電氣自動化和智能控制技術范例6篇

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電氣自動化和智能控制技術

電氣自動化和智能控制技術范文1

關鍵詞:電氣自動化;人工智能;技術

中圖分類號:C35文獻標識碼: A

引言

在經濟合理的條件下為用戶提供高質量的電能是電力系統運行控制的最基本目標,因此對電力系統進行規劃、監視和控制一直以來都是電力企業關注的重點。而隨著社會經濟的日益發展,國家電網的規模也在不斷擴大,特別是各地區特高壓電網建設的順利完成,能源管理系統(EMS)運行人員面臨著前所未有的壓力,這種情況下很難保證電力系統安全、經濟、可靠運行。除此之外還有一個不容忽略的問題就是目前EMS中心的計算機軟件主要是以數據分析軟件為主,對于電力系統運行中的突發事件缺乏智能化處理,這一實際情況使得電力系統運行控制完全依靠人工決策,尤其是在事故狀態中,人工決策對于電力系統的正常運行有著決定性作用。為此,將智能技術引入到電力系統來推動電力系統自動化的發展具有普遍的現實意義。

1、人工智能技術概況

隨著社會的發展,各種工程計算的增多,人腦無法承擔越來越繁重的科學和工程計算,計算機能夠比人腦更加快速、準確的計算出這些數據,因此,利用計算機形成的人工智能技術也就隨之應運而生了。人工智能技術是于1956年的一次會議上提出來的,涉及到計算機、心理學、數學、認知科學、哲學等多個學科,屬于自然科學和社會科學的交叉學科,和空間技術、能源技術并稱為世界三大尖端技術。人工智能研究的主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜工作,它主要通過計算機來實現智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機,使得計算機能夠實現更高層次的應用。人工智能不僅局限于邏輯思維,還綜合考慮了形象思維和靈感思維,此外,還可以借助數學工具,使數學進行人工智能的學科。不同的人工智能技術具有不同的優勢,例如人工智能建模技術就具有以下的優點:自治性、社會能力、響應性、能動性等。在復雜工程系統中運用人工智能建模技術,可以通過復雜系統中的基本元素及其之間的交互的建模和仿真,將復雜系統的微觀行為和宏觀“涌現”現象有機的結合到一起。人工智能建模技術對自身狀態和行為有一定程度的控制能力,在完成建模和仿真任務時無需人為的干預,具有一定的自治性。人工智能建模技術能夠理解自身所處的環境,可以對周圍的環境變化作出及時和快速的響應。此外,人工智能建模技術還可以顯示出有意識的不失時機和目標導向的行為表現。

智能控制理論概述智能控制是隨著控制理論的發展而提出的一項控制技術,其主要作用是幫助解決傳統控制方法中無法解決的控制問題,對于那些適應性要求高、不確定性和非線性強的控制系統尤為適用。而電力系統就是一個不確定性和非線性很強的復雜系統,系統中包含了大量未實現建模的動態部分,加上其分布地域范圍十分廣,對其進行控制管理是非常困難的。同時,隨著我國經濟社會和科學技術的不斷發展,傳統的調度控制模式已經無法適應時代對電網運行控制的要求,傳統電網控制調度缺少必要的控制技術和指令設備,在控制過程中易出現誤動、據動等問題,影響了電網運行效率。為了解決這些問題,電力控制系統中的智能控制就被提了出來。

2、電氣自動化控制中人工智能技術的應用

2.1、人工智能技術在電氣自動化控制中的應用現狀

雖然科學技術在不斷的進步,電氣自動化控制水平也在不斷的提高,傳統的發展模式逐步得到改善,但相比于其他行業,電氣自動化控制還需要不斷的引進先進的自動化科學技術。

人工智能技術的引進,把電氣設備設計從手工制圖中解放出來,利用人工智能技術進行設計(例如遺傳算法、專家系統等),大大提高了設計的效率和設計的質量,縮短了產品開發的周期。

在電氣自動化控制系統中運用人工智能技術可以對所有開關量、模擬量進行實時采集,并按要求處理或存儲。人工智能技術還可以模擬電氣設備系統運行的實際情況,可以實時的顯示電流、電壓等實際開關狀態及掛牌檢修功能,并自動的生成歷史趨勢圖。此外,還可以對電氣工程中的主要設備、系統的運行進行監視,一旦發生故障,立刻報警。人工智能技術還可以對運行人員的權限加以限制,方便各級運行值班的管理。

