淺談電子工程自動化控制中的智能技術(shù)

張　弢

（中山市天鍵電聲有限公司，廣東 中山 528447）

淺談電子工程自動化控制中的智能技術(shù)

張弢

（中山市天鍵電聲有限公司，廣東 中山 528447）

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)對當(dāng)代經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展具有非常重要的作用，智能技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)了當(dāng)代科技的綜合性、自動性與智能化。本文將簡單概述電子工程自動化控制中的智能技術(shù)，分析該技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，并介紹了電子工程自動化控制中智能技術(shù)的運(yùn)用。

電子工程自動化控制；智能技術(shù)；應(yīng)用；人工智能技術(shù)；計算機(jī)

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)通常是指人工智能技術(shù)，該技術(shù)是計算機(jī)科學(xué)的一個獨(dú)立的分支，在20世紀(jì)70年代，人工技能與基因工程、納米科學(xué)并稱為世界3大尖端技術(shù)，以了解智能為實(shí)質(zhì)，并能夠發(fā)明一種與人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，人工智能技術(shù)是電子工程自動化系統(tǒng)在研究與應(yīng)用中最前沿的學(xué)科，該學(xué)科的新興與實(shí)用標(biāo)志著社會進(jìn)步的新階段。電子工程自動化控制中的智能技術(shù)具有工作效率高，方便、快捷和設(shè)計簡單3大特點(diǎn)，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在有效確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確度，具有科學(xué)導(dǎo)向的作用，提高了計算機(jī)輔助技術(shù)的質(zhì)量，推動了光腦的發(fā)展等4個方面，本文將系統(tǒng)論述電子工程自動化控制中的智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并從實(shí)施智能控制，優(yōu)化電氣設(shè)備整體設(shè)計和維護(hù)電氣設(shè)備等3個方面來探討電子工程自動化控制中智能技術(shù)的運(yùn)用。

一、電子工程自動化控制中的智能技術(shù)概述

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)是指人工智能技術(shù)，該技術(shù)的研究領(lǐng)域非常廣泛，包括分析景物、識別模擬、理解并生成自然語言、證明自動定理、設(shè)計自動程序、制定專家系統(tǒng)、研發(fā)機(jī)器人等。人工智能中的“人工”是指人工系統(tǒng)，“智能”的覆蓋面比較多，主要包括思維、意識和自我等。美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授說：“人工智能是關(guān)于知識的學(xué)科——怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學(xué)?！倍绹槭±砉W(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計算機(jī)去做過去只有人才能做的智能工作”，這些說法從側(cè)面反映了“人工”與“智能”的關(guān)系。電子工程結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，工作過程中存在一定的危險性，工作量很大，所需要的成本資源非常高，使用智能技術(shù)可以有效節(jié)約成本，提高工作效率。

二、電子工程自動化控制中智能技術(shù)的特點(diǎn)

電子工程自動化控制中智能技術(shù)具有3大特點(diǎn)，即工作效率高，方便快捷，設(shè)計簡單，以前在設(shè)計大型的電子工程系統(tǒng)時會遇到諸多困難，首先繪圖工作量很大，其次，電子工程的許多零件還不同于一般機(jī)械零件，部分零件不是特別規(guī)則，為了保證電子零件和整體工程相協(xié)調(diào)，通常要繪制精密的圖紙或者制造基礎(chǔ)模型，非常麻煩。使用智能技術(shù)之后，可以運(yùn)用電腦繪圖，建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)每個電子零件在整體工程中的位置，智能技術(shù)可以分割出整體中任何一個局部的外形，得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通過“數(shù)字化板”和繪圖儀器繪制出各種各樣的設(shè)計圖紙。在用智能技術(shù)設(shè)計結(jié)構(gòu)和繪圖時可以用“光筆”、“鍵盤”對圖形進(jìn)行修改、放大、縮小、取消、分割和拼接等。如果新設(shè)計的產(chǎn)品只是在現(xiàn)有的設(shè)備中間加長一段，只要在熒光屏上設(shè)計并畫出增加的那部分，然后從計算機(jī)中調(diào)出原來設(shè)計的圖紙，將它從新增加的地方分開，然后把新增部分鑲嵌進(jìn)去，新的圖紙就設(shè)計成功了。用電子工程自動化控制中智能技術(shù)設(shè)計產(chǎn)品，有效節(jié)約了設(shè)計繪圖的工作量。在設(shè)計出結(jié)構(gòu)圖形的同時，智能技術(shù)可以立即準(zhǔn)確地計算出電子零件的體積和重量等數(shù)據(jù)。設(shè)計的零件不僅可以存入磁盤方便隨時調(diào)用，而且能夠根據(jù)實(shí)際需要打印出所需要的圖紙，還可以令電腦輸出要加工某個電子零件的指令，直接去操縱電腦所控制的“數(shù)控機(jī)床”，加工出所需要的電子零件。

