工业电气自动化现状及发展趋势的论文

时间:2023.10.20

  摘要:现代企业的发展已经离不开工业电气自动化。工业自动化技术的应用不仅能提高企业生产效率,节省人财物开支,也能改善劳动条件,提高工作的可靠性和安全性。本文章首先简要介绍了工业电气自动化,接下来分析了我国工业电气自动化的发展现状,然后工业电气自动化的发展趋势做出展望。

  关键词:工业电气自动化论文

  中图分类号:F287.2 文献标志码:A 文章编号:1671-1602(2016)06-0001-01

  前言

  工业电气自动化是一门研究与工业电气工程紧密联系的一门计算机领域相关的科学,其包括自动控制、系统运行、信息处理、电子电力等诸多技术领域。随着我国电力电子技术的发展,工业电气自动化不断呈现多元化的发展趋势。工业电气自动化的应用使得企业生产效率大为提高,劳动力得到解放,电能得到合理的利用,设备运行效率大幅度提高。当前,电气自动化工业是我国经济发展的支柱产业,其与科学技术进步紧密关联,是我国高新技术产业化发展和国防建设的物质载体,也为居民很好提高各类机电产品。我国电气自动化工业发展的空间巨大,但是缺乏相关技术支持,自主研究创新能力不足,使得工业电气化行业对国外技术的依赖度过高,不利于我国工业电气化的发展。

  1工业电气自动化的发展现状

  随着科学技术的发展,传统的电力传动控制技术已经逐渐无法适应现代生产自动化的需要,这为电气自动化的发展应用提供了巨大的空间。然而由于技术条件、资金条件等诸多因素的限制,我国工业电气自动化水平与英美等发达国家相比,还存在较大的距离。在全球经济一体化浪潮下,电气自动化技术研发竞争压力不断加大,国内工业企业要实现稳步快速发展,必须认清当前国内外环境,立足实际,充分发挥自身独有的优势,才能在激烈的竞争中站稳脚跟。第一,计算机在工业电气自动化的作用显著。当前,随着计算机技术的发展,尤其是Microsoft及OPC技术等的应用,为电气技术与自动化技术有机结合提供了技术支撑;工业生产企业通过采用统一标准的技术,利用结构化的编程方式,简化了程序管理,缩短了编程周期。同时凭借自身灵活性和集成性的特点的PC的人机界面在工业自动化领域得到广泛应用,得到了越来越多用户的青睐。第二,分布式控制系统(DCS系统)作为一种新型的计算机控制系统,由于其实时性、可靠性和可扩充性的特点被广泛使用。但是,各生产厂家对采用的标准并不一致,使得生产出的系统在统一使用和维修方面非常麻烦,装备的替代性非常差;同时分布式控制系统的造价高昂,一般的企业难以承受。因此,该系统的普及性还较低,急需进行技术方面的改进和创新,以适应企业的需求。第三,集中监控方式使得信息处理速度过慢。当前,工业电气自动化控制系统多采用集中监控的方式,这使得电气系统要处理的数据非常繁杂,占用了大量的主机空间,降低了整机的运行速度,导致系统的可靠性降低,同时增加了电缆数量和成本。繁杂的系统接线同样使得系统对故障的排查能力降低,不利于生产效率的提高。

  2我国工业电气自动化发展趋势

  我国工业电气自动化要获得快速发展,除了在技术上不断更新和改进外,还需要从产品创新、改善经营模式、建设统一的电气自动化平台等方面努力。

  2.1创新电气自动化产品。从我国工业电气化产品市场来看,工业电气自动化产品种类繁多,基本覆盖生活和生产中的各个方面。但是由于缺乏统一的生产技术标准和有效质量监督管理,市面上的工业电气化产品多为技术含量较低的低端产品,而采用高新技术的工业电气自动化产品则相对欠缺。针对这种现状,工业企业应该强化自身的技术研发力度,调整电气自动化产品结构,不断提高产品的科技含量,充分发掘产品的附加值。在注重提高自身研发能力的基础上,大力在引进国外先进技术,推动企业产业结构快速调整,紧跟时代需求。在工业电气自动化产品设计中,要大胆进行技术创新,不断掌握关键技术,提高产品的市场竞争力。国家也要逐步出台相关电气自动化产品的技术标准,引导和监督企业对原有的技术进行改进和完善,不断提升企业的竞争力。

  2.2完善生产经营模式。市场经济是竞争经济,企业只有不断完善自身的生产经营模式,才能不断提高自身的经营能力,提高竞争力,促进企业发展。在资源有限的背景下,企业要提高经济利益,必须逐步实现生产经营的规模化。努力研究国外现有的先进技术,并根据自身需要进行改良,在保证企业生产效率和产品质量的前提下不断降低成本,提高产品结构。企业规模化经营模式能有效地降低成本,并推进内部管理水平的提高,提高自身在市场中的地位。