2.2、模糊邏輯控制技術

對電力系統自動化的影響在智能技術的眾多分支中,模糊邏輯控制技術可以說是最簡單、最容易掌握的一種控制技術,從應用效果和應用范圍來考慮這種技術具有很強的實用性和優越性,目前在家用電器中已經得到了廣泛的應用如生活中常見的電風扇、電磁爐、電飯煲等都是通過模糊邏輯控制技術來實現控制的。而以模糊邏輯控制技術為基礎的電力自動化控制系統具有一個完整、系統的邏輯推理,能夠充分的表達語言變量,從而實現與人類邏輯相似的性能。2.5綜合智能控制技術對電力系統自動化的影響智能技術是一個廣泛的概念,到目前為止其已經衍生出專家控制技術、神經網絡控制技術等多個分支,其中每一個分支都有著自己的優勢和不足之處,而綜合智能控制技術則是對這些智能技術的一種綜合性應用。這種控制技術對于電力系統的影響將是全方位的,例如模糊控制技術只適合處理機構化知識,而神經網絡控制技術在處理非機構化信息上更有優勢,那么通過綜合智能控制技術將二者進行補充結合,可以從不同方面來為電力系統自動化提供服務。筆者認為,融合了多種智能技術優勢的綜合智能控制技術對于電力系統自動化的發展所起到的推動作用更大,在未來將成為主要的研究方向。

2.3、線性最優控制技術

最優控制是最優化理論在系統控制方面的具體應用,其原理是在一定條件下,尋找最適合系統的控制策略,以使性能指標達到最大化或最小化。其在電力控制系統中的應用由來已久,有研究已經證明,利用最優控制手段能夠提高電網遠距離輸電的輸電能力,并能提高輸電線路的輸電品質。但由于其只能對電力控制系統中的局部線性模型進行最優策略的選擇,因而控制作用有限,對于強非線性電力控制系統的最優控制效果并不理想,在實際應用過程中多用于對電力系統中局部進行控制的線性模型中。

2.4、監控技術

監控技術是電力自動化系統中不可缺少的一部分,通過監控,電力控制中心人員能夠實時掌握電力系統各部分的運行狀況。而隨著電力行業的發展,智能監控技術得到了廣泛應用。智能監控技術能夠為用戶提供數字化的監控界面,并對電力系統的運行進行實時地圖形和數據分析,為控制人員提供決策支持。另外,現代智能監控系統還具備遠程遙控界面、實時報警以及遙控閉鎖等功能,使電力自動化控制的工作效率得到明顯提高,節約了電力企業人力資源,增強了電力生產的安全可靠性,提升了電力系統的自動化水平,適應了時展要求。其智能性主要體現在,當對電力系統中高壓進線部分,低壓進線部分以及電源切換等部分進行分析時,會優先使用分布分層式的系統結構,并對各層的溫度變化和運行狀況進行監控。同時,智能監控還能夠監測到電力系統中多種遙信量信號,并將這些信號實時反饋給監控中心。

3、結語

人工智能技術隨著科技的不斷發展,已經廣泛應用在生活和生產當中,它作為一種高科技手段,改變著人類的產生、生活方式。人工智能代替傳統智能在電氣自動化中的應用,標志著電氣產業的改革與發展,有效的降低了電氣自動化的投入成本,最大程度的提高了工作效率,推動了電氣自動化的健康發展。

參考文獻

[1]周超.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用[J].硅谷,2012,08:21+87.

[2]張聰一,劉穎超.電氣自動化控制中人工智能技術[J].科技傳播,2012,15:83+79.

