電氣工程自動化控制中智能化技術的應用

汪小于

[摘? ? 要]智能化技術在電氣工程的自動化控制領域有很廣泛的應用，文章主要研究智能化技術的作用，結合實際的案例，闡述智能化技術在設備控制及故障分析、設備性能開發等領域的實際應用場景，智能化技術保障了電氣系統的穩定運行。

[關鍵詞]智能信息技術;故障分析診斷;電氣工程;自動控制原理

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–00–03

Application of Intelligent Technology in Electrical Engineering Automation Control

Wang Xiao-yu

[Abstract]Intelligent technology has a wide range of applications in the field of automation control of electrical engineering. The article mainly studies the role of intelligent technology. Combined with actual cases， it expounds the actual application scenarios of intelligent technology in equipment control and fault analysis， equipment performance development and other fields. The intelligent technology guarantees the stable operation of the electrical system， and the article provides technical personnel with a reference and research value through the analysis of the technology.

[Keywords]intelligent information technology; fault analysis and diagnosis; electrical engineering; automatic control principle

近幾年，隨著我國的市場經濟不斷發展，信息及智能化技術有了很大的進步，引進智能化模式發展的企業其自身競爭力逐年提高，市場份額不斷擴大。因此，隨著國家對供給側改革的政策支持，越來越多的企業引進“智能化+”的生產模式。在電氣工程領域運用智能化，大大提高了企業升級轉型后的生產效率，因此，文章從智能技術入手，研究了在電氣工程領域的智能化應用，對促進國家的工業化發展提供了理論支持。

1 智能化技術的作用

當今時代發展的趨勢是信息化的科技發展。在電氣工程中，智能化技術的廣泛應用符合時代發展的主流。它是科技與智能的結合體，是科技時代的發展方向，具有突出的優勢，提升了電氣自動化領域的工作效率，起到了推動社會進步的作用。

1.1 電氣工程自動化的優勢

傳統的控制器在控制機器設備方面有明顯的弊端，通常，它只能控制簡單的靜態對象，而不能控制復雜動態對象。但隨著信息化的發展，智能化技術不斷更新，解決了傳統控制的弊端。它不僅能對復雜的動態對象進行控制，還能提高控制的靈敏度，實現精準控制。同時，它省略了對象的設計部分，從而減少預測問題，使工作更加高效。

1.2 減少了電氣系統的工作量

智能化技術在控制領域的應用是技術發展的必然趨勢。它能運行中節省控制過程中的工作量，提升工作效率。智能化控制能提升設備的魯棒性，在提升性能的同時降低了工作的響應時間，節省了成本。因此，智能化技術相比于傳統技術有著很大的優勢。在智能化控制中，只需要修改合適的參數，就能實現電氣設備的自我調整，不需要工作人員進行手動操控，大幅降低了工作強度，改善了工人的勞動質量。

1.3 提升了控制器的智能性

智能控制器能夠分析自身的特點并處理大量的數據，在給定陌生數據的情況下，利用處理器的智能分析系統能夠得到合理的估計數據，這體現了控制器的智能性。智能控制器面對多個對象時也能得到很好的控制效果。通常情況下控制對象不止一個且容易變化，在改變之后，控制器的控制效果會變差。所以針對以上的問題，控制器的對象選擇要結合實際情況進行合理的分析，采取針對性的解決措施，這樣才能保證控制的效果。工作人員要對控制的步驟進行仔細合理的檢驗，找出控制中的不合理流程進行修改簡化，這樣才能提升控制器的控制效率，減少控制的工作量，保證控制過程中設備及人員的安全，為安全生產奠定基礎。

2 智能化技術在電氣工程系統中的應用優勢

智能化技術在電氣工程中的應用逐年增加，主要是因為智能化的發展極大地改善了企業的綜合實力，為建設高精尖企業提供了技術保障。下面將從以下方面分析其優勢。

2.1 提高效益

自動化設備包含了大量科技模塊，工人要想熟練操作機器設備就必須完成企業培訓，只有充分了解電氣設備的原理，才能熟練運用設備系統的操作方式，因此企業必須加強員工的培訓工作，只有經過企業的培訓考核，才能保障員工的工作效率，電氣設備才能高速運轉，設備的運行效率才能高。智能化技術不僅能夠代替人類處理工作任務，也能像電腦一樣處理數據。在自動化系統中運用智能化技術，極大地改善了員工的工作環境，不僅能解放員工讓其從事更具創造性的工作，也能從根本上解決勞動效率問題，減少企業的用工成本，提升了資源利用率。

