人工智能在工业自动化控制系统的应用

人工智能在工业自动化控制系统的应用

张义

圳市宸宇自动化科技有限公司 广东省深圳市 518000

摘要：在工业自动化控制系统中应用人工智能能够提高自动化控制系统的性能，促进工业自动化控制系统的发展。鉴于此，本文对人工智能在工业自动化控制系统的应用进行了探讨。

关键词：人工智能；工业自动化控制系统；应用

1人工智能

人工智能是利用计算机技术来模拟并延伸人类的感觉统合功能，并借助于人类的思考方式来处理问题的新型智能应用领域，在理论范围上来说，是属于计算机科学的分支，但是在实际研究过程中，又深度依赖于心理学和哲学等多学科的知识。开展人工智能研究的目的是能够利用机器来代替人类社会生产生活中所存在的复杂性工作，将人工智能应用于工业自动化控制系统中，是其应用的重要方面之一，是未来人工智能研究和发展的重要方向之一。将人工智能应用到工业自动化控制系统的过程中有着比较广泛的优势和特点。首先，利用人工智能技术可以拓宽设计的思路。在以往研究自动化控制系统的过程中，相关的设计人员主要是对控制的对象的模型进行设计。但是由于在进行模型创建的过程中，可能会受到很多因素的影响，这也就造成了一些设计可能会存在误差和问题。但是如果利用人工智能的，就可以很好的规避这一问题，不仅可以很好的提高操作的灵活性，同时操作的质量和效率也有了很大程度上的提高。此外，利用人工智能也可以更好的提高工业自动化控制系统的性能。比如在模糊逻辑控制器的工作过程中，可以很好的提高控制器的反应速度，大大提高了工作的效率。不仅如此，将人工智能应用在工业自动化控制系统中，也使相关的操作更加便捷。对于传统的控制系统和处理器来说，应用了人工智能的系统的操作更加便捷和灵活，同时操作的难度也有了很大程度上的降低。

2工业自动化控制系统

工业生产过程自动化系统经过长期不断的发展，特别是在充分利用计算机技术的基础上取得很大的进步，在生产过程中已发挥其重要作用，成为生产过程安全稳定自动化运行不可缺少的工具。工业自动化控制系统通过工业控制计算机对传感器及局域网所采集的各种信息的归纳、分析、整理，实现信息管理与自动控制的一体化，并可以通过权限认证确保信息的安全。

3人工智能在工业自动化控制系统的应用现状

将人工智能应用在工业自动化控制系统的发展过程中，可以很好的帮助工作人员更加实时的对智能技术工业发展情况进行分析。但是目前在应用相关技术的时候，还存在着一定的问题和漏洞，这也就需要相关人员要进行技术的优化和进步。总而言之，在人工智能应用到工业自动化控制系统的过程中，相关的工作人员就应该正确认识人工智能技术在其中含有的一些问题，并且了解相关的问题和缺陷，从而能够更好的进行技术上的更新和完善。在进行工业系统化控制系统设计的过程中，由于相关的设计具有比较强的复杂性质，同时还涉及到一些磁场和电路方面的内容，这也就需要设计人员要具备比较全面的知识和经验，否则就很容易出现设计上的问题。然而，在传统的系统设计的过程中，自动化的控制系统的设计比较简单，基本上只需要通过利用工作人员工作上的一些经验就可以完成相关的工作，但是也会对系统的整体的稳定性存在一定的影响。因此，将人工智能的技术应用到工业自动化控制系统的设计过程中，可以更好的帮助工作人员实现采集处理等工作，从而让设计更加精准，对于提高整个系统的性能起到了非常重要的作用。除此之外，人工智能的技术也可以很好的对系统中的一些数据进行存储，有利于后期工作人员的相关工作，并且也给相关人员的工作带来了一些基础和依据。除此之外，利用人工智能的技术，还可以对整个自动化控制系统进行实时的监测，如果发现系统存在着一些问题，那么就可以及时的发现并且解决，避免造成更大的损失。

