郑明欣
(大唐(北京)水务工程技术有限公司 北京 100097)
摘要:近年来,随着我国社会与科技的飞速发展,在我国的国民经济中工业生产成为重要支柱之一。工业发展的高度关系着我国经济发展水平的高低。因此,可以说,为了使经济更稳定的发展,就必须学习怎样先进而合理的运用现代科学技术。伴随着信息技术的持续进步与成熟,我国传统的生产方式早已无法满足现代化工业的发展需求,而工业过程自动化控制的产生为我国工业经济提供了全新的发展道路。基于此,本文对智能控制在工业过程自动化控制中的应用进行了研究分析,希望为相关的研究人员和行业从业人员提供参考。
关键词:智能控制;工业过程;自动化控制
前言
工业过程自动化控制是我国工业行业发展的必然趋势,而智能控制在工业过程自动化控制中的应用可以说是行业相关技术的一个巨大突破。而伴随着智能控制的融合运用,从而使工业过程自动化控制达到了一个全新的高度。在生产成本方面,智能控制可以使其显著降低,与此同时,还能促使工业生产的质量和效率得到极大的提高,进而推动工业行业的整体发展与技术的持续进步。
一、智能控制简述
(一)智能控制
所谓的智能控制就是在生产的整个过程中针对各个环节进行控制,而所有的控制方式都不存在人为控制的因素来完成,全都依靠智能技术进行控制。其所表现出的是不需要人工的全自动化操作。智能控制是现代科技发展的前沿成果的集中体现,智能控制技术融合了计算机技术、信息以及工业技术的各项技术类型,涵盖了多样化的系统与技术。基于应用形式对其进行划分,可分为:专家和神经网络控制等多种系统类型。智能控制技术在实际的应用过程中不仅能够与主观意愿融合实现控制效果,与此同时,还能够将其作为基础使知识的研究范围得到拓展,可以持续针对控制模式进行完善和改进,从而发挥推动生产效率的提高与优化的作用[1]。
(二)智能控制的特点
智能控制具备操作安全性,将其运用于工业过程自动化控制可以发挥出极其重要的作用,例如通过设置有多个监视屏幕的监控中心实现控制视频矩阵的轻松精准的切换,以及遥控云平台与摄像头等。监控摄像头可以在生产的整个过程中对各个环节进行监控,当出现错误操作的问题时,其可以自动停止运行,同时第一时间发出警报,并且能够把操作过程进行全程记录与存储,如此也为维修人员创造了巨大的便利条件。
智能控制具备可拓展性,将智能控制应用于工业过程自动化控制中,使很难受控制所具备的可拓展性的特点更加突出。比如,铺路机在运行的过程中,当其遇到了路基不平的问题时,导致智能控制系统出现相应的波动。由于一些运行产生的震动影响到了生产技术参数,因此,系统就必须持续对其实施调整,假如仅仅使用手工进行调节是远不能满足的,运用智能控制来实施自动化调整可以获得极佳的效果。
智能控制具备开放性,智能控制不仅具备操作安全性与可拓展性,同时也具备了突出的开放性。智能控制的开放性主要体现于监控系统方面。系统给工业的发展可能提供相符的生产标准软件和相符的标准化的通信端口,以及通信工具,为工业过程自动化系统的稳定运行提供有力保障,从而使系统更加具备兼容性和灵活性,使控制的效率极大的提高[2]。
二、工业过程控制简述
工业过程自动化控制系统的研发本意在于使工业在生产运行的进程中实现高效、方便以及简洁,使用计算机的相关技术可以实现一键操作,能够控制与掌握工业整体系统和生产细节,在采集生产数据方面可以实现更加全面和高效,与此同时,对于极易丢失的动态性信息与数据,其保障可以充分的进行捕捉,并且确保数据、信息的安全,避免信息、数据的自动丢失,进而有效保证工业生产过程的安全性,提高生产的质量。
当前,人类社会的经济与科技在飞速发展,工业过程自动化控制发挥着极其重要的作用,一般为运用工业生产过程基于自动化的检测、控制、调度、管理与优化作为根本与主体的流程管理控制,同时是工业生产的产量增加、质量提高以及能耗减少为主要目标的综合管理技术和措施。当前,工业过程自动化控制包括以下几个主要方面。
(一)AI人工智能技术在工业过程自动化控制中的应用
在工业过程自动化控制中融入AI人工智能技术,其一,能够使工业生产构建起神经网式的控制系统,其具有快速分析数据信息、提高控制精度、实现多点式的输入、输出等优势。由于工业过程自动化控制系统必须对巨量的系统化的对象进行高效管理,通过AI人工智能技术所构建起的神经式网络控制系统就可以发挥出极其重要的作用。其二,能够使工业生产实现模糊控制,可以把模糊控制器安装到工业的自动化控制系统的信息输入与输出端,而模糊控制器能够自主收集工业自动化系统中的各种运行数据,同时把这些数据转化成为模糊信号传输到被控制的设备内,从而实现控制生产设备的目的。