工业智能自动化范文
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篇1
中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2011)22-0102-01
自动化生产是新时期工业经济的先进理念,机电一体化、机械制造自动化等均是工业自动化的具体表现。积极推广智能制造技术是未来企业发展的必经之路。
1 传统制造模式的缺陷
不可否认,传统手工制作对当时的工业进步起到了推动作用,但在倡导科技创新的今天,传统制造技术却显现了多方面的缺陷。
①生产质量低。我国工业包括重工业、轻工业等两大类别,重工业指的是采掘业、原材料加工等,轻工业则指化工等行业。传统的工业制造生产依赖于手工操作,许多产品的质量无法保证,如:机械制造行业靠手工打造金属物件,产品的尺寸、形状等指标很难达到高水平。
②生产时间长。传统工业制造因缺乏先进的工艺流程,制造人员几乎凭借个人经验制造产品。对于一些先进的制造工艺未能及时采用,如:采煤行业中煤矿开采工艺落后,造成矿工每天的煤矿开采量量少,且矿工需持续工作12 h以上才能保证足够的产量,作业时间超出预期范围。
③生产效益少。企业投入了大量的成本投入工业制造,但由于生产产品质量不达标,成批产品无法走向市场销售,这造成企业出现货物囤积现象。此外,由于质量问题引起的各种补偿问题均给企业经营造成很大的阻碍。早期我国工业呈现出生产投资大,回收效益少的状况。
④生产设备缺。根据我国工业发展历程可知,早期工业产品的制造生产70%以上均依赖于手工操作。这不仅是国内工业技术落后的表现,也是工业生产设备不足的象征。由于缺乏机械设备从事相关生产,手工制造才会一直占据工业产品加工的主流,制约了工业自动化进程的加快。
2 智能制造技术的工业运用
改革开放之后,国家对工业经济的发展给予了高度关注,全国各地开始积极开展工业技术创新活动。经过近30年的技术改革,我国的工业制造生产已经掌握了自动化、一体化、智能化等多项技术。有了先进技术为支撑,我国的工业经济效益开始翻倍增长,智能制造技术在工业中的运用更加普遍。工业生产自动化中引进智能制造技术的优点如下:
①人机操作。智能制造技术的最大特点是实现了“人机操作”,企业在制造高精度、高要求、高质量的产品时,必须要使用智能化操控系统保证自动化生产的质量。如:机械制造行业中,对于金属产品的精度要求十分严格,若依旧安排人工制造加工时无法达到精度指标的。企业可利用计算机与数控设备建立连接,用计算机编程后输入程序指令,机械自动化生产可保证产品精度符合要求。
②自动设计。智能机器具有强大的推理、预测、判断等功能,制造设备可参照接收到的数字信号或程序代码设计工业产品。产品研发人员把某个产品的重点参数及程序代码输入智能机器中,则可通过自动设计将产品模型显示在计算机上,让企业根据产品的实际情况选择最佳方案投入生产。如:许多企业采用CAD、proE UG等自动化设计软件,获得的产品模型更加精准。
③虚拟生产。虚拟技术依旧以计算机为核心控制,并结合信号处理、动画技术、智能推理、数据预测、模拟仿真等功能,对工业产品的生产流程进行模拟。虚拟化模拟生产可及时发现设计产品存在的问题,对生产制造工艺做进一步改学原料比例调整提供依据。
3 结 语
总之,随着工业经济效益持续增长,企业致力于扩大生产规模,制造产品的数量相比之前更多。面对这种状况若依旧采用传统的生产制造模式,则难以满足生产效率指标的要求。
参考文献:
[1] 孟俊焕,孙汝军,姚俊红,张秀英.智能制造系统的现状与展望[J].机械工程与自动化,2005,(4).
篇2
【关键词】智能仪表;应用现状;应对措施;发展方向
0.前言
随着微电子、计算机、网络和通讯技术的飞速发展以及综合自动化程度的不断提高,目前广泛应用于工业自动化领域的智能仪表,其技术也同样在过去的二十多年里得到了迅猛的发展。目前国外智能仪表占据了国际应用市场的绝大比重,如何结合目前智能仪表的工业应用经验并快速跟踪国际智能前沿技术应用于我国智能仪表的开发研究成为振兴民族智能仪器仪表的一大突出问题。
1.智能仪表的优势和特点
1.1精度高
智能变送器具有较高的精度。利用内装的微处理器,能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响,通过数据处理,对非线性进行校正,对滞后及复现性进行补偿,使得输出信号更精确。一般情况,精度为最大量程的±0.1%,数字信号可达±0.075%。
1.2功能强
智能变送器具有多种复杂的运算功能,依赖内部微处理器和存储器,可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。
1.3测量范围宽
普通变送器的量程比最大为10:1,而智能变送器可达40:1或100:1,迁移量可达1900%和-200%,减少变送器的规格,增强通用性和互换性,给用户带来诸多方便。
1.4通信功能强
智能变送器均可实现手操器进行操作,既可在现场将手操器插到变送器的相应插孔,也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上,进行零点及量程的调校及变更。有的变送器具有模拟量和数字量两种输出方式(如HART协议),为实现现场总线通讯奠定了基础。
1.5完善的自诊断功能
通过通信器可以查出变送器自诊断的故障结果信息。
智能仪表建立在微电子技术发展的基础上,超大规模集成电路的嵌入,将CPU、存储器、A/D转换、输入/输出等功能集成在一块芯片上,甚至将PID控制组件也置入其中。加之现场总线的应用,智能仪表与控制系统之间的数字通讯将替代以往的模拟传递,大大提高了精度和可靠性,避免了模拟信号在传输过程中的衰减,长期难以解决的干扰问题得到解决。此外,由于数字通讯,节省了大量电缆、安装材料和安装费用。
2.我国智能仪表工业自动化应用现状及应对措施
2.1我国智能仪表的工业自动化应用现状
随着大规模工业化装置对安全运行及自动化控制水平要求的不断提高,尤其是上世纪90年代后期DCS系统的应用普及、现场总线技术的快速发展、各种标准通讯协议的进一步开放和完善,促使智能仪表在工业自动化领域得到了更为广泛和大规模的应用。
首先,工业用户对于能源及物耗成本的计量要求、控制精度的要求、减轻现场作业量(工艺操作和仪表维护)的要求无一例外的将扩大智能仪表的应用市场。
此外,仪表行业的自身发展已经趋于智能化。这一点无论是中国还是全球,仪表产品的高科技化、高智能化已经成为必然的发展趋势。
相比之下,国产智能化仪表无论是设计还是制造都明显弱于国际先进水平,国内工业自动化用户在智能仪表的使用经验方面也相对积累较晚、较少,智能仪表与现场总线的应用组合也还不多,这些现状表明我国智能仪表的应用还只是处于一个初级阶段,而由此也带来了相对较多的应用问题。
2.2智能仪表应用存在的问题及应对措施
2.2.1环境因素及应对措施
环境因素主要表现为来自系统内部和外部的各种干扰。具体来说,这些干扰源可划分为:空间的电磁辐射、布线的干扰和控制系统内部的干扰。上述干扰又通过以下途径进入系统:电源、输入端子、输出端子和空间辐射。
