因素:照明的種類、轉(zhuǎn)換時(shí)間、持續(xù)工作時(shí)間以及電源的特性,根據(jù)以上因素然后結(jié)合工程的實(shí)際情況,保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的安全可靠,經(jīng)濟(jì)合理。
電源選擇的三種形式:電網(wǎng)獨(dú)立電源供電,柴油發(fā)電機(jī)組供電,采用蓄電池電源。
3.5.2消防應(yīng)急照明系統(tǒng)的控制形式
其控制一般分為三種形式:
1)照明系統(tǒng)處于常閉狀態(tài),當(dāng)遇到火災(zāi)時(shí)由消防控制中心輸出信號使照明等點(diǎn)亮。這種控制方式適用的場所很多,有點(diǎn)在于控制及配線簡單,節(jié)約成本;其缺點(diǎn)是線路及燈具出現(xiàn)故障時(shí)很難發(fā)現(xiàn),且需經(jīng)常檢查維護(hù)。
2)照明系統(tǒng)處于常亮狀態(tài),其優(yōu)點(diǎn)在于控制及配線比較簡單,但缺點(diǎn)是浪費(fèi)電力。
3)平時(shí)可控,采用交流接觸器或雙控開關(guān),火災(zāi)時(shí)由消防控制中心輸出信號強(qiáng)行切換點(diǎn)亮;其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源,節(jié)約成本,但缺點(diǎn)是控制及配線復(fù)雜,故障多且不易排查。
四、結(jié)語
電氣自動化設(shè)計(jì)已在高層建筑中得到廣泛的應(yīng)用,本文僅對電氣自動化的設(shè)計(jì)要點(diǎn)提出了一些觀點(diǎn)。只有對電氣自動化系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì),掌握好設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn),才能達(dá)到節(jié)省資源、保障設(shè)備安全運(yùn)行的目的。高層建筑電氣系統(tǒng)控制的自動化是大勢所趨,只要我們能在充分結(jié)合建筑自身特征的基礎(chǔ)上大膽創(chuàng)新和借鑒,相信在高層建筑電氣控制領(lǐng)域一定可以邁上更高的發(fā)展平臺。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:電氣自動化技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展
中圖分類號:TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)09(c)-0139-01
隨著電子技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及智能控制技術(shù)的飛速發(fā)展,電氣自動化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電氣自動化技術(shù)是指電子信息技術(shù)和信息技術(shù)為主要電氣工程有機(jī)結(jié)合的一種應(yīng)用技術(shù)[1]。目前,電氣自動化技術(shù)在我國各行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。本文闡述了我國電氣自動化技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展展望,以期為我國電氣自動化技術(shù)更好地服務(wù)于我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供理論參考。
1 電氣自動化技術(shù)的特點(diǎn)
電氣自動化技術(shù)具有以下兩個重要的特點(diǎn):一是技術(shù)涵蓋面比較寬。因?yàn)殡姎庾詣踊夹g(shù)既是一門應(yīng)用性比較強(qiáng)又是一門比較普遍的技術(shù),大多數(shù)工業(yè)有關(guān)企業(yè)均會或多或少涉及到。此外,由于這門技術(shù)含量比較高,在電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,需要硬件設(shè)計(jì)又要軟件設(shè)計(jì),而且不同的應(yīng)用行業(yè)與場合需要選擇不同的技術(shù)方案,由此而見,這門技術(shù)需要比較寬的知識面。二是對電子技術(shù)依賴性比較強(qiáng)。我們知道,對于一個典型的電氣自動控制系統(tǒng)而言,無論從采集信號的傳感器到進(jìn)行信號處理運(yùn)算的控制器,或者到執(zhí)行運(yùn)算結(jié)果的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等均與電子技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。所以,電氣自動化技術(shù)的發(fā)展離不開電子技術(shù)的進(jìn)步,兩者密切相關(guān),前者依賴于后者。
2 我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用
