电气工程及其自动化未来(6篇)
时间:2024-09-16
时间:2024-09-16
关键词:电气自动化工业生产创新应用
Abstract:In1950s,electricalautomationprofessionalinourmidstandbegantodevelop,wasnamedastheelectricalautomationofindustrialenterprises.Currentlyindustrialelectricalautomationwidelyusedinvariousproductionareasandpopularandachievedgoodresults.Thispaperthroughtheintroductionofelectricalautomationtechnologyinindustrialproductionprocess,sumupthepopularityoftheelectricalautomationapplicationcase,introducedapplicationsinthefieldofchemicalindustry,proposedthefuturepopularitydirectionoftheelectricautomation.Keywords:electrical,automationofindustrialproductionofinnovativeapplications
中图分类号:S972.7+4文献标识码:A文章编码:
电气自动化技术介绍
工业电气自动化是现代先进工业科学技术的核心内容,是工业现代化得以实现的物质基础,也是工业现代化的重要标志.电气自动化技术,是指运用电力电子技术、危机控制技术和计算机网络技术来实现电气自动控制、程序控制并通过控制系统集成实现自动控制电力系统和运行维护功能的技术。
电气自动化技术与生产生活紧密相关,它的应用与普及已经延伸到各行各业,小到一个开关的设计,大到航天航空技术的研究,无处不在。电气技术及自动化作为一门独立的学科,主要应用于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、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域。它是一门复合型的学科,培养的是多口径多技能的人才。
目前,电气自动化技术被应用到电力、电气设备生产、电气控制与自动化系统安装、产品的设计与设备的调试,产品的开发与技术管理等多个方面,应用范围广阔,意义重大。
电气自动化技术有两个理论基础---控制理论和电力网理论。他们是电气工程及自动化专业的基础,依赖于电力电子技术、计算机技术两大主要手段,同时还包括系统分析与设计、系统开发与管理决策等多个领域。这是一项综合电力、电子、计算机技术与工业生产技术的宽口径技术。
电气自动化技术的主要特点:
集成化特点。它是通过电气自动化控制系统与以计算机技术实现程序控制系统的集成来实现其功能的。
智能化特点。通过计算机端口的程序编程,实施计算机语言控制,实现智能化操作,更加人性化,智能化。
综合化特点。电气自动化技术是一门综合技术,它不仅涉及电力技术、计算机技术而且对于机械化的了解、系统开发设计等都有一定的要求。
故障反应迅速自动化特点。通过电气自动化,能够在故障发生时,迅速作出判断,提高工业生产的效率和操作水平。
电气自动化在工业生产中的应用与普及现状
开放式平台发展推动了电气自动化在工业生产中的应用普及
伴随WINDOWS平台的广泛应用和OPC技术的出现,电气技术发展有了良好的基础。目前,国内基于PC技术的人机界面成为主流趋势,而基于PC技术的控制系统具有灵活和易于集成特点也正在被广泛的采纳和应用。基于PC技术的电气自动化设备被控制系统良好控制,而且人机界面更加人性化,操作者可通过对其内部程序的更改实现不同的操作,灵活性强,而且易于集成。开放式的平台使得电气自动化在工业生产生活中的应用越来越广泛,电力工业、交通运输业、采矿等多个领域都可以实现电气设备的自动化。这种自动化大大节省了人力,提高了生产效率,顺应科学发展观的要求,开放式平台无疑起到了助推的作用,未来开放式平台的进一步发展将会成为电气自动化普及的一个重要影响因素。
IT技术与电气自动化的结合使得工业生产应用面更广泛
信息化革命推动了信息技术的发展,而信息技术离不开IT技术的不断发展。IT技术与电气自动化技术的结合,使得机械自动化程度越来越高。市场需求的发展推动了电气自动化与IT技术的荣合,信息化的影响越来越明显,它不仅影响到管理层而且横向扩展到自动化的设备、机器和系统中。这种具有深远意义的影响不仅对于工业生产的决策有着重要作用,而且IT技术与电气自动化的深入结合,使得自动化设备、机器所以来的操作系统更加精确,能够实现更大难度、更高强度的工业生产。我们可以看到工业生产中的很多方面都是与IT技术的结合,如汽车工业的生产、机械制造需要的模具模型,都需要更好的IT技术的辅助。可以说,电气自动化已深入工业生产的多个方面多个领域,而IT技术无疑是其深入发展的基础。