智能仪表工作环境复杂、恶劣,应用空间存在各种干扰,在设计环节应当综合考虑各种可能因素,确定干扰性质,采取相应的抗干扰措施,合理有效地抑制干扰,使其高可靠地稳定运行。
2.2.2人为因素及应对措施
人为因素主要表现为选型、安装及使用维护不当所带来的问题。所以,只要对症下药,做好选型、安装及使用维护三个方面的工作,就可以从人为角度保障智能仪表的长周期可靠运行。
(1)选型应对措施。
工业自动化应用实践表明,智能仪表的故障率极低,较多故障来源于仪表的选型偏差,这就需要慎重考虑测量介质的具体情况。以智能变送器为例,选型时的考虑重点是测量范围是否合理、接液部分材质是否满足工艺介质的腐蚀性要求、法兰规格型号是否与工艺连接法兰一致。
(2)安装应对措施。
举例来说,实际应用中我们可能会遇到需要伴热、但装置现场附近又不具备保温蒸汽气源的取压点,若采用电伴热,运行成本又过高也不利安全。此时可以考虑就地安装变送器,然后再结合简单的保温处理。能够采取这种方案的理由如下:一是智能变送器防护等级已达到IP67允许露天安装,二是变送器型号齐全,可以选择体积小、重量轻的外螺纹接口的智能压力变送器。
(3)使用维护应对措施。
目前智能变送器的精度大多都可达到±0.075%甚至±0.05%,量程比可达到40:1或100:1,但是变送器实际量程比过小,比如小于测量范围的1/10,则实际测量精度将会大打折扣,从使用经验来看,建议使用设置时,仪表实际量程应大于测量范围的1/5。
智能变送器要求使用与之配套的安全栅,当使用未取得与其配套许可的安全善后,就可能出现诸多问题,如安全栅压降过大,整个回路电压可能不足以支撑变送器正常工作;安全栅没有本安接地,造成大的共模干扰信号,导致智能变送器工作异常等。
2.2.3自身因素及应对措施
自身因素即是指智能仪表本身的质量问题。这种问题极其少见,只要选型得当,正确审查、评定与优选供应商,这类问题基本上是容易避免的。
3.对于智能仪表技术及其应用未来发展方向的建议
3.1智能仪表的智能化程度有待进一步提高
智能仪表的智能化程度表征着其应用的广度和深度,目前的智能仪表还只是处于一个较低水平的初级智能化阶段,但某些特殊工艺及应用场合则对仪表的智能化提出了较高的要求,而当前的智能化理论,如:神经网络、遗传算法、小波理论、混沌理论等已经具备潜在的应用基础,这就意味着我们有必要也有能力结合具体的应用需要下大气力开发高级智能化的仪表技术。
3.2智能仪表的稳定性、可靠性有待长期和持续的关注
仪表运行的稳定性、可靠性是用户首要关心的问题,智能仪表也不例外,随着智能仪表技术的不断拓展、新型的智能仪表也将陆续投放市场,这需要我们始终把握一个原则:每一项智能新技术的应用有待实践的检验,是否用户有信心和勇气敢于做“第一个吃螃蟹的人”。这就需要安全性、可靠性技术的并行开发。
3.3智能仪表的潜在功能应用有待最大化
目前工业自动化领域的实际应用尚未将智能仪表的功能发挥最大化,而更多的只是应用了其总体功能的半数左右,而这一应用现状的主要原因是,控制系统的总体架构忽略了诸如现场总线的技术优势,这需要仪表厂商与用户建立良好的合作伙伴关系,加强长期合作,以短期投资促长期效益,通过建立“智能仪表+现场总线”的控制系统架构,确立优化的投资观念,达成和谐共赢的目标。
篇3
关键词:自动控制系统、设计与实现过程、对策
在工业生产领域中,自动化控制系统的应用越来越广泛,已成为确保现代工业生产安全、稳定运行的必不可少的工具,为工业生产的自动化提供了夯实的基础,为提高工业生产效率、加强工业生产的安全性与可靠性,久必须研究自动化控制系统在工业生产过程中存在的问题并提出有效的措施解决
1.工业生产过程自动控制系统的概念
工业自动化控制系统是相对人工控制概念而言的。一般是指在没有人直接参与的情况下,利用各类自动控制的系统装置,使机器、设备或生产过程自动地按照预定的规律运行。这种自动控制能够自主调节、检测机器设备、仪表,能够有效的增加工业产品产量、提高产品质量、降低劳动成本并保障生产安全。
2.自动化控制系统应用过程中存在的问题
2.1系统硬件应用存在的问题
自动化控制系统在系统硬件方面的风险问题主要包括以下几个方面:
(1) 生物环境可能带来的危害:系统所处环境里存在的可能对自动化控制系统的正常运行造成影响和威胁的各种生物危险源。例如在一定的温度条件下,霉菌就会腐蚀系统设备,生活中常见的老鼠也会啃咬控制系统设备的导线。
(2) 化学环境可能带来的危害:由于化学污染而造成的腐蚀系统设备的情况。生活中,工业生产过程中对自动化控制系统进行大量的运用都会造成不同程度的化学污染,严重的化学污染将会直接影响到控制系统设备的正常运行。
(3) 物理环境可能带来的危害:系统设备被重物挤压、设备配件超出其所承受的压力、材料出现老化、发生过热现象等问题。
2.2系统软件应用存在的问题
自动化控制系统在软件方面存在的问题主要包括两个方面:
(1) 自动化控制系统本身是否安装有杀毒软件、防火墙等相关的防护软件,以及是否采取其他必要的安全防护措施。
(2) 自动化系统是否对重要数据做了保存备份,加密处理或访问权限。目的是能够有效的阻止一些非法用户获取数据信息的行为,因此为达到这一目的就必须严格要求施工人员的技术和专业素质以通过适应的软件对控制系统做好安全防护工作。
2.3人为因素引起的风险
自动化控制系统设计和使用过程中由于操作人员的操作和管理不当以及操作人员的素质或操作人员的疏忽也会带来危害。
(1) 操作人员的操作问题。影响控制系统的安全稳定运行的其中一个人为因素就是操作人员的操作是否准确、得当,如果操作人员的操作失误便会直接影响控制系统的安全稳定运行,为保证操作人员操作规范,防治危害发生可以对操作人员展开技能培训。
(2) 操作人员的个人素质。操作人员在掌握技术规范的同时还掌握许多机密的信息数据,一旦这些数据被泄漏或者非法处理,就会带来巨大的损失。因此为保证信息数据的安全性就必须定期开展思想教育活动,树立员工的责任感。
(3) 操作人员的失误。在施工人员的操作过程中难免会出现一些无法避免的问题,对于这种情况只能通过长期的实践经验来解决以尽可能的减小危害发生的可能性。
3.自动化控制系统风险的有效控制策略
电磁干扰是自动化控制系统中最难控制和把握的风险因素,因电磁场无法感知且不易确定,大多来源于空间和控制系统内外的暂态过程,因此对电磁干扰的来源进行分析并制定有效控制电磁干扰的侧率尤为重要。
3.1自动化控制系统中电磁干扰的来源分析
3.1.1在空间内分布的大量电磁干扰。出现这一情况的原因主要是由电力网络和设备内部的电流而产生的电磁场,包括家用设施、广播电视、工业设备等。电磁干扰主要有两种形式,一是电磁辐射产生的直接干扰;二是辐射控制系统网络后对控制系统产生的间接干扰。
3.1.2通过控制系统外引线产生的电磁干扰。自动化控制系统无法单独运行工作,就需要借助一些设施设备如电源、辅助设备及特定的数据通道等的配合,而这些外界设备的接入过程中也很可能对控制系统产生辐射干扰,即我们通常所说的传导干扰。
3.2自动化控制系统中有效控制电磁干扰的策略
电磁干扰在自动化控制系统工作时发生的概率很大,因此操作人员可以采取以下措施确保自动化控制系统能够尽可能避免电磁干扰的影响,
