電氣自動化控制論文范文

時間:2023-03-25 01:27:05

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電氣自動化控制論文

篇1

人工智能技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步的必然結(jié)果,也是工業(yè)發(fā)展過程中,促進工業(yè)自動化科學(xué)化發(fā)展的重要推動力量。在人工智能技術(shù)的發(fā)展中,科技的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進步會促進人工智能技術(shù)的發(fā)展;反之,人工智能技術(shù)的進步,可以完成那些人類自身無法辦到、技術(shù)條件效果不好的生產(chǎn)技術(shù)操作。當(dāng)前的人工智能主要是計算機技術(shù)的發(fā)展結(jié)果,隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設(shè)計,使計算機操作系統(tǒng)具有更多更先進的人工化反應(yīng),并在實際的信息技術(shù)處理過程中,通過其系統(tǒng)內(nèi)部的人工化、智能化識別和處理系統(tǒng),對電氣自動化控制和其他工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域在運行中的問題進行自主解決。如今,人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進步,其研究發(fā)展項目也越來越多,越來越先進,實用性越來越強。人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛運用與工業(yè)自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術(shù)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經(jīng)算法等方式,可以在電氣自動化控制中,采取更靈活多變的控制方式,對電氣自動化設(shè)備運行中的不穩(wěn)定因素和動態(tài)變化進行自主的調(diào)整,從而保障其運行的準(zhǔn)確和高效,減少出錯率。人工智能技術(shù)的運用,可以大大減少在電氣自動化控制等領(lǐng)域的人力成本,并且能夠解決一些工作人員無法有效監(jiān)控和解決的問題,做到及時有效。

2人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

2.1人工智能控制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能

在電氣設(shè)備的運行過程中,數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設(shè)備自動化控制情況,發(fā)現(xiàn)運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動化控制中,由于技術(shù)水平和實際運行中的動態(tài)變化,數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準(zhǔn)確和穩(wěn)定,保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術(shù)的使用,可以保障電氣自動化運行過程中對動態(tài)信息的及時收集和穩(wěn)定傳輸,對相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作也更安全,這就提高了電氣自動化的控制水平,充分保障了電氣運行中的安全性和穩(wěn)定性。

2.2人工智能控制實現(xiàn)了系統(tǒng)運行監(jiān)視機報警功能

電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器,控制繼電器,帶動執(zhí)行機構(gòu),完成預(yù)期設(shè)計動作的過程。在此過程中,系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行都要嚴(yán)格按照設(shè)計模型和函數(shù)計算的基礎(chǔ)上進行,如果系統(tǒng)中的一點出現(xiàn)問題,就會造成整個自動控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動化控制系統(tǒng)運行中,對系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,對運行中的特殊情況進行及時的報警處理,幫助自動化系統(tǒng)及時處理可能出現(xiàn)的故障,提醒電氣管理人員加強對電氣系統(tǒng)的管理。

2.3人工智能控制實現(xiàn)了操作控制功能

電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作,就可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的整體控制,保障電氣自動化運行符合現(xiàn)實的需要。傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的操作,需要靠人工對系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行人工操作,從而促進自動化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合,這種方式既降低了自動化運行的效率,也增加了自動化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術(shù)對電氣自動化系統(tǒng)的控制,是通過各種先進的算法,按照電氣自動化的需求,對自動化系統(tǒng)進行自動化和智能化設(shè)計,從而實現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的同時操作,大大提高了自動化控制的效率,減少了單獨指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。

3人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的控制方式

3.1模糊控制

模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎(chǔ),并以專家經(jīng)驗作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎(chǔ)之上,運用模糊控制器,實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的控制。在實際控制設(shè)計過程中,通過對計算機控制系統(tǒng)的使用,使電氣自動化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng),從而達(dá)到對電氣自動化系統(tǒng)的科學(xué)控制。

3.2專家控制

專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中,利用相關(guān)的系統(tǒng)控制理論和控制技術(shù)的結(jié)合,通過對以往控制經(jīng)驗的模擬和學(xué)習(xí),實現(xiàn)電氣自動化控制中智能控制技術(shù)的實施。這種控制方式具有很強的靈活性,在實際運行中,面對控制要求和系統(tǒng)運行情況,專家控制可以自覺選取控制率,并通過自我調(diào)整,強化對工作環(huán)境的適應(yīng)。

