刍议现代控制技术在电气工程中的应用论文_卢强1,闫志敏2

刍议现代控制技术在电气工程中的应用论文_卢强1,闫志敏2

(1中煤建筑安装工程集团有限公司 河北省邯郸市 056002;2中煤建安集团技术研发中心 河北省邯郸 057150)

摘要:随着社会的不断发展,电气工程系统也在不断地发展与更新中,相应的电气工程的需求也不断提升,而传统的控制理论已经无法满足日益增长的需求。现代控制理论的提出和深入研究,很好的解决了这个供需矛盾问题,为电气工程的进一步发展提供了技术支持。

关键词:现代;控制技术;电气工程

随着电气工程中先进技术的应用集成,系统往往越来越复杂,其非线性、时变性和小确定性参数越来越明显。同时,对于电气工程中的控制也变得越来越复杂,现代控制理论和技术逐渐地被提出和广泛地应用开来,并发挥了巨大的优势。

一、电气工程系统对于现代控制技术的基本要求

不断升级的系统、不断革新换代的电气设备,给电气工程功能设置提供了多种可能,但同时,也为现代控制技术的应用提出了更多服务要求,其中最为突出的几方面内容有:

1.1能高效、准确控制电气工程

现代控制技术以数字信息为载体,所以通常利用发送数字、代码、信息的方式发布指令,来完成控制操作。为确保多个指令能够第一时间发送出去、准确传送到指定功能模块、正确指导系统工作,系统必须设置独立、且具备抗干扰能力的信息交流中心,依靠其交互功能,实现信息的生成、传播、控制与管理。

1.2能全面监控电气工程运行状态

大多数电气工程的装置和设备都是全天候运行的,长时间工作,势必会导致运行故障的发生,为此,现代控制技术还要担负起监控电气工程运行状态的责任,24小时监督工程内各系统设备的运行状态,如发现故障,应立即发布报警信息,同时,指明故障位置、故障源、故障影响,以及相关故障资料。工作人员接收到信息后,可第一时间做出反映,修复系统、设备,使电气工程尽快恢复运行。

1.3具有较高的安全性

对于电气工程而言,“安全”是生产不可忽视的重要原则之一,因此,为避免内、外部环境因素给电气工程造成运行障碍和影响,现代控制技术不但要具备监控能力,还要拥有较强的自清自查能力,可独立清除、控制安全隐患。同时,现代控制技术还应针对电气工程众多管理项目,设置单元模块(如:运行监控模块、电气工程设施养护模块、数据管理模块、工作人员维护操作模块、电子工程管理模块等),通过层层过滤的方式,提高技术应用的安全性。只有这样,现代控制技术才能为电气工程提供安全、可靠的运行环境。

二、分析电气工程中自动化控制技术的理念

2.1 集中控制

集中控制有利于电气工程实现正常运行与便捷维护。在系统设计方面,以电气控制的实现较为容易。集中控制可以将电气工程中的每一项功能都集中到一个系统中进行信息处理运行。处理器是自动控制的核心,它的处理速度决定着控制系统的应用性。一些隔离刀闸的辅助接点位置不对问题将会导致电气系统无法顺利进行。集中控制可以在面对接线方式非常复杂时更好地进行检查,在现代的电气领域已经得到广泛应用与推广。

2.2 远程监控

为了减少电缆的使用数量,采用远程监控的方法已经成为电气工程自动化控制的基础功能。远程监控传输速度更快,但它的缺点在于不适合全厂电气自动化系统控制中应用,只是适合于一些规模较小的电气工程中。

2.3 现场总线监控设计理念

电气化系统主要有现场总线与计算机网络技术等,通过多年的发展积累了一定的经验,这些都促进了电气自动化设备的不断更新与发展。在总线控制中要充分利用系统中的设计方法对不同间隔进行不同功能的选择,从而进一步的设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现场总线监控设计方法还具有远程监控的特点,在电气智能设备局地安装监控系统是根据通讯设备来连接的,大大节约了线缆。

