「人工智能」智能控制技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化過程控制中的應(yīng)用

1.智能控制與工業(yè)自動(dòng)化過程控制的相關(guān)分析

1.1工業(yè)過程控制概述

工業(yè)過程控制是指在實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，可結(jié)合具體的過程需求對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)施融合，并按照一定的理論依據(jù)對(duì)產(chǎn)品類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終形成科學(xué)的工業(yè)過程控制體系，并在上述過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。工業(yè)控制手段在具體的過程中能夠發(fā)揮控制時(shí)間的作用，指導(dǎo)生產(chǎn)車間按照既定的時(shí)間要求完成生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)運(yùn)用儀表面板實(shí)施生產(chǎn)線控制，避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)無效或者停止運(yùn)行的狀況，同時(shí)還可高速傳遞信息，從而在源頭上優(yōu)化提升生產(chǎn)的實(shí)施效率。

1.2智能控制概述

智能控制是指在整個(gè)生產(chǎn)過程的控制環(huán)節(jié)，所有控制手段均不由人為因素完成，而全部依賴于智能技術(shù)操控，從而最終呈現(xiàn)出無須人工的自動(dòng)化操作。智能控制能夠集中體現(xiàn)科技發(fā)展的前沿成果，該項(xiàng)技術(shù)綜合計(jì)算機(jī)、信息及工業(yè)等多項(xiàng)技術(shù)類型，囊括了不同的技術(shù)和系統(tǒng)。其中，從應(yīng)用形式的角度可將其分為專家、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等多個(gè)系統(tǒng)類型。該項(xiàng)技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)不但可結(jié)合主觀意愿達(dá)到控制的效果，同時(shí)還可以此為基礎(chǔ)拓展知識(shí)的研究范圍，能夠不斷對(duì)控制模式進(jìn)行深化改進(jìn)，為生產(chǎn)效率的優(yōu)化提升起到一定的助推作用。

2.智能控制在工業(yè)自動(dòng)化過程控制中的應(yīng)用要求

2.1生產(chǎn)工藝安全的要求

智能控制手段在整個(gè)運(yùn)用的過程中更突出智能化的因素，減少投入人力資源，通過運(yùn)用自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)參與生產(chǎn)。智能化設(shè)備能夠增強(qiáng)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化實(shí)施與解決生產(chǎn)控制中所產(chǎn)生的各類問題。由于以往人工參與的生產(chǎn)環(huán)節(jié)在效率方面相對(duì)滯后，錯(cuò)誤率較高，而運(yùn)用智能控制技術(shù)便可大幅提升生產(chǎn)的安全系數(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題，并準(zhǔn)確分析原因，從而促使問題最快化解。智能控制技術(shù)的監(jiān)控功能，能夠及時(shí)反饋生產(chǎn)中遇到的問題，并對(duì)相關(guān)的故障信息進(jìn)行逐一記錄，為檢修工作人員提供準(zhǔn)確參考，提升自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制的安全系數(shù)。

2.2提升生產(chǎn)效率的要求

運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)生產(chǎn)效率提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。智能技術(shù)可有效緩解生產(chǎn)的壓力，將冗繁的流程科學(xué)簡化，從而降低工業(yè)生產(chǎn)的額外工作量，保證工藝達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和穩(wěn)定性效果。智能控制還能夠全面提升自動(dòng)化控制的實(shí)施效率，及時(shí)清理原料積壓，提升原料運(yùn)用的效率和效果，從而在成本投入方面實(shí)現(xiàn)有益的改進(jìn)。智能控制對(duì)生產(chǎn)效率的優(yōu)化還需保證各工藝環(huán)節(jié)有效銜接，避免浪費(fèi)大量的時(shí)間，可從根本上縮短工時(shí)，工藝停滯等方面的問題也能夠得到有效的解決。