三、電子工程自動化控制中智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

（一）確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確度

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)能夠及時記錄、整理并計算電腦輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)加工成符合要求的新信息，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能夠操控大量復(fù)雜的同性質(zhì)數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確地計算這些數(shù)據(jù)。智能技術(shù)的計算數(shù)據(jù)信息的方式與人工的計算過程相似，需要筆記本、算盤和筆，智能技術(shù)所使用的筆記本叫作存貯器，在計算之前，必須把運(yùn)算數(shù)據(jù)和計算步驟先輸入存貯器，智能技術(shù)所使用的算盤叫作運(yùn)算器，它的主要部件是觸發(fā)器、寄存器和加法器。觸發(fā)器相當(dāng)于算盤的算珠，根據(jù)計算機(jī)控制器的命令，從存貯器取出數(shù)據(jù)，用寄存器存放運(yùn)算的數(shù)據(jù)信息，通過加法器做完加法運(yùn)算后把算好的結(jié)果再放入存儲器這個“筆記本”。輸入器和輸出器是智能技術(shù)所使用的筆，常用的輸入器包括鍵盤、磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、鼠標(biāo)器等，部分輸入器可以將操作人員的語音直接轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以識別并執(zhí)行的指令。輸出器主要包括顯示器、繪圖機(jī)和打印機(jī)等。送到電腦的指令和數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制代碼來表示的，在計算機(jī)里，由存貯器來接收這些指令和數(shù)據(jù)，就好像用筆記在存貯器這個筆記本上一樣，計算機(jī)處理和運(yùn)算這些數(shù)據(jù)后又將結(jié)果用二進(jìn)制代碼送到輸出器。智能技術(shù)運(yùn)算數(shù)據(jù)信息的速度非?？欤腋叨葴?zhǔn)確，因此被廣泛應(yīng)用于電子工程自動化控制中。