電氣自動化和智能控制技術范文2

關鍵詞:人工智能;自動化

中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A

人工智能技術如今已經廣泛應用于各個領域,也在很大程度上促進了各個行業的發展。對于電氣設備來說,采用先進的人工智能技術可以大大提高系統的運行水平,改進生產效率。

1 人工智能應用理論分析

人工智能的基本原理是將人的思維方式,邏輯推理的形式進行模擬和設置的一種技術形式。人工智能是計算機技術發展的一個高級階段,它不僅能模擬人類的語言系統,還一定程度上模仿人類的思維方式和邏輯推理。人工智能技術從研發至今,已經結合了各個學科的相關先進理論,涉及多個研究領域。其主要目的在于使機器和設備的操作能夠脫離人工的絕對指導,以至于勝任一些專業技術人員的操作。

計算機的誕生給人類的生活帶來了翻天覆地的變化,滲透到了各個領域,改變了許多行業的發展方式。計算機技術也隨著計算機的發展和應用在不斷的發展著,但是在這個發展過程中,人類逐漸認識到人腦才是最先進的信息分析和處理儀器,計算機技術要想更好的為人服務,必須朝著貼近人腦的工作特點的方向努力。對于電氣系統的控制技術來說,就是要盡量的實現自動化控制。將各個生產和傳輸環節有機的結合起來,減少人力和資金的投入,形成一個一條龍的流水作業,有利于提高電氣系統的生產效率。

2 人工智能控制器的優勢

人工智能控制器相對于傳統的控制器的優勢在于利用了AI函數近似器,這種函數控制器較傳統的常規控制器的優勢在于更便于控制系統的一體化。在操作中,這些優勢的表現在幾下幾個具體方面:

人工智能控制器的設計階段無需設計模型的配合,這是其他常規的傳統控制器所無法做到的。常規的控制器的研發和設計階段必須要輔以各種實驗模型的試驗,來檢測控制器的各項性能,但是人工智能控制器就克服了這一缺陷。

人工智能控制器的操作方法比常規的控制器的要簡便易行,便于技術人員的執行和操作。

人工智能控制器的設置方式也相應的更加靈活,除了可以通過傳統的設置方式外,它們還可以通過響應數據這種簡便的方式進行設置,同樣便于技術員的操作。

此外,人工智能控制器有相當好的一致性(當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計),與驅動器的特性無關?,F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計。

人工智能控制器能解決常規方法不能解決的問題。

人工智能控制器的實現十分便宜,特別是使用最小配置時,所以人工智能控制器的使用不僅能提高電氣自動化的整體技術水平,還能降低整個電氣系統的成本。

人工智能控制器很容易擴展和修改,相較于其他常規控制器來說,人工智能控制器的更新和改進的空間更大。

另外,采用人工智能控制器進行電氣自動化的控制時,規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。雖然很多常規的控制器也能實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配景,自學習迅速,收斂快速,所以,綜合上文的分析,我們可以得知人工智能控制器的優勢還是十分明顯的,必將取代傳統的常規控制器實現電氣自動化的控制。

3 人工智能的應用現狀

隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,力圖將先進的人工智能技術應用于電氣系統的各個領域中,以提高電氣自動化的水平和生產效率。目前,我國在這一方面雖然和國際上的先進國家還有很大差距,但也較以往取得了很大的進步,如將人工智能用于電氣產品優化設計、故障預測及診斷、控制與保護等領域,未來隨著我國在這方面的研究的深入,必將取得更加可喜的成績。

3.1 優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作,也是電氣設備的研發的最重要的工作之一,它不僅要應用電路,電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識,才能將電氣設備的各方面的功能完美的結合起來,設計出一個滿足運行需要的電氣設備。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的,因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進,使傳統的CAD技術如虎添翼,產品設計的效率及質量得到全面提高。

優化設計的另一個有力武器是專家系統。但從目前已開發的專家系統來看??傮w上仍處于研究階段,離實用尚有一定距離。將專家系統應用到電機設計領域是從1988年J.H.Garret建立變壓器設計專家系統開始的,目前我國沈陽工業大學特種電機研究所研制了永磁直流電動機及永磁同步電動機的設計專家系統;西安交通大學、華中理工大學、東南大學各自開發了異步電動機的設計專家系統,都取得了一定成效。

3.2 故障診斷

電氣設備在運行過程中難免會出現各種故障,如果不及時排除,將會影響整個系統的運行,所以,電氣設備的故障排除和運行維護工作同等重要,需要引起我們監管人員的相關重視。電氣設備的故障發生前,一般都會出現一定的故障征兆,我們可以以此來推測故障產生的大致原因,但是電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性,用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡,從目前的應用效果來看,人工智能技術在電氣設備故障的判斷階段起到了良好的效果和作用,為維護人員的工作提供了便利。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析,從而判斷變壓器的故障程度。