三、现代控制技术在电气工程中的应用

3.1帮助电气工程创建完整的控制系统

众所周知,电气工程由多个系统结构构成,要想让这些单元结构能够独立、连续的完成工作,现代控制技术应承担选择功能、设置功能、计划功能、解释功能等多种责任。首先,在各功能模块上设置监控器,监测它们的操作行为、运行状态,并以数据的形式记录,转存到数据库中,如此,控制技术既可以依靠“复制数据”找出控制方式,又能随时检索系统运行信息,查找故障问题;其次,创建中枢系统、装置、设备的联动控制机制,以“作业任务”的形式分配任务,以便于系统可以同步、集中处理重要“运行信息”,不耽误电气工程正常工作;最后,因为电气工程系统、装置、设备的运行功能复杂、多样,所以要想正确下达指令,明确指令内容要求相对困难,利用现代控制技术,可将许多复杂的指令编撰成“编码”,由翻译器统一处理,如此一来,不仅方便了操作,电气工程控制管理效率、水平也会大大提升。

3.2科学选择控制系统设备

计算机网络技术的发展,给电气工程控制管理提供了多个便利条件、多种选择可能,所以,作为控制管理的中枢,现代控制技术必须慎重选择控制系统设备,使其与电气工程形成配合,达到最佳管理效果。一方面,控制系统设备要具备信息分类、收集、检索、处理功能,将复杂、且数目庞大的电气工程数据集中整合到数据库中,根据管理、控制需要,高效检索、准确处理、顺利传递出去;另一方面,控制系统设备还应具备信息翻译、解释、转换能力,因为电气工程中的装置、设备不可能使用统一的编码、指令形式,所以如果两个运行系统、装置的指令信息代码不同,控制设备应能够兼容分辨,做出正确的处理和判断,完成智能化、自动化控制。

四、现代控制技术应用发展趋势

4.1智能化控制技术

电气系统的发展已经步入到了电气工程自动化的阶段,实现电气工程自动化的关键要素就是要实现对电气工程系统的智能化控制,因此在目前现代控制技术中最主要的内容就是对电气工程系统的智能化控制。智能化的控制系统主要是通过采用智能化控制技术来实现电气工程系统控制的高效、自主、远程操作。电气工程系统智能化在电气系统中的应用已经十分的广泛,例如当前电气系统中有关于系统开关量以及模拟量等各项数据的动态实时采集以及反馈处理,都是通过智能化进行控制。此外,在电气系统工程中对于电气工程系统设备运行状态的实时监测、对于故障的分析诊断以及紧急处理方面,都已经广泛的应用了智能化的控制技术。

4.2电气系统模糊控制技术

电气系统模糊控制技术主要是采用现代控制理论作为基础,通过结合自适应控制技术、人工智能技术以及神经网络技术实现控制。在电气工程系统控制中采用模糊控制技术,主要是针对无法准确的确定数学模型的复杂控制系统,通过在控制规则上设置具有一定模糊条件,来弥补电气工程控制系统中的一些非线性以及不确定因素的运行控制手段。模糊控制技术是一种以模糊数学、模糊语言以及模糊规则形成理论基础的自动控制系统,通过采用计算机控制技术形成控制与反馈的具有闭环结构特点的现代数字控制系统,对于不确定系统的控制非常实用。

结语

电气控制技术的发展是人类文明进步的象征。当前,电气控制系统凭借自身优势在各大行业中都得到了应用,并为企业带来很大的优势。时代发展的车轮不会倒退,国家的发展也不会停止,这就要求技术发展也不能够停止脚步,伴随着计算机技术和电力电子技术较高速度的发展,电气控制技术也在大力的发展,不断进行完善,更好地满足时代发展的需求。

参考文献

[1]陆坤.对现代控制技术在电气工程中的应用分析[J].工程技术:全文版,2015.

[2]吕智武.现代控制技术在电气工程中的应用研究[J].工业c,2015.

[3]秦少祥.现代控制技术在电气工程中的应用探究[J].华东科技:学术版,2015.

论文作者:卢强1,闫志敏2

论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期

论文发表时间:2017/11/27

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