電氣自動化技術(shù)在自動化控制中的應(yīng)用分析

陳小娜

摘 ?要：隨著時(shí)代和技術(shù)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，例如農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、科研等許多行業(yè)都離不開自動化控制技術(shù)。自動化控制技術(shù)的大規(guī)模使用，節(jié)約了企業(yè)的人力成本，同時(shí)也提高了生產(chǎn)的效率，增加了企業(yè)的收入。所以自動化控制技術(shù)的應(yīng)用是大多數(shù)行業(yè)的必然趨勢。本文主要就電氣自動化技術(shù)在自動化控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù);自動化控制;人工智能;設(shè)計(jì)應(yīng)用

一、電氣自動化技術(shù)在人工智能控制中的應(yīng)用

對于電氣自動化設(shè)備的從業(yè)人員來說，電氣自動化系統(tǒng)行業(yè)的門檻是比較高的，工作人員需要掌握許多領(lǐng)域的專業(yè)知識，同時(shí)需要良好的個(gè)人素質(zhì)。人工智能控制技術(shù)的出現(xiàn)剛好解決了這一難題。對于人工智能控制技術(shù)來說，它的技術(shù)核心是結(jié)合應(yīng)用計(jì)算機(jī)理論技術(shù)，對實(shí)際工作中具體的程序進(jìn)行編程和設(shè)計(jì)，來實(shí)現(xiàn)電氣自動化的智能化計(jì)算機(jī)控制，用智能化設(shè)備取代傳統(tǒng)的由人力完成的工作，這樣達(dá)到了節(jié)約人力成本的目的，同時(shí)效率也比較高，對于提高企業(yè)生產(chǎn)效益來說是非常必要的。

電氣自動化的智能控制在生活中主要用于環(huán)境檢測，工廠的生產(chǎn)建設(shè)等，在檢測的工作中，檢測工作是由傳感器進(jìn)行監(jiān)督的。在信息量很大的環(huán)境信息中，可以由人工智能對這些信息進(jìn)行分類，然后再進(jìn)行收集。對不同的信息進(jìn)行采集用到的傳感器也不同，常用的傳感器有煙霧傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等。在進(jìn)行傳輸信息時(shí)，人工智能系統(tǒng)會通過紅外發(fā)光的收發(fā)模板和發(fā)光二極管的相互配合，來對信號源提示的信息進(jìn)行記錄。另外，智能監(jiān)控系統(tǒng)中光敏三極管也是不可缺少的元件。信號源主要接受紅光刺激，只有紅外發(fā)射管發(fā)射的紅光能夠正常傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上，讓電器儀表正常工作，所以一定要防止警戒線遮擋了信號傳輸終端。

二、電氣自動化技術(shù)在自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于電氣自動化這個(gè)領(lǐng)域來說，一個(gè)非常重要的部分就是電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)，現(xiàn)在電氣自動化的主要發(fā)展方向就是實(shí)現(xiàn)自動化控制，同時(shí)保證系統(tǒng)的智能化和高效化。比方說現(xiàn)在自動化控制系統(tǒng)中的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)這些，都是當(dāng)前比較先進(jìn)和應(yīng)用廣泛的控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的應(yīng)用可以對各種電氣設(shè)備進(jìn)行控制。同時(shí)廣泛的應(yīng)用這些系統(tǒng)也可以節(jié)約生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，縮減資金成本，另外也很大的降低了從業(yè)人員的勞動強(qiáng)度。以下就對這三種控制系統(tǒng)進(jìn)行介紹和分析。

1.模糊控制

相比于建立復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備的控制，模糊控制就顯得非常簡單，對于低端的電力設(shè)備來說，不需要太過于復(fù)雜的模型，只需要建立模糊關(guān)系模型即可。所以模糊控制就顯現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢：使用方法簡單使用，沒有成本高昂的設(shè)計(jì)成本，也沒有工作繁雜的設(shè)計(jì)過程，只需要簡單的建立模型，就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的功能。在很多領(lǐng)域，模糊控制理論的應(yīng)用是非常廣泛的。Sugeno與Mamdani是常用的兩種模糊控制技術(shù)，實(shí)踐中這兩種模糊控制技術(shù)有巨大的優(yōu)越性?？梢哉f模糊控制理論的應(yīng)用不僅降低了控制設(shè)備的成本，同時(shí)也提高了處理交流傳動控制的相關(guān)問題的效率，極大的改善了電氣設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率。

2.神經(jīng)控制系統(tǒng)

顧名思義，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)就是類似于生物的神經(jīng)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由許許多多簡單的神經(jīng)元按照設(shè)計(jì)好的方式連接成一個(gè)復(fù)雜的控制網(wǎng)絡(luò)。其具有并行處理問題的能力，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動學(xué)習(xí)組織的功能，這么多優(yōu)勢讓人們很是關(guān)注。在運(yùn)行上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠把許多的信息包含在連接的權(quán)值上面，同時(shí)進(jìn)行一定方式的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)從m維空間到n維空間的非線性映射。當(dāng)前人們研究的重點(diǎn)在怎樣設(shè)計(jì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、如何實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自我學(xué)習(xí)和怎樣通過硬件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這一控制系統(tǒng)。

