人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路

2019-01-16谢春

中国设备工程 2019年4期

谢春

（贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里 556000）

在科技技术的推动下，电气化自动控制技术也取得了很大的进步，以满足生产中对其越来越高的要求。在发展中引入越来越多的人工智能技术，使生产工作更加专业和便捷，给人们带来的服务质量也越来越高。人工智能技术下的电气自动化控制，可以很好的保障工作人员的生产安全，降低生产中的安全事故发生，提高生产的安全性与可靠性，人工智能技术在电气自动化控制中可以根据具体的需求提升生产设备的精确度和使用率。通过人工智能技术的运用，可以减轻工作人员工作劳动负担，提升工作劳动效率。

1 人工智能概念

人工智能一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后，研究者们研究了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。人工智能英文缩写为AI，它是研究开发，用于模拟延伸以及扩展人的智能的方法、技术及应用系统的新兴技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它试图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的结晶。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能在计算机领域内得到了愈加广泛的重视，并在机器人、经济政治决策、控制系统、仿真系统中得到应用。从思维观点角度来看，人工智能不仅限于逻辑思维、考虑形象思维以及灵感思维才能使人工智能得到突破性发展。数学是很多学科的基础科学，数学也进入语言和思维领域，人工智能技术也需要借助数学工具，数学在标准逻辑和模糊数学等方面发挥很大作用，数学进入人工智能技术，两者可以互相促进更快的发展。

2 人工智能技术的优势

电气自动化控制系统引入人工智能技术之后，控制系统有很大程度的优化升级，人工智能技术自身具备精确性能，对设备控制就可以减少误差，让设备操作精准，减少操作风险保障生产工作人员的人身安全。人工智能技术的应用，也可以为生产企业精简员工、节约劳动力和劳动成本，得到更多的利润，电气自动化控制系统在人工智能技术的优化升级之后，变得专业化和统一化，生产中的各个环节更加协调。很多行业对于人工智能技术都在引进，对于电气制造行业来讲，人工智能技术在电器制造应用的过程中，可以实现全天候对生产制造过程进行监控，及时发现不合格的产品，人工智能技术可以实现对产品生产的预判，判断下道工序的准确性，及时进行数据调整，在引入人工智能技术后的电气自动化控制系统，可以根据外界的环境或是需求进行调整，通过改变自身参数来满足外界的需求，促使电气制造工作稳定进行。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路

3.1 应用人工智能技术的电气自动化设备

人工智能技术要想在电气设备中应用需要利用计算机开发运行程序，可以使计算机和人实现交互，实现电气自动化设备交互性升级，利用计算机系统编写人工智能程序，让电气自动化设备实现智能化运行。可以根据工作人员的需求提供相应的便利，也可以让企业减少对人员的需求，提高人员管理效率，进而提高生产效率。在人工智能技术的帮助下，设备实现智能化运作，对生产数据的获取和处理也更加合理、稳定。

（1）模糊控制。理论基础为模糊变量语言和模糊推理等，专家经验作为控制规则，利用控制器对电气自动化设备系统控制，一般自动化系统，按照模糊推理逻辑并借助计算机平台，建立数字化反馈系统中的闭环控制模块。

（2）网络神经控制。原理就是对人脑的神经元活动进行模拟实现控制，建立与原理相近的网络建模，在当前的发展中，网络神经使用比较广泛，技术发展也越来越成熟，在电气自动化控制中的使用也越来越成熟。

（3）专家控制。专家控制原理是与理论控制技术相融合，模仿相关专业的专家构建人工智能控制系统，对于在电气自动化控制中的应用，该技术最大的特点就是让操作更灵活、使用更加人性化。在任何环境中都能够很好的运行，对电气设备的安全性和使用率有很大的提高。