4人工智能技术在工业自动化控制系统中的应用方式

4.1模糊控制系统　　

以人工智能为基础的模糊控制系统，其核心部分为模糊控制器，并且针对系统的动态静态、被控对象等，分为很多不同类型的控制器。在模糊控制系统运行的过程中，模糊控制器会以输入-输出接口为依托，获取关于被控制对象的相关数据。通过这样的方式，模糊控制系统会对采集的数据，进行处理、转化，最后以模拟信号的形式再传递到被控制对象中。另外，模糊控制系统中的执行结构，主要包括伺服电动机、直流电动机、交流电动机等，从而能够对各种不同的命令信号进行执行。就被控对象来说，不仅可以是工业系统中的设备，也可以对自然对象进行控制，所以不确定性非常明显。模糊控制系统中的检测装置，其功能等同于传感器，主要负责对不同的模拟量进行转化，所以该装置具有较强的重要性，即影响着整个模拟系统的性能。

4.2专家控制系统

专家控制系统以计算机为控制中心，建设数据库、控制模型等内容，控制模型通过对数据的整理与分析发送控制信号，控制系统建设中，首先需要确定求解机制，求解方程为：

U=f(E，K，I)　　

其中不同的参数有不同的计算方法，U=(u₁，u₂，u₃lum)，E=(c₁，c₂，c₃len)，I=(i₁，i₂，i₃liq)，f代表的意义为整个系统的计算函数。在完成求解方程后，控制系统的设计人员分析系统的控制效果，在此基础上写入系统的控制代码。在控制系统的运行中，工作人员向控制系统中输入相关参数，完成对相关工业设备的科学控制。需要注意的是，控制效果推理工作需建立在正向推理基础上，设计人员基于对专业知识的应用完成对整个控制系统的科学设计。

4.3神经网络控制系统　　

神经网络控制系统能够提高对系统的控制效果，同时具备对数据的高效分析与整理能力，由于工业系统中存在大量被控对象，应用神经网络控制系统能够取得更加优质的控制效果。在神经网络控制系统设计中，会应用大量控制器件，并建成多个层次的控制组织，在并行连接的基础上构建成专用的控制网络，全面发挥人工智能技术的优势。神经网络控制系统对传感器要求较高，传感器设置在被控对象上，获取设备的运行数据，通过数据反馈和调整控制被控对象运行状态，事实上，神经网络控制系统作为现代控制系统，具备控制信号的多点输入和多点输出特点。在神经网络控制系统中，除了会建成集成度极高的控制中枢，也会建成设备运行参数的数据库，通过对这类数据的分析，构建各个工业设备的控制模型，提高系统的控制精度。另外为了能够进一步提升控制精度，要在系统中建设更为科学合理的控制程序，提高控制质量，可在神经网络控制系统中融入专家控制系统的设计思想，确保控制程序的合理性，让人工智能控制理念发挥应有作用。　　就当前的人工智能控制系统的运行质量来看，神经网络控制系统由于具备数据分析速度快、控制精度更高等优势，在工业自动化控制系统中发挥的作用更大，但是这种控制系统的设计复杂度更高。

5结束语

在工业自动化控制系统中应用人工智能，能够从根本上改变目前工业生产的组织方式，促进社会生产水平的提高。但是在实际应用过程中，受到各方面因素的影响，人工智能的应用范围还受到极大的限制，应用方式也存在较大的改善空间。只有从各个方面入手，在提升人工智能发展水平的基础上，尽量提升工业生产企业的生产效益，才能够真正将人工智能的应用融入工业自动控制系统中，促进社会的发展进步。

参考文献

[1]谢欣岳.人工智能在工业自动化控制系统的应用[J].电子技术与软件工程，2019(02):253-253.

[2]黄敏楷.工业自动化控制的现状和发展趋势分析[J].山东工业技术2018(16):51-51.