3.專家控制系統(tǒng)

在電力自動化控制系統(tǒng)中，專家控制系統(tǒng)算是應(yīng)用相當(dāng)?shù)膹V泛。這一控制系統(tǒng)優(yōu)勢非常明顯，它的功能也是相當(dāng)?shù)膹?qiáng)大，不僅能夠識別電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)的故障，還能夠針對特有的故障做出相應(yīng)的應(yīng)急處理，比如切斷控制電路，對電壓進(jìn)行控制等等。不過專家控制系統(tǒng)也并非完美，它只能處理一些設(shè)置好的故障問題，而不能對未知的故障做出反應(yīng)，同時(shí)處理問題的能力相對還比較有限。該系統(tǒng)最大的缺點(diǎn)在于造價(jià)高昂，所以在使用這一系統(tǒng)的時(shí)候一定要考慮成本和收益問題來選擇是否使用這一系統(tǒng)，同時(shí)還要考慮到這一系統(tǒng)的有效性和適用性。

三、電氣自動化技術(shù)中自動化監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用

1.集中監(jiān)控

集中監(jiān)控方式算是一種比較簡單的方式，可以對設(shè)備進(jìn)行集中管理，維護(hù)起來比較方便快捷，同時(shí)系統(tǒng)也很簡單。但是它的缺點(diǎn)也是很明顯的，集中監(jiān)控對于系統(tǒng)處理器的負(fù)擔(dān)是很大的，過大的監(jiān)控?cái)?shù)量也會造成處理速度的下降，很多長距離的布線還會受到其他的一些干擾，對系統(tǒng)的準(zhǔn)確性也是一種影響。同時(shí)，這種方式下接線中隔離刀閘的輔助接點(diǎn)牢固性也不是很好，很容易出現(xiàn)故障，在進(jìn)行檢修時(shí)，線路的復(fù)雜布置也會給檢修工作帶來相當(dāng)大的難度，維護(hù)及其不方便，還可能造成操作的失誤。

2.遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控相對于集中監(jiān)控來說優(yōu)勢就非常明顯了，不用進(jìn)行遠(yuǎn)距離的電纜布置，大大節(jié)約了成本，同時(shí)也沒有對控制系統(tǒng)造成負(fù)擔(dān)，處理速度較快，可靠性也高了很多，檢修時(shí)也比較的簡單。唯一的缺點(diǎn)是這種監(jiān)控方式在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)速度受到現(xiàn)場總線的限制，不適用于大型的電氣自動化監(jiān)控系統(tǒng)，一般用于小型監(jiān)控系統(tǒng)。

3.現(xiàn)場總線監(jiān)控

當(dāng)前在變電站和輸電網(wǎng)絡(luò)等很多電氣自動化系統(tǒng)中，用到了很多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)等，這些技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)比較完善和成熟，這給現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)的搭建打下了很好的基礎(chǔ)，同時(shí)也可以提供一些技術(shù)上的支持。這種監(jiān)控方式減少了大量的隔離設(shè)備，大大降低了系統(tǒng)成本，同時(shí)維護(hù)起來也比較方便和快捷，減少了維護(hù)的成本和維護(hù)難度。

4.智能電網(wǎng)技術(shù)

智能電網(wǎng)系統(tǒng)其實(shí)是利用一定技術(shù)將物理電網(wǎng)進(jìn)行合成到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)行同一控制，是一種完全的自動化控制。利用智能電網(wǎng)技術(shù)能夠更加方便的監(jiān)控用戶的用電情況，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，這就使得工作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，方便提前制定線路，避免可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)等。這種控制在監(jiān)控方面更加的高效合理靈活，自動恢復(fù)能力也比較強(qiáng)，能夠讓電能更好的得到利用。是未來自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。

四、電氣自動化控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢

1.一個(gè)系統(tǒng)想要被市場接納并且喜愛，要努力完善產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，讓產(chǎn)品符合市場和消費(fèi)者的要求，這樣才能讓產(chǎn)品被接受。同時(shí)在保證產(chǎn)品功能性的同時(shí)，還要不斷地改革創(chuàng)新，研發(fā)新的技術(shù)，讓電氣自動化能符合市場的要求。

2.可以引進(jìn)國際上一些標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)，同時(shí)接口也標(biāo)準(zhǔn)化，這樣和國際接軌，這樣電氣自動化控制系統(tǒng)的成本就可以降低，同時(shí)也能對一些數(shù)據(jù)和資源進(jìn)行共享，提高生產(chǎn)效率。在通信方面，用標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行資源共享，也相當(dāng)方便。

五、結(jié)語

綜上所述，電氣自動化技術(shù)在自動化控制中是非常重要的。在自動化控制的過程中，電氣自動化的發(fā)展和提升有很大的推動作用，許多先進(jìn)的理念相繼引入，使得電氣自動化也有了長足的發(fā)展和進(jìn)步。可以說，在未來的自動化控制中，電氣自動化技術(shù)會有很大的發(fā)揮空間。

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