自动化控制论文范例

自动化控制论文

自动化控制论文范文1

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

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1.1电气工程自动化模型得到了简化。

通常而言,在电气工程自动化控制达到智能化目的之前往往需要建立相应的模型,除此之外,在模型建立的时候还需要综合考虑到很多会直接或者间接影响模型的参数。鉴于此,通过模型来实现自动化控制归纳的说就是通过相关的动态方程来控制和反馈数据的,但是通过这种方式是无法保证在数据传输的期间不出现意外状况来影响数据的传输以及反馈,这样一来数据的及时性和准确性就无法得到保证了,使得理论结果与现实实践之间出现偏差也就不足为奇了,这会导致电气工程自动化控制的工作效率大大的降低。然而我们通过实践得出,引入智能化技术能够非常有效的跳过设计与建立模型这一环节,可以实现调节的自动化,从根本上降低了出现上述情况的可能性和风险,在很大程度上避免了那些不可控制的客观因素发生,提高了控制器的精确度和自动化的控制效率。

1.2确保电气工程自动化控制的统一。

传统的自动化控制器一般地说都是就某个模型对象来加以控制的,事实证明,这种方式对于单个的模型控制效果良好,但是无法统一而全面的控制电气工程自动化控制系统,这样一来就极易造成不同的模型之间各不相同。然而智能化电气工程的自动化控制就可以有效避免模型设计的这一环节,因此无法控制模型的复杂性这一问题就不复存在了,这不管是对于指定的对象或者非指定对象都能够保证控制上的一致性,从根本上确保了电气工程自动化控制的统一,这样一来不仅大大提高了自动化控制器的工作效率,工作质量也得到了质的提高。

1.3有效控制了电气工程自动化系统。

前面已经讲到,智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据,与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节,这样一来就可以节省了重新建立模型的时间,另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险,节省了很多的人力物力财力的消耗,从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。

2、智能化技术的有效应用

就目前而言,智能化技术在电气工程中主要应用表现为以下几个方面。

2.1模糊逻辑与控制。

一般地说,电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器,它能很好的代替PID控制器。就目前而言,模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型,但是有一点需要强调的是,这两种控制器都有各自的规则库,又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G,y是H,则W=f(X,Y),这里所说的G与H指的都是模糊集,下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成,主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的,其隶属函数的形式也是多种多样的;知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分,其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是,在建模的过程中,一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作;推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分,它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为;反模糊化主要用来量化与反模糊化,它包括的技术种类也比较多,其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。

2.2优化设计与诊断故障。

在过去的很长一段时间里,设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成,通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用,越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期,如果在这个过程中很好地渗透智能化技术,可谓是如虎添翼,使其设计质量与效率得到大大的提升,专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此,智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知,遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法,其最大的优势之处在于计算精度高,因此在电气工程中得到了亲睐,而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外,故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的,具有不确定与非线性的特点,这给我们的判断带来很大的困扰。

3、总结语

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1.1机械设计自动化设备安全评估的基本模式

要对机械设计自动化设备进行安全评估,其出发点为逻辑控制管理,根据相关的安全评估结果使机械设计方案得到进一步的优化,从而使得机械设计自动化设备符合全部的安全要求,更好的实现机械设备在使用过程中的安全操作及安全控制管理。在进行机械设计的过程当中,要严格遵照国家的相关进行设计工作,使得所设计及制造的机械自动化设备的工艺操作流程得到较好的安全保证,从而使得自动化安全系统的设计得到更深一步的优化,质量水平进一步的提升。