2.3落實(shí)可擴(kuò)展性要求

智能控制技術(shù)在應(yīng)用時(shí)能夠表現(xiàn)出拓展性的特征，在具體實(shí)施工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，可按照拓展性的要求進(jìn)行深化推進(jìn)，靈活控制自動(dòng)化生產(chǎn)流程。拓展工藝技術(shù)后，智能控制還可促進(jìn)設(shè)備的拓展應(yīng)用，形成更為自動(dòng)化的技術(shù)控制途徑，從而保證設(shè)備運(yùn)行參數(shù)在規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，保障設(shè)備能夠按照預(yù)期效果運(yùn)行。

3.智能控制在工業(yè)自動(dòng)化過程控制中的應(yīng)用

3.1獲取信息

傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)的信息獲取水平較為滯后，而在智能化技術(shù)廣泛滲透和應(yīng)用的過程中，智能控制可對(duì)整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行搜集和獲取，從而提升生產(chǎn)過程的信息化水平。智能控制可作為工業(yè)與信息化發(fā)展之間的介質(zhì)和橋梁，對(duì)二者之間的矛盾問題進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，從生產(chǎn)過程中獲取信息，并將其導(dǎo)入到專門的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，這樣便可高效整理信息資料，同時(shí)將獲取的信息應(yīng)用到生產(chǎn)中，以此迎合工業(yè)的信息化發(fā)展需求。當(dāng)前生產(chǎn)過程已經(jīng)逐步減少人為因素的參與，結(jié)合生產(chǎn)和發(fā)展的具體規(guī)劃要求，可全面拓展智能控制的應(yīng)用范圍，不斷提升智能控制對(duì)信息的獲取能力，從而將獲取信息的功能滲透應(yīng)用到各工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。我國工業(yè)自動(dòng)化項(xiàng)目具有更為長遠(yuǎn)的發(fā)展動(dòng)力，在有了智能控制的參與后，工業(yè)自動(dòng)化控制手段可明顯提升生產(chǎn)的效能，同時(shí)應(yīng)用技術(shù)管理手段進(jìn)行配合，能夠進(jìn)一步提升自動(dòng)化生產(chǎn)的效益。

3.2系統(tǒng)建模

將自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)建模中，主要可從以下方面著手實(shí)施。

（1）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理。智能控制在工業(yè)生產(chǎn)過程的應(yīng)用還可同步搜集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，可通過計(jì)數(shù)設(shè)備對(duì)脈沖的實(shí)際次數(shù)進(jìn)行歸納整理，將具體的數(shù)據(jù)信息記錄到存儲(chǔ)器中。智能控制在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理的過程中還使用A/D單元進(jìn)行數(shù)字量切換，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換定時(shí)存入存儲(chǔ)設(shè)備中。智能控制實(shí)施數(shù)據(jù)的采集時(shí)還需應(yīng)用打印設(shè)備，定期對(duì)工業(yè)控制的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出。數(shù)據(jù)采集中的PLC也可對(duì)通信模塊進(jìn)行有效的連接，通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)和整理。在計(jì)算機(jī)具體處理信息時(shí)，PLC便可作為終端參與完成數(shù)據(jù)的處理工作。

（2）生產(chǎn)環(huán)節(jié)的智能監(jiān)控。智能控制手段具體應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化中便可作為生產(chǎn)監(jiān)控手段，監(jiān)控可運(yùn)用PLC對(duì)各工藝流程實(shí)施密切監(jiān)控，此外還可督促生產(chǎn)的實(shí)施效率，并對(duì)異常信息進(jìn)行排查并記錄，必要時(shí)提供語境提示。如果在檢測中出現(xiàn)異常，便會(huì)及時(shí)停止程序的運(yùn)行狀態(tài)，或者通過在線方式對(duì)處理的方案和措施進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在生產(chǎn)監(jiān)控環(huán)節(jié)運(yùn)用智能控制手段，可結(jié)合具體情況對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，重點(diǎn)針對(duì)運(yùn)行的計(jì)數(shù)和定時(shí)設(shè)備進(jìn)行完善，從而大幅提升生產(chǎn)的實(shí)施效果。