3.2.1选择性能稳定、质量过关的电源。因为在自动化控制系统中电源的干扰主要是因为电源耦合造成的,所以在选择电源时必须确有良好的隔离性能,但如今的隔离电源抑制和隔离的效果并不理想,所以可以用多次隔离技术和屏蔽技术等手段达到最大程度地降低电源干扰问题。
3.2.2选择科学合理的电缆线与电缆敷设方式。通过这一举措可以有效的降低因为信号线而产生的电磁干扰,实施过程中主要注意两个方面。第一是电缆屏蔽问题,实际经验表明,可以通过铜带铠装屏蔽电力电缆来降低电缆干扰。第二是可以使用分层进行电缆敷设的方法来阻止信号线和动力线因平行敷设产生的干扰,实现电磁隔离的目的。
3.2.3硬件的滤波及软件的应用。电磁本省具有复杂性和极大的影响力,单纯的硬件处理已远远不能达到效果,所以还需要对软件进行处理以保证自动化控制系统的安全稳定。如对参考点电位进行校正,采用动态零点可有有效的解决电位漂移问题;对软件进行保护设置。
4.结束语:
综上所述,工业生产过程中自动化控制系统的应用过程中出现的问题可以归纳为由控制系统的工作环境、人为因素以及设备与相关附属设施的质量问题造成的,因此只需要企业操作管理人员、技术开发人员认真对待工作,严格遵守操作规程以及施工管理规范并提高工作责任感以及创新技术方法,如研究制作隔离性能更强的电源,就可以有效的避免和预防自动化控制系统的设计与实现过程中出现的问题。
5.参考文献:
[1]叶剑锋,谢未临.自动化控制系统的风险与控制措施分析[J].企业导报,2011,19:279-280.
[2]胡松楠.工业自动化控制系统中计算机技术的使用[J].中国高新技术企业,2014,01:35-36.
[3]李光举. 工业生产过程自动控制系统的设计与实现[J]. 邢台职业技术学院学报,2001,01:73-75.
篇4
【关键词】智能型机械自动化;应用;发展趋势
前言
机械自动化的应用,实现了设备的自动化运行。根据相应的指令,机械设备能够自主完成生产任务。在智能机械自动化当中,运用了智能技术、传感技术、通信技术、电子技术等,利用计算机远程控制技术和计算机模糊控制技术,智能型机械化设备能够在无人值守的情况下自动运行工作,其安全性和操作性都十分优秀。在运行过程中,智能型机械自动化设备可对自身的故障进行自动检测与排除,有效的应对短路、过载、过压等问题,从而降低损失,确保机械设备的安全。
一、智能型机械自动化的优势
近年来,随着对机械制造技术的不断深入研究,使得智能型机械自动化得到了一定的发展,在机械制造和加工领域当中,已经应用了很多的智能型机械自动化设备。与传统的机械设备相比,智能型机械化设备的信息传输系统、传感系统、报警系统等更加科学化,对于远程故障信息的动态故障检测、故障信息传输等功能,都能够良好的支持。在实际应用当中,智能型机械自动化具有生产效率高、智能化程度高、适应能力强、自我维护性高等优势。
智能型机械自动化设备的可靠性和稳定性普遍十分良好,在实际运行和工作的时候,能够体现出良好的预处理能力和自我判断能力。工作人员通过编程控制指令、语音控制指令、远程控制指令等方式,对机械设备命令。而设备在执行命令之前,会对接收到的指令进行智能化分析,从而更好的完成工作任务。在实际运行当中,对于错误、重复的指令,智能型机械自动化能够自动进行过滤和屏蔽,从而对运行精度进行更为有效的控制。智能型机械自动化的应用,使得生产效率、产品质量等都得到了极大的提高。
以计算机系统为基础,智能型机械自动化能够利用致动器、传感器等设备,反馈、记录、采集运行过程中产生的数据资料。然后以此为基础,在线或动态的进行自诊断、自修复、自监控、自检测,因此其自我维护性十分良好。在智能型机械自动化当中,融入了传感技术、模糊控制技术、仿生技术、通信技术等,极大的提高了自身的适应能力。对于外界环境的变化,能够清晰的感知,在不同环境下,都能够满足生产任务要求。在不同设备之间,智能型机械自动化还能够实现信息通信、自动反馈、自动校验、自动调整、数据传输等功能。
二、智能型机械自动化的应用
(一)工业生产
在工业生产领域当中,智能型机械自动化已经得到了十分广泛的应用。尤其是在流水线的生产当中,智能型机械自动化的应用,使得生产效率得到了极大的提升。例如,在生产食品的流水线当中,智能型机械自动化能够有效的控制包装、喷码、装箱、运货等全部生产过程,使得生产流水线的自动控制能力得到了极大的提高。同时,智能型机械自动化还能够自我筛选和检测产品质量,在提高生产效率的同时,还能够有效的保证产品的质量。
(二)农业生产
在农业生产领域当中,智能型机械自动化的应用也十分广泛。近年来,英国研制出一种激光拖拉机,其中对激光计算机导航装置进行了应用,对拖拉机的运行方向和所在位置,均能够进行精确的定位,误差能够被控制在25cm以内。同时,计算机系统能够利用输入其中的电子图标信息,对土地的排水沟位置、化学成分、湿度条件等进行准确测定。并以此为基础,自动计算出耕种所需的农药数量、肥料、种子等,从而确定最为合适的种植方案。在操作过程中,只需一个人利用计算机远程操作,就能够实现多台拖拉机的共同控制。这种拖拉机的应用,不但提高了农业耕种的效率,同时对农药、化肥、种子的消耗量也大大降低,在提高农作物产量的同时,还可以有效的降低成本。
三、智能型机械自动化的发展趋势
我国当前对于智能型机械自动化的应用,主要是集中在工业生产方面。虽然发展速度很快,但在智能化控制能力以及质量等方面,还存在着一定的不足,与发达国家之间的差距也比较大。因此,在智能型机械自动化的发展和研究当中,应当充分立足基础,大力发展高精尖技术,加强其在生产制造领域当中的适应性。就目前的形势来看,在未来的发展中,智能型机械自动化将会朝着光机电液一体化、信息集成化、绿色节能化的方向发展。
随着制造技术的不断发展,智能型机械自动化技术的集成化程度也将会不断提高。在此过程中,对于控制能力的要求,也会逐渐提升,因此,在未来的发展趋势中,智能型机械自动化将会融入液压技术、机电一体化技术、光学技术等先进的控制技术。随着知识信息时代的来临,在系统决策过程中,最为重要的基础条件就是对只是数据的挖掘。在制造业的自动化发展当中,这是一个必然的趋势,通过分析和挖掘制造过程数据,有力的支持自动化控制策略和自动化制造技术,从而实现智能型机械自动化技术全球信息化的发展。
在当今社会中,随着人们对于环境污染、能源紧缺等问题的重视程度不断提高,各个国家对于绿色生产制造技术、绿色可再生材料等方面的研究力度也大大提升。因此,在智能型机械自动化的未来发展中,必然会朝着低能耗、经济化、绿色化的方向发展,从而在提升产品质量和工作效率的同时,减少对能源的消耗,降低对环境的污染,实现绿色可持续化的发展。
结论
对于一个国家来说,工业制造技术的发展情况,对于国家的综合国力有着十分重要的影响。我国当前的工业制造技术虽然已经取得了一定的进步,但是相比于发达国家来说,仍然比较落后。而智能型机械自动化的应用,极大的提高了我国工业制造的水平,推动了我国工业的发展。随着智能型机械自动化应用范围的不断拓宽,在未来的发展中,其必将朝着更加先进、完善的方向发展。
参考文献
[1] 马侦. 智能型机械自动化的应用及发展分析[J]. 硅谷,2014,23:2-3.
