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电器自动化论文篇1
1.2继电器的组成
继电器的主要组成部分有两个，其一触点，其二线圈。但根据不同使用情况，也可以加入其它构件，以提高控制功能。另外，在电力工程中，继电器通常由特定符号表示，有时用一组触点表示，有时是一个长方形或多个长方形。在有特殊要求时，在长方形内部附加“J”符号。在线圈和触点组装好之后，进行字符刻画，通常在长方形一侧，或者在控制电路中。在符号刻画时，应根据不同继电器类型，标注不同符号。一般情况下，继电器符号有H、Z、D三种类型。
1.3继电器的分类
随着电力工程不断发展，低压电器设备种类不断增加，对应的继电器种类也日益繁多。为了方便购买，有必要将他们进行分类。分类主要依据外形特征、防护类别及控制原理等。如根据工作原理，可分为温度类型继电器、高频类型继电器，固体类型继电器等。根据尺寸大小，可以分成微型继电器、小型继电器等。根据功率可以分为微功率继电器、弱功率继电器及中功率继电器等。
2继电器在电气工程自动化低压电器中的实施要点
主要表现在以下几个方面：
2.1继电器测试
在继电器使用之前，应给予测试，以保证在使用中不出现差错。继电器中，主要组件是触点，所以在使用之前，必须对其进行检测，如发现问题，及时解决。触点检测时，通常利用万能表，这时，继电器电阻值应为零，尚属正常，而触点的电阻值应为无穷大。在测量中，如果出现和上述不相符合的情况，应及时分析，找到出错点，并给予解决。
2.2线圈电阻测量
继电器线圈通常环绕在条形磁铁上，具有连接续流二极管的功能，当线圈中通电时，会在两端产生感应电动势。当断电之后，原先的电动势方向会发生变化，并对电路中的元件产生反向电压。当该电压高于元件的承受上限时，会对三极管等元件造成破坏。所以，在继电器使用时，应对线圈电阻给予测量，以免对里边的元件造成破坏。通常情况下，利用万能表进行测试，以判断线圈是否存在断路等情况。
2.3吸合电流及电压测量
在吸合电流及电压测量之前，准备好电流表和电压表及电源。然后以电源为中心，将电流表、继电器及电压表连接到电路中，组成闭合电路。电路连好之后，分别打开电流表、电压表、继电器及电源开关，使电路畅通，并经过电流。这时应观察电流表的数值及继电器的运行情况，当电流表数值较小，并且继电器运行正常时，应逐渐提高电压值，直至继电器出现吸合，此时应记录吸合时的电流值及电压值。为了使吸合测试更加准确，在电路连接之前，应对电压表及电流表进行校对，并在测试时，多测量几组数据，以计算平均值，使得吸合电流及电压更加准确。
2.4释放电流及电压测定
在使用继电器之前，释放电流及电压也应作为测定内容被给予重视。在测量时，和吸合电流及电压测量一样，也准备好电压表、电流表、电源、开关机继电器，将它们组成闭合电路，需要指出的是，在电压表及电流表连接之前，应给予校对，以增加测量准确性。测量前，检测电路是否有断路情况，无误后，闭合开关，观察电流表及电压表数值，同时对继电器运行情况给予关注，当继电器出现吸合现象之后，逐渐减小电压值，当继电器出现声响时，测量结束，将这时对电压值及电流值记录。为了取得较为准确的测量数据，应将这一步骤重复操作数次，并一一记录测量数据，以求得平均值。吸合电流及电压和释放电流及电压具有一定的联系，通过二者之间的关系便能判断出继电器能否正常运作，如当释放电压在吸合电压的10%之内时，继电器便不能正常运作；正常运作时二者的关系是：释放电压在吸合电压的10%-50%之内。超过50%或低于10%，均会影响继电器正常使用。
电器自动化论文篇2
2.1教材选用目的更加明确
教材是高校实施培养计划的重要介质，直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验，选用更具有方向性与实践性的教材，提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势，其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的，可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）被广泛应用到电力系统中，目前国内应用的PLC有西门子（SIEMENS）公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场，西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时，应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材，教学内容更接近电力系统工作实践，使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。
2.2培养学生更具有方向性
现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言，从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容，熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识，这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业，是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜，实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作，电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文，例如对发电厂而言，每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等，特别是实行工作票制度后，每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言，必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。
2.3将工作经验融入教学
将宝贵的工作经历融于课堂教学，可极大地丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时，结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验，使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时，以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例，将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来，以培养更适合企业要求的应用型人才。
2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂
随着数字化电站、智能电网的建设，大型发电机组实现并网发电，状态检测技术投入使用，开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异，设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂，在丰富教学内容的同时，增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作，巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作，水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂，有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势，积极地规划自己的职业发展方向。
电器自动化论文篇3
社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术，当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来，而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步，并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展，现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化，在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真，以确保能够世纪工程需要。
1 电气自动化和仿真技术
1.1 电气自动化的发展和特点
电气自动化作为电气信息方向的一门新学科，因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展，如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制，对工程目的进行分析，对系统中各设备进行信息交流，对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映，已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今，电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中，控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始，控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成，自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展，在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析，能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展，人们对自动化程度提出了更高的要求，工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论，现代控制理论的出现解决了这个问题，使得电气自动化技术向着系统更加复杂，控制更加精准的方向发展。
1.2 自动化中的仿真技术
随着工业进程的加快，工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器（PLC）中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来，并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行，以便检查自动控制程序是否稳定，是否满足实际生产需要。
2 仿真技术在电气自动化中的应用
2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用
在大型钢铁厂中，从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型，其过程大多是脱离人工的自动完成，这主要有现场的各种传感器（温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等），控制室的大型工控机（可编程逻辑器PLC），各种配套的逻辑开关，相关的变频器，变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分，对整个自动化过程进行逻辑分析和控制，逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者，现场的各种传感器和行程开关作为信息来源，将现场的各种实时数据信息传输给PLC，相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中，通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上，通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真，并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。
2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用
在大型汽车生产厂，各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动，一辆车往往需要上万个零部件，而不同的车型需要不同的零部件，即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件，如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题，并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间，各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起，由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求，同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行，这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后，在各个部分上安装可编程控制器（PLC）作为自动控制器，并安装显示屏作为仿真显示器，将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR（中央控制室）的服务器上，通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中，服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中，PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上，或者制作零部件架并在加上安装拨码灯，使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭，这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件，减少了工作强度，增加工作效率。
3 结语
电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快，仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分，能够很形象的反映出设备实时运行的情况，方便监控与管理。目前可编程控制器（PLC）作为行业经常采用的生产控制设备，与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况，他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。
参考文献
[1] 肖金凤，朱荣辉，盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报，2003（6）.
