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智能化数控系统集锦9篇

时间:2023-03-22 17:34:05

智能化数控系统

智能化数控系统范文1

    [论文摘要]随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术。

一、国内外数控系统发展概况

目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,cad/cam与数控系统集成为一体,机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,cnc只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过cad/cam及自动编程系统进行编制。cad/cam和cnc之间没有反馈控制环节,整个制造过程中cnc只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正cad/cam中的设定量,因而影响cnc的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统cnc系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了cnc向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行。

二、数控技术发展趋势

(一)性能发展方向

(1)高速高精高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速cpu芯片、risc芯片、多cpu控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。(2)柔性化。包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大,可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群控系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化。以减少工序、辅助时间为主要目的的一种复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。数控技术轴,西门子880系统控制轴数可达24轴。(4)实时智能化。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。

(二)功能发展方向

(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语言表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。(3)多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域,应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

(三)体系结构的发展

(1)集成化。采用高度集成化cpu、risc芯片和大规模可编程集成电路fpga、epld、cpld以及专用集成电路asic芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度。应用fpd平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点,可实现超大尺寸显示,成为和crt抗衡的新兴显示技术,是21世纪显示技术的主流。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,提高系统的可靠性。(2)模块化。硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化。根据不同的功能需求,将基本模块,如cpu、存储器、位置伺服、plc、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。(3)网络化。机床联网可进行远程控制和无人化操作。通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行,不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。(4)通用型开放式闭环控制模式。由于制造过程是一个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程,包含诸如加工尺寸、形状、振动、噪声、温度和热变形等各种变化因素,因此,要实现加工过程的多目标优化,必须采用多变量的闭环控制,在实时加工过程中动态调整加工过程变量。加工过程中采用开放式通用型实时动态全闭环控制模式,易于将计算机实时智能技术、网络技术、多媒体技术、cad/cam、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,构成严密的制造过程闭环控制体系,从而实现集成化、智能化、网络化。

三、智能化新一代pcnc数控系统

当前开发研究适应于复杂制造过程的、具有闭环控制体系结构的、智能化新一代pcnc数控系统已成为可能。智能化新一代pcnc数控系统将计算机智能技术、网络技术、cad/cam、伺服控制、自适应控制、动态数据管理及动态刀具补偿、动态仿真等高新技术融于一体,形成严密的制造过程闭环控制体系。

参考文献:

[1]电动机降压起动器的选择与分析,凌浩,2000.12 vol.20 p66.

智能化数控系统范文2

关键词:水电站;计算机监控系统;智能数字化

Abstract: in the computer monitoring system of large and medium-sized hydropower station design principle in simple illustrated, medium-sized hydropower station computer monitoring system construction system of a careful analysis research. Finally, to intelligent digital hydropower station computer control system in the functional characteristics are discussed in detail.

Keywords: hydropower station; The computer monitoring system; Intelligent digital

中图分类号:X924.3 文献标识码:A 文章编号:

随着计算机技术、自动化控制技术、电力通信技术等在水电站自动化监控系统中应用的进一步发展,水电站对自动化监控系统的性能和功能集成智能数字化要求也越来越高,不仅需要操作界面清晰简明、操作维护便捷、数据采集实时性好准确性高、以及监控运行稳定可靠性高的智能数字化监控系统,同时还要求监控系统具备开发周期短,可扩展性高,便于更改、升级等功能。采用计算机自动化监控系统,不仅可以提高水电站运行维护人员工作效率,减轻工作量,同时可以利用计算机智能运算分析,不须运行人员直接干预的情况下智能自动形成对应调控决策,避免由于工作人员粗心大意等造成人为误操作事故发生,为水电站实现“无人值班”提供了重要技术支撑。水电站计算机监控系统在数据信息采集实时性、准确性,调控准确性、可靠性,以及数据传输稳定性、高速性等方面,较常规继电器为主的自动控制系统更为优越,在新建水电站或老电站计算机自动化监控系统技术升级改造工程中得到广泛应用,并发挥非常良好的性能[1]。

1 水电站计算机监控系统设计原则

随着计算机智能数字化监控技术的日益成熟,计算机智能数字化监控系统在大中型水电站中得到广泛推广使用,同时对计算机智能数字化监控系统运行的安全性、可靠性、稳定性等均提出了更高的要求,以满足水电站“无人值班”(少人值守)原则。国家电力公司于2002年颁布了《水电站无人值班的若干规定》相关文件中明确规定了水电站计算机监控系统安全调试运行、稳定发展的目标和技术性能要求。大中型水电站严格按照“无人值班”原则进行计算机监控系统的设计,即整个智能数字化监控系统设计过程中,需要从以下多个方面进行综合考虑:

(1)加强对水电站中的主要一次、二次、以及辅机设备的安全稳定运行监视,提高水电站的安全稳定生产水平和监控系统运行稳定可靠性;

(2)要能通过计算机智能运算分析,形成对应调控决策,确保供电电能质量;

(3)要构筑完善的运行维护管理和监控系统,有效提高水电站进行电能生产运营的经济效益和管理水平;

(4)结合先进的技术和设备,提高水电站调控智能自动化水平,为水电站实现“无人值班”提供重要的技术支持;

(5)在计算机监控系统设计中,还要考虑流域内梯级水电站间运行工况的总体调度和集中控制功能需求。

2 水电站计算机监控系统整体结构体系

对于大中型水电站,其智能数字化计算机监控系统应按照分层分布、开放式结构进行硬件设备配置,以确保计算机监控系统内部各设备功能单元间具备较强数据信息资源共享性、互操作性、可扩展性、以及可移植性等功能特性。为了提高计算机监控系统运行安全可靠性,主要硬件设备以优选进口设备为主,操作系统高级应用软件采用基于Windows 2000的实时多任务可视化操作系统,具备多窗口同步显示智能数字化人机互通界面,以满足水电站调度运行数据信息实时运算分析和动态调控管理功能需求。中型水电站智能数字化水电站监控系统建设体系如图1所示:

图1 中型水电站智能数字化水电站监控系统建设体系

从图1可知,整个智能数字化水电站计算机监控系统,通过100M光纤以太环网,将电站主控层及现地控制层有机结合起来,形成一个完整的实时监控闭环系统,既可以在站控层出现问题后由现地控制单元独立完成对应调控功能,也可以通过与调度中心计算机监控系统进行联网操作实现远方监控等功能。电站主控制层作为整个水电站实时监控中心,主要是负责全站主要设备自动化监视和调控功能、数据信息实时采集和同步分析处理、以及全站人机数据信息互通共享、与现地控制单元层进行数据信息通讯、与电厂管理系统、水情测报系统等数据信息通讯共享等功能。现地控制单元层,主要通过现地LCU,对各现地LCU所管辖的生产过程进行实时监测控制,通过对应监控输入输出接口形成对应控制决策与实际生产过程紧密联系起来;通过通讯接口经100M光纤以太网与相关设备和主控制层高级应用软件间进行数据信息交换共享和互操作。各现地LCU控制单元对监控系统主控制层具有相对独立监控性能,可以直接完成所管辖生产过程中实时数据信息的动态采集和预处理、完成对各设备运行工况状态的实时监视、调整、以及动态决策控制等功能[2]。

