电气自动化和智能控制技术范例6篇

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电气自动化和智能控制技术

电气自动化和智能控制技术范文1

关键词:电气自动化;人工智能;技术

中图分类号:C35文献标识码: A

引言

在经济合理的条件下为用户提供高质量的电能是电力系统运行控制的最基本目标,因此对电力系统进行规划、监视和控制一直以来都是电力企业关注的重点。而随着社会经济的日益发展,国家电网的规模也在不断扩大,特别是各地区特高压电网建设的顺利完成,能源管理系统(EMS)运行人员面临着前所未有的压力,这种情况下很难保证电力系统安全、经济、可靠运行。除此之外还有一个不容忽略的问题就是目前EMS中心的计算机软件主要是以数据分析软件为主,对于电力系统运行中的突发事件缺乏智能化处理,这一实际情况使得电力系统运行控制完全依靠人工决策,尤其是在事故状态中,人工决策对于电力系统的正常运行有着决定性作用。为此,将智能技术引入到电力系统来推动电力系统自动化的发展具有普遍的现实意义。

1、人工智能技术概况

随着社会的发展,各种工程计算的增多,人脑无法承担越来越繁重的科学和工程计算,计算机能够比人脑更加快速、准确的计算出这些数据,因此,利用计算机形成的人工智能技术也就随之应运而生了。人工智能技术是于1956年的一次会议上提出来的,涉及到计算机、心理学、数学、认知科学、哲学等多个学科,属于自然科学和社会科学的交叉学科,和空间技术、能源技术并称为世界三大尖端技术。人工智能研究的主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作,它主要通过计算机来实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使得计算机能够实现更高层次的应用。人工智能不仅局限于逻辑思维,还综合考虑了形象思维和灵感思维,此外,还可以借助数学工具,使数学进行人工智能的学科。不同的人工智能技术具有不同的优势,例如人工智能建模技术就具有以下的优点:自治性、社会能力、响应性、能动性等。在复杂工程系统中运用人工智能建模技术,可以通过复杂系统中的基本元素及其之间的交互的建模和仿真,将复杂系统的微观行为和宏观“涌现”现象有机的结合到一起。人工智能建模技术对自身状态和行为有一定程度的控制能力,在完成建模和仿真任务时无需人为的干预,具有一定的自治性。人工智能建模技术能够理解自身所处的环境,可以对周围的环境变化作出及时和快速的响应。此外,人工智能建模技术还可以显示出有意识的不失时机和目标导向的行为表现。

智能控制理论概述智能控制是随着控制理论的发展而提出的一项控制技术,其主要作用是帮助解决传统控制方法中无法解决的控制问题,对于那些适应性要求高、不确定性和非线性强的控制系统尤为适用。而电力系统就是一个不确定性和非线性很强的复杂系统,系统中包含了大量未实现建模的动态部分,加上其分布地域范围十分广,对其进行控制管理是非常困难的。同时,随着我国经济社会和科学技术的不断发展,传统的调度控制模式已经无法适应时代对电网运行控制的要求,传统电网控制调度缺少必要的控制技术和指令设备,在控制过程中易出现误动、据动等问题,影响了电网运行效率。为了解决这些问题,电力控制系统中的智能控制就被提了出来。

2、电气自动化控制中人工智能技术的应用

2.1、人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状

虽然科学技术在不断的进步,电气自动化控制水平也在不断的提高,传统的发展模式逐步得到改善,但相比于其他行业,电气自动化控制还需要不断的引进先进的自动化科学技术。

人工智能技术的引进,把电气设备设计从手工制图中解放出来,利用人工智能技术进行设计(例如遗传算法、专家系统等),大大提高了设计的效率和设计的质量,缩短了产品开发的周期。