电气自动化应用与普及更加广泛,但需改革创新
我们也看到,目前国内工业生产的电气自动化程度虽然达到了一定水平,但与工业生产的高产出高产能要求还有差距,电气自动化技术还需改革提高。这种提高既体现在控制系统的提高上,也体现在总体布局的提高上。电气自动化的应用普及同样面临着挑战。
三、电气自动化生产在化工企业的应用与普及
电气自动化自20世纪50年代开始在国内兴起并逐步发展壮大。目前,化工工业电气自动化技术和装备技术取得了较大发展,应用领域不断扩大,从兴起初期的简单手工操作已发展到连续工艺的迅速应用。伴随着几十年的发展,电气自动化技术已经由原来简单回路的闭环控制发展到了单元装置的全面自动化控制,应用工具从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS,在化学工业中广发应用和普及,控制水平也取得了巨大提高。电气自动化在化学工业中的应用主要有:
(一)先进制动控制应用
这一应用主要是指那些不同于常规单回路的先进性控制,而且比常规的PD控制效果更好。但这一技术还需不断丰富普及。先进制动控制的突出表现与对常规控制效果不理想活着无法控制的工业自动化工程实施控制。化工生产过程复杂,难度大,模型精度高,而先进控制臂传统的PD技术更具有模型控制的特点,因而能够控制复杂多变量,约束性强。但这一控制技术依靠的是计算机技术的迅速发展,这也是未来新控制发展的方向。
(二)现场总线的应用
所谓现场总线是指生产过程中自动化应用,主要是在现场变送器、执行器、记录仪,单回路调节器、可编程序控制器等设备之间实现全数字化。串行、双向、多变量数字通信,依赖计算机网络实现自动化。它的出现带来了工业生产领域的巨大变革。与现有的DCS、PLC等相比,现场总线控制系统具有通信系统布局广泛、现场设备状态可控。开放性、互可操作性等优势。这一技术的性能可靠,软件配置丰富功能强大完善,正承担着化工企业生产过程控制的主要任务。
四、电气自动化在工业生产的应用发展趋势
(一)分布式电气自动化发展
通过以上的现状分析及电气自动化在化工行业的应用,我们关注到未来电气自动化的发展要求具有更高的灵活性和更好的适应性。未来电气自动化在工业生产中的应用必然朝着分布式方向发展。流水线的生产模式,要求电气设备在每个环境有精确的操作和控制系统,电气自动化设备设施的分布式发展正是未来发展的潮流。
(二)开放式电气自动化发展
开放式平台的发展推动了电气自动化在工业生产中的应用,同时,开放式平台更成为未来电气自动化发展的方向。更加友好的人机界面,更加开放的操作和控制平台,功能更加强大,更强适应行的电气自动化设备才能够适应未来高效高质生产的需求。未来电气自动化的发展必然是朝着开放式、交融性的方向发展。
(三)信息化发展需求
当今时代的发展,信息化已经成为不可逆转的趋势。工业生产工程中想要提高电气自动化的应用普及,必然要与信息化潮流相适应。电气自动化与IT技术的结合,更好的控制技术,更好的软硬件计算机技术都会推进电气自动化的深入发展。
五、结束语
目前,电气自动化技术在国内工业生产中已经广泛应用,并深入到国民经济的各个领域,但是它仍然需要不断革新与普及应用。面对国内外激烈的经济竞争,想要创造经济价值,我们就需要吸取先进的经验技术,为我所用,为实现自主研发创造条件。
参考文献:
科学技术的不断发展,推动了现代文明前进的步伐,特别是网络信息技术的快速发展,夯实了现代社会的发展基础,深化了工业现代化发展的改革。电气工程及其自动化是21世纪以来,社会及经济建设发展的重要推动力。一方面,我国电气工程及其自动化起步晚,但发展步伐迅速,诸多技术已达到世界先进水平;另一方面,发展中的不足在深化发展的进程中,表现的日益凸显,在很大程度上弱化其应用价值。因此,进一步优化发展的环境,夯实发展的基础,对于新时期下的电气工程及其自动化而言,是十分必要,具有显著的现实意义。
1现阶段电气工程及其自动化发展存在的问题
在科学技术时代,电气工程及其自动化迎来了发展的新契机,也迈向了新的发展阶段。电气工程及其自动化是一门综合学科,涉及诸多领域。无论是计算机技术的应用,还是电力电子技术的应用,都突显出电气工程及其自动化广泛的应用价值。随着技术的不断发展与创新,电气工程及其自动化的技术平台日益成熟,电气工程技术的发展逐步朝着绿色、节能、环保的方向发展。但从实际而言,我国电器工程及其自动化发展仍存在诸多的问题与不足,特别是电气工程及其自动化技术尚未完备,缺乏独立性的实现。因此,在新的发展阶段,认识发展问题、分析发展问题,对于推进发展至关重要。