其三,AI人工智能技术的应用能够实现自动化控制操作的功能,AI人工智能技术的运用,可以使设备实现学习以及智能化的运算,基于庞大的数据与经验,针对系统实施分析,实现自动化的操作与控制,从而使系统的管理效率提高,降低了传统的使用单一指令进行系统操作极易发生冲突的问题,减少系统故障的发生率。其四,AI人工智能技术的应用能够使系统在运行中实现监视与报警,通过计算机的程序来操作工业过程自动化控制系统,必须严格运行提前设计的模型与计算逻辑来控制各种设备,如此使工业的整体流程实现自动化管理。所以,可以使用AI人工智能技术对系统的运行数据以及各种设备的状态进行实时监测,如果系统中存在较为严重的问题时就会及时发出警报,从而更有助于工作人员及时检查与管理。其五,运用AI人工智能技术可以实现高效的采集与处理系统的各种数据,对于自动化控制系统来说,其运行状态得以保持的主要保障在于对数据进行采集与处理,同时系统在运行中发生异常时也同样根据相应的故障数据来进行修护与解决。而AI人工智能技术的运用可以把专家的各种相关的专业知识与经验融入到工业过程自动化控制系统内,操作人员需要在运行的控制系统内输入各种参数,使用计算公式来控制相关的工业设备。由此也可知,操作人员必须具备较强的专业知识的应用能力。另外,控制系统的研发人员也必须能够熟练的编写各种代码,并且能够对系统的控制效果进行细致的分析评估,从而以此来保障控制系统的运行具有准确性与科学性。
(二)云计算技术在工业过程自动化控制中的应用
首先,云计算技术能够强化数据分析,工业过程自动化控制系统是由各种数据来实现操作与运行的。使用云计算技术能够充分运用各种计算资源进行实时的高度计算,从而以此迎合大型的数据集。所以,不管自动化系统所产生的数据有多庞大或者有多复杂,云计算技术都可以对其计算资源进行拓展,以此来进行分析与处理。其次,云计算技术能够增强网络安全措施,网络安全是云计算技术开发商最擅长的领域。由于在工业的云计算系统中需要持续进行完全更新,同时能够对第三方安全信息以及企业管理工具进行选择从而加强其安全性。云计算所提供的数据信息备份还能够使因违反数据或者操作者疏忽致使数据丢失时的恢复过程更加简化。
(三)大数据技术在工业过程自动化控制中的应用
大数据技术是时代发展的必然趋势,将大数据技术融入工业过程自动化控制中能够使行业的适用性得到提升。
对于工业过程自动化控制系统的实际运行来说,洞察力与实践的紧密结合,以及切实整合各种相关的机制可以推动系统的整体运行。基于工业过程自动化控制系统的不断完善,愈来愈多的大数据技术被开发并应用于工业过程自动化控制系统中。大数据技术可以把海量的数据当中的有益的数据整合并分析出需要的数据并进行处理。大数据技术的应用促使自动化控制系统中的相关数据的预测机制的建设更加完善,而工业过程自动化控制系统中的预见性机制的相关思想本质与大数据技术的数据处理方式极其相符。大数据技术的核心在于要求更加精确的预测系统的各项数据[4]。此外,大数据技术能够推动工业过程自动化控制系统更加具备综合性。
三、智能控制在工业过程自动化控制中的应用
(一)工业过程自动化智能控制应用中的信息获取
对于以往的工业生产来说,其在获取信息方面的水平过于落后,而在智能化技术的普遍运用与融合的进程中,在生产的整体环节的搜集与获取信息方面能够进行智能控制,进而在工业生产的进程中的信息化水平得到提升。作为信息化发展与工业之间的媒介与桥梁的智能控制,能够使两者之间所存在的矛盾实施有效的调整,在生产的进程中收集信息,同时把信息传输至专业的数据库和平台中,如此就对信息资料进行高效的整理,并且把所收集到的信息运用在工业生产的过程中,满足工业对信息化发展的需要。目前,工业生产的各个环节中逐渐降低了各种人为因素的介入,根据工业生产与发展的实际规划与要求,应该持续拓宽智能控制的使用范围,持续使智能控制获取信息的能力充分提升,进而把信息获取功能融入并运用到工业生产中的各个环节中。国内工业自动化的项目具备了更长远的发展力,加之智能控制的融合,工业自动化控制能够显著提高生产的效率,并且配合使用技术管理方法,可以使自动化生产效率得到进一步的提高。
(二)工业过程智能控制的系统建模
把智能控制运用至系统建模中,能够从下列几个主要方面来实施:
其一,收集与整理数据,在工业的生产进程中运用智能控制能够同时搜索与收集相符的各种信息与数据,能够使用计数设备归纳与整理实际的脉冲次数,把实际的信息与数据传输到存储器内。在智能控制收集与整理数据的进程中,同时运用A/D模块对数字量进行切换,运用数据的转换准时传输到存储设备内。智能控制在收集数据的过程中,同时需要打印设备,把工业控制过程中的各种数据定期实施打印与输出。在收集数据中的可编程逻辑控制器能够有效的连接通信模块,使用计算机整理与存储数据与信息。计算机在实际的信息处理过程中,可编程逻辑控制器(PLC)成为终端设备介入进行处理数据的工作。