1.2机械设计自动化设备安全评价

机械设计自动化设备安全评价工作的主要内容是对相关的安全风险进行综合且全面的分析,并对机械设备存在的安全风险进行全面的分析及优化,从而有效的增强机械设备安全能力,为机械的安全操作及全面的安全管理工作创造更加优越的条件。在机械设计的整个过程当中,要将设计方案及设备控制模式两者进行密切的联系,从而使得机械设备的整体控制能力均得到提高。此外,在进行机械设计自动化设备安全风险评价时,要对存在的诸多安全危险点进行彻底的、详尽的分析,使得机械设备自动化安全能力及机械控制管理工作质量都得到全面提升。在机械设备自动化控制管理中,要特别强调安全限制的作用,在机械设备的使用过程中要严格遵守安全使用章程,在机械的有效寿命周期内,要时刻对机械自动化设备进行安全控制管理,从而避免因人为操作不当而造成的安全事故,全面发挥机械设备的安全及控制水平。基于对机械自动化设备的正确操作及使用,可以较好的实现对机械的安全风险分析,有助于机械安全控制管理水平的完善及提高。

1.3机械设计中自动化设备的风险评定

机械设计中要对设备进行自动化安全风险评定,才能更好的减少安全风险,对机械设备的正常运行创造良好的条件。随着机械自动化水平越来越高,机械设备的风险评价迭代过程越来越复杂,需要从风险识别的全过程出发,不断加强自动化设备安全管理,提高机械设备的安全自动化控制能力。机械设计中自动化设备的风险识别要从信息确认开始,保证机械设计风险自动化迭代符合安全控制的要求。

2机械设计自动化设备安全控制的基本原则

2.1机械设计自动化设备安全控制要符合机械功能要求

在进行机械设备自动化设备安全控制管理时,最基本的要求就是要满足机械设备的使用功能,即其各项安全自动化控制功能要得到全面的保障。机械设计自动化设备安全控制要符合核心功能的要求,保证机械信息和设备控制能够符合技术指标的要求。在机械自动化设备的具体操作过程当中,要结合其设计、制造及相应的安全操作规程等多个方面的因素,进行全面的安全掌控,进而从基础上提升机械设备的自动化安全控制管理水准。

2.2机械设计自动化设备安全控制要利用先进技术

我国原有的机械设备自动化技术水平与西方技术发达国相较起来,还存在着较大的差距,要想使我国的相应技术得到快速的提升,就要虚心向先进国家学习,学习其先进行设计及制造技术和先进的安全管理技术。机械设计自动化设备安全管理不管从产品还是从系统角度出发,不断提高机械设备自动化安全控制能力。机械设计自动化设备安全控制要以技术为主,才能保证机械能够完成智能化功能,同时能够满足人性化的安全管理要求。机械设计自动化安全设备管理要对各种加工设备的框架进行优化,从安全管理的角度出发,不断增加输出设备的功能。在能量转换机械设备的过程中需要保证各种能量转换能够安全可靠,提高机械设备的安全控制能力。

2.3机械设计自动化设备控制要坚持安全性和可靠性原则

机械设计自动化设备控制要从产品故障管理角度出发,保证机械设备能够进行自动化故障处理,提高机械设备的控制管理能力。机械自动化控制与产品优化是紧密结合在一起,机械自动化产品要和安全智能化控制紧密融合,保证各种机械设备的诊断、处理和监控能够符合安全控制的基本原则。机械设计自动化设备控制要从操作环节出发,减少机械事故发生的几率,通过对机械设计自动化设备的安全控制,可以提高机械设备的灵敏度。机械设备安全控制管理要从方便操作的角度出发,不断优化设计方案。机械设备中各种自动化产品的功能要进行有效的监控,保证操作流程能够符合设备控制管理的要求。通过对机械设备各种安全程度的控制,达到优化操作的总体目标,从而能够全面实现机械设备的自动化控制和管理。机械设备自动化控制系统的安全指标要从不同的周期出发,积极引进新的技术方案,从而能够对安全控制的措施进行全面的分析,提高机械设备的综合管理水平。