3.3動(dòng)態(tài)控制

智能控制具有較高水平的動(dòng)態(tài)控制功能，在智能控制指導(dǎo)下實(shí)施的動(dòng)態(tài)控制，可全面提升工業(yè)生產(chǎn)的管理效果，提升生產(chǎn)的實(shí)際效益。當(dāng)前動(dòng)態(tài)控制不但能夠大面積應(yīng)用到工藝加工領(lǐng)域，同時(shí)在管理工作方面也發(fā)揮出較為理想的效果，能夠全面提升工藝生產(chǎn)的精準(zhǔn)度。智能控制屬于行業(yè)前沿的技術(shù)類型，能夠?yàn)楣�業(yè)生產(chǎn)提供動(dòng)態(tài)性的便利，如對(duì)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施動(dòng)態(tài)控制，可運(yùn)用智能控制手段將運(yùn)行設(shè)備與PLC相連接，在二者之間形成穩(wěn)定的通信渠道，形成更為有效的工業(yè)加工系統(tǒng)。

在智能控制指導(dǎo)下，動(dòng)態(tài)控制技術(shù)能夠促使中控室對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)施直接監(jiān)控，全面掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，向工業(yè)生產(chǎn)發(fā)送指令信息。通常應(yīng)用率較高的指令內(nèi)容有UNI-TE網(wǎng)絡(luò)，該種模式多用于PLC與具有觸摸作用的操作站進(jìn)行關(guān)聯(lián)。此外，還有RS232/RS485，該串行接口多用于PLC與智能儀表設(shè)備的連接使用。

將智能控制應(yīng)用于智能倉庫存儲(chǔ)技術(shù)中便是自動(dòng)化控制的典型案例。智能倉庫存儲(chǔ)技術(shù)在應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)延遲等問題，不同的運(yùn)行問題會(huì)對(duì)智慧倉庫的運(yùn)行效率及效果產(chǎn)生直接影響。同時(shí)，智能倉庫存儲(chǔ)還存在輸出及輸入量大等特征，這也對(duì)運(yùn)行控制增加了難度，因此引用智能控制手段便可有效解決上述問題。

在智能倉庫存儲(chǔ)系統(tǒng)中運(yùn)用智能控制手段，可將專家控制設(shè)備作為對(duì)象，智能控制手段為其提供可運(yùn)行的知識(shí)系統(tǒng)，主要存儲(chǔ)和輸送數(shù)據(jù)。專家控制設(shè)備基于智能控制手段的引導(dǎo)，能夠向相關(guān)人員提供經(jīng)驗(yàn)及理論知識(shí)的提示，專家控制設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫、學(xué)習(xí)適應(yīng)器，結(jié)合其中總結(jié)的知識(shí)信息為智能倉庫存儲(chǔ)系統(tǒng)提供推理機(jī)構(gòu)，有效保障智能倉庫存儲(chǔ)的高效運(yùn)行。智能控制可對(duì)智能倉庫存儲(chǔ)的系統(tǒng)提供更為準(zhǔn)確的推理和決策提示，能夠通過精準(zhǔn)計(jì)算提高智能倉庫存儲(chǔ)管理效率，不斷優(yōu)化智能倉庫存儲(chǔ)的運(yùn)行效率，最大限度地滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求。

4.結(jié)語

從當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展的情況來看，其生產(chǎn)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，工藝也更加復(fù)雜。在這樣的背景下，工業(yè)智能控制技術(shù)的應(yīng)用將成為行業(yè)熱點(diǎn)。智能控制的應(yīng)用推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程，提高了工業(yè)自動(dòng)化的效率和質(zhì)量，是整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的一次革新和重大進(jìn)步。

作者：姜蕾蕾（九三糧油工業(yè)集團(tuán)有限公司）

本文刊發(fā)于《中國高新科技》雜志2020年第23期

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