其二,智能监控生产各个环节
在工业过程自动化控制中智能控制的应用主要为生产环节的监控,通过使用PLC对工业生产的各个环节和工艺流程进行实时监控,另外,还能够对生产的效率里德监督,同时排查与记录各种异常信息,必要的时候发出语音警报或提示。假如在检查与测试的过程中存在异常,就会立即让处于运行中的程序停止,或者运用线上模式来调整与优化处理的措施与方案。在工业生产的监控方面使用智能控制技术,能够根据实际情况持续调整与优化运行程序,关键所针对的是完善运行中的计数器与定时设备,从而使工业生产的实际效果得到很大程度的提升。
(三)工业过程智能控制的动态控制
智能控制所具备的动态控制功能的水平较高,基于智能控制所进行的动态控制,能够使工业生产的管理效率得到全方位的提升,使实际的工业生产的效益提升。目前,动态控制不仅可以在工艺加工领域大范围的应用,与此同时,还在管理工作中取得了很理想的效果,可以使工艺生产的精准度得到全方位的提升。智能控制是行业科技发展的前沿技术,其可以给工业生产带来动态化的便利条件;例如,动态控制工业生产环节,能够使用智能控制的方法把生产设备和PLC进行连接,同时在两者之间构建稳定的通信线路,从而建立起更加高效的工业生产系统。
将智能控制作为基础的动态控制技术可以促进中央控制室直接监控工业生产,及时获取运行设备的全面情况,给工业生产下达指令信息。一般使用频率较高的指令包括了:UNI-TE网络。这类模式通常用在PLC和具备触摸功能的操作站的关联中。另外,还有RS485和RS232,这种串连接口更多的使用在PLC和智能设备、仪表的连接中。在智慧仓库的储存技术中运用智能控制可以作为自动化控制的标准案例。在使用智慧仓库储存技术的过程中,存在着一定的延迟问题,而运行问题的不同也会直接影响到智慧仓库的运行效率。与此同时,智慧仓库的储存还具备了输入、输出量大的特征,如此也使运行控制面临着巨大的挑战。所以,运用智能控制技术就能够有效的解决以上的问题[5]。
在智慧仓库的储存系统中使用智能控制技术,能够把专业控制设备作为目标,智能控制技术能够为其构建起运行的知识系统,用于储存与传输数据。专业的控制设备把智能控制技术作为基础引导,可以提供给相关的操作人员理论知识与经验的各种提示,专业的控制设备包含了学习适应器与数据库,根据其中的总结性的数据信息给智慧仓库的储存系统给予推理机制,充分确保了智慧仓库处于较高的运行效率。智能控制能够给予智慧仓库储存系统更加精准的推理与决策提示,可以利用精确的计算使智慧仓库的储存管理的效率提高,持续使智慧仓库的储存运行的效率优化,尽量达到生产的真正需求。
(四)工业过程智能控制的应用机制
在运用工业过程智能控制的过程中,智能控制主要划分为两种:一种为局部控制;另一种为全局控制。其中,局部控制所针对的主要目标比较集中,同时,能够实施自主设计;而全局控制主要是整条生产线,同时,其能够自主控制整条生产线,当设备发生故障时可以实时里德监控与检测,并且做出相应的调整。使用智能控制技术可以使产品的质量提高,使生产与人力成本下降,使企业的经济效益增加,进一步的促进了工业过程自动化的向前发展。
结论
综上所述,机械设备在没有人干预的情况下遵守设计好的相关指令或者程序自主展开操作或者控制的过程就是自动化控制,在无人员直接介入的情况下,运用智能控制技术让生产进程自主地根据预先设定的规律来运行,从而完成控制设备的工作。从我国工业目前的发展情况来说,工业的生产规模日益增大,相关的生产工艺也愈加复杂化。基于此种情况为背景,工业过程智能控制技术的运用必会成为行业关注的焦点。应用智能控制能够带动工业自动化的深化,使工业自动化的生产效率与产品质量得到提高,更可以将定义为工业的整体领域中又一次的伟大革新与重大进步。本文主要研究的是智能控制在工业过程自动化控制中的应用,希望可以为未来的工业的发展提供一些帮助。
参考文献:
[1]罗晓琼.自动化控制系统发展及其传感器技术应用实例[J].科技经济导刊,2021,29(09):76-77.
[2]陈星光,陈伟明.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技风,2021(07):3-4.
[3]姜蕾蕾.智能控制技术在工业自动化过程控制中的应用[J].中国高新科技,2020(23):108-109.
[4]张建峰.智能控制技术在我国轧钢控制中的应用探索[J].中国设备工程,2020(08):22-24.
[5]郭敏.智能控制在工业自动化中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2020,32(07):138-140.