運(yùn)用電氣自動化技術(shù)于火力發(fā)電中,具有多種用途。一是可以實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的“機(jī)、爐、電”運(yùn)行系統(tǒng)一體化的目標(biāo)。二是可以提前通知或預(yù)測火電設(shè)備會出現(xiàn)的一些安全隱患以及故障。實(shí)踐證明,如果能夠?qū)痣娫O(shè)備的安全隱患以及故障早發(fā)現(xiàn)和早處理,則可以有效避免一些事故的發(fā)生以及損失火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。三是可以實(shí)現(xiàn)通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動化,代替火力發(fā)電廠管理、操作人員對整個火力發(fā)電廠設(shè)備的監(jiān)測,并且可以保證“三個系統(tǒng)”即控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸通暢無阻,從而實(shí)現(xiàn)整個數(shù)據(jù)傳輸和處理、監(jiān)督完全自動化[2]。
2.2 電氣自動化技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用
鋼鐵工業(yè)中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)是鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。近幾年來,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國鋼鐵行業(yè)加大了對原材料、生產(chǎn)環(huán)境安全和產(chǎn)品質(zhì)量等檢測力度,然而這些檢測工作基本上由電氣自動化技術(shù)來完成。需要說明的是,鋼鐵行業(yè)這個生產(chǎn)環(huán)境是比較特殊的,可是很多生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)是無法由人工操作來完成的。由此可見,自動化技術(shù)的高性能、高效率、整合化等優(yōu)點(diǎn)為鋼鐵企業(yè)提供了比較大的便利。
2.3 電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用
自20世紀(jì)60年代以來,傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)逐漸滿足不了我國建筑用戶對建筑物功能的多樣化與個性化的需求。生活環(huán)境的舒適度、信息溝通的便捷性、服務(wù)設(shè)施的完善性等問題越來被人們所重視,直接導(dǎo)致建筑設(shè)備與電氣設(shè)備的復(fù)雜性不斷提高。基于此,在這一背景下,以電氣自動化為技術(shù)支撐的智能建筑設(shè)計(jì)與布局得到了又好又快的發(fā)展與應(yīng)用。從當(dāng)前我國電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果來看,電氣自動化技術(shù)優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:第一,設(shè)備與系統(tǒng)全工作過程得到高效監(jiān)控。大型建筑一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,運(yùn)用的電氣系統(tǒng)組件比較繁多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、功能也多樣化。傳統(tǒng)管理與運(yùn)行方式存在管理盲區(qū),進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生。但是“采集-處理-反饋”模塊管理與運(yùn)行的現(xiàn)代自動化技術(shù)對電氣系統(tǒng)給予實(shí)時(shí)、數(shù)字化監(jiān)控,能夠有效將控制中心的指令順利傳達(dá)到系統(tǒng),并將系統(tǒng)反饋信息成功傳遞到控制中心,以實(shí)現(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)“高效、實(shí)時(shí)、不間斷”的控制和管理。第二,大幅度提高了聯(lián)動性。建筑中配電、照明、消防、空調(diào)等系統(tǒng)在電氣自動化技術(shù)的配合下可以連接成為一個整體,進(jìn)而大大地提高這些系統(tǒng)的聯(lián)動效果,同時(shí)解決了電梯系統(tǒng)依照各層用戶流量實(shí)現(xiàn)其速度的自動調(diào)節(jié),以及緊急情況下(火災(zāi)、水管爆裂等)系統(tǒng)的自動識別與判斷,及時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的應(yīng)急處理方案,開啟緊急照明系統(tǒng)、調(diào)整水壓或開放噴淋滅火系統(tǒng)等。第三,安全性比以往更強(qiáng)。電氣系統(tǒng)具有危險(xiǎn)性。設(shè)備故障、人員操作失誤以及工作環(huán)境變化等多種因素均可能導(dǎo)致電氣系統(tǒng)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的安全事故。但是,利用自動化控制技術(shù)可以有利于系統(tǒng)對工作中出現(xiàn)的異常情況做出反應(yīng)。第四,數(shù)據(jù)比較完備、計(jì)算也較精確。自動化系統(tǒng)可以綜合其操作流程、故障處理等數(shù)據(jù)建立起準(zhǔn)確而又清晰的數(shù)據(jù)庫,以便為后期工作的決策提供信息支持。
