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摘 要:针对电气工程自动化,在简单介绍智能化技术及其优势的基础上,从电气工程自动化性能、功能、体系结构与电气设备故障诊断四个方面论述智能化技术实际应用,以此为电气工程自动化今后发展提供可靠的先进技术支撑。
关键词:电气工程自动化;智能化技术
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0048-02
如今,电气工程随着各产业、领域不断发展,其自动化系统要求越来越高,只采用现有技术已经难以满足这种要求,而智能化技术的出现与应用可以从根本上解决实际问题,真正将电气工程自动化带入新的发展阶段。
1 智能化技术
从应用角度讲,智能化技术体现为对多项技术进行综合应用,这些技术包括当前应用广泛的GPS技术与计算机技术,还包括有良好发展前景的精密传感技术等。目前,产品市场竞争越来越激烈,智能化无论是在操作上,还是在应用中都具有显著的优势,可将其总结为以下几个方面:①作业环境得以本质上的改善,减少工作量,降低工作强度;②在保证作业质量的同时提高作业效率;③为危险场合及重点施工提供了技术解决方案;④顺应国家节能环保战略;⑤提高各类机械设备自动化程度,使其更具智能化;⑥从根本上提高各类设备运行可靠性与安全性,减少维护成本,延长使用寿命;⑦在故障诊断等繁琐的方面实现智能化[1]。
2 智能化技术在电气工程自动化中的运用
2.1 性能方面
2.1.1 高效化
对机械制造技术而言,速度、精度与效率是对其技术性能进行衡量的关键指标。因所用CPU芯片具有较高的速度,而且还运用了数字化伺服系统,所以机床生产效率得以大幅提升。
2.1.2 柔性化
主要包含以下两个方面:①系统自身柔性,实行模块化设计,增大了功能覆盖范围。具有较强的可裁剪性,能满足各级用户实际需求;②群拉系统柔性,相同的群控系统可以按照不同的生产程序,对信息流及物料流等实施动态调整,以此充分发挥系统具有的作用与效能[2]。
2.1.3 工艺复合性与多轴化
将精简工序和缩短辅助时间等作为核心目的而开展的复合式加工,目前正快速向多轴控制等领域发展。对电气工程自动化而言,其工艺复合化主要是指工件装夹以后,采用转台与自动换刀等自动控制措施,进行不同表面和工序的加工。
2.1.4 实时智能化
传统的实时系统主要针对离线且简单的作业环境,作用在于科学调度任务,使任务可以在要求的期限之内顺利完成。引入人工智能后,将尝试依靠计算模型完成人类不同的智能行为。在科技快速发展的促进下,实时系统已经可以与人工智能充分结合,同时人工智能也正不断向更为现实的方向迈进,促使实时系统具有更高水平的智能性能,并且系统也更加复杂[3]。
2.2 功能方面
2.2.1 用户界面
它是系统和使用者直接对话的窗口、渠道。因不同用户对系统的界面提出了不同要求,而且用户界面研发难度很大,所以创造理想的用户界面一直以来都是困难点。另外,多媒体、虚拟现实等先进技术的崛起,要求系统的用户界面必须达到高标准。依托智能化技术打造的具有图形化特色的用户界面能为用户对系统的使用提供极大的方便。用户可在菜单或窗口上完全各项操作,方便快捷的进行图形编辑、模拟、跟踪与仿真。
2.2.2 科学计算
引入智能化技术后,在科学计算方面,可实现可视化,主要用于对数据进行高效处理与解释,确保信息交流不会受到表达方式的约束与限制,直接运用各类可视信息。此外,通过对虚拟环境和可视化技术的进一步结合,还能拓宽其实际应用范围,衍生出虚拟样机与无图纸设计等新兴技术,无论对提高设计效率、保证产品质量还是减少成本,都起到至关重要的作用。对于电气工程自动化,可视化技术主要用于以下几个方面:自动设计、参数设定与调整、数据处理及显示、运行过程显示等[4]。
2.2.3 PLC
电气工程自动化系统中设有PLC模块,能对高级编程语言及梯形圈等进行直接应用,可实现在线调试,并提供必要的帮助。在编程工具当中,含有直接用于系统的标准实侧,使用者可以对程序实施个性化修改,进而为应用程序构建提供便利。
