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1.1位置識別功能
施工機械自動化技術(shù)下的位置識別功能指,利用自動化技術(shù)或自動化識別系統(tǒng)來自動辨認機械所在位置的一種能力。就國內(nèi)當前的土木施工而言,大部分應(yīng)用于土木施工現(xiàn)場的機械設(shè)備都有安裝自動化識別系統(tǒng),只是有的設(shè)備會選擇外部位置識別法,而有的設(shè)備則會采用內(nèi)部位置識別法來進行施工位置識別。外部位置識別與內(nèi)部位置識別的根本區(qū)別是:前者需要在工程施工現(xiàn)場設(shè)置幾處基準點,然后利用超聲波或電磁波技術(shù)來識別機械設(shè)備所在的位置;而后者則無需借助現(xiàn)場,只需利用速度測定傳感器或其他相關(guān)傳感器就可對設(shè)備的位置進行識別。
1.2位置誘導(dǎo)能力
位置誘導(dǎo)能力是在自動化施工作業(yè)中,機械設(shè)備必須按照設(shè)定路線作業(yè),假如位置識別機能確認它在施工中已偏離了既定路線,機械設(shè)備要具有自動復(fù)位的控制機能,即稱位置誘導(dǎo)控制機能,該機能使機械設(shè)備的位置、速度、方向始終按設(shè)定路線行走。
1.3認識和評價施工對象的能力
機械設(shè)備在施工中,要隨時了解、掌握施工對象的位置、形狀、大小等信息,既具有對施工對象的認識機能。一般大多采用超聲波傳感技術(shù)或畫像處理技術(shù)來識別施工對象。應(yīng)用平面超聲波信號感知器在無人液壓挖掘機上,通過安裝在液壓挖掘機鏟斗上的超聲波傳感器來識別施工對象的形狀。
1.4安全管理機能
在施工現(xiàn)場,多種機械和多種作業(yè)同時進行,建筑材料及其它施工設(shè)備的存放等將會給施工機械運行帶來困難,成為施工機械無人化作業(yè)的障礙物。所以,機械本身要有感知一警告一機械停止一安全域誘導(dǎo)等機能。障礙物感知機能有超聲波感知,光、電波感知以及畫像處理方法等。
1.5機群控制機能
機群控制功能是機械自動化控制技術(shù)所具備的一項綜合管理能力。在土木工程現(xiàn)場施工中,難免會遇到多個工種同時施工的情形,這個時候就需要多種機械設(shè)備同時進行作業(yè)。為了保證現(xiàn)場多種機械設(shè)備同時施工的有序性,實現(xiàn)各個工種、各類機械之間的配合施工,就必須引入自動化技術(shù),實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化。而要實現(xiàn)自動化,就應(yīng)該有一個能把各種作業(yè)機械位置、工作狀況傳送到中央控制室,再由中央控制室指令各機械設(shè)備施工方式的控制系統(tǒng)。
2機械自動化控制技術(shù)在土木施工中的應(yīng)用
2.1攤鋪機的自動化
工程機械施工中,為了更好的實現(xiàn)工程機械自動化作業(yè),達到提高工程施工技術(shù)水平,保證工程施工質(zhì)量的目的,人們開始大力引進機械自動化控制技術(shù)。常見的如攤鋪機上安裝的自動調(diào)平裝置等,它能夠幫助攤鋪機實現(xiàn)攤鋪作業(yè)上的橫向,或縱向自動找平;還有一些攤鋪機械上安裝了混合料自動供料裝置,這一裝置在安裝完成,并具體使用時可以實現(xiàn)自動供料,并且能按照要求嚴格控制好攤鋪料層的厚度,全面保證工程施工中的攤鋪質(zhì)量。除了以上兩種情況之外,土木工程施工中所用到的攤鋪機設(shè)備還能通過安裝電子監(jiān)測系統(tǒng)來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向自動化,并利用這一自動化技術(shù)來對攤鋪機、推土機的工作情況進行自動監(jiān)控,實現(xiàn)工程挖掘機部分功能自動化控制。近幾年,隨著無線電遙感技術(shù)的發(fā)展,土木工程施工、挖掘機械已經(jīng)實現(xiàn)了無線遙控,通過在挖掘機中安裝遙控裝置或遙感系統(tǒng),普通的工程挖掘機已演變成了無線遙控挖掘機。
2.2推土機、挖掘機作業(yè)的自動化
推土機、挖掘機等土方機械作業(yè)的自動化,將會大大提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)生產(chǎn)率。最早實現(xiàn)推土機鏟刀和挖掘機鏟斗位置控制的是一種以開關(guān)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的反饋控制系統(tǒng)。利用激光實現(xiàn)推土自動化系統(tǒng)的研究是從70年代中期開始的。1976年開發(fā)研制了推土機鏟刀的激光控制裝置一激光測平裝置,它由投光器、感光器、控制裝置等組成,由于控制系統(tǒng)存在著速度響應(yīng)問題,當時并未用于實際施工作業(yè)。隨后,由于電子技術(shù)的發(fā)展促進了自動控制系統(tǒng)的開發(fā)研究。該系統(tǒng)由自動直線加工系統(tǒng)和激光系統(tǒng)組成。激光感光器測出加工面的激光位置,激光系統(tǒng)測得挖掘機車體高度,將信號傳送到自動掘削系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)這些情報及各傳感元件的信息,將處理后的信號傳給控制控掘軌跡的各電磁比例控制閥,實現(xiàn)動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的自動控制。這種控制比一般的施工作業(yè)提高加工精度3倍,提高施工能力1.6倍。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:電子標簽;物聯(lián)網(wǎng);流轉(zhuǎn)及入庫管理;入庫單;報告電子代碼
中圖分類號:F253.4;TP393文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2010)06-0266-03
1 引言
在報告流轉(zhuǎn)及入庫管理過程中,最重要、最核心的問題是報告的識別和流轉(zhuǎn)及入庫單信息的獲取,傳統(tǒng)的人工或條碼識別技術(shù)雖然得到一定的應(yīng)用,但都存在一些固有的缺陷。以往的流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)在自動化和智能化方面的發(fā)展水平較低,主要面臨以下幾個問題:
(1)報告識別困難。條碼識別技術(shù)雖有一定的應(yīng)用,但條碼掃描儀必須“看到”條碼才能讀取,條碼容易撕裂或污損,給報告識別帶來一定困難,而且條碼的識別距離很短,也不能對多個報告進行同時識別,這些缺陷使條碼識別技術(shù)在入庫管理方面的應(yīng)用受到一定限制;
(2)報告信息難以實時獲取。當報告流轉(zhuǎn)及入庫時,必需對流轉(zhuǎn)及入庫報告編號、報告的名稱、分類、規(guī)格、受檢單位、數(shù)量、流轉(zhuǎn)及入庫時間等信息進行記錄,并生成流轉(zhuǎn)及入庫清單,以便以后核對、查實。但這些信息的獲取往往比較困難,有時需要報告出具人員的協(xié)助,協(xié)調(diào)難度大,信息實時性也較差;
(3) 流轉(zhuǎn)及入庫操作自動化程度不高,人工依賴性強。當進流轉(zhuǎn)及入庫的報告種類繁多且集中流轉(zhuǎn)及入庫時,更是需要人工清點、登記,遠遠不能滿足快速、準確流轉(zhuǎn)及入庫的需要。人工清點流轉(zhuǎn)及入庫不但工作量大,而且十分復(fù)雜,非常容易出錯。
電子標簽和物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使流轉(zhuǎn)及入庫管理的局面煥然一新。電子標簽是用來標識各種物品的一種新的識別技術(shù),這種標簽根據(jù)無線射頻標識原理(RFID,Radio Frequency IdentificationSystem)而生產(chǎn),它與讀寫器通過無線射頻信號交換信息,是未來標識技術(shù)的首選產(chǎn)品。電子標簽在報告流轉(zhuǎn)及入庫中最大的優(yōu)點就在于: ①可以實現(xiàn)非接觸、無視覺識別,因此完成報告識別工作時無須人工干預(yù),便于實現(xiàn)自動化; ② 閱讀距離遠,識別速度快,可實現(xiàn)遠距離監(jiān)測報告快速流轉(zhuǎn)及入庫; ③可進行多目標同時讀取,便于監(jiān)測大量報告快速流轉(zhuǎn)及入庫; ④電子標簽相對于條碼來說是進行單個產(chǎn)品的標識,因此便于通過物聯(lián)網(wǎng)來實時獲取報告的信息。
本文以電子標簽和物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的基本原理,對其結(jié)構(gòu)和功能進行了分析,并根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)利用電子標簽實現(xiàn)了一個典型的自動化流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng),大大提高報告流轉(zhuǎn)及入庫的快速性和準確性,不但提高了工作效率,而且還減少人為的差錯。
