劉運(yùn)嘉,侯普領(lǐng),安森泰
(山東科技大學(xué)濟(jì)南校區(qū) 山東 濟(jì)南 250000)
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,電氣自動(dòng)化控制中引入了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),以人工智能技術(shù)為依托,電氣自動(dòng)化控制工作擴(kuò)大了發(fā)展空間,控制水平逐步提高。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中發(fā)揮了創(chuàng)新優(yōu)勢,突破了傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)模式,為電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打開了新的局面,強(qiáng)化了行業(yè)競爭力。
電氣自動(dòng)化使人們的生產(chǎn)、生活越來越方便快捷,并在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛運(yùn)用。電氣自動(dòng)化控制結(jié)合了人工智能技術(shù),將電氣設(shè)備的操作序列、操作步驟與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合,提高生產(chǎn)效率,在車間生產(chǎn)或工作過程中節(jié)約人力和物力資源。設(shè)備運(yùn)行時(shí),利用人工智能技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)信息,并由專人及時(shí)進(jìn)行維修,防止發(fā)生設(shè)備故障問題導(dǎo)致車間難以順利進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。電氣自動(dòng)化控制中利用自動(dòng)化技術(shù)收集和分析設(shè)備數(shù)據(jù),存在一定的延時(shí)性,尤其是在人力計(jì)算的過程中,時(shí)間延遲是無法避免的,導(dǎo)致了機(jī)械數(shù)據(jù)的監(jiān)控難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)化的監(jiān)督和管理。計(jì)算數(shù)據(jù)也存在一定的誤差風(fēng)險(xiǎn),電氣自動(dòng)化要以保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性為切入點(diǎn),引進(jìn)人工智能技術(shù)。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備工作中,監(jiān)控電氣設(shè)備時(shí),要由專人看管機(jī)器,失誤風(fēng)險(xiǎn)高,而電氣自動(dòng)化控制只需要一個(gè)工作人員就可以對多臺機(jī)器進(jìn)行有效控制,實(shí)時(shí)監(jiān)測機(jī)器,提高了機(jī)械監(jiān)管水平和效率。在生產(chǎn)中利用電氣自動(dòng)化控制,提高了整體的作業(yè)效率,推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。
人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢,首先體現(xiàn)在優(yōu)越的控制性能方面。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的控制性能良好,有著較高的控制指數(shù),只需要調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)就可以對整個(gè)車間生產(chǎn)效率起到有效改善作用。電氣自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)中受到傳統(tǒng)施工方法的限制,難以調(diào)整電氣設(shè)備的工作效率,無法調(diào)解相關(guān)數(shù)據(jù),促進(jìn)車間生產(chǎn)水平的提高,但是人工智能技術(shù)在控制性能方面有一定的優(yōu)勢,能夠調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)等多方面的內(nèi)容,直接決定了電氣自動(dòng)化控制的生產(chǎn)水平、生產(chǎn)效率,這是人工智能技術(shù)應(yīng)用在電氣自動(dòng)化控制中的顯著優(yōu)勢。該技術(shù)操作過程方便、快捷,可行性高,作為一種高科技技術(shù),企業(yè)結(jié)合生產(chǎn)需求,可以調(diào)整相關(guān)參數(shù),對電氣自動(dòng)化控制功能進(jìn)行改進(jìn),合理地設(shè)置數(shù)據(jù)信息。利用人工智能技術(shù)最大程度上將電氣設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值發(fā)揮出來,改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式,能更快捷地完成生產(chǎn),以達(dá)到企業(yè)的生產(chǎn)效益目標(biāo)[1]。
