電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用人工智能的優(yōu)勢

時(shí)間:2022-02-09 09:00:44

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電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用人工智能的優(yōu)勢

人工智能作為新時(shí)代的科技產(chǎn)物,近些年來,在科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展下,得到了成熟穩(wěn)定的發(fā)展,在各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。與此同時(shí),在新時(shí)代社會(huì)發(fā)展的時(shí)代背景下,我國先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引領(lǐng)我國各個(gè)行業(yè)步入了自動(dòng)化、智能化、數(shù)字化時(shí)代,各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)為了追求高質(zhì)量、高產(chǎn)出,利用人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品精準(zhǔn)化、一致化、量產(chǎn)化,進(jìn)而積極推進(jìn)各個(gè)行業(yè)的實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制中,首先,不僅可以有效的降低人工誤差,與此同時(shí)還可以搜集整理操作流程中的數(shù)據(jù)信息;其次,通過人工智能技術(shù),優(yōu)化電氣控制系統(tǒng),借助計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng),利用大數(shù)據(jù)分析,為產(chǎn)品的質(zhì)量以及工作效率的提升提供更有效的保障,為企業(yè)提升市場競爭力。

1在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)的優(yōu)勢

1.1減少生產(chǎn)和制造的成本

在傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)控制中需要大量的人員參與,在人工操作過程中,因誤差、操作不當(dāng)?shù)葐栴}導(dǎo)致整個(gè)操作過程的工作效率降低的現(xiàn)象不可避免,這必將會(huì)帶來不必要的物資消耗和時(shí)間浪費(fèi)。然而,將人工智能科學(xué)合理的應(yīng)用到電氣自動(dòng)控制中,可以有效的降低傳統(tǒng)電氣自動(dòng)控制中的成本消耗,利用計(jì)算機(jī)代替人工操作,節(jié)約勞動(dòng)成本的同時(shí)高效的完成生產(chǎn)任務(wù),充分的發(fā)揮出每一個(gè)人工、每一份物質(zhì)最大的使用價(jià)值,進(jìn)而減少生產(chǎn)和制造的成本。

1.2適用范圍廣

伴隨著人工智能技術(shù)的日益成熟,人工智能技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié),將電氣系統(tǒng)中每一個(gè)環(huán)節(jié)的信息互聯(lián),建立一個(gè)全面的信息網(wǎng),全方位的掌控整個(gè)控制系統(tǒng),利用人工智能的數(shù)據(jù)分析技術(shù),選擇適當(dāng)?shù)牟僮髁鞒?,從而保證整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。從人工智能在控制領(lǐng)域的應(yīng)用來看,人工智能正在逐步取代人工,完成一些難度高、強(qiáng)度大、操作繁瑣的工作,而隨著人工智能在控制領(lǐng)域的應(yīng)用普及,其技術(shù)體系和控制理論也逐漸得到完善。

1.3一致性好

人工智能是依托計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的新時(shí)代產(chǎn)物,借助計(jì)算機(jī)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,智能化。眾所周知,計(jì)算機(jī)計(jì)算是一行行精準(zhǔn)不變的代碼,將人工智能應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制中,執(zhí)行程序代碼不做更改的情況下,所生產(chǎn)的產(chǎn)品的各項(xiàng)性能差異不大,可以很好的保證產(chǎn)品的性能規(guī)范一致性。同時(shí),利用人工智能技術(shù)擴(kuò)展兼容龐大的控制系統(tǒng)信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)。在以往傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式當(dāng)中,生產(chǎn)率低、產(chǎn)品性能不可靠等問題始終難以解決,其中額主要一個(gè)原因是由于人力在整個(gè)生產(chǎn)過程中起到了不可替代的作用,而由人力進(jìn)行生產(chǎn)和評估的過程中,誤差的存在會(huì)影響到產(chǎn)品的性能。人工智能引入后代替人力,完成人力所要完成的工作,同時(shí)能夠使產(chǎn)品的性能得到保障,減少報(bào)廢率,降低人力、物力成本。

1.4精度和可控性高

利用現(xiàn)代信息技術(shù)對人工智能的調(diào)控,可以使現(xiàn)代信息技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制的過程具有更高的精度和可控性。例如,在對外界環(huán)境進(jìn)行識(shí)別的過程中,借助人工智能中的機(jī)器視覺與傳感器的結(jié)合,使其能在控制的過程中對微結(jié)構(gòu)的觀測、定位具有更高的精度,同時(shí)在擬合外界物體的輪廓的時(shí)候可以具有更高額精度。再者,在一些大型電氣自動(dòng)化控制的設(shè)備中,常會(huì)有由于設(shè)備老化、破損導(dǎo)致的危險(xiǎn)事故,人工智能可以在控制的過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測和調(diào)控,從而減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生。在由電氣系統(tǒng)控制的一些進(jìn)給機(jī)構(gòu)當(dāng)中,例如滾珠絲杠螺母副,或者液壓泵等,單純由電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí),達(dá)到的控制精度低,加工出來的零件不滿足使用要求,例如在一些車床上的進(jìn)給裝置仍采用手搖驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),效率低,產(chǎn)品的精度也差。即使在一些自動(dòng)化的機(jī)床上,由于零件安裝誤差、對刀誤差的存在使得加工出來的一些在精密領(lǐng)域使用的零件不滿足使用要求,同時(shí)機(jī)床在加工零件的過程中,反饋機(jī)制對整個(gè)零件的加工檢測機(jī)制不完善,加工過程不可控,人工智能的引入,一是可以補(bǔ)償一些由于人為因素造成的誤差,同時(shí)在加工的過程中對刀具的路徑軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、反饋和修正,提早整個(gè)零件的加工精度。