2 物聯(lián)網(wǎng)的基本工作原理
物聯(lián)網(wǎng)是以電子標簽和EPC碼為基礎(chǔ),建立在計算機互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的實物互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其宗旨是實現(xiàn)全球物品信息的實時共享和互通。物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,它由信息采集系統(tǒng)、PML信息服務(wù)器、產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)和應(yīng)用管理系統(tǒng)四部分組成。它們的功能分別如下:
圖1 物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(1)信息采集系統(tǒng)。信息采集系統(tǒng)包括產(chǎn)品電子標簽、讀寫器、駐留有信息采集軟件的上位機組成,主要完成產(chǎn)品的識別和產(chǎn)品EPC碼的采集和處理。存儲有EPC碼的電子標簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時,產(chǎn)品EPC碼會自動被讀寫器捕獲,從而實現(xiàn)自動化EPC信息采集,采集的數(shù)據(jù)將交由上位機信息采集軟件進行進一步的處理,如數(shù)據(jù)校對、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)完整性檢查等,這些經(jīng)過整理的數(shù)據(jù)可以為上層應(yīng)用管理系統(tǒng)使用。
(2)PML信息服務(wù)器。PML(PhysicalMarkupLanguage,實體描述語言)信息服務(wù)器由產(chǎn)品生產(chǎn)商建立并維護,他們根據(jù)事先規(guī)定的原則對產(chǎn)品進行編碼,并利用標準的XML對產(chǎn)品的詳細信息進行描述。PML服務(wù)器在物聯(lián)網(wǎng)中的作用在于以通用的格式提供對產(chǎn)品原始信息的描述,便于其它節(jié)點的訪問。
(3)產(chǎn)品命名服務(wù)器(ONS)。產(chǎn)品命名服務(wù)器 (ONS ObjectNameService)在各信息采集節(jié)點與PML信息服務(wù)器之間建立聯(lián)系,實現(xiàn)從產(chǎn)品EPC碼到產(chǎn)品PML描述信息之間的映射。
(4)應(yīng)用管理系統(tǒng)。應(yīng)用管理系統(tǒng)通過和信息采集軟件(如Savant)之間的接口獲取產(chǎn)品EPC信息,并通過ONS找到產(chǎn)品的PML信息服務(wù)器,從而獲取產(chǎn)品詳細信息以實現(xiàn)諸如入庫管理、產(chǎn)品路徑跟蹤等應(yīng)用功能。
物聯(lián)網(wǎng)通過Internet信息世界的互聯(lián)實現(xiàn)物理世界任何產(chǎn)品的互聯(lián),實現(xiàn)在任何地方、任何時間可識別任何產(chǎn)品,使產(chǎn)品成為附有動態(tài)信息的“智能產(chǎn)品”,并使產(chǎn)品信息流和物流完全同步,從而為產(chǎn)品信息共享提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺。這也為產(chǎn)品入庫時獲取產(chǎn)品原始信息并自動生成入庫清單提供了一種有效的手段。
3 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)
流轉(zhuǎn)及入庫管理就是對流轉(zhuǎn)及入庫的報告進行識別,并對報告進行分類、核對和登記,生成流轉(zhuǎn)及入庫報告清單,記錄報告的名稱、分類、規(guī)格、流轉(zhuǎn)及入庫時間、受檢單位、報告出具日期、數(shù)量等信息,并將這些信息更新到庫存記錄。這些工作準確性要求高、工作量大,人工作業(yè)強度和難度都十分巨大。因此,迫切需要能自動識別報告的技術(shù)和方法,以減輕管理人員的工作量,提高工作效率。流轉(zhuǎn)及入庫管理的關(guān)鍵在于對報告的識別和報告信息的采集,電子標簽以其獨特的優(yōu)點成為報告自動識別的關(guān)鍵技術(shù),而物聯(lián)網(wǎng)則為報告信息共享和互通提供了一個高效、快捷的網(wǎng)絡(luò)平臺?;谖锫?lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的基本原理就是以電子標簽作為報告識別和信息采集的技術(shù)紐帶,通過在流轉(zhuǎn)及入庫出入口設(shè)置讀寫器對報告進行自動識別,同時通過物聯(lián)網(wǎng)獲取報告的詳細信息從而自動生成流轉(zhuǎn)及入庫清單,以達到自動化流轉(zhuǎn)及入庫管理的目的?;谖锫?lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2 所示。它由報告識別、流轉(zhuǎn)及入庫管理、PML服務(wù)器和本地數(shù)據(jù)中心四大功能模塊組成。它們的作用分別如下:
圖2 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)(1)報告識別。報告識別系統(tǒng)的核心是報告的編碼和識別。在基于電子標簽的流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)采用EPC碼作為報告的唯一標識碼, EPC碼是Auto-ID研究中心提出的應(yīng)用于電子標簽的編碼規(guī)范,它使全球所有的商品都具有唯一的標識,其最大特色就是可以進行單品識別。報告識別系統(tǒng)包括電子標簽和讀寫器。每個報告都附有一個電子標簽,電子標簽內(nèi)寫有EPC碼作為報告的唯一編碼。存儲有EPC碼的電子標簽在經(jīng)過讀寫器的感應(yīng)區(qū)域時, EPC碼會自動被讀寫器捕獲,從而實現(xiàn)自動化的報告識別和EPC信息采集。流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器設(shè)置在倉庫入口,對進入倉庫的報告進行自動識別,并將捕獲的報告EPC碼通過數(shù)據(jù)采集接口傳送到流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊作相應(yīng)處理。
圖3 基于物聯(lián)網(wǎng)的報告流轉(zhuǎn)及入庫流程(2)流轉(zhuǎn)及入庫管理。報告的流轉(zhuǎn)包括:錄入、審核、審批、打印、蓋章。流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊是系統(tǒng)的核心功能模塊,它通過數(shù)據(jù)采集接口、遠程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口三個接口同其它幾個功能模塊進行交互,從而實現(xiàn)報告自動流轉(zhuǎn)及入庫管理的功能。流轉(zhuǎn)及入庫管理的作業(yè)流程圖3所示:報告流轉(zhuǎn)及入庫時,由設(shè)置在倉庫入口的流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器讀取報告的EPC 碼并通過數(shù)據(jù)采集接由流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊,流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊通過遠程數(shù)據(jù)接口訪問PML服務(wù)器以獲取報告的詳細信息,并自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單,然后通過本地數(shù)據(jù)接口將流轉(zhuǎn)及入庫報告信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。一般來說,流轉(zhuǎn)及入庫單具有如下的信息結(jié)構(gòu):流轉(zhuǎn)及入庫單(報告編號、報告EPC碼、報告名稱、生產(chǎn)廠商、報告分類名、單位、報告出具日期、有效期、流轉(zhuǎn)及入庫時間、報告說明),在這一信息結(jié)構(gòu)中,報告EPC碼由流轉(zhuǎn)及入庫讀寫器自動識別,同時記錄報告的流轉(zhuǎn)及入庫時間,其它的報告信息則可以根據(jù)報告的EPC碼通過訪問PML服務(wù)器獲取,整個流轉(zhuǎn)及入庫清單的生成都是自動進行的,這不但提高了報告流轉(zhuǎn)及入庫的自動化水平和智能化水平,而且也確保了流轉(zhuǎn)及入庫報告信息的準確性,為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。