3 水电站计算机监控系统主要功能

3.1 数据信息实时采集和处理

水电站智能数字化计算机监控系统,其所采集的数据信息主要包括:各现地LCU监控设备运行工况状态等各类实时数据信息、来自电网远程调度中心的数据信息、来自辅助运行外接系统的数据信息、以及由运行管理人员向计算机监控系统输入的登录权限等数据信息。当计算机监控系统采集到对应数据信息后,就会通过相应应用软件进行数据信息实时处理,即:①对采集的实时数据可用性、准确性进行过滤筛选,对不可用的数据信息标出不可用特征标识,并禁止监控系统在运行过程中采用;②根据采集到的有效数据信息对监控系统数据库进行刷新储存处理;③根据数据信息生成对应的报警信号,并经音响、 语音、电话和短信等提示运行人员进行故障排查;④通过对数据信息的运输,形成各类运行报表、图形、趋势曲线、调控决策、分时计量电度记录、以及生产效率综合分析等;⑤对机组经济运行水头、效率、以及加权平均效率等进行动态计算,并形成对应调控决策;⑥对监控系统运行过程中形成的事件按顺序进行可靠记录、追忆及处理;⑦对系统中主、辅设备的动作次数、运行效率、运行时间等进行统计分析,为水电站节能降耗提供重要决策依据。

3.2 安全运行监视

对水电站运行生产过程中的主要机电设备运行工况状态、性能参数、以及操控事件进行实时监视,具备检修与运行状态间相互切换监控功能。当机电设备处于检修运行工况状态时,则该设备所有的开出控制功能将会被系统自动闭锁,确保机电设备运行安全可靠性。在监控系统液晶显示器上,将会显示发电机组开/停机过程中的主要操作步骤和注意事项。当调控过程中出现阻滞时,能够经内部智能运算程序,对阻滞原因进行动态判断,并自动操控机组进入安全运行工况或停机。计算机监控系统在运行过程中,还会对应数据信息通信通道的安全性、可靠性进行动态监视。通过计算机智能运算分析和动态监视,可以有效提高水电站电能生产运营过程中的安全稳定性水平。

3.3 自动发电控制(AGC)

智能数字化水电站计算机监控系统中,自动发电控制功能,可以根据电网调度中心给出的总有功和频率调度要求,将负荷自动经济分配到各机组中,同时其在调控过程中充分考虑了水电站调度运行方式,具备完善的有功联合控制、给定频率控制、以及优化经济调度运行等功能。在总负荷和频率性能指标要求下,通过计算机智能运算分析,在遵循最少调节次数、最少自动开/停机次数等经济调度前提下,合理确定水电站最佳运行机组台数和运行组合方式,从而实现水电站各运行机组间最佳负荷的经济合理调配。在AGC自动发电控制系统中,能够通过计算机实现对发电机组的自动开、停机等功能的智能自动化控制。

3.4 自动电压控制(AVC)

计算机监控系统AVC功能,可以根据总无功和电压设定值要求,将对应负荷和电压调节控制智能自动分配到各运行机组中。能够根据GIS母线电压实值,对全站无功和电压进行实时调节控制,使系统电压始终维持在给定值允许误差范围内运行,并使无功在运行机组间得到合理经济分配,从而有效提高水电站供电电能质量和调度运行经济效益。

3.5 智能可视化人机互通

智能数字化水电站计算机监控系统,其人机互通接口及操作计算要求,严格按照智能化、自动化、人性化理念进行设计,在确保系统安全稳定运行前提下,更加注重清晰、简明、易学、易操作性等功能。水电站运行管理人员可以通过对应权限在控制台上方便地进行系统参数设置或修改调度运行方式。在可视化人机互通界面上,实时显示了水电站内所有机电设备的运行工况状态、操作变化过程、以及事故信息。在多窗口同步运行界面中,事故界面具有自动弹出和最高优先权,以确保事故及时发现和处理,提供系统运行安全可靠性。语音报警及在线提示功能,对于已经确认的误报警,运行人员可以通过手动操作退出该报警信息。记录和打印各类操作时间记录、各类故障或事故记录、各类异常报警提示和状态信息记录、报表记录等,并具备对应储存功能。

3.6 电网调度中心远程通讯信

通过局域网实现水电站计算机监控系统内部各节点间的数据信息实时通信共享和互操作,同时能与省调等进行实时通讯。在与电网调度中心进行远程通讯时,以电力调度数据专网为主通信通道,以常规远动专用通道为备用通信通道。主通信通道采用IEC60870-5-104通信协议,而备用通信通道则采用IEC60870-5-101通信协议。

4 结束语

“无人值班”是水电站数字信息化和智能自动化发展的必然方向,其不仅对计算机监控功能完善性提出了更高的需求,同时对监控系统的安全性、稳定性等技术指标提出了更高的要求。将智能化、数字化、网络化等先进技术引入到水电站计算机监控系统中,可以进一步提高水电站的安全运行水平,确保水电站安全、稳定、连续、经济的调控运行,为水电站实现“无人值班”提供重要技术支撑。

参考文献

[1] 方辉钦.现代水电厂计算机监控技术与实验[M].北京:中国电力出版社, 2004.

智能化数控系统范文3

关键词:机电一体化;系统;智能控制;应用

中图分类号:TH-39 文献标识码:A

1 对智能控制系统进行分类

所谓智能控制系统主要是一种多项控制技术,智能控制的正常运行需要仰仗于各类智能控制的子系统,进而构建出集成、混合的控制系统,只有这样,众多的智能技术才能够在智能系统中发挥其应有的作用。当下,各个行业所采取的控制系统主要有以下几个类别:(1)学习控制系统,类似于人类大脑的功能,人类的学习能力是智慧的主要表现形式,而学习控制系统主要通过对结构进行认知、辨别以及调整以后,利用对数据的处理及对信号的循环输入以保障其良好的运行效果,该系统还能结合一些基本信息自动地进行控制。(2)分级控制系统,该系统采取分级递进的智能模式,主要利用自组织控制、自适应控制等条件。再改控制系统中主要表现了三个级别,即:协调级别、组织级别以及执行级别,而对于每个级别来说,他们都具备该级别独有的作用。(3)专家控制系统,这种智能系统主要是将技能、知识、经验等因素进行有机的融合,并将这些因素整合到计算机系统当中,系统会根据相应的程序指令进行相应的操作。在该系统中,包括了众多的理论内容,这些理论内容都为智能系统在对实际问题进行处理时提供了一定的帮助,让处理后得出的结果具备较高的性能。(4)神经网络系统。当前,人工神经网络控制系统仍旧是运用最多的系统,该种智能系统的网络结构主要借鉴了人工神经元、人工细胞的相关技术,智能控制和模仿真人是该系统的主要功能。

2 将智能控制运用到有关机床

机电一体化是当今工业中的一项重要技术,智能化则是当今科技的主要发展趋势,在机电一体化当中发挥着巨大的作用,智能控制的主要表现形式之一就是数控机床与机器人的智能化。

