工廠電氣自動控制中智能化技術(shù)的運用

廖文靜

（深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司丹霞冶煉廠，廣東 韶關(guān) 512300）

1 人工智能技術(shù)在工廠電氣自動控制中的應(yīng)用價值

（1）為了有效地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，在有色金屬冶煉企業(yè)的生產(chǎn)過程中應(yīng)用電氣自動控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)實現(xiàn)了24小時控制及無監(jiān)督目標(biāo)，把人們從日常繁重的管理工作中解放出來，對降低有色金屬冶煉企業(yè)的管理成本很有效，這對于企業(yè)的發(fā)展很有利。因此，應(yīng)用人工智能技術(shù)是有色金屬冶煉企業(yè)的需求，同時結(jié)合電氣自動控制的效率和人工智能技術(shù)與電氣自動控制的應(yīng)用優(yōu)勢才能幫助有色金屬冶煉企業(yè)更好地實現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)的數(shù)字化和信息化。

（2）不要讓外部因素干擾。有色金屬冶煉企業(yè)在生產(chǎn)加工過程中，需要根據(jù)控制參數(shù)的不同要求，對電氣自動控制系統(tǒng)進行靈活調(diào)整。由于受類型、冶煉行業(yè)等客觀因素的影響，電氣自動控制系統(tǒng)的調(diào)整要通過模型參數(shù)來計算的，為了避免容易受到干擾，很難準(zhǔn)確推斷出數(shù)據(jù)，因此很難達到預(yù)期的生產(chǎn)目的，影響企業(yè)的整體發(fā)展經(jīng)營效果；人工智能的應(yīng)用與有色金屬冶煉的實際情況相結(jié)合，通過有效地控制生產(chǎn)系統(tǒng)的計算，消除模擬自動鏈接。在有色金屬冶煉方面，在動態(tài)數(shù)據(jù)集成的基礎(chǔ)上，根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)計劃對電氣自動控制系統(tǒng)進行調(diào)整，使其始終與實際情況相一致，避免因計算、參數(shù)設(shè)置和控制異常引起的干擾，進行系統(tǒng)仿真，確保電氣自動控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、高效和實時。

（3）對參數(shù)進行迅速調(diào)整。為了對有色金屬冶煉企業(yè)的電氣自動控制的質(zhì)量進行有效地提高；因此，有必要對控制器的參數(shù)調(diào)整進行適當(dāng)?shù)募訌姟Ｊ蛊涓哚槍π?、科學(xué)性和靈活性，為有色金屬冶煉企業(yè)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品奠定良好的基礎(chǔ)。人工智能控制與傳統(tǒng)控制器相比，它的優(yōu)點是適應(yīng)性更強以及簡便的操作性能。哪怕是非專業(yè)的操作人員以及在沒有相關(guān)的工作人員的監(jiān)督下，也可以快速準(zhǔn)確的調(diào)整參數(shù)。與此同時，語音識別、自然語言處理、圖像識別等功能是人工智能的特點，它可以高效地完成參數(shù)調(diào)整任務(wù)。

（4）防止錯誤操作的發(fā)生。由于人工智能具有很強的抗干擾能力，它屏蔽了外界的不利影響，并能自行分析、理解、控制和調(diào)整參數(shù)。設(shè)定后可根據(jù)需要進行參數(shù)調(diào)整，從而避免操作失誤，給有色金屬冶煉企業(yè)電氣自動控制帶來穩(wěn)定性、安全性和準(zhǔn)確性。另外，企業(yè)在經(jīng)營過程中很少有員工介入，可以降低成本，降低企業(yè)的經(jīng)營成本，幫助企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟效益。

2 工廠電氣自動控制中智能化技術(shù)的運用

2.1 系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用

有色金屬冶煉是從礦石、精礦、二次資源或其他物料中分離出伴生元素而產(chǎn)出有色金屬或其化合物的生產(chǎn)過程；涉及電源控制系統(tǒng)、上位機、工業(yè)以太網(wǎng)、下位機及開關(guān)模塊、溫度控制變送器、饋電集線器及隔離器、接觸器、電磁閥、測量器及模塊等各種儀器儀表設(shè)備?？茖W(xué)設(shè)計各種電氣設(shè)備和儀器儀表，可幫助企業(yè)有效完成生產(chǎn)工藝任務(wù)，已逐漸成為企業(yè)生產(chǎn)的重要技術(shù)問題。因此，有色金屬冶煉企業(yè)要合理應(yīng)用各種人工智能技術(shù)設(shè)計企業(yè)電氣設(shè)備自動生產(chǎn)控制管理系統(tǒng)，將企業(yè)電氣設(shè)備的生產(chǎn)各種基本參數(shù)、類型、數(shù)量等以及相關(guān)管理信息直接輸入智能計算機，通過利用人工智能計算技術(shù)，進行企業(yè)綜合信息分析以及計算來提高企業(yè)生產(chǎn)管理效率，以如何建立穩(wěn)定、安全、高效的企業(yè)電氣控制管理系統(tǒng)來作為技術(shù)指導(dǎo)。在保證充分發(fā)揮各種冗余電氣設(shè)備設(shè)計功能的技術(shù)前提下，減少冗余電氣設(shè)計，提高電氣設(shè)計工作質(zhì)量，為不斷提高各種電氣設(shè)備自動過程控制的工作效率打下基礎(chǔ)。