[2] 王云岭，高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2004（2）.
电器自动化论文篇4
一、汽车门窗玻璃升降器的分类与结构
汽车门窗玻璃升降器的种类众多，常见玻璃升降器主要有以下几种。
1.支臂式玻璃升降器
支臂式玻璃升降器是一种刚性条件较好，安全性较高，制作工艺也比较简单的玻璃升降器，它同时还有支撑范围广、工作较为稳等优点。但由于支臂式玻璃升降器的组成元件大都是金属材质，所以其结构重量较大，工作时会产生一定的声音，且所受到的工作阻力也比其他类型较大。根据以上特点可以看出，支臂式升降器一般是用在一些中档以下的小轿车、较高档的商务车以及货车，而高档次的轿车等很少使用。
支臂式升降器一般是通过设置在汽车内板上坐板的电动机或者手动装置来实现的。其中操作部件与系统的扇形齿板连接，主动臂和扇形齿板固接，并且主动臂与坐板、短滑槽与内板也进行了相应的固接，而主、被动臂则通过短滑槽中心的细孔焊接在一起。主动臂与被动臂各自的一个滚轮又分别在长滑槽内嵌如，长滑槽和剥离托架相连接，被动臂的一个轮镶嵌在短滑槽里边，这样最终就能达到汽车玻璃升降的目的。支臂式升降器根据动力分为自动和手动之分。电动支臂式升降器主要依靠电动机进行带动，它包含电动机、齿板、大小臂、座板、长短滑槽等原件，且电动机还必须设置相应的过流保护功能。手动支臂式玻璃升降器主要的不同之处在于通过一个手摇装置进行操作，且手动式玻璃升降器都需要给手摇装置安装一定的主动弹簧，防止玻璃随车进行跳动。
2.绳轮式玻璃升降器
这种升降器的构成元件较少，因此质量较小，结构也比较单一，可靠性也较高。但由于结构原因绳轮式玻璃升降器的支撑广度较差，钢丝布置繁杂，自动化程度也较低。该类升降器主要在一些高档类汽车之中。
3.软轴式玻璃升降器
软轴式玻璃升降器构成也比较单一，结构较为简单，稳定性能较好，但这种升降器也有的制作过程繁杂的缺点。
4.带式玻璃升降器
带式玻璃升降器的最主要特点是组成元件少（其中塑料材质居多），总体质量较小且工作稳定低噪。但这种升降器对其塑料元件强度等方面的要求比较严格，所以收到了塑料元件质量的影响。
二、支臂式玻璃升降器的优化
支臂式玻璃升降器按动力方式分为手动式和自动式，其中自动式主要是通过电动机进行工作带动。但与手动的方式比起来，电动机带动的支臂式玻璃升降器能够更简单的进行检测和优化，从而满足人们对于升降器的意愿，所以笔者将以电动机带动的支臂式升降器为对象进行优化分析。该优化方法也可以应用在手动支臂式玻璃升降器上。
1.支臂式玻璃升降系统的优化对象
自动支臂式玻璃升降器的结构优化主要是对于电动机以及减速装置的优化，在它们二者形成的系统中，电动机必须要拥有体积、噪音、质量、受干扰都比较小，但保护性能、安全性、可靠性都比较高的特点。当前我国汽车门窗升降系统中使用的电动机都具有严重的故障率高、使用时限较短的特点，所以通过玻璃升降系统的优化，就能够在一定程度上通过减轻电动机带动载荷、增加门窗升降稳定性、减小电动机噪音等途径，实现电动使用年限的增加。与此同时，通过玻璃升降系统的优化，还能够缩小电动机产生的电磁波干扰区间，从而减小对车内其他元件的不良影响。
2.支臂式玻璃升降系统的优化过程
通过对支臂式玻璃升降器电动机相关数据模型的分析，可以得出支臂式玻璃升降器的结构优化是一种约束非线性型的优化，所以笔者决定应用目前针对约束非线性工程优化问题使用最为普遍和有效的一种方法，即复合形方法。这种方法应用在支臂式玻璃升降器优化的问题上的主要工作步骤是，最开始先进行有关的参数的设定，紧接着在进行复合行的优化设计，然后再将优化出的结果进行有效输出，最后在描绘出关键点的曲线图形以及转矩的输出。使用一种能够产生较为稳定转矩的目标函数，能够极大地加长电动机的使用时限。方案可以采用VC++工具以及复合形方法制作出一套计算工具，进行实际的运算。
三、结论
通过对支臂式玻璃升降器的分析，得出升降器主动臂的转矩关系方程式，也就是电动机的转矩关系方程式，根据电动机稳定性及低故障率的追求，选择出合理的目标函数然后使用复合形方法进行结构优化。升降器的优化要对电动机的工作转矩专题进行准确的优化，所以要根据其转矩的方程选择合理的目标函数。与此同时，还必须进行多目标函数的优化分析，这样才能产生更理想的优化结果。使用复合形法的优化经过了相关系数的设定、复合形具体优化、优化结果的输出、电动机曲线图型的制作、转矩的输出等过程步骤。
结束语
汽车电动门窗玻璃升降系统对于汽车的安全与舒适有重要的作用，但在实际生活中因为玻璃升降器故障所引发的事故也频频发生，与此同时，人们对于行车品质的追求也使得汽车行业对玻璃升降系统的必须不断发展更新。本文对目前各种使用较为广泛的玻璃升降器进行了一定的介绍，着重对支臂式玻璃升降器的结构及优化进行了分析和论述。由于笔者能力和文章篇幅的限制，文章中很多问题都未能进行深入的分析和讨论，但笔者还是希望本文的论述能对广大汽车行业的从业者提提供一定的借鉴和帮助。■
参考文献
[1]葛胜勇，杨旭凌.汽车电动门窗玻璃升降器系统故障诊断与检修[J].汽车电器.2004（08）.
