电气自动化控制中智能化技术应用

电气自动化控制中智能化技术应用

范俊杰

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摘要：智能化是当前电气工程及其自动化控制的主要目标，无论是对实现预期控制功能还是保证生产安全与效率，都有十分重要的作用与意义。而要想智能化技术在各领域中的应用达到预期效果，有必要对技术应用进行深入分析和探讨。阐述智能化技术的特点，智能化技术提高系统自动化程度、改善设备运行可靠性、减少维护方面的成本。

关键词：电气自动化控制；智能化技术；应用

1智能化技术的特点

在性能方面，智能化技术主要向以下几个方面快速发展：（1）向高速、高精度和高效化方向发展。对机械制造与电气控制而言，速度、精度与效率均为主要性能指标，通过引入高速芯片、多中心处理器控制系统与再带分辨率很高的绝对式检测元件的交流数字伺服系统，并在此基础上通过对动静态特性的有效改善，能极大程度提高速度、精度与效率[1]。（2）向柔性化方向发展。主要包含以下两个方面：系统自身实现柔性，按照模块化的思想进行设计，能增大系统功能的覆盖面；具有较强的可裁剪性，可满足不同用户各自需求。当群控系统实现柔性化后，采用同一个群控系统即可以生产流程要求为依据，使信息流与物料流均能实现自动调整，进而充分发挥出系统自身效能。（3）向工艺复合性及多轴化方向发展。对于将减少工序和缩短辅助时间作为主要目标的复合加工，正不断向多系列功控制等方向快速发展。工艺复合化指的是能对多工序和多表面进行复合加工。（4）向实时智能化方向发展。过去的实时系统一般针对的是较为理想的环境，其主要作用在于任务调度，使任务可以在要求的期限之内顺利完整。但人工智能是尝试借助计算模型发挥出人类智能行为。科技的快速发展，使人工智能与实时系统之间的结合成为可能，人工智能正不断向新的领域发展，同时实时系统也在向更为复杂和智能的方向发展。

在功能方面，智能化技术主要向以下几个方面快速发展：（1）使用户界面实现图形化。对于用户界面，它是数控系统和用户间实现对话的接口。因不同用户对系统的界面提出的不同要求，所以界面开发有很大工作量，成为软件研制领域的一个困难部分。另外，多媒体、虚拟现实等技术的出现和应用，也都对界面提出了很高的要求。若能使用户的界面实现图形化，则能极大程度方便非专业用户，通过对窗口或菜单的操作，实现各类功能，如蓝图编辑、图形显示和模拟等。（2）使科学计算实现可视化。可用于对数据进行高效处理与解释，为信息交流提供新的表达方式，不再受限于传统的文字或语言，例如可使用各类可视信息，如动画、图形与图像。通过对可视化和虚拟环境技术的充分结合，可以使应用领域进一步拓宽，包括虚拟样机技术和无图纸设计，这无论是对缩短设计周期，还是提高质量和降低成品都有重要作用与意义。从数控技术方面讲，可视化技术能在CAD/CAM领域应用，使包含编程设计与参数设定等在内的过程都实现可视化仿真。（3）使插补与补偿方式实现多样化。其中，可提供的插补方式包括：直线、圆弧、圆柱、空间椭圆曲面、螺纹、极坐标、2D+2螺旋、NANO、NURBS与多项式等；还可提供很多补偿功能，包括：间隙、垂直度、象限误差、螺距与测量系统、关于速度的前馈补偿、温度、带平滑接近与退出，以及相反参数计算补偿。（4）采用高性能PLC。通过对该模块的使用，能直接利用高级语言编程，实现在线调试与帮助，在编程工具当中包含标准用户程序，使用户快速完成编辑修改，进而十分方便地完成应用程序建立。（5）引入多媒体技术。该技术将通信技术、计算机技术与声像技术结合到一起，能使计算机对其他信息进行处理，如声音信息、文字信息、图像信息与视频信息。通过对这项技术的合理应用，能使信息处理实现综合化与智能化，此方面在故障诊断及参数监测上有十分重要的作用和价值。