1.1电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合的领域之中
我国电气工程及其自动化起步晚,但发展十分迅速,在诸多关键技术上,已达到世界发达国家水平。但是,电气工程及其自动化技术尚未形成独立性,处于综合领域之中的技术形态,不仅弱化了自动化技术的应用价值,而且增加了应用成本。对于不同的电气工程建设、企业技术改造需求,电气工程及其自动化技术都存在差异性,电气工程及其自动化技术应针对实际需求,以更好满足企业及工程建设的技术要求。
1.2电气工程自动化程度不高,技术有待进一步创新
创新是新时期发展的主旋律,也是电气工程自动化发展的重要推动力。现阶段,我国电气工程及其自动化发展步入了新的阶段,在自动化程度不高,工作效率相对较低的现实尴尬,仍是制约电气工程及其自动化发展的重要因素。一方面,电气工程及其自动化的发展,呈现出“大锅饭”的发展形势,缺乏技术的导向性与有效性;另一方面,电气工程及其自动化发展脱离现实,滞后于电气工程改造建设的需求。无论是电气工程及其自动化的设计,还是创新性发展,都是当前“谋发展、求共存”的战略支撑。
1.3安全问题日益突显,数据传输的安全性问题
电气工程及其自动化的应用,已不再局限于工业领域,现已广泛应用于商业等领域之中。随着应用领域的逐步广泛,随之而来的安全问题也日益突显。数据传输的安全性问题,直接影响电气工程及其自动化的有效应用。从实际来看,信息在传输交流的过程中,由于产品存在差异性,导致电气工程及其自动化的数据对接尚未形成标准化。因此,在新的历史时期,电气工程及其自动化的发展,应进一步注重数据标准化对接的方向发展。
2新时期电气工程及其自动化发展的策略
现代工业的快速发展,决定了电气工程及其自动化广泛的应用价值。如何进一步优化发展,实现以创新为导向的发展形态,是新时期电气工程及其自动化的必然要求。现阶段,电气工程及其自动化发展迅速,但在技术创新、网络系统及数据标准对接方面,仍存在较大的不足,强调新时期电气工程及其自动化要着力于现实问题的有效解决,优化发展的内外环境,强调创新推动下电气工程及其自动化的可持续发展。因此,在笔者看来,新时期电气工程及其自动化发展,应充分做好并有建设性的落实以下几个方面的工作:
2.1实现电气工程及其自动化的独立平台,提高电气工程及其自动化的应用价值
不同的企业及工程建设,对于电气工程及其自动化技术有不同的要求,强调技术的有效性和针对性。因此,在电气工程及其自动化的方案设计中,一定要立足于实际情况,在突破鲜有技术难关的基础之上,实现设计方案的最优化。
(1)在设计前期,要针对用户及行业的特点,有针对性的进行研究,明确开发设计的目标,确保电气工程及其自动化开发设计的实效性;
(2)设计方案要切实落到实处,特别是在实施、运行及维护等环节,要做好电气工程及其自动化的运行成本,规范并实现科学化运行。是某城区配网自动化设计中,城北线环网柜改造方案。从中可以看出,该城区117线环网柜未配置DTU。因此,在电气工程及其自动化改造中,通过增加站所DTU柜,并完善环网柜内CT实现配电网的自动化功能。也就是说,方案的设计、实施,要立足于实际需求,做到科学合理性;
(3)实现电气工程及其自动化的独立平台,在强化电气工程及其自动化建设的基础之上,确保运行成本的最小化,更契合各方利益的追求和质量的保障。
2.2建立完备的通用网络系统,电气工程及其自动化的节能优化
在深化电气工程及其自动化发展的进程中,建立完备的通用网络系统,是新时期狠抓落实的重要内容。一方面,建立通用网络系统,实现对资源配置的进一步优化,也在很大程度上确保了信息交流的准确性。并且,无论是技术监管,还是设备控制,都需要依托于合理的资源配置,进而确保电气工程的稳定运行;另一方面,通用网络系统的建立,是电气工程及其自动化发展的着力点,不仅是各系统数据高效的交换传输,而且优化了发展的内环境,对于创新性发展起到重要的推动作用。是某电网改造中,骨干网组网配置图。从中可以知道,通过在A边站和D边站中接入一期PTN10GE核心环网,进而实现骨干网的网配优化与调整,确保通用网络系统的完备性。此外,在电气工程及其自动化的发展中,实现电气工程节能设计,是新时期电气工程及其自动化发展的重要领域。一方面,建立完备的通用网络,提高了资源配置的优化性,在一定程度上对于实现节能起到重要作用;另一方面,优化电气工程及其自动化发展,应注重节能设计的落实。特别是对于高消耗的供电系统,应依据实际需求,做到科学合理选择。通过选择绕组阻值相对小的变压器,在减低电流损耗的同时,也在很大程度上降低了变压器的运行成本。因此,电气工程及其自动化的优化,是一个系统工程,需要各方工作的有效落实,更需要现代技术的有效应用,切实推动其可持续发展。