电器自动化论文篇5
1.人工智能应用理论分析
人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论，其研究范畴为自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，感知问题，模式识别，逻辑程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法等，应用于智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程。
当今社会，计算机技术已经渗透到生产和生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈，所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。
2.人工智能控制器的优势
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但AI控制器例如：神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解，也有利于控制策略的统一开发。这些AI函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势，这些优势如下
（1）它们的设计不需要控制对象的模型（在许多场合，很难得到实际控制对象的精确动态方程，实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素。例如：参数变化，非线性时，往往不知道。）
（2）通过适当调整（根据响应时间、下降时间、鲁棒性能等）它们能提高性能。例如：模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍，下降时间快3.5倍。
（3）它们比古典控制器的调节容易。
（4）在没有必须专家知识时，通过响应数据也能设计它们。
（5）运用语言和响应信息可能设计它们。论文格式，自动化控制。
（6）它们有相当好的一致性（当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计），与驱动器的特性无关。论文格式，自动化控制。。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果非常好，但对其他控制对象效果就不会一致性地好，因此对具体对象必须具体设计。
3.人工智能的应用现状
（1）优化设计电气设备的设计是一项复杂的工作，它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的。因此，很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计（CAD），大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进，使传统的CAD技术如虎添翼，产品设计的效率及质量得到全面提高。
用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计，因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
（2）智能控制的功能实现
①数据采集与处理：对所有开关量、模拟量的实时采集，并能按要求处理或存贮。
②画面显示：模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。
③运行监视：具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视，有事故报警越限和状态变化事件报警，事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。
④操作控制：通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理。
⑤故障录波：模拟量故障录波，波形捕捉，开关量变位，顺序记录等（包括主要辅机）。论文格式，自动化控制。。
⑥在线分析：不对称运行分析、负序量计算等。
⑦在线参数设定及修改：保护定值包括软压板的投退。
⑧运行管理：操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。
4.恒压供水案例简析
恒压供水在工业和民用供水系统中已普遍使用，由于系统的负荷变化的不确定性，采用传统的PID算法实现压力控制的动态特性指标很难收到理想的效果。在恒压供水自动化控制系统的设计初期曾采用多种进口的调节器，系统的动态特性指标总是不稳定，通过实际应用中的对比发现，应用模糊控制理论形成的控制方案在恒压系统中有较好的效果。在实施过程中选用了AI 一808人工智能调节器作为主控制器，结合FXIN PLC逻辑控制功能很好地实现了水厂的全自动化恒压供水。对于单独采用PLC实现压力和逻辑控制方案，由于PLC的运算能力不足编写一个完善的模糊控制算法比较困难，而且参数的调整也比较麻烦，所以所提出的方案具有较高的性价比。
本案例中只是一个人工智能在电气自动化中的一个小小的应用，也是电气元
件生产供给的一个方向，实现机械智能化是我们努力的追求，将人工智能的先进的最新成果应用于电气自动化控制的实践是一个诱人的课题。
人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能完成的复杂的工作，电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力，人工智能的应用体现在问题求解，逻辑推理与定理证明，自然语言理解，自动程序设计，专家系统，机器人学等方面。而这诸多方面都体现了一个自动化的特征，表达了一个共同的主题，即提高机械的人类意识能力，强化控制自动化。因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为，电气自动化控制也需要人工智能的参与。
电器自动化论文篇6
Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation
中图分类号：V242 文献标识码： 文章编号
引言：社会的进步和人类的长寿要求生产力更加发达,要求人类的经济生活更加智能化,以节省宝贵的人类时间去做其它有益的事情。电气自动化控制领域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自动化控制方面的优势在这个领域也确实能够得到极大的发挥。促进自动化控制的发展进步,促进了智能理论在控制技术中的应用,以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。人工智能主要包括思维能力、行为能力和感知能力三个方面。人工智能指的是人类制作的机器所表达出来的智能,体现了自动化的特征。因此智能化技术在电气工程自动化控制中可以发挥最大的效用,促进电气的优化设计、诊断故障和智能控制等。
一、人工智能应用理论分析
人工智能(Artificial Intelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟，延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质．并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后，人工智能研究飞速发展，成为以计算机为主．涉及信息论．控制论， 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。
当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产，运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈．所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产、流通、交换、分配等关键一环，实现自动化，就等于减少了人力资本投入，并提高了运作的效率。
二、智能化技术应用优势
在电气自动化控制中应用到智能化技术，主要是以智能化控制器的形式，这种智能化控制器较过去的控制器相比的确具有不少优势，下面我们就对其进行详细的分析。
1.无需控制模型
过去的控制器在进行自动化控制时，往往会因为控制对象的动态方程比较复杂而无法精确到位地掌握，这会使得该对象模型的设计过程中会出现较多不可预估、不可测量的客观因素，比如一些参数的变化。无法掌握这些因素，也就不能设计出精准的模型，自动化控制工作的实际效率也会下降。而智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计，这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生，提高自动化控制的精密系数。
2.方便调整控制
智能化控制器还有另一个大好处，就是可以随时根据下降时间、响应时间以及鲁棒性的变化来调节控制程度，从而有效提高自身工作性能，为自动化控制提供最基础的保障。无论是在什么样的情况下，智能化控制器的调节控制与过去的控制器相比具有更方便调节的优势，更适合投入实际使用。还有一点好处，就是智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节，即使没有专门的技术人员在旁边也可以，同样远程调节控制也是可行的，充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求，对行业未来发展的重要性不言而喻。
3.一致性很强
智能化控制器的一致性很强，这表现在它对不同数据的处理上，及时输入完全陌生的数据也可以收到很高的估计，完美达到自动化控制的相关要求。不同的控制对象的效果也是不同的，虽然在对有些控制对象实施控制时智能化控制器暂时没有采取行动，其控制效果也是非常优秀的，但这并不是绝对的，可能在换了控制对象的时候就无法收到预期的效果了。所以我们技术人员在设计阶段还是不能松懈，要认真落实具体化原则，即在面对不同的对象时一定要根据其具体情况详细分析，不能因为马虎就降低了控制要求。一旦出现智能化控制器使用效果不佳的情况，不能盲目否定智能化技术，一定要从每个工程环节详细排查、认真分析，因为上述人为因素会给自动化控制结果带来很大的误差，影响试验的准确性。
三、人工智能技术的应用
随着人工智能技术的发展，许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作，如将人工智能用于电气产品优化设计，故障预测及诊断、控制与保护等领域。
1．优化设计
