电气工程自动化控制中智能化技术

文/单志成，湖南聚源电力勘测设计有限公司

1 引言

随着电气行业的不断发展，传统的电气工程自动化控制技术的弊端不断凸显出来，自动化技术效率低下，耗费巨大的人力物力和时间，精确度不高等等，已经逐渐不能够适应时代的需要，不利于推动电气行业的持续发展。作为新时期下的自动化控制技术，利用计算机等科学技术进行人工智能，智能化技术不仅节约了人工成本，大大提高了自动化控制的效率，并且精确度非常高，有力的推动了电气工程的发展，随着其应用技术的不断成熟，发展前景将十分广阔。

2 智能化技术概述

智能化技术是现代社会发展某一领域在整合信息技术、行业技术、现代通信技术、计算机互联网技术、智能化控制技术后，综合应用到控制系统以及其它系统上的一项技术，涉及的学科较为广泛，如信息化、控制学、机械工程学等，综合性极强。电气工程自动化控制系统中应用智能化技术，是对传统控制模式的突破，优化了电气工程自动化控制系统整个工作流程，使电气工程控制更加高效、便捷、智能，对于电气工程运行管理效率的提升有着十分积极的影响。

3 智能化技术应用于电气工程自动化控制的优势

3.1 可实现无人化操作，节约人工成本

智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用，可以通过鲁棒性变化情况对系统进行灵活的调节，所有无需人力资源实时了解系统的情况，减少了人工操作量，提高了系统的工作效率，而且也避免了人为失误导致的问题与风险。同时，自动化智能控制受外界环境因素的影响较小，有效的提升了系统控制与运行的稳定性。控制人员直接在操作中心操作调度台即可以对控制系统的控制情况进行监督，控制现场可以实现真正意义上的无人看守，从而彻底改变了传统电气工程控制模式。

3.2 精确度高，误差小

将智能化技术应用于电气工程自动化控制中，能够在极大的程度上提高电气工程自动化控制的精确度，减小误差。传统的电气工程自动化过程中，不能对控制对象进行准确的控制，具有很大的不确定性，因此控制工作难度比较大；虽然用心认真控制，但精度不能得到有效提升，容易出现较大的误差。而应用智能化技术，它们都有误差小、精确度高等优点，能够有效提高工作效率和产品的质量，促进电气工程自动化控制的效果。

3.3 无需建立控制模型

传统的电气工程自动化控制需要建立控制模型来实现控制，但在实际运行过程中控制对象往往会不断发生变化，导致工作人员不能够利用控制器进行准确的控制，使测量的结果不够准确，因此在建立控制模型的过程中参数的变化会造成模型的不确定性。而应用智能化技术，技术人员可以随时监测控制对象的各种变化，并且及时做出调整处理，无需建立控制模型，不仅能够节约时间和人力物力，还增加控制的准确性，加强控制效果。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中的设计

4.1 集中监控设计

所谓集中监控是智能化技术当中的一个重要组成部分，将这种思路应用在电气工程自动化控制过程中，能够发挥出巨大的作用。首先，集中监控因为受到条件的限制较少，所以在具体的运营维护过程中操作简单。重要的是集中监控的方式设计也比较简单，可以免除一些不必要的设计理念和繁琐的步骤。集中监控在具体运行过程当中可以体现出集中管理的理念，能够有效的通过一个处理器，对于系统当中的所有改革部分功能的目标进行处理。但这种设计理念存在着一定的弊端，就是会加大处理器的负荷，可能会导致处理器出现运算减速的情况。

4.2 远程监控式设计

远程监控是设计的最大优势是可以减少电力资源传输的过程中对于电缆数量的要求，远程监控视系统在实际安装过程中也十分简单，可以在一定程度上降低安装费用。而且这项技术在进行智能化控制过程中，与集中式监控进行比较，其可靠性能得到大大的改善。但同样也存在一定的局限性，因存在较多的限制因素，所以会导致通信速度大大降低。所以远程是监控智能化系统，应用在小型电气工程当中较为实用。

4.3 现场总线式设计

现场总线智能控制系统是一个具有很强针对性的控制系统。在实际应用中，可以根据具体项目的实际间隔和功能进行设计。现场总线和智能控制系统可以大大减少隔离设备，它可以减少模拟柜量端子柜的数量，有效减少电缆的使用，从而降低投资成本。

