邵博
中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司 北京 100120
摘要：将人工智能应用于工业自动化控制系统，可以改变传统工业生产的固有环节，提高工业生产的效率，在产品生产过程中，将原材料信息与产品进行全方位的连接，从而形成互连程度高的工业实体。通过人工智能的应用，在降低生产成本的同时，实现对产品质量缺陷和故障的检测，保证了产品质量的一致性和可追溯性，提高了工业生产的整体水平。
关键词：人工智能；工业自动化；控制系统；应用
前言
人类称人工智能为机器智能。人工智能的研究涉及计算机科学、数学逻辑、语言学、控制论等多个学科和领域，人工智能是多学科交叉渗透的产物。事实上，人工智能是对传统计算机系统和功能的扩展。它是人类智慧和行为的典范。模拟过程中主要通过思维来获得特定动作的功能并完成“任务”的处理。因此，在工业自动化控制系统中应用人工智能，可以全面提高系统的科学性，保证控制工作的质量和效率。
1人工智能的概念
人工智能是利用计算机技术模拟和扩展人的感觉统合功能，并借助人的思维方式来处理问题的一种新的智能应用领域，从理论上讲，它属于计算机科学的一个分支，但在实际的研究过程中，又深深地依赖于心理学、哲学等多学科知识。为了能用机器取代人类社会生产生活中存在的繁琐工作，在工业自动控制系统中应用人工智能是其应用的一个重要方面，也是未来人工智能研究和发展的一个重要方向。
2在工业自动化控制中利用人工智能的优势
2.1有效提高控制系统的精准性
因为人工智能技术都是在计算机程序的自动命令和操作中进行的，所以计算机可以在操作过程中自动备份数据，并在下一个命令时，对数据进行自动跟踪和监控，结合以前留下的数据痕迹，计算机程序可以自动进行智能判断和控制，从而在很大程度上改善工业自动化控制中的严重失误。总的来说，人工智能技术能保证工业自动化控制系统实际工作状态的准确性和稳定性，保证实时检测硬件设备，无偏差，保证工业运行质量和效率。
2.2减少控制系统所需的人力资源
在现有技术条件下，人工智能技术的应用可以大大降低工业自动化控制所需的人力成本，相对于传统自动化系统，它基本上只需要几个关键技术人员来操作和日常检查。另外，在解放人的同时，还可以用人工智能来实现对大量生产数据的自动处理和计算，使人的智慧在更高层次上发挥价值，如决策、统筹等，而不是在烦琐、庞大的数据分析中消耗。
2.3尽力避免控制系统的失控和失误
过去的工业自动化控制系统仍然离不开人为把控和操作，不可避免地会因个别判断偏差和操作过程中的失误等问题而影响到工业运行的正常进程，甚至带来不可避免的损失和事故。若将人工智能应用于自动控制系统，则可以利用计算机强大的数据分析能力和精确计算能力，控制某些可避免的因素，减少一些不必要的过程，实现安全、高效、方便的工业自动化控制。
2.4提升控制系统的稳定性
利用人工智能，使工业流程只要严格按照程序输入即可自动运行，并可通过计算机对其进行高精度计算控制，减少了许多外界因素的干扰，使整个流程运行平稳流畅，提高了工业自动化过程的控制质量和水平。另外，人工智能工业自动控制系统还可实现大量的数据采集、处理和相关数据的存储，从而保证系统的整体性能，可为后续工作提供长期的参考。
3人工智能技术在工业自动化控制系统中的应用
3.1实现数据的高效采集与处理
采集和处理数据是掌握工业自动控制系统运行状况、发现运行过程中的异常现象并提出解决措施的必要基础。
应用人工智能技术，可以实现运行数据的完整、高效采集，还可以确保采集到的动态数据信息易被遗漏，保证数据安全，不会发生自动丢失，从而进一步保证工业运行的安全和高质量。
3.2实现系统运行的监视及报警
工控系统是在计算机程序控制下，严格按照预先设定的设计模型和计算逻辑，对所控制的设备进行操作，从而实现工业过程的自动化管理。但若程序或操作出现异常和故障，则会导致整个自动控制系统的混乱和失效。在此难题面前，利用人工智能技术可实时监控系统运行数据和状态，并能通过自学进行分析判断，对特殊情况能及时报警，在生产安全隐患排查中起到关键作用，更方便管理人员的及时检查和管理。
3.3实现自动操作控制功能
工控系统的设计初衷是为了满足实际运行过程中的高效、简明和方便，通过计算机的一键操作，基本上可以实现对整个工业系统的全面控制和细节掌握，有力地保证了自动化运行符合实际需要。应用人工智能技术，可以实现机器学习和智能计算，在综合大量数据和经验的基础上对系统进行分析，在很大程度上满足了自动化设计的要求，实现了自动化作业的自动化，提高了作业的管理效率，减少了以往单机指令操作中的系统冲突问题，降低了系统故障的频率。
3.4实现专家控制系统
该专家系统是一个实时控制系统，主要是利用人工智能技术，把专家和学者的专业知识、专业经验等内容整合到自动控制系统中，以达到更好的控制效果。在实际应用中，需要将有关参数输入到控制系统的操作中，使用计算公式完成对相关工业设备的控制。这种控制系统设计中，专业人员的专业知识应用是最关键的部分，需要控制系统的设计者详细分析系统的控制效果并编写相应的代码，才能把握控制结果的正确性和科学性，实现在专业知识充分发挥的基础上，形成以计算机控制为中心，以数据库内容、控制模型等为工具的自动控制系统。
3.5实现模糊控制系统
实践中，需要在自动控制系统的信号输入和输出两个环节之间设置模糊控制器，使模糊控制器能够自动采集系统运行过程中产生的参数，并以模糊信号的方式将采集的数据传送给被控设备，从而实现对设备运行状态的控制。作为该系统中最重要的组成部分，模糊控制器的设置也是非常重要的，另外在该系统中还需要设置检测装置，通过将模拟数据转换成传感器，从而起到传感器的作用，可以实时监控模糊控制系统对被控对象的控制效果，使工作人员了解并掌握设备的运行状态。
3.6实现神经网络控制系统
神经网络控制系统具有数据分析速度快，控制精度高，控制信号可实现多点输入和多点输出的特点。由于工业自动化控制系统需要管理大量的控制对象，因此神经网络控制系统的应用显得尤为重要。为了最大限度地利用人工智能技术的操作处理优势，在设计神经网络控制系统时，需要大量的控制设备，并将控制组织设计成多层次的体系结构，建立基于并行连接的专用控制网络。为了保证神经网络控制系统的控制效果，需要设置大量的敏感传感器，通过传感器的反馈数据来实现更好的数据分析。
结语
利用工业自动控制技术对我国进行工业现代化建设具有重要的技术保障作用，有利于我国经济发展水平的提高。自动控制技术的应用能有效地提高企业的工作效率，降低企业的成本，促进企业的项目开发和技术研究与开发，实现工业生产的持续发展。在工业自动化控制系统中引入人工智能技术，可以大大改善现有自动化控制系统的缺陷，弥补人工操作的不足，是我国实现工业现代化的必然选择。
参考文献
[1]王鹏飞，高博，孙绍曾.人工智能在工业自动化控制系统的应用[J].中外企业家，2019（09）：113.
[2]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.
[3]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.
[4]赵佰亭，贾晓芬.自动化专业资源共享平台构建与实践[J].科技风，2019（23）：98.