試談電氣工程及其自動化的智能化應用

馬浩森

摘要：近年來隨著信息化與智能化水平的不斷進步，智能化技術在電氣領域的應用越來越廣泛，電氣工程與自動化在工業領域控制層面中起著重要作用，傳統的自動化應用主要針對控制模塊的功能實現，智能化水平較低。針對這些問題，本文探討了電氣工程及其自動化領域中的智能化技術，旨在闡述電氣工程及其自動化中應用智能化技術的優點以及如何應用這些智能化技術。

關鍵詞： 電氣工程;自動化;智能化應用

一、引言

近年來隨著工業技術的不斷發展，傳統的工廠模式從半自動化到自動化的模式發展，特別是國家在工業4.0政策上的支持使得各大企業逐漸升級其自動化水平，逐步向智能化模式轉變。電氣工程及其自動化負責控制設備完成相應的任務，其主要通過可編程控制器實現邏輯運算并將指令傳送到被執行端。然而目前工廠中的大部分工作依然依靠人工來完成自動化水平較低。此外在設備的運行當中會產生大量的數據，其中一部分數據來自于電氣控制器中的數據，另一部分數據來自于傳感器中的數據。通過這些數據可以監測設備的運行狀態，對于設備發生異常以及出現故障時進行智能化預警，然而目前電氣控制領域對于這部分數據的應用較少，并且未能夠對這些數據進行進一步的挖掘。因此，本文將探究電氣工程及其自動化的智能化技術，通過智能化升級降低企業的成本，提高企業的經濟效益與核心競爭力。

二、電氣工程及自動化智能化技術概述

電氣工程領域的智能化技術主要采用以人工智能、信號處理的智能化技術來提升設備的智能化水平，降低工人的勞動強度以及施工風險，提高企業的工作效率與經濟效益，從長遠來看高度智能化的電氣工程技術將有助于提升企業的核心競爭力。工業領域中的設備的自動化需要外部信息的感知，自主決策以及自動化控制，其中以PLC為代表的控制技術工廠設備控制中應用廣泛，目前的電氣工程及自動化的智能化將結合外部信息的感知以及自主決策知識，從而全面提高智能化水平。

三、電氣工程及自動化智能化技術優勢

當前，電氣工程及其自動化技術的應用將表現出多方面的優勢。總體來看，智能化技術的應用將不斷提高電氣工程的運行質量以及工作效率，為企業帶來更大的經濟效益。首先，采用智能化的電氣工程及其自動化將有效提高產品的質量，通過工業互聯網技術，中央控制中心建立與多臺子設備的連接，并將控制指令下發至子設備的控制端，通過子設備的控制層實現單臺設備控制與多臺設備的協調控制，智能化技術的應用將有效協調不同產線與工序的加工流程，減少人工的參與，降低了產品的不良率，大大提高了產品的質量。其次，多臺產線的協調最優化控制將降低設備的空閑時間，提升了產品的加工效率。然后，在電氣工程領域結合了許多智能化的傳感器，比如視覺傳感器，這些傳感器將對產品的質量進行檢測，并且將檢測的結果反饋到控制端，由控制端負責對缺陷產品進行分類處理。因此，電氣工程領域所結合的傳感器將有效提升其智能化水平。

四、電氣工程及自動化智能化技術應用

4.1 自動化生產線中的應用

自動化生產線是智能化工廠中的重要組成部分，這其中涉及到多項關鍵技術，其中包括智能化的自動控制技術。傳統的電氣工程及自動化設備主要通過PLC編程技術控制驅動設備以及執行設備完成相應的功能性任務，而這些任務往往智能化水平較低。例如，在自動化生產線中的不良產品分類問題，如果單獨使用電氣工程及自動化中的控制技術將無法全自動化完成此項功能。基于此，電氣工程及自動化技術應當結合傳感器與人工智能技術來進一步提升智能化水平。首先，外加與產線當中的視覺傳感器采集產品的形狀、表面等信息，并通過人工智能算法自動分析產品的質量，將檢測的信號反饋至控制器端，控制器端根據接收到的信號執行相應的操作，將合格產品與不合格產品自動進行類別劃分，在這自動化的生產過程中避免的人工干預的不確定性，提高了產品的質量。

4.2 設備狀態監測中的應用

在設備運行當中會產生大量的數據，這些數據不僅來自于電氣控制器中的數據，比如電流，電壓，轉速等，而且來自于外加傳感器的數據。然而這些數據之間存在關聯與依賴，如何從中發掘出設備狀態的關鍵信息將成為智能化水平提升的重要方法。例如，在設備運行當中，設備中的關鍵部件比如軸承經常容易發生損壞，當軸承發生損壞時不僅會造成設備的停機而且會降低企業的生產效率，給企業帶來較大的經濟損失，為此，需要對軸承的狀態進行監測。采用人工智能分析算法將自動判別設備的健康狀態，實現設備健康狀態的自動感知與識別，以此實現基于預測性的維護，即能夠預測設備的健康狀態從而提前進行維護與備件，避免了設備停機所造成的損失。此外，在電氣控制系統中建立遠程監控體系，通過遠程監控系統實時監測設備的運行當中的參數，并且通過關聯分析，趨勢分析等技術預測設備的狀態，此外，通過遠程監控系統可以實現設備能耗數據的收集與分析，從而為節能降本提供決策依據。

4.3 優化設計中的應用

在電氣控制領域，操作人員需要根據生產現場的要求對電氣系統不斷進行優化，從而不斷提升電氣工程技術的整體水平，使電氣工程系統的效率與穩定性不斷提高。在此過程中需要加強電氣工程技術人員的專業知識水平，并根據實際的工程現場經驗對電氣系統進行優化設計。

在電氣工程設計中需要結合智能化算法，一方面使系統的穩定性更高，另一方面應充分發揮智能算法的優點，來降低處理器中的工作負擔以此提高系統的整體效率。

五、總結

隨著人工智能技術的發展，電氣工程及其自動化技術的智能化應用將表現出更廣泛的應用前景。電氣工程及自動化與人工智能將結合各自的優勢，從而提升系統的整體性能。本文詳細分析了電氣工程及自動化智能化的概述優勢。并且探討了電氣工程及自動化智能化技術在自動化生產線、設備狀態監測以及優化設計中的應用。通過智能化技術的應用將不斷提升企業的生產效率與核心競爭力。

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