5 智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用

5.1 控制器的应用

智能化控制系统使用的是智能化控制器，这种控制器的智能水平相对较高，可以直接对其进行程序设计，在控制过程中按照设计内容发挥作用。与传统控制器进行对比，智能化控制器省去了设计控制模型的环节，提升了设备的应用效率，而且在控制过程中遇到复杂的情况也可以精准的对控制对象执行控制命令，也是对控制精准性的提升。在具体应用过程中，智能化控制器的鲁棒性具有动态性的特征，在控制器响应以及下降过程中，可以对控制系统进行调节，时刻保障控制系统处于良好的运行状态。同时，应用智能化控制器可以实现自动化调节，根据所掌握的电气设备情况，及时进行设备参数调整，减少电气工程发生问题的次数，使工程运行的稳定性与安全性大大提升。此外，控制系统面对的控制对象存在一定的差异性，单纯的按照统一的控制会导致控制效果不理想，智能化控制器具有较强的适应性，可以结合系统所掌握的情况对电气工程进行把控，调整相关参数，使工程持续处于稳定运行状态。

5.2 在PLC中的应用

智能化技术在电气工程自动化控制系统中的应用，一部分得益于PLC控制系统发挥的作用，PLC是当前电气工程中广泛应用的自动化控制系统，具有较强的抗干扰能力，而且智能化水平高，为智能化技术的深入应用提供了条件。PLC控制系统是一款具备逻辑编程功能的控制器，能够精准的进行目标控制，在电气工程中的应用，可以对电气设备运行进行顺序控制、开关控制，但是传统的应用中，这项系统的智能化水平并不突出，导致诸多功能无法实现。而实现智能化技术与PLC系统的结合，PLC的控制功能得到了强化，可以基于电气工程的运行情况，对电气设备进行智能化调节，保障设备运行效益得到最大发挥。另外，现阶段，为了更好的监控电气工程的运行情况，控制电气工程运行的稳定性。PLC控制系统借助远程I/O站，并与电气系统监控相连接，可以实现电气工程运行信息的快速传递，一旦出现问题，可以第一时间预警，引起控制人员的重视，快速的解决问题，保障系统运行的可靠性。

5.3 模糊逻辑的应用

模糊逻辑在控制系统中的应用对优化自动化控制效果有着重要的现实意义。近年来，随着自动化控制技术的发展与控制水平的提升，模糊逻辑有了广泛的应用，但是要想其发挥出作用，应充分了解模糊逻辑的功能，保障其功能发挥。通常情况下，模糊控制设备的应用代替了传统的PID控制器，主要对电气工程S型与M型设备进行控制。例如，在控制M型设备过程中，主要应用到反模糊化、知识库、推理机等功能，实现功能之间的协调与作用发挥，实现对目标的精准控制。模糊逻辑与自动化控制系统的结合，是对两种技术的创新应用，能够有效提升控制系统水平；再配合CAD技术与计算机技术可以根据电气工程特征，设计完整的自动化控制系统，从而缩短制造产品的时间，而且使更多新的智能化技术在自动化控制中实现了应用，例如遗传算法这种先进的计算方法，其应用后优化了控制目标，有效的提升了控制效果。

5.4 故障诊断应用

智能技术在电气工程自动化控制系统中的一个重要应用就是故障诊断。首先，我们需要明确的是，自动控制系统是一个动态变化的系统，所以在具体的操作过程中，可能会出现各种意料之外则以外的故障，那么通过人力进行检查就很难在短时间之内寻找到故障出现的具体部位和原因，无法有效迅速排除故障，会在很大程度上影响电气自动化系统的运行。通过智能化技术的应用，可有效的对于机械之间的相关器件进行控制，就能够进行相关检测，时刻记录机械在运行过程当中的具体数据，如果系统存在有故障，就很容易进行排查，使相关检修人员了解到某一个环节的问题，大大的减轻了进行系统排查的工作量，也减少了系统运行的风险。

6 结束语

总而言之，在科学技术不断进步的今天，智能化技术已经被广泛地应用到各行各业之中，智能化技术应用于电气工程自动化控制亦是今后必然的发展趋势。智能化技术在电气工程自动化控制系统中科学合理的利用，不仅能够为该系统的运行安全性和稳定性提供有效保障，而且还能够促使其整个工作效率和质量得到有效提升。在保证降低故障发生率的同时，能够结合故障的发生原因，对其提出有针对性的处理措施，推动智能化技术的稳定发展。