  2.3创建统一的电气自动化系统平台。工业电气自动化企业要壮大发展,必须要根据企业实践情况构建统一的电气自动化系统平台,实现自动化项目运行中各个环节的统一管理和操作,降低产品设计时间和成本费用,并能够满足用户的不同需求。统一的电气自动化系统平台必须方便操作,操作人员只需按几个键或者进行简单地输入就能实现相应的目的。此外工业电气自动化企业要加强对现场设备的监督管理,协调控制设备、计算机监督系统等各个系统,及时更新数据,实现资源共享,提高管理水平。

  结语

  工业电气自动化的发展对于提高效资源的利用率,降低生产成本非常重要,给企业带来更高的经济效益,对于国民经济发展和人们生活水平的提高,都具有深远意义。工业电气自动化系统由于实时性好、自动化水平高、管理功能强等特点,其生产出来的产品受到广大消费者和企业的信赖。然而,当前我国电气自动化缺乏相关技术支持,自主研究创新能力不足,使得工业电气化行业对国外技术的依赖度过高,不利于我国工业电气化的发展。面对激烈的市场竞争,电气自动化企业要根据自身的实际情况,引进先进技术,加强自主研发,努力探索符合自身发展的道路。

  参考文献:

  [1]汪庭弘,王强.工业电气自动化的发展现状与趋势探讨[J].科技致富向导,2015(5).

  [2]范然,杨健.电气系统中自动化发展方向的探究[J].中国新技术新产品,2012(2).

  [3]郭砚强,电气自动化及电气自动化的发展方向[J].理论月刊,2013(12).


第二篇:电气自动化的发展趋势论文


  电气自动化的发展趋势论文

  摘要:电气自动化在增强生产、流通、交换、分配中扮演重要角色,不但大幅度降低了人力资资源和资金的投入,同时也有效的增强了运作的效率。

  随着人工智能的普及电气自动化控制领域,电气自动化的发展得到了极大的促进。

  关键词:人工智能;电气自动化

  人工智能是近年来新兴起来的一种技术,其与传统方式的科学技术有着非常大的差异,它超越了传统方式的限制,让计算机扮演了非常核心的角色,通过对人类的智能行为进行模拟学习,然后用让计算机按照人类的思维方式独立地处理遇到的问题。

  人工智能新成果在实际工作中的应用使得电气自动化,特别是自动控制领域得到了非常快速的发展,人们对电气设备系统进行了升级改造,从而提高电气设备运行的智能化程度,同时也加强了系统的稳定性,提高了生产效率。

  1 人工智能研究现状

  随着人工智能技术的飞速发展,人工智能慢慢地被大量运用在电气产品的多个领域,比如优化设计、故障预测、控制与保护、故障诊断等。

  1)优化设计

  电气自动化产品的优化设计程序非常复杂,它不仅涵盖了电机、电路、电器、电磁场等相关内容,同时更要非常充分地利用电气产品设计实践过程中积累的经验,比如要按照安全设计的基本要求进行设计开发等。

  我们所知道的传统电气产品设计方式是在工业图纸上以手工设计为主,它的设计工程量非常大,而且周期比较长,特别是很难对其质量进行保证,且设计成本高昂。

  所以通过这种方式获得最优的设计方案难度相当大。

  计算机技术的出现和飞速发展加速了产品设计从手工设计向计算机辅助设计发展的进程,并且使得产品设计质量大幅度地提升,其设计过程更加简化、方便修改,整个研发产品的周期得到了大幅度地减少。

  近年来,人工智能技术的慢慢成熟,又促使电气产品的设计过程有了质的飞跃,对传统的计算机辅助设计技术进一步提升。

  人工智能技术对电气产品设计的优劣性有着决定性的影响作用,它将电气自动化产品的效率和质量都进行了全面的提高。

  2)故障预测

  电气自动化设备的故障常常表现出来的现象非常多,人们很难在这些表象上找到它严格的线性和确定性关系。

  如果我们通过人工智能技术来控制电气设备,这样就可以很好的解决这类难题。

  现阶段的人工智能技术在电气产品故障预测的运用主要是通过神经网络、专家系统、模糊逻辑等方法对电气设备的故障进行预测和诊断。

  比如电力系统中非常常见的变压器故障诊断,传统方式是收集和分析变压器油中分解的气体来完成对变压器的故障原因的诊断。

  这种传统诊断方法不仅效率低,而且费时又费力,并且故障诊断的准确性也有偏差。

  而我们如果通过人工智能技术将神经网络、专家系统、模糊理论等方法相结合运用在故障预测系统种,不仅能够快速准确地诊断出社保故障的起因,而且同时还可以提供合理的故障解决方法。