2.2 提升效率7AF5E701-E451-48AC-BFBA-2C301EF3F6A8

在工業化社會發展的初級階段，人力是最主要的勞動資源，產品生產全部由人工完成，由于個體差異，導致生產的產品合格率相對較低，生產效率不高，從而影響企業效率，使其在競爭中失去優勢。但是在大規模應用智能技術后，情況明顯得到改善，由于機器的評判標準一致性，生產的產品差別較小，產品的合格率較高，智能化的發展不僅提高了企業的生產水平，也提高了企業整體的競爭力。

2.3 提高安全性

通常傳統的企業是由工人操縱設備，因此企業需要花費大量精力培訓工人，但其生產地效益不明顯。另外工人的差異較大，經驗不足的工人在設備故障時無法給出相應的解決方案，易出現安全隱患，導致工期延誤，影響企業發展。所以，引入智能技術的企業可以合理解決這些問題，電氣系統的智能化后，管理人員可以實時監控設備的運行情況。當設備發生故障，系統會自動查明故障原因給出相應的解決策略，這就在一定程度上提高了員工的工作安全性，保障了企業正常運轉。

3 智能技術的具體應用方式分析

綜合以上論述，將智能化技術引入電氣系統完成自動控制任務對企業的智能化發展有很大的裨益，因此，企業應當重視智能化的發展，研究其在該領域的具體應用，提升企業效率。

3.1 完善網絡結構

目前我國的電氣自動化系統發展不均衡，存在著較大的成長空間。造成這種情況的主要原因大致有下面幾點。

（1）部分企業生產經營的規模及需求不同，生產化水平不同。

（2）企業負責人對于智能化發展的認識不深入，所以加大對自動化控制技術的宣傳力度。

由于編程及通信協議的不同，自動化技術不能彼此兼容，因此要以規范化發展為目標，統一協議標準，完善智能化技術的兼容性。企業要根據實際經營情況，完成網路構建，排除隱患，確保設備的高效運行。

融入智能化的自動化控制系統對網絡管理的要求較高，因此工作人員需要高效完成網絡管理工作。良好的網絡架構直接影響了設備的運行狀態，保證生產效益。因此，企業可以根據自身發展情況，加大對智能化設備的投資力度，引進新的傳感器及控制技術，準確監控設備運行狀態，保證生產工作有序進行，完成智能化企業轉型，從而提高經濟效益。

企業工作人員應設計統一的程序架構，通過對架構的優化，使自動化控制系統與計算機技術緊密結合，確保信息的時效性。如可以將ERP與MES相互對接，傳遞產品信息。

在信息傳輸平臺利用通信網絡架構，對智能化設備進行實時監控。這種模式的改進，不僅減少了工作量，提高工作效率，還能夠保障設備的正常運行，提供更為合理的生產流程。

3.2 構建統一平臺

根據研究表明，大型企業中的電氣設備種類繁多，但由于設備生產廠家的研發體系不同，導致設備在應用時的兼容性差，極大地降低了企業生產效率。引用智能化設備，首先要解決統一平臺問題，在智能化發展前期就要與國際標準統一，進行平臺建設。統一化平臺的設立從根源上解決了不兼容問題，提升了企業的效益。同時也為我國的電氣標準化發展奠立了基礎，減少了中間轉換設備的研發費用。例如，往往大多數的電氣企業使用的可編程控制器是由西門子及三菱生產，但是由于標準的不同，其上位機軟件系統的安裝方式不同。所以在設計智能化系統中應當與國際接軌，構建相應的對接平臺，保障自動化設備的控制一致性。

近年來，智能技術的發展帶動了自動化控制水平的提高，使傳感器在電氣領域中的數據傳輸更加精確。企業管理者也加大對智能化技術應用的投入，花費財力引進智能技術。擴大技術應用范圍可以從模數轉換的數據入手，通過重點觀測電氣設備的運行狀態，處理相關故障數據來進行拓展。此外，企業還應加強智能技術與電子技術的有機結合。例如，利用相關的軟件展現設備的二維圖到三維的轉換過程。比如，還可以將電氣設備系統同機械設計軟件結合，實現建模到系統圖的快速過渡，提高了設計效率。