3结语

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1.1设备对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术的应用必然需要各种电气设备的参与,并且设备的质量在整个的建筑电气自动化控制技术应用中占据着重要的位置,一旦电气设备存在一定的问题的话就会直接影响到整个建筑电气自动化控制技术的实施质量,进而影响到后期建筑电气自动化控制技术的应用,具体来看,设备对于建筑电气自动化控制技术的影响主要体现在两个方面:(1)设备自身的问题,电气设备对于建筑电气自动化控制技术的影响一个主要的问题就是我们所应用的设备自身存在质量问题,这种质量问题存在的原因有很多,比如设备在生产过程中可能就存在着质量问题,一旦在建筑电气自动化控制技术应用中采用这些质量不达标设备的话就会影响到建筑电气自动化控制技术的质量,另外,设备规格不符合我们所需要的要求的话也会影响到建筑电气自动化控制技术的质量,设备在运输或者安装过程中受到一定的损害的话必然也会影响到后期的正常使用;(2)环境因素的影响,电气设备对于周围环境的依赖性也是比较强的,尤其是对于电气设备周围空间内的温度和湿度的要求虽然不是特别的苛刻,但是一旦温度或者湿度变化过大的话也会严重的影响设备的正常使用,最终影响建筑电气自动化控制技术的质量。

1.2技术对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术作为一种最为新型的技术手段自然也离不开技术的支持,因此,反过来说,技术必然也会对建筑电气自动化控制技术的质量产生直接影响,技术水平的高低也就直接决定着建筑电气自动化控制技术运用水平的高低,但是就当前我国的建筑电气自动化控制技术中的技术水平现状来看,仍然存在着一些问题,这些问题主要表现在两个方面:(1)技术升级不及时,虽然建筑电气自动化控制技术就当前来看算是一种较为新型的技术手段,但是就建筑电气自动化控制技术本身来说仍然需要不断地进行技术升级才能更好地适应当前人们对于建筑电气不断提高的要求,一旦建筑电气自动化控制技术升级不及时导致电气自动化技术落后于人们日益提高的要求的话就会严重的影响建筑电气自动化控制技术的应用价值,也不利于建筑电气自动化控制技术的发展;(2)在技术管理方面存在一定的缺陷,技术管理对于整个建筑电气自动化控制技术的重要性不言而喻,一个完善的技术管理体系能够使得建筑电气自动化控制技术最大程度的发挥自身的优势,甚至能够最为及时的针对自身的不足进行更新换代,而当前我国建筑电气自动化控制技术不存在完善的技术管理制度和体系,进而就极有可能导致建筑电气自动化控制技术在具体运用中出现质量问题。

1.3人员对建筑电气自动化控制技术的影响

建筑电气自动化控制技术的施工和具体应用都离不开具体人员的操作,因此,人员也会对于建筑电气自动化控制技术的质量产生重要影响。就建筑电气自动化控制技术本身而言,其应用的最根本的目的就是发挥自动化功能来减少建筑电气工程使用中对于人员的依赖,但是这并不代表着在实施中就可以减少人员的使用,或者是降低施工人员的素质,就当前我国建筑电气自动化控制技术的现状来看,人员的影响主要表现在以下两点:(1)专业素质不高,建筑电气自动化控制技术作为一种新型的科学技术手段,其科技水平相对传统电气工程来说更高,因此,就对具体的工作人员提出了更高的要求,尤其是在专业性上更是要求人员具备较高的素质,一旦工作人员专业水平不够的话就会在很大程度上影响实施的质量,最终影响建筑电气自动化控制技术的应用效果;(2)缺乏对工作人员的监督,工作质量的高低和监督存在着密切的联系,如果我们对工作人员的施工质量进行密切监督的话就会在一定程度上提高工作人员施工的质量,进而提高建筑电气自动化控制技术的水平,而如果监督不到位的话,那么就会很容易使工作人员产生懈怠,甚至会出现工作失误,最终影响建筑电气自动化控制技术的质量。

2建筑电气自动化控制技术的发展方向

2.1在建筑电气自动化控制技术中融入网络技术

网络信息技术作为当前较为先进的另一种科学技术也应该使其在建筑电气自动化控制技术中发挥一定的作用,网络技术的合理运用能够在很大程度上提高建筑电气自动化控制技术的更新速率,扩展建筑电气自动化控制技术的应用范围;并且除此之外,在建筑电气自动化控制技术中合理的运用网络技术能够在很大程度上提高建筑电气自动化控制技术的管理水平,促进建筑电气自动化控制技术的快速发展。