在电气自动化控制系统中运用人工智能技术可以对所有开关量、模拟量进行实时采集,并按要求处理或存储。人工智能技术还可以模拟电气设备系统运行的实际情况,可以实时的显示电流、电压等实际开关状态及挂牌检修功能,并自动的生成历史趋势图。此外,还可以对电气工程中的主要设备、系统的运行进行监视,一旦发生故障,立刻报警。人工智能技术还可以对运行人员的权限加以限制,方便各级运行值班的管理。

2.2、模糊逻辑控制技术

对电力系统自动化的影响在智能技术的众多分支中,模糊逻辑控制技术可以说是最简单、最容易掌握的一种控制技术,从应用效果和应用范围来考虑这种技术具有很强的实用性和优越性,目前在家用电器中已经得到了广泛的应用如生活中常见的电风扇、电磁炉、电饭煲等都是通过模糊逻辑控制技术来实现控制的。而以模糊逻辑控制技术为基础的电力自动化控制系统具有一个完整、系统的逻辑推理,能够充分的表达语言变量,从而实现与人类逻辑相似的性能。2.5综合智能控制技术对电力系统自动化的影响智能技术是一个广泛的概念,到目前为止其已经衍生出专家控制技术、神经网络控制技术等多个分支,其中每一个分支都有着自己的优势和不足之处,而综合智能控制技术则是对这些智能技术的一种综合性应用。这种控制技术对于电力系统的影响将是全方位的,例如模糊控制技术只适合处理机构化知识,而神经网络控制技术在处理非机构化信息上更有优势,那么通过综合智能控制技术将二者进行补充结合,可以从不同方面来为电力系统自动化提供服务。笔者认为,融合了多种智能技术优势的综合智能控制技术对于电力系统自动化的发展所起到的推动作用更大,在未来将成为主要的研究方向。

2.3、线性最优控制技术

最优控制是最优化理论在系统控制方面的具体应用,其原理是在一定条件下,寻找最适合系统的控制策略,以使性能指标达到最大化或最小化。其在电力控制系统中的应用由来已久,有研究已经证明,利用最优控制手段能够提高电网远距离输电的输电能力,并能提高输电线路的输电品质。但由于其只能对电力控制系统中的局部线性模型进行最优策略的选择,因而控制作用有限,对于强非线性电力控制系统的最优控制效果并不理想,在实际应用过程中多用于对电力系统中局部进行控制的线性模型中。

2.4、监控技术

监控技术是电力自动化系统中不可缺少的一部分,通过监控,电力控制中心人员能够实时掌握电力系统各部分的运行状况。而随着电力行业的发展,智能监控技术得到了广泛应用。智能监控技术能够为用户提供数字化的监控界面,并对电力系统的运行进行实时地图形和数据分析,为控制人员提供决策支持。另外,现代智能监控系统还具备远程遥控界面、实时报警以及遥控闭锁等功能,使电力自动化控制的工作效率得到明显提高,节约了电力企业人力资源,增强了电力生产的安全可靠性,提升了电力系统的自动化水平,适应了时展要求。其智能性主要体现在,当对电力系统中高压进线部分,低压进线部分以及电源切换等部分进行分析时,会优先使用分布分层式的系统结构,并对各层的温度变化和运行状况进行监控。同时,智能监控还能够监测到电力系统中多种遥信量信号,并将这些信号实时反馈给监控中心。

3、结语

人工智能技术随着科技的不断发展,已经广泛应用在生活和生产当中,它作为一种高科技手段,改变着人类的产生、生活方式。人工智能代替传统智能在电气自动化中的应用,标志着电气产业的改革与发展,有效的降低了电气自动化的投入成本,最大程度的提高了工作效率,推动了电气自动化的健康发展。

参考文献

[1]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷,2012,08:21+87.

[2]张聪一,刘颖超.电气自动化控制中人工智能技术[J].科技传播,2012,15:83+79.

