智能技术在电气自动化方面的应用

2020-01-07时夕然

湖北农机化 2020年11期

时夕然

(新疆石河子职业技术学院，新疆石河子 832000)

1 人工智能概述

随着工业4.0智能化概念席卷全球，信息化技术正逐渐迈向并融合工业产业，作为产业变革促进经济发展的新起点，人工智能(Arificial Intelligence)即大家所说的AI技术，已逐渐进入人们的视野融入生活，它就像是一个庞大的综合系统，收集理论研究和相关文献，研究人类思维、性格、行为，将知识数据、行为智慧有机结合起来，替代人类去完成各种繁琐、高难度的工作。智能化时代是在工业3.0机械自动化的基础上赋予机械“大脑”，具备统筹与思维能力而不是单一重复与执行，给人类带来更多的“幸福感”及更高的生活质量，给原本的工业生产带上了“加速器”，在保证工作质量的前提下大大提高企业的工作效率。总的来说，赋予人工智能的一般定义就是通过计算机模拟人的大脑活动，以人类的思维方法、思维方式，借助计算机实现一系列的活动。电气自动化控制就是人工智能技术应用的重要领域之一[1]。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用优势

2.1 简化操作方法

将人工智能技术植入到电气自动化系统，通过专家系统，一个内部有大量电气自动化技术专家水平知识与经验的智能计算机程序系统，帮助操作人员进行推理判断做出决策，能够精准快速解决复杂问题；其次通过模糊控制，一种具有系统化理论和大量电气自动化现场实际应用背景的非线性智能控制器，可以提高系统响应速度，快速实现动态调节，进行高精度控制，其适用范围广，对从业人员技术要求不高，操作简单高效。将智能技术应用于自动化生产，降低了对从业人员技术的高要求，简化了操作方法，大大提高工作效率，为工业生产保驾护航。

2.2 有效控制性能

人工智能技术作为计算机科学的一个分支，是研究、模拟人类理论、方法、技术的应用系统。它可以在特定的操作过程中，实现对各种复杂情况的控制，利用计算机平台模拟人脑的思维，利用数据、图像等模拟大脑的智能分析，执行相关工作，减少了人力资源的损耗，可大大降低经济成本。

2.3 对所有控制保持一致性结果

传统的电气自动化控制，由于控制对象和控制过程单一，在结果一致性方面具有劣势。如果采用传统手段，用一种控制方式，分别控制不同的对象，那么各个对象最后的结果就会出现误差。但如果将人工智能技术应用到电气自动化控制中，就能够在单一性基础上进行拓展，对各类数据，都能达到控制的一致化，实现精准高效控制，打破传统电气自动化控制的单一性局限[2]。

3 人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用

3.1 在电气设备中的应用

要想提高电气自动化控制效果，融入人工智能技术是必要条件。电气设备的设计涉及的专业领域十分宽广，工程人员需要具备非常高的专业素质能力水平，设计的过程也是一个复杂需要反复验证的过程。施工技术人员在具备基本电气设备操作能力之外，还需要通过几年甚至十几年跟随师傅学习和大量实际现场操作去积累经验，才能具备准确性，保证施工万无一失。而人工智能技术在电气设备的设计开发、施工管理、机电维修、维护、运行管理等方面，通过庞大的计算机智能综合系统，对每一个生产过程环节起到了极大地促进作用。人工智能技术可以帮助从业人员分析诊断、操作运行，高效准确完成难度系数较大的工作，还可以对整个设备生产线进行全面监控，对每一个环节，小到某一个设备零件，大到整个设备生产线控制系统，实时进行数据信息收集和运动状态监控反馈，不仅增强了设备的稳定性也大大提高了运行效率，运行效率是人工的几百倍甚至几千倍。在这些基础上，人工智能的运用不仅做到了产品预想的效果，而且比原控制效果更好，提高了产品设计的质量。

3.2 在电气控制领域的应用

自动控制是电气自动化工业生产中的核心。目前工业企业使用的自动控制方式有PLC控制、单片机控制、现场总线控制，在工业现场单一使用它们，能够按照设定好的工业流程进行自动控制，虽能即时反馈生产过程中的执行信息和结果信息，但并不能直接向现场读取数据，分析数据，若环节出现故障也无法提供预警和智能诊断。此时，在原本自控条件基础上，加入人工智能技术，原控制器作为提供关键节点数据的基础设施，再通过人工智能技术的计算机智能计算、智能感知和智能认知，便可完成智能化综合运行控制。目前人工智能技术正逐步渗透到电气控制各领域，通过大数据智能分析信息平台和分布式智能化产品，必将在电气控制领域起到有效应用，未来智能工厂指日可待。

3.3 在故障诊断中的应用

电气设备自动运行体系是一个十分复杂的网络，操作环节众多且部分环节环环相扣，人工设备维护不到位，便时有设备出现故障、环节出现问题，可能就会对产品生产产生一定的影响，存在安全隐患，也会造成经济损失。如何去解决这一问题呢？企业可以利用人工智能技术，在故障频发设备上装备智能化仪表，出现问题征兆，即时预警，保证设备安全运行。也可对已发生的设备故障采用专家系统、模糊理论等方式将复杂的算法、分析、操作交给智能计算机系统，通过对故障现象分析，判断出故障点、故障原因，比人工分析更加及时，有效解决故障问题，保证整个工作过程可以准确高效进行，提高电气系统安全性、稳定性和工作效率。通过人工智能技术可以对电气设备的运行安全起到极大地保障。