3.3網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制

網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制的原理就是基于對人腦神經(jīng)元的活動模擬,以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)建模。神經(jīng)控制是有學(xué)習(xí)能力的,屬于學(xué)習(xí)控制,對電氣自動化控制中出現(xiàn)的新問題可以及時提出有效的解決辦法,并通過對相關(guān)技術(shù)問題的分析解決,提高自身的人工智能水平。

4結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞:電氣自動化控制技術(shù);ESC系統(tǒng);安全穩(wěn)定

0 引言

電氣自動化控制技術(shù)是建立在電子信息和自動化技術(shù)之上的,以電氣控制系統(tǒng)為核心,以電動機為主要傳輸動力,具有自動檢測、信息控制等多項功能,利用自動化技術(shù)可使各項電氣設(shè)備自主控制完成電力生產(chǎn)任務(wù)。將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,可有效解決其復(fù)雜結(jié)構(gòu)帶來的一系列問題,降低工作難度,減少人工勞動量,進而維護系統(tǒng)穩(wěn)定運行,提高生產(chǎn)效率。然而在實際應(yīng)用時,還有一些不足之處應(yīng)引起重視,促進該技術(shù)在未來有更好的發(fā)展。

1 電氣自動化技術(shù)的功能及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.1 功能

首先是自動控制功能,即對電力設(shè)備的自動控制,是自動化技術(shù)的一個重要體現(xiàn)。多采用分散式控制方式,實現(xiàn)對整個操作系統(tǒng)的控制,運行中若有設(shè)備出現(xiàn)異常,自動控制系統(tǒng)會及時發(fā)現(xiàn), 并將故障電路切除,以免有電流經(jīng)過,使得故障進一步擴大。而電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大,線路復(fù)雜,要想準(zhǔn)確切斷電路,還需依靠分散控制來完成,所以說自動控制功能是維護系統(tǒng)整體穩(wěn)定的一個重要保障。

其次是保護功能,受內(nèi)部運行或外部環(huán)境影響,電力設(shè)備難免會出現(xiàn)各種故障,進而影響到系統(tǒng)安全。而電氣自動化控制技術(shù)則能夠保護設(shè)備運行安全,如輸入電壓不穩(wěn)定時,自動控制系統(tǒng)會控制設(shè)備自動將高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓,保護設(shè)備內(nèi)部的元件和導(dǎo)線不被損壞,將可能會出現(xiàn)的風(fēng)險降至最低,盡可能地保護設(shè)備安全。電力設(shè)備運行時的承受能力有限,一旦電流過大,必將受損,所以說自動化控制技術(shù)的應(yīng)用,可提高設(shè)備的使用壽命。

此外是監(jiān)督功能,主要是監(jiān)督不穩(wěn)定電流,因為電流不穩(wěn)定時,對設(shè)備危害較大,自動化控制系統(tǒng)則能對其加以監(jiān)督。此時顯示器上的指針會有所偏移,且信號燈閃爍,提示工作人員對線路進行檢查。進而控制不穩(wěn)定電流,避免故障發(fā)生。

1.2 應(yīng)用

首先是電氣產(chǎn)品的設(shè)計,為生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品,設(shè)計者必須具備極強的專業(yè)知識,并了解當(dāng)前需要解決的關(guān)鍵問題,以及產(chǎn)品的用途和工作環(huán)境。以往多以經(jīng)驗為主,缺少科學(xué)性,而且工作量較大,精確度低。而現(xiàn)代化產(chǎn)品則要利用高科技和現(xiàn)代化工具,如計算機等。另外,控制理論也越來越成熟,尤其是專家系統(tǒng)、遺傳算法等的應(yīng)用,為產(chǎn)品提供了質(zhì)量保障。

