電氣工程多模塊智能化控制技術分析

朱義杰

摘要：伴隨著科學技術的發展，電氣工程的控制系統不斷更新和推廣。多模塊智能化控制技術作為一種新型技術，可提高電力工程運行的穩定性，有效檢測電氣設備的運行情況，自動化的診斷和調整設備故障，促使電氣工程安全運行。本文首先分析了多模塊智能化控制技術的優勢和原理，然后結合實際案例，探討了該技術的應用可靠性，最后研究了未來的發展方向，供相關人員學習。

關鍵詞：電氣工程;多模塊;智能化控制技術

隨著現代化水平的提高，電氣工程行業獲得前所未有的發展，各種新型、先進的科學技術，也在該行業廣泛應用，比如多模塊智能化控制技術、遠程技術。PCL技術是智能化控制技術中的常見技術，以計算機技術為基礎，相較于以往的控制器，其具有編程方便、可靠性高、安裝簡便等優勢，在提高電氣工程水平上具有重要作用。下面，筆者基于工作經驗，對電氣工程的多模塊智能化控制技術進行簡要探討。

1、電氣工程多模塊智能化控制技術的優勢和原理

1.1優勢

當前，現代化技術發展快速，網絡化、數字化逐漸進入人們視野。多模塊智能化控制技術，是一種由行業技術、通信技術、智能控制技術等技術匯集成的先進技術，包括單片機技術、PLC技術等。在電氣工程的日常工作中，多使用人工操作的模式。但是，隨著人工操作次數的增加，錯誤率也隨之增加，導致各種問題頻發，降低工作質量[1]。作為多模塊智能化控制技術中的一種，PCL技術是繼電接觸控制技術、微機技術的產物，突出特點是靈活性強、可靠性高、功耗少，可提高數據信息的處理精度和速度，將其用于電氣工程中，不但能結合實際變化隨時調整，還能通過對工作細節的管控，確保電氣工程穩定、高效的運行。例如，將PLC檢測傳感器用于智能交通智慧燈中，能夠根據路口的車流現狀，動態調整信號燈的變化規律，確保車輛正常通行。

1.2原理

分析得知，PLC技術的工作包括這樣三步：輸入采樣、程序執行、輸出數據。應用PLC技術時，需要將掃描到的數據信息，存儲于相對應的單元，預防其他操作影響數據的真實性、完整性。實際執行中，需要按照從上到下的順序掃描，并預算其邏輯性，刷新數據狀態。待相關指令明確后，刷新全部的數據，最后將處理完成的數據，放于相關設備儲存。此過程中，處理器按照I/O印象區所對應的數據、狀態，對輸出鎖芯存電路進行刷新，再經由輸出電路驅動外設[2]。電力線是不穩定的強衰減、高噪聲通道，要想實現數據通信的可靠性，必須采用合適措施解決低壓配電網的相關因素，比如：電磁兼容性、阻抗波動、噪聲等。

2、電氣工程多模塊智能化控制技術的應用

2.1應用案例

某學校有10棟學生公寓樓，每棟樓6層，每層50個宿舍。每個宿舍的進線回路都配置了電能表，空調回路進行預付費電能管理，配置了單獨的電能表。在宿舍樓設置了查詢操作站，方便學生查詢可用電量或充值記錄，當剩余電量不足時，通過短信的形式通知學生。傳輸網絡可根據具體的需求，選擇可靠、穩定的光纖專網，或校園的局域網。設備層的電能表是RS-485總線，每條總線連接25塊儀表，每棟宿舍樓設置一個采集箱，預付費電表所串接的RS-485總線，引入采集箱內和智能化的通信前置機相連。學生宿舍樓的控制系統，更多的是控制各單元的加載電機。本文以PLC控制器為主，對控制系統進行設計。

2.2總體設計方案

在宿舍樓的供配電裝置中，中樞是控制系統，每個單元相互獨立，使用分散控制、集中管控的模式。分析發現，每個PLC單元的功能獨立，分別控制所對應的功能，系統中樞為主控PLC，對底層信息進行協調、交換和控制。同時，還要交換底層單元、上位工控機間的信息。該方案使用過程中，系統架構較為清晰，加之各單元相對獨立，使得后期的維護過于簡單，即便某個單元在運行期間出現故障，也不會影響其它的單元，從而提高整個系統的運行效率[3]。

