الملخص: يمكن لنظام التحكم الكهربائي الذكي تحقيق التحكم بدون طيار، ولا يحتاج إلى وحدة تحكم، وله اتساق عالي عند معالجة البيانات المختلفة. تحلل هذه الورقة تطبيق التكنولوجيا الذكية في التحكم الآلي في الهندسة الكهربائية.
الكلمات المفتاحية: التكنولوجيا الذكية؛ الهندسة الكهربائية؛ التحكم الآلي
ومن خلال اقتراح "خطة صنع في الصين 2025"، سيتم دمج المزيد من تكنولوجيا المعلومات الحاسوبية في الأجهزة الكهربائية، وسيتم تحسين مستوى الذكاء والمعلوماتية للمنتجات الكهربائية بسرعة. مع تطور الاقتصاد والمجتمع، أصبحت أهمية الهندسة الكهربائية أكثر وضوحا. أصبحت تكنولوجيا التحكم الآلي المستخدمة في الهندسة الكهربائية هي المفتاح للهندسة الكهربائية، والتي غيرت عيوب الكفاءة المنخفضة للتحكم الآلي التقليدي، وحسنت بشكل كبير كفاءة التحكم الآلي.
1 التكنولوجيا الذكية
يتم تشكيل التكنولوجيا الذكية بشكل رئيسي من خلال أجهزة الكمبيوتر، وتكنولوجيا الاستشعار الدقيقة، وتكنولوجيا تحديد المواقع GPS، وما إلى ذلك. مع المنافسة الشرسة المتزايدة في السوق، يمكن لمعدات الإنتاج التي تستخدم التكنولوجيا الذكية أن تحسن بشكل كبير بيئة عمل العمال، وتقلل من عبء العمل على العمل؛ تحسين كفاءة العمل؛ تعزيز سلامة المعدات؛ تقليل تكاليف تشغيل المعدات؛ تحقيق التشخيص المبكر للمعدات، وما إلى ذلك. هناك العديد من تطبيقات التكنولوجيا الذكية في مجال الهندسة الكهربائية، مما يحسن أداء المنتجات الكهربائية بشكل كبير. يقدم اتجاه تطوير التكنولوجيا الذكية خصائص السرعة العالية والدقة العالية والمرونة والعملية المعقدة والمتعددة المحاور والذكاء في الوقت الحقيقي.
1.1 سرعة عالية ودقة عالية وكفاءة عالية
من خلال اعتماد نظام تحكم يتكون من رقائق عالية السرعة والتعاون مع مكونات الكشف عالية الدقة، يمكن تحسين دقة وسرعة المعدات. الدقة والسرعة من المؤشرات المهمة للمعدات الكهربائية، وتحسين الدقة والسرعة هو الأساس لتحسين أداء المعدات.
1.2 المرونة
يمكن لمرونة المعدات أن تقلل من أعطال المعدات وتلبي احتياجات العملاء المختلفين، وهو أمر مهم جدًا لأداء النظام. تشتمل الأنظمة الكهربائية الحديثة على العديد من المعدات وتتطلب تحكمًا عاليًا، كما أن المرونة تلبي متطلبات الحد الأدنى من أداء النظام.
1.3 الذكاء في الوقت الحقيقي
مع تحسين قدرات معالجة أجهزة الاستشعار والنظام، يمكن للنظام معالجة كمية كبيرة من المعلومات على الفور. وبمساعدة الذكاء الاصطناعي، يمكن محاكاة السلوك البشري وتحليل المواقف المختلفة في النظام. يتطور مستوى تطور الذكاء الاصطناعي نحو التطبيق العملي، الذي يقترب أكثر فأكثر من الإنتاج والحياة الفعليين. إن تكامل أنظمة الوقت الفعلي والذكاء الاصطناعي يمكن أن يجعل النظام أكثر ذكاءً ويستجيب بسرعة للمشكلات المعقدة. يمكن تطبيق النظام الذكي في الوقت الحقيقي على المعدات المختلفة لتحسين مستوى ذكاء المعدات.
2 خصائص التكنولوجيا الذكية في التحكم الآلي في الهندسة الكهربائية
أدى تطور تكنولوجيا المعلومات الإلكترونية إلى التطور السريع لتكنولوجيا الأتمتة الكهربائية، ودخلت تكنولوجيا الأتمتة الكهربائية في بلدي مرحلة الذكاء. لقد تغيرت وحدة التحكم بشكل كبير عن وحدة التحكم التقليدية، وتم تحسين التقنيات الذكية المختلفة لوحدة التحكم بشكل كبير.