电气自动化和智能控制技术范文2

关键词:人工智能;自动化

中图分类号:TP18 文献标识码:A

人工智能技术如今已经广泛应用于各个领域,也在很大程度上促进了各个行业的发展。对于电气设备来说,采用先进的人工智能技术可以大大提高系统的运行水平,改进生产效率。

1 人工智能应用理论分析

人工智能的基本原理是将人的思维方式,逻辑推理的形式进行模拟和设置的一种技术形式。人工智能是计算机技术发展的一个高级阶段,它不仅能模拟人类的语言系统,还一定程度上模仿人类的思维方式和逻辑推理。人工智能技术从研发至今,已经结合了各个学科的相关先进理论,涉及多个研究领域。其主要目的在于使机器和设备的操作能够脱离人工的绝对指导,以至于胜任一些专业技术人员的操作。

计算机的诞生给人类的生活带来了翻天覆地的变化,渗透到了各个领域,改变了许多行业的发展方式。计算机技术也随着计算机的发展和应用在不断的发展着,但是在这个发展过程中,人类逐渐认识到人脑才是最先进的信息分析和处理仪器,计算机技术要想更好的为人服务,必须朝着贴近人脑的工作特点的方向努力。对于电气系统的控制技术来说,就是要尽量的实现自动化控制。将各个生产和传输环节有机的结合起来,减少人力和资金的投入,形成一个一条龙的流水作业,有利于提高电气系统的生产效率。

2 人工智能控制器的优势

人工智能控制器相对于传统的控制器的优势在于利用了AI函数近似器,这种函数控制器较传统的常规控制器的优势在于更便于控制系统的一体化。在操作中,这些优势的表现在几下几个具体方面:

人工智能控制器的设计阶段无需设计模型的配合,这是其他常规的传统控制器所无法做到的。常规的控制器的研发和设计阶段必须要辅以各种实验模型的试验,来检测控制器的各项性能,但是人工智能控制器就克服了这一缺陷。

人工智能控制器的操作方法比常规的控制器的要简便易行,便于技术人员的执行和操作。

人工智能控制器的设置方式也相应的更加灵活,除了可以通过传统的设置方式外,它们还可以通过响应数据这种简便的方式进行设置,同样便于技术员的操作。

此外,人工智能控制器有相当好的一致性(当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计),与驱动器的特性无关。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果十分好,但对其他控制对象效果就不会一致性地好,因此对具体对象必须具体设计。

人工智能控制器能解决常规方法不能解决的问题。

人工智能控制器的实现十分便宜,特别是使用最小配置时,所以人工智能控制器的使用不仅能提高电气自动化的整体技术水平,还能降低整个电气系统的成本。

人工智能控制器很容易扩展和修改,相较于其他常规控制器来说,人工智能控制器的更新和改进的空间更大。

另外,采用人工智能控制器进行电气自动化的控制时,规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。虽然很多常规的控制器也能实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配景,自学习迅速,收敛快速,所以,综合上文的分析,我们可以得知人工智能控制器的优势还是十分明显的,必将取代传统的常规控制器实现电气自动化的控制。

3 人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,力图将先进的人工智能技术应用于电气系统的各个领域中,以提高电气自动化的水平和生产效率。目前,我国在这一方面虽然和国际上的先进国家还有很大差距,但也较以往取得了很大的进步,如将人工智能用于电气产品优化设计、故障预测及诊断、控制与保护等领域,未来随着我国在这方面的研究的深入,必将取得更加可喜的成绩。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作,也是电气设备的研发的最重要的工作之一,它不仅要应用电路,电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识,才能将电气设备的各方面的功能完美的结合起来,设计出一个满足运行需要的电气设备。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的,因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进,使传统的CAD技术如虎添翼,产品设计的效率及质量得到全面提高。

优化设计的另一个有力武器是专家系统。但从目前已开发的专家系统来看。总体上仍处于研究阶段,离实用尚有一定距离。将专家系统应用到电机设计领域是从1988年J.H.Garret建立变压器设计专家系统开始的,目前我国沈阳工业大学特种电机研究所研制了永磁直流电动机及永磁同步电动机的设计专家系统;西安交通大学、华中理工大学、东南大学各自开发了异步电动机的设计专家系统,都取得了一定成效。