[2]包成成. 浅谈智能型机械自动化应用及发展[J]. 科技展望,2015,07:54.
[3] 莫有县. 浅谈智能型机械自动化应用及发展[J]. 科技风,2014,11:127.
[4] 崔勇. 探析智能型机械自动化应用趋势[J]. 黑龙江科技信息,2013,19:16.
篇5
关键词:数字技术;工业电气自动化;应用研究
中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)08-0051-01
1 数字技术在工业电气自动化发展过程中的应用优势
1.1 数字技术具有较强的操作性
在电气自动化工业发展中,数字技术已经成为其发展过程中必不可少的组成部分,为了加强电气自动化工业发展速度,还需要数字技术相关的专业人员,并具备较强的专业水平,在电气自动化工业生产中进行熟练准确的操作数字化技术[1]。当然,如果数字化技术操作人员的专业水平比较高,那么,工作人员在实际操作过程中可以运用简单的方法进行输入相关的程序命令,然后就可以实施下一步的工作,这样的操作能够有效的提升工作效率,增加自动化工作的准确度。
1.2 数字化技术具有比较良好的可靠性
由于数字化技术是建立在计算机网络技术基础之上,因而在实际操作期间需要与计算机技术和网络技术有密切的联系,而且使得自动化操作技术具有一定的实用性和智能化的特点,因此在实际的运用中,采用数字化技术可以让生产设备进一步优化,而且优化自动化工业生产的工序,让工业生产具有一定的准确性[2]。目前电气自动化工业生产的普及率已达到普遍程度,自动化的使用水平仍在不断提升,从整体反映了数字技术在工业自动化生产运用中的可靠性。
1.3 数字化技术具有较高的性价比
由于数字化技术的安全性比较高,在使用期间具有较高的可靠性,因此在使用数字化技术的过程中,具有较高的性价比。数字化技术在电气自动化工业生产中具有非常重要的作用,不仅对工业电气自动化的使用效率有一定的加强作用,而且对工业化生产的产品检修和诊断具有一定的提升作用。避免自动化工业生产中出现不合格的产品,推动工业生产的全面发展。
2 数字技术在工业电气自动化中的具体应用措施
2.1 在数字化技术运用期间要引进“智能终端”
“智能终端”可以通过智能终端和间隔层之间的联系对各种数据进行采集和控制,由于“智能终端”主要采用的是光纤连接,因此在运用智能终端期间要注重其双重性,进而能促使智能终端在电气自动化应用中的可行性。从具体的操作方面而言,首先要加强智能终端在电气自动化跳闸、测遥控和信号监控等方面的设计;其次要加强智能终端的双重功效利用和设计,促使智能终端在应用期间的安全性[3]。在实际操作期间,由于数字技术主要对标准的程序接口有高度的依赖性,因此要对程序的接口设计方面进行严格的监督管理,从而确保程序设计使用的有效性。
2.2 在数字化技术运用期间还要加强GOOSE虚端子概念
随着信息技术的发展运用,科学技术不断的更新发展,相对于传统的二次回路而言,GOOSE虚端子的提出是对传统二次回路的改革,不仅在工程上有进一步的调试作用,而且还对相关的设计和装置上都有很大的改变。GOOSE技术的运用能够加强信息的交流,如果将GOOSE技术灵活运用于保护、测控装置和智能终端中,可以加强各个装置之间的信息交流联系,并能起到自动控制的作用。由于GOOSE网络是对传统二次回路的改革,因此在工业生产中可以进一步加强MES网络技术与GOOSE的连接,让二者发挥各自的优势,最终对自动化工业生产进行有效的跳闸保护和测遥控控制作用。
2.3 在数字化技术运用期间还要注重程序化操作的执行
由于电气自动化工业生产中主要应用数字化技术实施程序化操作,为了提高信息的有效利用,要确保审核后的票据保留在电脑当中,以免出现丢失现象,此外,为了提高自动化工业生产使用的有效性,要加强人工干预处理,当然,在界面设置时要有人工干预界面的命令,使得人工干预操作具有一定的稳定性。根据当下社会的发展现状而言,信息技术的发展将会成为社会发展的主要组成部分,因此,信息化和开放式的发展将成为自动化工业生产的主要趋势。
3 结语
数字化技术在我国经济发展过程中的应用比较广泛,尤其在电气自动化工业生产中的运用更加频繁,在数字技术具体使用期间,不仅要加强“智能终端”技术的引进与运用,而且还要灌输GOOSE虚端子理念,确保自动化工业生产的安全性,提高测遥感功能,进而提升工业电气自动化的发展效率。
参考文献
[1]李建霞.数字技术在工业电气自动化中的应用与创新分析[J].中国包装工业,2016,(02):164+166.