2.2加强系统的修复和维护

建筑电气自动化控制技术在实施和具体应用过程中离不开系统的修复和维护过程,并且建筑电气自动化控制技术的维护和修复极为关键,加强对于建筑电气自动化控制技术的维护和修复管理能够提高建筑电气自动化控制技术的运用水平,确保建筑电气自动化控制技术的应用稳定性。

2.3提高系统更新频率

当前科学技术的发展速度越来越快,电气自动化控制技术的更新也应该紧随科学技术发展的步伐提高自身系统更新的速率,以满足当前人们对于建筑电气自动化控制技术不断提高的要求。

3结语

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1电气自动化

在我国电气工程发展过程中,电气自动化作为一项新兴学科,已经得到了较为成熟的发展。在具体设置自动化控制时,需要使其生产工艺和产品进一步满足电气自动化发展需求。在具体设计自动化控制时,需要对其机械和电气之间的关系进行有效处理,确保能够使其电气自动化,实现更高程度的稳定性和安全性。与此同时,在设计自动化控制时还需要有效提升设计成品质量及其外观,确保操作简易性,在选择电子设备是,尤其需要对其加强重视。在具体进行自动化设计过程中,设计原理主要是通过进行不同电子设备的有效连接,使其技术工艺能够在不同设备上实现一定程度的功能共享,同时,科学应用微型电脑实现有效互动,使其现代设备实现一定程度的人性化,为现代人日常生活带来了更大的便利条件。

2电气工程及其电气自动化控制系统

2.1应用特点

2.1.1便捷性

网络技术和计算机技术在电气自动化控制系统建设过程中具有一定程度的基础性价值。在系统内科学应用计算机技术,能够使其生产实现更高程度的自动化和智能化,为现代人生产生活带来了很大的便利。

2.1.2广泛性

在现代科技水平不断发展过程中,大部分企业已经实现了自控制系统的有效研发,研发产品具有一定程度的普及性,无论是工业生产设备,还是日常生活用品中,都在一定程度内体现了电气自动化。

2.1.3高效率

在我国目前电气工程建设过程中有效应用该控制系统,能够使传统生产时所存在的不利因素得到有效克服,可以在很大程度内提升社会生产运行的有序性。

2.2设计内容

首先,在开环控制内,控制装置及其受控对象之间只存在顺向作用,该控制系统具有极为明显的优势,总共在很大程度内简化控制过程和系统结构化,但是防干扰能力普遍较差,控制准确度也无法得到科学保障。相对于开环控制而言,闭环控制具有一定程度的顺向作用,同时还可以显示控制被控量的整个过程,闭环系统能够有效减少甚至消除,相关工作人员在保护振荡设置过程中,能够充分体现闭环系统作用。最后,在发挥反馈控制和和和控制的调节作用与控制作用是,具有一定的局限性,通常需要系统被控量发生变化时才能实现有效发挥,而且受控对象被控量很难得到有效实现。

3系统操作方式

3.1集中式监控

在电气工程建设过程中,该为控制模式要求利用一类处理器有效整合系统相关功能模块,并对其进行科学调试,如果内部涉及过多任务量,都会在很大程度内束缚限制系统处理速度。与此同时,如果全面监控所有电气设备,依然会在很大程度内迅速降低主机原有冗余,如果盲目增加电缆,都会使其产生更大的经济成本,引入长距离电缆时也会出现一定量的干扰,无法对其进行有效消除,无法确保系统运行具有更高的可靠性。

3.2现场总线监控

该方式的有效应用能够使其运行效率大大提升,同时确保系统设计具有更高程度的针对性,但是如果要对其进行合理完善,就必须科学创新线路设计,严格基于间隔大小和具体运行状况全面进行设计规划。就具体应用而言,总线监控能够使其系统设计成果实现更高程度的针对性,同时,使其不同间隔操作功能实现更高程度的多元化,能够基于具体间隔状况科学设计工作方案,全面融合远程监控模式所具有的所有优势。与此同时,科学应用该类控制手段能够对传统建设过程中较为繁杂的模拟量变送器和隔离设备进行有效缩减,确保相关工作人员可以随时在现场安装关键性设备,保证大大缩减设备安装和电缆控制工作量,有效减少成本投入。在具体应用过程中,相关工作人员必须确保不同装置功能的独立性,同时应用网络设备进行有效衔接,由于网络组态具有较高的灵活性,确保能够更为可靠的操作控制整个系统,即使是出现装置故障,也只会影响对应部件,不会导致系统瘫痪。基于此,在我国供电企业未来发展过程中,现场总线控制是其不可避免的发展趋势。