3.2 故障诊断

电气设备在运行过程中难免会出现各种故障,如果不及时排除,将会影响整个系统的运行,所以,电气设备的故障排除和运行维护工作同等重要,需要引起我们监管人员的相关重视。电气设备的故障发生前,一般都会出现一定的故障征兆,我们可以以此来推测故障产生的大致原因,但是电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性,用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络,从目前的应用效果来看,人工智能技术在电气设备故障的判断阶段起到了良好的效果和作用,为维护人员的工作提供了便利。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析,从而判断变压器的故障程度。

另外,值得一提的是人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃,已经被较为广泛的应用。

3.3 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开,但在电气设备控制领域所见报道不多。根据笔者整理的资料来看,可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制,神经网络控制,专家系统控制。但是这三种方法的应用范围程度还是有所不同的,由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法,因而它的应用实例最多,另外两种控制方法在实际中的应用实例还比较少。

结语

综合全文来看,人类智能主要包括三个方面,即感知能力,思维能力,行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解,逻辑推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在电气自动化领域会大有作为,电气自动化控制需要人工智能的参与。只有将二者有机的结合起来,才能更好的促进我国电气自动化控制技术的发展,也可以在应用中不断促进人工智能技术的进步。

参考文献

电气自动化和智能控制技术范文3

关键词:人工智能;电气;自动化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器.该领域的研究包括机器人.语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制,电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。

1、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

2、人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:

(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。

(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。

(3)它们比古典控制器的调节容易。

(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。

(5)运用语言和响应信息可能设计它们。

总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。

3、人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

3.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3.3 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。

电气自动化和智能控制技术范文4

【关键词】发电厂、电气自动化、技术创新

中图分类号:F407.67文献标识码:A

一、新时期发电厂电气自动化技术的发展

电气自动化技术的发展与成熟经历了智能控制技术、电子技术、信息网络技术等技术的飞速发展与革新的过程。将以上几种科学技术应用到电气工程中来使得电气自动化技术日趋成熟。电气自动化,是主要涉及电力电子技术,计算机技术,机电一体化技术与网络控制技术,机电机电器技术信息等诸多领域。发电厂的电气自动化也是如此。电气自动化,主要涉及电力电子技术,计算机技术,机电一体化技术与网络控制技术,机电和电器技术等诸多领域。发电厂的自动化也是如此。信息技术、计算机技术及网络技术的快速发展,给发电厂电气自动化系统在功能和结构上开拓了一个广阔舞台。发电厂的电气自动化在我国新时期,新发展形式的引领下必须适应我国经济发展的新需求。当前,发电厂电气自动化系统应该是一个集计算机、通信、控制、电力电子及网络等技术于一体的科学的综合系统。这样的系统不但可以完成对单一发电厂的控制,还应更进一步实现对垮流域的几个发电厂实现安全控制和安全监控。

机电或电力产品的不断发展催生了电气自动化,才使得“自动化”一词的出现。但在当时,要实现“自动化”却是由继电器和接触器来完成提前设定好的逻辑和判断功能,使得机器可以按照人的意志来完成工作。即便是这样,这样的设计也促进了电气自动化的变革与发展。也推动自动化技术进入到一个全新的发展阶段。可见微型计算机的发展,以及信息处理技术与自动控制技术相结合,推动自动化技术发生了质的变化。

二、发电厂电气自动化技术创新发展的主要影响因素

1.发电厂电气自动化技术与物理方面科学理论联系较紧密

在20世纪后半叶,与电气工程及发电厂相关的工业领域得到了重大的发展。大规模集成电路技术的日益成熟,促进了电气自动化与物理学理论联系日益密切,这是日后电气自动化发展的关键,而且将逐步拓宽到生物学、微电学和光子学中。