另外,值得一提的是人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍,已經被較為廣泛的應用。

3.3 智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開,但在電氣設備控制領域所見報道不多。根據筆者整理的資料來看,可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制,神經網絡控制,專家系統控制。但是這三種方法的應用范圍程度還是有所不同的,由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法,因而它的應用實例最多,另外兩種控制方法在實際中的應用實例還比較少。

結語

綜合全文來看,人類智能主要包括三個方面,即感知能力,思維能力,行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解,邏輯推理與定理證明,自然語言理解,自動程序設計,專家系統,機器人學等方面,而這諸多方面都體現了一個自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化,因此人工智能在電氣自動化領域會大有作為,電氣自動化控制需要人工智能的參與。只有將二者有機的結合起來,才能更好的促進我國電氣自動化控制技術的發展,也可以在應用中不斷促進人工智能技術的進步。

參考文獻

電氣自動化和智能控制技術范文3

關鍵詞:人工智能;電氣;自動化

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器.該領域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制,電力電子技術、信息處理、試驗分析 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展.也有利于提高電氣設各運行的智能化水平.對改造電氣設備系統,增強控制系統穩定性.加快生產效率都有重大意義。

1、人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質.并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后,人工智能研究飛速發展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。

當今社會,計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面.計算機編程技術的日新月異催生自動化生產,運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器,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能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產.流通、交換、分配等關鍵一環.實現自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。

2、人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。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一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢.這些優勢如下:

(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態方程,實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素,例如:參數變化,非線性時,往往不知道)。

(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、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間比最優PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時.通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。

總而言之,當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程,但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解,并且找到最簡單的拓樸結構配置.自學習迅速,收斂快速。

3、人工智能的應用現狀

隨著人工智能技術的發展,許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產品優化設計,故障預測及診斷、控制與保護等領域。

3.1 優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識,還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展,電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD),大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進.使傳統的CAD技術如虎添翼.產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法,非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

3.2 故障診斷

電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有:模糊邏輯、專家系統、神經網絡。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注,有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。

3.3 智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開.但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法.因而它的應用實例最多。

電氣自動化和智能控制技術范文4

【關鍵詞】發電廠、電氣自動化、技術創新

中圖分類號:F407.67文獻標識碼:A

一、新時期發電廠電氣自動化技術的發展

電氣自動化技術的發展與成熟經歷了智能控制技術、電子技術、信息網絡技術等技術的飛速發展與革新的過程。將以上幾種科學技術應用到電氣工程中來使得電氣自動化技術日趨成熟。電氣自動化,是主要涉及電力電子技術,計算機技術,機電一體化技術與網絡控制技術,機電機電器技術信息等諸多領域。發電廠的電氣自動化也是如此。電氣自動化,主要涉及電力電子技術,計算機技術,機電一體化技術與網絡控制技術,機電和電器技術等諸多領域。發電廠的自動化也是如此。信息技術、計算機技術及網絡技術的快速發展,給發電廠電氣自動化系統在功能和結構上開拓了一個廣闊舞臺。發電廠的電氣自動化在我國新時期,新發展形式的引領下必須適應我國經濟發展的新需求。當前,發電廠電氣自動化系統應該是一個集計算機、通信、控制、電力電子及網絡等技術于一體的科學的綜合系統。這樣的系統不但可以完成對單一發電廠的控制,還應更進一步實現對垮流域的幾個發電廠實現安全控制和安全監控。

機電或電力產品的不斷發展催生了電氣自動化,才使得“自動化”一詞的出現。但在當時,要實現“自動化”卻是由繼電器和接觸器來完成提前設定好的邏輯和判斷功能,使得機器可以按照人的意志來完成工作。即便是這樣,這樣的設計也促進了電氣自動化的變革與發展。也推動自動化技術進入到一個全新的發展階段??梢娢⑿陀嬎銠C的發展,以及信息處理技術與自動控制技術相結合,推動自動化技術發生了質的變化。

