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網(wǎng)絡(luò )技術(shù)下的電氣工程自動(dòng)化應用論文
摘要：本文介紹了網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)勢，從總設計方案、硬件與軟件設計、各子系統設計的角度分析了網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的具體應用，并闡明了系統的應用。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò )技術(shù)；電氣工程；自動(dòng)化；微機；保護系統
電氣工程與自動(dòng)化，已經(jīng)基于多個(gè)技術(shù)初步得以實(shí)現，構建了多個(gè)自動(dòng)操作系統。從筆者的角度分析，使用多個(gè)技術(shù)建立系統，并融合其它技術(shù)，搭建平臺，用平臺來(lái)實(shí)現自動(dòng)化處理與操作，即優(yōu)化硬件與軟件的設計，利用系統向平臺發(fā)布命令。
1網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)勢
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的運用，可改變電氣工程原有的控制思路，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的智能控制。使用智能化的控制方案，提高電氣工程管理的效率，使控制更加精密，同時(shí)，它也會(huì )使管理與控制更加便利，即減少了人員的使用，用系統實(shí)時(shí)監測電力的輸送，做到管理的高效化與實(shí)時(shí)性，充分體現它的優(yōu)越性。另外，其管理方式也趨于統一，對所有環(huán)節與設備都可以做到實(shí)時(shí)監控。
2網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的應用
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在其中的具體應用，不僅局限于現有的技術(shù)，也會(huì )適當融和其它技術(shù)等，建立系統，設置平臺，編寫(xiě)程序代碼，用系統的模塊來(lái)檢測電氣工程的運行，實(shí)現控制器的自動(dòng)化操作。
2.1總設計方案
使用者登錄系統后，連接系統使用的服務(wù)器，隨后連接網(wǎng)絡(luò )。根據預先設定的電氣工程操作模式與數據，控制其運行，同時(shí)，在系統內構建多個(gè)模塊，把自動(dòng)化的各環(huán)節分別加入到模塊內，通過(guò)控制模塊來(lái)控制電氣工程的自動(dòng)化操作，并及時(shí)發(fā)出預警，以保證電力輸送的安全。
2.2硬件與軟件設計
�。�1）硬件設計。其中包括2部分，一是計算機硬件，二是具有測控功能的硬件，前者可選擇的設備是不同類(lèi)型的計算機，比如臺式、工控機等，后者是數據輸入的接口，檢測到電氣工程操作的各個(gè)信號，把信號放大，調整格式后變成數字信號，另外每個(gè)接口的連接也需要線(xiàn)路，這些線(xiàn)路有不同的名稱(chēng)，同時(shí)，為順利采集數據，也會(huì )在硬件內加入數據采集卡。其硬件要求如下：數據采集卡是數據采集、傳輸的方式之一，把采集卡插到PCI插槽內以后，系統自動(dòng)采集讀取卡內的數據，建立A/D連接，后用外部的數據儲備器。用該方式收集數據，可保證數據傳輸的穩定，也符合數據精度的要求；連接線(xiàn)路，其有多條重要的連接線(xiàn)路，其中GPIB總線(xiàn)與串口總線(xiàn)的連接，是影響工程檢測與控制的重要環(huán)節，前者是用通信協(xié)議連接設備，把數個(gè)設備連接，用計算機遠程觀(guān)測設備的使用，出現問(wèn)題后，可及時(shí)進(jìn)行處理，而它也可以預先編程，系統已經(jīng)確定的程序，控制設備操作，實(shí)現設備的自動(dòng)操作。后者，是在使用儀器與控制模塊之間連接，建立系統的虛擬操作。除這2個(gè)總線(xiàn)外，另外2種總線(xiàn)的連接也會(huì )影響到系統的運行效率。