2.现代科技信息技术对发电厂电气自动化技术创新的必要性影响。

信息技术,是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。一切与信息的获取,加工,表达,交流,管理和评价等有关的技术都可以称之为信息技术。 它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。它也常被称为信息和通信技术。主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。自动化技术的创新与发展很大程度上是以信息技术的发展与进步为基础的。所以信息技术对电气自动化的快速发展具有重要的支配性。

3.现代智能控制技术对电气自动化技术创新发展的影响

现代技术的飞速发展以及先进的分析方法促使着电气自动化的设计方法快速的发展。随着经济的不断发展,我国的人均生活水平逐步提升,在这种形势的带动下,我国的用电量随之逐年递增。近些年来,因为我国用电量攀升幅度不断提升,致使一些地方用电短缺现象的出现,夏季尤为突出。因为全球变暖,气候等因素的影响,造成在夏季居民需要过多的使用电扇和空调解暑,这就增加了居民的用电使用量,致使发电厂的电量供应出现:由于用电量过多而跳闸,发电厂设备在长期工作运行中处于高负荷状态,导致发电、输电设备故障的发生;故障检修不及时等供电服务滞后的特征,为居民的正常用电造成不利影响。

解决这种情况,就需要发电厂的技术设计者和管理组织者,运用智能控制技术,促进发电厂电气自动化技术的创新发展。因为,发电厂的发电设备并仅仅是一台,所以技术设计者要想做到对机电设备合理进行操作,就要运用现代智能化的控制技术,进行对机电设备的时间、温度以及输电运行状态方面的有效控制。智能化控制技术可以在设备运行时,对输电设备的各项参数实行有效且实时的监控。作为发电厂的发电设备操作人员能事先对标准参数进行设定,如果在检测过程中发现其中某台设备出现正常运行,超出了规定时间、规定温度,那么就可以直接将设备停止运行,等待设别温度正常后再进行自动重启,这样在减少操作人员的工作量同时,还有利于增加发电设备工作的安全性和准确性。这样的智能化控制技术有利于发电厂电气自动技术的创新发展。

三、发电厂电气自动化技术控制系统的创新设计方案

1.新时期发电厂采用的集中监控的现代管理模式

集中监控方式的优点是运行安全,维护方便,对于监控站的防护要求不高,且系统设计较容易。其缺点则是,集中监控需要将整个系统的各个功能集中到同一个处理器中进行处理,这样对处理器的要求就会相应的提高且处理速度会受到一定的影响。当发电厂的电气设备进入监控系统,便会使电缆数量增加,主机冗余下降,投资成本加大,一些长距离的电缆引入更会对系统造成干扰,影响系统的可靠性,所以这样的集中监控现在管理模式有助于减少对发电系统的干扰,增加发电设备运行的高效性和准确性。

2.发电厂进行远程监控的现代管理方式

发电厂的远程监控方式,可以节约大量的电缆、节省材料、减少安装成本、可靠性高、组态灵活。但是,发电厂的各种现场总线的通讯速度并不高,且发电厂电气部分通讯量比较大,这种管理方式仅适用于一些小的发电厂。对于较大的发电厂或发电厂群的监控和管理确是心有余而力不足。

3.新时期发电厂的工作现场总线监控模式

目前,现场总线、以太网等计算机网络技术已普遍的应用于发电厂的系统中,并且在智能化方面也有了快速的进步。这些都为发电厂的自动化系统发展奠定了良好的基础。

总之,电气自动化技术是现代社会先进科技的代表之一,也是现代工业发展取得长足进步的重要标志。凭借科学技术的发展而提升电气自动化的水平,便能更好的服务于现代工业的发展。在新时期下,不论是机电工程企业还是电力企业都必须不断提升自身的能力水平,使得电气自动化技术更好、更快的发展,促使我国自动化技术的革新,促进电力企业的先进、科学、长远的发展。

【参考文献】

[1]杨泽斌.谭伦农.《新形势下电气工程及其自动化专业建设的探索与实践》.[J].中国电力教育.2006.

[2]卢秀浩.《我国电气自动化的现状与发展趋势》.[J].2011,14期.

