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電氣控制及其自動化范文1
關鍵詞：智能技術；電氣自動化；應用
中圖分類號：TM76；TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01
人工智能技術是一種融合了多種學科的先進技術，在人工智能技術進入工業生產的很長時間內，使得我國的工業生產自動化水平得到了跨越式的提高。通過將人工智能技術應用于電氣自動化控制的各個方面，最終實現了電氣設備的“智能”操作，通過為電氣設備賦予了如同大腦一般的邏輯思維，提高了電氣控制的精確性和可靠性。因此，人工智能的出現，不僅可以幫助企業提高生產效率，更重要的是可以為未來電氣自動化、智能化的發展趨勢提供了新的思路。
一、人工智能技術的發展與特點
（一）人工智能技術的發展
人工智能技術是伴隨著計算機技術發展而興起來的一門綜合性科學?！叭斯ぶ悄堋钡母拍钭钤缙鹪从?956年Dartmouth學會上，一批具有超前眼光的科學家，對于如何利用機器來模擬智能進行了廣泛的討論，使得“人工智能”作為一門新興學科進入了人們的視野。隨著時代的發展，人工智能技術越來越成熟和完善，在國內外眾多科技企業和高校聯合研究的努力之下，已經出現了智能語音、智能圖像、語義理解等先進的人工智能技術，它不僅可以改變了人們的生產生活方式，更重要的是為人工智能技術的不斷地創新和融合發展，逐漸形成一體化的人工智能技術鏈奠定基礎。
（二）人工智能技術的特點
人工智能技術作為當前世界三大主流技術之一，不僅在應用范圍上占據優勢，還以其自身豐富的研究領域、跨學科的研究方法等特點，成為最具有挑戰性的前沿科學，整體來說，智能技術在自動化控制方面的特點具體表現為：一是隨著人工智能技術的完善，將工業生產的控制精度、效率都提高了一個新的層次，實現了工業生產控制的各種信息得到及時處理和調整，使得自動化生產流程變的更加柔性化；二是伴隨著工業自動化生產的同步性和綜合性趨勢越來越顯著，人工智能技術與自動化生產集成技術相互融合，以各種可操作、可編程的智能控制器，最終實現了電氣自動化生產的多功能和穩定生產目的。
二、電氣自動化中的人工智能技術探悉
工業自動化生產的順利進行，要從自動化生產的目標入手，通過一定的控制程序完成每個生產流程的任務，因此，將人工智能技術運用到電氣自動化生產時，能夠自動、高速的處理來自于生產過程中的各類數據，從輸入設備到存儲運算器，再至智能控制器，人工職能技術的每個環節，都可以對工業自動化生產“了如指掌”，保證了生產的完整性，又提高了產品的質量，為電氣自動化生產帶來豐厚的收益，其具體應用可以從以下幾個方面進行分析：
（一）保證了電氣自動化設計的先進性
對于自動化控制來說，一套成熟的電氣自動化控制從設計到正式投入使用的周期較長，而且在這個復雜而漫長的過程中，其設計電路的繁瑣性、細致性都是令人難以想象的。由于在傳統設計過程中，大部分設計工作都是依靠設計師的經驗，以人工繪圖布線的方式完成，這就拉長了自動控制的設計周期的同時，也使得電氣設計不一定是最好的方案，由此可見，傳統方式下的電氣自動化控制的設計難度主要集中于此。而人工智能技術的出現，大大改變了電氣自動化控制的設計過程，將設計變的更加高效和簡單，從人工智能的技術層面分析，人工智能技術主要通過強大的計算機設計功能，將控制設計在人工智能技術的啟發之下，充分顯示出人工智能技術的透明性和靈活性，特別是人工智能技術的擴展性是一大特色，它可以將很多新知識納入自己的存儲系統中，將自動化控制設計的現在與未來需求結合在一起。從一定程度上可以認為，人工智能技術已經在幾十年的發展中，將設計過程從理論變為實踐，最終保證設計出來的電氣自動化過程或產品能保持高質、高效的優良品質。
（二）將電氣自動化控制能力提升到新的高度
電氣自動化的控制過程充滿了大量的數據和運算，人工智能技術的應用，可以通過模糊算法、遺傳算法和專家系統對非線性函數進行計算，使得自動化控制變的更加精準，與以往控制理論相比，智能技術具有便于調節、一致性好、抗干擾能力強等優點。比如以人工智能技術中的模糊控制舉例，這種結構簡單、性能穩定的控制方式，讓自動化控制的多維化變為現實，對控制模式識別和信號處理有著不可缺少的重要作用，比如在全自動輪胎鋼絲圈的生產過程中，對不同產品的生產牽引速度采用模糊控制，不僅有利于生產速度的有效控制，還可以充分發揮人工智能技術中專家系統的優勢，實現生產控制的簡單、快速，使得工業自動化生產取得了良好的成效。