对于数控机床来说,衡量机电一体化技术的重要指标便是精度。在陈旧的数控机床设备中,由于没有对智能技术进行过多的融合,进而导致产品加工不理想以及机床的精度不达标,智能数控系统中运用了许多RISC芯片以及多CPU控制系统,这些芯片以及系统将大幅度提高机床的精度。

在数控系统最初设计的过程中,大多数运用到的设计方法是模块化设计,其具有较为良好的裁剪性能,而且功能所设计的方面非常之广,针对各类不同的机电一体化生产基本上都能够达到要求,而在群孔系统的效果控制中,对于相同或者类似的群孔系统可以对各种操作流程进行参照,进而保证系统调整符合相关要求。

系统的操作程序是正常运行的重要指令,根据所需要加工产品的精度和尺寸对操作程序进行编程,才能够让产品加工以后达到预期的智能效果,从前,产品加工都是在普通车场进行,操作流程则需要依靠人工进行控制,所以要求操作工人具有较高的技术水平,而在当今的数控车床中,我们只需要依据相关的程序,对机器进行调试之后就可以进行加工工作,这恰恰是智能化的重要表现。

3 在设备装置中的智能元件

将智能控制运用到机电一体化系统中,不仅可以促进系统控制形式的调整以及转变,更加可以保障系统实现自动控制,机电一体化的典型设备就是数控机床,数控机床在元件的控制上更加能够反映出其发挥的具体作用。

数控机床中最基本的装置就是平面显示器,它的主要作用是显示相关的程序指令,进而让机床的操作人员对机床的运行状态更加深入的了解,在机床改造技术更新换代的同时,智能元件的种类也在不断翻新变化,近些年来出现的FPD平板显示技术具有能耗低、重量轻、显示大等诸多优势,完全可以应对最基本的智能操作。

而硬件模块则是保障数控机床达到指标的主要装置,生产商采用相关的智能技术,加之融合相关的智能元件创造出了良好的模块结构,譬如存储器、CPU、PLC、位置私服等,在具体的操作过程中进行了对模块形式的删减,建立了不同性能的模块。

在数控机床进行加工时,利用动态监控系统,完全可以将各种不同的现代化技术进行融合,这其中包括网络技术、计算机技术、多媒体技术、模拟技术等。有的时候甚至可以将一些经常用的控制装置改造成具有严密制造过程的控制体系,进而推进智能化进程。而网络技术是当今智能控制中应用最广的一项技术,它可以通过机床联网的形式利用计算机进行编制、输入、调节程序、执行命令等工作,进而实现无人操作的智能化控制。而网络装置主要包括的是数据线以及计算机,只要具备这两样装置,就可以完全将数据准确地显示在机床面板上。

4 智能控制的主要特点

智能控制是多领域的交叉学科,从最初的“二元论”到后来的“三元论”发展至今,已经成为“四元论”,智能控制已经得到了长足的发展,我们有理由认为,智能控制理论的根基是自动控制理论、信息论、运筹学以及人工智能的交叉。其具有相对完善的理论基础。

相比于传统理论,我们可以认为智能控制对对于传统理论的延伸和发展,也可以说传统理论是智能控制所包括的一部分,是智能控制的最初形式。智能控制具有分级、开放、分布的结构特点,具备很强的信息处理能力。智能控制追求的是对系统的全面优化。而智能控制的主要任务和所针对的对象具有不确定性,传统的控制方法在通常情况下仅仅适用于单一任务和精确的数学模型。而只能控制系统的重点在于对数学模型符号、环境以及描述的识别,在数据库的设计上,它与传统控制常用到的运动学方程、函数等数学描述方法有着本质上的差别。只能控制具有混合控制的基本特点,该系统能以数学广义模型来表述混合的控制过程,采用定性决策以及定量控制结合的控制方式。

智能控制系统对于传统控制理论并不加以排斥,智能控制当中往往包含常规控制,而智能控制同样经常利用常规控制的基本方法来对低端的控制问题加以解决,并对常规的控制方法力图扩充,而且智能控制系统具备非常强的学习功能、组织功能以及适应功能,能够克服环境所具有的不确定性以及复杂性,最终实现有效控制。

结语

现如今,智能控制已经成为机电一体化系统中被应用最多的控制方法,智能控制以其独有的高水平、高效率、高性能的控制优势对传统的控制方法造成了猛烈的冲击,并大有取代之势,文章中提到的数控机床仅仅是机电一体化技术中的一个典型代表,在现代工业生产生活中,智能控制在机电一体化系统当中的运用还有诸多方面,人们发现,智能控制的控制效能具有非常明显的优势,其优越性也越来越多地得到了人们的认可。

参考文献

智能化数控系统范文4

关键词:智能监控系统;系统结构;特点;应用

Abstract: with the rapid development of information technology, and the widespread application in industry, intelligent building arises at the historic moment, particularly as the commercial and public buildings to improve the intelligent management and energy saving requirements, make the intelligent building application more widely. Main application by examples, the paper discusses the characteristics and advantage of electric power intelligent monitoring system.

Keywords: intelligent monitoring system; The system structure; Characteristic; application

中图分类号:TD61文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、电力智能监控系统概述

由于智能电力监控系统是信息化、数字化时代应运而生的产物,已经被广泛应用于电网用户侧楼宇、体育场馆、科研设施、交通、医院、电力等诸多领域的高、低压变配电系统中。例如,伴随着信息技术的发展,智能建筑已成为城市现代化、信息化的重要标志。智能建筑的组成通常有三个要素,即建筑物自动化系统、通讯自动化系统和办公自动化系统。自动化系统是对整个系统进行综合控制管理的统一体,它主要以计算机局域网络作为通信基础,来对设备运行管理、数据采集和过程控制。智能电力监控系统便是通讯自动化系统中的一个重要组成部分,利用智能电力监控系统可大大提高整个变配电系统的管理,方便地与其它通讯自动化系统联网,构成完善的楼宇自动化管理系统。

高压开关柜、低压开关柜、应急发电机组、电力变压器和EPS/UPS/ATS等的工作状态都需要智能电力监控系统来进行监控。通过实时记录单相/三相电压、单相/三相电流、功率、功率因数、和电流开关状态等各项参数来进行实时监测,当参数值超出允许的范围时便产生预警、报警,并对相关设备进行控制。这样就以较少的投资,极大地提高了供配电系统的可靠性、安全性和自动化水平。

二、系统结构

智能建筑电力监控系统的拓扑结构如图所示,该系统采用分布式结构,按使用功能或区域进行划分,从而进行模块化设计。整个系统一般分为三层,即主控层、中间层和现场层。

1、系统主控层

智能电力监控系统的的主控层位于中控室或值班室,配置高性能、高可靠性计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。电力监控软件主要配置在主控计算机上,通过软件的人机界面结合和各种管理功能,来实现对整个变配电系统的实时监控,加强安全性。

