智能控制在工业电气自动化中的应用

［摘 要］近年来，随着社会的进步和科学技术的发展，智能控制技术的性能得到不断优化。在当前的工业领域中，电气自动化技术水平也在不断提高，且智能控制在电气自动化中得到了广泛应用，不仅促进了工业生产效率的提升，也解放了大量的劳动力，给工业企业带来了巨大的经营利润，进一步推动了社会经济的高质量发展。文章主要针对智能控制的运作原理、系统分类、应用优势及其在工业电气自动化中的具体应用进行了全面分析。

［关键词］智能控制；工业；电气自动化

［中图分类号］TP273.5 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）03–0010–03

1 智能控制的定义及运作原理

1.1 智能控制的定义

智能控制指在没有人工干扰的状态下，智能化机器能够自主应用程序进行工作，并且可以根据目标实现程序的精准调控，达到预期的生产目的。在当前的工业生产领域，电气自动化技术逐渐得到应用，并且随着智能控制技术与电气自动化的结合，能够将智能机器与相关的工业化设备进行对接，实现对工业生产设备的精准化操纵。现阶段所利用到的各种智能化控制技术在本质上都依赖于计算机系统下各种设备的运转。具体来说，智能控制需要明确控制对象以及周边的环境，并且要根据任务目标以及电气自动化工作的难易程度，开展对应的控制与管理工作。在智能控制下，工业电气自动化管理水平会不断提高，有助于工业生产效率的加快以及工业生产效益的提升。

1.2 智能控制的运作原理

从原理上来讲，智能控制技术的运行主要是基于计算机操作系统，实现对程序的精准化执行。其中，智能控制技术的核心在于对设备数据信息的采集与实时性的监测。只有保证数据采集的精准性、全面性及可靠性，才能够为之后各项工艺流程的实施打下良好的基础。为此，在将智能控制技术应用在电气自动化中时，技术人员需要将各种类型的传感器安置在关键的工业设备中以及生产过程中，以此实现对工艺参数、环境信息数据以及设备运行状态信息的全面化采集。这些信息数据包含温度、湿度、压力、流量、振动系数等，经过数据的收集与整理，工业人员可及时了解设备的运行状态，并对故障信息进行筛选，掌握设备的故障详情，进而制订有效的设备管理策略。智能化的控制系统中具有先进的数据处理算法，可对传感器传输过来的数据进行处理与分析，有助于自动检测工业生产过程中存在的异常状况，并且可以对工业生产设备的性能变化进行预测，从而推动电气自动化生产管理水平的提高，保障工业企业的生产效益。另外，通过对各项数据信息的处理与分析，智能控制技术在工业自动化中的应用可为工业管理人员提供决策上的优化建议。不仅如此，在复杂多变的工业生产环境中，智能控制技术的应用也能够适应多样化工业设备的运行状况并实现对其智能化和自动化的管控。

2 智能控制系统的分类

对于工业电气自动化中应用到的智能控制系统而言，可按照控制原理将其分为两类控制系统，分别为数字处理系统和监督控制系统。

2.1 数字处理系统

计算机控制中的本质原理为数字控制，在对工业电气自动化进行智能控制时，需要将工业生产环节中的各种变量信息转换为数字量。在数字处理系统中，具有数字信号转换的装置以及数字信号的模拟装置，可实现对工业生产数据信息的及时转换与处理。但工业电气自动化应用水平与数字信息处理效率及数字信息处理精准度有着紧密的联系，这决定了智能控制在工业生产中的应用效果。工业电气自动化中的数字处理系统在完成对数据的采集以及综合分析后，需要基于计算机控制程序以及工业化的生产规律，控制相关的设备完成具体的生产操作。相较于人工对数据的处理方式，智能控制具有显著的优势，不仅可提高数据的计算处理速度，还能保证工业电气自动化控制的精准性，符合现代工业发展的要求。同时，借助数字处理系统，复杂的工业生产数据可免遭遗漏，并且可以在闭环的控制方式下对其应用效果进行全面监测，并实现动态化的有效调整。在数字处理系统的应用下，工业电气自动化控制达成了系统化与集成化的管理目标，不仅降低了工业生产的人工成本投入，也大幅提升了工业企业自动化的管理水平，有助于保证企业的经营效益，使其在市场中占有一定的优势地位。

