贾青睿

（郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451150）

0 引 言

在电气工程的应用和发展中，自动化技术的合理应用可以为其注入一股新的活力，进而使电气工程实现自动化与智能化的控制。就目前电气工程自动化控制系统的设计而言，自动化控制技术PLC、大数据技术、人工智能技术以及通信技术都属于其关键技术。因此，在电气工程自动化控制系统的具体设计过程中，一定要注意这些技术的合理应用，以此来实现整个电气工程的自动化控制，为电气工程的良好应用与发展提供足够的技术支撑。

1 电气工程自动化控制中主要的技术应用

1.1 PLC技术

PLC是一种可编程形式的微处理器，主要适用于自动化控制的数字运算控制器中。具体应用中，可以随时将相应的控制指令载入到控制器内存里，并使其实现自动化执行[1]。PLC主要的组成部分包括CPU、输入接口、输出接口、数据内存、指令内存以及数字模拟转换等单元。这种控制器主要是为实现工业生产所设计的自动化和电子化数字运算系统。借助于可编程形式的储存器，不仅可以进行逻辑运算，而且可以实现顺序控制、计数以及定时等各项运算指令，并通过模拟形式或者数字形式输入和输出各个设备的运行过程。本次电气工程自动化控制系统设计中应用的PLC是由西门子公司生产的S7-300型PLC，其主要性能参数如表1所示。

表1 西门子S7-300型PLC主要性能参数

1.2 大数据技术

大数据技术是处理海量数据的技术。在大数据技术中，主要的技术包括数据收集技术、数据储存技术、基础架构技术、数据处理技术、数据挖掘技术、统计分析技术、模型预测技术以及结果呈现技术[2]。在本次电气工程的自动化控制系统设计中，主要应用到的大数据技术包括数据收集技术、数据挖掘技术、数据处理技术以及数据储存技术，具体的应用功能如表2所示。

表2 应用到的大数据技术及其功能

1.3 人工智能技术

人工智能技术是以计算机技术为基础所发展出来的一种新型技术。该技术的主要应用目的是通过了解智能实质生产一种与人类智能类似的智能机器，如图像识别、语言识别、专家系统以及自然语言处理等。人工智能可以通过计算机来按照两种不同方法实现，一种是工程学法，另一种是模拟法。工程学法通过传统技术进行编程来达到智能效果，并不考虑与人和动物机体的相通性，其成果有电脑下棋和文字识别等，模拟法实现方法与人和动物机体具有很大的相通性，其成果有人工神经网络和遗传算法等。

1.4 通信技术

在本次电气工程自动化控制系统的设计中，通信技术也是一项至关重要的技术。借助于通信技术可传输相应的数据与控制指令等，为实现自动化控制创造科学合理的网络通道。在此主要应用的通信技术有光纤通信技术和电缆通信技术，其光纤通信的主要性能参数如表3所示，电缆通信的主要性能参数如表4所示。

表3 本次系统光纤通信的主要性能参数

表4 本次系统电缆通信的主要性能参数

2 电气工程自动化技术的应用分析

在本次研究中，通过设计电气自动化控制系统来分析自动化技术在电气工程中的具体应用，主要包括系统的架构设计和各个自动化控制功能模块的设计，具体情况如下。

2.1 电气工程自动化控制系统的架构设计

在本次的电气工程自动化控制系统设计中，主要应用的是自动化和人工智能等技术。通过应用这些技术，可以在根本上实现电气工程的自动化控制，以此来提升控制效率与控制精度[3]。在实际的电气工程中，自动化控制系统的设计比较复杂，需要合理应用自动化控制技术和人工智能技术，将多个学科有机融合到一个控制系统中，以此来实现电气工程的自动化控制。

2.2 数据采集模块的设计

在电气自动化控制系统中，通过应用自动化控制技术与其他技术，可以实现数据处理从传统的人工处理到设备处理的转变，以此来提升各个设备的自动化处理水平。系统自动化控制过程中的一项关键内容就是准确全面地输入信号数据。数据采集模块刚好可以实现这一功能，通过这一模块，可以有机结合智能监控技术和数据采集技术，然后借助于相应的计算机技术实现数据的集中获取和重新组合，从而提升整个系统设备的测试精度，并保障数据输入的合理性与可靠性[4]。