（三）滿足了電氣自動化故障的診斷需求
故障診斷也是電氣自動化控制所不能忽略的重要環節，故障診斷的目的是為了確保自動化設備的安全性和準確性，隨著我國工業自動化程度的不斷提高，故障診斷對于自動化控制的重要性也將不言而喻，常見的人工智能診斷技術有專家系統、神經網絡、分行幾何等，每個故障檢測技術都有自己獨特的適用范圍，它們都具備對故障信息的完全處理能力，包括對故障進行有效診斷并給出相應的解決措施，所以，智能診斷技術對推進我國電氣自動化控制的發展意義重大，應該不斷加強人工智能診斷技術的探索和研究。
三、結束語
綜上所述，人工智能技術已經為電氣自動化生產帶來了創新的發展的靈感，特別是隨著越來越多的理論和知識研究的深入，使得這項技術變的更為“智能化”，以最終滿足日益復雜的現代工業的自動化生產的需求。
參考文獻：
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電氣控制及其自動化范文2
關鍵詞：數控機床；電氣控制 ； 系統設計
中圖分類號： TG659 文獻標識碼： A 文章編號：
1、數控機床的特點
1.1對加工對象的適應性強，適應模具等產品單件生產的特點，為模具的制造提供了合適的加工方法。加工精度高，具有穩定的加工質量?？蛇M行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件。
1.2加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產準備時間。機床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產率高，一般為普通機床的3~5倍。機床自動化程度高，可以減輕勞動強度。
1.3有利于生產管理的現代化 數控機床使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息，使用了計算機控制方法，為計算機輔助設計、制造及管理一體化奠定了基礎。對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高?？煽啃愿摺?/p>
2、數控車床工作原理
使用數控機床時，首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規定的代碼和格式編寫成加工程序; 然后將加工程序輸入到數控裝置，按照程序的要求，經過數控系統信息處理、 分配，使各坐標移動若干個最小位移量，實現刀具與工件的相對運動，完成零件的加工
3、數控車床的基本組成
3.1 數控車床組成 數控車床一般由輸入輸出設備、CNC 裝置（或稱CNC 單元）、伺服單元、驅動裝置（或稱執行機構）、可編程控制器PLC 及電氣控制裝置、輔助裝置、機床本體及測量反饋裝置組成。
3.11機床本體
數控機床的機床本體與傳統機床相似，由主軸傳動裝置、進給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統、系統、冷卻裝置等組成。但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動系統、刀具系統的結構以及操作機構等方面都已發生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數控機床的要求和充分發揮數控機床的特點。
3.12CNC 單元
CNC 單元是數控機床的核心，CNC 單元由信息的輸入、處理和輸出三個部分組成。CNC 單元接受數字化信息，經過數控裝置的控制軟件和邏輯電路進行譯碼、插補、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統，伺服系統驅動執行部件作進給運動。
3.13輸入輸出設備
輸入裝置將各種加工信息傳遞于計算機的外部設備。在數控機床產生初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現已淘汰，后發展成盒式磁帶，再發展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現通用DNC 網絡通訊串行通信的方式輸入。 輸出指輸出內部工作參數，一般在機床剛工作狀態需輸出這些參數作記錄保存，待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否維持正常。