2.2.4 多媒体技术
它是一项将通信、计算机和与声像等多种技术集于一体的新技术,使计算机可以对视频、音频、文字及图像进行处理。在电气工程自动化中,通过对这项新技术的合理应用,能使信息处理实现智能化与综合化。这在控制过程参数实时监测以及现场电气设备故障诊断等方面有突出的应用价值[5]。
2.3 体系结构方面
2.3.1 集成化
依靠具有较高集成化程度的CPU,以及众多可编程集成化电路,能使系统自身集成度得以大幅提高,并加速软件和硬件的实际运行速度;通过对平板显示技术的引入,提高了显示装置的使用性能;对于平板式显示器,不仅具有较高的科技含量,而且体积轻小、耗能少、易于携带,在需要的情况下支持大尺寸清晰显示。此外,通过对封装及互连等先进技术的应用,使表面安装技术真正与半导体形成一体。采用提高电路密度以及缩短互连长度等方法降低系统运行、维护成本,改进各项性能,缩小组件的规格尺寸,通过挖掘不断提高系统运行可靠性。
2.3.2 模块化
系统硬件在实现模块化以后,能使系统实现更高水平的标准化与集成化,并以功能需求为依据,将包含CPU、存储器、位置伺服、PLC等在内的基本模块作成统一且标准的相关产品,再采用类似搭积木的方法个性化裁剪,增加或减少以上基本模块的数量,以此形成功能、档次等均不同的系统。
2.3.3 网路化
电气工程自动化系统在联网以后能實现远程控制,达到无人化操作的根本目的,通过联网,能在任何一个系统当中对其它不同子系统进行个性化编程、参数设定。而各子系统的画面还可以在任何一个子系统上显示[6]。 2.4 故障诊断
电气工程自动化系统实际运行中,时常会出现不同类型和程度的电气设备故障。对于电气设备故障,其在发生前可能会有和故障有直接关系的征兆产生,此时通过对智能化技术的引用,能根据征兆及时给出准确且详细的诊断结果。在所有电气设备中,变配电设备有关键作用,所以工作人员应对其实际运行情况给予高度重视,定期或不定期进行检修维护,然而这并不能彻底避免故障。因此,为了在故障发生的第一时间察觉故障、确定故障点、判断故障产生原因,从而将故障带来的影响与危害降至最低,必须应用智能化技术。借助智能化技术进行电气设备故障诊断时,最为常用的诊断方法为对渗漏油分解气体实施分析,预先确定故障大概范围,再不断缩小这一范围,最终确定故障点,从而为现场的维修人员提供可靠依据。通过对这项技术的合理应用,除了能保证故障诊断结果准确性,加快故障诊断速度,还能排除因人为因素产生的错误,最终保证电气设备长时间稳定运行[7]。
3 结束语
综上所述,在电气工程及其自动化当中,智能化技术的实际应用与技术本身的发展体现在诸多方面,如系统性能、系统功能、系统体系结构和故障诊断等,可以说智能化技术涉及到电气工程及其自动化的方方面面,而电气工程自动化系统在成功引入智能化技术后,其运行效率、管理水平、技术含量都将得到进一步提高。
参考文献
[1]孙 强.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(6):283.
[2]杨微微.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].工程技术:全文版,2015(10):24~25.
[3]张忠杰,易嘉宁,闫 滨.电气工程自动化控制中智能化技术的应用探析[J].山东工业技术,2015,25(15):163.
[4]岑 政.试论电力系统电气工程自动化中智能化技术的运用[J].科技展望,2016,26(33):21~22.
[5]王 凯.电气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技创新与应用,2015(31):100.
[6]唐健翔.電气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技创新与应用,2013(34):153.
[7]和合霞.电气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技致富向导,2013(29):264.