电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识，还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的．因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展，电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD)，大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进．使传统的CAD技术如虎添翼．产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法，非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。
2. 故障诊断
电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂，具有不确定性及非线性．用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有：模糊逻辑、专家系统、神经网络。
变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注，有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析．从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。
3. 智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开，但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法，因而它的应用实例最多。
四、结束语
综上所述，本文主要介绍了智能化技术在电气工程自动化控制中的应用情况。只有加强电气工程的智能化程度，才是最终保证行业持续稳定发展的根本手段。
电器自动化论文篇7
随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。
一、自动控制系统的结构
（一）调压方式
无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。
（二）调整策略
电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化：
1、电压优化
当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。
2、无功优化
当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。
二、自动化数据采集、计算和传输
作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。
在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。
系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。
三、系统的自动控制
电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。
为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。
当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。
四、系统自动化的安全保证
目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下：
自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。
当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。
五、结论
本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍，分析了其包含的自动化技术，从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展，也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想，系统构成方面进行的论述，可作电力专业的教辅材料，也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。
参考文献
电器自动化论文篇8
随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。
一、自动控制系统的结构
（一）调压方式
无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。
（二）调整策略
电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化：
1、电压优化
当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。
2、无功优化
当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。
二、自动化数据采集、计算和传输
作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。
在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。
系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。
三、系统的自动控制
电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。
为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。
当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。
四、系统自动化的安全保证
目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下：
自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。
当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。
五、结论
本文通过对电压无功优化控制系统的浅要介绍，分析了其包含的自动化技术，从一个侧面反映了我国电力系统自动化科技的发展，也展现了电力行业专业人才的卓越才能。本文对电压无功优化控制系统从设计思想，系统构成方面进行的论述，可作电力专业的教辅材料，也可供电压无功优化控制装置设计和运行参考。
参考文献
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随着电子技术的发展，电子技术的使用也越来越广泛，在一些对精确度有要求的电路上，增益的控制是必不可少的。另外，随着工业的发展，在工业生产上，对生产的控制也离不开增益。自动增益系统在电子技术和工业行业迅速发展，在这种环境下，专门的自动控制增益系统也开始出现。实现自动增益的方法有很多种，在本文中，我们采用当先最流行的可编程控制器对增益进行控制。采用可编程器件来自动控制放大电路的电阻阻值，达到控制信号放大的目的，从而模拟实际增益的自动控制。
2 自动增益控制的实现方案
本文的自动增益控制系统是由四个部分组成的：滤波电路、放大器电路、 ad转换电路和cpld控制电路。
首先把输入信号（模拟信号）经过运算放大电路进行放大，然后在经过a/d转换电路转换成数字信号，将转化后的数字信号输入到可编程控制器件，可编程控制器件内部有专门设定的数字比较程序，将当前的输入信号值和理论值进行匹配比较。如果输入信号值比理论值大，就说明输入信号不符合理论输入的范围，需要减小输入信号的大小。可编程器件通过内部的程序经过spi接口电路控制电位器，减小阻值，从而将输入信号变小。反之，若是输入信号和理论值相比偏小，就通过可编程控制器控制电位器电阻，是输入信号变大，已达到理论输入值的范围。
2.1 系统的放大电路模块
放大器电路部分由运算放大器和电阻组成。采用op37和ad5263外加电阻r11、r9构成了最基本的放大电路，其中ad5263是数字电位器，其值得大小可以由可编程控制器控制，不同的值对应着不同的放大倍数。由于ad5236有很多不同的型号，不同的型号具有不同的阻值范围，本系统中选用的是阻值在0-20k的ad5236器件。放大模块中好包含控制端口spi用来接受可编程控制器的控制信号。
2.2 自动增益系统的a/d转换模块
本模块的作用是输入信号（模拟信号）经过放大后，把放大后的模拟信号转换成数字信号，因为在可编程控制器中只能处理数字信号，所以必须把输入信号数字化。具体的电路图如图2.0所示，其中模块的核心是ad9221，ad9221是一个12为的模数转换器件。其中，clk引脚控制着转换的速度，otr为范围溢出输出端，vrf为参考电平2.5v的输出端。整个电路的功能就是把-2.5v-+2.5v的输入电压信息转换成0-5v的电压信号。
2.3 自动增益系统的核心模块——cpld可编程控制部分
可编程控制器的种类非常繁多，比较常用的有intel的c51和altera公司的epm1270。本系统选用的是epm1270，整个系统的控制程序采用vhdl语言实现，主要包括采样程序、比较程序、增益控制程序、spi接口程序等等。其中比较重要的是clk的设计，由于整个系统采用一个时钟源，可编程控制器和a/d转换器的时钟频率又不一样，所以在主程序中一定要计算好每个器件的时钟频率，保证各个模块正常衔接。
2.4 自动增益系统的溢出处理
本系统使用了a/d转换模块，a/d转化器的参考电压和输入电压都有一定的范围，超出了这个范围就属于无效输入，为了保证系统的稳定性必须考虑到有无效输入的存在。在本程序中，如果输入电压高于5v，otr引脚会有溢出输出信号，同时，转化后的数据的最高位为“1”。同理，当输入电压小于0v时，otr引脚也会有溢出信号，转化后的数据的最高位为“0”。为了以后的程序方便比较，本程序将5v的溢出转换数据设置为0xff，将0v的溢出转换数据设置为0x00。
3 结束语
本文提出了一种简单的增益自动控制方法，大大简化了之前的控制电路，具有使用方便，安装方便，实用性强的特点，为以后的大范围推广做好了铺垫。
参考文献
[1]潘松，黄继业.eda技术实用教程[m].北京：科学出版社，2005.