3.14驅動裝置
驅動裝置把經放大的指令信號變為機械運動，通過簡單的機械連接部件驅動機床，使工作臺精確定位或按規定的軌跡作嚴格的相對運動， 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對應，驅動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機等。
3.15可編程控制器
可編程控制器 是一種以微處理器為基礎的通用型自動控制裝置，專為在工業環境下應用而設計的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產設備的邏輯及開關控制， 故把稱它為可編程邏輯控制器。當PLC 用于控制機床順序動作時，也可稱之為編程機床控制器。PLC 己成為數控機床不可缺少的控制裝置。
3.16測量反饋裝置
測量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉編碼器、激光測距儀、磁柵等。通常安裝在機床的工作臺或絲杠上，它把機床工作臺的實際位移轉變成電信號反饋給CNC 裝置，供CNC 裝置與指令值比較產生誤差信號，以控制機床向消除該誤差的方向移動。
4、三面銑組合機床的電氣控制要求
三面銑組合機床有液壓泵、左銑削頭、右銑1削頭、右銑2削頭和立銑削頭五臺電機,均采用三相交流籠型異步電動機 ,設計要求如下:
4.1五臺電機均為單向旋轉。
4.2機床要求有單循環自動工作、單動力頭自動循環工作、點動三種工作方式,油泵電機在自動加工一個循環后不停機。
4.3單動力頭自動循環工作包括:左銑頭單循環工作、右1銑頭單循環工作、右2銑頭單循環工作、立銑頭單循環工作。還要考慮各銑頭單循環工作的加工區間。
4.4點動工作包括:四臺主軸電機均能點動對刀、滑臺快速(快進、快退)點動調整、松緊油缸的調整 (手動松開與手動夾緊 )。具備這四點運作就會順利進行.
4.5電源、油泵工作、工件夾緊與放松和加工等信號指示必須明確。
4.6照明電路必須清晰
5、電氣控制系統設計
5.1進給伺服驅動電氣控制系統設計
伺服系統是CNC裝置和機床的聯系環節。CNC裝置發出的控制信息，通過伺服驅動系統，轉換成坐標軸的運動，完成程序所規定的操作。伺服驅動系統是數控機床的重要組成部分，它是以機械為運動的驅動設備,電動機為控制對象,以控制器為核心,以電力電子功率變換裝置為執行機構,在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統。伺服驅動系統的性能對數控機床的性能在很大程度上有決定性的作用，所以對伺服驅動系統的要求也比較高。
5.2主軸電氣控制系統設計
主軸是零件加工的成型運動之一，它的精度對零件的加工精度有較大的影響。 主軸的功率消耗約占機床總功率70～80，其性能直接影響到機床的加工效率、加工材料范圍、加工質量等。數控系統需要控制主軸的轉速、位置，通常系統的標準配置為數字主軸，具有控制精度高，動態響應好的特點。模擬主軸與傳統的齒輪變速箱相比其優點是傳動鏈較短、回轉精度及機械效率高、工作平穩噪音低、速度連續可調、制造成本低等。缺點是低速擋位扭距受到一定的限制，感覺動力不足。
6、結束語
對數控車床的工作原理以及內部結構的分析研究的基礎上，進行了數控車床的電氣系統設計，它具有高速、精密、可靠、經濟等特點。車床的電氣系統設計是整個車床的核心部分，主要分為PLC輸入輸出設計、伺服驅動進給設計和主軸驅動設計等個方面。
參考文獻：
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[2]李清新 伺服系統與機床電氣控制北京機械工業出版社1994
[3]鄧星鐘 機電傳動控制武漢華中科技大學出版社2007
電氣控制及其自動化范文3
關鍵詞：電氣自動化；控制系統；監控方式；目標及思路
Abstract: The text described the control of the main features of electrical automation and electrical automation control system and electrical automation and control systems Application.
