智能电器学习心得

智能电器学习心得

课程名称：智能电器

专业班级：电气工程及其自动化1104班学生姓名：***

学号：*********

时间：2014年11月30日

智能电器学习心得

这学期的考查课我选修了由蔡志远老师授课的《智能电器》，通过一学期的学习，我了解了智能电器的有关知识。电器智能化是现代社会生产和生活向开关电器领域提出的要求，也是现代科学技术与传统电器技术相结合的产物，它融合了传统电器学科、现代传感器技术、微机控制技术、现代电子技术、电力电子技术、数字通信及其网络技术等多个学科。智能电器是指智能化了的开关电器元件或者成套开关设备，是一种具体的有形产品。而电器智能化应当是一种理念，一种方法，也是一种发展与进步的过程。本文是我对本学期的学习总结以及对《智能电器》的学习心得。

一、智能电器的介绍

首先，我们要明白智能电器的定义。智能电器是将计算机以及微处理机引入电器设备，一方面可以使电器具有电器的基本功能，而另一方面可以使电器具有智能的功能。其中包括了智能化断路器以及智能化电动机控制器视线与中央控制计算机双向通讯。微处理机和计算机技术引入电器设备，一方面使电器设备具有智能化的功能，另一方面使开关电器，包括智能化断路器和智能化电动机控制器实现与中央控制计算机双向通讯。进入20世纪90年代，随着计算机信息网络的发展，配电系统和电动机控制中心已形成了智能化监控、保护与信息网络系统。目前，对智能电器的定义并不完善，我们认为智能电器的特点体现在三个方面：思维能力、判断能力与抉择能力、模糊控制规则和知识控制规则。一般的，只要满足一个条件就是智能电器。

其次，我们应该了解智能电器的组成及其特点。智能电器的组成可以分为四大模块：输入、中央控制室、输出及通讯。输入部分的功能是完成电路运行状态参量、特性的在线检测。输出部分是要完成指令或动作的执行。控制器要做的则是对输入量进行分析和处理。而通讯部分则是进行信息交换的场所。智能电器的特点可以归纳为五点：数字化、多功能化、网络化、分布控制及开放系统。了解智能电器的组成及特点对我们深入研究智能电器有很大的帮助。

最后，我们应该明白智能电器是通过什么样的原理对所相应的物质产生控制的。原来，智能电器的优化短路与电动机控制器是开关柜以及电动机控制中心实现智能化的主要电器元件。微处理器引入断路器，首先使断路器的保护功能大大增强。诸如：它的三段保护特性中的短延时可设置成I2t特性，以使与后一级保护更好地匹配；接地保护可实现选择性，对断续的电弧接地故障可带记忆功能。

二、智能电器的发展

1．传统电器

20世纪60年代是电器发展的传统时期，产品以电磁类保护电器为主。我国在仿制的基础上设计开发的第一代统一设计的产品以CJ10、DW10、DZ10、JR16B 等为代表，这些产品尺寸大、耗材多、性能指标不理想、品种规格也不齐全。那时的电器产品只是简单的电磁装置，毫无智能化概念。

2．智能电器

从20世纪70年代开始，随着微电子技术的进一步发展，出现了电子电器及装置。由于包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、重量轻、功耗小、效率高和响应快等特点，由它构成的变流装置具有可靠性高、寿命长、容易维护等优点。它的“以弱控强”的特点，能在强电与弱电间起到桥梁、纽带作用，实现了应用微电子技术控制电力系统和电器设备的梦想，拓展了微电子技术在电器控制方面的应用空间，使微电子技术在电器智能化控制方面的应用日趋广阔。到了20世纪80年代，随着微处理器的广泛应用，使电器及其装置具备了自诊断和记忆功能，自动化程度及可靠性有了较大提高。智能化电器对微处理器的基本要求是硬件通用化，应用灵活化，具有记忆、计算、查表能力，指令系统适合实时控制，执行速度快等。目前，微处理器已形成多系列、多品种的局面,我国所使用的微处理器有MCS251、P IC、MSP430、DSP等几十种系列，为智能化电器的发展提供了有利条件。接口技术指微处理器与外围设备之间联系的技术，包括硬、软件技术。接口电路多种多样，常用的有微处理器通用接口，键盘、显示器接口，打印机接口和A/D、D/A接口等。软件技术是智能元件的灵魂，微处理器与数字电路的本质区别就在于它具有软件系统，很多硬件电路能实现的，软件也能做到，因此在硬件电路设计时，可以考虑用软件来部分或全部实现。在硬件不变的情况下，应用微处理器开发的智能化电器系统具备较大的适用性和升级能力。因此，微处理器的应用为智能电器的发展奠定了基础。

