余 茜
云南大東電力設(shè)計有限公司,云南昆明 650000
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化技術(shù)已經(jīng)成為人們生活工作中不可缺少的部分,大大提高了人們的生活質(zhì)量和便捷程度。而將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制系統(tǒng)中,是電力工程的必然發(fā)展趨勢。一方面自動化控制本身可以提高電氣工程的效率和質(zhì)量,而智能化技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,可以優(yōu)化電氣工程的設(shè)計,實現(xiàn)電氣工程自動化控制系統(tǒng)的智能化診斷,從而促進(jìn)電氣工程自動化控制高度發(fā)展,也推動了電氣行業(yè)的發(fā)展。
智能化技術(shù)指的是在計算機(jī)編程語言技術(shù)的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備高精度、高效率和高協(xié)調(diào)控制與管理的技術(shù)。簡單來說,智能化技術(shù)是將人工智能理論和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合起來的一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),是對計算機(jī)技術(shù)、機(jī)密傳感技術(shù)和GPS定位技術(shù)的綜合利用,該技術(shù)目前主要被應(yīng)用在信息收集、圖文識別、信息分析判斷中,可以利用該技術(shù)實現(xiàn)各種問題的自動解決。
從智能化技術(shù)的定義中可知,該技術(shù)具有高精度、高效率的特點,另外,還具有工藝復(fù)合型、多軸化以及計算科學(xué)化、可視化的特點。首先在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù),主要是綜合利用了高速的CPU芯片、RISC芯片和多CPU控制系統(tǒng),這些芯片或技術(shù)可以有效提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)的精度和效率,同時促進(jìn)電氣產(chǎn)品質(zhì)量的提升,推動電氣行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。其次,在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù)的最終目的是實現(xiàn)電氣生產(chǎn)流程的簡單化,能有效減少工藝生產(chǎn)的時間,而多軸化控制功能則是電氣工程自動化控制應(yīng)用智能化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢之一。此外,智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,是對信息進(jìn)行收集、處理和分析,具有數(shù)據(jù)處理和分析過程高效運行的特點,使信息傳輸突破了傳統(tǒng)傳遞模式的限制,可以利用視頻和動畫等模式來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,降低傳輸過程的錯誤率。
將智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用在電氣工程自動化控制中,首先可以簡化電氣工程自動化模型,避免不可預(yù)測的復(fù)雜情況,提升自動化控制的精度;其次,能有效提升電氣工程系統(tǒng)控制的效率和質(zhì)量,當(dāng)出現(xiàn)自動化控制安全問題時可以及時預(yù)警和矯正處理,從而在較短的時間內(nèi)使自動控制系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)。再次,智能化技術(shù)的使用可以降低電氣工程自動化控制系統(tǒng)的故障率,從而使電氣工程自動化控制處于正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài),達(dá)到優(yōu)化資源配置的效果。此外,智能化技術(shù)具有一定的一致性,可以保證電氣工程自動化控制系統(tǒng)實現(xiàn)對陌生數(shù)據(jù)的合理估計,驅(qū)動器也不會對數(shù)據(jù)產(chǎn)生使用性影響。所以將智能化技術(shù)合理應(yīng)用在電氣工程的自動化控制中,可以推動電氣工程自動化控制向統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,使電氣工程自動化控制系統(tǒng)充分發(fā)揮其優(yōu)勢和作用。但是不同的控制對象產(chǎn)生的反應(yīng)不盡相同,所以在對電氣設(shè)備進(jìn)行初步設(shè)計時要進(jìn)行嚴(yán)格的全面審核,及時發(fā)現(xiàn)智能控制器對數(shù)據(jù)處理不正確的地方,做好排查和糾正工作,使智能控制器得以正常運行。
將集中監(jiān)控的設(shè)計思想應(yīng)用在電氣工程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計中,首先,可以發(fā)揮集中監(jiān)控不受條件限制,或受限制條件少的優(yōu)勢,而且在運行和維護(hù)中操作簡單方便。其次,集中監(jiān)控理念在設(shè)計時比較簡單,能省去大量繁瑣的設(shè)計理念,集中監(jiān)控系統(tǒng)在運行時能體現(xiàn)多種集中化管理,實現(xiàn)同一處理器處理系統(tǒng)中所有改革部分的功能。不過集中監(jiān)控設(shè)計也會提高系統(tǒng)處理器的負(fù)擔(dān),降低處理器的運行速度,而電氣設(shè)備監(jiān)控對象的增加,還會使主機(jī)冗余下降,增加電纜數(shù)量,增加投資成本,另外,集中式監(jiān)控設(shè)計還存在對系統(tǒng)穩(wěn)定和可靠性產(chǎn)生影響的可能。
遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計理念的優(yōu)勢是能大大減少電力資源傳輸時對電纜數(shù)量的要求,減少投資成本,而且遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計安裝操作簡單,能有效提高安裝的質(zhì)量,降低安裝費用,保證安裝施工的效率和安全性。雖然與集中監(jiān)控設(shè)計相比,遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計具有更明顯的優(yōu)勢,可靠和安全性都有所提升,不過其設(shè)計思路會受到許多因素的限制,比如,通訊速度慢、通訊量大等。因此,目前遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計理念一般應(yīng)用在小型電氣工程中,而不適合應(yīng)用于大型復(fù)雜的電氣工程設(shè)計中。