2.3建立数据标准对接,夯实电气工程及其自动化发展的基础
当前,尚未形成标准的数据对接,导致电气工程及其自动化系统,在信息传递中面临诸多的问题。特别是信息传递的安全性、高效性在很大程度上被削弱,制约了电气工程及其自动化的发展。首先,在与外界建立接口的过程中,应确保接口的无缝连接。通过计算机网络,实现信息的共享及实时交换。这样一来,不仅提高了自动化程度,而且也是系统控制及制造一体化的关键所在;其次,在电力系统调度的自动化、远动技术,以及信息管理等内容,都强调数据对接的重要性。当前,数据对接缺乏标准化,影响接口的有效建立。因此,应以创新为导向,立足于发展的现状与需求,做到信息化、科技化和开放化;再次,接口的完美对接,是当前电气工程及其自动化发展的重要元素,对于减少开发时间及费用,都起到重要的作用。也就是说,发展的着力点在于技术的完善与创新,以夯实发展的基础。
3结束语
总之,电气工程及其自动化是现代经济社会发展的重要推动力,深化发展的基础、加快发展的步伐,都是新时期电气工程及其自动化发展的必然需求。首先,要清楚地认识发展中的不足与问题,有针对性、建设性的优化发展的内外环境;其次,注重创新发展的导向性,切实做到:
(1)实现电气工程及其自动化的独立平台;
(2)建立完备的通用网络系统;
随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国的经济、政治、法律环境都在不断的发生变化。自我国改革开放制度实施以来,我国市场不断走向自有化,与国际市场的合作越来越紧密,使得我国企业面临了较好的发展契机。但是,加入WTO以及我国市场自有化程度的提高是一把双刃剑。其不仅给我国电气工程行业的发展带来了更多与世界一流企业交流和合作的机会,能够使我国电气自动化技术取得长足的发展,但是也使得世界市场对我国电气工程行业的发展提出新的需求和要求,促使我国电气工程行业的企业面临技术更新、资金使用等难题。因此,对我国电气工程及其自动化维护技术的发展开展研究就变得十分重要和必要了。其一方面能够获取我国以往这一技术发展中存在的问题,另一方面能够让今后这一技术的发展更加能够切合我国以往电气工程发展的实际情况。电气工程及其自动化维护技术是一种结合电子技术所拓展和开发出与新型技术,其将电力系统的智能化调节技术和电子仪器终端的同步调节技术整合归一。由于电气工程的应用范围非常广泛,因此这一新型技术的研发和改进将能够促进我国各行各业整体技术水平的提高。
2电气工程及其自动化维护技术的开发现状分析
在我国现有各行业发展产业链中,每个企业都是在追求获取最高的经济收益,以促使自身的发展,因此作为第一生产力的科学技术就变得十分重要了。人工劳动及其技术的改善已经不再能够满足我国国内日益增长的物质需求和世界市场对我国企业社会责任提高的需要。而电气工程及其自动化的维护技术能够改善上述现状,有效的补充我国当前企业利用低价劳动力实现规模经济的发展方式。随着电气工程及其自动化技术与各个行业相互结合,使得电气自动化技术成为了在企业智能化监管和调控工作中的重要角色。特别是互联网技术的发展,促使了电气自动化维护技术摆脱了传统概念的束缚,在现有互联网络技术的支持下,通过网络交流机制更加普及化这一技术的发展和使用,从而增加了我国企业的国际化和世界化的生产经营流程标准的改善,使我国企业与世界生产标准、服务标准相互接轨。但是,到目前为止,我国国内各个厂商所利用和使用的电气自动化维护技术依旧存在层次不一、系统平台搭建水平不一等现状,这些问题随着我国电气自动化维护技术整体水平的提高已然成为我国技术水平继续提高的障碍,并且严重的影响到我国与世界电气工程行业相互接轨进程的推进。我国现有电气工程及其自动化维护技术的开发和研究的环境与西方较为先进的国家和地区之间有着较大的区别,我国有关研发部门应当对将我国电气工程及其自动化技术的研发和更新与我国制度背景、环境背景相互结合起来,在了解我国电气工程及其自动化技术的发展现状及其我国国情的基础上,充分了解国际上优秀和先进的外部研发经验和技术研究成果,以其为借鉴,完善我国电气工程及其自动化维护技术的发展,从而有效的促使我国经济发展模式由密集型向集约型方向转变,带动我国整体经济生产力水平的提高。
3电气工程以及自动化维护技术的发展前景分析
3.1改变大众的生活模式,促使创新转变