2、系统中间层

智能电力监控系统的中间层位于系统现场层与主控层之间,主要作用是完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换、通信协议转换和提高系统的实时性、兼容性和扩充性。还可以通过太网交换机与其它系统进行连接和从而实现数据信息共享,对于大型的系统还可设置数据服务器和网关服务器来跟其它系统进行连接。

3、系统现场层

智能电力监控系统的现场层主要任务是将现场的各种设备系统的运行参数进行采集和测量,把采集和测量的各种数据迅速的传输给监控系统。现场层的主要设备是:嵌入式电能仪表、导轨式电能仪表和能断路器等。这些装置和仪表依据现场设备的需要进行配置,并装设在现场的配电屏或开关柜上。

三、电力智能监控系统的特点

1、系统的数据采集与处理

系统的数据采集是配电监控的基础,那么数据采集主要经底层多功能网络仪表进行采集完成,从而实现远程数据的本地实时显示。需要完成采集的信号包括:三相电压U、三相电流I、频率Hz、功率因数COSφ及远程设备运行状态等数据。系统的数据处理主要是把按要求采集到的电参量实时准确的显示给用户,达到配电监控的自动化化和智能化要求,同时把采集到的数据存入数据库供用户进行查询。

2、人机交互系统能够实现简单、易用、良好的用户使用界面

人机交互系统采用全中文界面,CAD图形显示,低压配电系统电气一次主接线图,显示配电系统设备状态和相应的实时运行参数,并且画面定时的轮回切换、画面实时动态刷新、模拟量显示、连续记录显示等。

3、极大提高故障报警及事故追忆

在配电系统发生运行故障时,智能系统会及时发出声报警,提示用户及时整修故障回路,同时智能系统还会自动记录事件发生的时间和回路名称,以便用户查询,追忆故障原因。

4、电力智能监控系统的数据库建立与查询

智能监控系统可以定时完成遥测量和遥信量的采集,并且建立数据库,定期生成报表,以供用户查询打印。

5、设置用户权限管理

针对不同级别的用户,改系统会自动设置不同的权限组,防止因人为误操作给生产、生活带来的不必要的损失,实现配电系统运行的安全性及可靠性。用户可以通过用户管理进行用户登录、用户注销、修改密码、添加删除等操作,从而方便用户的使用。

6、运行负荷曲线

所谓的负荷趋势曲线主要功能是负责定时采集进线及重要回路电流和功率负荷参量,并自动生成运行负荷趋势曲线,达到方便用户及时了解设备的运行负荷状况。可以直接点击画面相应按钮或菜单项即可完成相应功能的切换;可以查看实时趋势曲线或历史趋势线;还可以对所选曲线进行平移、缩放、量程变换等操作。

四、电力智能监控系统的应用

通过电力智能监控,可以实现对配电室内的二次设备的功能进行智能化改造,取代了常规的人工电力管理,通过计算机和通讯网络进行电力系统的测量、控制、信号采集、故障分析、负荷控制和运行管理,极大地提高了配电系统的安全性、可靠性和管理水平。电力监控系统具有良好的开放性,可以方便的与智能建筑中其他相关系统和智能装置进行通讯及信息共享,例如:建筑设备的自动化系统、通信网络系统、办公自动化系统、火灾自动报警系统等,都实现了自动化系统间相互之间的通讯和信息共享。下面我们通过一个系统应用实例来具体阐述。

某特大型商业建筑,整体供电容量及供电范围很大,该建筑设置两座10kV高压开关站及9座10/0.4kV变配电站。如果采用传统的管理运行方式,不仅需要投入大量的人力和物力,而且还不能及时发现和处理电网运行过程中发生的故障,从而大大降低了系统运行的可靠性、稳定性和安全性。所以为优化变配电站的运行管理,该建筑设计中采用了电力智能监控系统。

1、电力智能监控的系统设计

(1)该系统共安装58台Ps系列可编程微机保护管理单元,837台QP系列智能配电仪表。然后各个子站就地安装通信控制箱,用串口服务器将RS-485转换成以太网,再采用电转换器转成光纤上传至主站。而主站需要安装一面通信控制屏,采用双机热备的方式监控数据,来保证系统的安全可靠运行。

(2)智能监控子站内的所有装置均由通信管理机进行集中管理。管理机提供RJ-55接口,接人以太网交换机,将数据处理后与监控中心的监控系统进行数据交互。监控子站与监控中心之间通过光纤进行通信,光纤经转换后接人以太网交换机,形成全区光纤以太网络;该建筑设计选用的电力智能监控系统的数据更新周期可控制在10S以内,在小于1S的时间内完成对一级数据的更新处理。

(3)该智能系统实现了对多种不同厂家设备的接人及通信控制人机界面简单、易操作;与设备配合,实现了遥控、遥测、遥调、SOE信息采集、事件记录、报警记录等电力监控功能。实现了监控系统与间隔层继电保护装置和智能仪表之间的无缝结合。

(4)该建筑智能监控系统采用联合接地方式,在控制中心机房内设置等电位联结端子箱,与联合接地系统接地端可靠连接,按照接地电阻要求不大于1Q。在线路进出建筑物处加装电涌保护装置。

2、电力智能监控系统功能特点

(1)电力智能监控系统极大地提高了现场的工作效率。通过对电力智能监控系统的设置,工作人员可以在最短的可控时间内做出正确的判断并进行操作。基于该“透明化”的配电设备系统,现场人员可以同步了解电能的流量状态,比如:检查电网运行是否平衡。只有全面了解电网的状态,工作人员才能及时、准确地处理故障;即使工作人员不在现场,也可以通过系统配置的无线发送模块及时获得故障的信息;工作人员还可以根据系统反映的设备实际使用情况,合理地安排相关维护工作。

(2)电力智能监控系统可降低能源成本。使用该电力智能监控系统,可以优化能源成本。该系统可作为各区域之间检测反常用电量的基准,跟踪意外的用电量,并且可以针对可优化管理的负载,制订相应的用电负荷方案。还可对由于电力公司传输了质量不合格的电能造成的损耗要求赔偿等。

(3)电力智能监控系统可使资源最优化。通过该监控系统的显示的数据,能够反映出电力资源的实时使用情况,还可以对电网或配电盘、配电柜、变压器等设施的后备用量做出精确的评估,这就便于业主合理的调配电力资源,做出相关决策,从而满足配电系统的不断发展变化。

(4)还可以延长设备的使用寿命。电力智能监控系统不仅对电气设备的使用情况提供准确的信息,还对相关设备进行及时的维护和保养。系统的谐波监控也会对保证变压器等的使用寿命产生积极的影响。

(5)电力智能监控系统有效的缩短断电时间。智能监控系统可以显示整个网络状态的总览图,这就有助于辨别故障区域;通过无线发送模块,即使工作人员不在现场也可以了解具体的故障信息,通过远程掌握引起现场设备故障的详细信息,准确、及时地进行处理,有效地帮助缩短断电时间,提高生产力。

(6)电力智能监控有利于改善电能质量。由于某些负载可能对于劣质的电能非常敏感,那么通过系统监测电能的质量可以预防此类事件的发生,并使工作人员可以及时处理相关问题。智能监控系统现已通过相关验收,显示系统运行稳定,并已体现出系统自身的优势,极大地提高了工作人员的效率。提高了操作人员可以实时监控电力系统的可靠性。

五、结束语

随着社会的发展及电力技术的广泛应用,电力智能监控系统已成为全国各地重点工程项目、标志性建筑等大面积多变电所用户的必然选择。电力智能监控系统是一种智能化、网络化、单元化、组态化的系统,它除有自身功能上的优势外,还依托网络技术,使工作人员在现场的任何位置都可以接收相关信息,大大地提高了工作效率。电力智能监控系统不仅投资较少,而且能极大地提高供配电系统的可靠性、安全性、自动化水平。还能够带来减少运行值班人员、故障迅速切除和恢复、优化用电管理等诸多好处,使电力的使用更可靠、更安全、更经济、更洁净。

参考文献

[1] 张九根,丁玉林.智能建筑工程设计[M].中国电力出版社,2007.