人工智能技術(shù)給電氣自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)工作帶來了新的機(jī)遇,廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù),在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)均體現(xiàn)了人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)思路清晰、簡單的價(jià)值,將很多行業(yè)在生產(chǎn)和發(fā)展中所遇到的困難消除,提高了整體的行業(yè)運(yùn)營水平。人工智能技術(shù)的應(yīng)用中,一些智能化的機(jī)器被開發(fā)和應(yīng)用到人們的生產(chǎn)生活中,智能化技術(shù)在工業(yè)工程電氣設(shè)備的運(yùn)行和生產(chǎn)中,提高了整體的車間生產(chǎn)效率,最大限度防范電氣設(shè)備生產(chǎn)中的故障風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)的生產(chǎn)車間中引進(jìn)人工智能技術(shù),提高了生產(chǎn)效率,防范設(shè)備發(fā)生故障問題,促進(jìn)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)總值的不斷提高,這一過程中人工智能技術(shù)具有設(shè)計(jì)思路清晰、簡單的優(yōu)勢,將人工智能技術(shù)和電氣設(shè)備有機(jī)結(jié)合在一起,利用人工智能技術(shù)的管控思路,保證電氣設(shè)備正常、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行[2]。
人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上模擬人類活動(dòng)的一項(xiàng)技術(shù),在發(fā)出指令、完成相關(guān)的操作和程序的過程中,代替人類完成工作,在繁瑣、危險(xiǎn)的工作中,利用人工智能技術(shù)。通過計(jì)算機(jī)思考,生產(chǎn)和操作的穩(wěn)定性更強(qiáng),大幅度的節(jié)約勞動(dòng)力投入、資金成本投入,提高生產(chǎn)效率,降低了人身危險(xiǎn)的發(fā)生幾率,將其應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制中,大大降低了電氣機(jī)械產(chǎn)業(yè)運(yùn)行中的危險(xiǎn)發(fā)生幾率。人工智能的操作方便、準(zhǔn)確性高,因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)的控制設(shè)備與機(jī)器相比,人工智能技術(shù)的操作更加便捷、容易,人工智能控制通常是在計(jì)算機(jī)的載體作用下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的,計(jì)算能力強(qiáng),數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確,簡化了繁瑣的步驟。在簡單的操作中,短時(shí)間內(nèi)就可以完成工作任務(wù),操作者經(jīng)過短時(shí)間的學(xué)習(xí)就能夠了解人工智能技術(shù)的操作技巧,在正常的情況下,人工智能技術(shù)能夠獨(dú)立、自主的完成工作,甚至具有獨(dú)立思考的功能,在個(gè)別情況下需要人工操作方式干預(yù)人工智能技術(shù)的運(yùn)行。保證硬件設(shè)備設(shè)施良好的狀態(tài)下,人工智能基本可以完成布置的任務(wù),準(zhǔn)確度高,操作便捷,提高了整體的工作效率。
人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的采集和有效處理,這是電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。設(shè)備的數(shù)據(jù)體現(xiàn)的是設(shè)備運(yùn)行過程中各方面的指標(biāo),若是發(fā)生了數(shù)據(jù)異常,很有可能說明設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了故障問題,或是即將發(fā)生設(shè)備故障,數(shù)據(jù)反映了設(shè)備的運(yùn)行情況。將相關(guān)軟件安裝到設(shè)備中,能夠有效地采集信息,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障風(fēng)險(xiǎn),例如在電力監(jiān)控工作中,要強(qiáng)調(diào)監(jiān)控工作的實(shí)時(shí)性,及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力故障問題,其中的每一項(xiàng)數(shù)據(jù)都需要第一時(shí)間收集和分析,并向上級匯報(bào),按照傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集模式,通常難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)采集目標(biāo)。