电气工程及其自动化维护技术已经应用到了大众生活领域的方方面面,大到宇宙飞船升空的燃料分离,小到大众家用生活电器的功能开关和调节系统,其都应用到了电气工程及其自动化维护技术。由于电气工程及其自动化维护技术的应用范围非常广泛,这一技术的发展已经带来了我国大众吃、穿、住、行等多个方面生活习惯和生活方式的创新转变,使人们的工作、生活、学习变得更加方便和快捷。在大众生活日常出行交通领域,无轨电车的操控和运行已经与电气自动一体化系统有着紧密的结合,其方向的控制、动力燃料的添加都需要电气工程及其自动化维护技术的扶植。与其说电气工程及其自动化技术带来了大众生活模式的创新转变,不如说当代我国居民大众的生活已经无法脱离电气工程及其自动化维护技术而独立存在和发展下去了。这一技术已经深入的影响了人们的价值观和世界观,与人类文明和文化交融共存,形成相互促进的有机整体,并决定着我国大众未来生活、工作、学习模式的不断演进。
3.2电气自动化技术的使用范围规模不断扩展
电气工程及其自动化维护技术在我国现有各行各业的发展范围依旧较为局限,与发达国家相比,发达国家电气工程及其自动化水平较高,其应用的领域更加广泛,更加具有全面化。因此,未来我国电气工程及其自动化维护技术的发展也将走一条与世界接轨的道路,不仅通过吸收国外优秀先进研发技术和内容,促进我国电气工程及其自动化维护技术整体水平的提高,并且需要不断的提升我国电气工程及其自动化行业的覆盖面积,也就是提升这一技术的普及化程度。在这一扩展电气自动化技术使用范围的道路当中,我国政府及有关研发部门需要大力的提升我国研发人员的素质,改善我国现有电气工程及其自动化维护技术研发和更新的环境,促进我国电气工程及其自动化技术的研发和更新具有良好的硬件和软件条件的支撑。
4实现上述发展目标对策和建议的提出
在上文的研究当中,作者提到电气工程及其自动化技术已经成为人类文明的一部分,其已经影响了人们吃、穿、住、行等各个领域。因此,为了更好的促进这一技术未来的发展更加良好和有序,就应当不断巩固好这一行业的发展基础,从硬件和软件两个方面做出努力,提升我国电气工程及其自动化领域的技术实力,从根本上提升我国电气自动化维护技术的水平和电气工程的产品质量,从而在我国大众心中形成一种信服感和认同感,为我国电气工程及其自动化控制行业的发展奠定坚实的人民基础。那么,提升这一行业的竞争力和综合实力就成为了实现上述发展目标的关键。作者在以下部分将结合我国当前电气工程行业的发展现状及其自身多年从事有关领域的工作经验,在对有关文献进行阅读的基础上,提出以下对策和建议,以期实现我国电气工程及其自动化维护技术的发展目标。
4.1走网络化的创新发展模式
随着互联网技术的飞速发展,移动终端的普及化程度越来越高,我国基础设施中有关网络交互设施的构建已经逐渐成型,其中所涉及到的有关多元化信息交流系统已经逐步构建起来,并且在我国国内已经形成了内网和国际互联网接口的对接。因此,我国电气工程行业就需要借此契机,充分的利用好这一时代背景和便利条件,利用互联网技术与世界自动化维护技术发展的优秀国家互通有无,利用互联网信息交流系统,实现对我国电气工程行业的网络平台搭建,从而利用世界的前端效应,取得对我国电气工程行业及其使用电气工程自动化控制技术的行业有效促进,使其更加具备与世界其他国家竞争的动力。另外,随着国际市场竞争的日益加剧,我国电气行业不仅仅需要对这一行业未来的发展进行规划,而且要对使用到电气自动化维护技术的行业进行规划,使其能够顺利的使用电气工程及其自动化维护技术搭建行业技术平台。这就要求了我国电气工程及其自动化行业需要把握当前我国国内环境和制度的优势,利用互联网渠道推销自己的产品、推广自己的服务,在促进国内各行业吸收电气工程及其自动化控制技术的基础上,也使其他国家能够了解到我国这一技术的应用研究,从而确保我国电气工程及其自动化产品和服务有效的推广。我国可以为电气工程及其自动化行业打造行业专属平台,用于和海外采购商进行交流,并且也能够通过这一平台的搭建,促进我国国内从事电气工程及其自动化研究和制造的企业能够拥有有效的交流途径和方式,并且也能够通过这一平台的搭建,处理好市场顾客的需求,不断依据需求信息对技术继续研发、调整、改善。
4.2加强电气行业创新意识的培育和开发
电气工程及其自动化控制技术对于我国而言,其依旧属于一种有待继续研发和更新的新兴技术。我国应当在现有电气工程及其自动化行业发展的基础上,促进其内部各个产业价值链的流转,以及上下游企业之间的协调,从而为我国电气工程及其自动化行业开发更加成熟的发展机制。因此,为了更好的促进我国电气工程及其自动化行业的发展,就必须促进这一行业创新意识的培育和开发,从而使电气工程及其自动化行业的发展更加具有活力和创新精神。为此,我国应当为电气工程及其自动化技术行业培养起专业的人才队伍,利用人才战略,为这一行业的发展注入鲜活的动力,利用人才来贯彻创新调试思维,使行业的发展具有创新意识。
5结语
关键词:电气工程自动化人工智能控制检测与诊断
一、前言