在体系结构方面，智能化技术主要向以下几个方面快速发展：（1）向集成化方向发展。通过对高度集成化处理器的应用，能大幅提高系统自身集成度，以及各类软硬件的实际运行速度，此外，在平板显示技术的支持下，还能提高显示器的使用性能；在封装及互联技术的加持下，能使半导体与表面安装实现相融。若能有效提高集成电路的密度，并缩短互联长度，则能大幅降低价格，改进使用性能，缩小组件尺寸，进而提高系统运行可靠性。（2）向模块化方向发展。硬件实现模块化将对系统实现集成化与标准化十分有利，按照具体功能需求，将一系列基本模块都做成系列产品，如中央处理器、存储器、位置伺服、可编程逻辑控制器、输入输出接口和通讯模块，可采用类似于搭积木的方法实现功能裁剪，以及对模块数量的增加或减少，从而形成档次各异的系统。（3）向网络化方向发展。系统在联网后能实现远程控制与无人化操作，在任何一个系统上对其他系统实施编程、设定、操作及运行。另外，不同系统的画面可同时显示在任何一个系统的显示器上。

2电气自动化控制中智能化技术应用

电气自动化控制中智能化技术应用主要体现在以下方面：计算机技术应用、精密传感技术应用和GPS定位技术应用。随着市场竞争不断加剧，智能化技术的优势已经在操作与具体应用中实现良好运营，取得了如下效果：改善操作人员的作业环境、减轻实际工作强度、在保证作业质量的同时提高工作效率、解决危险场合操作问题、实现环保与节能目标、提高系统自动化程度与智能化水平、改善设备运行可靠性、减少维护方面的成本，以及能使故障诊断方面实现智能化。以下以摊铺设备为例，对智能化技术的具体应用进行分析：

（1）在行走控制系统方面，为了使摊铺质量达到预期要求，应确保摊铺设备的行驶保持匀速，转弯达到圆滑，摊铺完成后有良好的直线性。基于此，通过引入新型智能化行走系统控制装置，如REXROTH-MC6型行走系统控制器等，可实现以上各项目标。该控制器的程序是由专业技术人员根据以往经验精心编写的，通过已经得到了实际工程的考验[7-9]。（2）在故障诊断方面，如果摊铺设备作业中发生故障，必须进行快速诊断，并及时排除故障。然而，因摊铺设备控制系统十分复杂，如果发生故障，通常会因为诊断不准确，导致故障排除时间被耽误。基于此，需要由设备的售后服务人员使用专业的仪器设备实现快速诊断，例如引入BB3型故障自动诊断系统，帮助设备的售后服务人员实现故障的快速诊断。（3）在电子平衡系统方面，平整度作为摊铺设备重要技术指标之一，摊铺设备熨平板自带调平控制系统是否具有足够的智能化程度也标志着摊铺设备先进水平。对此，应引入包含坡度传感器和液压系统等构成的闭环电子调平系统，以此提高灵敏度与可靠性，最终使摊铺完成后的路面的平整度达到规范及设计的要求。

3结语

智能化是电气工程及其自动化控制发展的必然趋势，需要通过应用不同的智能化技术才能实现，以上对智能化技术及其在电气工程自动化控制领域的具体应用进行了初步分析与总结。

参考文献

[1]王琦. 电气自动化控制中人工智能化技术的应用研究[J].  2021.

[2]杨少川. 电气自动化控制中智能化技术的应用研究[J]. 现代制造技术与装备, 2021, 057(008):201-202.

[3]陆健美, 陶冠官. 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用研究[J]. 电子测试, 2021, 000(018):135-136,94.

[4]刘艳红. 泵站电气自动化控制中智能化技术的应用探讨[J]. 产城:上半月, 2022(7):3.