电气自动化控制的智能化技术研究

电气自动化控制的智能化技术研究

摘要:随着技术快速发展,智能化应用已经进入生活和工作的各个领域。电气自动化控制技术对我国产业发展具有很好的促进作用,在电气自动化控制领域融入智能化技术,对企业提高生产效率、改善质量、降低成本、确保安全生产等方面具有重要作用。文章通过分析智能化技术在电气自动化应用的优势,阐述电气自动化控制中智能化技术主要应用,对进一步提高电气自动控制技术具有较好的现实意义。

关键词:电气自动化;控制;智能化;技术

我国电气自动化发展和提高国民经济诸多产业技术水平二者之间相互关系十分紧密,电气自动化是我国改造传统产业、建立自动化工业体系及高新技术产业的关键力量。电气自动化不仅具有提高企业生产效率、改善产品质量、降低生产成本、确保安全生产等优点,随着社会发展和进步,也将发挥越来越重要的作用。电气自动控制系统作为高端装备的重要组成部分,是实现工业自动化、数字化、网络化和智能化的关键,电气自动化控制技术也呈现出智能化、柔性化、无人化发展趋势。其中电气自动化控制系统中智能化技术的应用,为满足现代化生产需求提供了坚实基础,对于提于我国工业技术升级具有积极意义[1]。

1智能化技术简述

智能化主要是通过大数据、网络、物联网、人工智智能等技术应用,使事物具有能够满足人类需求的属性。随着技术的不断发展,产品的智能化优势也在不同行业、不同应用中得到较好的体现。其优势主要有:提高生产效率和工作效率;降低工作强度,极大改善复杂工作条件下作业环境;提高危险场合施工和作业的安全性;更加节能与环保;降低设备故障率;故障诊断更便捷等。随着计算机和网络技术快速发展,智能化技术会逐渐丰富与成熟,其应用范围也会越来越广泛,甚至在某些方面,能够完成一系列的信息处理、分析、后续动作等复杂的生产和工作程序。由于智能化技术的诸多优势,其在电气自动化控制领域应用也越来越广泛,电气自动化控制智能化技术,可以准确保证电气系统运行稳定性、提高控制精确性、降低安全风险、节约生产成本和人力成本等,从而保证企业经济效益持续提升。因此,重视电气自动化控制的智能化技术应用方面的研究就尤为重要[2-3]。

2智能化技术在电气自动化应用优势

2.1实现电气自动化智能调整与控制。智能化技术在电气自动化应用过程中,主要特点是可以根据设定的程序和要求,对电气系统实现智能调整与控制,通过实现相应的监控功能,提高电气系统工作稳定性和安全性,对其控制性能精确性也有较大提升。在智能化技术应用后,电气自动化系统调控工作更加简单化,人机配置进一步优化,电气自动化系统维护工作效率也得到进一步提升。

2.2保持系统数据处理的一致性。在电气自动化控制系统中,智能化处理器能够对系统所有输入数据进行梳理和甄别,并通过每一个控制环节数据进行准确的判断。在电气自动化系统每一个控制单元,都具有很大的可变性,面对复杂多变的控制对象时,而通过智能化技术的应用,使得控制系统更具有灵活性。尤其对于复杂的应用场景,如果没有智能化技术的应用,仅依靠技术人员对相关系统数据进行调整,如果技术人员一个小小疏忽或失误,会对整个电气自动化系统造成毁灭性的影响,而智能化技术的应用则可以很好地规避这类事件发生[4]。

2.3提高电气自动化系统整体控制能力。智能化技术的应用,可以实现电气自动化系统运行过程中对运行数据和电气设备运行状况进行监督和控制,保证电气系统安全运行。一方面,智能化技术在对相关电力设备调控时,可及时通过相应的技术手段实现预警运行过程中存在的各类安全隐患,一旦发现问题,给予实时预警,并将故障问题锁定一个较小范围,保证电气自动化系统长期运行的稳定性。另一方面,还可以通过智能技术,对电气系统进行远程控制,使得工作人员对电气系统的整体控制能力得到进一步提高。