二、發電廠電氣自動化技術創新發展的主要影響因素

1.發電廠電氣自動化技術與物理方面科學理論聯系較緊密

在20世紀后半葉,與電氣工程及發電廠相關的工業領域得到了重大的發展。大規模集成電路技術的日益成熟,促進了電氣自動化與物理學理論聯系日益密切,這是日后電氣自動化發展的關鍵,而且將逐步拓寬到生物學、微電學和光子學中。

2.現代科技信息技術對發電廠電氣自動化技術創新的必要性影響。

信息技術,是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。一切與信息的獲取,加工,表達,交流,管理和評價等有關的技術都可以稱之為信息技術。 它主要是應用計算機科學和通信技術來設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件。它也常被稱為信息和通信技術。主要包括傳感技術、計算機技術和通信技術。自動化技術的創新與發展很大程度上是以信息技術的發展與進步為基礎的。所以信息技術對電氣自動化的快速發展具有重要的支配性。

3.現代智能控制技術對電氣自動化技術創新發展的影響

現代技術的飛速發展以及先進的分析方法促使著電氣自動化的設計方法快速的發展。隨著經濟的不斷發展,我國的人均生活水平逐步提升,在這種形勢的帶動下,我國的用電量隨之逐年遞增。近些年來,因為我國用電量攀升幅度不斷提升,致使一些地方用電短缺現象的出現,夏季尤為突出。因為全球變暖,氣候等因素的影響,造成在夏季居民需要過多的使用電扇和空調解暑,這就增加了居民的用電使用量,致使發電廠的電量供應出現:由于用電量過多而跳閘,發電廠設備在長期工作運行中處于高負荷狀態,導致發電、輸電設備故障的發生;故障檢修不及時等供電服務滯后的特征,為居民的正常用電造成不利影響。

解決這種情況,就需要發電廠的技術設計者和管理組織者,運用智能控制技術,促進發電廠電氣自動化技術的創新發展。因為,發電廠的發電設備并僅僅是一臺,所以技術設計者要想做到對機電設備合理進行操作,就要運用現代智能化的控制技術,進行對機電設備的時間、溫度以及輸電運行狀態方面的有效控制。智能化控制技術可以在設備運行時,對輸電設備的各項參數實行有效且實時的監控。作為發電廠的發電設備操作人員能事先對標準參數進行設定,如果在檢測過程中發現其中某臺設備出現正常運行,超出了規定時間、規定溫度,那么就可以直接將設備停止運行,等待設別溫度正常后再進行自動重啟,這樣在減少操作人員的工作量同時,還有利于增加發電設備工作的安全性和準確性。這樣的智能化控制技術有利于發電廠電氣自動技術的創新發展。

三、發電廠電氣自動化技術控制系統的創新設計方案

1.新時期發電廠采用的集中監控的現代管理模式

集中監控方式的優點是運行安全,維護方便,對于監控站的防護要求不高,且系統設計較容易。其缺點則是,集中監控需要將整個系統的各個功能集中到同一個處理器中進行處理,這樣對處理器的要求就會相應的提高且處理速度會受到一定的影響。當發電廠的電氣設備進入監控系統,便會使電纜數量增加,主機冗余下降,投資成本加大,一些長距離的電纜引入更會對系統造成干擾,影響系統的可靠性,所以這樣的集中監控現在管理模式有助于減少對發電系統的干擾,增加發電設備運行的高效性和準確性。

2.發電廠進行遠程監控的現代管理方式

發電廠的遠程監控方式,可以節約大量的電纜、節省材料、減少安裝成本、可靠性高、組態靈活。但是,發電廠的各種現場總線的通訊速度并不高,且發電廠電氣部分通訊量比較大,這種管理方式僅適用于一些小的發電廠。對于較大的發電廠或發電廠群的監控和管理確是心有余而力不足。

3.新時期發電廠的工作現場總線監控模式

目前,現場總線、以太網等計算機網絡技術已普遍的應用于發電廠的系統中,并且在智能化方面也有了快速的進步。這些都為發電廠的自動化系統發展奠定了良好的基礎。

總之,電氣自動化技術是現代社會先進科技的代表之一,也是現代工業發展取得長足進步的重要標志。憑借科學技術的發展而提升電氣自動化的水平,便能更好的服務于現代工業的發展。在新時期下,不論是機電工程企業還是電力企業都必須不斷提升自身的能力水平,使得電氣自動化技術更好、更快的發展,促使我國自動化技術的革新,促進電力企業的先進、科學、長遠的發展。

【參考文獻】

[1]楊澤斌.譚倫農.《新形勢下電氣工程及其自動化專業建設的探索與實踐》.[J].中國電力教育.2006.