當然,上述流轉(zhuǎn)及入庫作業(yè)流程的正常進行離不開各種接口模塊的支持,接口模塊包括數(shù)據(jù)采集接口、遠程數(shù)據(jù)接口和本地數(shù)據(jù)接口,它們的功能分別如下:
①數(shù)據(jù)采集接口:將報告識別模塊捕獲的報告EPC碼傳送給流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊進行相應(yīng)處理。
②遠程數(shù)據(jù)接口:由流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊調(diào)用,它根據(jù)報告EPC碼通過Internet訪問遠程的PML服務(wù)器,以獲取報告的詳細信息,自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單,從而避免流轉(zhuǎn)及入庫時手工錄入數(shù)據(jù)的低效和繁雜。
③本地數(shù)據(jù)接口:提供流轉(zhuǎn)及入庫管理模塊訪問本地數(shù)據(jù)中心的接口,通過該接口將流轉(zhuǎn)及入庫報告信息更新到本地數(shù)據(jù)中心。
(3)ML服務(wù)器。PML服務(wù)器是由報告生產(chǎn)商建立并維護的報告信息服務(wù)器,它以標準的XML為基礎(chǔ),提供報告的詳細信息,如報告編號、報告名稱、報告分類、受檢單位、報告出具日期、報告說明等。PML服務(wù)器的作用在于提供自動生成報告流轉(zhuǎn)及入庫清單所需的報告詳細信息,并允許通過報告EPC碼對報告信息進行查詢。PML服務(wù)器的工作原理如圖4所示,它架構(gòu)在一個Web服務(wù)器之上,服務(wù)處理程序?qū)?shù)據(jù)存儲單元中的報告數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的XML格式,并通過SOAP (簡單對象訪問協(xié)議)引擎向客戶端提供服務(wù), PML服務(wù)器的優(yōu)勢在于它屏蔽了報告數(shù)據(jù)存儲的異構(gòu)性,以統(tǒng)一的格式和接口向客戶端提供透明的報告信息服務(wù)。
圖4 PML服務(wù)器工作原理圖(4)本地數(shù)據(jù)中心。本地數(shù)據(jù)中心是流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)存儲和維護本地庫存的本地數(shù)據(jù)庫,報告流轉(zhuǎn)及入庫信息最終都通過本地數(shù)據(jù)接口存儲在本地數(shù)據(jù)中心中,以便查詢和核對。
基于物聯(lián)網(wǎng)的自動流轉(zhuǎn)及入庫管理系統(tǒng)圍繞電子標簽和物聯(lián)網(wǎng)這兩個核心,通過電子標簽實現(xiàn)報告的自動識別,利用物聯(lián)網(wǎng)獲取報告原始信息并自動生成流轉(zhuǎn)及入庫清單,從而為自動化的流轉(zhuǎn)及入庫,不僅大大提高報告流轉(zhuǎn)及入庫管理的管理提供了一種行之有效手段自動化和智能化水平,而且使流轉(zhuǎn)及入庫管理的準確性更高,為科學(xué)的庫存管理與決策奠定了良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵字 PLC;自動化控制;I/O點數(shù);控制系統(tǒng);應(yīng)用
中圖分類號TP2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)90-0029-02
0 前言
PLC技術(shù)的提出和研制最早是在一九八六年的時候,美國的通用汽車生產(chǎn)公司,隨后PLC技術(shù)開始傳播到世界越來越多的國家,我國與一九七四年研制出第一臺自己的PLC。PLC技術(shù)隨著電子技術(shù)的不斷更新和突破,有了進一步的發(fā)展,并且在逐漸的完善,更多先進技術(shù)被融入PLC中,增強了PLC的數(shù)據(jù)處理和傳送能力,增強了它的控制能力。在PLC中,能夠?qū)點數(shù)和O點數(shù)進行識別,然后通過數(shù)據(jù)的識別和傳輸對外部系統(tǒng)進行控制。近些年來,PLC的發(fā)展有了可編程系統(tǒng)使用,更加適應(yīng)了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要,更好的為人們的生產(chǎn)和生活服務(wù),使得控制和管理能夠集中處理,數(shù)據(jù)能夠更好的識別和傳輸。
1 PCL及PLC自動化控制
PLC現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)外都有了非常廣泛的應(yīng)用,PLC是一種可編程控制器英文全稱是Programmable Logic Controller,PLC包括電源、中央處理器(CPU)、儲存器、輸入輸出接口電路、功能模塊和通信模塊。它是一種數(shù)字操作的電子產(chǎn)品,它負責(zé)進行數(shù)字控制。主要通過對I點數(shù)和O點數(shù)進行識別,進行數(shù)據(jù)的傳輸和識別,然后對電機的開關(guān)或者是電磁閘進行管理,還有就是對某些設(shè)備壓力、流量、溫度等進行控制。
PLC自動化控制是選擇正確型號的PLC設(shè)備,對某些設(shè)備進行自動化的的控制,在這個過程中,人為的參與度較少,PLC設(shè)備的智能化和自動化程度較高,只需要專業(yè)的技術(shù)人員進行集中管理和控制即可。PLC自動化控制技術(shù),能夠讓工業(yè)生產(chǎn)更為高效和合理,減少了人工控制過程中所產(chǎn)生的失誤,能夠提高控制和生產(chǎn)的質(zhì)量。
2 PLC自動化控制現(xiàn)狀分析
PLC技術(shù)能夠在眾多領(lǐng)域的到應(yīng)用,并且現(xiàn)在的生產(chǎn)和控制越來越依賴于PLC技術(shù),這說明PLC設(shè)備和技術(shù)的優(yōu)點非常明顯。但是現(xiàn)在工業(yè)和生產(chǎn)環(huán)境和過程都比較復(fù)雜,PLC在當代使用中還是會存在著一些不足。
2.1 PLC自動化控制的優(yōu)化效果
2.1.1控制智能化
PLC是針對外部控制的,它能夠?qū)υO(shè)備的開關(guān)、流量、溫度等一些信息進行控制。通過軟件編程,把程序輸入到PLC設(shè)備中,通過中央處理器進行集中處理,并且通過識別I/O點數(shù)對外部的設(shè)備進行管理和控制。這個過程是在軟件編程的輔助下進行的,選擇合適的程序和PLC設(shè)備,就能夠很好的對設(shè)備進行控制。減少人工的參與,并且整個工作流程相對流暢和穩(wěn)定。
2.1.2工作效率高
PLC自動化控制能夠?qū)?shù)據(jù)進行快速的識別,并且在短時間內(nèi)完成輸入和輸出信息,對設(shè)備進行控制。這些工作都由CUP進行處理的,在短時間內(nèi)能夠進行高速運算,并且對命令做出反應(yīng),工作效率非常高。
2.1.3經(jīng)濟性良好
PLC自動化控制系統(tǒng)從長久的發(fā)展眼光來看,是相對經(jīng)濟的一種控制手段。PLC程序能夠被遵循一定規(guī)則來編寫,較為模式化,并且能夠根據(jù)不同的使用需要快速進行改革和制作。這就能夠減少人工的參與,并且減少人員培訓(xùn)和雇傭的費用。
2.2 PLC自動化控制的缺點
PLC自動化控制還是存在一些不足的,在現(xiàn)在生產(chǎn)中,PLC自動化控制不能夠較好的使用與復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境,并且沒有較好的穩(wěn)定性,另一方面就是如果有突況PLC設(shè)備不能夠智能識別。
3 PLC自動化控制優(yōu)化措施
3.1穩(wěn)定性增強
PLC自動化控制由于是電路和晶體管接受和進行信息處理,所以對于許多的生產(chǎn)環(huán)境如,強震動、灰塵大、溫差大等情況可能對其穩(wěn)定性造成一定的影響。這就需要對PLC設(shè)備進行改進,運用新型材料,增強其工作時的穩(wěn)定性,能夠承受將強外界的干擾。
3.2雙CPU處理器
由于在現(xiàn)實工作中,PLC控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)故障,在出現(xiàn)故障時CPU會停止工作,所以文章提倡用雙CPU處理器,如果一個CPU不能夠正常工作,另一個可以繼續(xù)工作不影響正常的使用。而且雙CPU還能夠增強PLC的處理效率,能夠?qū)π畔⑦M行快速反應(yīng)。