智能化数控系统范文5

关键字:机电一体化 ;智能控制 ;传统控制 TP273

中图分类号:TU85文献标识码: A

随着科学技术的不断发展和进步,机电一体化系统成功将机械技术与电子技术合为一体,并得以快速运转和发展。而对机电一体化系统的控制也由传统的控制技术发展到自动化智能控制技术。智能控制在机电一体化系统运作实践中得到广泛应用并取得良好成效,加速了机电一体化的发展,为社会经济发展和人们生活带来了许多的便利,相信随着对智能控制的研究和探讨,智能控制技术的不断发展会在机电一体化系统的运作中发挥更大的作用。

1 智能控制理论和系统概要

控制理论经历了反馈并传递函数的古典控制理论,到分析状态空间的现代控制理论,再到综合了自动控制、人工智能、信息论、运筹学等关于优化调控方式理论学科形成的智能控制理论三个阶段,而智能控制理论是控制理论发展至今的最高阶段。智能控制理论解决了传统控制理论的缺陷和问题,对传统控制理论无法实行控制的复杂系统采用分布式以及开放式结构解决机电一体化系统的控制难题。

智能控制系统集合了多项控制技术,主要分为外部环境与控制器。外部环境将通过传感器与执行器感应并判断的可能影响系统控制的一切外界因素信息传输到控制器。而智能控制器将外部环境传递过来的信息通过分析、评价、处理并规划所要应用的控制决策的同时将信息存入系统数据库,为以后的认知学习提供素材。所以说,智能控制系统不仅无模型参考,而且协调适应性极强,是值得投入更大研究力度的,以提高其性能为机电一体化系统所应用。

2 智能控制与传统控制的区别

(1)智能控制是对传统控制理论的延伸和发展,智能控制在传统控制的基础上发展出更高效的控制技术。智能控制系统运用分布式及开放式结构综合、系统地进行信息处理,并不只是达到对系统某些方面高度自治的要求,而是让系统做到统筹全局的整体优化。

(2)智能控制综合了很多有关调控方式理论知识的学科,与传统控制理论将反馈控制理论作为核心的理论体系相比,智能控制理论以自动控制理论、人工智能理论、运筹学、信息沦的交叉为基础。

(3)传统控制只是解决单一的、线性的控制问题,与之相比,智能控制解决了传统控制无法解决的问题,通常是将多层次的、有不确定性的模型、时变性、非线性等复杂任务作为主要控制对象。

(4)传统控制通过运动学方程、动力学方程及传递函数等数学模型来进行系统描述。相较而言,智能控制系统把对数学模型的描述、对符号和环境的识别以及数据库和推力器的设计等方面设为重点。

(5)传统控制由不同的定理和定律获取所需知识,而智能控制则通过学习专家经验来获取所需的知识。智能控制系统可以较好的运用相关被控对象和人的控制策略以及被控环境的知识,因此智能控制系统可以模拟或模仿人的智能。

3 智能控制系统的类别形式

智能化是顺应机电一体化系统需要的发展趋势,从某种程度来说,机电一体化系统的优劣是受智能控制系统好坏的影响。当前,被机电一体化系统所广泛应用的智能控制系统主要有专家控制系统、分级递阶智能控制系统、神经网络系统、模糊控制系统。

3.1 专家控制系统

专家控制系统是在把人的知识、经验和技能汇集在计算机系统中后按照相应的指令程序来操作运行的控制系统,其所涵盖的诸多理论知识在智能控制实行实际任务时发挥了很大作用,提高了控制系统的应用性能。

3.2分级递阶智能控制系统

分级递阶智能控制系统简称为分级控制系统,它是在自组织控制及自适应控制的基础上通过所关联的组织级、执行级以及协调级发挥的作用实行运行的。

3.3神经网络系统

人工神经网络控制系统是神经网络系统在机电一体化系统中应用最为广泛的,它通过运用人工神经元、神经细胞等构成的模式来实行其非线性映射、分布处理、模仿人的智能等主要功能的发挥,具有自适应控制、自组织控制以及大幅度并行处理等优势。

3.4模糊控制系统

模糊控制系统主要包括专家模糊控制以及以神经网络为基础的模糊控制。专家模糊控制能够充分表达并利用实行控制所需的多层次知识,提高了控制技术的智能。而以神经网络为基础的模糊控制利用神经网络来实行模糊控制的规则或推理以实现模糊逻辑控制的功能。

4 智能控制在机电一体化系统中的应用

4.1智能控制在机电一体化系统中的应用优势

智能控制已得到机电一体化系统的广泛认可和应用,并正在慢慢取缔着传统的控制技术,主要是因为其在机电一体化的应用中表现出来的有别于传统控制技术的优势,主要有:(1)优化效能。对于群控系统可以借助相关操作流程使系统的调整符合标准及要求;(2)程序控制。系统根据产品所需尺寸及精度编制操作程序指令进行运行;(3)改进加工。可以通过优化操作流程并缩短加工时间来实行复合加工,改进并优化了加工程序。

4.2智能控制在机电一体化系统中的实际应用

4.2.1机械制造中的智能控制

以经典的机械理论和计算机辅助技术并结合智能控制方法,在机电一体化系统的制造过程中形成了新行的机械制造工艺,并不断向智能制造系统方面发展。智能控制技术解决了现代较为先进的制造系统必须依靠不够精准和完备的数据来处理无法预测状况的问题,利用神经网络和模糊数学的方法,建立制造过程的动态模型,并以神经网络的学习和并行处理信息的能力实行在线的模式识别操作,对残缺不全的信息进行及时有效处理。

4.2.2电力电子学研究领域中的智能控制

包括变压器、电动机、发电机在内的电机电器设备在规划设计、投入生产、实际运行及控制过程等方面都是相当复杂的。将智能控制技术引入电力系统,在电机电器设备的优化设计、故障控制和诊断等方面,都相当有成效。对电器设备的设计优化,可用先进的遗传算法进行优化计算,能大幅度缩短计算时间,有效节约成本,并提高电机电器的设计质量和效率。而神经网络系统以及模糊逻辑专家系统是在电机电器设备的故障控制和诊断中所应用的智能控制技术。