一是VXI為高速計算機總線(xiàn)，它具有開(kāi)放的特點(diǎn)，數據傳輸的過(guò)程高效、穩定，滿(mǎn)足了系統模塊設計靈活化的要求，特別是數據的高頻傳輸中，可充分體現出它的優(yōu)勢。二是對于CAN現場(chǎng)總線(xiàn)，是通過(guò)串行局域網(wǎng)連接總線(xiàn)，使用協(xié)議與多個(gè)控制器。由此，可完成系統的硬件設計，待所有硬件安裝到位后，可為系統的運行打好硬件基礎。（2）軟件設計。它是用工具設置一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺，為軟件的使用提供平臺，這個(gè)平臺上，可開(kāi)發(fā)出圖形化的設計，選擇LaVIEW軟件，選擇編程語(yǔ)言后，創(chuàng )建了開(kāi)發(fā)環(huán)境。這個(gè)環(huán)境下，可實(shí)現多個(gè)硬件的功能，控制系統內各環(huán)節的通訊，借此，是借由軟件各方面的設計，明確管理內容的優(yōu)化，根據每臺設備使用的特點(diǎn)與要求，及時(shí)了解其運行的基本特征，得到數據后，用系統的分析功能逐一進(jìn)行分析。軟件中模塊的設計，是借用多個(gè)編程思想，把各工程進(jìn)行的基本情況錄入到系統內，細化分析，拆分成多個(gè)數據后，放到具有實(shí)踐功能的模塊內，而若是較為復雜的模塊，可在模塊內分級，建立子模塊，把程序逐級分層，逐層的實(shí)現自動(dòng)化操作。對此，模塊的具體設計，是以自動(dòng)化為前提，加入智能技術(shù)，在實(shí)踐的基礎上，智能診斷機械故障，并用人工智能技術(shù)來(lái)控制。另外，在軟件設計中也會(huì )使用CAD技術(shù)。該技術(shù)是計算機輔助技術(shù)，經(jīng)過(guò)長(cháng)期的更新后，內部功能更加完善。它在電氣工程與自動(dòng)化的使用，是用CAD技術(shù)精確繪制工程圖形，進(jìn)行圖形的繪制。其方式是：打開(kāi)軟件后，選擇菜單的新建文件，選定的格式是dwg，用limits限定繪圖區域后，使用各繪圖工具進(jìn)行繪制，包括“矩形”“直線(xiàn)”“曲線(xiàn)”，繪制后把圖片放到系統內，如果后期需更改圖形，可使用多個(gè)快捷命令，根據數據來(lái)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(gè)系統的設置是用線(xiàn)路連接，設置保護功能，對每臺設備給出不同的保護措施。其使用的零件有微處理器、并串接口等，內部子系統是模擬量采集與開(kāi)關(guān)輸入。主系統的設計，是把收集到的數據放到存儲器內，分析后確定是否運行繼電保護功能，而其保護的設備是單片機，所以其使用中會(huì )接入外部設備，運行中，處理器會(huì )借助各接線(xiàn)與外部的存儲器通訊，確定保護功能后，向外擴展。模擬采集的設計，是通過(guò)設備間的A/D連接，把預先處理的模擬量變成數字量，同時(shí)，多路轉換是用電子開(kāi)關(guān)，在每個(gè)通道內設置二進(jìn)制地址，微機把信號輸出后，MPX自動(dòng)選擇某個(gè)通道，用開(kāi)關(guān)來(lái)打通通道。開(kāi)關(guān)量輸出系統，是借由系統內的電回路，打開(kāi)輸出回路，接收信號，而為避免其他因素干擾，輸入、輸出的運行中也會(huì )使用電耦合設備。上述是硬件的使用。軟件的內部程序有主程序、中斷程序、故障處理程序，這些程序的操作，是用軟件中的程序語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序，其中主程序與中斷程序的設計是：主程序的操作有初始化、全面檢查等，即進(jìn)行編程的初始化操作，讀取內部開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，放到儲存單元內，以為自動(dòng)檢查判斷開(kāi)關(guān)量是否變化，并讓運行的軟件、硬件自檢。中斷程序是處理不同參數中，若需要及時(shí)處理，可在任一時(shí)間發(fā)出終端的請求，微機快速響應并處理，操作中的中斷方式是采樣期間中斷、串行口的中斷。