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網路技術下的電氣工程自動化應用論文

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摘要:本文介紹了網路技術的優勢,從總設計方案、硬體與軟體設計、各子系統設計的角度分析了網路技術的具體應用,並闡明瞭系統的應用。

網路技術下的電氣工程自動化應用論文

關鍵詞:網路技術;電氣工程;自動化;微機;保護系統

電氣工程與自動化,已經基於多個技術初步得以實現,構建了多個自動作業系統。從筆者的角度分析,使用多個技術建立系統,並融合其它技術,搭建平臺,用平臺來實現自動化處理與操作,即優化硬體與軟體的設計,利用系統向平臺釋出命令。

1網路技術的優勢

網路技術的運用,可改變電氣工程原有的控制思路,實現網路的智慧控制。使用智慧化的控制方案,提高電氣工程管理的效率,使控制更加精密,同時,它也會使管理與控制更加便利,即減少了人員的使用,用系統實時監測電力的輸送,做到管理的高效化與實時性,充分體現它的優越性。另外,其管理方式也趨於統一,對所有環節與裝置都可以做到實時監控。

2網路技術的應用

網路技術在其中的具體應用,不僅侷限於現有的技術,也會適當融和其它技術等,建立系統,設定平臺,編寫程式程式碼,用系統的模組來檢測電氣工程的執行,實現控制器的自動化操作。

2.1總設計方案

使用者登入系統後,連線系統使用的伺服器,隨後連線網路。根據預先設定的電氣工程操作模式與資料,控制其執行,同時,在系統內構建多個模組,把自動化的各環節分別加入到模組內,通過控制模組來控制電氣工程的自動化操作,並及時發出預警,以保證電力輸送的安全。

2.2硬體與軟體設計

(1)硬體設計。其中包括2部分,一是計算機硬體,二是具有測控功能的硬體,前者可選擇的裝置是不同型別的計算機,比如臺式、工控機等,後者是資料輸入的介面,檢測到電氣工程操作的各個訊號,把訊號放大,調整格式後變成數字訊號,另外每個介面的連線也需要線路,這些線路有不同的名稱,同時,為順利採集資料,也會在硬體內加入資料採集卡。其硬體要求如下:資料採集卡是資料採集、傳輸的方式之一,把採集卡插到PCI插槽內以後,系統自動採集讀取卡內的資料,建立A/D連線,後用外部的資料儲備器。用該方式收集資料,可保證資料傳輸的穩定,也符合資料精度的要求;連線線路,其有多條重要的連線線路,其中GPIB匯流排與串列埠匯流排的連線,是影響工程檢測與控制的重要環節,前者是用通訊協議連線裝置,把數個裝置連線,用計算機遠端觀測裝置的使用,出現問題後,可及時進行處理,而它也可以預先程式設計,系統已經確定的程式,控制裝置操作,實現裝置的自動操作。後者,是在使用儀器與控制模組之間連線,建立系統的虛擬操作。除這2個匯流排外,另外2種匯流排的連線也會影響到系統的執行效率。一是VXI為高速計算機匯流排,它具有開放的特點,資料傳輸的過程高效、穩定,滿足了系統模組設計靈活化的要求,特別是資料的高頻傳輸中,可充分體現出它的優勢。二是對於CAN現場匯流排,是通過序列區域網連線匯流排,使用協議與多個控制器。由此,可完成系統的硬體設計,待所有硬體安裝到位後,可為系統的執行打好硬體基礎。(2)軟體設計。它是用工具設定一個開發平臺,為軟體的使用提供平臺,這個平臺上,可開發出圖形化的設計,選擇LaVIEW軟體,選擇程式語言後,建立了開發環境。這個環境下,可實現多個硬體的功能,控制系統內各環節的通訊,藉此,是藉由軟體各方面的設計,明確管理內容的優化,根據每臺裝置使用的特點與要求,及時瞭解其執行的基本特徵,得到資料後,用系統的分析功能逐一進行分析。軟體中模組的設計,是借用多個程式設計思想,把各工程進行的基本情況錄入到系統內,細化分析,拆分成多個數據後,放到具有實踐功能的模組內,而若是較為複雜的模組,可在模組內分級,建立子模組,把程式逐級分層,逐層的實現自動化操作。對此,模組的具體設計,是以自動化為前提,加入智慧技術,在實踐的基礎上,智慧診斷機械故障,並用人工智慧技術來控制。另外,在軟體設計中也會使用CAD技術。該技術是計算機輔助技術,經過長期的更新後,內部功能更加完善。它在電氣工程與自動化的使用,是用CAD技術精確繪製工程圖形,進行圖形的繪製。其方式是:開啟軟體後,選擇選單的新建檔案,選定的格式是dwg,用limits限定繪圖區域後,使用各繪圖工具進行繪製,包括“矩形”“直線”“曲線”,繪製後把圖片放到系統內,如果後期需更改圖形,可使用多個快捷命令,根據資料來提高繪圖與修改的效率。