随着科学技术的飞速发展,“人工智能”这个词在我们的生产生活中出现的频率越来越高。在2016年11月举行的世界互联网大会上,“人工智能”成为四大核心主题之一,可见科学技术领域已经将其视为未来科学发展的重要方向,加以前所未有的关注。
人工智能英文全称是ArtificialIntelligence,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,是计算机技术的一个分支。目前,科学界对人工智能的研究领域主要集中在机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等方向。
人工智能目前已经开始广泛运用于人类的生产生活,并且作为一种未来科学越来越展示出它光明的应用前景。它与其他专业领域的交叉运用,将让这些领域变得高效化、智能化,为这些领域的发展提供突破性的催化作用。
例如将人工智能与电气工程自动化这两个领域进行有机结合,就能大大推动电气工程自动化的发展,在具体的生产实践上取得突破性的效果。
二、人工智能技术与电气工程自动化结合的必然性
小到一个开关、一个手机,大到航天飞机、宇宙飞船都离不开电。电能对于我们人类的生产生活实在太重要了,所以作为控制电能、电气设备的电气工程和自动化技术的重要性就不言而喻。电是怎么来的?人类如何能够顺利、安全地使用电能?如何通过发电、变电、输电、配电,把电能送入千家万户?如何让电能乖乖地为我们的生产生活服务,这都是电气工程自动化要研究和解决的领域和问题。
作为一个传统而核心的社会工业分支领域,电气工程自动化必将随着科学技术的发展而不断发展,这是科学技术发展的必然规律。
首先,人类对电能控制和使用的历史,就是一部由落后到进步、由原始到智能的历史,电气工程自动化技术实现自然人控制到人工智能的控制、从有人到无人的控制,这都体现了科学技术的进步和发展。
其次,人工智能的无人化、仿真化、系统化和准确性,可以在电气控制方面让工作变得更加简单、方便,搜集的数据也更加精确,并且可以节约大量成本。
三、现阶段人工智能技术在电气工程自动化领域的实际运用
基于人工智能技术的优势与特点,它与电气工程自动化的结合,在电气工程领域具有广大的应用空间。
那么,在现阶段,人工智能在电气工程自动化领域具体有哪些运用呢?
(一)电气控制中的人工智能。
传统的电气工程自动化的控制技术表现为流程繁琐,操作步骤复杂,人为干预过多,需要投入成本较高,人为控制容易犯错等,这些问题随着人工智能的运用而能够得到非常完美的解决。在引入人工智能的控制手段以后,整个工作流程可以通过事先设置好的、仿照人为控制流程设计的程序有条不紊地运转,避免了人为操控的一系列弊端。
(二)电气故障诊断中的人工智能。
电气故障诊断是以模式识别和信号处理为基本的方法和理论,以技术检测和故障机理为基础,通过电气设备运行中的信息,去识别其运行的状态,然后找出故障的起因,确定故障的部位与性质,最后提出与之相对应的对策。
随着电气系统与设备变得日渐的复杂,随之也带来了较多的问题,如设备的可用性、可靠性、安全性、可维修性等,因此,这也推动了电气设备诊断技术与故障机理技术的研究。并且伴随着数字信号处理技术与计算机技术的不断发展,人工智能在电气故障诊断技术中也得到了广泛的应用,其中,模糊理论、专家系统等在人工智能处理电气故障诊断中,应用的最为广泛,其优点也是显而易见的。
(三)电气优化设计中的人工智能。
众所周知,在电气优化设计中,人为依赖是比较重的――传统的方法,要做好一项优化设计,需要一个经验丰富的工程师经过大量的实验,花费很多时间和精力才能达到满意的效果。现代的电气优化设计越来越复杂,需要的设计单元越来越多,人为的优化设计已经越来越不能满足实际的需求。这个时候,就需要人工智能的介入。人工智能的电气优化辅助设计,可以代替大X做很多组的记忆和计算,优化出来的结果既精确又实用,很容易达到预期的效果。
(四)电气系统预警中的人工智能。
现阶段,人工智能在电气工程中的运用还体现在系统预警上。当电气系统出现故障甚至是危险的时候,通过人工智能触发的预警系统及时报警,可以节约宝贵的应急时间,从而大大挽回相应损失。
四、人工智能在电气工程自动化领域的运用前景展望
由于人工智能已经在电气工程自动化领域显示了自己巨大的作用,我们有理由相信,未来它在电气工程自动化领域的应用,在深度和广度上都还有更大的空间。
具体来讲,智能技术未来必将广泛地运用于电气工程远程监控技术、现场总线监控技术、集中监控技术等方面。未来,电气工程要向统一集成化、对接标准化、系统安全化方向发展,那么,人工智能就将在这些方向大显身手。单纯靠人的知识和经验来控制、检测、诊断、预警的传统电气工程自动化技术已经不能适合未来电气工程发展需求了,人工智能与电气工程自动化的结合,必将迎来发展的春天!