監控系統：監控系統的設計，是運用系統的控制功能，與區域監控連接，從自動(dòng)化的操作中，以及系統建設的階段性來(lái)進(jìn)行設計。整個(gè)系統的構成是主控中心、區域內的監控、前端與網(wǎng)絡(luò )。其前端設計是在工程所在的空間內，安裝監控服務(wù)裝置，這些裝置與網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器連接，由此提出的要求是：依照規范設置處理功能，整理圖像與聲音，根據突發(fā)情況，調整攝像頭的光圈、焦距，一旦發(fā)現異常，進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像。路線(xiàn)是從網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器連接到遠程監控中心，根據圖像的顯示，控制、管理并存儲，存儲設備是足夠容量的硬盤(pán)與外部設備。系統服務(wù)器是整體操作的平臺，負責的工作是接收并存儲視頻信息，進(jìn)行分析與統計，查詢(xún)信號，同時(shí)也會(huì )使用管理功能，管理人員的進(jìn)入與設備處理。
3系統應用
產(chǎn)品設計：電氣工程會(huì )衍生出多個(gè)電氣產(chǎn)品，而電氣產(chǎn)品的設計是一項復雜的操作。該系統設計后，技術(shù)人員可根據各設備之間的連接，以及模塊控制的程序，整理數據與信息，隨后運用系統內的CAD技術(shù)，完成方案的設計。如此，可使用各項理論，解決實(shí)際操作中穩定性不足的問(wèn)題，降低設計難度。專(zhuān)家系統與遺傳算法：整個(gè)大系統可分成多個(gè)小系統，例如專(zhuān)家系統等。專(zhuān)家系統在使用時(shí)與遺傳算法配合，使用不同算法，模擬多個(gè)專(zhuān)家分析問(wèn)題的過(guò)程，待遇到問(wèn)題后，用這一方式?jīng)Q策。雖然這項技術(shù)已經(jīng)在具體實(shí)踐中使用，但還需進(jìn)一步完善，擴大發(fā)展空間。智能判斷故障：因為電氣設備處于多個(gè)環(huán)境中，在自動(dòng)化的操作中，可能因為其他因素影響，出現故障，模塊的運行停止。此時(shí)，系統可及時(shí)監測到故障，即依照系統內的判斷標準，快速判斷，簡(jiǎn)化了判定的程度，隨后，系統遠程控制設備，停止其運行，并更改電流輸送的渠道。如以發(fā)電機的故障為例，系統會(huì )使用神經(jīng)理論，同時(shí)使用模糊理論，由此，它既有模糊性的判斷，也有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢，提高了故障判斷的準確率。人工網(wǎng)絡(luò )的智能控制：這是未來(lái)必然的發(fā)展方向。目前電器工業(yè)也已經(jīng)在操作、管理中使用人工智能，用它控制后，可及時(shí)分析并處理故障，收集數據，控制各部分的運行狀態(tài)。雖然這項技術(shù)在實(shí)際應用中具有優(yōu)勢，體現出網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的價(jià)值，使電氣工程的操作更加便捷，提高了系統運行的效率，但它仍需要隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，擴大發(fā)展空間。
4結語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò )技術(shù)與電氣工程、自動(dòng)化的融合，是借由網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)勢，融合其它技術(shù)的特點(diǎn)，優(yōu)化設計，提出系統設計的總思路，以及多個(gè)子系統的設計，經(jīng)過(guò)實(shí)際應用后，取得了良好的效果。即借由網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，可優(yōu)化電氣工程的自動(dòng)化操作，提高設備管理的效率，優(yōu)化電氣工程的運行。
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