[2]谭会生，瞿逐春.eda 技术综合应用实例与分析[m].西安：西安电子科技大学
电器自动化论文篇10
随着社会经济的飞速发展，居民和各类企业对供电质量和可靠性的要求日益提高，从改善电能质量和节约人力方面比较电压无功优化自动控制装置具有不可比拟的优势，已逐步取代原来通过值班员手动调节档位和投切电容器来调整电压的方式，在维系电力系统稳定中的作用已充分展示出来。论文参考，自动化。电压无功优化自动控制装置由大量的数据采集、数据计算、数据传输、数据控制、程序执行元件组成，通过一系列自动化技术将其功能整合在一起，因此，了解电压无功优化自动控制中的自动化原理对于研究电压无功优化自动控制有着十分重要的作用。为此本文着重分析了电压无功优化控制中的自动化技术。
一、自动控制系统的结构
（一）调压方式
无功优化控制系统设计在设置母线电压限定范围后，自动对高峰负荷时段、低谷负荷时段的电压值进行适当调整，以保证在合格范围内的电压满足逆调压方式。论文参考，自动化。当电压超出额定范围时，则与同级和上级变电所的电压进行比较，然后判断出应该调节同级还是上级变电所的主变档位。
（二）调整策略
电压无功优化自动控制包含两个方面，分别是电压优化和无功优化：
1、电压优化
当母线电压超上限时，首先下调主变的档位，当不能满足要求时才切除电容器；当母线电压超下限时，首先投入电容器，当不能满足要求时再上调主变档位，总之要确保电容器最合理的投入。
2、无功优化
当系统电压保持在限定范围内后，通过系统的自动控制，决定各级变电所电容器的先后投入，使得无功功率的流向最平衡，最能提高功率因数。
二、自动化数据采集、计算和传输
作为一个自动控制系统，全面的数据采集是整个控制过程最关键的一部，其采集数据的精度和安全直接影响整个系统的精度和安全。论文参考，自动化。一个完善的无功优化自动控制系统应该能实时自动的从调度中心、各监控站采集电网电压、功率、主变档位、电容器运行状态等数据并能确保当遥测遥信值不变时不与SCADA系统进行数据传输，减少系统资源占用。
在采集到实时数据后，过往的自动控制系统都是通过“专家系统”对数学模型进行简化和分解，然后利用潮流计算和专家系统等方法进行求解。随着自动化技术的高速发展，自动控制系统能够突破优化计算难于寻找工程解的难题，采用模糊控制的算法，充分考虑谐波，功率因数摆动，电压波动和事故闭锁等因素，通过一系列精密芯片的配合计算出使电网电能损耗最小的变压器档位、电容器投入量和电网最优运行电压以供控制部件执行。
系统在数据传输上使用只与内存交互数据而不存取硬盘的内存数据库技术，既提高了数据的存取速度，又节省了硬盘使用。为了提高传输效率，系统还会根据传输数据的类型和要求的不同，自动采用不同的传输协议：使用TCP/IP协议传输大量的重要数据，使用UDP协议传输少量的广播数据。在数据传输准确度方面，子站在接受到数据后会自动向主站发送反校信号，以验证所受数据的准确性。
三、系统的自动控制
电压无功优化控制的基本过程如下：首先是主站控制系统进行电压无功计算，然后把计算得到的各级变电所的功率因数、电压的区域无功定值结果通过光纤通道传达至各级变电所的电压无功控制系统。各级变电所的控制系统周期性的把本站的功率因数、电压和接收到的定值结果比较，以判断是否越限。
为了保证电网损耗最低，主站的控制系统要不断跟紧电网运行方式的变化，随时计算出最新的区域无功定值结果并传达至各级变电所的电压无功控制系统。由于主站的控制系统计算最初的区域无功定值时需要一定的时间，这就会造成各级变电所从启动控制系统至接收到第一个信号间有一个时间段，系统定义这段时间内的定值是按照本地系统运行的。论文参考，自动化。
当主站系统遇到特殊情况（如有影响电网拓扑结构的遥信变位发生）时，能够即时撤销子站控制系统当前正在执行的区域无功定值。子站控制系统即以本地无功定值运行，待再次受到主站重新计算的定值时才转以新定值运行。论文参考，自动化。子站控制系统实时监视主站的定值下传通道是否正常，通信异常时，立即改为执行本地定值，直至通道恢复正常。论文参考，自动化。
四、系统自动化的安全保证
目前国内的一些系统仅仅只做到了一层闭环控制，安全可靠性根本无法保证。而随着自动化技术的发展，最新的系统则是采用主站和子站同时的双层实时闭环反馈控制结构。实验证明由于采用了双层实时闭环反馈控制结构，当运行中发生用户定义的需要闭锁的异常事件时，控制系统能够立即执行闭锁，符合电网结构和调度运行特点，适合各种大小电网的安全可靠运行，能更有利地保证提高电网的电能质量，其具体的安全策略如下：
自动估算电网电压，使电容器平稳投切，避免出现振荡；自动估算电压调节后的无功变化量，使主变档位平稳调整，避免出现振荡。
当需要调节的变电所的主变并联运行时，为了避免出现其中一台主变频繁调节的情况，首先调节据动率较高的那台主变的档位。应对于主变和电容器出现的异常情况，系统能够自动减少主变档位调整次数，使设备寿命增加，电网安全得到保证。当遭遇设备异常时，系统自动闭锁，而且必须人工手动来解除封锁。具体的异常情况有：电容器或主变档位异常变位；系统需要采集的数据异常；系统数据不刷新。特别的当发生10kV单相接地时，系统自动闭锁电容器的投切。为避免采集到的数据不准确，系统采用同时判断遥测数据和遥信数据的方式，提高了采集数据的准度。
五、结论
电器自动化论文篇11
电力系统的电压和无功的控制是整个系统的重要组成部分，实现电压无功综合控制是一个具有复杂性、不精确性、非线性特点的控制问题，同时，电压无功综合控制对实时性要求非常高，依靠传统数学模型和常规的控制方法实现起来比较困难。模糊理论由于具有传统方法所不具备的智能特性，因而在电压无功控制中得到了广泛的应用。
1 现状分析
随着电力系统规模的不断扩大以及电力自动化技术的持续发展，宣钢也对变电站自动化设备进行不断的升级改造，但是在电压无功综合控制方面，却仍然与系统运行的实际要求存在较大的差距。宣钢内部变电站基本都采用基于九区图法的电压无功综合控制，此种VQC在实际运行中由于其经常出现投切震荡，导致系统设备不堪重负和出现故障。
运行中的变电站负荷是随着生产节奏不断改变的，变电站要想维持供电电压稳定性，必须随着负荷改变不断的对变压器有载调压开关以及并联电容器组进行操作，过与频繁的操作会降低高压电气设备的使用寿命，同时增加设备故障率。
2 将模糊理论用于电压无功综合控制的优势
模糊控制理论非常适合运用在解决量纲不同且目标相互冲突的优化问题上，在电力系统电压无功综合控制调节时，电压的变化和无功的变化相互影响，若采用模糊控制策略进行控制，可以在无功调节判据中引入电压的变化量，将原先基于固定边界的无功功率变为基于模糊无功边界，这样的控制策略下，无功控制的边界为两条斜率随电压变化而改变的斜线，电压无功能够实现动态平衡，避免出现无功调节震荡现象，可以减少开关设备的动作次数，提高了开关设备动作的准确性。
3 系统设计
3.1 选择输入输出信号
变电站电压无功综合控制系统的建立可以选择电压和无功与标准值之间的偏差作为两个输入量，将驱动有载调压变压器分接头升降和无功补偿电容器组投切两个控制量作为输出量，建立一个一阶两输入两输出的模糊控制系统。该模糊控制系统的系统结构如图1。