Keywords: electric automation; control system; monitoring; goals and ideas.
中圖分類號：F407.6文獻標識碼：A 文章編號：
1 引言
隨著科技迅速發展，其電氣自動化、電氣智能設備也全面提高，對于ECS系統必然是要深層發展，設備的構造機構本身具有聯鎖邏輯較簡單、操作機構復雜的特點。依據電氣設備的主要特點我們知道，在構建ECS時，其系統結構、與DCS的聯網方式是確保系統高可靠性的關鍵。除了要保證系統的正常運行，除此以外，還應該在保證運行時信息收集的準確性和各種數據處理，同時提出完善的應急對策，讓電氣系統一直處在最佳狀態運行。
2 電氣自動化主要特點
由于電氣自動化控制量相比熱工控制量，其操作運行時與控制的要求中有諸多不同。對于相對熱機設，電氣自動化控制系統控制的信息采集對象較少、數量較小、操作頻率低，但是要求快速和準確。電氣設備的保護自動裝置需要較高的可靠性，動作速度快。而且需要較高的對抗干擾性。電氣自動化控制系統以順序控制和數據采集系統為主，相對聯鎖保護多。所以機組電氣系統歸入DCS控制，需要控制系統具備較高可靠性。除了實現正常的起停與運行操作，更重要的是能夠做到實時檢測和顯示運行狀態異常及事故狀態下的狀態及數據，而且提供相對應的操作指導以及應急處理的措旋方法，以保證電氣自動化控制系統能夠自動挖制在安全合理狀態下進行運轉工作。
3 控制系統的自動化控制方式
3.1集中監控
集中監控方式主要出在于運行維護便捷，系統設計容易，控制站的防護要求不高。但是基于此方法的特點是將系統各個功能集中到一個處理器進行處理，處理任務繁重致使處理速度受到影響。此外電氣設備全部進入監控，會隨著監控對象的大量增加導致主機冗余的下降，電纜樹立增加，成本加大，長距離電纜引入的干擾也會影響到系統的呵靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，兇為隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作，這種接線的二次接線復雜，查線不方便，增加了維護量，并存在因為查線或傳動過程中由于接線復雜造成誤操作的可能。
3.2現場總線監控
當前智能化電氣設備有了較快的發展，計算機網絡技術已經普遍應用在變電站綜合自動化系統中，我們也積累了豐富的運行經驗。這些都為網絡控制系統應用于電力企業電氣系統奠定了良好的基礎?，F場總線監控使得系統設計更有針對性，對于不同的間隔可以擁有不同的功能，可以根據實際的間隔情況進行設計，也具備遠程監控方式的全部優點。此外，采用這種方式還可減少大量的隔離設備、端于柜、I／O卡件、模擬量變送器等，而且設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，降低成本和安裝維護工作量。另外，各裝置的功能相對獨立并通過網絡連接，網絡組態靈活，是整個系統的可靠性大大提高，任何裝置故障僅影響相應的原件，不會導致整個系統癱瘓。所以，現場總線監控方式將成為供電企業計算機監控系統的發展方向。
3.3遠程監控
遠程方式具有節約材料(如電纜的量等)、節省安裝費用、可靠性高、組態靈活等優點，但由于各種現場總線(如Lonworks線、CAN總線等)的通訊速度不夠高，而電廠等電氣部分通訊量相對比較大，所以這種方式適合于小系統監控，而不適用于大范圍的電氣自動化系統的構建。
4 基于電氣自動化控制系統的應用
目前電氣自動化控制系統的應用相當廣泛，以電力系統為例，下文簡述主要包括的幾個內容：
(1)計算機處理系統和數據采集。其主要功能包括參數輸入、參數顯示、性能計算、報表打印、異常報警、事故序列記錄、歷史數據追憶等。