3.3远程监控

在自动化控制系统建设过程中,科学设计远程监控能够对其控制系统相关设备进行一定程度的图形化控制,进而对设备工作数据进行有效收集,确保设备运行具有更高的安全性和稳定性。远程监控方式的有效应用能够在一定程度内节省安装程序,同时有效降低成本投入,材料使用量也相对较少,确保系统运行具有更高的可靠性,使其具有更为灵活方便的整体组态,但是在具体应用远程监控方式时,线路所具有的通讯速度普遍较低,在小系统中具有较高的应用价值,能够科学监控固定范围,无法有效应用于范围较大的自动化控制系统内。

4系统具体应用

4.1智能化技术应用

在电力系统运行过程中科学应用智能化技术,能够确保有效提升电力系统运行质量和运行效能。基于此,在我国目前电力行业发展过程中,智能化技术具有极其重要的现实意义,与此同时,电气自动化控制系统也得到了较为普遍的应用。智能化技术的有效应用,能够在一定程度内避免电气工程设计过程中出现的失误,使其产品精度有效提升,进一步保障信息技术。尤其是在我国目前信息技术高速发展的今天,信息技术的有效应用使整个电气工程初步形成智能控制网络,进而控制系统具有更高的运行效率。

4.2分散测控系统自动化应用

在我国目前发电厂建设过程中,分散测控系统通过科学应用电气自动化控制系统能够使其分散测控系统进一步实现分层结构。在完成分层结构设计之后,能够对电厂内各个区域具体受热状况进行有效收集,确保能够及时明确设备故障,进而保障系统运行的稳定性。与此同时,电信自动控制系统的科学应用还可以传播有效监控整个发电流程,获取相关设备运行具体参数,并对其进行科学有效的调整,确保设备工作台数分配的合理性,进一步优化企业资源配置。

4.3汽机电液调节系

在我国传统电气工程建设过程中,主要是选择使用液压控制系统实施汽机控制,但是在现代技术高速发展过程中,各项技术均实现了有效创新和全面发展,尤其是在电液转换器,电器元件,控制设备的安全运行方面实现了科学有效的创新发展,使其具有更高的可靠性和安全性,进而使电功率,转速以及调节及后压力实现联动控制,科学完善阀门管理和接应力启动功能。

4.4发电机监视保护

汽轮发电机如果要确保对电气工程建设过程中相关机械具体运行状况进行系统化查询,就必须确保在机组整个运行过程中进行科学有效的保护仪器调控,顺势消除系统内部相关弊端,对其事故的产生进行合理规避。早在20世纪80年代,我国在生产汽轮发电机组过程中内部单机容量已经得到了一定程度的全面提升,在后期开发监视保护仪表时,需要进行机械参数的有效添加,其中,具体包括偏信度,轴承盖振动,轴向位移以及转速等,以此为基础才能确保全面发挥机组联锁保护功能,对现场保护监视信号进行精确感应。

5结束语

在现代电气工程建设过程中,有效应用电气自动化控制系统能够使其电气工程发展实现更高程度的智能化,市场化和创新化,有效推进我国现代电气工程建设。在具体应用过程中,通常存在集中式监控,现场总线监控和远程监控三种操作方式,相关工作在进行具体操作过程中,需要对其进行深入分析,确保操作系统的科学性和合理性,保障电气工程控制系统实现更高程度的智能化和自动化,进一步推进现代工业建设,为我国现代经济水平的有效提升奠定坚实的基础,大大缩短我国与发达国家之间的差距,使其在未来国际竞争中占据更高优势。

参考文献

[1]彭绍峰.电气工程及电气自动化的计算机控制系统应用[J].南方农机,2017,48(09):76-76.

