人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思考

張金院

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人工智能技術(shù)也取得了飛速的發(fā)展，進(jìn)而有力地推動(dòng)了電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化升級。人工智能在電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用主要具有以下兩點(diǎn)優(yōu)勢：縮短電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，增加生產(chǎn)電氣產(chǎn)品的數(shù)量，有利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的生產(chǎn)，提升企業(yè)生產(chǎn)的綜合效益，也提升了電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。人工智能的操控與人工生產(chǎn)相比更具有高效性，它在一定程度上避免了生產(chǎn)工人受到主觀因素影響而導(dǎo)致的生產(chǎn)問題，從而提升了產(chǎn)品的合格率。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 人工智能技術(shù);電氣自動(dòng)化控制;應(yīng)用思考

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）19-0182-02

我們可以在很多工廠生產(chǎn)車間看到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)以及機(jī)器人，它們已成為推動(dòng)現(xiàn)階段社會(huì)化生產(chǎn)的主干力量，在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也有利于提升生產(chǎn)效率。電氣自動(dòng)化控制及機(jī)器人是對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的革新，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的深層

次革新，從而產(chǎn)生一系列良性的化學(xué)生產(chǎn)反應(yīng)。將人工智能和電氣化自動(dòng)控制完美地融合，不僅能夠使整體的生產(chǎn)流水線更具有持續(xù)性和高效性，還能在一定程度上降低勞務(wù)成本，從而獲得良好的生產(chǎn)效果。

一、人工智能的內(nèi)涵

人工智能具有超強(qiáng)的計(jì)算能力。人們運(yùn)用人工智能的計(jì)算能力，并將之與數(shù)字的算法進(jìn)行融合，從而更高效地模擬人腦的運(yùn)算方式，進(jìn)而讓運(yùn)算具有較強(qiáng)的應(yīng)變性和靈活性。加之，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的運(yùn)行能力得到飛速的提高。此

外，隨著人們不斷為人工智能添加新的功能，讓人工智能的運(yùn)算效率和運(yùn)算水平不斷提升，從而構(gòu)建出比人腦更為穩(wěn)定的人工智

能模式，進(jìn)而更加高效地處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。但是，我們應(yīng)對人工智能保持清醒的認(rèn)知，即我們的人腦具有較強(qiáng)的、獨(dú)有的邏輯推理能以及聯(lián)想能力，這是人工智能所不具備的，因而工廠的部分工作時(shí)仍舊需要相關(guān)的工作人員來完成。

二、在電氣化生產(chǎn)過程中運(yùn)用人工智能的優(yōu)勢

（一）人工智能設(shè)計(jì)的思路相對簡單

眾所周知，設(shè)計(jì)思路簡單便捷是人工智能的主要優(yōu)勢。人們將人工智能運(yùn)用到電氣化的設(shè)計(jì)中，能夠很好地規(guī)避傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)弊端。在傳統(tǒng)的電氣化控制設(shè)計(jì)中，控制對象模型是控制作用得以發(fā)揮的關(guān)鍵，但是在實(shí)際的工作過程中會(huì)受到外界環(huán)

境的制約，因而常常會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)的故障。加之，因?yàn)榭刂茖ο竽Ｐ偷墓潭〝?shù)值類型的不同，所以進(jìn)一步加大了設(shè)計(jì)的難度。與傳統(tǒng)的電氣人工控制相比，人工智能技術(shù)的設(shè)計(jì)相對簡單，只需要相關(guān)從業(yè)人員對機(jī)器人進(jìn)行編程，即可大大降低人工智能設(shè)計(jì)的難度，提升整體工作的便捷性。

（二）人工智能技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)具有較高的性價(jià)比

與傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)相比，人工智能的電氣控制具有以

下三點(diǎn)優(yōu)勢：（1）人工智能不僅具有較強(qiáng)的信息收集能力，而且具備較強(qiáng)的通信能力，即它對信息的加工和處理的效率很高，并且信息的傳輸性效果好。（2）隨著我國社會(huì)的發(fā)展，勞動(dòng)力成本呈現(xiàn)不斷上升的趨勢。而與之對應(yīng)的是，智能化在電氣自動(dòng)化控制中的普及，能夠在一定程度上減少工廠中人力與機(jī)器的配比，從而在一定程度上降低工廠的生產(chǎn)成本。（3）人工智能生產(chǎn)具有較強(qiáng)的持續(xù)性，可以在一定程度上避免因?yàn)樯a(chǎn)工人的主觀原因造成錯(cuò)誤，因而人工智能在電氣化控制生產(chǎn)中具有較高的性價(jià)比。