(2)汽機電液調節系統。我國早期汽機控制使用液壓控制系統，到了20世紀80年代，因為控制設備、電氣元件以及電液轉換器可靠性的提升，而且使用高壓抗燃油伺服機構，使得電調系統較多的為汽機配套，從而實現轉速、電功率、調節級后壓力三個回路控制，接應力啟動功能和閥門管理?？刂破啺l電機組由盤車開始，依次沖轉，暖機，升速，閥切換并網，帶初負荷，加負荷，直到正常運行。參加電網的一次調頻及接受電嘲的調度來改變負荷。不但保證機組安全，并且達到了在運行狀態變化中，盡量延長機組壽命，以及穩態運行過程中盡量提高機組的經濟性。
(3)汽機旁路系統。旁路控制系統的組成包括高／1氐壓旁路壓力調節和高，1氏壓旁路溫度調節系統，旁路閥門執行器可以依據系統對運作時候力矩及速度的要求來選擇電動或是電液執行器。
(4)汽機監視保護表。汽機需在機組的啟動、運行及停機過程里使用保護儀表來視機械工作狀況，避免發生事故。自20世紀80年代起，我國生產的汽輪發電機組的單機容量增加，必須開發相應機械參數的監視保護儀表，其中包括轉速、軸向位移、軸承蓋振動、軸振動、偏心度、鑒相相對膨脹、汽缸熱膨脹等整套的裝置，從而使得機組連鎖保護系統有準確的保護監視信號。
(5)機、爐協調系統。協調控制系統作為火電站主控系統意義重大。其主要任務是控制機組的各項輸入和輸出之間的能量平衡以及質量平衡，并且不斷對運行過程中的內、外干擾行進消除，以滿足電網對于機組負荷的需求，使得機組穩定運行，其主要功能是接受電網負荷調度，參與調頻和調峰，控制汽機、鍋爐間的能量輸入輸出平衡，協調鍋爐內諸如送風、燃料、引風、給水等子系統的控制動作，協調輔機設備實際能力和機組出力等。
5 電氣工程與自動化的建設目標及思路
如今的科技技術都不斷進步，其中計算機技術、電子學在電工科學廣泛應用，如此可見今日的電工學科理論上和技術上的變化相當可觀，就職于電工行業的人員明顯感受到了只知道傳統的電工理論和其運用的知識已經無用所以世界各國電氣工程都普遍關注到了如何才能培養新的電氣工程人才這一問題。這門學科主要綜合了微電子，計算機，電力電子，傳感器技術，檢測與轉換?？刂频榷囗椉夹g性學科。可以說，它是強弱電的結合。電工技術和電子技術的結合。軟硬件的結合。元件與系統的結合。運行研制的結合。其發展目標在于堅持貫徹拓寬面向。加強基礎。增強素質。提高能力的建設思路，用知識能力，素質互相協調，共同發展，改善培訓課程的體系，培養一些高素質的人才，通過一段時間的努力，在改革建設師資的基礎上，總結出一套人才培養的模式方案。課程體系內容、方法和手段，工程的能力等一系列具有競爭力的優勢。培養高素質的人才。
社會的經濟發展和社會的進步，離不開高素質人才的使命感、責任感。電氣工程也為現代化的建設有著舉足輕重的地位。電氣工程與自動化的發展目標是培養能夠操作電氣工程相關的系統運行。電力電子技術，信息的處理，自動控制，試驗的分析，研制的開發，經濟管理和電子的計算機運用技術領域。做到寬口徑復合型的高級工程技術型的人才，以深厚的知識做基礎和寬闊的知識面，應變能力要非常強，學習能力良好和創新能力。
參考文獻
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電氣控制及其自動化范文4
關鍵詞：電氣自動化；控制技術；水力發電；電力能源；電力生產 文獻標識碼：A
中圖分類號：TM763 文章編號：1009-2374（2016）34-0146-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.34.071