3电气自动化控制中智能化技术的应用

3.1在电气自动化故障诊断中的应用。在电气自动化系统运行过程中,由于诸多设备参与,不同设备采用的技术也有很大差异,而设备运行稳定与否会对整电气自动化系统产生重要影响。通过智能化技术的应用,可以实现对系统运行状况进行实时、全方位的监控,降低系统故障发生率;通过对系统运行实时数据进行监测,根据相应的参数设置,判断运行状态,保证系统运行处于良好状态。也为相关技术人员对故障排除和日常维护提供准确定位,很大限度上可以降低系统故障时间,提高维护效率,如电气自动化控制系统中,变压器是其重要的组成部分,以前变压器故障的排除时间较长,故障检测主要依靠技术人员的技能和经验,而智能化技术的应用,可以通过对变压器故障时渗漏油的气体分解检测技术,明确故障范围,并通过相关监测数据的分析,较快的定位故障部分、故障原因,节约故障检测时间,保证电气自动系统的运行效率。其次,通过智能化技术的应用,在电气自动控制系统运行时,对其系统运行参数、运行数据等进行自动的判别,在故障未发生前,发出相应告警信号,并将相关数据和信息上传给相关工作人员,技术人员可以依据相关信息,发现并排除影响系统正常运行的病因,从而将故障损失降至最低水平[5]。

3.2实现神经网络控制。在一个完整的电气工程自动化控制系统中,需要依据生产要求,实现不同的控制场景。通过在电气自动化控制系统智能化技术应用,可以采用神经网络控制方式、模糊控制方式、专家系统控制方式等满足不同的控制场景要求,其中应用较为广泛是神经网络控制方式。在电气系统中,需要实现神经系统控制时,为保证电气自动化控制的灵活性,不仅可以通过采用反向学习算法来实现,而且还可以通过充分利用系统的多层次结构,进一步提高控制系统的多变性。神经网络控制方式包含有多个子系统,其自身特点与优势可以较好地协同各个子系统的控制要求,因此,也被广泛应用于电气自动化系统的整体过程优化,通过神经网络控制完成相关参数、调控要求。同时,神经网络控制具有任意非线性表达能力,可以通过对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制。利用BP神经网络还可以建立参数Kp、Ki、Kd自整定的PID控制器,从而实现智能化控制目标,基于BP神经网络的PID控制系统结构图如图1所示[6]。

3.3进行优化电气设计。电气自动化控制设计工作,更多依据电气技术人员工作经验,结合整个系统运行要求进行相关设计工作。在设计过程中,因不同设计人员技术和经验的差异,电气设计方案也有很大的差别,导致电气系统设计达标率较低,需要经过复杂、漫长的调试、改动才能实现电气自动化控制的功能要求,给系统运行维护带来诸多不利影响,这也是系统运行稳定性较差的主要原因之一。而智能化技术的应用,通过大量数据优化设计,可在很大限度上降低了设计人员的工作量,通过科学的数据分析,尤其是通过遗传算法运用,可以挑选出架构设计的弱点和可能出现的故障,从而可以在实际生产中避免这些问题,使得设计的适应性更强,设计方案的应用效果得到提升。而且通过使用遗传算法进行计算机建模,可以提供多种实现系统控制目标的设计方案供设计师挑选,从而更快、更高效地完成电气自动化系统设计工作。

4电气自动化控制中智能化技术发展建议

信息技术不断发展,智能化技术在未来电气自动化控制中的应用价值将会得到更好的体现,为电气自动化控制带来更多的便利以及技术上的提升。我国智能化技术与国外先进国家存在一定差距,在自主知识产权方面和核心技术提升方面仍需重视提高科技创新能力。电气自动化控制中智能化技术发展前景主要体现两个方面:第一,技术创新过程中,需要对电气操作功能不断进行完善,实现相关电气操作功能高度集成化。同时,重视在线数据收集与分析,优化电气自动化控制过程中相关数据信息的利用与开发,使智能化技术应用更好地满足电气运行安全、可靠、高效要求。第二,重视智能化结构的优化,减少管理层次,通过信息技术、网络技术、通信技术等应用,建立功能完善智能化控制信息系统,利用大数据分析,实现高效的电气控制信息传播、沟通,降低工作人员对电气设备运行的干预,提高电气系统安全性,进一步提高运行控制精度,满足未来电气系统运行控制要求。

5结语

随着信息技术和网络技术的发展,智能化技术已经得到广泛应用。在电气自动化控制中,智能化技术主要是以计算机技术为载体,通过对信息的处理、分析,继而完成电气自动化控制动作,保证在电气自动化控制的准确和及时的响应。其不仅可以帮助完成一些危险性高、难度高的工作,减轻人力劳动的繁重程度,而且在提升电气设备的运行稳定性、提高控制精度、减轻人力劳动、节约成本方面都具有较好效果,也可以进一步提升企业经济效益。

作者:白筱君 单位:大连斯频德环境设备有限公司