3 我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國電氣自動化技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾方面:一是由低頻向高頻方向發(fā)展。隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的跨越式發(fā)展,我國的工業(yè)化程度也不斷加深,傳統(tǒng)的單頻、低頻的電氣自動化技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的需要。我國工業(yè)生產(chǎn)正向高頻的生產(chǎn)階段發(fā)展。電氣自動化的頻率得到提高,對于提高產(chǎn)品的市場份額和質(zhì)量發(fā)揮著十分重要的作用。因此,電氣自動化的未來發(fā)展趨勢必將朝著“高頻、高層次的、科技含量高”的產(chǎn)品方向發(fā)展。二是電氣自動化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)完美融合。眾所周知,電氣自動化的最終目標(biāo)是為了提高生產(chǎn)力,改變?nèi)藗兊纳罘绞?尤其是當(dāng)前的社會,需要盡可能節(jié)省勞動力資源,降低工人的勞動強(qiáng)度,這就要求工業(yè)生產(chǎn)過程中盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。所以,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國很多行業(yè)都和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合,計(jì)算機(jī)技術(shù)對于電氣自動化的快速發(fā)展也起到了至關(guān)重要的作用。值得一提的是,PC客戶機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展對于促進(jìn)電氣自動化的進(jìn)一步發(fā)展發(fā)揮了十分關(guān)鍵的作用[3]。三是逐步和生命器官領(lǐng)域有機(jī)結(jié)合。以往大多數(shù)人認(rèn)為電氣自動化僅僅屬于工業(yè)領(lǐng)域,僅僅運(yùn)用于社會生產(chǎn)當(dāng)中,但是隨著科技水平的不斷提高,相信今后電氣自動化也將在生命器官領(lǐng)域和生命器官的替代方面(比如在人類心臟器官的輔助等方面)扮演著越來越重要的角色。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫琥.科學(xué)發(fā)展觀旗幟下的工業(yè)電氣自動化發(fā)展[J].硅谷,2009(1):46.
關(guān)鍵詞:電氣自動化;技術(shù)發(fā)展;應(yīng)用前景
中圖分類號:TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 20-0000-01
電氣自動化技術(shù)是融合高速發(fā)展的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)、電子信息技術(shù)為一體的電氣工程技術(shù)應(yīng)用學(xué)科。作為一門應(yīng)用學(xué)科,它的誕生與發(fā)展都與其應(yīng)用領(lǐng)域緊密聯(lián)系在一起。行業(yè)的迅猛發(fā)展催生了技術(shù)的更新,技術(shù)的更新發(fā)展,拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。在工業(yè)革命時(shí)代,電氣自動化技術(shù)主要運(yùn)用在工業(yè)工程中,通過其電氣自動化智能特性,加速了工業(yè)化進(jìn)程。
一、電氣自動化的發(fā)展
(一)發(fā)展歷程
“自動化”一詞最早是由美國的福特公司機(jī)械工程師D.S.哈德為描述發(fā)動機(jī)氣缸自動、傳送和加工的過程提出的。20世紀(jì)50年代,隨著經(jīng)典控制理論和自動調(diào)節(jié)器的產(chǎn)生發(fā)展,自動化進(jìn)入局部自動化發(fā)展階段;60年代,電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用發(fā)展,將自動控制和信息技術(shù)處理結(jié)合在一起,形成自動化綜合發(fā)展階段;70年代是電氣自動化發(fā)展的重要時(shí)期,這一時(shí)期中,IT電腦技術(shù)、微電子科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)都得到了發(fā)展,其自動化方法、理論得益眾多技術(shù)的革新,最終形成了融合了通訊技術(shù)、系統(tǒng)工程、電子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)的復(fù)雜的智能控制系統(tǒng)。80年代以來,電氣自動化技術(shù)成為現(xiàn)代技術(shù)的重要組成部分,在電器制造行業(yè)上,運(yùn)用其自動化的程序設(shè)計(jì),發(fā)揮了主要效能。