在数据采集模块的具体设计中，可以将可编程的自动化控制装置PLC与各个电气设备相连接，并通过传感器获取各个电气设备的运行参数，然后通过智能识别和相应的数据处理技术处理各项数据参数，并将处理好的数据传递给主控制中心。主控制中心在接收到相应的数据后，会将数据与储存在其数据库内的原始数据进行比对[5]。设备的运行数据出现异常时，主控制中心可及时发现异常数据，并将相应的调节指令及时发送给操作人员或检修人员，以此来及时有效调整设备的运行状态，在保障各个电气设备正常运行的基础上进一步提升其控制精度。

2.3 信息传输模块的设计

在电气自动化系统中，因为信息传输具有双向性，所以需要借助于相应的终端设备和一定的软件技术来接收和传输信息。在具体的电气工程实践过程中，数据信息的传输是一项至关重要的内容，尤其是在电气工程的自动化控制系统中，数据信息传输的作用更是不可或缺。在本次所设计的电气自动化控制系统中，数据传输的主要设备是光纤和电缆，具体的传输模块设计中，需要根据实际的传输距离、数据类型以及数据量等来合理选择传输设备的类型。这样才可以在有效保障数据传输效率与安全的基础上进一步提升经济效益。

具体设计中，信息传输模块需要连接相应的控制器。在完成信息传输的初始化后，如果有数据需要发射，那么立即进行待传输数据的加载和打包，然后借助于光纤或者是电缆将打包好的数据发送出去。完成发送后，该模块会再一次回到初始化状态，等待下一次的数据信息传输。如果数据信息没有发送出去，那么该模块将会重新发送打包信息，如果完成了初始化之后并没有数据信息需要发射，那么该模块会一直处在初始化状态，等待数据信息的发射。

2.4 电气控制模块的设计

在电气自动化系统的电气控制模块中，主要应用的是人工智能技术。本次所研究的电气自动化控制系统电气控制模块的智能控制技术有自学习技术、专家系统、模糊控制技术以及神经网络技术。具体设计中，首先借助于相应的测量装置来获取被控制对象的运行参数，这样就可以获得一个具体的给定值。其次对这个给定值进行A/D转换，将转换后的数据传递给模糊控制器，模糊控制器在接收到相应的数据后会根据相应的模糊逻辑推算规则来进行推算。再次借助于计算控制器建立相应的数字化控制系统对推算出来的数据进行D/A转换。最后在完成转换后将这个转换的数据传递给执行机构，由执行机构通过命令执行的形式来实现对控制对象的自动化控制。

2.5 监控模块的设计

在本次的电气自动化控制系统设计中，监控模块设计主要应用的是大数据技术。在这个自动化控制系统中，各个基站都是其子站。相应的数据监测装置和数据控制装置都设立在各个子站上，以此来自动化监控各个子站设备的稳定性和安全性。同时，在该系统的具体应用中，每一个子站都可以作为一个数据发送站，通过这些数据发送站，可以将获取到的所有数据都发送到大数据处理平台上。在接收到来自于各个子站发送过来的数据后，大数据处理平台将会整理和分析所有的数据，同时获取相应的环境信息[6]。大数据处理平台和智能化监控平台连接在一起后，智能化监控平台就可以按照实际的数据处理结果来给每一个子站下达相应的指令，从而实现各个子站的自动化控制。

3 结 论

综上所述，在电气工程的具体运行过程中，自动化控制技术所发挥的作用至关重要。因此，电气工程领域一定要充分重视电气自动化控制系统的设计以及相应的技术应用，借助自动化控制技术PLC、人工智能技术、大数据技术以及通信技术等合理建设电气自动化控制系统。通过这样的方式，可有效保障电气自动化系统的实际运行需求，实现整个系统的自动化控制。