2.2 监督控制系统

除数字处理系统外，智能控制系统中的监督控制系统在电气自动化应用中也极为关键。在工业电气自动化生产流程中，智能控制技术的应用需要借助各种监测仪器实现闭环管理，达到对设备运行状态及工业生产效果的实时性监督。随着各种监测设备的大力研发，工业生产中的智能监督系统功能也逐渐完善。在检测到工业生产中具有异常情况时，智能控制技术可实现对生产流程的有效调控，并优化工艺参数，以此保证工业产品的质量。

3 智能控制在工业电气自动化中的应用优势

3.1 抗干扰能力强

对于工业生产而言，生产环境比较杂乱，各种影响因素较多，这会对电气自动化技术的应用造成一定程度的不良影响，甚至会导致工业生产安全事故的发生。但在将智能技术与工业电气自动化结合之后，可有效提高工业电气自动化的抗干扰能力，主要原因在于智能控制技术的应用原理为数字调控，可有效规避各种环境因素的影响，通过程序控制实现精准化的工业生产，在保证工业产品质量的基础上，推动工业生产效率的提升。

3.2 有助于简化工业生产操作步骤

随着智能控制技术的发展，当前的智能控制已经实现了根据工作人员的肢体动作对相关设备与生产流程的简便化管理，而传统的工业电气自动化运行需要编制相应的生产程序，不可避免的会对人工具有一定的依赖性。随着智能控制技术的全面应用，工业生产操作步骤得到了进一步的简化，有助于加快运行速度，提高工作效率。

3.3 高精度与自适应性

智能控制技术在工业电气自动化中的应用可体现出极高的精准度优势，能够实现对被控制对象的实时监控与精准性数据分析。此外，智能控制技术还具有一定的自适应能力和学习能力，这可以使其在不同的工业运行环境中，自动化调整运行参数，实现对工业设备的有效控制，帮助工业设备达到最佳的运行状态。

3.4 故障诊断及远程监控

智能控制技术在工业电气自动化中的应用能够体现出其强大的故障诊断能力，可实现对系统状态的实时性监测和数据分析，可及时发现故障并向工作人员发出警报。其容错性能也较好，有助于保证整个生产系统的稳定性与安全性。另外，智能控制也可以实现对工业生产系统的远程监控。在布设全面化的网络系统后，工业人员可实施远程的监控，有助于提高整个系统的管理水准。此外，智能控制技术还具有人性化的操作特点，可以通过界面设计，满足操作人员的个性化需求，促进工业电气自动化操作性能的提升和用户体验感的增强。

4 智能控制在工业电气自动化中的应用

4.1 获取生产信息

在工业电气自动化生产中，借助智能控制技术，工业人员可对工业生产信息进行自动化获取，有助于为工业生产提供关键性的数据支持。获取到的工业生产信息数据主要包含工业设备的运行状态、各项工业生产参数及产品的性能指标等。在信息的获取过程中，工作人员可及时发现异常的数据信息，识别潜在的生产问题，并借助自动化管理技术实现工业生产参数的调整，以保证工业生产过程中具备安全性与可靠性。在利用智能控制技术对工业生产过程进行数据信息的获取时，需要使用到特定的传感器以及数据采集设备，并通过完善的通信渠道，实现对数据信息的有效传输。对于不同的工业生产流程而言，传感器的类型也不同，主要包含压力传感器、流量传感器、温度传感器等。这些传感器会将收集到的工业生产数据及时转换成电信号，实现数字化处理，并传送到数据控制中心，以便于对其进行综合性的管理与分析。通过对获取到的工业生产数据进行分析，可提取到关键性的信息数据，在将其反馈到生产现场时，可促进工业生产管理方法的完善，进而推动工业电气自动化生产水平的提高。