收稿日期:2018-5-23
作者简介:秦玉文(1967-),女,汉族,广西桂林全州人,电气工程师,大专,主要从事水电站电气技术及其检修方面的工作。
关键词:电气工程自动化;智能化技术
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0048-02
如今,电气工程随着各产业、领域不断发展,其自动化系统要求越来越高,只采用现有技术已经难以满足这种要求,而智能化技术的出现与应用可以从根本上解决实际问题,真正将电气工程自动化带入新的发展阶段。
1 智能化技术
从应用角度讲,智能化技术体现为对多项技术进行综合应用,这些技术包括当前应用广泛的GPS技术与计算机技术,还包括有良好发展前景的精密传感技术等。目前,产品市场竞争越来越激烈,智能化无论是在操作上,还是在应用中都具有显著的优势,可将其总结为以下几个方面:①作业环境得以本质上的改善,减少工作量,降低工作强度;②在保证作业质量的同时提高作业效率;③为危险场合及重点施工提供了技术解决方案;④顺应国家节能环保战略;⑤提高各类机械设备自动化程度,使其更具智能化;⑥从根本上提高各类设备运行可靠性与安全性,减少维护成本,延长使用寿命;⑦在故障诊断等繁琐的方面实现智能化[1]。
2 智能化技术在电气工程自动化中的运用
2.1 性能方面
2.1.1 高效化
对机械制造技术而言,速度、精度与效率是对其技术性能进行衡量的关键指标。因所用CPU芯片具有较高的速度,而且还运用了数字化伺服系统,所以机床生产效率得以大幅提升。
2.1.2 柔性化
主要包含以下两个方面:①系统自身柔性,实行模块化设计,增大了功能覆盖范围。具有较强的可裁剪性,能满足各级用户实际需求;②群拉系统柔性,相同的群控系统可以按照不同的生产程序,对信息流及物料流等实施动态调整,以此充分发挥系统具有的作用与效能[2]。
2.1.3 工艺复合性与多轴化
将精简工序和缩短辅助时间等作为核心目的而开展的复合式加工,目前正快速向多轴控制等领域发展。对电气工程自动化而言,其工艺复合化主要是指工件装夹以后,采用转台与自动换刀等自动控制措施,进行不同表面和工序的加工。
2.1.4 实时智能化
传统的实时系统主要针对离线且简单的作业环境,作用在于科学调度任务,使任务可以在要求的期限之内顺利完成。引入人工智能后,将尝试依靠计算模型完成人类不同的智能行为。在科技快速发展的促进下,实时系统已经可以与人工智能充分结合,同时人工智能也正不断向更为现实的方向迈进,促使实时系统具有更高水平的智能性能,并且系统也更加复杂[3]。
2.2 功能方面
2.2.1 用户界面
它是系统和使用者直接对话的窗口、渠道。因不同用户对系统的界面提出了不同要求,而且用户界面研发难度很大,所以创造理想的用户界面一直以来都是困难点。另外,多媒体、虚拟现实等先进技术的崛起,要求系统的用户界面必须达到高标准。依托智能化技术打造的具有图形化特色的用户界面能为用户对系统的使用提供极大的方便。用户可在菜单或窗口上完全各项操作,方便快捷的进行图形编辑、模拟、跟踪与仿真。
2.2.2 科学计算
引入智能化技术后,在科学计算方面,可实现可视化,主要用于对数据进行高效处理与解释,确保信息交流不会受到表达方式的约束与限制,直接运用各类可视信息。此外,通过对虚拟环境和可视化技术的进一步结合,还能拓宽其实际应用范围,衍生出虚拟样机与无图纸设计等新兴技术,无论对提高设计效率、保证产品质量还是减少成本,都起到至关重要的作用。对于电气工程自动化,可视化技术主要用于以下几个方面:自动设计、参数设定与调整、数据处理及显示、运行过程显示等[4]。
2.2.3 PLC
电气工程自动化系统中设有PLC模块,能对高级编程语言及梯形圈等进行直接应用,可实现在线调试,并提供必要的帮助。在编程工具当中,含有直接用于系统的标准实侧,使用者可以对程序实施个性化修改,进而为应用程序构建提供便利。
2.2.4 多媒体技术