篇6
[关键词]工业自动化仪表;自动控制技术
中图分类号:TF046.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0139-01
引言
随着工业技术的发展,对自动化的要求越来越高,尤其是信息技术的渗透,为工业自动化仪表与自动化控制技术引入了新义,极大的提升了控制的水平,克服了传统的人工控制的诸多弊端,实现了低能耗、全天候、高精度的控制,实现了工业生产的高效化。生产企业要谋求更长远的发展,就离不开工业自动化仪表与自动控制技术,能够提升企业的综合竞争力。工业自动化仪表与自动化控制技术不断的发展,是现代工业生产中不可或缺的组成部分,促进了企业的进步与发展。
一、关于工业自动化仪表与自动化控制技术
工业自动化仪表技术主要有三个方面的内容,分别是信息的收集、处理和应用。能够整合企业的信息,为自动化控制提供重要的支持,并在安全领域打下了坚实的基础,仪表制造商都在自动化控制方面加大了研发力度。生产的诊断和流程虽然不属于自动化仪表的范畴,但与自动化仪表的信息交流非常广泛,是控制系统中一个重要部分。工业自动化仪表与自动化控制技术能够实现实时的诊断和维护,负责现场仪表与控制系统的工作信息的采集处理,起到生产流程、设备、自动化控制系统和现场仪表的诊断维护,提升了工业生产的效率。
二、浅谈工业自动化仪表与自动化控制技术的问题
信息技术的发展为工业自动化仪表与控制技术带来了积极的意义,但是作为一项新的技术,要经过一段时间的探索与应用,现阶段还面对着一些技术上的不成熟,存在着诸多的不足,主要集中在四个方面,其一,仪表的可互操作性问题,工业自动化仪表与自动化控制技术的结合的一大特征就是仪表的可互操作性,但是实际的应用中难以做到无缝衔接,互操作性的程度不高,限制了性能的提升。其二,自动化系统信息的安全性能,安全性不足导致自动化仪表的性能不够稳定,出现各种兼容性的问题或控制的精确度不足,出现较大的误差。其三,系统的可靠性与故障诊断,可靠性还不高,尤其是在工作环境复杂的自动化仪表中,经常出现故障,但诊断的效率不高,导致维护不及时,影响正常的生产。其四,程序与软件的可靠性问题,自动化控制技术的功能是通过程序与软件来实现的,但软件程序存在漏洞、考虑的方面不周全等问题,导致可靠性差,自动化仪表的工作状态不稳定,影响生产。
三、工业自动化仪表与自动化控制技术
3.1 工业自动化仪表
工业自动化仪表
是在实际的生产中完成智能化控制,具备检测、展示、控制和执行等多种功能,工业自动化仪表有多种形式,如显示仪表、检测仪表、执行器、调节仪表和计算仪表等,依据生产过程和指标进行合理的设置安排,实现了无人化的操作,自主检测、自主管控,并将信息传递到远距离的终端,凭借极高的效率与极低的损耗生产优质的产品。
1)显示仪表:顾名思义就是显示和记录被测的参数,一旦在工业生产中出现故障,显示仪表就会在第一时间显示出来,进行自动的报警,以便维护人员能及时的做出评估判断,显示仪表有三种形式,分别是数字式、图形式与模拟式。
2)检测仪表:在工业生产中,对变量进行检测,并将变量转化为可识别的信息,其中要注意信息转化的精确性,准确表达被测变量。
3)执行器:执行器是自动化仪表中的关键部分,可以经过调节器给出的信息进行控制,如压力、温度、湿度、流量、速度等信息,对相关的定量进行合理的调整,在整个工业体系中,执行器是控制系统的重要元件。
4)调节仪表:调节器可以有效的调节生产过程,经过预设的程序进行控制,根据一些预设的控制量进行调节。
5)计算仪表:主要是关于数学的运算方式,能应对单一或较多的输入变量进行控制,有加法器和乘法器等。
3.2 自动化控制技术
自动化控制技术在现代工农业中集成了机电一体化技术,并完成自动化、智能化的管控,依据自动化工作水平的高低,自动化控制存在半智能化和全智能化。半智能化需要人力的参与,人力的参与主要是集中在决策类的脑力劳动,相对于传统的控制方式,能将人从繁重的工作中解脱出来,当前大部分的自动化控制技术都是半智能化。全智能化控制技术则是实现全部的无人化,能实现全程的信息采集、处理和应用,极大了提升了工作的效率和安全稳定性,是未来自动化仪表的发展方向。
3.3 工业自动化仪表与自动化控制技术应用
工业自动化仪表与自动化控制技术的应用非常广泛,给工业生产带来了积极的意义,下面就石油工业过程智能化、机械制造智能化和管理智能化进行简要分析。
1)石油工业过程智能化:自动化控制仪表可以检测石油生产中的流量、压力、温度等变量,完成流体、粉体的整体化学处理,借助于测量仪表、调节装置和计算机组成过程智能化系统,完成加热、精馏塔等全过程的生产控制,管控方式主要有三种:最佳管控、前馈管控和反馈管控。
2)管理智能化:管理智能化以物料管理为例,通过工业自动化仪表来检测物料信息,如库存量、库存的环境状态等,尤其是对于一些危险品或质量要求高的物料,要确保物料的稳定性和安全,需要检测温度、湿度等环境因素,一旦出现异常状况,能第一时间响应。管理智能化是许多数据性能的电脑与终端形成了一个局域网,能够给管理提供多种方案,方便决策。
3)机械制造智能化:机械制造是工业中的核心部分,但是传统的机械制造面对着许多的局限性,影响了精度、稳定性、安全性、经济效益等提高,不符合未来的发展趋势。而基于工业自动化仪表与自动化控制技术的机械制造,已经具备了良好的发展前景。如在机器人、数控技术、加工单位等智能制造领域,通过自动化仪表提供的信息,能够实现柔性生产和精细化生产。
3.4 工业自动化仪表与自动化控制技术的发展趋势
目前我国的工业自动化仪表与自动化控制技术的水平并不高,限制了工业生产的优化升级,在当前的技术背景下,加强控制技术与自动化仪表技术的融合成为了核心方向,其发展的动力是信息技术,一方面需要高素质的科技人才;另一方面需要信息技术的产业升级,可以借助自动化仪表技术的应用前景,推动二者的融合。
结语
工业自动化仪表是工业发展中的重要技术,随着自动化控制技术的成熟,逐渐替代了人工控制,提高了控制的精确性和质量,实现了高效、安全、低能耗的生产,工业自动化仪表与自动化控制技术的结合具有天然的优势,是现代工业发展的趋势。文章对工业自动化仪表及控制技术的不足进行简要分析,然后研究相关的应用技术,为拓展其研究贡献一份薄力。
参考文献
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篇7
【关键词】智能化;制造;工厂
一、智能化工厂
智能化机械工厂是以“智能化”为核心,以智能化、数字化、网络化为主要特征的生产、经营实体。智能化工厂将逐步分层次实现。智能工业机器人在智能自动化制造工厂中扮演着重要角色。
(1)智能工业机器人在智能化数控设备中,除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工厂中具有重要作用。
例如日本发那科开发的智能化工业机器人,安装了三维视觉传感器和力传感器,用于数控设备自动上下料和产品组装方面。视觉传感器能识别三维图像、能识别零件的位置和姿态,能抓取散放零件。发那科的智能工业机器人,在安装了用于生产的视觉传感器之外,还使用了力传感器用于产品组装作业。
最近几年,国内外的工业机器人专家都把注意力和精力投入到“视觉伺服”智能工业机器人的研究方面,成为国内外最热门的研究课题。工业机器人的“视觉伺服”研究,包括从视觉信号处理到机器人控制的全过程。包括机器人运动学、控制理论;包括实时图像的识别与处理,以及三维信息的获取、处理和重构技术;包括实时计算技术等领域的融合;包括机器人本体标定和摄像机标定技术等。
“视觉伺服”智能工业机器人,技术难点较多,较复杂,但是目前在数控技术领域已有较成熟的高速度、高灵敏度、高精度伺服控制技术和机器人方面的视觉传感技术作为基础和借鉴,相信是能够攻克“视觉伺服”工业机器人技术的。
(2)智能化自动化工厂在各种智能化自动化数控设备的基础上,智能化工厂将由工厂局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工厂智能自动化和社会化智能制造。
第一层次:单机或单元智能自动化。单机或单元智能自动化,可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。比如日本发那科在20世纪80年代第一代智能数控加工中心上,加几个用于人工上下料托盘,可以实现24h 连续运转。20世纪90年代的第二代智能加工系统,以4 ~6 台加工中心和装有带加工夹具的立体托盘架,能摆放待加工的大量毛坯件,可实现60h 连续运转。
20世纪末和21世纪初的第三代智能加工系统,称作“智能机器人化加工单元”,该单元就是用智能化机器人为智能加工数控设备的夹具自动装卸工件。与第二代加工系统相比,由机器人代替了人工上下工件,解放了工人的繁重劳力,减少了夹具,减少 了设备投资,缩短了生产准备时间,加工质量更加稳定,降低了生产成本。
第二个层次:生产制造系统智能自动化。
在第三代“智能机器人化单元”的基础上,实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理,再制品仓储管理,成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。