通過其發(fā)展歷程可見,電氣自動化技術(shù)是一門綜合性的技術(shù),其技術(shù)特點(diǎn)主要包括:電子化、智能化、信息化、自動化、人性化。
(二)現(xiàn)狀分析
既然電氣自動化技術(shù)自其產(chǎn)生開始,就是融合了多鐘技術(shù)的應(yīng)用技術(shù),那么它的發(fā)展必然依靠其他技術(shù)的更新進(jìn)步。目前,信息技術(shù)的發(fā)展對電氣自動化技術(shù)的發(fā)展起著決定性的影響,當(dāng)前的社會是信息化的社會,隨著人們對信息技術(shù)更新的需求,其信息技術(shù)迅捷、高效、直觀的感觸體驗(yàn),要求其智能化程度的深入發(fā)展,信息技術(shù)主要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合,以微電子學(xué)為基礎(chǔ),能對各種信息進(jìn)行有效加工、處理、存儲、傳播與利用的智能技術(shù)。因此,信息化時(shí)代,計(jì)算機(jī)技術(shù)的每次更新,都能對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用前景產(chǎn)生足夠的影響。另一方面,電氣自動化技術(shù)融合了分布式控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線技術(shù),分布式控制系統(tǒng)是指利用總線把現(xiàn)場設(shè)備與I/O模塊、PLC連接起來,同時(shí)將輸入功能模塊與輸出功能模塊轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場的檢測裝置與現(xiàn)場的執(zhí)行裝置,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制?,F(xiàn)場總線技術(shù)則是一種信號傳輸技術(shù),是將串行的用于對智能裝置和自動化系統(tǒng)進(jìn)行連接的通訊總線的信號傳輸模式采用雙向傳輸和數(shù)字信號傳輸。現(xiàn)場總線技術(shù)將現(xiàn)場的變頻裝置、智能儀表、低壓斷路器和遠(yuǎn)程的I/O站、PLC中央控制室、監(jiān)視控制軟件程序借助一根串行電纜連接為一體,并由中央控制器來統(tǒng)一處理采集的大量信息和數(shù)據(jù),是對信息傳輸及其處理的整合運(yùn)用。
二、電氣自動化技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域
目前,根據(jù)電氣自動化技術(shù)發(fā)展及其特點(diǎn),其技術(shù)主要運(yùn)用在電力系統(tǒng)、鋼鐵行業(yè)、煤炭工業(yè)、監(jiān)控安全系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)中,電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)、鍋爐運(yùn)行系統(tǒng)一體化目標(biāo),并能對發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)的故障及安全隱患提前預(yù)測和通知,電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動化,能替代操作人員對設(shè)備監(jiān)測和電廠管理的人為化因素所造成的偏失,能更準(zhǔn)確、及時(shí)地反饋信息,避免重要事故的發(fā)生,減少損失。鋼鐵行業(yè)對原材料、生產(chǎn)環(huán)境安全、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等要求極高,高負(fù)荷的工作必須依靠電氣自動化技術(shù)才能完成,又由于鋼鐵行業(yè)特殊的生產(chǎn)環(huán)境,其中很多生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)無法利用人工操作完成,因此,電氣自動化技術(shù)的智能化、自動化恰好能滿足其工業(yè)生產(chǎn),為鋼鐵行業(yè)的高效能、高產(chǎn)能保駕護(hù)航。電氣自動化技術(shù)能整合照明、空調(diào)、配電系統(tǒng)成為一個整體,提高各個系統(tǒng)的聯(lián)動性,能對水管爆裂、電梯運(yùn)行情況等進(jìn)行自動識別和判斷,按照其預(yù)先設(shè)定的程序要求進(jìn)行應(yīng)急處理,及時(shí)控制各個系統(tǒng)的開閉運(yùn)行。隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展,功能多樣的建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,電氣系統(tǒng)組件構(gòu)成繁多,傳統(tǒng)的運(yùn)行管理方式已不能滿足其日常運(yùn)營監(jiān)控,導(dǎo)致事故頻發(fā),而自動化技術(shù)的模塊管理能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)勢,對電氣系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化實(shí)時(shí)監(jiān)控,將控制指令快速傳到系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動。電氣系統(tǒng)如果不加入自動化技術(shù)的運(yùn)用,同樣容易因?yàn)槿藶椴僮鞯氖д`造成重大事故,因此,程序編程在自動化技術(shù)中顯得尤為重要,其收集建立的數(shù)據(jù)庫,能對決策管理,責(zé)任追究提供信息支持。
三、電氣自動化技術(shù)應(yīng)用前景
目前,我國已經(jīng)初步建立了電氣自動化的制造基地,也積累了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)水平,但是,生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次相對較低,設(shè)備相對落后,技術(shù)開發(fā)人才相對短缺,因此,只有不斷更新技術(shù),突破關(guān)鍵性技術(shù)難題,才能生產(chǎn)出如儀表集成器、流程分析儀、智能執(zhí)行器和核電控制系統(tǒng)等高技術(shù)含量的產(chǎn)品,只有自動化產(chǎn)品的不斷生成與更新才能拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。信息化、智能化現(xiàn)已成為現(xiàn)代技術(shù)的主要組成部分,因此,電氣自動化技術(shù)可以通過其現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展,推動物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)也將成為計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
電氣自動化控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)督、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、控制設(shè)備等多個相對獨(dú)立系統(tǒng)的連接,能整合各個系統(tǒng)的優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊快速準(zhǔn)確安全,使各個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用化,因此,應(yīng)用在企業(yè)管理中,能使現(xiàn)代企業(yè)管理者通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)對企業(yè)運(yùn)營實(shí)時(shí)監(jiān)督,設(shè)定預(yù)案。
如今的世界已進(jìn)入新技術(shù)革命時(shí)代,信息化、智能化與現(xiàn)代工業(yè)化有著密不可分的關(guān)系。電氣自動化技術(shù)廣泛運(yùn)用在工業(yè)現(xiàn)代化中,既可以加快信息化的發(fā)展,也可促進(jìn)電氣自動化技術(shù)的自我更新。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】化工工業(yè);電氣自動化;先進(jìn)制動控制;現(xiàn)場總線
引言
近年來,隨著社會和科技的不斷發(fā)展,推動了我國工業(yè)電氣自動化技術(shù)的快速發(fā)展,并將其逐步應(yīng)用到各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中。電氣自動化在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用,大大降低了工人的勞動強(qiáng)度,提高了測量監(jiān)測的準(zhǔn)確性和信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性,能保證設(shè)備的安全運(yùn)行,有效地避免了安全事故的發(fā)生。而近幾年化工企業(yè)的自動化技術(shù)和裝配技術(shù)的不斷發(fā)展,其發(fā)展速度和領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,為我國工業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn),同時(shí)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展又對化工企業(yè)的自動化技術(shù)提出了更高的要求,因此,電氣自動化技術(shù)對于化工自動化技術(shù)的布展極其重要。文章闡述了電氣自動化在工業(yè)發(fā)展中的重要應(yīng)用,并主要分析了工業(yè)電氣自動化技術(shù)在化工企業(yè)中的應(yīng)用。