3.2 掌管电气自动化控制

借助人工智能技术来掌管电气自动化控制系统，对于模糊的控制，人工智能技术可以帮助计算机更清晰的完成指令传输工作和信息反馈工作，或是根据专家控制系统的需求，通过专家系统理论和控制系统理论相融合，实现电气自动化系统灵活控制。根据外界环境的变化，调整相应的数据使设备很好的适应工作环境，在任何环境中，电气自动化控制设备都可以稳定的运行，在人工智能技术发展到一定高度时，可以实现人工智能对人脑思维的模拟，实现拟人化控制技术。

3.3 简化操作流程

人工智能化技术，可以使电气自动化控制系统操作实现简化，借助人工智能技术可以改良传统老旧的自动化设备，将计算机与传统自动化设备连接，用计算机传输操作指令，对传统设备控制率有效提高，强化设备控制程度。有效的防止了操作失误和数据错误的现象，减少了操作风险，人工智能技术的应用，很大程度实现操作智能化，对系统内部的智能化提供了有效保护。

3.4 人工智能技术使故障诊断变得智能化

人工智能技术可以优化设备的操作步骤，对设备故障检查也有很大的帮助，对于设备故障检查，在传统的检查工作中，需要大量的维修人员，对电气自动化设备的所有部件进行排查，才能确定故障原因进行维修，整个维修过程十分复杂，浪费大量的人力和物力。对于一些在电气自动化设备内部的部件，或是精密部件，维修工作人员不了解设备的内部情况，没有办法对故障原因下定论。这样的问题也成为业界难题，针对检修方法进行改良，可以很好的促进我国工业的发展。借助人工智能技术，可以根据其对电气自动化设备运行数据的记录，对设备运行状况做出正确的判断，出现设备故障时维修人员可以根据运行数据，快速找出发生故障的部件，及时进行维修工作，具有良好的可靠性，对于工作人员的安全有很好的保障，可以让设备快速的投入到生产中，稳定企业的工作效率。维修人员在引入人工智能技术的设备中，就可以实现检测设备运行数据的目的，然后根据数据的提示就可以对设备故障进行判断，并做好维修记录，使维修效率得到很大的提升，在引入人工智能技术之后也需要对维修人员的相关专业技能进行培训，让其了解人工智能设备的运行原理，更好的进行故障维修工作。

3.5 人工智能技术在电力系统中的应用

电气自动化设备在工作中需要电力系统提供能量，人工智能技术运用在电力系统中，能够把电力系统的作用充分发挥出来，人工智能技术在电力系统中的应用，主要技术是专家系统、模糊集理论以及神经元网络。使用最频繁的技术为专家系统，对于电气自动化设备中存在的电力问题，专家系统能够进行准确的排查，并对问题原因进行综合分析，做出合理的处理。人工智能技术能够对工作中的经验进行积累和分析，然后把相关数据输入到系统中，在以后解决问题时，效率会更高。

3.6 人工智能技术在电气自动化设备数据阶段的应用

在对电气自动化设备进行控制的过程中，需要对运行数据进行科学的收集和处理，而人工智能技术能够实现数据自动收集、自动保存以及自动处理的功能。借助人工智能技术能够对设备的运行状态进行实时监控，人工智能技术可以处理收集到的运行数据，把电气自动化设备的运行信息做成凸显，可以帮助工作人员更加直观地了解电气自动化设备运行状态。人工智能技术还可以模拟电气自动化设备故障，通过积累经验功能，对相关故障进行预防。

3.7 人工智能技术在PLC技术中的应用

在我国工业发展的推动下，电气自动化得到广泛的应用，对于电气自动化设备元件，其中磁性继电器为最常见的元件，但是其系统操作非常复杂，其可靠性和安全性一直达不到人们的要求。运用人工智能技术可以加强PLC技术在电气自动化中的优势，使磁性继电器操作更加的简单，对于电气自动化设备数据的传输也更加稳定、高效。由此可见人工智能技术应用在PLC技术上，能够让电气自动化设备更加稳定的运行，提高工作效率、降低生产成本。