智能控制在电力电子学应用领域中发挥重要作用的最具代表性的现象是将其电流控制技术中广泛应用,智能控制技术在电力系统中的应用方向是电力电子学研究领域极具研究价值的一个项目,可以推动电力电子领域的进步和电力系统不断的发展。

4.2.3工业过程中的智能控制

智能控制在工业过程中的应用主要包括全局级与局限级两个方面。全局级智能控制针对整个生产过程的操作工艺,主要在规划过程中操作处理异常、控制过程的故障诊断等情况下发挥作用。而局限级智能控制在在线自适应调整、参数整定方面有明显优势,并且对解决非线性一类的复杂控制问题有显著成效。局限级智能控制在主要是神经网络控制器和专家控制器的智能控制器上投入研究力度,通过将智能应用到工业过程的某一单元来设计控制器。

4.2.4数控领域中的智能控制

数控领域所应用的智能控制有相当高的性能要求,尤其是在延伸、扩展和模拟的知识处理方面,如加工运动推理、网络通信制造能力以及感知加工环境的能力等,必须能进行自适应控制、自组织控制等,智能控制可以解决信息模糊、不确定性等控制问题,取得良好的成效。例如模糊控制系统可以处理信息模糊的问题从而优化加工过程,而专家控制系统可以综合数据库里的专家经验并根据推理规则解决结构不明确的问题。

4.2.5交流伺服系统中的智能控制

伺服驱动装置在机电一体化系统中的控制质量和系统动态性能方面发挥着关键性的作用,但交流伺服系统有着相当复杂的非线性和时变性等不确定因素,而智能控制技术以非线性控制方式将人工智能引入智能控制器,能很好地适应系统参数的时变情况,其在交流伺服系统的应用解决了建立精准数学模型的困难,提高了机电一体化系统的稳定性。

综上而言,机电一体化系统应用智能控制技术改变了传统的机械自动化运行模式,智能控制是在社会经济与科学技术同步发展的现代机电一体化系统中应用极为广泛的控制方式,而机电一体化系统采用智能控制策略的原因是智能控制技术高性能、高水平、高效率的控制优势,这种合理、科学的选择不仅促进了机电一体化的发展和进步,而且推进了人们生活与工业生产向信息化、智能化的发展。

参考文献

[1]罗杨宇.机电系统的智能控制技术[J].机电一体化,2008,(3).

智能化数控系统范文6

关键词:智能控制;机电一体化;应用

社会的飞速发展,经济的不断进步,人民对于生活质量的要求越来越高,社会的进步对于生产力也提出了更高的要求,为了满足现阶段社会对于智能控制技术的需求,我们应当更加注意高科技在生产力方面的运用问题。机电一体化领域是现代生产力发展的主要贡献者,更加需要通过科技进行改善。本文针智能控制及其在机电一体化系统中的应用现状,结合我国的国情进行了探讨。

一、智能控制现状以及出现的问题

(一)智能控制的现状

近些年随着科学技术的迅猛发展,高科技已经渗入到社会生活的各个方面,高科技为人们的生活带来极大的快捷,其中智能控制及其在机电一体化系统中的运用最为广泛,智能控制作为高科技的产物之一,智能控制在无人干预的情况下能够自主的驱动智能机器实现自动控制技术,从20世纪80年代以来,计算机技术和信息技术的快速发展,推动了控制科学和工程研究的相互渗透,只能控制系统的发展将引领潮流,成为人们生活中不可或缺的技术。在实际的操作过程中,我们可以发现机电一体化系统的有效运作是一个非常复杂的运作过程,在机电领域中,机电一体化系统涉及众多领域与众多专业学科知识,这就需要一个高素质的人才能控制,而且不仅是要有高素质、高技能,还要对设备有极高的责任感,对设备有保护意思,能够确保设备能够正常的工作。智能控制技术可以通过计算机网络的编程对机电一体化设备进行自动化运作控制,智能控制技术可以很好的控制机电一体化工作,能够代替人进行工作,这种复杂烦琐的工作,人类工作极易产生错误,智能控制技术还能降低失误率,在企业工作室实现电气设备自动化的运作,能够提高工作效率,还能减少人力资源成本。

(二)智能控制在机电一体化系统中的应用

智能控制技术在机电一体化控制中的应用中,在故障诊断和电气事故过程有很重要的作用,我们知道,模糊理论、神经网络、专家系统技术是智能控制技术重要的组成部分,在实际的工作过程中,机电一体化容易出现故障,而且一出现故障将会对企业造成巨大的经济损失,所以在工作之前都要对机电一体化设备进行检查,智能控制技术在机电一体化设备中应用后,能准确的检查出机电一体化设备的故障,能够提前检查出机电一体化设备存在的故障,避免在生产的过程中出现不可挽救的事故,智能控制技术通过迷糊理论和神经网络的有效配合,能够巧妙地解决机电一体化设备存在的问题,并且大大的提高工作效率。

二、智能控制在机电一体化系统中的应用效果

(一)智能控制在建造行业的应用

在建造行业中,智能化控制主要表现在两个方面:第一、合理利用照明灯方面。智能控制技术主要通过互联网辅助控制,对制造行业每一个时段的照明系统进行控制,主要控制照明的时间和照明系统。第二、在冬季对空调进行智能控制。冬季的智能控制和夏季的不同,在冬季需要将空调的风阀进行智能的调节,来保证室内空气的温度,同时减少对电的消耗。智能控制技术在现代科技领域中是一门新的技术科学,对于计算机技术来讲是最重要的组成部分之一,智能控制系统主要是以计算机理论作为重要基础,同时它还与许多专业学科有关联。智能控制系统功能已经从愿望变成了现实,智能控制技术已经在现实生活中运用,具体有以下几个方面:第一、数控的采集和处理功能。数控的采集和处理这个功能可以实现智能控制技术对于机电一体化设备的开关量和模拟量的数控进行采集和处理,还可以对处理过的数控进行储存。第二、系统运行监视以及时间报警功能。这个功能不仅可以监控机电一体化系统的主要设备的模拟数量,还可以监控设备的开关量状态,这个功能具有事故事故报警的功能,对于发生的事情进行报警,以便于发生故障时工人能够及时的补救,防止错过最佳补救时间。第三、操作控制功能。智能控制技术在机电一体化控制中可以借助键盘或者鼠标控制断路器,还可以对开关进行电动隔离,对电流进行调整。

(二)智能控制在数控领域中的应用

数控领域的操作步骤比较烦琐,操作过程相对于其他操作系统也比较严格,因此在操作的过程中很容易出现问题,操作的过程一旦出现了问题就会引起很大的故障,造成不可估计的损失。智能控制技术的引入能够将数控领域的日常复杂的操作变得简单,并且能提高操作的效率和准确性,保证系统运行安全。现阶段,随着经济技术的飞速发展,智能控制技术也逐步成熟,国家电网和广州电网等等的电网公司都相继运用了智能控制技术,智能控制技术建设的智能电网在实际的运作中取得了非常好的效果,这样的技术应当大力推进,国家应当积极的重视,社会各界也应当加大对这类技g的支持,为社会的进步贡献一份薄利。在数控领域,还可以利用遗传进化算法,找到最佳的数控系统加工路径,运用只能控制中的预算和预测功能,在数控在高速加工的时候能够控制数控的综合运动,现阶段数控系统对其性能有很高的要求,不仅要求可靠性、精准度,还要求有高速的运算能力。所以,为了实现这些功能,在数控领域必须应用只能控制,运用智能控制降低数控领域工作的复杂性。