伴隨我國社會經濟發展與人民生活水平的提升，社會電力消耗量逐年上升，企業與人民對電力能源的需求也逐漸提高。在此社會需求背景下，電廠就需不斷改革自身發電技藝與設施，提升電力生產效率與水平，以此滿足社會對電力資源的需求缺口。而電氣自動化控制技術就是發電技術改革進程中的重要產物，其技術的應用與實踐，將對電廠發電成效的優化改進起著關鍵影響。因此本文以水電廠電氣自動化控制技術為研究出發點，對其技術的概念、特點與內容做逐一分析研究，并探究自動化控制技術在水力發電廠的具體應用措施。
1 電氣自動化控制技術概述
電氣自動化控制技術是指將網絡通信、計算機與電子技術相互結合，由此形成的一類新型綜合化控制技術，其技術的研究應用目的在于提升電氣技術工藝的自動化生產水平，實現工業生產的自動化與智能化目標。因此電氣自動化控制技術的關鍵在于電子技術，其技術作為現代工業生產提升效率質量的重要措施，被應用于各類工業生產領域中。
電氣自動化控制技術的特點主要有兩個方面：
1.1 技術覆蓋面廣
即控制技術本身為融合了多類學科領域的綜合性技術，所用科學知識與技術極為廣泛。因此在技術研發與應用上的要求相對較高，電氣自動化控制技術的研究需要多種技術的配合發展，任一軟硬件技術的缺失都會影響電氣自動化控制技術的水平與使用。
1.2 控制技術的電子化程度較高
電氣自動化控制技術的關鍵在于電子技術，其技術的主要實踐、應用方式即是經由電子信號的傳輸、處理來對工業生產做自動化管理與控制，因此控制技術具有較強的電子性，其電子技術的水平將直接影響整個自動化控制技術的成效與質量，對電氣自動化控制技術的研究應用，關鍵在于及時發展其電子技術，優化控制技術的電子水平。
2 電廠主要電氣自動化控制技術分析
2.1 電網調度自動化技術
電廠電氣自動化控制技術的一大應用項目，就是電網調度自動化技術，該技術通過計算機與通信網絡技術的輔助，對電廠電網中各個部分、構件的運行情況做實時收集與了解，進而掌握到電網整體的運行情況，并為調度人員的決策提供電網運行數據與信息支持。作為電力系統的重要構成部分，電網調度自動化技術能夠有效調控電廠發電系統，保證其正常運行與發電質量，并能顯著優化電網的工作調配效率，以處理電廠發電系統因發電工作調度不佳出現的發電故障問題，進而保障電廠發電的持續穩定。
2.2 ECS系統
ECS系統伴隨電廠電氣工藝技術改革發展，研制出的新型電氣自動化控制技術，該技術主要使用計算機與電子信號處理等手段，對電廠的各個器械設施做監控、維護與管理工作。ECS系統的結構使用分層分布式架構，該架構共分為三層（站控層、通信管理層與間隔層），此三層結構的構成與功用各有不同，這其中站控層主要由硬件構成，負責各類應用軟件與控制系統間的通信傳輸。通信管理層主要由通信網與通信管理設備構成，發揮出網絡與系統做聯系銜接的作用。間隔層由各類專業化功能設備構成，實現對電廠發電系統電壓保護、電流切換、自動控制等功能。具體ECS系統結構如圖1所示：
電廠傳統的控制系統主要為集散控制系統（DCS），此系統將計算機、通信等技術進行結合，對發電廠的各個主要工作設施進行分散控制與分級管理。但該系統線路較為單一，極大地影響了輸電效率，無法滿足人們的用電需求，并且DCS系統可控的信號種類不足，若要增加可控信號種類，就需增設電纜、變送器等設備，抬升電廠的自動化控制成本。目前ECS系統在DCS中的主要實現應用方法主要有以下兩種：
2.2.1 部分DCS法。該方法是僅使用DCS系統軟件來進行電氣自動化控制，系統控制指令信號經由網絡通信，或是DCS系統的I/O通道直接傳輸到電氣控制設備上，由此達到對各個電氣控制設備開啟停止、分合閘門等使用目的。而繼電保護等裝置設備的控制則僅由DCS系統進行操控，此類裝置設備的功能發揮并不依賴DCS系統，即使系統停止作用仍然能夠發揮裝置作用。
2.2.2 完全DCS法。該方法是完全由DCS系統軟硬件做電氣自動化控制的方式，將系統硬件與軟件結合來發揮部分電氣控制設備的作用，兩類方法的優劣對比如表1所示：