數(shù)據(jù)延遲的現(xiàn)象十分普遍,為了提高工作效率,準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,精準(zhǔn)分析某一區(qū)域內(nèi)的電力資源使用情況,需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際現(xiàn)狀采集信息,利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),解決了信息延遲等問題。例如在收集每家每戶的電表信息時(shí),利用計(jì)算機(jī)技術(shù)分析數(shù)據(jù),掌握不同區(qū)域內(nèi)的電力使用情況,將繁瑣的工作步驟改進(jìn),更加準(zhǔn)確地獲取數(shù)據(jù),全面收集和整理數(shù)據(jù)。電氣自動(dòng)化控制中人工智能技術(shù)的應(yīng)用,在數(shù)據(jù)的采集和處理中體現(xiàn)了深刻的應(yīng)用價(jià)值,提高了電氣自動(dòng)化控制的水平。
人工智能技術(shù)的應(yīng)用對電氣自動(dòng)化控制生產(chǎn)安全起到了監(jiān)控作用,例如在企業(yè)的生產(chǎn)車間中,以提高生產(chǎn)效率為目標(biāo)的同時(shí),還要強(qiáng)調(diào)安全生產(chǎn),保證生產(chǎn)車間的安全運(yùn)行,防止出現(xiàn)人員傷害等安全事件問題。傳統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)車間由于機(jī)械設(shè)備的故障問題或設(shè)備老化的問題,會(huì)對工作人員安全形成威脅,機(jī)械設(shè)備的使用壽命有限,若是長時(shí)間處于高負(fù)荷工作狀態(tài)下,機(jī)械設(shè)備很有可能發(fā)生故障,使用壽命縮短,對企業(yè)的生產(chǎn)效益和車間的運(yùn)行安全產(chǎn)生了負(fù)面影響。利用人工智能技術(shù),在電氣自動(dòng)化控制中安裝電子監(jiān)控設(shè)備,例如車間內(nèi)的攝像頭等,監(jiān)測每一名工作崗位上工作人員的工作情況、工作內(nèi)容,一旦發(fā)生故障問題,能夠及時(shí)有效地解決機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn),保證車間的生產(chǎn)安全,提高電氣自動(dòng)化控制的安全性和綜合效率[3]。
信息傳輸是利用相關(guān)軟件和終端設(shè)施實(shí)現(xiàn)雙向傳輸?shù)牧鞒?,接收、傳輸電氣設(shè)備的相關(guān)信息,執(zhí)行終端是以處理中心為主體,將電氣設(shè)備控制處理的相關(guān)指令傳輸和執(zhí)行。信息傳輸是順利執(zhí)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)指定的基礎(chǔ)前提,在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,運(yùn)輸設(shè)備包括電纜、視頻光纜等。根據(jù)實(shí)際的傳輸需求、不同的距離、類型情況,合理選擇信息傳輸?shù)姆椒?,保證信息安全,防止信息傳輸延遲不及時(shí)的問題。全部的控制器都需要在功能模塊的設(shè)計(jì)中考慮到控制通信、電源等多個(gè)功能,保證各項(xiàng)工作的協(xié)調(diào)運(yùn)行。信息的傳輸和分析中,監(jiān)測整個(gè)系統(tǒng)的控制運(yùn)行情況,利用終端設(shè)備對軟件進(jìn)行處理和分析,收集相關(guān)信息,將信息發(fā)送到數(shù)據(jù)庫內(nèi),由專業(yè)的人員協(xié)調(diào)系統(tǒng)并進(jìn)行相關(guān)操作,對無法處理的內(nèi)容加強(qiáng)執(zhí)行和管理。存儲、收集信息過程中,利用人工智能技術(shù)完善電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的信息資源,包括設(shè)備數(shù)據(jù)等,提供給相關(guān)人員進(jìn)行及時(shí)、全面地分析處理。信息傳輸?shù)牧鞒谭矫嬉獜?qiáng)調(diào)規(guī)范性,從數(shù)據(jù)發(fā)射、加載數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)打包、發(fā)送、數(shù)據(jù)發(fā)送完畢等各個(gè)環(huán)節(jié),保證信息傳輸?shù)募皶r(shí)性、準(zhǔn)確性。