参考文献:
[1]李末.电气工程自动化中人工智能的应用探析[J].中国新技术新产品,2014,24:5.
如线路保护、接地保护、变压器保护等保护的有关问题及其设备元件的选择。此题目的设计涉及发电厂电气部分》电力系统分析》《电力系统继电保护《电力系统自动化》等所学习过的课程及相关内容,所有设计查阅资料是必不可少的,而资料的获取应以实际为准,做为一名初次设计者,设计之前应具备一定的设计能力,但是由于缺乏经验,知识体系的不够完善等多种原因,适用于估算。在估算的过程中,所得理论结果只要与实际偏差不大,对整个电力系统不产生重大的影响,是可行的。
工业机器人一般由执行系统、驱动系统、控制系统、感知系统、决策系统及软件系统组成。执行系统是工业人为完成作业,实现各种运动的机械部件。驱动系统为各执行部件提供动力,工业机器人采用的传动方式,通常有液压、气动和电动等几种驱动系统。控制系统对工业机器人实行控制和指挥,使执行系统按规定的要求进行操作。一般它由控制计算机或可编程控制器、电气与电子控制回路、辅助信息和电气器件等组成。
1了解工业现场中所要做的工序的运行规律、控制要求,探索更好的控制方
2决定总体控制方案
3设计机器人PLC硬件电路接线图及元器件选型配置;
4设计控制流程,完成三点定位机器人在工作中相互协作控制系统中PLC序设计;
5绘制机器人模型电路原理图、控制电路电路图I/O接线图;使用说明书等。
6根据控制要求完成机器人模型与PLC的连机调试:在硬件电路连接好后,PLC传送编好的控制程序,它能按预先的逻辑较好地完成机器人的控制。机器人模型运行应操作简便,控制效果良好,形象直观,演示性好,可以较好地满足多个机器人协作能力强的要求
7方案的确定个人计算机有很强的数据处理功能和图形显示功能,有丰富的软件支持,但是它们是为办公室自动化和家庭设计的,对环境要求很高,抗干扰能力不强,一般不适合在工业现场使用单片机只是一片集成电路,不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制,还要附加一些配套的集成电路和I/O接口电路,硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大,要求设计者具有很强的计算机领域的理论知识和实践经验。工业控制计算机(简称工控机)也是为工业控制设计的,目前比较流行的是PC总线工控机,它与个人计算机兼容。工控机采用总线式结构,各厂家产品的兼容性强。工控机一般是在通用微机的基础上发展起来的,有实时操作系统的支持,因此在要求快速、实时性强、功能复杂的领域占有优势。工控机的价格较高,将它有与开关量控制以取代继电器系统有些大材小用。工控机的外部I/O接线一般都用多芯扁平电缆和插头、插座,直接从印刷电路板上引出,不如可编程序控制器的接线端子那样方便可靠。以上各种计算机用语控制的程序一般都是用汇编语言编写的,不像可编程设计机器人PLC硬件电路接线图及元器件选型配置
8电气自动化是高等院校开设的一门工科专业。培养德智体全面发展,具有良好的科学素养和创新,培养能够从事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工作的宽口径复合型高级工程技术人才。本专业主要学习电子技术、电工技术、计算机方面较宽广的工程技术基础和专业知识。本专业主要特点是强电弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合,学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程与自动化领域技术问题的基本能力。该专业是强电和弱电计算机技术与电气控制技术交叉渗透的综合型专业学科。电气工程及其自动化专业培养出的毕业生,以理论基础扎实、专业知识面宽广、实践动手能力强、适应性强在国内有较好的声誉主干课程电路原理、电子技术基础电路制原理、电力电子技术、电气测量、电力拖动与控制等。就业方向适合到国民经济各部门从事与电气工程有关的系统运行、等方面的工作,也能在科研院所、高等学校从事电气信息与自动化技术相关的研究开发、技术引进与改造及教学工作。
关键词:电气自动化;现状;发展方向
就当前工业发展的实际情况来看,电气自动化技术在工业生产中发挥着重要的作用,不仅提高了机械运行效率,并且实现了劳动力资源的优化配置,对于现代社会生产改造具有重要意义,并在拉动设备经济增长上发挥着重要的作用。相关研究表明,电气自动化是推进社会智能化、工业化发展的重要技术条件,因此加大力度探讨电气自动化及其未来发展是非常必要的。
1电气自动化的发展历程
通过研究可知,电气自动化的形成,经历了重大的发展变革。随着现代科学技术的不断发展进步,智能化技术、电子技术以及信息技术飞速发展,使得电气自动化也呈现出一种新的发展趋势,并形成了综合性的学科体系,受到整个社会的高度重视。
20世纪50年代以来,电力设备不断涌现出来,促进了电气自动化的形成,并在社会生产中得到广泛应用,成为电气自动化发展变革的主要趋势。
自20世纪60年代以来,微型计算机逐渐得到广泛应用,这就为电气自动化的发展奠定了良好的基础,推进电气自动化迈向新的高度。现代科学技术发展条件下,信息技术逐渐得到广泛应用,在实际应用中,通过自动控制与信息处理技术的有机结合,推进了电气自动化的现代化发展。