[3]李向东.《电气自动化控制系统的应用及发展前景展望》.[J].产业与科技论坛.2011,02期.

电气自动化和智能控制技术范文5

关键词:PLC技术;电子自动化;智能化

0引言

电气自动化是工业自动化的重要组成部分,也是工业经济发展的一项重要技术,是一个国家现代化发展的重要标志,可以说电气自动化水平代表着一个国家的工业发展水平。随着电气自动化的快速发展,各种先进的科学技术开始全面用于电气自动化当中,如远程控制技术、智能控制技术等。PLC技术是基于计算机技术而产生的一种可编程控制器,是智能控制技术的一种,这种技术已经开始应用到电气自动化当中,并且显著提高了电气自动化水平。

1PLC技术与电气自动化

1.1PLC技术

PLC技术是可编程控制器的简称,它虽然本身属于计算机技术,却是为工业控制应用专门设计制造的一种控制器。早期的可编程控制器又被称为可编程逻辑控制器,随着计算机技术的发展和PLC本身的逐渐成熟,现在所使用的PLC已经远远超出了逻辑控制的范围,不过习惯上仍称之为PLC。PLC的控制原理主要分为3个步骤,即输入采样阶段、用户程 序 执 行 阶段和输出刷新阶段。在输入阶段,PLC利用数据扫描器一次读入所有的输入状态和数据,并存在PLC的I/O映像区内。然后按照由上到下的基本顺序扫描用户程序,一般呈现出一个梯形图,扫描完成后进行逻辑运算,根据运算的结果刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应的位状态。扫描用户程序以后,就进入输出刷新阶段,控制器中的CPU向系统发出指令,按I/O映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,在经过输出电路驱动外设,达到控制电器系统的目的。

1.2电气自动化

所谓电气自动化主要是指研究与电气工程相关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发以及电子和计算机等领域的一门科学。随着经济的 发 展 和 各 种科学技术的运用,我国的电气自动化走上了快速发展的道路,电气自动化水平不断提高。目前,电气自动化已经运用于工业生产的各个领域,并且已经在电气自动化中融入了嵌入式网络通信技术等,收到了良好的效果。尤其是 PLC 技术的应用,显著提升了电气自动化的灵活性和控制性,大大拓展了其应用领域和应用范。

2PLC技术在电气自动化中的应用

PLC技术在电气自动化中的应用是非常广泛的,如在中央空调控制系统设计、公路交通系统设计、数控系统设计等方面,都有着比较广泛的应用。笔者就 PLC 技术在这些自动化系统中进行了详细的分析,以下将具体阐述。

2.1PLC在中央空调上的应用

中央空调与工农业生产和生活有着密切的关系,无论是在工业生产中,还是在城市居民的日常生活中,都是不可缺少的一种工业系统。例如,在一些对温度要求比较高的电子企业中,中央空调是车间生产的必备设备,一般要借助中央空调来稳定车间内的温度。目前,中央空调冷冻系统的控制方式主要有3种,即早期的继电器控制系统、直接数字式控 制 器(DDC)以及可编程序控制器(PLC)控制系统。其中,PLC 控制系统不仅智能化水平较高,而且具有良好的抗干扰能力,并且对控制系统的结构也没有硬性的要求,运行的可靠性大大提高,使用和维护起来也很方便,目前已经成为中央空调中应用最广泛的控制系统。

2.2PLC在公路交通系统上的应用

随着城市的快速发展,公路交通系统在很大程度上决定了城市的秩序,尤其是交通秩序,立交桥等城市交通系统的复杂化,使交通信号灯的控制更加困难。传统的交通信号灯的控制方式,已经不适应公路交通系统快速发展的需要。因此,现在很多城市将PLC技术应用到交通信号灯系统设计中,形成了PLC型交通信号灯控制器,对交通信号灯的控制能力大大增加,使其对城市发展的适应力能力明显地提高。这是因为PLC控制器对外部环境的适应力很强,并且内部也具有丰富的定时器资源,对城市交通发展中常用的“渐进式”信号灯能够进行精确的控制,特别是能够实现对岔路口的控制。目前,国内使用的PLC交通信号灯控制系统在内部具有实时时钟,通过PLC编程控制可以对交通信号进行全天候的无人管理。由于PLC控制器自身具有联网通讯的功能,这样就能够帮助交通部门对各个信号灯进行局域网式的统一调 度和管理,最大程度地缩小车辆信号灯的等候时间,从而更加科学地对城市交通进行管理。