4.2 诊断工业设备故障

在工业电气自动化生产中，工业设备的类型众多，并且在长期的使用中，会存在各种的故障问题，智能控制技术在其中发挥着不可忽视的作用。传统的工业设备诊断工作是基于人工操作，在找到故障发生位置及发生原因之后，需要人工确定合理的检修和维护方法，但这会耗费大量的时间与精力。尽管工业电气自动化技术得到了全面的应用，但对于不同的工业电气设备故障管理而言，也表现出了不同的控制效果。在智能技术与工业电气自动化进行结合后，可有效提高设备故障诊断效率，实现对数据的及时采集与故障诊断模型的建立，并且可以在对工业设备的实时监测中筛选出异常信号，发出警报信息。在智能控制下，各种设备故障信息数据可得到预先处理，能够为电气自动化管理打下良好的基础，保证工业设备检测数据的精准性与完整性。另外，自动控制技术在工业设备故障诊断中的应用也可以降低数据信息的处理难度，通过对数据特征的提取可及时反映出生产系统的运行状态以及各类工业设备的使用性能。智能控制具有高效的算法以及良好的适应能力，可以用于不同工业设备的故障检测。借助故障检测模型，智能控制技术可以精准区分不同的故障类型，并借助故障检测经验实现对设备受损程度的精准评估，为工业人员提供有效的维修参考方案。

4.3 控制生产逻辑

工业电气自动化基于工业生产逻辑进行应用，为推动工业电气自动化应用水平的提高，可将智能控制技术应用在工业生产逻辑的控制与管理中。在当前的工业生产中，可编程逻辑控制器得到了有效推广与应用，其是基于智能控制技术的一项智能化设备，可应用在工业生产的多个方面，如生产流程的搭建、设备故障的排除与维护生产逻辑的编程与控制等。在生产流程搭建中，工程师需要根据工业生产的需求，编制合适的控制逻辑，并选用合适型号的逻辑控制器，保证硬件连接方式的合理性。在逻辑编程与控制中，工程师可借助智能控制技术实现自动化操作，而编程方式的选用也需要根据特定的工业生产流程选用合适的编程语言，明确逻辑规则以及生产控制策略，实现对工业设备的协调管控，确保工业生产的高效与稳定。

4.4 优化工业电气设计

智能控制在工业生产中的应用为电气优化设计提供了多样化的解决方案。借助智能控制技术，工程师可根据工业生产需求，实现不同工业生产设备的有效连接，在保证生产效率，增强工业生产安全性的基础上，降低生产能耗，从而推动工业企业的可持续发展。智能控制技术在工业电气自动化中的应用，可找到工业流程中的控制薄弱之处，并借助其精细化的算法，实现对收集到的数据信息的综合性分析，从而优化电气自动化生产流程，弥补管理漏洞，使各类工业设备提高生产性能，推动工业生产效率的提升，并保证工业产品的质量。在使用智能控制技术对工业电气自动化进行优化设计时，最为关键的便是根据设计需求优化控制系统，提高系统的响应速度以及运行稳定性。并且要做好安全设计，提供有效的安全防护措施。另外，还应建立可靠的网络通信，做好人机交互界面的设计，提高操作人员的操作舒适度和工作效率。

5 结束语

随着科技的进步以及现代工业对电气自动化管理水平需求的提升，智能控制技术在工业生产领域中得到了广泛的推广与应用，并表现出了良好的控制效果。工业技术人员应借助智能控制技术，进一步优化工业电气自动化设计，提高其信息获取的能力，实现故障的及时诊断与设备的有效维护，推动工业生产效率与工业产品质量的提升。

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