到20世纪70年代,现代通讯呈多元化发展态势,智能化技术得以形成,一定程度上优化了电气自动化系统的内部结构,扩大了电气自动化的规模,促进了复杂问题的高效解决。但电气自动化在实际应用中也存在一定不足,其控制理论尚未发展健全,此种情况下催生了大规模的系统控制和复杂系统智能控制自动化理论以及方法,这就为电气自动化的技术创新打下良好的基础。基于现代通信科学技术、微型计算机以及智能化技术所形成的现代自动化系统具有一定特殊性和复杂性,为电气自动化的稳定持续发展创造了有利条件。
20世纪80年代以来,电气自动化不断发展成熟,成为高新技术产业中的重要组成部分,促进了人工智能、医学、交通以及现代制造技术等的发展,在农业、工业等领域均得到广泛应用,在拉动国民经济增长上也发挥着重要的作用。
2电气自动化的发展现状
2.1信息技术的决定性影响
信息技术是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段这些技术手段主要目的是用来处理、传感、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合体。
现代信息技术又称为现代电子信息技术是建立在现代电子技术基础上的它是以通信、计算机自动控制等现代技术为主体将各个种类的信息进行获取、加工处理并进行利用。现代信息技术是实现信息的获取、处理、传输控制等功能的系统或设备的信息系统技术主要包括光电子、微电子以及分子电子等有关元器件制造的信息基础技术。主要是用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。反过来信息技术的进步又同时为电气自动化领域的技术创新提供了更加先进的工具基础。
2.2与物理科学的联系更加紧密
20世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。固体电子学也主要是由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到微机电、生物系统、光子学系统。
2.3现代技术的迅速发展
现代技术的飞速进步和分析方法势必带动着依赖现代技术的电气自动化、设计方法的日新月异也将迅速发展起来。
3电气自动化的未来发展趋势
3.1系统结构通用化
在企业网络结构中,电气自动化控制系统的合理应用,能够为企业内部计算机监督、设备监控等数据通讯安全提供有效保证,从而维护企业内部各项信息安全,提高系统运行的稳定性和可靠性。由此可知,在电气自动化未来发展中,系统结构通用化是一项重要的发展趋势,能够基于内部网络对现场设备进行高效监督,从而维护系统数据的精准性和可靠性。
3.2系统平台的开放化和信息化
在未来电气自动化发展中,通过对信息技术的合理应用,系统平台将逐步实现开放化和信息化。具体来讲,开放化是系统一体化得以实现的重要条件,将管理、决策、设计与控制等有机融合于一体,从而全面提高系统运行稳定性。与此同时,系统平台的开放化能够以计算机网络为平台,实现信息实时交换与共享,促进系统运行效率的不断提升。
在系统平台开放化的过程中,能够基于接口实现系统与外界网络环境的有序连接,在局部系统监视、调节、管理控制中得到良好应用,并在电力系统各元件内得到广泛应用,促进电力系统信息化管理的调度自动化的顺利实现,并且有助于推进电气自动化技术的不断发展进步。电气自动化系统平台的开放化合信息化是促进系统应用价值得以实现的重要平台,基于电力设备设计、制造以及运行等环节,对现代计算机技术和仿真技术进行优化利用,从而有助于提高电气自动化系统的实际应用效率,凸显其应用优势,以信息技术促进电气自动化技术的变革创新,从而推进电气自动化技术在社会生产中的合理应用。
3.3标准化的系统程序接口
当前世界上衡量工业现代化水平高低的公认标准之一便是电气自动化水平。电气自动化不仅是实现工业现代化的核心技术,更是我国在实现工业化的过程中必选途径。标准化的程序接口在网络方面可以使用TCP/IP作为统一的通讯标准可以保证不同厂家之间的软硬件产品数据正常交换在与企业的管理系统、监控系统连接时至关重要的是基于硬件平台的自动化解决方案。使用WindowsNT作为操作系统还解决了它们之间的通讯障碍能够使硬件可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享基于Windows系统的标准和技术大大减少了工程时间和费用。
结束语
总而言之,电气自动化在现代社会工业发展中占据着重要的地位,在推进生产力发展以及社会经济进步上发挥着重要的作用。为促进自动化、智能化生产的顺利实现,应当坚持与时俱进,采取有效措施推进电气自动化的优化发展,并在社会生产中对其进行优化利用,从而推进国民经济的稳定健康发展。
参考文献
[1]宫亮亮.电气自动化及电气自动化的发展方向[J].科技致富向导,2012(36):126-126.
[2]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息,2010(6):64-64.
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