三、总结

智能控制技术对于现代人来讲,是人类智力技术的代替、延伸和发展,在当前的生产和控制力下,智能控制技术发挥了极大的作用,为人们的生产和生活提供了高质量的服务。总而言之,智能控制控制技术在机电一体化中能够广泛应用,无论是数控领域还是机器人领域,智能控制都能实现传统的机械自动化技术无法实现的功能。

智能化数控系统范文7

赛为智能商业建筑智能化集成系统(SIWILL-CB-IIS)是由合肥赛为智能有限公司自主研发的,该产品的系统功能强大,性能稳定,主要包括数据采集终端、实时数据库、分发服务器、Web服务器、数据控件、页面配置工具和系统配置工具等。

根据《智能建筑设计标准》,智能化集成系统(Intelligented Integration System,IIS)是将不同功能的建筑智能化系统,通过统一的信息平台实现集成,形成具有信息汇集、资源共享及优化管理等综合功能的系统。

赛为智能商业建筑智能化集成系统(SIWILL-CB-IIS)是由合肥赛为智能有限公司自主研发的,该产品的系统功能强大,性能稳定,主要包括数据采集终端、实时数据库、分发服务器、Web服务器、数据控件、页面配置工具和系统配置工具等。该产品为工业级组态平台,是以计算机控制技术为核心,结合现代通信技术、网络技术、软件技术和自动控制技术,将设备控制、消防检测及保安监控等系统集成一体化。该系统利用一个总控室,完成空调、电气、给排水、照明、电梯、消防和保安监控功能,并通过总控室向大厦各种监控设备发出控制指令控制其运作,同时通过对实时和历史数据挖掘形成分析报表,为建筑设施节能降耗调度、现代化管理提供决策支持。采用该系统既可以节省监控设备所需的空间和管理人员,又可以提高建筑内部设备管理水平。目前,智能建筑中的智能化集成系统的模式主要有四种:以接点方式进行系统集成、以串行通信方式进行系统集成、以楼宇自控系统BA为平白进行系统集成、基于子系统平等方式进行系统集成。赛为公司采用的基于子系统平等方式进行系统集成的模式,也是当前最先进的解决方案。

作为“2013年度中国智能化集成系统最佳解决方案奖”获得者,赛为智能商业建筑智能化集成系统的核心优势如下:系统基于B/S模式,用户通过浏览器便可在网内实现对本系统的访问,客户端可灵活部署;采用平等集成模式(采用第三方平台),任何子系统的宕机不影响对其他正常系统的监控;系统基于Windows内核构建,采用多进程、多线程方式保证系统性能,系统容量10万点,支持1万点/秒数据并发刷新实时库,现场数据至用户界面传输时间少于2秒,控制指令下达时间少于2秒;系统具备灵活的权限管理功能,可对任意数据点进行控制域划分,不同的用户可分配不同控制域的控制权限,从而实现灵活的系统控制权限管理;系统具备灵活的组态功能,包括子系统配置、设备及相关数据点配置、联动脚本的配置等,实时数据库支持多联动脚本引擎,客户端支持相应的网页脚本联动功能;系统具备在线运行组态功能,在不影响系统正常运行的模式下,可对子系统、设备、数据点进行添加或删除;支持历史数据的自动备份与压缩,并提供历史数据查询和报表功能;系统支持广泛的标准接口接入,具有ODBC接口子系统的查询报表功能。

智能化数控系统范文8

关键词:电力系统;自动化控制;智能技术;应用

智能技术是伴随着科技的进步与信息技术的发展而产生的一种高度自动化的技术手段,智能技术在电力系统自动化控制中的应用,改变了传统的电力系统以人力管理和控制为主的运行模式,实现了电力系统的智能化发电、智能化用电、智能化交易及智能化电力调度等功能,为电力系统的高效运用管理奠定了基础。

一、人工智能神经网络在电力自动化控制系统中的应用

电力系统自动化控制中的人工智能神经网络,是一个可以进行电力系统数据信息处理的数学模型,人工智能神经网络的构造形式与人类的大脑中的神经网络有很多的相似之处,这种神经网络控制系统,在复杂的自动化控制系统当中可以发挥十分巨大的作用。像电力系统、通信系统、航空系统等自动化控制体系较为庞大且复杂的系统的建设,都可以将人工智能神经网络纳入到系统中来,从而实现对复杂系统的智能化管理与控制。目前,人工智能神经网络技术在我国的发展还处于研究和初步应用的阶段,在电力系统自动化控制中的人工智能神经网络,目前已经可以实现电路故障的智能化处理和控制的能力,它利用人工智能神经网络中的各个神经元来模拟电力系统不同的节点,通过将这些神经元进行连接,构建了完整的电力系统神经网,对各个电路在运行中产生的数据、图像等进行自动的抓取和分析,帮助电力自动化系统优化输电方案,降低电力损耗,提升供电能力[1]。

二、模糊控制在电力自动化控制系统中的应用

模糊控制是一种基于模糊数学理论的电力自动化控制技术,在电力自动化系统的日常运行当中,其产生的数据变大是非常巨大的,这些变量的数据给描述和管理电力自动化控制系统的运行带来了较大的难度,造成了在重要信息获取、故障诊断、自动监控与数据分析等方面的一系列困难。而借助模糊控制的算法,可以通过模糊数学的思想将电力自动化系统中的动态数据进行简化,从而达到良好的控制效果。目前,模糊控制算法在电力系统化系统中的应用,有效简化了自动化系统的设计和管理难度,其不需通过精确的数学算法对电力系统的运行进行管理,而是借助模糊控制和综合的数据分析来计算系统中各个变量存在的相互关系,且利用模糊控制器实现良好的控制效果。

三、专家系统在电力自动化控制系统中的应用

所谓专家系统,是电力自动化控制系统中的一种智能化的计算机程序,在这个程序当中,储存着关于电力系统相关领域的大量研究和数据,可以借助这个程序对电力系统的运行进行自动的诊断,并帮助电力企业解决提供具体的解决问题的方法。在具体程序使用当中,专家系统可以实现对电力自动化控制系统的运行状态的自动切换、运行模式的调试、运行故障的保护和排查等工作,从而实现自动化和智能化的系统管理[2]。例如,当电力自动化控制系统在运行过程中发生突发的送电事故时,专家系统会根据报警进行具体故障位置的定位,并分析故障的具体情况和发生的原因,而后进行自动的故障隔离和处理,以提升电力系统故障排查和维护的效率。