（三）人工智能在電氣化的生產(chǎn)過程中具有較強(qiáng)的操作性和調(diào)控性

計(jì)算機(jī)技術(shù)相當(dāng)于人工智能的大腦，因而在實(shí)際的生產(chǎn)過

程中，相關(guān)的電氣生產(chǎn)工作人員只需要對機(jī)器人輸入對應(yīng)的程序，就能完成人工智能對機(jī)器的相應(yīng)動(dòng)作的調(diào)整。值得注意的是，人工智能具有較強(qiáng)的邏輯分析能力，它在生產(chǎn)的過程中可以自行地

匯總和分析生產(chǎn)出現(xiàn)的各種信息，從而預(yù)判可能出現(xiàn)的故障，進(jìn)而提前進(jìn)行修正，保障整體生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性，提升工廠生產(chǎn)的效率。

（四）人工智能在電氣自動(dòng)化控制的應(yīng)用具有精準(zhǔn)性

人工智能具有較強(qiáng)的邏輯性，它能夠通過對相關(guān)信息的分

析，從而及時(shí)對可能出現(xiàn)的生產(chǎn)問題進(jìn)行預(yù)判，從而保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外，人工智能具有較強(qiáng)的便捷性，能夠在一定程度上減輕工人的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，提升整體的生產(chǎn)效率。加之，人工智能本身有相應(yīng)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)作為支撐，因而它會(huì)準(zhǔn)確地操控機(jī)器的

運(yùn)行角度、方向和力度，從而保證生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)性。

三、人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為傳統(tǒng)的電氣化控制系統(tǒng)帶來了

沖擊，從而產(chǎn)生新的具有時(shí)效性的人工智能模式。人工智能技術(shù)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)設(shè)備的控制以及智能的分析，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)

雜系統(tǒng)的分析。人工智能技術(shù)不僅可以通過數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量分析，還可以運(yùn)用控制理論進(jìn)行定性分析，從而更好地將定性分析和定量分析進(jìn)行巧妙的融合，從而實(shí)現(xiàn)真正的控制智能化。人工智能技術(shù)主要分為專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制以及集成智能控制等。這些智能控制方式往往以各種計(jì)算機(jī)算法為基礎(chǔ)，比如蟻群算法、免疫算法和遺傳算法等。在此主要對兩個(gè)控制系統(tǒng)做簡要分析。

（一）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有較強(qiáng)的仿生性，它是根據(jù)生物的神

經(jīng)元的原理而創(chuàng)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由層次組織和簡單自適應(yīng)元件構(gòu)成，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行大規(guī)模的連接，從而提升對整體設(shè)備以及相應(yīng)信息的控制能力。在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中，各個(gè)神經(jīng)元的信息傳遞方式往往以非線性為主，即人們所說的“黑箱模型”。

（二）模糊控制系統(tǒng)

模糊控制分為輸入接口、控制器、輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、被控對象及檢測裝置。在此主要對模糊控制模塊和檢測裝置作簡要介紹：模糊控制模塊是模糊控制器的電腦，其主要以固定規(guī)范推理語言和理論知識為基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)精確化處理、模糊決策和模糊量化處理;檢測裝置起到傳感器的作用，其主要將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號;電信號主要包括壓力、溫度、速度等。檢測裝置是模糊控制系統(tǒng)的重要組成部分，對維持整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度起著重要的作用。

四、人工智能在電氣化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）優(yōu)化對電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，提高整體的生產(chǎn)效率

電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的不可控性。因?yàn)樵趯?shí)際的生產(chǎn)過程中，受到多重因素的影響，從而導(dǎo)致電氣產(chǎn)品的積壓，因此生產(chǎn)商需要調(diào)整相應(yīng)的生產(chǎn)線。這也會(huì)給整體的生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而隨著人工智能逐步融入電氣化的生產(chǎn)控制中，生產(chǎn)廠家可以讓專門的工作人員對人工智能技術(shù)模式進(jìn)行優(yōu)化，從而更好地適應(yīng)市場和人們的需要，進(jìn)而大大縮短電氣產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提升整體的生產(chǎn)效率和性價(jià)比。與此同時(shí)，人工智能的設(shè)置具有較強(qiáng)的操作性和精確性，因而能夠更好地控制電氣產(chǎn)品的合格率，從而獲得良好的生產(chǎn)效益。