4結(jié)論
PLC技術(shù)能夠給生產(chǎn)帶來更大的效益,而且能夠提高工作的效率,對外部設(shè)備的控制更加智能化,減少人工的投入。在生產(chǎn)社會化和國際化的今天,我國控制技術(shù)必須與國際相接軌,讓我國的生產(chǎn)效率有大幅度的提高,才能夠促進國家的經(jīng)濟發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】變電站;監(jiān)控系統(tǒng);優(yōu)化分析
變電站具有完成電壓變換、電能傳輸和分配等功能,是電力系統(tǒng)運行的一個關(guān)鍵節(jié)點,而對變電站的安全監(jiān)視和控制管理成為一項重要課題。隨著鋼鐵企業(yè)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)容量也在不斷發(fā)展變化,變電站的可靠性越來越重要,這就對變電站的監(jiān)控系統(tǒng)提出了越來越高的要求。
為確保變電站安全正常運行,變電站的監(jiān)控系統(tǒng)就需要進一步改造完善。本文針對以往的變電站監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題,探討了變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用新技術(shù)改造處理情況。
一、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的組成與功能
1.變電站監(jiān)控系統(tǒng)的組成
變電站的監(jiān)控系統(tǒng)主要分為監(jiān)控前端控制器、監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、客戶端應(yīng)用程序三部分。監(jiān)控前端控制器通常使用ARM9芯片作為主處理器,再加上煙霧火災(zāi)報警設(shè)備電路、紅外線防盜報警設(shè)備電路、攝像頭等。而監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)則通過網(wǎng)線將監(jiān)控前端控制器互相連接組成一個局域網(wǎng)。
2.變電站監(jiān)控系統(tǒng)功能
變電站安裝監(jiān)控系統(tǒng)的目的是將各監(jiān)視點的報警信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,使監(jiān)控人員通過實時傳輸?shù)谋O(jiān)控信息,及時了解和分析變電站的運行情況。其功能是:通過視頻實時監(jiān)視變電站的運行狀態(tài),實現(xiàn)防火、防盜等。當發(fā)生安全報警時,變電站監(jiān)控系統(tǒng)的錄像設(shè)備能自動進行錄像并保存資料,聯(lián)動相關(guān)其他設(shè)備。其控制功能可對所有攝像機進行自動控制,實現(xiàn)全面細致的視頻監(jiān)控。并且通過紅外、煙霧等感應(yīng)探測傳感器,對監(jiān)控現(xiàn)場進行全面監(jiān)測。
二、傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)的問題
傳統(tǒng)變電站的監(jiān)控系統(tǒng)存在一些問題,如設(shè)備的實時數(shù)據(jù)因驅(qū)動程序問題而難以實現(xiàn)共享。當多個應(yīng)用同時訪問設(shè)備時,由于對設(shè)備的訪問不能相互協(xié)調(diào),就難以做到有效控制,容易導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰,甚至可能對硬件設(shè)備造成損壞。
在一個就是硬件與軟件之間高度依賴。監(jiān)控系統(tǒng)每增加1個需要訪問設(shè)備的應(yīng)用軟件,就需要再開發(fā)所有硬件設(shè)備數(shù)量的驅(qū)動程序;每增加1個新的硬件設(shè)備,就需要開發(fā)新的所有硬件設(shè)備的驅(qū)動程序。一個軟件升級了就需要重新開發(fā)該軟件所使用的設(shè)備驅(qū)動程序,一個設(shè)備升級了就需要更新所有使用該設(shè)備的應(yīng)用程序。
三、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的改造優(yōu)化技術(shù)
1.數(shù)字化技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,近幾年來,數(shù)字化方面的高新技術(shù)已在諸多領(lǐng)域推廣應(yīng)用,為使用者帶來了前所未有的便捷。數(shù)字技術(shù)與智能監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合,給傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控領(lǐng)域帶來了巨大的變革。數(shù)字技術(shù)具有在模擬信號處理技術(shù)中很難實現(xiàn)的一些便捷功能,該技術(shù)的應(yīng)用大大提高了現(xiàn)代視頻安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動化和智能化程度,基于數(shù)字圖像處理與模式識別技術(shù)的人像識別、人體行為特征識別的應(yīng)用系統(tǒng)也已開始應(yīng)用到實際領(lǐng)域,在有指紋或虹膜識別的控制系統(tǒng)中,可以進一步結(jié)合視頻人像復(fù)核技術(shù)來確認出入口人員的身份情況。
2.行為和步態(tài)識別技術(shù)
行為識別技術(shù)以軟件為主導(dǎo),在系統(tǒng)設(shè)備安裝方面非常靈活便利,除了對攝像機的設(shè)置點要求嚴格外,僅需要在布防區(qū)域設(shè)置好攝像機就可以了。行為識別技術(shù)是自動化人工智能監(jiān)控的典型技術(shù),該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化人工智能監(jiān)控技術(shù)可以實現(xiàn)的很多方面的功能。行為識別技術(shù)的缺點是以照片的形式而不是視頻形式來提供報警信息的,且只能探測到可疑物體而無法對可疑物體進行具體識別。行為識別技術(shù)存在的這些缺陷就不能滿足用戶對安全監(jiān)控的更高要求。而步態(tài)識別技術(shù)是一種新興的智能監(jiān)控技術(shù),該技術(shù)在視頻監(jiān)控的硬件要求、采集區(qū)域的光線要求、被識別人的不可偽裝性、采集識別信息的距離等方面都要比面像識別技術(shù)具有更多更大的優(yōu)處。
3.多媒體信號的數(shù)字化處理和遠距離傳輸技術(shù)
變電站的自動化運行水平隨著電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、電力系統(tǒng)保護及自控技術(shù)的發(fā)展不斷提高,極大地減少了人為操作事故的發(fā)生。目前變電站的自動化技術(shù)已經(jīng)可以將現(xiàn)場的設(shè)備運行數(shù)據(jù)傳送到較遠距離的調(diào)度中心,而調(diào)度中心也能夠?qū)^遠距離的現(xiàn)場設(shè)備進行調(diào)節(jié)控制。隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展,將音像等多媒體信號進行數(shù)字化處理并實現(xiàn)遠距離傳輸?shù)募夹g(shù)也更加成熟,把這項技術(shù)引入變電站監(jiān)控系統(tǒng),就可以對變電站進行實時監(jiān)視和遙控,實現(xiàn)無人化安全管理。
4.核心主機個性化
數(shù)字矩陣主機是監(jiān)控管理的核心設(shè)備,也是智能監(jiān)控發(fā)展的必然產(chǎn)物,以前很多開發(fā)生產(chǎn)模擬矩陣設(shè)備的制造商如今都改為對數(shù)字化監(jiān)控主機進行開發(fā)生產(chǎn),除了實現(xiàn)原有的矩陣功能之外,還合并了DVR功能,非常適用于大型監(jiān)控系統(tǒng)工程中。DVR的產(chǎn)品模式對其他的監(jiān)控管理主機發(fā)展具有很好的借鑒參考意義。
四、結(jié)語
為進一步加強鋼鐵企業(yè)變電站在安全運行、防火防盜等方面的監(jiān)控和管理,實現(xiàn)自動化、智能化、簡單化、便捷化的目標水平,很多的鋼廠都在考慮建設(shè)集中式遠程圖像視頻監(jiān)控系統(tǒng),對變電站的主控室、高壓室、斷電器、室外場地等所有監(jiān)視點的現(xiàn)場進行實時監(jiān)控,將圖像信息實時傳輸?shù)郊卣净蛘{(diào)度中心,還能夠按照多種方式進行錄象并保存視頻資料。