3.2 选择模糊集合和模糊函数
按照上一节确定的两输入两输出来选择输入输出变量的论域，结合35kV变电站运行的实际情况，则变压器二次侧电压的偏差量的论域为[-1.5，+1.5] ，无功功率的论域的论域[-3Q0， +3Q0]；变压器的分接头有7档，其论域为={-3，-2，-1，0，+1，+2，+3}；控制电容器投切的控制量，投入电容器组定义为负，切除电容器组定义为正；为了能够使模糊子集更好地覆盖模糊论域，将模糊输入变量和以及模糊输出变量和的论域都定义为{-6，-5，-4，-3，-2，-1，0，+1，+2，+3，+4，+5，+6}；模糊词集{NB，NM，NS，O，PS，PM，PB}；按照CRI推理法则把论域为X={-X，+X}转化成证书论域N={-n，….-1，0，1，…..n}，量化因子应该为q=n/x，比例因子l=x/n。
4 实际算例分析
结合宣钢某变电站的实际设备进行控制：该变电站的实际设备参数如下：主变压器为三相双绕组变压器：型号为SF9-40000-35/6.3，一次电压为35±3×2.5%/6.3 kV，接线为Ynd11，变压器阻抗的标幺值为0.63+j7.87Ω；电容器有6组，容量均为3600kVar。
通过模糊控制对其进行电压无功综合控制与原先采取九区图发控制的控制效果对比如下。（见表1）
5 结语
综合上表罗列的控制效果情况可以看出，将模糊控制应用在电压无功综合控制中时，当系统的电压和无功发生轻微变化时，其变化量不足以引起模糊变量隶属度函数的变化，避免了原先的控制系统在此种情况下设备频繁调节造成的系统震荡。
参考文献
电器自动化论文篇12
一、智能化的理论基础分析
智能化技术主要体现在计算机技术上，精密传感技术，GPS定位技术的综合应用。产品的智能化能够大大改善操作者的作业环境，减轻了工作强度；提高了作业质量和工作效率；一些危险场合或重点施工应用得到解决；环保、节能；提高了机器的自动化程度及智能化水平等。
智能化技术的综合性很强，它的理论基础涵盖了信息论、控制学、仿生学、语言学、生物学、心理学、数理逻辑、医学、哲学等学科。智能化技术主要就是如何让没有意识的机器具备人工智能，能够通过一些程序指令而完成一些高危、难度大的工作。智能化技术的研究是与计算机技术的发展紧密联系的。
智能化技术在电气工程自动化控制中的应用在很早的时候就已经有实例了，具有适应性和可操作性，它的研究主要表现在：电气技术、信息的收集和分析处理。智能化技术运用于电气工程自动化控制，可以提高电气自动化控制的工作效率，降低成本投入，减少人力资源的投入，降低了作业人员的危险度。
二、智能化的特点和优势
（一）智能化的特点
第一，高精度高效化。在电气工程的自动化控制中，精度和效率是至关重要的，智能化技术采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统，使得电气工程的精度和效率越来越高。
第二，工艺复合性和多轴化。智能化技术的主要目的在于减少工序和辅助时间。智能化技术在电气工程上的运用正超着多轴多系统控制功能方向发展。
第三，科学的计算可视化。能够高效的处理数据和解释数据，信息的交流也不再局限于文字和语育的表达，有了更多的图形、图像、动画等可视信息。
（二）智能化的优势
将智能化技术运用于电气自动化控制中的主要表现就是智能化控制器，这种控制器的优势主要表现在：
第一，具有很强的一致性。智能化控制器一致性表现在可以对陌生的数据输入进行估计，同时驱动器对其造成的影响可以忽略不计。不同的控制对象会产生不同的效果，所以在初期的电气设备的设计时需要认真仔细的核对每一项。有时候会出现一些智能化控制器效果不佳的情况，这就需要从头开始排查每一个环节，找出错误，解决问题。
第二，可以提高电气自动化控制的性能。传统的电气自动化控制器是需要控制对象模型的，而智能化控制器却是不需要控制对象模型的，它可以自动的根据情况进行调整，譬如：调整下降的时间、鲁棒性等。智能化控制器的自动调整就可以提高自身的性能。
第三，更加容易调整控制。智能化控制器可以实现无人操作的机器自动化控制。另外，还有远程操作、高效化。
三、智能化技术在电气工程自动化控制中的应用
智能化技术运用于电气工程自动化控制中，主要表现在三个方面：
第一，在电气工程中的智能控制要通过什么样的手段来实现。
第二，电气产品的优化设计要如何实现。
第三，智能化技术如何运用到电气工程故障的诊断和维护上。
1.智能控制。从前文中就可以知道所谓智能就是实现无人的机器自动化控制管理，在电气工程中运用智能化技术，可以实现电气工程控制的无人化、自动化、远程化和高效化。实现电气工程的智能控制，可以降低成本，在人力资源的利用上也可以适当的减少或者是使人力资源结构得到优化配置，最大限度的利用人力资源。实现电气工程自动化控制的智能化，可以减轻目前的操作人员的压力，提高电气工程系统的安全性和可靠性。
2.优化设计。电气工程设备的设计是一项复杂艰辛的工作，运用到的专业知识很多，譬如：电磁场、电路、电机等学科。另外除了专业的知识外，还需要很丰富的实践经验。只有在专业知识和实践经验都扎实的情况下才能保证电气工程设备的设计能顺利完成。计算机技术的变革使电气工程设备的手动设计变成了CAD设计，这样就使得产品的生产周期缩短了，并且由此引发出了智能化技术。智能化技术的应用使得电气工程设备的设计以更高速度和质量实现。
在设备的优化方面，智能化技术的运用体现在遗传算法上，遗传算法是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法能够得到较精确的数据，可以使得电气工程设备的优化更加的合理。
3.故障诊断。在电气工程系统的运行中，不可能永远都是顺畅运行的，总是会出现一些故障和毛病。而很多时候，电气设备出现故障前会有预兆，但是预兆与故障之间却具有不确定、非线性的特点。将智能化技术运用于电气设备中，可以对电气设备出现的故障进行全面、准确的分析诊断。在电气设备中由于变压器的重要性，因此经常要对变压器进行检测和维修，减少电气设备出现故障的概率。运用智能化技术可以及时的将故障检测诊断出来，这样可以迅速的对故障采取相应的正确的办法来维修，促使电气系统能迅速的正常运行。
四、结束语
随着社会经济的发展，人们对各行各业的要求也越来越高。在电气工程方面主要体现在自动化的智能控制。电气工程的自动化控制的程度与电气工程的安全性和可靠息相关，市场激烈的竞争环境下，要求电气工程的自动化程度越来越高，这样才能不断的提高自身的性能，才能减少出现故障的几率，才能不断的满足人们的需求，提高市场竞争力。
智能化技术目前的应用已经非常广泛，在电气工程自动化控制中的运用已经有了成功的经验。智能化技术是一个涵盖了多种学科的技术，是一个综合的复杂的系统的技术。在其他各行各业中也应该不断的得到运用，促使整个社会的快速发展。
参考文献：
[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报，2012，2.