[2]盧秀浩.《我國電氣自動化的現狀與發展趨勢》.[J].2011,14期.

[3]李向東.《電氣自動化控制系統的應用及發展前景展望》.[J].產業與科技論壇.2011,02期.

電氣自動化和智能控制技術范文5

關鍵詞:PLC技術;電子自動化;智能化

0引言

電氣自動化是工業自動化的重要組成部分,也是工業經濟發展的一項重要技術,是一個國家現代化發展的重要標志,可以說電氣自動化水平代表著一個國家的工業發展水平。隨著電氣自動化的快速發展,各種先進的科學技術開始全面用于電氣自動化當中,如遠程控制技術、智能控制技術等。PLC技術是基于計算機技術而產生的一種可編程控制器,是智能控制技術的一種,這種技術已經開始應用到電氣自動化當中,并且顯著提高了電氣自動化水平。

1PLC技術與電氣自動化

1.1PLC技術

PLC技術是可編程控制器的簡稱,它雖然本身屬于計算機技術,卻是為工業控制應用專門設計制造的一種控制器。早期的可編程控制器又被稱為可編程邏輯控制器,隨著計算機技術的發展和PLC本身的逐漸成熟,現在所使用的PLC已經遠遠超出了邏輯控制的范圍,不過習慣上仍稱之為PLC。PLC的控制原理主要分為3個步驟,即輸入采樣階段、用戶程 序 執 行 階段和輸出刷新階段。在輸入階段,PLC利用數據掃描器一次讀入所有的輸入狀態和數據,并存在PLC的I/O映像區內。然后按照由上到下的基本順序掃描用戶程序,一般呈現出一個梯形圖,掃描完成后進行邏輯運算,根據運算的結果刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應的位狀態。掃描用戶程序以后,就進入輸出刷新階段,控制器中的CPU向系統發出指令,按I/O映像區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路,在經過輸出電路驅動外設,達到控制電器系統的目的。

1.2電氣自動化

所謂電氣自動化主要是指研究與電氣工程相關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、實驗分析、研制開發以及電子和計算機等領域的一門科學。隨著經濟的 發 展 和 各 種科學技術的運用,我國的電氣自動化走上了快速發展的道路,電氣自動化水平不斷提高。目前,電氣自動化已經運用于工業生產的各個領域,并且已經在電氣自動化中融入了嵌入式網絡通信技術等,收到了良好的效果。尤其是 PLC 技術的應用,顯著提升了電氣自動化的靈活性和控制性,大大拓展了其應用領域和應用范。

2PLC技術在電氣自動化中的應用

PLC技術在電氣自動化中的應用是非常廣泛的,如在中央空調控制系統設計、公路交通系統設計、數控系統設計等方面,都有著比較廣泛的應用。筆者就 PLC 技術在這些自動化系統中進行了詳細的分析,以下將具體闡述。

2.1PLC在中央空調上的應用

中央空調與工農業生產和生活有著密切的關系,無論是在工業生產中,還是在城市居民的日常生活中,都是不可缺少的一種工業系統。例如,在一些對溫度要求比較高的電子企業中,中央空調是車間生產的必備設備,一般要借助中央空調來穩定車間內的溫度。目前,中央空調冷凍系統的控制方式主要有3種,即早期的繼電器控制系統、直接數字式控 制 器(DDC)以及可編程序控制器(PLC)控制系統。其中,PLC 控制系統不僅智能化水平較高,而且具有良好的抗干擾能力,并且對控制系統的結構也沒有硬性的要求,運行的可靠性大大提高,使用和維護起來也很方便,目前已經成為中央空調中應用最廣泛的控制系統。