我国第一代智能电器诞生于20世纪90年代。西安交通大学电器教研室在1987年采用MCS-48单片机开发出了国内第一台同类型保护装置。随着单片机功能日益完善、传感器技术、计算机网络和数字通信技术的高速发展，在短短20多年内，智能电器已经从简单的采用微机控制取代传统机电控制功能的单一封闭式装置，发展到具有比较完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统，成为电器工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配电系统级工业控制网技术新的发展方向。从本世纪初开始全面进行可通信低压电器的研制。相关标准制订包括总线通讯协议、低压电器通信规约、通信适配器等系统配套产品标准、可通信低压电器标准。

第三代低压电器全面实现可通信产品包括：可通信万能式断路器、可通信塑壳断路器等，

这些产品均能与多种现场总线连接。其系统的主要特点是具有开放性、允许多主站、多总线配置；支持多厂商设备、方便用户选择；全汉化、专用工程组态软件，组态方便、快捷、正确；适合国内大部分开关柜；第三方设备接入方便；系统配套件、附件齐全等。我国第三代低压电器已基本实现智能化、可通信、网络化。我国可通信、网络化电器发展基本跟上世界发展潮流。可通信、网络化电器的应用刚刚起步，智能电器功能尚未全面发挥，系统配套性尚有差距。部分关键技术、产品核心技术，总线协议等与国外有较大差距。

三、国内外智能电器发展现状

20世纪末，国际上一些著名的大公司基于CPU技术不断进步和发展，纷纷推出新一代的智能型可通信的低压断路器，比如施耐德公司的M、MT开关，西门子公司的3WL /3VL 断路器，ABB公司的F、Emax等系列低压断路器。西门子公司推出的新一代断路器SENTRON WL /VL 较以前产品有了很大的提高。特别是在网络连接方面，具有Profibus2DP、Cubicle BUS、以太网、RS2232C 等多种总线接口（Cubicle BUS为断路器内部数据总线）。西门子通过模块化结构和内部数据总线使SENTRON可以方便灵活地配置和减少内部接线。施耐德公司的Masterpct系列断路器支持Modbus和BatiBUS，同时还提供用于连接Profibus和以太网的外置网络模块。

工业以太网进军工业自动化的状况与20世纪90年代初PC机进军工业自动化的状况极为类似。以太网是当今世界上最流行也最成熟的统一的总线网络技术，在高速数据传输方面更具优势，具有价格低、速度高、易于组网、用户费用更为便宜等优点，代表了电气控制的发展要求，它将越来越多地运用于各种类型的低压断路器通信技术中。目前，工业以太网技术已经渗透到我国电网建设中，相信将来智能化断路器的以太网可通信技术必有广泛应用的一天。目前一些主要断路器厂商虽然尚未在自己的产品中支持以太网技术，但都为用户提供连接以太网的解决方案，大多采用协议转接方法对以太网进行支持。西门子公司主推Profibus现场总线，断路器产品通过通信模块连接至Profibus总线，然后通过Profibus网络的主站连接至以太网。断路器附件BDA （断路器数据适配器）则起到远程/就地调校工作，不用于现场监控通信场合。

施耐德公司通过EGX 或CM4000 + ECC实现Modbus协议与TCP/IP协议的转换。目前，国内对智能电器的研究主要集中在：①设备的在线检测；②新的信号采集及处理方法、机理研究；③电器本体的研究；④智能电器可靠性及控制部分抗干扰能力的研究；⑤通信的实现方法。国内的宝控公司SC800系列产品以智能型控制器为核心，以MODBUS协议为基础,可通过RS232/485进行通信，实现“遥测、遥控、遥调、通信”等4大功能。

四、智能电器学习心得

通过这一学期的学习，我对智能电器有个更深的了解和认识。作为传统电器学科中的一个新的发展领域，电器智能和电器智能化的研究及产品的开发应用在国内外相关领域内受到了极大关注，随着现代文明的发展与进步，智能电器作为电能传输与控制的主要设备，电器元件和开关设备必定改变传统的设计和控制模式，必定有着广阔的发展前景。智能电器的前景是广阔的，而作为电气专业的我们，学好智能电器，掌握智能电器的有关知识，对于我们今后的学习、工作，对于我们将来的职业生涯都有很大的帮助。