电器自动化论文篇13
1.引言
阿尔弗雷德·马歇尔是最早的并系统性地对产业集群现象进行关注研究的经济学家。他在《新经济地理》（1890）中提出了“内部经济”和“外部经济”两个概念，表明企业为追求外部规模经济而形成产业聚集。在此后的一百多年间，不断地有经济学家对于产业集群提出自身的看法与见解，并呈现出百花齐放百家争鸣的景象。其中比较有影响力的有韦伯的区位理论、帕鲁的增长及理论、科洛索夫斯基的地域生产综合体理论等。这些理论从不同的角度丰富了人们对于产业集群的认识。迈克尔·波特（1990）第一次正式提出了“产业集群”的概念，也把产业集群的理论研究引入了新的阶段。此后，国外以及中国国内对产业集群的研究也越来越丰富。
然而，诸多的研究多数都是集中在集群的特征、区位选择、竞争力、经济增长和社会资本等方面，而对产业集群演化的研究相对较少；而且现代社会是一个日新月异的社会，产业集群在实际成长中的呈现出的各种复杂性问题，对于现存的理论提出了诸多考验。有鉴于此，本文将引入自然科学中的自组织理论对产业集群的演化发展进行分析，是对现有产业集群理论的一大补充和发展。
2.1乐清低压电气产业集群演化的自组织条件
2.1自组织理论
自组织理论研究的对象是事物如何自发、自主形成结构的过程。它是研究自组织现象、规律的学说的一种集合，它是一个理论群。自组织理论主要包括：耗散结构理论、协同学理论、突变论数学理论，以及分形理论和混沌理论。自组织理论的整个理论体系很好地切合了产业集群在发展过程中的如何从无到有、从小到大等问题，具有很高的理论意义。用自组织理论分析产业集群的演化，为我们理清集群发展的脉络提供了很好的理论工具。
2.2乐清产生产业集群的自组织条件
根据耗散结构理论，系统要实现从混沌到有序，就必须满足开放性、远离平衡态、系统各要素间的非线性作用及涨落四个条件。开放性是指系统要与外界存在物质、能量、信息等要素的交换。开放性是实现自组织的外部条件。远离平衡态是指系统内部各个层面、各个阶段的物质和能量分布是存在差异的。非线性的相互作用是指系统的要素要具有复杂的相干性和协同性，它是实现自组织的内在依据。最后，在一定条件下，非平衡系统通过涨落被放大，微涨落被放大为巨涨落，系统最终得以实现从无序到有序的转变，从低级到高级的有序进化。
2.2.1乐清低压电气产业集群的开放性。
任何与环境没有物质、能量和信息交换的系统只能自发地走向无序的状态，因此，孤立系统不能自行由无序走向有序。乐清低压电气产业集群开放性的主要表现有它与外界存在广泛的交流活动。乐清的低压电气产业集群和外界就资金、信息、物质、人才等方面存在密切的交换性，由此可见乐清的低压电气产业集群是开发的。
2.2.2远离均衡态。
开放性是形成自组织的一个必要条件，形成自组织的另一个重要条件就是系统必须是远离平衡态的。如果企业和相关机构被锁定在一个平衡态，那么就会像是一潭死水，泛不起一点波澜，必定走向灭亡。
低压电气产业集群的平衡态，是指电器产业集群的状态是一成不变的。在现实上来看，低压电气产业集群并不处在这样的平衡状态。首先，从集群内的子系统来看，各子系统的演化发展呈现出明显的不平衡，而且差异很大。作为集群子系统的企业，既存在着大小规模上的差距也存在着演化阶段上差异。同时，集群的各要素也均处于非平衡态。原材料、土地、劳动力等要素对集群的发展有着重大的影响，而这些因素因其自身的优劣差异也呈现出非平衡的状态。因而，随着时间的推移，乐清低压电气产业集群只会越来越远离平衡态。
2.2.3非线性。
非线性是一个与线性相反的概念。非线性指的是不按比例、不成直线的关系，代表了不规则的运动和突破。非线性相互作用是产业集群形成有序结构的内在原因。
在产业集群内，集群与环境、集群与资源、环境资源与经济部门以及集群发展的各个要素之间相互联系、相互制约、相互协调，共同作用构成一个非线性的关系体。
从静态看，土地、劳动力、成本等基本因素必然会因为性质的不同对产业集群的演化造成不同大小、不同方向的作用力。从动态看，土地、劳动力、成本等因素在不同的时点所表现出来的作用力也是不同的。它所处的状态有可能是渐变的，也有可能是突变的，这会导致系统运行状态的难以预测，最终表现为非线性。
2.2.4涨落机制。
产业集群不是处在静止状态的，而是受其内部各种非线性因素相互作用的，而这一系列的作用，推动了产业集群内部的涨落。涨落是使系统原来的均衡定态到耗散结构演化的最初动力。
产业集群内部的涨落情况大致有：①集群内部企业的“出生”或“死亡”而造成的集群内部结构的调整；②集群内部企业的扩张或衰退造成的集群“核”的更迭；③新的公司或者机构的进入，带来新的技术，导致集群产生根本性的改变。
产业集群整体的涨落情况有：①因上游原材料等因素变动而导致的集群整体的变动②因需求改变而导致的产业集群整体的涨落。
3.乐清低压电器产业集群的自组织演化过程
3.1第一阶段：产业集群的萌芽阶段——自创生，自复制，自生长（1966—1977年）
乐清的低压电器产业集群的出现是由一件偶然事件引起的。1966年，并不具备低压电器生产技术和人员的乐清柳市雨伞厂接到行程开关的订单。在历时一年后，经过多方的人员资金合作，柳市的第一只电器产品终于产生了，乐清柳市也由此迈出了向“中国电器之都”前进的第一步。柳市开关厂转型做开关后，取得了较好的经济效益，当地的群众也开始在家偷偷模仿。一时之间，柳市的低压电器小作坊遍地开花。到20世纪70年代中期，乐清低压电器集群已初具雏形。