2.3PLC在数控系统中的应用

随着我国工业技术的发展,数控技术已经成为工业生产中一种不可缺少的技术,而数控技术的实现与PLC应用有着密切的关系。目前常见的数控系统主要有3种,即点位控制系统、直线控制系统、连续控制系统。在工业生产中,数控系统主要用于机械加工,其中点位控制一般用于孔加工机床,如钻孔机床、镗孔机床等,其是为了在加工过程中实现由一个位置向另一个位置的精确移动,一般来说并不考虑加工物体的运动轨迹,移动过程中一般不进行加工。目前,数控系统的实现主要有2种方式,即全功能数控装置和单板机控制,这2种控制系统都应用了PLC,只不过在功能和应用范围上有很大的区别。全功能数控装置的功能非常完善,但是价格非常昂贵,对于一些企业来说这种装置的许多功能完全是多余的。为了满足一般企业的发展需要,市场上出现了基于PLC的单板机数据系统,其是为了解决传统单片机中长期存在的O计硬件电路、接口电路、驱动电路和抗干扰问题,不仅能根据生产需要调整机床功能,还能根据技术进步对机床功能进行升级,这一点满足了很多中小企业的发展需要,增加了企业经营管理的灵活性。

3结语

随着科技的不断发展与进步,PLC应用前景将更加广阔,其对电气自动化的提升作用将更加明显。基于PLC的电气自动化控制系统的规格、种类、应用范围将会进一步拓展,以满足不同工业控制场合的需求。因此,国家要加大对该系统的科研投入力度,使更多的先进技术能够应用于电气自动化中,为工业和企业发展提供更加先进的电气自动化控制设备。

参考文献:

电气自动化和智能控制技术范文6

关键词:人工智能技术;供水设备;电气自动化控制技术

人工智能技术在各行各业中的应用越来越普遍,极大地推动了生产效率的提高。作为一门边缘学科,人工智能技术属于自然学科和社会学科的交叉,涉及到的学科里面包括不定性论、控制论、计算机科学、心理学、数学、认知科学等等。在供水设备机械电气自动化控制中应用人工智能技术,能够有效地节约人力资源成本,提高供水设备的运行效率,减少供水设备的运行故障,推动供水企业的健康稳定发展。

1 人工智能技术

人工智能技术主要是对新设备、新技术和新理论进行拓展、研究和开发而形成的一种新兴技术。计算机发展的过程中,人工智能是一个重要的发展方向和组成部分,在该领域产生了各种应用设备,例如图像识别系统、语言识别系统、机器人等等。总体而言,人工智能技术是多个领域和技术的结合,可以使机械设备完成与人类智能相似的功能,从而达到提高生产效率的目的,减少人力资源方面的投入[1]。