通信設(shè)計(jì)模塊在自動(dòng)化控制中是關(guān)鍵構(gòu)成部分之一,利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線通信,能夠有效提高信息資源的傳輸效率,保證更精準(zhǔn)的控制效果,提高工作水平。電氣自動(dòng)化控制中節(jié)點(diǎn)多,為了提高工作質(zhì)量和工作效率,要將無線通信和有線通信的兩種方式相互結(jié)合,考慮到用戶的實(shí)際情況,選擇最合理的通信方式,在串口初始化、建立串口監(jiān)視線程,并啟動(dòng)、發(fā)送串口消息中,利用主線程對信息進(jìn)行處理,撤銷串口監(jiān)視線程,完成整個(gè)進(jìn)程。普通的通信通常是對電氣負(fù)荷進(jìn)行管理,對于高可靠性配電終端設(shè)計(jì)難以適用,無線通信方式提高了傳輸速率,精準(zhǔn)性更強(qiáng),系統(tǒng)運(yùn)行更加快捷方便。
人工智能技術(shù)應(yīng)用中,電氣自動(dòng)化的控制水平大大提高,實(shí)現(xiàn)了控制操作以及故障錄制等功能。在傳統(tǒng)的人工控制操作下,對參數(shù)的控制工作存在較大的誤差風(fēng)險(xiǎn),例如傳統(tǒng)的電焊機(jī)精度控制中,由于人工操作的方式存在誤差概率,難以保證電鍍產(chǎn)品的整體質(zhì)量。引進(jìn)人工智能技術(shù),利用計(jì)算機(jī)的掃描功能,可以將操作人員的步驟記錄下來,輸入到電腦中,向設(shè)備發(fā)送此類參數(shù),再進(jìn)行對設(shè)備的自動(dòng)化電鍍作業(yè),電鍍操作以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),能夠?qū)崟r(shí)地調(diào)節(jié)參數(shù),防止出現(xiàn)人力操作下的誤差風(fēng)險(xiǎn),工作效率也大大提高。計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段可以達(dá)到編程的目的,安裝分布式的機(jī)械臂,模仿員工進(jìn)行機(jī)械作業(yè),這一系列的方式方法操作,促進(jìn)了電氣自動(dòng)化控制水平的提升,在故障的錄制和反饋方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、龐大的體系,要由專業(yè)人員熟練操作設(shè)備,因此工作人員通常面臨較大的工作負(fù)擔(dān)和壓力,引進(jìn)人工智能技術(shù),在電氣自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用方面起到了改善作用,解決了人力資源投入的問題,降低了工作人員發(fā)生失誤的風(fēng)險(xiǎn),保證生產(chǎn)安全。人工智能技術(shù)和電氣自動(dòng)化控制的結(jié)合,優(yōu)化了操作系統(tǒng)[4]。利用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)工作程序,提高了電氣自動(dòng)化的控制質(zhì)量,保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,例如專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制等,均屬于人工智能技術(shù)。
人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用,具有優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能,因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜、系統(tǒng)的過程,需要將理論知識和實(shí)際操作相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)這二者之間的緊密關(guān)系,提高電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化效果。在人工智能技術(shù)的應(yīng)用中,電氣自動(dòng)化控制在電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面,起到了有效的改善作用,突破了傳統(tǒng)控制技術(shù)存在的局限性,優(yōu)化了傳統(tǒng)控制技術(shù)的效果。在傳統(tǒng)的控制技術(shù)應(yīng)用中,為了實(shí)現(xiàn)技術(shù)優(yōu)化、設(shè)計(jì)優(yōu)化,通常需要展開大量的實(shí)驗(yàn),對最終的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和優(yōu)化效果進(jìn)行驗(yàn)證,工作量繁重,準(zhǔn)確性不足。因?yàn)樵谶@一過程中,缺少數(shù)據(jù)技術(shù)的支持,而借助計(jì)算機(jī)技術(shù),將人工智能融入到電氣自動(dòng)化控制中,進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)和優(yōu)化周期有效縮短。利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、存儲,收集、分析大量的數(shù)據(jù)信息,提高對技術(shù)和產(chǎn)品的改良效果。在電氣自動(dòng)化控制中,將人工智能技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮出來,優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果,提高電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量,增強(qiáng)電子產(chǎn)品的應(yīng)用性能。