現(xiàn)場總線設(shè)計思路實際上就是智能化控制系統(tǒng)設(shè)計理念在電氣工程設(shè)計中的一種應(yīng)用,是針對性較強(qiáng)的控制系統(tǒng)設(shè)計。在實際電氣工程設(shè)計中可以根據(jù)具體工程的實際間隔和功能來開展相關(guān)設(shè)計。在進(jìn)行現(xiàn)場總線式設(shè)計時,利用到的智能化控制系統(tǒng)可以減少隔離設(shè)備的數(shù)量、減少模擬量和端子柜的應(yīng)用,減少電纜使用量,能有效降低工程設(shè)計中的資源投入。
將智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動化控制中,主要涉及到的理論基礎(chǔ)包括計算機(jī)編程語言、計算機(jī)基礎(chǔ)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等學(xué)科,另外,也包括電氣工程相關(guān)理論,理論基礎(chǔ)具有綜合性。智能化技術(shù)被應(yīng)用在電氣工程自動化控制系統(tǒng)中,主要是實現(xiàn)機(jī)器的人性化發(fā)展,即利用相關(guān)先進(jìn)理念和先進(jìn)技術(shù)使機(jī)器得以智能化,具有風(fēng)險高、操作復(fù)雜的特點。在結(jié)合相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,使智能化技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)高度融合,從而保證智能化技術(shù)在電氣自動化控制中應(yīng)用的可靠性、安全性和高效性,充分發(fā)揮智能化技術(shù)的優(yōu)勢。
3.2.1 實現(xiàn)對電氣自動化的智能控制
在現(xiàn)階段的電氣工程中,為提升電氣工程各個環(huán)節(jié)的運行效率,可采用PLC智能化控制技術(shù)來優(yōu)化電氣工程的運行,以及提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)的生產(chǎn)效率,實現(xiàn)基本的自動化智能控制。PLC技術(shù)是在傳統(tǒng)控制器基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對電器元件的有效控制,能根據(jù)實時監(jiān)測設(shè)備輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化供電系統(tǒng)調(diào)節(jié),從而能顯著提高電氣工程的安全穩(wěn)定性。此外,智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動化控制設(shè)計中,可以實現(xiàn)電氣工程運行流程的模擬仿真,比如,在實際電氣工程中應(yīng)用MATILAB模擬仿真軟件,利用電力系統(tǒng)電路繪制和自動生成數(shù)學(xué)模型,利用人機(jī)界面優(yōu)化電氣工程自動控制的操作步驟,實現(xiàn)無人控制,而且還能將抽象數(shù)據(jù)變成直觀模型,為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ)。
3.2.2 實現(xiàn)對電氣自動化控制的優(yōu)化設(shè)計
為了能有效提升電氣工程的發(fā)展效果,促進(jìn)電氣行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展,就需要對電氣工程自動化控制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。一方面要求技術(shù)設(shè)計人員必須熟悉各種理論知識,包括電氣工程相關(guān)專業(yè)知識、計算機(jī)知識等,同時還需要通過不斷的實踐積累設(shè)計工作經(jīng)驗,在電氣工程自動化控制設(shè)計時可以根據(jù)實際工程情況合理利用已有知識和技術(shù)手段,保證電器工程和自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的科學(xué)合理性。為提升電氣工程自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的效果,尤其是提升設(shè)計的創(chuàng)造性,目前普遍采用的是遺傳算法,并借助智能化技術(shù),實現(xiàn)對自動化控制系統(tǒng)設(shè)計的遠(yuǎn)程和自動化控制,能有效控制材料、設(shè)備和其他資源的投入,降低電氣工程自動化控制設(shè)計的成本輸入,同時在利用通信技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)上,能實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時控制管理,可提高電氣工程的安全性,提升自動化控制系統(tǒng)設(shè)計和系統(tǒng)運行的效果。
3.2.3 實現(xiàn)對電氣工程系統(tǒng)的故障診斷
在電氣工程自動化控制中,由于各種外界因素的影響,可能會使得電氣設(shè)備出現(xiàn)臨時性或徹底性的故障。將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程自動化控制中,可以利用該技術(shù)在短時間內(nèi)對不同類型的故障進(jìn)行全面仔細(xì)的分析,然后采用最佳的處理方式進(jìn)行解決,使故障診斷和處理及時、高效。在智能化技術(shù)具體應(yīng)用時,該技術(shù)主要是通過分段方式分析整個電氣工程發(fā)生故障的具體位置,根據(jù)故障發(fā)生之后參數(shù)的改變提示故障發(fā)生的類型和原因。此外,電氣工程自動化控制系統(tǒng)中會使用到眾多自動化電氣設(shè)備,所以工作人員為保證所有電氣設(shè)備的安全和運行效率,就必須定期對設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù),保證設(shè)備的安全和穩(wěn)定性。由于對電氣設(shè)備展開檢查維護(hù)是一項龐大的工程,所以借助智能化技術(shù)可以幫助工作人員進(jìn)行針對性檢查和保養(yǎng)維護(hù),既能提高電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定性,又能在最短的時間內(nèi)完成故障診斷分析、設(shè)備維護(hù)和處理的工作,降低勞動力和各項成本的輸出,提高了工作效率和工作效益。
綜上所述,智能化技術(shù)是一種高效率、高精度和高協(xié)調(diào)性的先進(jìn)技術(shù),是在計算機(jī)編程語言的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對機(jī)器的智能化。電氣行業(yè)在電氣工程自動化控制中合理應(yīng)用智能化技術(shù),一方面可有效實現(xiàn)電氣控制的自動化控制,使自動化控制系統(tǒng)運行高效安全,另一方面還可以降低資源的投入,控制企業(yè)的人力、物力等資源,為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。