變電站監(jiān)控系統(tǒng)的智能識別和自動跟蹤等新技術(shù)改變了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)過于依賴人的狀況,并提高了監(jiān)控的效果。
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關(guān)鍵詞:RFID技術(shù);圖書館應(yīng)用;電子標簽
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)11-2612-02
1 圖書館應(yīng)用RFID優(yōu)勢
當前,在圖書館管理應(yīng)用中,主要通過光電掃描設(shè)備來完成識別條碼。它是通過將信息進行數(shù)據(jù)處理自動識別機器中的資料準確快速錄入信息到計算機中,從而實現(xiàn)讀寫功能。但是常因條碼閱讀器誤讀或拒讀質(zhì)量問題的發(fā)生等影響借閱效率和服務(wù)質(zhì)量,所以它的局限性在于只能借助人工讀寫設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集。而RFID無線射頻識別技術(shù)(Radio Frequency IDentification)是采用射頻信號中的高變磁場和電磁場空間耦合以達到無接觸信息傳遞識別信息目的。是一種利用自動識別的非接觸式射頻信號自動識別追蹤目標對象的相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID技術(shù)識別需要的資料是通過特殊編碼寫入電子標簽中。它的優(yōu)點有以下幾點。
1)它防磁、防水、耐高溫、使用壽命長、能夠同時處理多個標簽、能在惡劣環(huán)境下工作、安全性更高、數(shù)據(jù)有密碼保護、可以動態(tài)改變標簽內(nèi)容、可輕易嵌入或附著在不同類型,形狀的產(chǎn)品上追蹤定位、讀取距離更遠的這些優(yōu)點便利開展讀者自助借還書業(yè)務(wù)、提升借還書效率。
2)簡化工作必要程序,降低圖書容易丟失率,提升盤點、排架、上架工作速率,減少流通環(huán)節(jié)工作,;
3)簡便亂架圖書查找、改進上架業(yè)務(wù)流程,讀取方便快捷,識別速度快,增加工作人員館藏目錄的準確性;
4)統(tǒng)計分析圖書館利用率,還可以為如兒童、盲人群體提供特殊服務(wù)。提高圖書防盜系統(tǒng)的安全性。
RFID真正體現(xiàn)了圖書館大眾服務(wù)理念,為數(shù)字圖書館建設(shè)提供了真正的硬件平臺,加快了圖書館管理自動化進程。
2 RFID 的發(fā)展歷史及應(yīng)用
二十世紀四十年代:射頻識別技術(shù)在1948年奠定了技術(shù)理論基礎(chǔ),由于雷達的改進和應(yīng)用。
二十世紀五十年代:射頻識別技術(shù)處于早期實驗室探索研究的階段。
二十世紀六十年代:射頻識別技術(shù)的理論應(yīng)用開始發(fā)展。
二十世紀七十年代:射頻識別技術(shù)得到了一些最初的應(yīng)用。射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品測試、處于一個研發(fā)的大發(fā)展時期。
二十世紀八十年代:射頻識別技術(shù)及產(chǎn)品的商業(yè)規(guī)模應(yīng)用進入一個新的階段。
二十世紀九十年代:射頻識別技術(shù)產(chǎn)品開始廣泛采用,制定標準化問題日趨得到各方重視,,射頻識別產(chǎn)品開始深入人心。
2000年后:射頻識別技術(shù)的理論得到豐富和完善,射頻識別產(chǎn)品更加豐富。有單芯片電子標簽、多電子標簽、有源電子標簽、無源電子標簽及半無源電子標簽等種類產(chǎn)品。現(xiàn)實產(chǎn)品包括無源電子標簽的遠距離識別、無線可讀可寫、適應(yīng)高速移動物體的射頻識別技術(shù)與產(chǎn)品正在走向應(yīng)用。電子標簽規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴大,成本不斷降低。
RFID射頻識別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域:用于電子通關(guān),通車車輛驗證與放行的停車場、物流、海關(guān)等場所;用于垃圾稱重管理的物流管理;用于瓦斯鋼瓶安檢與記錄、消防器材方面的物流物品標識與管理;用于車牌防偽、識別與管理的公共交通項目;用于調(diào)整公路不停車收費系統(tǒng);用于不需刷卡自動安全門禁系統(tǒng)的門禁安檢;用于安全出入檢查、車輛防盜、倉儲管理、動物管理、工業(yè)自動化、流水線生產(chǎn)自動化、商業(yè)自動化等很多領(lǐng)域。國外射頻產(chǎn)品發(fā)展非常迅速,大洋洲、歐洲、北美、亞太地區(qū)及非洲南有種類繁多射頻識別產(chǎn)品,。而在中國應(yīng)用的領(lǐng)域不是很廣,射頻識別技術(shù)起步較晚。在上海、深圳、北京等地陸續(xù)采用了第二代公民身份證、射頻公交卡和鐵路應(yīng)用的車號自動識別系統(tǒng),應(yīng)用也只局限于校園、公共交通、地鐵、社會保障等方面。我國射頻識別技術(shù)應(yīng)用之路將會在倉儲管理、畜牧管理、生產(chǎn)線自動化、貨運集裝箱的識別、電子物品監(jiān)視系統(tǒng)等方面有很大的發(fā)展。
無線射頻識別技術(shù)在圖書館的應(yīng)用,國外主要局限在經(jīng)濟發(fā)達國家如新西蘭、韓國、北美、新加坡等國家就有超過100家的圖書館使用RFID技術(shù)。國內(nèi)目前很多家圖書館也在規(guī)劃系統(tǒng)性地采用RFID技術(shù)。
3 RFID工作原理
RFID是由識讀器、天線、電子標簽、組成。根據(jù)電子標簽內(nèi)是否裝有電池為通信提供能量 ,可將其分為有源系統(tǒng)與無源系統(tǒng)。有源系統(tǒng)是在標簽進入識讀器工作后,由自身內(nèi)嵌電池為芯片供電來源以完成與識讀器的相應(yīng)通信過程。無源系統(tǒng)是當標簽進入磁場,識讀器通過耦合元件天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號,從中獲得能量以驅(qū)動芯片與識讀器進行通信。識讀器讀取標簽自身編碼等信息并解碼后發(fā)至管理計算機數(shù)據(jù)交換的系統(tǒng)進行處理的過程。
RFID按采用的頻率不同可分為低頻系統(tǒng)、中頻系統(tǒng)、高頻系統(tǒng)三大類。低頻系統(tǒng),一般工作頻率在100-500KHz之間。主要工作頻率有:125KHz、134.2KHz、225KHz等典型用于低成本、短距離的應(yīng)用中,如多數(shù)的校園卡、門禁控制、資產(chǎn)管理、家畜識別、水電煤氣表等場合;中頻系統(tǒng),一般工作頻率在10-15MHz之間。典型工作頻率有:13.56MHz.主要用于成本較高、標簽內(nèi)保存數(shù)據(jù)量較大、閱讀距離較遠且具有中等閱讀速度、外形一般為卡狀、閱讀天線方向性不強的應(yīng)用中,如門禁系統(tǒng)和智能卡的場合;高頻系統(tǒng),一般工作頻率在850-950MHz和2.4-5.8GHz之間。典型工作頻率有:915MHz、2.45GHz、5.08GHz等.主要用于需傳送大量數(shù)據(jù)的、閱讀距離遠且具有高速閱讀速度、適應(yīng)物體高速運性能好、標簽及閱讀器成本較高且閱讀器與標簽工作時多為視距讀取時的應(yīng)用系統(tǒng)中,如火車皮監(jiān)視和零售系統(tǒng)、高速公路收費系統(tǒng)等場合。
4 RFID在應(yīng)用中存在問題與解決方法
安全方案與技術(shù)方案的兼容問題。最初的RFID設(shè)計和開發(fā)過程中沒有考慮技術(shù)與安全問題,現(xiàn)在已經(jīng)成為制約RFID應(yīng)用的因素。雖然有如HASH-LOCK協(xié)議、隨機化HASH-LOCK協(xié)議、分布式RFID詢問-響應(yīng)認證協(xié)議 、DAVID的數(shù)字圖書館RFID協(xié)議、、再加密機制等已經(jīng)被提出,但還是缺乏針對這些協(xié)議進行的在技術(shù)與安全上的融合,如RFID電子標簽在通信能力和存儲空間非常有限、計算速度慢情況下可以使用設(shè)計安全機制,避免偽造的標簽干擾正常的系統(tǒng),滿足隱私性保護和安全性保護,為RFID系統(tǒng)創(chuàng)造一個相對安全的工作環(huán)境。數(shù)據(jù)安全方面,通過使多路存取無故障運行,也就是防碰撞法,如ALOHA算法可進行身份驗證和數(shù)據(jù)訪問控制。還可采取雙標簽聯(lián)合認證、停止標簽服務(wù)、物理隔離等方法在安全與技術(shù)上很好融合。