（二）具有科學(xué)導(dǎo)向的作用

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)具有科學(xué)導(dǎo)向的作用，可以促使電子工程從粗放型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向集約型，系統(tǒng)管理的充分發(fā)揮，能夠節(jié)能減排，并及時、準(zhǔn)確地反映出預(yù)算執(zhí)行過程中的偏差，防止電子企業(yè)因預(yù)算安排不周造成的損失，即使出現(xiàn)問題也能夠及早發(fā)現(xiàn)并解決。電子企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)離不開智能技術(shù)的輔助，設(shè)計開發(fā)項目的方案和計劃，財務(wù)管理，人力資源管理，市場營銷狀況監(jiān)測，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，辦公室自動化等都會應(yīng)用到計算機(jī)人工智能以保證企業(yè)的正常運(yùn)營，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，改善企業(yè)的管理水平。在電子工程自動化控制中的智能技術(shù)的科學(xué)指導(dǎo)下，波峰焊接技術(shù)和激光加工技術(shù)的自動化水平得以大幅度提升。波峰焊接技術(shù)經(jīng)常用于電視機(jī)制造中，一臺電視機(jī)有幾百個電子元器件，要用近600個焊接點(diǎn)，把它們牢固整齊地焊在印刷電路板上，如果有一個焊點(diǎn)焊錯或者漏焊、虛焊，電視機(jī)就無法正常工作。如果用手工焊接600個焊點(diǎn)既浪費(fèi)時間又容易出錯，用波峰焊接來焊接電路板只需要45s，而且準(zhǔn)確無誤。波峰焊接技術(shù)是利用焊液產(chǎn)生的波峰焊接印刷電路板上的元件，這種焊接技術(shù)是在一個裝有大玻璃窗的小屋式的機(jī)器中進(jìn)行的，在焊接機(jī)里，一個大錫鍋里盛滿了熱錫液，在旋轉(zhuǎn)葉輪的作用下，涌起一條銀白色的波浪，插滿元器件的印刷電路板沿著軌道在這條錫的波浪上迅速掠過，600多個焊點(diǎn)就全部焊好了。波峰焊接實(shí)現(xiàn)了對大面積印刷電路板的一次性焊接，焊接速度比手工焊接要快上百倍，而且由于焊錫波浪的壓力，使焊接牢固，不會漏焊。進(jìn)行波峰焊接時可以根據(jù)焊接一塊電路板所需要的時間分配插件工作的時間，進(jìn)行自動化生產(chǎn)?，F(xiàn)代波峰焊接機(jī)不僅自動化水平很高，而且具有帶玻璃窗的外罩，焊接時所冒出的煙氣不會外溢，可以起到環(huán)保作用，也不會影響工人的健康。激光和普通光不一樣，自動化水平和穿透能力很強(qiáng)，激光器能自動發(fā)出高功率、光束很直的激光，如果把激光匯集起來集中在一個小點(diǎn)上，可以產(chǎn)生幾千萬度的高溫，能夠使最難熔化的金屬頃刻間化成一縷青煙。自動化激光加工機(jī)中一般采用固體激光器和二氧化碳激光器，它們發(fā)出的光很強(qiáng)，經(jīng)過透鏡聚焦就做成了銳鉆和快刀。只要移動工件或者移動激光束連續(xù)成行地打孔，就是切割加工了。激光焊接與激光打孔、切割的道理一樣，只是焊接時所需要的光比打孔時弱些，因為它只需要將材料燒熔使其黏合在一起。

（三）提高了計算機(jī)輔助技術(shù)的質(zhì)量

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)有效提高了計算機(jī)輔助技術(shù)的質(zhì)量，經(jīng)過科研人員的不斷研究，計算機(jī)輔助工程、計算機(jī)輔助制造和計算機(jī)輔助設(shè)計均以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化設(shè)計，判定工作與處理系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到最高端。目前，由優(yōu)質(zhì)軟件和硬件組成的整體設(shè)計系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、電子、制造、建筑、機(jī)械等相關(guān)部門。提高計算機(jī)輔助技術(shù)的質(zhì)量，優(yōu)化了自動化程度與設(shè)計質(zhì)量，推動了新產(chǎn)品的研制與開發(fā)，符合全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的要求。

四、推動了光腦的發(fā)展

電子工程自動化控制中的智能技術(shù)具備光腦的一系列優(yōu)勢，在一定程度上可以推動光腦的發(fā)展。光腦是由光導(dǎo)纖維與各種光學(xué)元件制成的計算機(jī)，它不像普通電腦靠電子在線路中的流動來處理信息，而是靠一小束低功率激光進(jìn)入反射鏡和透鏡組成的光回路來思考，但是同樣具有存儲、運(yùn)算和控制功能，不需要散熱，輕巧方便。計算機(jī)的服務(wù)質(zhì)量主要取決于兩個因素，一方面是計算機(jī)部件的運(yùn)行速度，另一方面是它們的排列緊密程度。從這兩種因素來看，光比電更優(yōu)越。光的速度非?？?，而且光束能夠相互穿越而不產(chǎn)生影響，電的速度遠(yuǎn)不如光速，它在半導(dǎo)體中的運(yùn)動速度大約是每秒60km～500km，最快也達(dá)不到光速的1/10。另外，在超大型集成電路中，一些片狀器件的線腳已達(dá)300多只，排列密度會受到限制，而光束擁有互不干擾的特性，可以在極小的空間內(nèi)開辟很多信息通道。從理論上講，光腦的運(yùn)算速度可以提高到1萬億次，比電腦快上千倍，此外，光學(xué)器件的信息容量很大，一束光可以同時傳送數(shù)以千計的通道信息。但是，光腦的制造在理論上和技術(shù)上還有許多問題沒有解決，需要與電子工程自動化控制中的智能技術(shù)相結(jié)合，制造出現(xiàn)代高科技電子工程自動化系統(tǒng)，推動光腦的發(fā)展。