第三个层次:智能化数字化网络制造系统。在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上,配置网络综合管理系统,来实现全工厂的智能化数字化网络制造。智能化工厂的实现主要是靠信息通信技术(ICT)和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。
智能化工厂最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化,包括设计智能化,生产排序自动化,生产线自动化,测试检验自动化,仓储自动化,电力管理智能自动化等等,进一步发展到自动化无人化工厂(绝大多数设备可以无人值守)。除生产过程智能自动化外,还包括人力资源优化调度,物资资源(设备,工具,材料等)智能优化调配,并具有强化专案时程能力,时间弹性应用支配能力,完善调整生产周期,优化生产经营方案,达到提高生产效率和降低成本的目标。
目前,这种工业网络智能工厂基本形态在技术先进国家有实力的技术先进企业已率先实现。但是用于工业智能网络不同于一般ICT 通信网络,有不少难点需要克服。工业智能化网络必须具有防水、防尘、防磁、防爆以及抗高低温和抗腐蚀的能力。在可靠性、耐用性方面都比一般通信网络要求高得多。
例如:Tata汽车有限公司在印度Gujarat投资4亿1700万美元建造一座先进的具有智能化特征的工厂,每一个生产环节都采用“智能化”制造技术,对于来自经销商的订单,可以及时对客户的偏好加以调整,满足个性化需求。采用“智能化”制造技术,可以追踪每种零件的来源,可以快速确认及解决任何可能产生的质量缺陷和安全问题。此外,智能网络还可以与智能电网相连,以便在能源最为充沛或最便宜时段大量投入设备运行以降低成本。
智能化制造工厂,应该具有掌握整体市场的需求与变化能力,适时调整生产经营的弹性灵活运行,协调生产线,推出最适合市场需求的产品。发展智能化制造工厂,绝对势在必行。这取决于三大关键要素:人性化操作接口,高功能高速度计算机运算平台连接及跨网络的云端运算与信息集成分析与统计。
第四个层次:智能化社会化生产。智能化网络化社会化制造,将由企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的Internet/Intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息,可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工,也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起,互相协调,统一优化调整,使产品加工不局限于一个工厂内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助Internet网实现跨行业、跨国际智能化制造,进入Internet/Intranet时代。云计算借助Internet网整合了计算机资源,为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用,同时将有效地提高人类的生活质量,逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重,进入知识社会,智能社会。
二、结束语
篇8
关键词:电气工程自动化;发展趋势;智能化技术;应用
作为计算机自动化技术发展过程中产生的阶段性产物,智能化技术在电气工程自动化中得到了较好的应用,从而使系统操作精度和速度得到了显著提高,并有效节约了工程成本。因此,相关人员还应加强电气工程自动化发展趋势及智能化技术的应用问题的研究,以便更好的促进相关技术的发展。
1电气工程自动化概述
所谓的电气工程自动化,其实就是包含计算机技术、网络通讯技术、电子电气技术和自动化技术等多种技术在内的一项技术,在工业生产领域得到了广泛应用。从技术特点上来看,该技术拥有自动化模式和理念,可实现电力系统、工业生产系统等系统的自动化控制。在电力系统中应用该技术,可促进电网电力调度,并为系统安全、稳定运行提供技术保障,同时也能够为系统故障检测和维修提供信息和执行手段,具有较强的实用性。在工业生产领域应用该技术,可利用各种自动化设备实现生产远程控制与监督,不仅能提高生产效率,还能降低人工成本。
2电气工程自动化发展趋势分析
1)通用化趋势。随着电气工程自动化技术的应用普及,该技术将向着通用化的方向发展,以确保电气工程自动化系统能够保持正常运行,并实现对企业的有效监督和管理。在电气自动化设备生产制造上,通用数据接口将得到使用,以确保电气工程自动化系统能够实现数据信息的标准化对接,从而为系统数据信息传递的高效性和安全性提供保障[1]。而实现程序接口的完美对接,也能有效减少电气工自动化系统的开发时间,并降低系统的维修管理费用,继而使电气工程自动化技术得到更好的普及应用。2)专业化趋势。目前,电气工程自动化技术的应用范围仍然有一定的局限性。而随着该技术的专业化发展,能够在人类生产生活各方面得到专业化应用的电气工程自动化系统将得到开发,从而使自动化更大程度的匹配社会发展速度。比如在道路交通上,交通控制自动化系统将得到开发应用。在企业综合管理方面,综合性自动化系统将得到开发应用。而在专业化的电气自动化系统得到开发应用的同时,能够实现电气自动化系统专业化设计和安装的人员也将得到培养。这些人才可以完成电气自动化系统在应用过程中出现的问题的有效处理,从而使系统电气故障给系统应用带来的影响降到最低,因此将有助于系统高效、可靠运行。3)智能化趋势。在工业控制领域,智能化技术已经得到了应用。而实现智能化工控发展,则能使自动化设备在运行中无法维持稳定的问题得到解决,并能利用网络监控手段实现对自动化设备生产全过程监控。随着电气自动化技术的智能化发展,系统管理人员已经无需设计控制模型就能实现系统控制,所以能够使多样控制模型问题得到有效避免,继而使电气自动化保持统一性。应用智能化技术,还能实现对非指定对象的统一控制,并能在控制的同时完成各设备相关工作数据的反馈,因此能够通过减少错误产生提高整个电气工程自动化控制的准确率[2]。此外,使用电气工程自动化技术建立的控制模型通常跟实际模型存在偏差,应用智能化技术则能够实现控制模型简化,从而通过减小这种偏差提高控制的准确率。
3电气工程自动化中智能化技术的应用
1)在故障诊断上的应用。应用智能化技术,可实现电气工程自动化运行过程中各种设备故障的实时检测。通常的情况下,电气自动化设备一旦出现故障,还将引发其他故障。应用智能化技术实现电气设备全面检测,则能够帮助检修人员及时发现故障位置,并采取合理措施进行系统维护,从而使设备故障问题得到根本解决,继而使系统保持稳定运行。比如,在变压器故障诊断方面,使用传统人工检测方法很难实现故障位置判断,使用智能化技术则能够完成变压器中渗漏油的气体分解,从而实现故障范围的确定[3]。根据故障范围,检修人员则可以通过逐步排查完成故障根源的查找,不仅能够缩短检测时间,还能够降低故障对设备的损害,因此能够使电气自动化设备的经济效益得到提升。2)在智能控制上的应用。目前,各行各业都开始使用人工智能技术实现应用于自身实际需求的相互结合。在这一发展背景下,电气自动化控制也开始应用智能化技术,以便更好的满足用户实际需要。通过有效应用智能技术,将能实现电气工程自动化的智能控制,从而实现自动化设备的无人操作和远程控制,促进了电气自动化的自主化和高效化发展。目前,在电气工程自动化系统撒气量采集、设备运行状态监控、开关量数据实时处理与采集、在线诊断等方面,智能控制都得到了应用。借助智能化技术的优势,智能控制可以通过实现模糊化、知识库、推理机等部分的相互协调实现控制变量的量化和模糊化处理,从而使电气工程自动化系统得到较好的控制。目前,由多CPU控制系统和交流数字伺服系统构成的智能控制系统已经在现代电气自动化系统中得到了应用,并且发挥了提升系统工作效率和精度的重要作用。3)在优化设计上的应用。在电气工程自动化控制中,电气设备设计是较为重要的环节,拥有复杂设计过程,将涉及磁力、电路和电气等多个领域的知识。在实际设计工作中,通常使用CAD技术和计算机辅助软件开展相关工作,能够使新产品的开发成本得到降低,并缩短产品开发周期。而应用智能化技术,则能够实现电气设备优化设计,从而使电气设备设计质量得到提高[4]。目前,在电气设备设计上,遗传算法这种智能化技术已经得到了使用,能够完成具有较强实用性和先进性的电气设备的设计,可利用科学数学算法完成设计方案的优化。
4结论
通过分析可以发现,电气工程自动化正向着通用化、专业化和智能化的方向发展。应用智能化技术实现电气工程自动化系统的开发和管理,则能够使系统更加高效化和智能化,从而使电气工程自动化技术得到进一步应用推广。
作者:朱家辉 单位:河北省衡水中学
参考文献:
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[2]张恩策.浅谈电气工程及其自动化的发展现状与展望[J].门窗,2016,04:212+214.