其次是設(shè)備故障的診斷,現(xiàn)代化電氣設(shè)備功能增多,智能化程度越來越高,故障也變得更加復(fù)雜,具有非線性的特點,檢測處理難度加大。傳統(tǒng)的方法顯然已不適用,而當(dāng)前則逐漸形成了一套設(shè)計理論,以此對故障進行檢測。這是一大創(chuàng)新,在智能化產(chǎn)品故障檢測中較為適用,效率很高。當(dāng)然還可以結(jié)合模糊邏輯系統(tǒng)等使用,進一步提升檢測效率。

2 新型電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 案例

某電力企業(yè)為提高生產(chǎn)效率,降低故障發(fā)生頻率,于2003年引進了DCS系統(tǒng)。隨著用電需求的增長,電力系統(tǒng)變得更加復(fù)雜多變,DCS系統(tǒng)的應(yīng)用可控制輸入輸出設(shè)備,從而采集系統(tǒng)的有關(guān)信息,并進行分析處理,然后對功率計電壓等加以適當(dāng)調(diào)整。該系統(tǒng)以控制系統(tǒng)為基礎(chǔ),具有分散控制、分級管理、集中操作等功能,在電力生產(chǎn)中一度發(fā)揮著重要作用。但隨著電網(wǎng)事業(yè)的改革,這種系統(tǒng)的弊端日益顯現(xiàn),信息處理量有限,抗干擾能力較差,接線復(fù)雜,成本昂貴,且反應(yīng)太慢,往往不能很好地處理瞬態(tài)電信號。為此,企業(yè)于2007年開始引進并應(yīng)用電氣監(jiān)控管理系統(tǒng)(Electric Control System),簡稱ESC系統(tǒng),這是對計算機、信號處理、現(xiàn)場總線等技術(shù)的綜合應(yīng)用,可對電力系統(tǒng)的自動化裝置進行有效的測量控制,并保護其安全。

2.2 ESC系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括以下3層:(1)間隔層:由多個智能元件構(gòu)成,如直流接地選線裝置、常用電壓保護裝置、自動準(zhǔn)同期控制裝置等,可完成系統(tǒng)的專業(yè)化功能。多是通過嵌入式軟硬件技術(shù)開發(fā)的,由CPU、現(xiàn)場總線等設(shè)備;(2)通信管理層:主要由通信網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的管理裝置組成,利用以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線將DSC系統(tǒng)、各項智能設(shè)備及其他子系統(tǒng)相連,實現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)通信工作;(3)站控層:包括各種專業(yè)軟件、通訊接口、服務(wù)器和監(jiān)控設(shè)備,且軟件都具有數(shù)據(jù)采集、故障診斷的功能。

2.3 特點和功能

ECS 系統(tǒng)采用通信管理層和站控層組態(tài)一體化的設(shè)計, 可保證組態(tài)調(diào)試的一次性完成, 進行調(diào)試時可以更加方便, 并且符合人的操作習(xí)慣。 并且從整體出發(fā)綜合考慮系統(tǒng)的通信功能,保證站控層、通信層、間隔層的通信速度,并開設(shè)與 DCS、 MIS、 SIS 的通訊接口。并且 ECS 與 DCS 互相通信是不受限制, 還可以節(jié)省大量的通信纜線和變送器。 ECS 采用先進可靠地自動化電氣裝置, 完全可以不受通訊功能限制并可以獨立運行, 保證了系統(tǒng)的安全性和可靠程度。

ECS 系統(tǒng)的間隔層采用保護測控裝置, 抗干擾能力強,適用于復(fù)雜環(huán)境。且系統(tǒng)還采用了冗余容錯技術(shù), 包括雙現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、 站控層設(shè)備冗余等多種措施,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定。系統(tǒng)保護測控裝置局采用高性能的 DSP 并 IJ 微處理器,硬件系統(tǒng)采用多 CPU 智能化結(jié)構(gòu),大大提高了數(shù)據(jù)的處理速度。

3 結(jié)束語

電氣自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中起著重要作用,可保護系統(tǒng)安全穩(wěn)定,提高工作效率。在今后,將進一步朝著智能化方向發(fā)展,有很多事項需注意,對于其中存在的問題,應(yīng)及時解決。

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