3.3 優化監測的水平

設備運行一般都結合了檢測及監測技術，通過監測系統判定電力設備是否工作正常。檢修電力系統時必須通過監測系統的故障檢測技術。因此，監測系統的智能化水平高低決定了檢測故障的準確度，但目前來看，在線檢測技術在信息處理方向運用較為成熟，在分析決策階段還有較大的差距，所以提升這部分能力應從以下幾面入手。

（1）建立設備故障分析數據庫，設備故障的產生不是瞬間的，而是通過細小故障的相互疊加引起的，這就說明了設備的歷史故障數據的重要性，通過對以往故障的數據分析，能夠準確找出故障對應的位置，節省了故障排除的時間。

（2）利用計算機技術來分析管理設備的運行，可以提升設備管理的質量，通過計算機存儲的數據分析，可以解決大部分設備問題，大大方便了工作人員。

（3）對電氣設備進行全面監控并定時檢修。例如，可以整理設備運行狀態的數據，通過機器學習的算法分析設備運行狀態建立專家系統。構建系統可以減少人工干預，避免設備出現操作失誤，引起故障。也能提高設備的運行效率，保障生產工期。

3.4 在故障修復領域的應用

電氣設備不會一直運行下去，在運行過程中會出現故障，設備的故障不能及時排除，會對企業的生產帶來影響。由于電氣設備設計的比較精密，相關人員需要經過培訓才能維修，因維修人員的專業性不強往往不能迅速找到故障位置，會影響經營。但是智能化技術的發展解決了這一難題，利用技術檢測能夠找到并維修故障，節約了人力成本的同時減少了維修費用。

目前工廠對設備的監控范圍較小，僅僅只在關鍵電氣設備引入智能化監測，這種粗放式檢測系統已經滿足不了當前企業的發展。由于監測力度較小，不能及時排除故障原因造成安全隱患，引起事故給工廠帶來效益損失。另外，市場上監控設備的質量不同，誤差較大。所以要將智能化技術引入監控系統中，實現對全部設備的監測，提升管理效率。例如，管理人員可在監控系統中安裝監測芯片，從而實現全方位監控，及時排除設備隱患，進行安全生產。7AF5E701-E451-48AC-BFBA-2C301EF3F6A8

4 智能化技術在電氣工程自動化中的應用前景

4.1 圖形化的用戶界面

智能化在社會變革中進行了快速的發展，隨著自動化系統的不斷升級，目前在電氣工程的數控領域建立起了一整套完備的控制系統。用戶可以通過簡單的圖形化界面了解其功能，用戶還可以使用圖形界面的系統控制相關模塊，使其發揮功能。

智能化技術還能充分利用圖形界面直觀的顯示優勢，實現對界面系統的簡單設計。通過圖形化編程，將設計好的程序采用三維圖像的方式進行展示，提高了用戶體驗及工作效率，使其能夠直觀地理解控制的詳細過程，帶來了更加舒適的操作環境。

在智能化的應用下，電氣工程可以使用定量模擬分析圖像的動態變化，完成數字化的控制模式，實現現代化的顯示技術，形象直觀的展示設備的運行狀態。例如，在國家電網的控制領域，技術人員通過自動化的數控系統實時展示國家電網的實際運行情況，通過用智能圖像顯示技術，將電網的實際狀態通過圖形界面的方式展現，完成對電網的高度監控。

4.2 計算的可視化

智能化技術在電氣工程中的應用非常廣泛，其中計算的可視化展示就是應用的代表之一。通過圖形界面展示自動化的計算過程，能從根本上提高數據的利用率，提升了數據共享能力，為下一步的應用的可視化發展提供了數據支持。

在科學計算領域，可視化的發展水平也在不斷提高，通過可視化技術與信息技術的有機結合，能夠完全發揮智能化的優勢，實現了無圖紙的模式化設計，提高了設計的工作效率，同時也降低了設計的錯誤率。利用智能化技術不僅能夠保障智能設備的控制運行，還能提高工作人員的實際效率，完善設計的成果。

在智能化技術背景的加持下，技術人員可以通過自動化編程的工作方式，完成數據傳輸模式的設計，從一定程度上促進了設計工作的智能高效，提升了員工的工作幸福感，使其發揮自身更大的價值。

5 結束語

利用智能化技術能大大提高工廠的效益，降低人工成本，同時智能化的信息處理能有效解決故障問題，保障了生產進度有序進行。所以企業管理者需加強對智能化的引進力度，構建統一的監測平臺，完成企業的智能化轉型，共同打造高新技術企業。

參考文獻

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