標準統(tǒng)一問題。目前RFID推廣倍受標準問題困擾RFID技術(shù)存在著多重標準和多個標準化組織。世界部分知名公司分別推出了自己互不兼容很多標準。RFID系統(tǒng)只有解決RFID產(chǎn)品各制造商及配套系統(tǒng)在數(shù)據(jù)格式上和頻段上差異的互連問題,尤其是ISO/IEC和EPCGLOBAL兩大標準體系的整合問題,才能真正走向?qū)嵱?。這就給RFID的大范圍應(yīng)用帶來了困難。當前中國正在積極考慮制定適合我們情況的一套既兼容國際標準,又有自己特色的RFID標準,縮小與國際技術(shù)的差距,在RFID領(lǐng)域爭取更多的支持和主動權(quán)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字技術(shù);工業(yè);電氣自動化;應(yīng)用分析;創(chuàng)新
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.039
0 前言
現(xiàn)如今,計算機技術(shù)有了更為廣闊的發(fā)展空間,其應(yīng)用的領(lǐng)域也開始更加廣泛。尤其是對于工業(yè)電氣自動化來說,計算機技術(shù)一直占據(jù)著十分重要的地位。且將數(shù)字技術(shù)運用到電氣自動化操作系統(tǒng)中還可以促進其實現(xiàn)更好的發(fā)展,同時也提高了工業(yè)電氣自動化的工作效率與運作的時速,所以說,將數(shù)字技術(shù)運用到工業(yè)電氣自動化中有著極為重要的意義。
1 在工業(yè)電氣自動化中運用數(shù)字技術(shù)
1.1 操作性較強
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為了必然的發(fā)展結(jié)果,且對于數(shù)字技術(shù)來說,有著高效快捷等優(yōu)勢。通過數(shù)字技術(shù)可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行全面的分析,找出其中存在問題的地方,這樣也就可以避免出現(xiàn)失誤,造成損失。同時通過在工業(yè)自動化可以保證自愿的有效利用,同時也可以實現(xiàn)輕松與安全的運用。此外,對于數(shù)字技術(shù)來說,具有極強的識別判斷能力,通過數(shù)字技術(shù)可以自動對任務(wù)進行識別,并具有可操行強的特點,這樣只要保證數(shù)據(jù)的輸入準確,就可以識別好每一個任務(wù),同時也可以高效的完成任務(wù)。另外,實現(xiàn)微電子處理器與微電子應(yīng)用技術(shù)的合理運用而已增強數(shù)字技術(shù)中的時代感與科技感,這樣也可以說數(shù)字技術(shù)的影響下,我國的工業(yè)電氣自動化有著極為廣泛的發(fā)展空間。
1.2 性價比相對較高
對于性價比來說,一直被運用到了對商品的評價上,而對于數(shù)字技術(shù)的實際運用來說,也可以被看做是商品的形式之一,所以也具有一定的性價比。在數(shù)字技術(shù)中,具有極強的邏輯性,它可以實現(xiàn)對所輸入的信息進行識別,以此來作出精準的判斷,這樣不僅節(jié)約了工作量,還實現(xiàn)高安全的目標[1]。且將數(shù)字技術(shù)運用到工業(yè)自動化中可以實現(xiàn)在最短的時間里實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益,除了智能識別以外,數(shù)字技術(shù)在通訊等方面也具有極強的優(yōu)越性,不僅可以提供出有效的資源與信息,還可以實現(xiàn)人機之間的高效互動,這樣也就提高了性價比。
1.3 具有高度的可靠性
在現(xiàn)代科技中數(shù)字技術(shù)已經(jīng)成為了必然的發(fā)展趨勢,同時也是將計算機技術(shù)與智能技術(shù)實現(xiàn)完美融合,所以對于數(shù)字技術(shù)來說,其可靠性首先就體現(xiàn)在了數(shù)據(jù)的準確性。對于數(shù)據(jù)組成的指令來講,具有一定的指導(dǎo)作用,同時所輸入的數(shù)據(jù)也是滿足邏輯的,并具有高度的可操作性,并不是隨便就出現(xiàn)的數(shù)字,在實際運行的過程中也存在一定的錯誤,這樣系統(tǒng)也就可以通過實現(xiàn)智能識別來作出相關(guān)的判斷。
2 在工業(yè)電氣自動化中運用數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新
2.1 優(yōu)化好操作系統(tǒng)
對數(shù)字技術(shù)進行不斷的創(chuàng)新是保證操作系統(tǒng)高效性的基礎(chǔ)。因此,也可以說操作性性能的高低已經(jīng)成為了工業(yè)發(fā)展中的基礎(chǔ)保障。所以企業(yè)想要實現(xiàn)不但的發(fā)展就要及時對系統(tǒng)進行改革,同時還要保證操作系統(tǒng)與硬件等方面的有機配套,同時還要使其可以實現(xiàn)對信息與數(shù)據(jù)的自動化控制。其中應(yīng)當要注意的是,要綜合好各方面的因素[2]。
2.2 運用好虛端子技術(shù)
對于虛端子技術(shù)來說是對傳統(tǒng)的二次回路所進行的以此較大的改革,同時也是具有十分重要影響的一次改革。且運用虛端子技術(shù)可以更加精準的對設(shè)備進行控制與檢驗,并可以實現(xiàn)高效的交流。且就目前來說,這種技術(shù)已經(jīng)受到了廣泛的運用于認可。
2.3 利用好光纖材料
新技術(shù)與材料的不斷涌現(xiàn)極大促進了社會的發(fā)展與變革。且隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,新材料也開始被廣泛的運用到了實際中,且其種類也開始不斷增多[3]。如納米材料、光纖材料等。其中對于光纖材料來說也受到了越來越多人的關(guān)注。且對于光纖材料來說,具有極強的保密性,同時也具有一定的抗干擾能力,這樣也就擴大了光纖材料的運用。如果將其運用到工業(yè)電氣自動化發(fā)展中,可以有效提高信號的傳輸效率,這樣也就實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的分析總結(jié),提高了控制的效果。
3 數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢
3.1 在雷達接收機中的應(yīng)用
隨著數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展以及成熟,其應(yīng)用的范圍越加的廣泛,已經(jīng)逐漸在一些精密制造儀器中得到了廣泛的應(yīng)用。對于雷達接收機來說,屬于軍民兩用的高度精密電子儀器設(shè)備,這樣就要求其具備高強的抗干擾能力,同時其好也要具備較寬的工作頻段以及高靈敏度,所以現(xiàn)今雷達接收機已經(jīng)逐漸由模擬接收機轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字接收機。
3.2 數(shù)字電子技術(shù)未來發(fā)展的趨勢
隨著信息化時代的不斷發(fā)展以及進步,社會的需求逐漸推動電子技術(shù)的發(fā)展,并且數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)逐漸成為了社會以及經(jīng)濟發(fā)展的主力軍,市場的需求在不斷推動信息技術(shù)的發(fā)展,并且科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有效加速了產(chǎn)業(yè)的升級以及換代,這也要求數(shù)字電子技術(shù)必須要與市場的需求相符合。數(shù)字化是電子技術(shù)的必由之路?,F(xiàn)今半導(dǎo)體共同工藝水平不斷進步,已經(jīng)逐步達到了深亞微米,芯片技術(shù)也得到了有效的發(fā)展,達到了千兆位,時鐘頻率也在想著千兆赫茲發(fā)展,數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍诓粩嗉涌欤棵胫饾u達到幾十億次。
4 結(jié)語
綜上所述可以看出,對于數(shù)字技術(shù)來說,作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展下的產(chǎn)物之一,想要發(fā)揮出其應(yīng)有的作用,就要不斷進行創(chuàng)新與改革,這樣才能分析出數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢,同時對于工業(yè)電氣自動化發(fā)展來說,也有著深遠的影響。
參考文獻:
[1]蔣健榮,丁兆明.數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用及創(chuàng)新分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014(15):89.