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关键词:船舶电气自动化;船舶运行;CPS系统

0引言

自动控制是一种以特定环境为主要操作对象的复杂工作流程,主要针对不同类型的电子元件。在船舶电气自动化方面,包括无线电控制系统、信息传输系统、部分导航系统、动力装置控制系统和机舱设备监控系统。主机动力装置、动力传动系统等都包含很多内容,必须保证其超稳定运行。

1船舶电气自动化控制的发展状况

以前舰载设备的控制主要依靠人工,一旦设备或系统发生故障,人工查找很困难。这类未检测故障如果继续升级,将影响船舶的发电机系统和主机系统,从而引发一些突发事件。近年来,计算机信息技术越来越多地应用于船舶,能全面集成所有机电设备,在一个界面上提供高效的管理和控制,有效减少重复操作,提高操作的准确性,强化船舶安全稳定运行。另外,由于电气自动化系统强大的数据记录和分析软件,可以对船上所有旋转设备的温度、压力和运行时间进行累积、记录,形成直观的趋势曲线,对比智能分析[1]。

2船舶电气自动化控制安全性问题

2.1系统设备

故障自动控制系统的工作流程有一定的容错性,不能完全改变避免。一般情况下,容错概率发生在电气设备的安装或电气设备的运行过程中,在电气设备设计和制造的初期就已经存在。仅依赖人员的检查,这类故障不可避免,错误的可能性也会随时间而增加。

2.2电磁方面

电磁场是电子电路和电力传输设备的成本计算中不可避免的,船上的电力设备、系统和照明设备使用的是电压高于220VAC的电力系统,而控制和监测系统和设备,通常是低电流电子设备。相似的装置位置和电缆布线可能会引起电磁干扰问题,这类故障和风险与舰船空间有限有关,电子器件彼此接近,可能会出现干扰问题。

2.3线路控制

采用电气自动化使船舶操作更方便,利用一体化集中的船舶自动控制系统可进行实际操作。如主机、推进器、舵机等动力设备可直接在驾驶室和双翼平台上控制,机舱内所有泵、风机设备均可通过中央控制室控制。控制台、船舱自动化系统,当相似的操作系统发生问题时,船舶的电气系统会互相干扰、失控,对船舶造成无法弥补的损害。此外,由于控制电路比较统一,部分设备需要停用。这时发电机等重要动力和动力设备将发生故障,如不及时发现,将导致不可逆转的后果。

3电气自动化技术在船舶自动化领域中的应用

3.1CAN电站测控系统

CAN电站测控系统是其中的一部分,CAN大型电厂的过程测控管理系统、控制台和设备维护管理模块已逐步发展,并成为一个自动化过程控制系统网络[2]。CAN火力电站船舶测控控制系统在船舶使用测控过程中,可以通过测控网络连接,将测控网络与整个船舶运行相连,完成对整个船舶正常运行的实时控制。主控台处理采集到的测量数据结果,发电机测控节点虽然负责进行测控,但是此时CAN火力电厂船舶测控控制系统正在正常运行,船舶应根据实际使用情况随时进行控制,使自动控制系统真正发挥作用。

3.2电力电子技术

船用电力电子设备主要用来产生轴带上的能量,并与电动机一起工作。卷带式风力发电机组技术和风力电动机组的运行,主要用于负责通过船舶发电资源管理系统节约大量大型船舶电力资源。我国电力行业电子仪器设备的不断改进完善,将晶闸管逆变方式也应用于轴带关断发电过程,功率驱动电子学的出现彻底取代了传统的直流功率驱动调速技术,推动了现代交流功率调速驱动技术的不断发展。

3.3自动化保障技术

自动化支承系统技术主要应用,包括专用电气设备的轴承容错测试设计和系统电磁阀的兼容性测试设计,是一种较为综合的支承技术。自动轴承支撑系统技术主要部分来源于国外,在实际应用发展过程中,既能有效提高大型船舶专用电气设备自动化支承系统的使用安全性,又能提高操作效率。