智能控制是電氣自動(dòng)化控制發(fā)展中利用人工智能技術(shù)的一大應(yīng)用領(lǐng)域,目前在智能控制中,主要采取的控制方法是以專家系統(tǒng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制為主。利用不同的控制方法,進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制作業(yè),實(shí)現(xiàn)了智能化控制的目標(biāo),提高了電氣自動(dòng)化的控制功能水平。在多種控制方式相結(jié)合中,要對輸入輸出量進(jìn)行模擬,通過收集設(shè)備的開關(guān)量模擬輸入輸出量,實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制功能。利用計(jì)算機(jī)操作和人工智能技術(shù),對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行控制,對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)加以分析,準(zhǔn)確地掌握自動(dòng)化設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行情況,提高了定期自動(dòng)化控制工作水平,在人工智能技術(shù)的支持中,實(shí)現(xiàn)智能控制的功能和目標(biāo)。
電氣自動(dòng)化的控制和應(yīng)用中發(fā)生人工事故或設(shè)備故障問題的風(fēng)險(xiǎn)概率小,但是一旦出現(xiàn)事故問題,會(huì)給企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,電氣自動(dòng)化控制中運(yùn)用人工智能技術(shù),能夠有效地做好故障和事故問題的預(yù)防及有效處理,及時(shí)地防范故障和事故的發(fā)生與發(fā)展。例如當(dāng)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)故障并壓器故障問題時(shí),改變了傳統(tǒng)的收集變壓器氣體、分析氣體、對變壓器故障進(jìn)行判斷的模式。該方式的精度不足,效率低下,需要投入大量的財(cái)力和人力資源,當(dāng)出現(xiàn)事故問題時(shí),無法第一時(shí)間獲取信息反饋,準(zhǔn)確地分析信息數(shù)據(jù)。利用人工智能技術(shù)在故障維修和事故防范中具有良好的應(yīng)用效果,利用計(jì)算機(jī)的功能,對已有的技術(shù)、文獻(xiàn)和信息進(jìn)行分析,以此為參考依據(jù),比較和分析此次故障以及以前發(fā)生過的故障問題,進(jìn)行根源排查。對出現(xiàn)的事故原因和解決方法進(jìn)行分析,以最短的時(shí)間采取人工智能的方式分析問題,耗時(shí)短,精度高,促使企業(yè)的生產(chǎn)效率、經(jīng)營效率的大幅度提高,降低了故障發(fā)生的時(shí)間。在故障診斷中,人工智能技術(shù)能夠防范故障和事故問題的蔓延與發(fā)展,加強(qiáng)預(yù)防處理,通過模糊理論、專家技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等功能,對故障問題進(jìn)行診斷,提高故障的防范效果。降低了人工的傳統(tǒng)故障診斷方式下投入大量時(shí)間成本,故障診斷的方式更加簡單,提高了對故障問題的處理效率。在電氣自動(dòng)化控制中,針對復(fù)雜的故障問題,利用人工智能技術(shù)能夠有效的診斷出問題所在,找到故障原因,排查故障。例如在診斷變壓器的故障時(shí),利用人工智能技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化的故障排查,能夠結(jié)合變壓器的具體情況進(jìn)行自動(dòng)化診斷,準(zhǔn)確性高,故障的排查和處理效率不斷增強(qiáng)[5]。
綜上所述,隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,與電氣自動(dòng)化控制工作有機(jī)結(jié)合在一起,為電氣自動(dòng)化控制工作創(chuàng)造了更加便捷的條件,提高了生產(chǎn)效率,為企業(yè)帶來了更高的經(jīng)濟(jì)效益、綜合效益。人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用是工業(yè)工程行業(yè)人們不斷探索的方向,在電氣自動(dòng)化控制中引進(jìn)人工智能技術(shù),可以節(jié)約人力資源投入,創(chuàng)建起良好的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)快速增長的發(fā)展目標(biāo)。