2.3各子系統的設計

微機保護系統:這個系統的設定是用線路連線,設定保護功能,對每臺裝置給出不同的保護措施。其使用的零件有微處理器、並串介面等,內部子系統是模擬量採集與開關輸入。主系統的設計,是把收集到的資料放到儲存器內,分析後確定是否執行繼電保護功能,而其保護的裝置是微控制器,所以其使用中會接入外部裝置,執行中,處理器會藉助各接線與外部的儲存器通訊,確定保護功能後,向外擴充套件。模擬採集的設計,是通過裝置間的A/D連線,把預先處理的模擬量變成數字量,同時,多路轉換是用電子開關,在每個通道內設定二進位制地址,微機把訊號輸出後,MPX自動選擇某個通道,用開關來打通通道。開關量輸出系統,是藉由系統內的電迴路,開啟輸出迴路,接收訊號,而為避免其他因素干擾,輸入、輸出的.執行中也會使用電耦合裝置。上述是硬體的使用。軟體的內部程式有主程式、中斷程式、故障處理程式,這些程式的操作,是用軟體中的程式語言來編寫程式,其中主程式與中斷程式的設計是:主程式的操作有初始化、全面檢查等,即進行程式設計的初始化操作,讀取內部開關的狀態,放到儲存單元內,以為自動檢查判斷開關量是否變化,並讓執行的軟體、硬體自檢。中斷程式是處理不同引數中,若需要及時處理,可在任一時間發出終端的請求,微機快速響應並處理,操作中的中斷方式是取樣期間中斷、序列口的中斷。監控系統:監控系統的設計,是運用系統的控制功能,與區域監控連線,從自動化的操作中,以及系統建設的階段性來進行設計。整個系統的構成是主控中心、區域內的監控、前端與網路。其前端設計是在工程所在的空間內,安裝監控服務裝置,這些裝置與網路伺服器連線,由此提出的要求是:依照規範設定處理功能,整理影象與聲音,根據突發情況,調整攝像頭的光圈、焦距,一旦發現異常,進行實時錄影。路線是從網路伺服器連線到遠端監控中心,根據影象的顯示,控制、管理並存儲,儲存裝置是足夠容量的硬碟與外部裝置。系統伺服器是整體操作的平臺,負責的工作是接收並存儲視訊資訊,進行分析與統計,查詢訊號,同時也會使用管理功能,管理人員的進入與裝置處理。

3系統應用

產品設計:電氣工程會衍生出多個電氣產品,而電氣產品的設計是一項複雜的操作。該系統設計後,技術人員可根據各裝置之間的連線,以及模組控制的程式,整理資料與資訊,隨後運用系統內的CAD技術,完成方案的設計。如此,可使用各項理論,解決實際操作中穩定性不足的問題,降低設計難度。專家系統與遺傳演算法:整個大系統可分成多個小系統,例如專家系統等。專家系統在使用時與遺傳演算法配合,使用不同演算法,模擬多個專家分析問題的過程,待遇到問題後,用這一方式決策。雖然這項技術已經在具體實踐中使用,但還需進一步完善,擴大發展空間。智慧判斷故障:因為電氣裝置處於多個環境中,在自動化的操作中,可能因為其他因素影響,出現故障,模組的執行停止。此時,系統可及時監測到故障,即依照系統內的判斷標準,快速判斷,簡化了判定的程度,隨後,系統遠端控制裝置,停止其執行,並更改電流輸送的渠道。如以發電機的故障為例,系統會使用神經理論,同時使用模糊理論,由此,它既有模糊性的判斷,也有神經網路的優勢,提高了故障判斷的準確率。人工網路的智慧控制:這是未來必然的發展方向。目前電器工業也已經在操作、管理中使用人工智慧,用它控制後,可及時分析並處理故障,收集資料,控制各部分的執行狀態。雖然這項技術在實際應用中具有優勢,體現出網路技術的價值,使電氣工程的操作更加便捷,提高了系統執行的效率,但它仍需要隨著技術的發展而不斷完善,擴大發展空間。

4結語

網路技術與電氣工程、自動化的融合,是藉由網路技術的優勢,融合其它技術的特點,優化設計,提出系統設計的總思路,以及多個子系統的設計,經過實際應用後,取得了良好的效果。即藉由網路技術,可優化電氣工程的自動化操作,提高裝置管理的效率,優化電氣工程的執行。

參考文獻:

[1]吳昊.淺析電氣工程及其自動化中的問題與優化措施[J].黑龍江科技資訊,2015,(32):14.

[2]卓弘鍵.試論CAD技術應用於電氣工程及其自動化中的具體體現及影響[J].科技與創新,2014,(19):41,43.

[3]郝睿.試論CAD在電氣工程及其自動化中的應用[J].電子技術與軟體工程,2014,(14):244.