2.2PLC在公路交通系統上的應用

隨著城市的快速發展,公路交通系統在很大程度上決定了城市的秩序,尤其是交通秩序,立交橋等城市交通系統的復雜化,使交通信號燈的控制更加困難。傳統的交通信號燈的控制方式,已經不適應公路交通系統快速發展的需要。因此,現在很多城市將PLC技術應用到交通信號燈系統設計中,形成了PLC型交通信號燈控制器,對交通信號燈的控制能力大大增加,使其對城市發展的適應力能力明顯地提高。這是因為PLC控制器對外部環境的適應力很強,并且內部也具有豐富的定時器資源,對城市交通發展中常用的“漸進式”信號燈能夠進行精確的控制,特別是能夠實現對岔路口的控制。目前,國內使用的PLC交通信號燈控制系統在內部具有實時時鐘,通過PLC編程控制可以對交通信號進行全天候的無人管理。由于PLC控制器自身具有聯網通訊的功能,這樣就能夠幫助交通部門對各個信號燈進行局域網式的統一調 度和管理,最大程度地縮小車輛信號燈的等候時間,從而更加科學地對城市交通進行管理。

2.3PLC在數控系統中的應用

隨著我國工業技術的發展,數控技術已經成為工業生產中一種不可缺少的技術,而數控技術的實現與PLC應用有著密切的關系。目前常見的數控系統主要有3種,即點位控制系統、直線控制系統、連續控制系統。在工業生產中,數控系統主要用于機械加工,其中點位控制一般用于孔加工機床,如鉆孔機床、鏜孔機床等,其是為了在加工過程中實現由一個位置向另一個位置的精確移動,一般來說并不考慮加工物體的運動軌跡,移動過程中一般不進行加工。目前,數控系統的實現主要有2種方式,即全功能數控裝置和單板機控制,這2種控制系統都應用了PLC,只不過在功能和應用范圍上有很大的區別。全功能數控裝置的功能非常完善,但是價格非常昂貴,對于一些企業來說這種裝置的許多功能完全是多余的。為了滿足一般企業的發展需要,市場上出現了基于PLC的單板機數據系統,其是為了解決傳統單片機中長期存在的O計硬件電路、接口電路、驅動電路和抗干擾問題,不僅能根據生產需要調整機床功能,還能根據技術進步對機床功能進行升級,這一點滿足了很多中小企業的發展需要,增加了企業經營管理的靈活性。

3結語

隨著科技的不斷發展與進步,PLC應用前景將更加廣闊,其對電氣自動化的提升作用將更加明顯?;赑LC的電氣自動化控制系統的規格、種類、應用范圍將會進一步拓展,以滿足不同工業控制場合的需求。因此,國家要加大對該系統的科研投入力度,使更多的先進技術能夠應用于電氣自動化中,為工業和企業發展提供更加先進的電氣自動化控制設備。

參考文獻:

電氣自動化和智能控制技術范文6

關鍵詞:人工智能技術;供水設備;電氣自動化控制技術

人工智能技術在各行各業中的應用越來越普遍,極大地推動了生產效率的提高。作為一門邊緣學科,人工智能技術屬于自然學科和社會學科的交叉,涉及到的學科里面包括不定性論、控制論、計算機科學、心理學、數學、認知科學等等。在供水設備機械電氣自動化控制中應用人工智能技術,能夠有效地節約人力資源成本,提高供水設備的運行效率,減少供水設備的運行故障,推動供水企業的健康穩定發展。

1 人工智能技術

人工智能技術主要是對新設備、新技術和新理論進行拓展、研究和開發而形成的一種新興技術。計算機發展的過程中,人工智能是一個重要的發展方向和組成部分,在該領域產生了各種應用設備,例如圖像識別系統、語言識別系統、機器人等等??傮w而言,人工智能技術是多個領域和技術的結合,可以使機械設備完成與人類智能相似的功能,從而達到提高生產效率的目的,減少人力資源方面的投入[1]。