2.1 يمكن لوحدة التحكم الذكية تحقيق التحكم الزائد بدون طيار
يمكن للتحكم الذكي أن يقلل بشكل كبير من القوى العاملة في المواقف المختلفة، ويكون وقت استجابة الإجراء سريعًا، ويتمتع النظام بمتانة قوية. إن استخدام التكنولوجيا الذكية لنظام الطاقة يمكن أن يحقق الضبط التلقائي للنظام ويقلل الاعتماد على الموظفين. واستخدام التكنولوجيا الذكية في النظام الكهربائي يمكن أن يحقق التحكم عن بعد، والتحكم في المعدات تحت ظروف غير مأهولة، وهو تقدم كبير في التكنولوجيا الكهربائية. وظهر عدد كبير من المصانع غير المأهولة في العصر الحديث. يتم تنفيذ التحكم الذكي من خلال معدات التحكم عن بعد، ويقوم موظفو المراقبة بمراقبة جميع جوانب الإنتاج من خلال الشاشة. هذه المعدات الكهربائية هي المفتاح لتحقيق التحكم بدون طيار.
2.2 وحدة التحكم الذكية لا تحتاج إلى نموذج تحكم
تتمتع وحدة التحكم الذكية بمزايا أكثر أهمية من وحدة التحكم التقليدية. يمكن للتكنولوجيا الذكية تحسين المعامل المدمج لوحدة التحكم الأوتوماتيكية. تعتمد وحدة التحكم التقليدية بشكل كبير على تصميم نموذج كائن التحكم. عندما تظهر المعادلات الديناميكية المعقدة، لن يمكن التحكم في كائن التحكم. في التحكم الذكي، يمكن حذف جزء التصميم من نموذج الكائن الذي يتم التحكم فيه، مما يقلل من عدم القدرة على التنبؤ بالنموذج.
2.3 تتمتع وحدة التحكم الذكية بالاتساق العالي عند معالجة البيانات المختلفة
يمكن لوحدة التحكم الذكية معالجة وتقدير البيانات تحت أي ظروف إدخال، ويمكن لوحدة التحكم أيضًا تقييم بعض البيانات غير القابلة للتطبيق. يتمتع الكائن بقابلية تغيير قوية، وتقدم وحدة التحكم تأثيرات تحكم مختلفة، وقد تظهر كائنات تحكم مختلفة، ولا يمكن للتكنولوجيا الذكية التحكم فيه بشكل كامل. في التحكم الشامل، من المستحيل عدم اتخاذ أي إجراء على أي كائن تحكم، وهو عيب يجب أن تدرسه التكنولوجيا الذكية في المستقبل. في تطوير التكنولوجيا الذكية، ينبغي إيلاء الاهتمام لتحليل وإظهار كائنات التحكم المختلفة جنبا إلى جنب مع الوضع الفعلي لضمان تأثير التحكم في النظام.
3 تطبيق محدد للتكنولوجيا الذكية في التحكم الآلي الكهربائي
مع تطور الذكاء الاصطناعي، تم تطبيق العديد من إنجازات الذكاء الاصطناعي بنجاح على الحياة الواقعية، وتم تطبيقها بشكل جيد في جميع مناحي الحياة. يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين مستوى التحكم في الأتمتة الكهربائية بشكل كبير. يلعب تشخيص الأخطاء والجوانب الأخرى دورًا مهمًا. إن تطبيق نظام الشبكة العصبية والتحكم المنطقي المضبب يجعل أداء التحكم الآلي أكثر ممتازة. كما هو موضح في الشكل 1، في نظام إمداد المياه، من خلال التحكم بالذكاء الاصطناعي، عندما تفشل مضخة المياه، يمكنها التبديل تلقائيًا إلى مضخة مياه أخرى وتحقيق التحكم في تحويل التردد.
3.1 نظام الشبكة العصبية
تشكيل التحكم في تحديد تيار الجزء الثابت لإجراء تحديد المعلمة الديناميكية الكهربائية وتحديد سرعة الدوار. الشبكة العصبية للنظامين الفرعيين للمعلمات الديناميكية الكهربائية. تتمتع الشبكة العصبية بخاصية تغذية أمامية قوية، وتستخدم خوارزميات مثل خوارزميات التعلم العكسي لمراقبة نظام القيادة الكهربائية ومحركات التيار المتردد. يتمتع نظام الشبكة الذكي بمقاومة أفضل للضوضاء، ويمكنه تحديد هوية الإشارة ومعالجتها بدون نموذج تحكم. تعمل الشبكة العصبية على تحسين موثوقية نظام التشخيص، ويمكن لأجهزة الاستشعار المتعددة العمل في وقت واحد. عندما يتم تعيين الشبكة العصبية، توجد وظيفة التنشيط والطبقة المخفية والطبقة المخفية المثالية في الشبكة، وتتم معالجتها بواسطة تقنية الخطأ العكسي للتعلم العصبي.