它是一项将通信、计算机和与声像等多种技术集于一体的新技术,使计算机可以对视频、音频、文字及图像进行处理。在电气工程自动化中,通过对这项新技术的合理应用,能使信息处理实现智能化与综合化。这在控制过程参数实时监测以及现场电气设备故障诊断等方面有突出的应用价值[5]。
2.3 体系结构方面
2.3.1 集成化
依靠具有较高集成化程度的CPU,以及众多可编程集成化电路,能使系统自身集成度得以大幅提高,并加速软件和硬件的实际运行速度;通过对平板显示技术的引入,提高了显示装置的使用性能;对于平板式显示器,不仅具有较高的科技含量,而且体积轻小、耗能少、易于携带,在需要的情况下支持大尺寸清晰显示。此外,通过对封装及互连等先进技术的应用,使表面安装技术真正与半导体形成一体。采用提高电路密度以及缩短互连长度等方法降低系统运行、维护成本,改进各项性能,缩小组件的规格尺寸,通过挖掘不断提高系统运行可靠性。
2.3.2 模块化
系统硬件在实现模块化以后,能使系统实现更高水平的标准化与集成化,并以功能需求为依据,将包含CPU、存储器、位置伺服、PLC等在内的基本模块作成统一且标准的相关产品,再采用类似搭积木的方法个性化裁剪,增加或减少以上基本模块的数量,以此形成功能、档次等均不同的系统。
2.3.3 网路化
电气工程自动化系统在联网以后能實现远程控制,达到无人化操作的根本目的,通过联网,能在任何一个系统当中对其它不同子系统进行个性化编程、参数设定。而各子系统的画面还可以在任何一个子系统上显示[6]。 2.4 故障诊断
电气工程自动化系统实际运行中,时常会出现不同类型和程度的电气设备故障。对于电气设备故障,其在发生前可能会有和故障有直接关系的征兆产生,此时通过对智能化技术的引用,能根据征兆及时给出准确且详细的诊断结果。在所有电气设备中,变配电设备有关键作用,所以工作人员应对其实际运行情况给予高度重视,定期或不定期进行检修维护,然而这并不能彻底避免故障。因此,为了在故障发生的第一时间察觉故障、确定故障点、判断故障产生原因,从而将故障带来的影响与危害降至最低,必须应用智能化技术。借助智能化技术进行电气设备故障诊断时,最为常用的诊断方法为对渗漏油分解气体实施分析,预先确定故障大概范围,再不断缩小这一范围,最终确定故障点,从而为现场的维修人员提供可靠依据。通过对这项技术的合理应用,除了能保证故障诊断结果准确性,加快故障诊断速度,还能排除因人为因素产生的错误,最终保证电气设备长时间稳定运行[7]。
3 结束语
综上所述,在电气工程及其自动化当中,智能化技术的实际应用与技术本身的发展体现在诸多方面,如系统性能、系统功能、系统体系结构和故障诊断等,可以说智能化技术涉及到电气工程及其自动化的方方面面,而电气工程自动化系统在成功引入智能化技术后,其运行效率、管理水平、技术含量都将得到进一步提高。
参考文献
[1]孙 强.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(6):283.
[2]杨微微.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].工程技术:全文版,2015(10):24~25.
[3]张忠杰,易嘉宁,闫 滨.电气工程自动化控制中智能化技术的应用探析[J].山东工业技术,2015,25(15):163.
[4]岑 政.试论电力系统电气工程自动化中智能化技术的运用[J].科技展望,2016,26(33):21~22.
[5]王 凯.电气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技创新与应用,2015(31):100.
[6]唐健翔.電气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技创新与应用,2013(34):153.
[7]和合霞.电气工程自动化控制中智能化技术的应用[J].科技致富向导,2013(29):264.
收稿日期:2018-5-23
作者简介:秦玉文(1967-),女,汉族,广西桂林全州人,电气工程师,大专,主要从事水电站电气技术及其检修方面的工作。