2.3主控單元控制系統

為了方便用戶更好、更熟練的操作使用，可設置移動式的平臺，在內部安裝主控PLC、驅動器等。用PLC控制信號的處理、采集工作，PLC控制軟件使用多套定位軟件，一套為相對坐標軟件，另一套為用戶無法見的坐標，在方便實驗設計，提高可靠性上，發揮著重要作用。

2.4單片機技術

單片機是一種整合多種芯片的方法，通過對多種功能模塊的整合和集成，用硬件描述語言設計每種功能。近幾年，隨著科學技術的發展，多媒體設備被廣泛用于課堂教學中。例如，在教室引入智能電動窗簾，能夠解決手動操作帶來的不良影響。多功能窗的控制系統，是集傳感器、步進電機等技術于一體的控制系統，使用各種傳感器對電路進行檢測，實時檢測室內外的濕度、溫度，將所得信號上傳單片機。待單片機接受到信號后，及時做出控制指令，并采用有效措施控制進電機，實現自動開關、報警等功能。另一方面，多功能窗控制系統的使用，還能隨時切換開關窗的自動、手動狀態。對于電氣工程而言，單片機是非常重要的組成。如果將電氣工程比喻為計算機，那么單片機就是處理器，不僅能簡化生產、工作流程，還能取代人工操作，實現自動化控制的目標[4]。

3、電氣工程多模塊智能化控制技術的發展方向

第一，對于多模塊智能化控制技術的研究，可基于電氣工程的具體需求，便于提高該技術的應用效果;在技術創新過程中，適當加大資金的扶持力度，只有具有足夠的資金，才能進行全方位的研究，為電氣工程智能化的控制貢獻力量。采用合理、有效的手段，研發多模塊智能化控制技術，并用于電氣工程中，從而提高工作質量，推動電氣工程發展。

第二，由于自動化控制環節繁瑣，多使用神經網絡控制，能夠反復的學習和運算，實時調整學習速度和運算速率，結合實際情況，對相關參數進行調整。對于信號處理而言，多模塊智能化控制技術作用顯著[5]。在電氣工程以往的工作中，多借助控制器處理信號，而智能化控制技術的引入，不但取代了傳統的控制器，還能和其他控制器的相互合作，達到自動化的控制效果。另一方面，若電氣工程施工中出現問題，智能化控制技術會發出警報，并及時制定解決措施，保障電氣工程安全、穩定的運行。

第三，多模塊智能化控制技術的應用，使得系統越來越統一，可滿足人們各方面的需求，增強創新能力。通過圖形、圖像等方式，可視化分析信息的處理，不再局限于傳統的文字和語言。由此可見，多模塊智能化控制技術可減少生產成本，提高工作質量。

4、小結

本文基于單片機、PLC技術，以某學校的學生宿舍為例，介紹了多模塊智能化控制技術的作用和原理，總結了它的特點和應用效果。在智能化高速發展的現階段，將多模塊智能化控制技術引入電氣工程，能夠提高工作效果，推動電氣工程行業發展。上述分析得知，多模塊智能化控制技術尚有很大的發展潛力，如何將其更好的用于電氣工程中，還需要相關人員的不斷探索。

參考文獻：

[1] 張永，崔明洋，李昕，等.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用分析[J].科技傳播，2016，16（2）：56-57.

[2] 陳劍.電氣工程及其自動化的智能化技術應用分析[J].企業技術開發（學術版），2016，35（2）：74-75.

[3] 岑政.試論電力系統電氣工程自動化中智能化技術的運用[J].科技展望，2016，26（33）：102.

[4] 劉朝霞.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用探討[J].裝飾裝修天地，2018，26（19）：371.

[5] 陳澗華，王華.關于電氣工程及其自動化的智能化技術探討[J].化工管理，2016，33（14）：150.