2.2 電氣自動設(shè)備的應(yīng)用

大量的電氣設(shè)備是組成電氣自動控制系統(tǒng)的主要方面，企業(yè)的生產(chǎn)效率會被電力設(shè)備的故障而造成影響。由此可見，一定要對電氣設(shè)備的管理進行全面的加強和維護，為了防止電力設(shè)備發(fā)生故障，同時為了設(shè)備的使用壽命能夠更加長久；因此，很有必要維持電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。在利用企業(yè)人工智能技術(shù)對電氣設(shè)備信息大數(shù)據(jù)進行集中處理的基礎(chǔ)上，對電子設(shè)備的電氣性能進行了分析，建立了企業(yè)電子設(shè)備檔案的運行管理，方便了日常維護并通過企業(yè)員工使用電氣設(shè)備，提高了企業(yè)電氣設(shè)備安全自動控制管理系統(tǒng)的日常運行管理效率。

電氣工業(yè)自動過程控制管理系統(tǒng)技術(shù)具有非常明顯的技術(shù)復(fù)雜性，涉及的技術(shù)內(nèi)容非常廣泛。除了扎實的技術(shù)和理論知識，員工不僅需要有專業(yè)的操作經(jīng)驗，還必須進行規(guī)范化操作，有效降低員工操作過程中出錯的概率，保證操作過程的準(zhǔn)確性和有效性。在推動企業(yè)實際研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營過程中，充分發(fā)揮企業(yè)人工智能信息技術(shù)的主導(dǎo)作用，彌補企業(yè)人力、體力等各項相關(guān)成本，不僅可以大大減少企業(yè)員工的實際工作量，而且可以提高企業(yè)的工作效率，可以有效地提高自動系統(tǒng)的技術(shù)科學(xué)性和運行可靠性?；诂F(xiàn)代人工智能信息技術(shù)的新型計算機工業(yè)自動過程控制與管理系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 基于人工智能技術(shù)的電氣自動控制系統(tǒng)

2.3 電氣控制過程的應(yīng)用

模糊自動辨識精確控制的主要原理是充分發(fā)揮模糊辨識控制器的主要功能和原理優(yōu)勢，與通用電氣工業(yè)自動模糊控制相結(jié)合，實現(xiàn)了對模糊控制管理對象更好的精確控制和優(yōu)化管理。在通用電氣工業(yè)自動過程控制與管理系統(tǒng)中，電氣控制軟件是一個重要的核心組件，是不可缺少的。隨著電氣安全自動系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人工智能安全控制系統(tǒng)集成了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊自動辨識等先進控制技術(shù)，保證了大型電氣安全自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。實例分析表明，為了正確實現(xiàn)直線時變電機的高速精確負載控制，基于傳統(tǒng)方法的新型PID方糊仿真負載控制驅(qū)動系統(tǒng)直接影響電機的快速負載，不能完全滿足快速負載響應(yīng)系統(tǒng)的性能要求而電機的時變特性又會引起明顯的負載擾動，因此，可以認(rèn)為模糊控制系統(tǒng)技術(shù)對線性時變電機的負載控制具有一定的魯棒性。系統(tǒng)原理上還應(yīng)采用一種新的PID模糊驅(qū)動控制器來精確控制時變電機的高速運行。電氣設(shè)備自動控制系統(tǒng)的模糊自動識別信號控制與處理系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 電氣自動系統(tǒng)的模糊識別控制系統(tǒng)原理

2.4 故障診斷應(yīng)用

人工智能技術(shù)作為現(xiàn)代計算機工程科學(xué)的一個重要分支，可以直接利用計算機系統(tǒng)對我國有色金屬冶煉化工企業(yè)的各種電氣設(shè)備進行控制。通過對電氣系統(tǒng)自動過程控制的電氣系統(tǒng)整體綜合功能運行管理效果的分析，可以有效地預(yù)測、分析和處理電氣系統(tǒng)的故障原因，利用微機人工智能進行邏輯分析和判斷，可以有效地分析和處理整個電氣系統(tǒng)的故障原因。從目前的實際情況分析來看，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、模糊集成理論和專家系統(tǒng)理論已經(jīng)被廣泛研究和應(yīng)用于各種人工智能計算科學(xué)技術(shù)中，用于控制計算過程。所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬方法，在提高人類利用人工知識網(wǎng)絡(luò)獲取信息的能力方面也具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析方法需要能夠?qū)崟r快速地對電力故障信息進行分類和分析，因此在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實時狀態(tài)控制、故障分析與診斷、事故評估等過程中得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

2.5 日常操作

隨著時代的進步和發(fā)展，為了不斷提高我國人民日常生活水平和質(zhì)量，促進國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定增長，有色金屬冶煉化工企業(yè)包括電氣設(shè)備技術(shù)在企業(yè)勢在必行。以往，由于電氣技術(shù)水平有限，在電氣系統(tǒng)的手動控制操作過程中，控制操作過程繁瑣，容易造成系統(tǒng)手動控制人員操作不當(dāng)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運行，可能對國家生命財產(chǎn)和公民人身安全健康構(gòu)成威脅。目前，充分利用人工智能信息技術(shù)的獨特優(yōu)勢和強大功能，可以有效簡化系統(tǒng)操作步驟?，F(xiàn)階段，智能化自動化工廠、智能倉儲物流、智能化定制產(chǎn)品等智能化生產(chǎn)設(shè)備逐漸走進現(xiàn)代人的日常生活，給現(xiàn)代人的日常生活和工作帶來了前所未有的便利。

3 結(jié)論

總的來說，在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中，將智能技術(shù)融入電氣自動控制系統(tǒng)是必然的趨勢和時代的方向。人工智能應(yīng)用在有色金屬冶煉企業(yè)電氣自動控制與消除干擾，快速調(diào)整參數(shù),控制一致性和避免錯誤值。因此，積極應(yīng)用人工智能系統(tǒng)地設(shè)計是非常必要的，推動人工智能在有色金屬冶煉企業(yè)的應(yīng)用能更好地與時俱進，推進科學(xué)地發(fā)展。