[2]張凌龍,田建輝.淺談數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用與創(chuàng)新[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(06):34-36.
物聯(lián)網(wǎng)的理念最初基于射頻識別/產(chǎn)品電子代碼(以下簡稱RFID/EPC)技術(shù)提出,隨著感知技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破而不斷提升和完善。以物聯(lián)網(wǎng)為核心的信息技術(shù)被譽為第三次信息技術(shù)革命,物聯(lián)網(wǎng)是從信息自動提取、信息整合、物品局域聯(lián)網(wǎng)、局部系統(tǒng)的智能服務(wù)與管控等向全網(wǎng)融合逐步深化的過程。
倉儲管理可以簡單概括為8項關(guān)鍵內(nèi)容:追-收-查-儲-揀-發(fā)-盤-退,隨著制造環(huán)境的改變,產(chǎn)品周期越來越短,訂單式生產(chǎn)、大批量定制的生產(chǎn)模式,對庫存限制的要求越來越高,倉儲管理及精確定位在企業(yè)的整個管理流程中起著非常重要的作用,及時準確的進發(fā)貨及精準的庫存控制,對企業(yè)的競爭能力有著至關(guān)重要的影響。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的倉儲系統(tǒng)管理能夠有效地幫助企業(yè)實現(xiàn)倉儲精準管理和智能化。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述
從物聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上看,物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展到一定階段后出現(xiàn)的一種聚合性應(yīng)用與技術(shù)提升,將各種感知技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能與自動化技術(shù)聚合與集成應(yīng)用,使人與物實現(xiàn)智慧對話。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展幾乎涉及到了信息技術(shù)的方方面面,是一種聚合性,系統(tǒng)性的創(chuàng)新應(yīng)用與發(fā)展,因此被稱為信息技術(shù)的第三次革命性創(chuàng)新。
物聯(lián)網(wǎng)主要有三層架構(gòu),即感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)架構(gòu),物聯(lián)網(wǎng)主要分為三大技術(shù)體系:一、感知技術(shù)體系,二、通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系,三、智能技術(shù)體系。物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)概括起來,主要體現(xiàn)在三個方面一是互聯(lián)網(wǎng)特征,即對需要聯(lián)網(wǎng)的物一定要能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);二是識別與通信特征:即納網(wǎng)的“物”一定要具備自動識別與物物通信(M2M)的功能;三是智能化特征:即網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具有自動化、自我反饋與智能控制的特點。圍繞三大技術(shù)本質(zhì),目前物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)多樣化發(fā)展感知技術(shù)更加豐富,除RFI技術(shù)以外,面向所有感知技術(shù)開放,凡是能夠起到自動感知的技術(shù)體系都可以納入物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)體系,目前常用的傳感知技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS衛(wèi)星定位與識別技術(shù)、視頻識別或機器視覺技術(shù)等都可納入物聯(lián)網(wǎng)終端感知技術(shù)體系:網(wǎng)絡(luò)方面,互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、局域網(wǎng)、電視網(wǎng)、電信網(wǎng)也在走向融合,也可納入物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系:智能應(yīng)用則更加廣泛了,從而打開了智能物流發(fā)展創(chuàng)新的空間,一個智慧物流的時代正向我們走來。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲管理中的應(yīng)用概述
現(xiàn)代倉儲系統(tǒng)內(nèi)部不僅物品復(fù)雜、形態(tài)各異、性能各異,而且作業(yè)流程復(fù)雜,既有存儲,又有移動,既有分揀,也有組合。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)的智能倉儲管理系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)基礎(chǔ)上,支撐倉儲管理具體業(yè)務(wù)的實現(xiàn)。一般應(yīng)用框架如圖所示。
1、智能倉儲感知技術(shù)應(yīng)用
在智能倉儲中,為了對倉儲貨物實現(xiàn)感知、定位、識別、計量、分揀、監(jiān)控等,一般采用傳感器、RFID,條碼、激光、紅外、藍牙、語音及視頻監(jiān)控等感知技術(shù)。目前在倉儲系統(tǒng)中感知技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的是條碼和RFID技術(shù)。在物流作業(yè)系統(tǒng),基于RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對高附加值產(chǎn)品自動識別與定位,使產(chǎn)品信息自動進入物流管理信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工等物流的全過程進行信息追溯和網(wǎng)絡(luò)檢索查詢。借助物流運作的單元化技術(shù),以物流單元為終端節(jié)點,實現(xiàn)對物流單元的自動感知、定位、追蹤、管理與控制,形成以物流單元為終端節(jié)點的物聯(lián)網(wǎng)體系,從而實現(xiàn)智慧物流運作與管理。
智能倉儲的網(wǎng)絡(luò)與傳輸技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)代物流趨勢之一是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和智能化,在制造企業(yè)內(nèi)部,現(xiàn)代倉儲配送中心往往與企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)相融合,倉儲系統(tǒng)作為生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分。物流行業(yè)為了使移動或存儲中形態(tài)各異“物”能夠聯(lián)網(wǎng),最常采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是局域網(wǎng)技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和無線通信技術(shù)。
在區(qū)域范圍內(nèi)的物流管理與運作的信息系統(tǒng),常采用企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)直接相連的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并留有與互聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)擴展的接口;在不方便布線的地方,常采用無線局域網(wǎng)技術(shù);
在大范圍物流運輸?shù)墓芾砼c調(diào)度信息系統(tǒng),常采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,組建貨運車聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)物流運輸、車輛配貨與調(diào)度管理的智能化、可視化與自動化:在以倉儲為核心的物流中心信息系統(tǒng),常采用現(xiàn)場總線技術(shù)、無線局域網(wǎng)技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù);在網(wǎng)絡(luò)通信方面,常采用無線移動通信技術(shù)、3G技術(shù)、M2M技術(shù)、直接連接網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等。
3、智能倉儲作業(yè)與管控技術(shù)
智能倉儲管理系統(tǒng),借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與倉庫管理系統(tǒng)(WMS)相結(jié)合,實現(xiàn)倉儲業(yè)的智能化與自動化。常采用的智能技術(shù)有:自動控制技術(shù)、智能機器人技術(shù)、智能信息管理系統(tǒng)技術(shù)、移動計算技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等等。
目前,能夠?qū)崿F(xiàn)物流全過程智能控制與管理的還不多,物聯(lián)網(wǎng)及物流信息化還僅僅停留在對物品進行自動識別、自動感知、自動定位、過程追溯、,在線追蹤、在線調(diào)度等一般應(yīng)用水平上。在專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)融合與信息共享優(yōu)化、智能調(diào)度與線路自動化調(diào)整管理等智能管理技術(shù)的應(yīng)用方面還存在很大差距。
未來物聯(lián)網(wǎng)在智能倉儲方面的發(fā)展趨勢
1、統(tǒng)一標準,共享物流的物聯(lián)信息
目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)絕大部分的應(yīng)用還是局部的、局域網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,系統(tǒng)間難以融合,各自的網(wǎng)絡(luò)有各自的標準體系,易形成物聯(lián)網(wǎng)信息孤島。盡管目前的物聯(lián)網(wǎng)倉儲應(yīng)用是閉環(huán)和相對獨立的,沒必要實現(xiàn)全部的物品互聯(lián)到一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系。但是,在物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)層面,統(tǒng)一的標準與平臺是必須的。局部的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、物聯(lián)局域網(wǎng)等都可以在統(tǒng)一的標準體系上建立。
2、互聯(lián)互通,融入社會物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)是聚合型的系統(tǒng)創(chuàng)新,必將帶來跨系統(tǒng)、跨行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用。隨著標簽與傳感器網(wǎng)絡(luò)的普及,物與物的互聯(lián)互通,將給企業(yè)的物流系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、采購系統(tǒng)與銷售系統(tǒng)的智能融合打下基礎(chǔ),網(wǎng)絡(luò)的融合必將產(chǎn)生智慧生產(chǎn)與智慧供應(yīng)鏈的融合,企業(yè)物流完全智慧的融入企業(yè)經(jīng)營之中,打破工序、流程界限,打造智慧企業(yè)。
關(guān)鍵詞:人工智能 電氣 自動化
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支 它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器.該領(lǐng)域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制,電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析 研制開發(fā)以及電子與計算機應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。實現(xiàn)機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現(xiàn)某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學(xué)科特別是自動控制領(lǐng)域的發(fā)展.也有利于提高電氣設(shè)各運行的智能化水平.對改造電氣設(shè)備系統(tǒng),增強控制系統(tǒng)穩(wěn)定性.加快生產(chǎn)效率都有重大意義。