篇9
(安徽经济管理学院 信息工程系,安徽 合肥 230031)
摘要:随着现代工业的不断发展,基于人工智能技术的电气自动化控制,已应用于实际的生产生活之中,并取得良好的应用效果.本文分析了人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状,并在此基础之上,论述了人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用,旨在强化对人工智能技术的认识,并为今后相关领域的研究提供一定的参考.
关键词 :人工智能;自动化控制;控制应用
中图分类号:TM92文献标识码:A文章编号:1673-260X(2015)05-0050-03
在科学信息时代,人工智能技术的出现是现代社会发展的必然产物,更是推动工业现代化发展的重要技术支撑.当前,人工智能技术正处于不断发展的阶段,其在实际生产生活中的应用,充分表现出其强大的现实应用价值.一方面,人工智能技术作为一门新兴科学,具有十分广泛的现实应用价值;另一方面,现代社会发展需要人工智能技术的参与,尤其是现代工业的发展,需要人工智能技术作为支撑.对此,本文立足于人工智能技术的认识,阐述了人工智能技术在电气自动化控制中的应用.
1 人工智能技术
在科学技术快速发展的大背景之下,人工智能技术孕育而生.作为一门新的科学技术,在现代社会的发展中起到重要的作用.人工智能技术的形成,不仅有计算机技术理论的支撑,也有其他学科交互交叉下的共同构建.人工智能技术的本质,主要在于通过对人类智能的模拟,进而创造出可以替代人类从事复杂工作的机器人.当前,人工智能技术的研究领域比较集中,主要在两个领域:一是专家系统;二是机器人系统.模拟人类智能,最为突出的问题就是,大脑问题,人类大脑精密且复杂,如果要模拟,那需要如何实现呢?在现代技术之下,这一模仿成为了可能,进而逐步发展期人工智能技术.在实际的生产生活之中,人工智能化已应用于诸多领域,并取得了良好的应用效果,这也充分证明了人工智能技术强大的现实意义价值.此外,将人工智能﹑专家系统嵌入到仿真环境是减少仿真中的人力消耗,提高仿真自动化程度和仿真精度,是拓宽一体化仿真规模的不可缺少的技术.如下图1所示,是人工智能技术与仿真学科的交叉.
当然,人工智能技术已应用于实际的生产生活之中,但这项技术仍处于不断成熟发展的阶段,人工智能技术也存在一些问题,需要在今后的技术创新之中进行优化与改进.随着自动控制理论的研究发展,人工智能技术在电气自动化控制中的应用主要在专家系统、运作效率和模糊控制三个方面.从实际情况来看,由于模糊控制系统具有操作简单,且易于设备的融入,所以人工智能技术在电气自动化控制系统中的应用,仍主要集中在模糊控制.
2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状
电气自动化控制是现代社会发展的必然结果,也是推动现代文明前景的重要力量.基于人工智能技术的电气自动化控制,一方面提高了电气自动化的控制效率;另一方面,降低了成本投入,符合工业企业发展的需求.所以,对于电气自动化控制而言,人工智能技术的应用,无疑具有重要的现实意义.
2.1 人工智能技术在电气自动化控制中的应用价值
人工智能技术的优越性非常显著,主要在于人工智能技术实现了对信息的收集、反馈及处理,在很大程度上替代了人类进行复杂的工作.所以,在电气自动化控制领域,人工智能技术的应用,势必是跨越式的发展.首先,基于人工智能技术的电子自动化控制,实现了更优的生产、流通等生产过程,在很大程度上实现了真正意义上的自动化;另一方面;电气自动化的实现,在很大程度上减少了人力的投入,降低了成本投入,提高了生产效率.对此,人工智能技术在电气自动化控制中的应用,推动了电子自动化行业的升级,促进了产业的结构优化.
2.2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用现状
在电气设备的设计过程中,需要完备的知识理论作为支撑.而且,电气设备设计具有复杂性和系统性的特点,这就强调设计工作的有效性.人工智能技术应用在电气自动化控制中之后,人工智能控制功能已成为现实,并集中体现在以下几个方面:
2.2.1 人工智能控制实现了数据的采集及处理功能.这一功能的实现,首先实现了对电气设备的数据采集,而且在实际生产之中,可以对相关数据进行处理及保存,这就大大提高了电气自动化的控制效率.
2.2.2 人工智能控制实现了系统运行监视机报警功能.对于电气系统中的主要设备,这一功能可以对其模拟数据值实时监视.与此同时,对于电气设备的开关量,实现了智能化监视,并对于电气设备运行状态的变化进行电话报警、记录等,以便于事故的先前处理.
2.2.3 人工智能控制实现了操作控制功能.电气自动化控制的一大特点,就是通过鼠标或键盘,便可实现对电气系统的控制.所以,对于电气控制系统的操作人员而言,基于控制程序就可以实现同期并网带负荷或体积操作.这样一来,极大地提高了控制的效率,适合当前的工业发展需求.
2.2.4 人工智能控制实现了故障录波功能.人工智能控制的这一功能的实现,主要在于通过对故障录波的模拟、顺序记录、波形的捕捉等,以实现对故障录波的智能化捕捉,这在很大程度上提高了电气设备运行的效率及安全.