该阶段具有如下特征：①集群实现了从无到有的突破，实现了自创生。集群的“核”已经形成，这个集群“核”就是以柳市机具厂为代表的集体企业。集体企业在生产上拥有技术优势和规模优势，并且能够拿到大订单，紧跟市场要求。②同类型的企业大量涌现，并且开始产生规模效应。由于生产低压电器的资本投入和技术投入要求都比较低，该地区的生产低压电器的企业如雨后春笋般冒出，并且获得了良好的经济效益。③相关人员和机构增多。相关人员增多不仅表现在从事生产低压电器产品的从业人员的增多，也表现在从事销售低压电器产品的人员增多。相关机构的增多则主要表现在以翁垟旧货市场等为低压电器生产销售提供基础服务的机构增多。在这个阶段，使乐清成为“电器之都”的基础设施、技术设施、文化基础以及市场基础均已基本形成，并开始产生集聚效应。
3.2第二阶段：产业集群的发展——自适应，自稳定（1977—1991年）
乐清低压电器集群的第二阶段从1977年开始，以第一家柳市开关厂设立的第一家门市部为开始。1977年上半年，柳市开关厂开出了第一家门市部。此后，柳市的门市部就如雨后春笋般冒出来。1980年，电器门市部增加到54家。1981年发展到300多家，柳市乡镇企业产值达2200万元。至1984年6月，柳市的低压电器门市部已达1000多家，供销员队伍达1万余人，低压电器从业人员超过5万人。后来从这群供销人员中走出了正泰的南存辉、德力西的胡成中、新华的郑元孟 、天力的柳知春。
但在这个急速扩张的阶段中，柳市低压电器也产生了一系列的质量和信誉问题。1990年至1991年浙江省对温州市乐清县柳市生产和销售无证、伪劣低压电器产品进行了整治。在这场整治运动中乐清一举关闭了有问题的商铺1267家，注销了207家“四无”企业的营业执照，查获无证、伪劣电器产品37644箱。极大地促进了乐清地区低压电器产品质量的提高和生产的发展，为日后乐清成为“低压电器之都”奠定了基础。
到20世界90年代初期，经历了1982打击经济犯罪和1990全国性的打假后，乐清低压电器产业已经逐步从无序生产进入有序生产，整个集群逐渐呈现出一个有机联系的整体。该阶段具有如下特征：①市场竞争快速变得激烈，集体经济模式渐渐失去生存基础，民营企业开始茁壮成长。1984年，柳市第一家生产低压电器的企业柳市机具厂因效益越来越差，被迫关闭了门市部。②经历了涨落事件后，集群内形成了新的“核”。1990年，当国务院六部委联合来柳市大规模打假时，求精开关厂成为重点扶植对象，产值猛增，突破了1000多万元。求精开关厂就是日后闻名海内的“正泰”和“德力西”的前身。③转粗放式增长为集约式增长。在低压产业集群产生的初期阶段，乐清生产低压电器的企业主要依靠低品质低价格的产品来抢占市场，并不注重技术的提升和品牌的经营。但是经历了1982打击经济犯罪和1990全国性的打假后，乐清人开始意识到质量和品牌的重要性。如1986年，求精开关厂建立了全国第一个民营企业热继电器实验室，1988年首批领取了机械工业部颁发的工业产品生产许可证。
3.3第三阶段：产业集群的深发展——自重组（1991年至今）
经历了1990年打假后，乐清低压电器行业开始进入与国际化接轨的道路，进入了集群的自重组道路。在这个这段，乐清低压电器企业开始积极引进外资，为当地企业发展注入新鲜活力，并通过集团化使乐清低压电器企业在发展上得到了质的突破。
在资金来源上，乐清低压电器企业开始注重引入外资，使资金来源多元化。1991年南存辉建立了中美合资正泰电器有限公司，充分利用合资企业的优惠政策，发展壮大企业实力。这一举动，在乐清低压电器企业中引起巨大反响，并迅速引发了一波引入外资的热潮。1992年春，德力西电子元件厂引进外资创建了“中外合资温州德力西电器有限公司”。
在企业规模上，乐清低压电器企业开始走集团化道路。1994年2月，正泰成立了国内低压电器行业第一家企业集团。以资本为纽带，以市场为导向，以产品为龙头，以品牌为中心，横向联合，走上规模经济之路，使企业迅速发展壮大。同年，德力西开始在大范围内兼并、控股同行企业，组建浙江德力西集团。现在乐清市已经拥有正泰、德力西、天正、人民等多家集团化低压电器生产企业。
该阶段的主要特征：①外部环境发生巨大变化，产业集群进行自重组。对乐清低压电器产业来说，打假活动使乐清的低压电器声名狼藉，这个时候整个产业必须走品牌化道路，提高产品质量。此外，施耐德于90年代开始重点经营电力工业也造成了乐清低压电器产业集团的困境。在这种内外交困的情况下，乐清低压电器产业集群果断地开始自重组。大量的龙头企业通过收购同类企业的方式实现了集团化的经营，使得集群生产制造的规模效益明显。②产业集群逐渐走向成熟。在经历了从无到有、从混乱到有序后，这一阶段集群开始走向成熟化。围绕正泰、德力西这两个“核”，集群内其他的企业开始逐步走向规范化，整个集群呈现出成熟化的趋势。②产业集群走向升级发展。引进外资和进行集团化重组后，整个集团开始注重产业升级，更多的将目光投入到技术发展上。
4.结论
综合乐清低压电气产业集群的发展历程，可以看出，它是由一股自下而上的力量推动而形成的。乐清低压电气产业集群在内在机制的驱动下，自行沿着从无到有、从少到多、从简单到复杂、从粗糙到精细的方向发展。
此外，也可以发现并不存在纯粹的自组织。对于自组织集群，他因素对其演化发展也有重大的作用。乐清低压电气产业集群的发展历程表明，它不仅受内部因素的特定约束，也受政府调控的影响。政府在集群的形成和发展过程中，扮演的是一个守夜人的角色。政府的调控、管理和监督等措施能够促进产业集群高速健康地发展。
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