（二）人工智能在電氣自動(dòng)設(shè)備中的應(yīng)用

對傳統(tǒng)的電子自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其需要配備專業(yè)的

電氣自動(dòng)化和控制系統(tǒng)的人才，而且對人員素質(zhì)具有較高的要

求，因而人力成本較高。在傳統(tǒng)的電子控制中，生產(chǎn)廠家應(yīng)配備對應(yīng)的專業(yè)管理人才，有些廠家甚至采用學(xué)徒制的模式開展對應(yīng)生產(chǎn)，但是在此過程中，難免會(huì)造成一些生產(chǎn)性的錯(cuò)誤。將人工智能合理地融入電氣自動(dòng)化的設(shè)備中，可以在很大程度上降

低整體的生產(chǎn)成本。生產(chǎn)廠家可以聘請專業(yè)的人員對機(jī)器人進(jìn)行編程，從而更好地提升電氣化生產(chǎn)操作的精度和準(zhǔn)確度，進(jìn)而提升整體的生產(chǎn)效率，降低工廠的生產(chǎn)成本，進(jìn)而獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）人工智能可以有效地提升排除故障效率

傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)不具備智能技術(shù)，因而在實(shí)際的生產(chǎn)

過程中，有經(jīng)驗(yàn)的維修工人只能在生產(chǎn)線上進(jìn)行相關(guān)部件的排查，并通過這種方式排除相關(guān)的故障。這種排除故障的方式，具有以下兩點(diǎn)不足：（1）維修工人的排除故障效率低，也有可能因?yàn)榫S修工人的判斷失誤，造成更大的損失;（2）維修工人在維修的過程中耽誤了整體生產(chǎn)的時(shí)間，從而變相地提升工廠生產(chǎn)的成本。而將人工智能技術(shù)引入電氣化的控制系統(tǒng)，就好比給這個(gè)生產(chǎn)

線安裝了一條具有層次性和系統(tǒng)性的神經(jīng)，并借助相應(yīng)的人工智

能模塊，比如模糊控制系統(tǒng)等，對生產(chǎn)線上出現(xiàn)的機(jī)器故障進(jìn)行收集，從而讓生產(chǎn)工作人員根據(jù)機(jī)器所特有的故障碼，尋找對應(yīng)的出現(xiàn)故障的機(jī)器，從而提升排除故障的效率。值得注意的是，人工智能具備自行調(diào)節(jié)的功能，比如它可以通過搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行相應(yīng)的分析，適時(shí)地調(diào)整與之相銜接的機(jī)器生產(chǎn)模

式，從而更好地消除在生產(chǎn)線上出現(xiàn)的故障，提升整體的生產(chǎn)效率。現(xiàn)階段使用的主要人工智能系統(tǒng)為模糊控制系統(tǒng)，其是通過適時(shí)地調(diào)節(jié)交直流電流的變化來實(shí)現(xiàn)的。

（四）引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用模糊控制系統(tǒng)，提升電氣化設(shè)備判斷故障效率

職業(yè)技術(shù)院校的教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用人工智能中的模糊控制，對電氣設(shè)備進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，并監(jiān)視整體設(shè)備的運(yùn)行狀況，從而對整個(gè)工廠的設(shè)備進(jìn)行全方位的掃描，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存

儲。職業(yè)院校的教師可以運(yùn)用數(shù)據(jù)對比的方式開展電氣化設(shè)備教學(xué)，例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將正常的數(shù)據(jù)和記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障判斷。而通過運(yùn)用人工智能中的模糊控制開展教學(xué)，可以讓學(xué)生通過實(shí)踐體會(huì)到模糊化控制的真正作用，感受人工智能技術(shù)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的積極作用，提升整體人工智能技術(shù)的應(yīng)用教學(xué)質(zhì)量。

五、總結(jié)

人工智能為電氣自動(dòng)化控制插上了翅膀，并讓工廠布滿了“神經(jīng)”，給電氣化控制裝上了“眼睛”，從而使整個(gè)電氣化的生產(chǎn)更加具有高效性、持續(xù)性和時(shí)效性，進(jìn)而在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而獲得了良好的生產(chǎn)效益。

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