四、集成智能控制在电力自动化控制系统中的应用

对电力自动化控制系统这种复杂而庞大的系统而言,单独的控制系统或人工智能技术手段所能够涉及的领域和产生的作用都是比较有限的,但是如果可以通过集成智能控制系统来将各个独立的技术进行整合和集成化的控制,就会实现人工智能的全面应用,实现真正的智能化控制。在电力自动化控制系统当中,电力自动化、智能控制、专家系统、神经网络系统等程序的集成,可以共同实现对电力系统的自动化控制,提升其运行管理能力,实现真正的自动化控制与管理。

五、线性控制在电力自动化控制系统中的应用

线形控制是目前比较先进的人工智能技术之一,也是电力自动化系统中正在积极研发和应用的一种新型控制系统,线形控制系统在电力自动化控制系统中的应用,在长距离输电管理当中可以发挥十分巨大的优势,其通过线形控制的形式实现了励磁控制,提升了远距离输电的能力,同时保障了远距离输电的稳定性和电能的质量。

智能化数控系统范文9

关键词:电子工程;自动化控制;智能技术;应用

一、人工智能应用概述

十九世纪中期人工智能技术由国外知名科学家提出,随着时代不断的发展,人工智能技术也随之不断发展,由一开始简单的加减法计算器转变为正式的计算机系统。人工智能技术作为一门综合性的学科,其中包括计算机科学、心理学、控制论、信息论、哲学等科学知识,经过长期发展与研究,现阶段人工智能技术通过模拟人脑思维活动,来代替人们完成生产、生活,人工智能几乎与人脑没有区别。人工智能理论是在丰富的人工智能经验下总结出的知识,主要分析了模拟人脑的科学理论及其发展趋向,人工智能技术属于计算机科学中的一部分,同样也是人工智能系统的基础,为生产出与人脑思维模式相同的人工机器,使其取代人的工作,经过大量研究人员的辛勤研究,当前人们的生活与计算机技术已牢不可分。计算机技术可通过编程来模拟人脑活动,例如收集、处理、分析、交换信息等,编程技术极大的促进了智能化系统的发展,在生产活动中发挥了巨大的优势,将智能技术运用在电气工程自动化中,生产效率与效益得到提高。通过对电气工程系统生产中各个环节进行优化和控制,节省了生产时间、成本、人力,智能化控制实现了自动化的电气工程。

二、人工智能控制的优点

人工智能技术控制系统是一个比较复杂的过程,与以往的线性函数控制器不同,人工智能技术采用遗传算法、模糊神经网络系统,使用非线性函数控制器,便于对系统各部件的了解,从而实现了对系统控制策略的研究与分析。一般的函数控制器无法对系统各部件进行动态的了解和分析,而人工智能技术的优势正是在此,可对系统各部件动态进行全方位的了解与掌握,有助于控制和管理系统的运行。一般的系统控制器通过收集控制对象的动态参数,建立与之相应的模型,尽量减少或规避不稳定因素,例如参数起落较大、非线性信息的变化等,人工智能技术则不用建立控制对象的模型,而是依据下降时间、响应时间,来及时调整系统,使其性能得到提高。人工智能技术运用模糊控制与逻辑控制来调节下降时间,与一般的控制器相比要好上四倍,和最好的PID控制器相比还要好两倍。

人工智能控制器与以往的控制器进行对比,会发现人工智能控制器不仅易于调节,其操作也更便捷,即使在无人操作的情况下,人工智能系统仍能自动生成信息数据、语言来完成设计。并且人工智能控制器干扰较少,几乎不受驱动器的干扰自动运作,任意输入信息人工智能系统都能计算出来。面对不同的控制对象时,一般控制器可使用,人工智能控制器使用效果不错,一般控制器不能使用,人工智能控制器也能保证使用效果的良好,根据设计情况来判断选择适合的控制器。人工智能系统在进行模糊化与反模糊化时可确定和适应隶属函数、规则库、模糊神经控制器等,其应用方法还需要进行更多的研究。

三、智能技术在电子工程自动化控制中的应用

随着时代的发展,互联网技术在各行各业落地生根,而人工智能技术也随之大力发展,现阶段将人工智能技术与电气工程自动化控制联系在一起,有助于处理和诊断故障,提高生产效率和工作效率,节省了生产成本与时间,实现企业最佳经济效益。因此,要注重研究人工智能技术是如何对机械故障进行判断和检测、怎样实现优化设计电气产品、控制与保护电子工程生产等问题。

电气机械设计是电子工程生产中的重中之重,由于其设计十分复杂,设计人员既要具备丰富的基础知识,也要拥有精湛的操作技术水平,最好还能灵活运用理论知识。在以往设计电子产品的时候,大多是根据自身经验与试验来进行设计,以人工操作的形式来展开设计方案,这样无法保证设计出的电子产品是否实用。

目前将电子产品设计与计算机技术联系在一起,改变了传统的设计方式,在计算机的帮助下设计电子产品,能够及时对产品进行检测和试验,不但提高了生产效率,也减少了预定的开发产品时间。人工智能化技术使得CAD技术也得到发展,通过遗传算法与专家系统的应用,优化了电气产品设计,遗传算法是一种新兴的计算方法,在计算大量数据时也能保证计算精度高,在电气产品生产与设计环节较多应用,这也证明了遗传算法在电子工程生产中有着重要的作用。电子产品故障具有非线性、不稳定性的特点,其故障间必然存在某种密切的关联,并且此种关联与故障有着内在的联系,这时可采用专家系统来诊断电气故障。智能化技术的应用方法包括神经网络系统、模糊逻辑系统、专家系统等,变压器是整个电力系统中的关键内容之一,其故障诊断是根据判断变压器中分解油的气体,来找出故障位置与原因。

在电力系统自动化中应用可编程逻辑控制器,对工序和开关进行控制,在一些大型的电力企业当中,基本由可编程逻辑控制器取代了继电控制器,直接对生产过程中任一工序进行控制,还可调整总体系统,保证电子产品的顺利生产。一般电力企业的输煤系统由多个部分组成,例如卸煤、上煤、储煤、配煤等,电力系统的主站区、现场传感器、远程站点共同构成一个整体的输煤控制系统,便于对输煤环节进行控制。主站区由人机接口与可编程逻辑控制器构成,设立在集控室内,主要依靠自动控制系统,技术人员通过监视器,对现场控制系统进行控制。可编程逻辑控制器的应用取代了软继电器,不但提高了生产效率,电力系统也变得稳定、可靠,供电系统也可由智能控制,使其具备自动切换的功能,电能也变得更加安全可靠。

四、结束语

综上所述,人工智能技术是一种新型的科学技术,具有自动化、数字化、智能化的特点,在电气工程自动化控制中应用人工智能化技术,能够发挥出智能化技术的最大优势,优化了电子产品设计,促进了电气工程生产的自动化控制。

参考文献:

[1]沈医卫.浅谈电子工程自动化控制中的智能技术[J].机电信息,2013(36)

[2]杨振兴.电气工程自动化控制中智能技术的应用研究[J].科技传播,2013(7)

[3]娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导,2012(27)