  3)智能控制

  人工智能技术在自动化的控制领域的研究已经非常成熟,但是电气自动化设备的控制领域里人工智能技术的运用目前还是比较少。

  这是整个行业非常期待和研究的一个大方向。

  人工智能技术在控制领域的应用主要有下面三种:神经网络控制、模糊控制、专家系统控制。

  我们以专家系统为例,它是一个对专业知识要求非常高的程序系统,其储存着大量某个专业技术领域的专家知识,这些知识经过预先学习总结和分析,然后按照一种特定的模式记录,同时该系统还有模拟领域专家对实际问题解决时所用的推理机制。

  专家系统首先对录入的数据通过预先总结的专家知识进行推理,最后给出决策和判断,所以在理论上,它解决问题的能力在一定程度上可以达到该领域专家的水平。

  专家系统的研究是人工智能技术中非常活跃的一个领域,它可以涉及到社会中各个领域,只要需要领域专家工作的地方,就可以对专家进行模拟,对专家知识进行总结,开发出专家系统提高工作效率。

  人工智能控制技术的实现大致有下面几步:第一步,数据信息的采集和处理:首先采集设备端的开关量和模拟量等数据,然后对这些数据进行处理或者按照某种格式进行存储。

  第二步,界面展现:对设备和系统的运行状态进行显示,同时显示电压、电流、隔离开关、模拟量开关状态和一些挂牌检修的功能。

  第三步,系统监控和事件报警:对系统中的设备模拟量的大小、开关量的状态等进行实时地智能监控。

  一旦有事故发生就向操作人员进行报价。

  包含越限、状态变化等报警事件。

  同时可以对事件进行顺序记录,对事故的处理方式进行提示或者可以自动处理某类报警事件。

  另外,报警的方式可以有多方式,比如语音、电话、声光、图像报警等功能。

  第四步,操作控制的实现:操作人员可以通过鼠标、键盘等终端对断路器、电动隔离开关等进行远程智能控制。

  某一个操作可以同时完成多种复杂功能,简化了操作人员的操作流程,同时也减少了人为的生产事故。

  控制系统还可以对操作人员的控制权限进行设置,不同级别的人员可以做不同的操作,这样就可以达到各级人员按权限值班管理的目的。

  第五步,设备故障的录波:包含开关量变位,模拟量故障录波,顺序记录,波形捕捉等。

  2 人工智能控制的优势

  非线性控制器主要包括下面几种:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法。

  通过这种分类方法,我们能得清晰的总体理解。

  同时对控制策略的统一开发有着很好的帮助。

  和常规的函数相比,AI函数近似器优势,首先,它不需要知道它控制的对象的具体模型。

  在很多场景下,因为实际控制对象模型在控制器的开发设计时,具有非常多的不确定性因素,所以设计时很难找到控制对象的正确的动态方程。

  其次,我们可以通过适当地调整下降时间、鲁棒性能等模式,在提高性能的同时,还可以提高计算所得结果的准确性。

  它与传统工业中用到的控制器相比较而言,调节方式更加简介方便。

  另外,如果它达不到专业领域的专家知识,我们可以通过响应数据设计AI函数近似器、通过运用语言和响应信息设计等方法对系统进行提升,这就使得该技术有更广泛的运用,同时也可以让更多的人参与设计。

  对技术的宣传也有着一定的意义。

  最后,系统能保持较为稳定的一致性,该一致性与驱动器的特征没有关系。

  所以,如果我们在设计的时候,加入新的未知数据也能保证数据的准确性,而且系统也可以很好地适应新的未知数据或信息,从而达到解决常规方法所不能解决的问题的目的。

  此外,它的设计价格非常低廉、抗噪声干扰能力强、设计容易修改。

  3 结束语

  人工智能技术是一门科技含量非常高的新兴发展科学领域,它是人类智力的延伸和应用。

  随着科学技术的日新月异,人们在人工智能技术领域的科研硕果必定会越来越多。

  而且人工智能技术必定会被大范围地应用到电气自动化技术中。

  同时,在日益成熟的人工智能技术支持下,电气自动化控制将会获得更好的发展。

  参考文献:

  [1] 翟辉.浅谈人工智能在电气自动化控制中应用[J].科技创新导报,2009(27).

  [2] 陈洪峰.国内电气自动化发展状况与趋势[J].科技创新导报,2009(1).

  [3] 杨状元,林建中.人工智能的现状及今后发展趋势展望[ J ].科技信息,2009(4).

  [4] 杨福明.智能技术在电气自动化控制中的应用[J].科学与财富,2 012(5).

  [5] 石磊,李国栋.电气自动化控制系统及设计[J].黑龙江科技信息,2011(20).

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