3.4自动化安全装置

将自动控制系统应用于船舶电气工程中,不但能节省大量的工作时间,还能提高工作效率。应用中发现,自动装设装置既能快速发现船舶电力设备故障,又能避免故障,可能存在的潜在安全威胁可以为检验人员创造安全的工作环境。

4船舶电气自动化系统故障的排除步骤

若要及时发现问题,就必须严格按照设备故障日常排除检查指示工作来组织进行。详细检查工作安排内容:1)故障排除检查员每天要对所有自动化生产设备逐一进行检查、查找。2)根据我国自动化制造设备故障说明书的主要内容,对已诊断发生的设备故障情况进行分析诊断,通过分析研究找出发生故障的主要原因,检查目标硬件,做好故障排除[3]。3)通过反复试验,确定故障排除工作是否成功完成。

5自动化控制系统故障的原因排除技术方法

5.1直观分析法

直觉分析法主要利用触觉、嗅觉、听觉、观察4种直觉来确定故障的位置。特别操作:通过触摸设备是否升温;根据气味判断设备是否有特殊气味;判断设备的声音是否正常听;判断设备的声音是否减弱、颜色变化等。

5.2对比分析法

基线诊断是一种快速的基线故障分析诊断解决方法,只要及时更换基线设备的某些主要部件,就可以快速解决明确存在的一些故障诊断问题。而在运用对比指标诊断方法时,检验人员应先对潜在的故障有个大致了解,再进行零件更换。若更换完毕,零件可正常使用,则为故障部位。若产品安装维修完毕后不能正常使用,则需要专业的安装维修服务人员进行维修。

5.3短路分析法

短路分析法必须由专业人员来进行。采用短路分析法要对可疑触电部位进行定位,确定可疑触电部位。如有问题,则表示此位置为故障位置。

6加强船舶电气自动化控制安全措施

6.1完善管理体系

实施并不断完善各种技术规范和作业技术标准,这是保证电气作业自动化安全正常运行的重要技术基础。在决定使用电气自动化作业技术时,大多数国际造船及船舶营运作业单位都必须严格执行遵守联合国际主要船级社、船旗国和国际海事事务管理机构所制定采用和组织实施的国际相关法律规定。船舶操作管理单位和作业船队技术领导也必须严格执行遵守国际有关法律规定,强化规章制度。另外,需要更多关注工作过程中的每一个环节,对每一个环节都有明确、详细的规定,防止非法交易的发生。

6.2优化容错技术

优化容错技术是指系统运行中的故障恢复能力,主要包括控制系统故障、检测和评估系统故障信号、后备装置启动、设备停止工作等信号。利用容错技术对系统故障进行检测与评估,第一时间检测出故障原因,确定故障区域,进行故障检测。船舶电站自控系统针对机组故障,备用机组必须立即与网络连接以获取故障,机组负荷可获得更多的时间来停机和维修故障发电机。当机组超负荷时,备用发电机必须及时启动,接收过负荷的发电机,确保过载发电机恢复正常运行。

6.3大力推进智能化进程

随着新时代、新技术、新理念的发展,船舶在未来的发展中必然会走向智能化。为此,相关企业应积极推进CPS技术的推广和应用,对舰载侦察技术的发展起到了极大的促进作用。CPS技术的功能可以综合应用于船舶操作系统防御性、防御性维护、系统恢复等方面。CPS系统还具有强大的故障保护功能,在出现故障时,能够充分保证系统的正常运行,并保持系统的安全可靠。通过CPS系统的各个节点,可以全面感知各种信息,并对所发送的信息进行分析,有效地实施反馈控制。7结语利用CPS系统科学模型,系统能够对船舶航行过程中的各种情况进行自动分析,并采取合理的措施来解决各种问题。完成分析处理后发送给相关人员,提高了解决问题的效率。足够的人员能够无盲区全面控制各种作业,船舶装卸安全将大大提高。

参考文献:

[1]冯晓慧.船舶电气自动化控制安全问题与措施[J].船舶物资与市场,2021,29(1):95-96.

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