试论人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的应用

梁国强

摘 要：作为社会发展过程中的一门新兴学科，人工智能在各个领域都得到了广泛的应用。人工智能是计算机技术发展到一定程度的产物，在供水设备机械电气自动化控制中应用人工智能技术，能够有效的提高供水设备的运行效率。本文简要介绍了人工智能技术以及人工智能控制器的主要优势，并对人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的具体应用进行了举例说明。

关键词：人工智能技术;供水设备;电气自动化控制技术

人工智能技术在各行各业中的应用越来越普遍，极大地推动了生产效率的提高。作为一门边缘学科，人工智能技术属于自然学科和社会学科的交叉，涉及到的学科里面包括不定性论、控制论、计算机科学、心理学、数学、认知科学等等。在供水设备机械电气自动化控制中应用人工智能技术，能够有效地节约人力资源成本，提高供水设备的运行效率，减少供水设备的运行故障，推动供水企业的健康稳定发展。

1 人工智能技术

人工智能技术主要是对新设备、新技术和新理论进行拓展、研究和开发而形成的一种新兴技术。计算机发展的过程中，人工智能是一个重要的发展方向和组成部分，在该领域产生了各种应用设备，例如图像识别系统、语言识别系统、机器人等等。总体而言，人工智能技术是多个领域和技术的结合，可以使机械设备完成与人类智能相似的功能，从而达到提高生产效率的目的，减少人力资源方面的投入[1]。

2 在供水设备机械电气自动化控制中应用人工智能控制器

不同类别的人工智能控制器需要不同的研究手段，例如遗传算法、模糊神经或者神经算法等等，本文将人工智能控制器作为非线性函数近似器进行研究，从而对人工智能进行开发和研究。与普通的函数估计其相比，人工智能非线性函数计时器具有非常明显的优势，其在供水设备机械电气自动化控制中的应用也能够取得良好的效果。首先，如果使用普通的函数估计器，研究的过程中会遇到一些不确定性因素，对供水设备的稳定性造成影响。而使用非线性函数近似解，则无需将研究对象的模型建立起来，能够对个别对象进行便利的研究，从而推动了电气自动化控制系统在供水设备中的应用。其次，为了达到一定的目的，研究者可以对供水机械设备的性能进行调整，从而有效地提高供水设备的适应性。第三，与控制器或者普通函数估计其相比，人工智能非线性函数近似器在调节数据方面更加便利，能够对供水设备的数据进行便利的调节。第四，在设计供水设备机械电气自动化控制系统的过程中，设计者只需获取供水设备中的数据，就能够应用人工智能技术对其进行设计。在设计供水设备机械电气自动化控制系统时，只需根据其所响应的数据和语言，就可以完成全部的设计，极大地简化了设计过程[2]。

在反模糊化和模糊化的过程中，使用隶属函数、规则库、自适应性模糊神经控制器能够进行自动实时确定。

3 人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的具体应用

本文以恒压供水中的AI 人工智能调节器为例，对人工智能技术在供水设备机械电气自动化控制中的具体应用进行了简要的介绍。

3.1 工作原理 该系统包括压力变送器、阀门、水泵、控制接触器组、AB-PLC-1756系统、AB软启动设备、AI- 808 人工智能调节器几个组成部分。由于水泵具有较大的功率，380V的低压电机5台供水，分别为2台355KW，2台220KW，1台160KW。

出水总管的压力可以由压力传感器进行检测，由变送器向AI- 808 仪表进行传送，通过比较设定值，将误差的变化率和压力误差得出来。使用AB软启动设备进行降压启动，使用AB-PLC-1756系統进行机组开、停控制，及检测各仪表，利用上位机组态软件RSVIEW32对全厂生产设备进行监控，通过各监测设备在上位机人员控制调节供水压力。AB软启动设备具有软启动功能，起动加速时间不超过30秒，并具有自行调节功能。在进行起动斜坡加速时，电机压力会不断上升，当电动机的压力已经到达额定的转速状态时，软启动器的控制器就会对其进行监测，并自动将输出电压切换为全电压。如果在30秒之内电动机就已经到达了额定转速，则可以进一步缩短启动加速的时间。

3.2 控制算法 供水系统的对象还有时变成非线性环节，一些参数会出现未知式的缓慢变化，如果要达到理想的控制效果，单独使用PID 控制是不行的。因此使用改进PID和AI人工智能调节器进行模糊控制，形成双模控制算法[3]。

3.3 AI-808人工智能工业调节器 AI- 808人工智能工业调节器具有参数自整定功能、模糊逻辑 PID调节的先进控制算法，能够通过模糊算法来避免PID的饱和积分。如果误差减小，则可以对PID算法进行改进，对被控对象的特征进行自动学习和记忆，从而优化控制效果。这样一来，即使对复杂的对象也能够进行良好的控制，具有参数确定简单、精度高、无超调的优点。

3.4 可编程控制器 可编程控制器的输出是继电器类型，主要使用Micrologix系列。水泵的逻辑功能主要由PLC来完成，无需设置模拟量的输入输出模块，有力地节省了造价投资。使用AI- 808人工智能仪表来进行系统的压力闭环控制。

3.5 控制台 手动和自动两种操作模式在控制台的设计中都有所兼顾，通过手动操作来单独开启或停止每一台水泵和阀门，并通过多圈电位器来对变频器的频率进行手动调节。如果处于自动模式之下，则可以通过开关来将需要投入运行的水泵选择出来。如果某台水泵需要维修，则可以令其自动退出运行行列，不会对系统正常运行造成影响。

4 结语

本文对人工智能技术在工程设备机械电气自动化控制中的具体应用进行了简要的分析，人工智能技术得到了迅速的发展，在各行各业中都得到了广泛的应用。应用人工智能技术的恒压供水系统，在民用供水系统和工业供水系统中都已经得到了应用，并取得了良好的应用效果，已经成为了供水设备机械电气化自动控制发展中的一个重要发展方向。

参考文献：

[1]孙斌.解析电气自动化控制中人工智能技术的运用[J].科技传播，2014（04）.

[2]唐鹏.智能技术在电气自动化控制中的应用[J].中国高新技术企业，2014（06）.

[3]都继伟.智能技术在电气自动化控制中的应用[J].科技致富向导，2013（32）.