通過將ECS系統與DCS的結合改進，能彌補DCS系統本身存在部分缺陷，并改變原本DCS系統單一的線路情況，令其電路更趨多元化。ECS系統的建立也能令發電系統的用電維持在均衡狀態，同時對線路設置的優化改進，也有利于系統管理、維護工作的有效開展。
3 電廠電氣自動化控制技術在水力發電廠的應用研究
水力發電廠的計算機監控系統，主要應用目的在于對發電裝置設施做操控管理、自動發電并管理電壓、對發電系統進行自診處理、傳輸系統的數據信息、報警等功能。當前我國大部分的水力發電廠的計算機監控系統均為H90000V4.0系統，比如大唐國際長河壩水電站監控系統就是H90000V4.0。此系統將電子技術、計算機技術與通信網絡技術做整合統一，設計出開放化分層分布式結構體系。長河壩水電站H90000V4.0監控系統分為兩層結構：一層為場站控制層；一層為現地控制層。這其中場站控制是對整個水電廠裝置設施進行監控管理，其主要由操作站、采集服務器、通訊服務器與應用服務器構成。而現地控制層則主要由各個水電廠裝置設施中的現地控制單元組成，以對各個裝置設施做實施監管控制。
H90000V4.0系統同時也可依照其部件功能的不同劃分為各個模塊部分，各模塊依照自身功能的差異位于不同的分層中，通過各模塊的作用銜接實現對水電廠整體的監管控制。例如LCU單元位于LCU層之中，負責各個裝置設施數據的采集與監督作用。而主站監控功能模塊與水電廠數據庫則主要位于場站控制層之中，以控制所用電廠裝置設施完成自身的功能作用。
要確保水力發電廠的計算機監控系統的運行可靠性與安全性，就應提升其系統的運行安全與質量標準，通過為H90000V4.0系統增加部分冗余手段保證系統運行的穩定與安全。比如對系統各個節點均加裝冗余配備，從而在主機裝置出現故障問題時，冗余配備能確保系統運行的穩定，防止因主機故障影響監控系統的整體功能發揮。同時也可對場站控制層與現地控制層使用雙冗余結構予以銜接，令其互為備用網絡，防止在網絡通信出現故障問題時，缺少備用網絡引發信息數據傳輸問題。
由于H90000V4.0系統的結構使用開放化架構，因此可方便進行系統功能擴充，依據各水力發電廠的實際需求來配置系統構件，實現使用者所需的功能用途，進而減少水電廠的設備采購成本與重復投資費用，節省發電企業的自動化控制成本。例如長河壩水電站H90000V4.0系統的操作系統即為標準漢化版的UNIX，同時使用較少節點設置WINDOWS系統，使得整個計算機監控系統的擴展或是維護工作都較為簡便可行。
4 結語
綜上所述，電氣自動化控制技術伴隨各類技術工藝，特別是電子技術的進步發展，其自動化控制水平與成效逐漸提高，并已成為電廠的重要應用技術。而隨著電廠電量供應需求的提升，電廠的發電壓力與技術要求愈發提高，電氣自動化控制技術的選用與改進也應隨之加強，各水力發電廠應結合自身的發電需求與技術特點，引入適合于本電廠的自動化控制技術，以優化電廠的發電效率與質量，滿足社會對電力資源的需求。
參考文獻
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電氣控制及其自動化范文5
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
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電氣控制及其自動化范文6
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?？捎糜诳刂频娜斯ぶ悄芊椒ㄖ饕?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。