1 電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性
隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展,信息化時(shí)代得到了快速發(fā)展,如果無法達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn),也就無法實(shí)現(xiàn)信息化生產(chǎn),因?yàn)楣I(yè)化與信息之間有著非常密切的關(guān)系。工業(yè)自動化指的就是工業(yè)化與信息化的共同發(fā)展。加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)電氣自動化的發(fā)展,不僅可以促進(jìn)傳統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展,還可以促進(jìn)信息化的快速發(fā)展,全面實(shí)現(xiàn)我國電氣的工業(yè)化。因此,對電氣自動化控制的不斷創(chuàng)新和完善能大幅促進(jìn)我國工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。以下從保護(hù)、自動控制和監(jiān)控三個方面對電氣自動化在工業(yè)中重要作用展開論述。
1.1 保護(hù)功能的重要性
電氣線路與設(shè)備實(shí)行自動化控制時(shí), 在不同條件下會產(chǎn)生各種不同的故障, 如果電路電流高于設(shè)備電路規(guī)定的實(shí)際使用限度與范圍, 那么系統(tǒng)就會及時(shí)終止運(yùn)行, 而實(shí)現(xiàn)這一過程就要合理的制定出一套既健全又完善的檢測與排除故障體系, 依照不同情況自動更換與調(diào)整系統(tǒng)設(shè)備的相應(yīng)電流與線路, 將保護(hù)設(shè)備的效用充分發(fā)揮出來。
1.2自動控制功能重要作用
為了控制具有龐大體積的大電流開關(guān)設(shè)備與高壓開關(guān)設(shè)備,達(dá)到保證電氣自動化控制技術(shù)正常運(yùn)行的目的,首先要科學(xué)合理的建立一個能夠自動管理和控制電氣操作設(shè)備與供電設(shè)備的系統(tǒng),從而及時(shí)有效的控制和管理整個供電設(shè)備。另外電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行工作中,通常會采用分散型操作方式來控制與管理整個系統(tǒng), 通過操作系統(tǒng)對分閘進(jìn)行全面控制,特別是電氣設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí),操作系統(tǒng)會及時(shí)切斷電路。這樣才能達(dá)到電氣自動化控制技術(shù)正常運(yùn)行的目的。
1.3 監(jiān)控功能的重要作用
針對人們無法用肉眼分辨電氣自動化控制技術(shù)是否存在電流,也無法分辨電氣設(shè)備是否帶電這一情況,應(yīng)有效的制定出與之相應(yīng)的信號指示與信號標(biāo)示,并加以完善。要能及時(shí)的掌握和分析電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和具體生產(chǎn)情況,就應(yīng)該采取信號燈與故障聲音等等的提醒措施來嚴(yán)格管理電氣自動化控制設(shè)備。這不僅大大提升了電氣設(shè)備的日常維護(hù)效率 , 還有效的縮短了人工處理故障的時(shí)間。
2 工業(yè)電氣自動化在化工企業(yè)中的應(yīng)用
2.1 先進(jìn)制動控制的應(yīng)用
所謂先進(jìn)控制(APC)是指那些不同于常規(guī)單回路的先進(jìn)性控制,而且比常規(guī)PD控制效果更好的控制。對于那些常規(guī)控制效果不理想的、或者無法控制的工業(yè)自動化過程實(shí)施控制,是先進(jìn)制動控制的最突出表現(xiàn)在化工生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)過程的復(fù)雜,自動化實(shí)施中建立數(shù)學(xué)模型不容易,非常困難,而應(yīng)用預(yù)估控制技術(shù)則降低了對數(shù)學(xué)模型精度的標(biāo)準(zhǔn)要求。先進(jìn)控制的特點(diǎn),比較傳統(tǒng)的PD技術(shù),先進(jìn)控制具有模型控制的特點(diǎn),可以進(jìn)行模型預(yù)測控制和推斷控制,而且正向著智能化方向發(fā)展。