五、電子工程自動化控制中智能技術(shù)的運(yùn)用

（一）實(shí)施智能控制

電氣系統(tǒng)控制中的關(guān)鍵支柱就是智能控制，電氣工程自動化控制應(yīng)用了智能化技術(shù)后，實(shí)現(xiàn)了電氣工程控制的自主化、遠(yuǎn)程化、高效化以及無人操作化。它的主要應(yīng)用范圍有：進(jìn)行信息處理、在線診斷以及記錄電氣系統(tǒng)故障；計算機(jī)系統(tǒng)對電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時控制；對各種主要的電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備等運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)視；實(shí)時處理與采集電氣系統(tǒng)撒氣量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)。

（二）優(yōu)化電氣設(shè)備的整體設(shè)計

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備自動化水平較低，例如過去的計算機(jī)在計算數(shù)據(jù)時只能在上一步運(yùn)算輸出的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步計算，研發(fā)自動化的智能機(jī)就可以使用聯(lián)想計算，獲取更多的數(shù)據(jù)信息。智能機(jī)會替大腦記憶、思考、運(yùn)算、回憶、比較和選擇，促使人類發(fā)揮最大限度的創(chuàng)造力。電氣工程自動化控制的重要內(nèi)容是對電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，但這樣的工作較為復(fù)雜。作為設(shè)計人員，不僅要熟悉電氣、磁力、電路等相關(guān)學(xué)科的理論知識，還要具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗。對工程的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計的優(yōu)化時可以借助CAD技術(shù)、遺傳算法和計算機(jī)輔助設(shè)備，大幅度減少設(shè)計周期，從而提升了產(chǎn)品的使用性能和基本質(zhì)量，為電氣工程行業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益?？梢赃\(yùn)用專家系統(tǒng)、語言模擬、智能機(jī)技術(shù)來設(shè)計電氣自動化工程，提高電氣設(shè)備的自動化技術(shù)。