3.2 التحكم المنطقي الغامض
تعد وحدة التحكم الغامضة بديلاً جيدًا لوحدة التحكم PID، وغالبًا ما يتم استخدام التحكم الغامض في الأنظمة الديناميكية الرقمية. يمكن استخدام وحدات التحكم من النوع M في التحكم في السرعة، ولكل من النوع M والنوع S قواعد قواعد. عند حدوث تحكم غامض، يمكن لآلة التفكير أن تفكر وتتخذ القرار. تعد قاعدة البيانات ومكتبة التحكم في اللغة مكونات مهمة لقاعدة المعرفة. تعمل بعد تصميم آلة تفكير الشبكة العصبية وآلة تفكير التحكم الغامض، وإضافة الخبرة والمعرفة المتخصصة.
3.3 نظام PLC
تعد تقنية PLC نظامًا مساعدًا لإنتاج الطاقة، يلبي المتطلبات العالية المتزايدة للتحكم في الطاقة وسيحل محل المرحلات تدريجيًا. في غرفة التحكم المركزية، يمكن تنفيذ كل من التحكم اليدوي والتحكم الآلي، ويتم مراقبة شاشة العرض من خلال أجهزة الاستشعار الميدانية ومحطات الإدخال / الإخراج عن بعد، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة التشغيل للمؤسسة. إن استخدام تقنية PLC لا يسمح فقط بالتحكم التلقائي في نظام إمداد الطاقة، بل يعمل أيضًا على تحسين سلامة نظام إمداد الطاقة.
3.4 تشخيص الأخطاء وتشغيلها الأمثل
أدى تقدم تكنولوجيا المعلومات إلى تسريع تطوير تكنولوجيا الهندسة الكهربائية، وتسارعت سرعة ابتكار المعدات الكهربائية، مما أرضى سعي الناس لتحقيق كفاءة الإنتاج. تم التخلص تدريجيًا من بعض تقنيات وعمليات الإنتاج القديمة، وحل تصميم CAD محل التصميم اليدوي التقليدي تدريجيًا. يمكن أن يؤدي تنفيذ تصميم CAD وفقًا لقواعد المعرفة ذات الصلة بالكهرومغناطيسية والدوائر والمحركات إلى تحسين كفاءة التصميم بشكل كبير وتطوير عدد كبير من المنتجات في فترة زمنية قصيرة. لقد استثمرت العديد من الكليات والجامعات الكثير من الطاقة في التصميم الكهربائي، وسيتم تطبيق الأنظمة المتخصصة تدريجيًا على الهندسة الكهربائية. يمكن للتكنولوجيا الذكية مراقبة المعدات الكهربائية بسرعة في حالة الفشل، وتشخيص الفشل في الوقت المناسب وفقًا لنظام الخبراء والشبكة العصبية والتكنولوجيا الغامضة لتحسين التشغيل بشكل أكبر. تتمتع تقنية التشخيص الذكي بتطبيقات مهمة في المحركات والمولدات والمحولات وغيرها من المعدات، مما يحسن كفاءة العمل بشكل كبير. من خلال الكشف عما إذا كان المحول يتسرب زيتًا أم لا، يمكن اكتشاف غاز زيت المحول المتسرب، ويمكن العثور على الأخطاء المحتملة للمحول بشكل جيد، بحيث يمكن تضييق نطاق الفحص بسرعة، وتكون الصيانة مريحة. . لا يمكن لتقنية التشخيص الذكي تسريع سرعة تشخيص المعدات فحسب، بل يمكنها أيضًا تقديم تحذير مبكر بشأن أعطال المعدات المحتملة، وتقليل الخسائر المحتملة الناجمة عن الأعطال، وتحسين الأداء الاقتصادي للمعدات الكهربائية.
4. الخلاصة
إن تطبيق التكنولوجيا الذكية هو مطلب تطور المجتمع الحديث. يمكنه تحسين كفاءة العمل بشكل كبير، وتقليل تكلفة تشغيل المؤسسات، وتنفيذ التحكم في النظام وتشخيص الأخطاء من خلال التحكم عن بعد. سيتم استبدال العمل اليدوي المرهق تدريجيًا بمعدات ذكية متقدمة، والتي تلعب دورًا مهمًا للغاية في ممارسة القدرة التنافسية الأساسية للمؤسسة، وتحسين مستوى تشغيل المؤسسة، وتوفير النفقات، وزيادة كفاءة المؤسسة.