2 在供水设备机械电气自动化控制中应用人工智能控制器

不同类别的人工智能控制器需要不同的研究手段,例如遗传算法、模糊神经或者神经算法等等,本文将人工智能控制器作为非线性函数近似器进行研究,从而对人工智能进行开发和研究。与普通的函数估计其相比,人工智能非线性函数计时器具有非常明显的优势,其在供水设备机械电气自动化控制中的应用也能够取得良好的效果。首先,如果使用普通的函数估计器,研究的过程中会遇到一些不确定性因素,对供水设备的稳定性造成影响。而使用非线性函数近似解,则无需将研究对象的模型建立起来,能够对个别对象进行便利的研究,从而推动了电气自动化控制系统在供水设备中的应用。其次,为了达到一定的目的,研究者可以对供水机械设备的性能进行调整,从而有效地提高供水设备的适应性。第三,与控制器或者普通函数估计其相比,人工智能非线性函数近似器在调节数据方面更加便利,能够对供水设备的数据进行便利的调节。第四,在设计供水设备机械电气自动化控制系统的过程中,设计者只需获取供水设备中的数据,就能够应用人工智能技术对其进行设计。在设计供水设备机械电气自动化控制系统时,只需根据其所响应的数据和语言,就可以完成全部的设计,极大地简化了设计过程[2]。

在反模糊化和模糊化的过程中,使用隶属函数、规则库、自适应性模糊神经控制器能够进行自动实时确定。

3 人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的具体应用

本文以恒压供水中的AI 人工智能调节器为例,对人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的具体应用进行了简要的介绍。

3.1 工作原理 该系统包括压力变送器、阀门、水泵、控制接触器组、AB-PLC-1756系统、AB软启动设备、AI- 808 人工智能调节器几个组成部分。由于水泵具有较大的功率,380V的低压电机5台供水,分别为2台355KW,2台220KW,1台160KW。

出水总管的压力可以由压力传感器进行检测,由变送器向AI- 808 仪表进行传送,通过比较设定值,将误差的变化率和压力误差得出来。使用AB软启动设备进行降压启动,使用AB-PLC-1756系统进行机组开、停控制,及检测各仪表,利用上位机组态软件RSVIEW32对全厂生产设备进行监控,通过各监测设备在上位机人员控制调节供水压力。AB软启动设备具有软启动功能,起动加速时间不超过30秒,并具有自行调节功能。在进行起动斜坡加速时,电机压力会不断上升,当电动机的压力已经到达额定的转速状态时,软启动器的控制器就会对其进行监测,并自动将输出电压切换为全电压。如果在30秒之内电动机就已经到达了额定转速,则可以进一步缩短启动加速的时间。

3.2 控制算法 供水系统的对象还有时变成非线性环节,一些参数会出现未知式的缓慢变化,如果要达到理想的控制效果,单独使用PID 控制是不行的。因此使用改进PID和AI人工智能调节器进行模糊控制,形成双模控制算法[3]。

3.3 AI-808人工智能工业调节器 AI- 808人工智能工业调节器具有参数自整定功能、模糊逻辑 PID调节的先进控制算法,能够通过模糊算法来避免PID的饱和积分。如果误差减小,则可以对PID算法进行改进,对被控对象的特征进行自动学习和记忆,从而优化控制效果。这样一来,即使对复杂的对象也能够进行良好的控制,具有参数确定简单、精度高、无超调的优点。

3.4 可编程控制器 可编程控制器的输出是继电器类型,主要使用Micrologix系列。水泵的逻辑功能主要由PLC来完成,无需设置模拟量的输入输出模块,有力地节省了造价投资。使用AI- 808人工智能仪表来进行系统的压力闭环控制。

3.5 控制台 手动和自动两种操作模式在控制台的设计中都有所兼顾,通过手动操作来单独开启或停止每一台水泵和阀门,并通过多圈电位器来对变频器的频率进行手动调节。如果处于自动模式之下,则可以通过开关来将需要投入运行的水泵选择出来。如果某台水泵需要维修,则可以令其自动退出运行行列,不会对系统正常运行造成影响。

4 结语

本文对人工智能技术在工程设备机械电气自动化控制中的具体应用进行了简要的分析,人工智能技术得到了迅速的发展,在各行各业中都得到了广泛的应用。应用人工智能技术的恒压供水系统,在民用供水系统和工业供水系统中都已经得到了应用,并取得了良好的应用效果,已经成为了供水设备机械电气化自动控制发展中的一个重要发展方向。

参考文献:

[1]孙斌.解析电气自动化控制中人工智能技术的运用[J].科技传播,2014(04).