網絡技術下的電氣工程自動化應用論文
摘要：本文介紹了網絡技術的優勢，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絡技術的具體應用，并闡明了系統的應用。
關鍵詞：網絡技術；電氣工程；自動化；微機；保護系統
電氣工程與自動化，已經基于多個技術初步得以實現，構建了多個自動操作系統。從筆者的角度分析，使用多個技術建立系統，并融合其它技術，搭建平臺，用平臺來實現自動化處理與操作，即優化硬件與軟件的設計，利用系統向平臺發布命令。
1網絡技術的優勢
網絡技術的運用，可改變電氣工程原有的控制思路，實現網絡的智能控制。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，它也會使管理與控制更加便利，即減少了人員的使用，用系統實時監測電力的輸送，做到管理的高效化與實時性，充分體現它的優越性。另外，其管理方式也趨于統一，對所有環節與設備都可以做到實時監控。
2網絡技術的應用
網絡技術在其中的具體應用，不僅局限于現有的技術，也會適當融和其它技術等，建立系統，設置平臺，編寫程序代碼，用系統的模塊來檢測電氣工程的運行，實現控制器的自動化操作。
2.1總設計方案
使用者登錄系統后，連接系統使用的服務器，隨后連接網絡。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，在系統內構建多個模塊，把自動化的各環節分別加入到模塊內，通過控制模塊來控制電氣工程的自動化操作，并及時發出預警，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信號，把信號放大，調整格式后變成數字信號，另外每個接口的連接也需要線路，這些線路有不同的名稱，同時，為順利采集數據，也會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；連接線路，其有多條重要的連接線路，其中GPIB總線與串口總線的連接，是影響工程檢測與控制的重要環節，前者是用通信協議連接設備，把數個設備連接，用計算機遠程觀測設備的使用，出現問題后，可及時進行處理，而它也可以預先編程，系統已經確定的程序，控制設備操作，實現設備的自動操作。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個總線外，另外2種總線的連接也會影響到系統的運行效率。一是VXI為高速計算機總線，它具有開放的特點，數據傳輸的過程高效、穩定，滿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勢。二是對于CAN現場總線，是通過串行局域網連接總線，使用協議與多個控制器。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開發平臺，為軟件的使用提供平臺，這個平臺上，可開發出圖形化的設計，選擇LaVIEW軟件，選擇編程語言后，創建了開發環境。這個環境下，可實現多個硬件的功能，控制系統內各環節的通訊，借此，是借由軟件各方面的設計，明確管理內容的優化，根據每臺設備使用的特點與要求，及時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行分析。軟件中模塊的設計，是借用多個編程思想，把各工程進行的基本情況錄入到系統內，細化分析，拆分成多個數據后，放到具有實踐功能的模塊內，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，逐層的實現自動化操作。對此，模塊的具體設計，是以自動化為前提，加入智能技術，在實踐的基礎上，智能診斷機械故障，并用人工智能技術來控制。另外，在軟件設計中也會使用CAD技術。該技術是計算機輔助技術，經過長期的更新后，內部功能更加完善。它在電氣工程與自動化的使用，是用CAD技術精確繪制工程圖形，進行圖形的繪制。其方式是：打開軟件后，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，使用各繪圖工具進行繪制，包括“矩形”“直線”“曲線”，繪制后把圖片放到系統內，如果后期需更改圖形，可使用多個快捷命令，根據數據來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：這個系統的設置是用線路連接，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關輸入。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，所以其使用中會接入外部設備，運行中，處理器會借助各接線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，是通過設備間的A/D連接，把預先處理的模擬量變成數字量，同時，多路轉換是用電子開關，在每個通道內設置二進制地址，微機把信號輸出后，MPX自動選擇某個通道，用開關來打通通道。開關量輸出系統，是借由系統內的電回路，打開輸出回路，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言來編寫程序，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，即進行編程的初始化操作，讀取內部開關的狀態，放到儲存單元內，以為自動檢查判斷開關量是否變化，并讓運行的軟件、硬件自檢。中斷程序是處理不同參數中，若需要及時處理，可在任一時間發出終端的請求，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，從自動化的操作中，以及系統建設的階段性來進行設計。整個系統的構成是主控中心、區域內的監控、前端與網絡。其前端設計是在工程所在的空間內，安裝監控服務裝置，這些裝置與網絡服務器連接，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，根據突發情況，調整攝像頭的光圈、焦距，一旦發現異常，進行實時錄像。路線是從網絡服務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與外部設備。系統服務器是整體操作的平臺，負責的工作是接收并存儲視頻信息，進行分析與統計，查詢信號，同時也會使用管理功能，管理人員的進入與設備處理。
3系統應用
產品設計：電氣工程會衍生出多個電氣產品，而電氣產品的設計是一項復雜的操作。該系統設計后，技術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，完成方案的設計。如此，可使用各項理論，解決實際操作中穩定性不足的問題，降低設計難度。專家系統與遺傳算法：整個大系統可分成多個小系統，例如專家系統等。專家系統在使用時與遺傳算法配合，使用不同算法，模擬多個專家分析問題的過程，待遇到問題后，用這一方式決策。雖然這項技術已經在具體實踐中使用，但還需進一步完善，擴大發展空間。智能判斷故障：因為電氣設備處于多個環境中，在自動化的操作中，可能因為其他因素影響，出現故障，模塊的運行停止。此時，系統可及時監測到故障，即依照系統內的判斷標準，快速判斷，簡化了判定的程度，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。如以發電機的故障為例，系統會使用神經理論，同時使用模糊理論，由此，它既有模糊性的判斷，也有神經網絡的優勢，提高了故障判斷的準確率。人工網絡的智能控制：這是未來必然的發展方向。目前電器工業也已經在操作、管理中使用人工智能，用它控制后，可及時分析并處理故障，收集數據，控制各部分的運行狀態。雖然這項技術在實際應用中具有優勢，體現出網絡技術的價值，使電氣工程的操作更加便捷，提高了系統運行的效率，但它仍需要隨著技術的發展而不斷完善，擴大發展空間。
4結語
網絡技術與電氣工程、自動化的融合，是借由網絡技術的優勢，融合其它技術的特點，優化設計，提出系統設計的總思路，以及多個子系統的設計，經過實際應用后，取得了良好的效果。即借由網絡技術，可優化電氣工程的自動化操作，提高設備管理的效率，優化電氣工程的運行。
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