2 在供水設備機械電氣自動化控制中應用人工智能控制器

不同類別的人工智能控制器需要不同的研究手段,例如遺傳算法、模糊神經或者神經算法等等,本文將人工智能控制器作為非線性函數近似器進行研究,從而對人工智能進行開發和研究。與普通的函數估計其相比,人工智能非線性函數計時器具有非常明顯的優勢,其在供水設備機械電氣自動化控制中的應用也能夠取得良好的效果。首先,如果使用普通的函數估計器,研究的過程中會遇到一些不確定性因素,對供水設備的穩定性造成影響。而使用非線性函數近似解,則無需將研究對象的模型建立起來,能夠對個別對象進行便利的研究,從而推動了電氣自動化控制系統在供水設備中的應用。其次,為了達到一定的目的,研究者可以對供水機械設備的性能進行調整,從而有效地提高供水設備的適應性。第三,與控制器或者普通函數估計其相比,人工智能非線性函數近似器在調節數據方面更加便利,能夠對供水設備的數據進行便利的調節。第四,在設計供水設備機械電氣自動化控制系統的過程中,設計者只需獲取供水設備中的數據,就能夠應用人工智能技術對其進行設計。在設計供水設備機械電氣自動化控制系統時,只需根據其所響應的數據和語言,就可以完成全部的設計,極大地簡化了設計過程[2]。

在反模糊化和模糊化的過程中,使用隸屬函數、規則庫、自適應性模糊神經控制器能夠進行自動實時確定。

3 人工智能技術在供水設備機械電氣自動化控制中的具體應用

本文以恒壓供水中的AI 人工智能調節器為例,對人工智能技術在供水設備機械電氣自動化控制中的具體應用進行了簡要的介紹。

3.1 工作原理 該系統包括壓力變送器、閥門、水泵、控制接觸器組、AB-PLC-1756系統、AB軟啟動設備、AI- 808 人工智能調節器幾個組成部分。由于水泵具有較大的功率,380V的低壓電機5臺供水,分別為2臺355KW,2臺220KW,1臺160KW。

出水總管的壓力可以由壓力傳感器進行檢測,由變送器向AI- 808 儀表進行傳送,通過比較設定值,將誤差的變化率和壓力誤差得出來。使用AB軟啟動設備進行降壓啟動,使用AB-PLC-1756系統進行機組開、停控制,及檢測各儀表,利用上位機組態軟件RSVIEW32對全廠生產設備進行監控,通過各監測設備在上位機人員控制調節供水壓力。AB軟啟動設備具有軟啟動功能,起動加速時間不超過30秒,并具有自行調節功能。在進行起動斜坡加速時,電機壓力會不斷上升,當電動機的壓力已經到達額定的轉速狀態時,軟啟動器的控制器就會對其進行監測,并自動將輸出電壓切換為全電壓。如果在30秒之內電動機就已經到達了額定轉速,則可以進一步縮短啟動加速的時間。

3.2 控制算法 供水系統的對象還有時變成非線性環節,一些參數會出現未知式的緩慢變化,如果要達到理想的控制效果,單獨使用PID 控制是不行的。因此使用改進PID和AI人工智能調節器進行模糊控制,形成雙模控制算法[3]。

3.3 AI-808人工智能工業調節器 AI- 808人工智能工業調節器具有參數自整定功能、模糊邏輯 PID調節的先進控制算法,能夠通過模糊算法來避免PID的飽和積分。如果誤差減小,則可以對PID算法進行改進,對被控對象的特征進行自動學習和記憶,從而優化控制效果。這樣一來,即使對復雜的對象也能夠進行良好的控制,具有參數確定簡單、精度高、無超調的優點。

3.4 可編程控制器 可編程控制器的輸出是繼電器類型,主要使用Micrologix系列。水泵的邏輯功能主要由PLC來完成,無需設置模擬量的輸入輸出模塊,有力地節省了造價投資。使用AI- 808人工智能儀表來進行系統的壓力閉環控制。

3.5 控制臺 手動和自動兩種操作模式在控制臺的設計中都有所兼顧,通過手動操作來單獨開啟或停止每一臺水泵和閥門,并通過多圈電位器來對變頻器的頻率進行手動調節。如果處于自動模式之下,則可以通過開關來將需要投入運行的水泵選擇出來。如果某臺水泵需要維修,則可以令其自動退出運行行列,不會對系統正常運行造成影響。

4 結語

本文對人工智能技術在工程設備機械電氣自動化控制中的具體應用進行了簡要的分析,人工智能技術得到了迅速的發展,在各行各業中都得到了廣泛的應用。應用人工智能技術的恒壓供水系統,在民用供水系統和工業供水系統中都已經得到了應用,并取得了良好的應用效果,已經成為了供水設備機械電氣化自動控制發展中的一個重要發展方向。

參考文獻:

[1]孫斌.解析電氣自動化控制中人工智能技術的運用[J].科技傳播,2014(04).

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