3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析
目前,基于人工智能技术的电气自动化控制,实现了本质性的优化,诸多功能的实现,扩大了人工智能技术在电气控制领域中的应用价值.在此,笔者主要阐述了人工智能技术在电气自动化设备、电气控制过程,以及事故诊断中的应用,强化对人工智能技术在电气自动化控制中的应用认识.
3.1 人工智能技术在电气自动化设备中的应用
实质上,电气自动化系统非常复杂,涉及多个领域与学科.一方面,电气自动化设备的操作,需要操作人员具有良好的综合素质,以及完备的专业知识;另一方面,电气自动化的复杂性,强调操作的有效性,方可减少因为操作失误或不当,而造成的事故或停机.对此,在对这些现实问题的解决中,人工智能技术无疑起到釜底抽薪的效果.首先,人工智能技术以计算机为理论核心,通过程序的编写,可以实现计算机下的智能控制.也就是说,电气设备的操作智能化,代替了人脑劳动操作的不足.这样一来,不仅提高了工作的效率,而且降低了成本投入;其次,人工智能技术的应用,提高了电气自动化设备运行的科学性,优化了设备运行的现实环境.如图2所示,电气自动化设备人工智能化的系统.
3.2 人工智能技术在电气控制过程中的应用
在电气自动化的过程中,电气控制过程是最为核心的部分.人工智能技术在电气控制过程中的有效应用,无疑是提高电气自动化控制的重要基础.首先,在电气控制的过程中实现电气自动化,在很大程度上提高了工作运行的效率.并且,自动化的实现了更加科学化发展,降低运作的成本,尤其是在人力成本上,降低了人力在生产工作中的投入;其次,在电气自动化控制方面,人工智能技术的应用相对比较集中,以专家系统、模糊控制和神经网络控制为主.
3.2.1 模糊控制.模糊控制以模糊推理、模糊语言变量等为理论基础,并以专家经验作为模糊控制的规则.从其基本思路而言,模糊控制就是在被控制的对象的模糊模型的基础之上,运用模糊控制器,进而实现对电气控制系统的控制.其中,如图3所示,是模糊控制系统的组成框架图.模糊控制是一种自动控制系统,以模糊逻辑的推理规则为理论基础,并采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环结构的数字控制系统.
3.2.2 专家控制.专家控制是以专家系统理论为主体,并有机结合了控制理论技术,是对专家经验效仿下的人工智能控制技术.所以,专家控制技术在电气控制过程中的应用,表现出显著的特点就是自动化控制的灵活性高,可实现对控制率的灵活选取;具有较好的适应性,能够通过对调控器的参数调整,适应不同的工作环境;可提高电气设备的运行效率和设备的运行安全.
3.2.3 网络神经控制.网络神经控制的原理就是基于对人脑神经元的活动模拟,以逼近原理为依据的网络建模.当前,网络神经的研究比较广泛,相关技术也日益成熟,在电气控制过程中的应用也日益广泛,且具有良好的应用效果.
为了更好地阐述人工智能技术在电气控制过程中的应用,本文以模糊控制为例进行具体的阐述.具体而言,模糊控制在电气控制过程中的应用,其作用的发挥主要基于直流和交流传动的实现.在直流传动中,其主要的传动控制是Mamdani、Sugeno.其中,mamdani是调速控制,而Sugeno则所有不同.此外,在交流传动中,其人工智能的有效实现依托于模糊控制器.如下图4所示,是模糊控制器的原理图.
3.3 人工智能技术在平常操作中的应用
随着现代工业的不断发展,我们的生活与电气行业的关系日益紧密,电气的安全稳定运行,对我们的生产生活具有重要的意义.电气操作强调操作流程的严格规范,在传统电气领域,由于操作复杂性,在操作的过程中不仅要花费大量的时间,而且操作不当或操作失误,都有可能带来严重的后果.所以,随着电气行业的现代化发展,基于人工技能技术的应用,在很大程度上简化了电气领域的操作过程.一方面,传统繁琐的操作步骤得到进一步的简化,提高了电气操作的效率;另一方面,自动化的实现,降低或杜绝了人工操作失误所带来的问题,在很大程度上提高了电气系统运行的安全稳定性.
3.4 人工智能技术在故障诊断中的应用
人工智能技术以模糊理论、专家技术,以及神经网络控制为核心,在故障诊断领域也具有十分重要的应用价值.在电气系统运行中,变压器、发动机等的故障,不仅影响电气系统运行的效率与安全,而且在检修方面具有较大的难度.在传统的故障诊断中,一是故障诊断的方法复杂,且准确诊断率较低;二是故障诊断需要花费大量的时间与人力,与当前的工业发展需求相冲突.例如,在对变压器的故障诊断中,传统的诊断方法是首先需要对变压器油产生的气体进行收集与分析,基于分析的数据判断变压器是否发生故障.这就需要花费较多的时间和人力,如果数据分析不准确,则会影响诊断的准确率,降低变压器运行的稳定性和安全性.所以,人工智能技术的应用,实现了对变压器故障诊断的自动化,极大地提高了故障诊断的效率和准确性.
4 结束语
快速发展的科学技术,改变了我们的生活.人工智能技术的出现,推动了现代文明的发展.作为一门新兴高科技,其在现实中的应用价值是无限的.首先,基于人工智能技术的电气自动化控制,转变了传统的电气控制模式,实现了跨越式发展;其次,人工智能技术提高了电气自动化控制的效率,无论是在人力上,还是在物力上,都大大降低了成本的投入,表现出良好的现实意义价值.
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广东是华南地区最大且最重要的经济省份,拥有数以千计的制造企业。这些企业目前都面临着由于工资和生产成本上升而造成的许多困难,因此,他们开始将越来越多将工业自动化技术应用到生产上,同时也为各类自动化产品供应商制造了活跃商机。SIAF广州国际工业自动化技术及装备展览会(SIAF)是德国纽伦堡SPS IPC Drives电气自动化展会在亚洲的系列展。即将举办的18届中国广州国际工业自动化技术及装备展览会展品范围涵盖了人机界面装置、工业机器人、智能数控机床、工业通讯、感应技术(传感器)、工业用电脑装备、微系统技术等。
2014第五届亚洲(北京)国际智能交通与道路安全展览会
由中国国际电子商务协会、国际物联网联盟等多家单位联合主办的2014第五届亚洲(北京)国际智能交通与道路安全展览会将于2014年3月在北京举办,展品范围包括智能交通系统、停车设备、智能停车管理系统、智能停车收费系统、交通信息平台、城市公共交通管理、交通管理与执法、道路交通安全、高速公路机电系统、智能公路与车辆安全等。2013ITE,展示面积为3万平方米,参展企业700多家,专业观众达到5万人次。
2014第七届亚洲(北京)国际物联网展览会
第七届亚洲国际物联网展览会(CICN E2014)将于2014年3月在北京国家会议中心举办,主办单位有中国国际电子商务协会、国际物联网联盟、广东高科技产业商会、香港国际华商联合会、香港新马泰归侨华人联合会、北京铭世博国际展览有限公司。承办单位是北京铭世博国际展览有限公司。展会分两个大的展区,物联网技术应用展区和智能城市展区,其中物联网技术应用展区展品范围包括RFID技术及智能卡、自动识别及条码技术、软件系统集成、云计算、物联网示范应用:智能城市展区展品范围包括智能交通、智能小区、智能医疗设备等。