過程辨別技術(shù)在化工行業(yè)的運(yùn)用,確立變量之間的關(guān)系。采取建立一個動態(tài)的數(shù)學(xué)模型來表征一個實(shí)際過程,通過多個輸入和輸出的變量之間關(guān)系相互的約束實(shí)現(xiàn)控制,主要是通過軟件來實(shí)施控制。過程變量數(shù)據(jù)的采集、處理和軟件測量必須保證其有效性和可靠性,主要是因?yàn)楝F(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集受噪音的干擾,需要做濾波處理。適時(shí)計(jì)算不可測量的變量數(shù)值正是先進(jìn)控制的主要內(nèi)容。在化工業(yè)生產(chǎn)中,飽和蒸汽壓反應(yīng)熱、某些蒸餾塔的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值,就需要軟測量技術(shù)才能準(zhǔn)確獲得。先進(jìn)控制的策略包括傳統(tǒng)的串級、筆直、前饋控制等內(nèi)容,還有智能控制系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、模糊控制等都是先進(jìn)控制的策略所在。智能控制是目前自動化發(fā)展的趨勢及熱點(diǎn),也是先進(jìn)控制的熱點(diǎn),具體是指專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等生產(chǎn)過程的故障診斷以及過程的監(jiān)督控制都需要智能系統(tǒng)來完成。
2.2 現(xiàn)場總線的應(yīng)用
現(xiàn)場總線(fieldbus)是生產(chǎn)過程中自動化應(yīng)用,主要是在現(xiàn)場變送器、執(zhí)行器、記錄儀,單回路調(diào)節(jié)器、可編程序控制器等設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、串行、雙向、多變量數(shù)字通信的基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的自動化技術(shù)。與現(xiàn)有的DCS PLC等相比,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的優(yōu)勢在于具有全數(shù)字多點(diǎn)通信、現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)可控、開放性、互可操作,是目前化工行業(yè)基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)的主要內(nèi)容及發(fā)展方向?,F(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。它連接起了自動化最底層儀器設(shè)備和現(xiàn)場儀表,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù),把現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了有機(jī)的整合?,F(xiàn)場總線的特點(diǎn)是系統(tǒng)開放性、互可操作性和互用性并存,現(xiàn)場設(shè)備的智能化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分散性是現(xiàn)場總線的有一個技術(shù)特點(diǎn)。在化工企業(yè)中采用現(xiàn)場總線系統(tǒng)不但節(jié)約了初期投資和安裝費(fèi)用,還可以使操作管理人員快速、準(zhǔn)確的了解和查詢即時(shí)的生產(chǎn)情況,對生產(chǎn)現(xiàn)場和自控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可以即時(shí)準(zhǔn)確地掌控,控制功能可直接在現(xiàn)場完成,從根本上保證了控制系統(tǒng)的可靠性和有效性。
3 結(jié)語
電氣自動化技術(shù)在化工企業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)保證安全操作,有效節(jié)約能源,最大化經(jīng)濟(jì)效益的目的。因此,應(yīng)加大對電氣自動化技術(shù)方面的科技投入,增強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)能力,有效提高我國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展水平,適應(yīng)我國工業(yè)發(fā)展規(guī)范化、規(guī)?;男枨?,對我國化工企業(yè)的發(fā)展起到極大的推動作用。同時(shí),在對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行相關(guān)調(diào)整和改進(jìn)的時(shí)候要重視先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、工藝的應(yīng)用,加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā),從根本上解決電氣自動化發(fā)展過程中所遇到的問題,完善電氣自動化技術(shù)的同時(shí),能夠?qū)て髽I(yè)進(jìn)行新一輪的改革,將電氣自動化技術(shù)更廣泛地應(yīng)用到化工生產(chǎn)中,達(dá)到最終提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的目的。
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