1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì).并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器 該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會上提出以后,人工智能研究飛速發(fā)展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當今社會,計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面.計算機編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn),運輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機能將是實現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產(chǎn).流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán).實現(xiàn)自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢.這些優(yōu)勢如下:
(1)它們的設(shè)計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態(tài)方程,實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素,例如:參數(shù)變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。
(5)運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。
總而言之,當采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現(xiàn)這個過程,但主要的目標是使用系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定的解,并且找到最簡單的拓樸結(jié)構(gòu)配置.自學(xué)習(xí)迅速,收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,許多高等院校及科研機構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計,故障預(yù)測及診斷、控制與保護等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計
電氣設(shè)備的設(shè)計是一項復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機電器等學(xué)科的知識,還要大量運用設(shè)計中的經(jīng)驗性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是采用簡單的實驗手段和根據(jù)經(jīng)驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進.使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼.產(chǎn)品設(shè)計的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注,有關(guān)方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開.但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法.因而它的應(yīng)用實例最多。
4、結(jié)語
人類智能主要包括三個方面.即感知能力.思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現(xiàn)出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應(yīng)用體現(xiàn)在問題求解.邏輯推理與定理證明,自然語言理解 自動程序設(shè)計.專家系統(tǒng),機器人學(xué)等方面,而這諸多方面都體現(xiàn)了一個自動化的特征.表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化.因此人工智能在電氣自動化領(lǐng)域?qū)笥凶鳛?,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:人工智能;電氣;自動化
人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支 它企圖了解智能的實質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器.該領(lǐng)域的研究包括機器人.語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。電氣自動化是研究與電氣工程有關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制,電力電子技術(shù)、信息處理、試驗分析 研制開發(fā)以及電子與計算機應(yīng)用等領(lǐng)域的一門學(xué)科。實現(xiàn)機械的自動化,讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現(xiàn)某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學(xué)科特別是自動控制領(lǐng)域的發(fā)展.也有利于提高電氣設(shè)各運行的智能化水平.對改造電氣設(shè)備系統(tǒng),增強控制系統(tǒng)穩(wěn)定性.加快生產(chǎn)效率都有重大意義。
1、人工智能應(yīng)用理論分析
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬,延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機科學(xué)的一個分支,它企圖了解智能的實質(zhì).并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應(yīng)的智能機器 該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統(tǒng)等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學(xué)會上提出以后,人工智能研究飛速發(fā)展,成為以計算機為主.涉及信息論.控制論, 自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)的一門學(xué)科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜的工作。
當今社會,計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到生產(chǎn)生活的方方面面.計算機編程技術(shù)的日新月異催生自動化生產(chǎn),運輸 傳播的快速發(fā)展。人腦是最精密的機器,編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋.所以模仿模擬人腦的機能將是實現(xiàn)自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產(chǎn).流通、交換、分配等關(guān)鍵一環(huán).實現(xiàn)自動化,就等于減少了人力資本投入,并提高了運作的效率。
2、人工智能控制器的優(yōu)勢
不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如:神經(jīng)、模糊、模糊神經(jīng)以及遺傳算法都可看成一類非線性函數(shù)近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解.也有利于控制策略的統(tǒng)一開發(fā)。這些Al函數(shù)近似器比常規(guī)的函數(shù)估計器具有更多的優(yōu)勢.這些優(yōu)勢如下:
(1)它們的設(shè)計不需要控制對象的模型(在許多場合,很難得到實際控制對象的精確動態(tài)方程,實際控制對象的模型在控制器設(shè)計時往往有很多不確實性因素,例如:參數(shù)變化,非線性時,往往不知道)。
(2)通過適當調(diào)整(根據(jù)響應(yīng)時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優(yōu)PID控制器快1.5倍 ,下降時間快3.5倍, 過沖更小。
(3)它們比古典控制器的調(diào)節(jié)容易。
(4)在沒有必須專家知識時.通過響應(yīng)數(shù)據(jù)也能設(shè)計它們。
(5)運用語言和響應(yīng)信息可能設(shè)計它們。
總而言之,當采用自適應(yīng)模糊神經(jīng)控制器、規(guī)則庫和隸屬函數(shù)在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現(xiàn)這個過程,但主要的目標是使用系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)穩(wěn)定的解,并且找到最簡單的拓樸結(jié)構(gòu)配置.自學(xué)習(xí)迅速,收斂快速。
3、人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,許多高等院校及科研機構(gòu)就人工智能在電氣設(shè)備的應(yīng)用方面展開了研究工作,如將人工智能用于電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計,故障預(yù)測及診斷、控制與保護等領(lǐng)域。
3.1 優(yōu)化設(shè)計
電氣設(shè)備的設(shè)計是一項復(fù)雜的工作 它不僅要應(yīng)用電路、電磁場、電機電器等學(xué)科的知識,還要大量運用設(shè)計中的經(jīng)驗性知識。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計是采用簡單的實驗手段和根據(jù)經(jīng)驗用手工的方式進行的.因此很難獲得最優(yōu)方案。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,電氣產(chǎn)品的設(shè)計從手工逐漸轉(zhuǎn)向計算機輔助設(shè)計(CAD),大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。人工智能的引進.使傳統(tǒng)的CAD技術(shù)如虎添翼.產(chǎn)品設(shè)計的效率及質(zhì)量得到全面提高。用于優(yōu)化設(shè)計的人工智能技術(shù)主要有遺傳算法和專家系統(tǒng)。遺傳算法是一種比較先進的優(yōu)化算法,非常適合于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計。因此電氣產(chǎn)品人工智能優(yōu)化設(shè)計大部分采用此種方法或其改進方法。
3.2 故障診斷
電氣設(shè)備的故障與其征兆之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,具有不確定性及非線性.用人工智能方法恰好能發(fā)揮其優(yōu)勢。已用于電氣設(shè)備故障診斷的人工智能技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
變壓器由于在電力系統(tǒng)中的特殊地位而備受關(guān)注,有關(guān)方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析.從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術(shù)在發(fā)電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。
3.3 智能控制
人工智能控制技術(shù)在自動控制領(lǐng)域的研究與應(yīng)用已廣泛展開.但在電氣設(shè)備控制領(lǐng)域所見報道不多??捎糜诳刂频娜斯ぶ悄芊椒ㄖ饕?種:模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法.因而它的應(yīng)用實例最多。