（三）維護(hù)電氣設(shè)備

隨著使用時間的推移，電氣設(shè)備難免會出現(xiàn)故障，因此，需要使用電氣工程自動化控制的智能技術(shù)診斷電氣故障，并對其進(jìn)行必要的維護(hù)。維護(hù)發(fā)電機(jī)時應(yīng)注意先做好發(fā)電機(jī)啟動前的準(zhǔn)備工作，檢查飛輪與發(fā)電機(jī)部分防欄桿罩是否完好無損，油溫不能超過20度才能啟動發(fā)電機(jī)。此外，工作人員要在電力機(jī)床通電前檢驗電壓、氣壓、油壓是否符合標(biāo)準(zhǔn)，工作臺有沒有越位現(xiàn)象，要檢驗電氣元件的牢固程度，偵查是否存在接線脫落現(xiàn)象，機(jī)床的接地線必須和車間地線緊密相連，做好開機(jī)前的準(zhǔn)備工作之后才可以為機(jī)床通電，開機(jī)后要讓機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘，這樣可以使機(jī)床達(dá)到平衡狀態(tài)。維護(hù)電纜時先安裝接線架，再組裝接線機(jī)頭，然后開剝電纜并將其兩端固定好，在接線位置上放好接線工具，在接線機(jī)頭上放入卡接排的底板，再將芯線卡進(jìn)線槽里，并檢查芯線是否存在異常，如果沒有異常現(xiàn)象，就在主板上疊放蓋板，并用專業(yè)壓接工具對其進(jìn)行壓接。維護(hù)電力變壓器需要在進(jìn)行電氣高壓試驗時檢測負(fù)荷電流是否在額定范圍之內(nèi)以保證電壓的正常運(yùn)行，要注意檢查電力變壓器有無漏油現(xiàn)象，如果存在漏油現(xiàn)象，就要進(jìn)一步檢測漏油的原因，如果是焊接處漏油，則需要用金屬工具和高分子復(fù)合材料封住漏油點(diǎn)；如果是密封件漏油，可以用耐油橡膠棒或橡膠墊密封油箱蓋和箱沿，再用福世藍(lán)材料與金屬殼體進(jìn)行粘接；如果是法蘭連接處漏油，就需要密封法蘭的表面，加固松動的螺栓，并調(diào)整安裝工藝；如果螺栓或管子螺紋存在漏油現(xiàn)象，可以用高分子復(fù)合材料密封螺栓，或者取出螺母并涂抹福世藍(lán)脫模劑，然后再進(jìn)行加固；如果是散熱器漏油，則需要關(guān)閉散熱器上下平板閥門，隔斷散熱器和油箱中的油，然后將低電壓，清理漏油部位的表面，再涂抹福世藍(lán)材料；如果瓷瓶及玻璃油標(biāo)存在漏油現(xiàn)象，則需要用高分子復(fù)合材料黏結(jié)電力變壓器的金屬、玻璃與陶瓷材質(zhì)。另外，要監(jiān)測電力變壓器的油位、油溫與油色是否正常，注意保持電力變壓器的瓷套管的清潔度，檢驗次套管是否存在破損、裂紋和放電現(xiàn)象，接觸端子有沒有變色或者自動放熱，觀測吸濕器中的硅膠變色程度，通過監(jiān)聽電力變壓器的運(yùn)行聲音來判斷變壓器是否正常，要確保防爆管的隔膜和電力變壓器的百葉窗鐵網(wǎng)護(hù)欄、門窗與消防器材完好無損，保證避雷器、變壓器外殼和中性點(diǎn)接地的良好狀態(tài)以及變壓器油閥門的正常質(zhì)量，而且，要注意高壓與低壓的絕緣電阻不能低于原出廠值的70%（10MΩ），繞組的直流電阻在同一溫度下，三相平均值之差不應(yīng)大于2%，接地電阻應(yīng)大于或者等于4Ω。要為800kVA及以上的電力變壓器安裝瓦斯繼電器和保護(hù)線路，配置相適應(yīng)的過電流和速斷保護(hù)以保證系統(tǒng)回路的安全與穩(wěn)定。

結(jié)語

綜上所述，電子工程自動化控制中的智能技術(shù)通常是指人工智能技術(shù)，該技術(shù)計算機(jī)科學(xué)的一個獨(dú)立的分支，與基因工程、納米科學(xué)并稱為世界三大尖端技術(shù)，研究領(lǐng)域非常廣泛。電子工程自動化控制中智能技術(shù)具有三大特點(diǎn)，即工作效率高，方便快捷，設(shè)計簡單。電子工程自動化控制中智能技術(shù)有不少優(yōu)勢，能夠有效確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確度，可以及時記錄、整理并計算電腦輸入設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)加工成符合要求的新信息；具有科學(xué)導(dǎo)向的作用，可以促使電子工程從粗放型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向集約型；提高了計算機(jī)輔助技術(shù)的質(zhì)量，推動了新產(chǎn)品的研制與開發(fā)；促進(jìn)了光腦技術(shù)的發(fā)展，提高了電子工程自動化服務(wù)質(zhì)量。充分發(fā)揮智能技術(shù)在電子工程自動化控制中的作用則需要實(shí)施智能控制，優(yōu)化電氣設(shè)備整體設(shè)計，并定期診斷電氣故障，維護(hù)電氣設(shè)備，注意維修發(fā)電機(jī)、電纜和電力變壓器。

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