2人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

2.1我國電氣設(shè)備中的人工智能技術(shù)

在實(shí)現(xiàn)我國電氣自動(dòng)化控制的過程中,首要任務(wù)就是解決當(dāng)前電氣設(shè)備在生產(chǎn)和制造過程中所存在的問題。作為整個(gè)電氣系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的組成設(shè)施,設(shè)計(jì)生產(chǎn)出具有高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量、高性能、高效率執(zhí)行力的電氣設(shè)備至關(guān)重要。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備中,可以有效的降低設(shè)備在生產(chǎn)制造時(shí)受到的制約條件,例如將資深的電氣類工程師的豐富經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)的設(shè)計(jì)理念利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行編程形成軟件,再利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件為設(shè)備研發(fā)人員提供信息計(jì)術(shù)支持,可以更加便捷工程師的設(shè)計(jì)工作,進(jìn)而解決對電氣類工程師的經(jīng)驗(yàn)及深厚的知識(shí)含量需求。諸如此類,利用人工智能可以為電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供更加便捷的助力。電氣設(shè)備中,電氣是一個(gè)控制系統(tǒng),而設(shè)備則是由機(jī)器系統(tǒng)構(gòu)成的。人工智能的引入可以提高機(jī)器學(xué)習(xí)的效率。也正是機(jī)器學(xué)習(xí)將人工智能帶入公眾視野,這一點(diǎn)讓人工智能在此時(shí)引起了公眾的關(guān)注。人工智能所帶來的益處不言而喻,首先是指數(shù)增長的可用計(jì)算能力(,50年前設(shè)想的、被認(rèn)為不可擴(kuò)展的算法現(xiàn)在又重新流行起來。第二,互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)縮小了世界,使物理距離變得毫無意義。社交網(wǎng)絡(luò)和商業(yè)不再局限于地理區(qū)域。第三,互聯(lián)網(wǎng)上持續(xù)不斷的活動(dòng)在我們周圍留下了數(shù)字痕跡,如果機(jī)器學(xué)習(xí)依靠什么,那就是數(shù)據(jù)!因此,人工智能對數(shù)據(jù)的采集和處理具有更快的速度和可靠性。但是人工智能在電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用并不是沒有難度,其現(xiàn)階段難以全面普及的原因也很復(fù)雜,一是一些重要的技術(shù)難點(diǎn)難以突破,二是一些必需芯片的短缺,還有就是人工智能與電氣控制進(jìn)行結(jié)合方向性技術(shù)問題。即使一些電氣系統(tǒng)中應(yīng)用了人工智能,但是對于其控制原理還尚不清楚,一旦人工智能出現(xiàn)差錯(cuò),修復(fù)技術(shù)短缺。總之,技術(shù)、資金都是人工智能難以全面輔助電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制的關(guān)鍵原因。另外,目前人工智能的發(fā)展在一定程度上陷入僵局,國外技術(shù)壁壘、技術(shù)封鎖、算法結(jié)構(gòu)固化等難題難以快速解決。

2.2我國電氣故障排除中的人工智能技術(shù)

在以往電氣設(shè)備的排查和檢測往往用到的都是一些比較傳統(tǒng)的方法,排查速度慢、效率低,這就導(dǎo)致電氣設(shè)備故障檢測的時(shí)間長,新設(shè)備的更換周期久遠(yuǎn),在一些重要的應(yīng)用場合中造成巨大的財(cái)產(chǎn),甚至是人身損失。而人工智能技術(shù)引入到電氣故障的排除中,依靠其高度集成的智能芯片,對圖像處理、頻率分析、電路診斷具有極高的速度,從而在整體上大大縮短了電氣設(shè)備的更換周期。在電氣系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行過程中,電氣設(shè)備通常會(huì)受到工作環(huán)境及工作時(shí)間、設(shè)備狀態(tài)的影響,發(fā)生設(shè)備故障,尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、高壓變壓器等設(shè)備,一旦發(fā)生故障,不僅影響正常的工作效率,還影響著人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中常常應(yīng)用的方法主要有:計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)。其中專家系統(tǒng)在電氣故障排查及檢修中有著至關(guān)重要的作用,人工智能可以控制整個(gè)電氣系統(tǒng),進(jìn)行全方面、長時(shí)間有效檢測,與此同時(shí),在排查出設(shè)備問題時(shí),第一時(shí)間發(fā)出警報(bào),并進(jìn)行設(shè)備隔離,在及時(shí)解決故障的同時(shí)避免不必要的設(shè)備損失。同時(shí)在一些嚴(yán)峻環(huán)境中,極易對人造成危害,因此不適宜人工進(jìn)行操作,人工智能的引入使其可以代替人工完成一些必要的工作。專家系統(tǒng)排查故障示意圖如圖1所示。圖1專家系統(tǒng)排查故障示意圖

2.3我國電氣設(shè)備操作中的人工智能技術(shù)

電氣系統(tǒng)與我們的日常生活息息相關(guān),隨著人工智能技術(shù)的成熟,也被應(yīng)用到電氣系統(tǒng)的各個(gè)方面,為提高我們的日常生活品質(zhì)提供了有效助力。例如:我們?nèi)粘I钪械恼彰鳠簦瑢⑷斯ぶ悄芗夹g(shù)應(yīng)用其中,利用其人體紅外處理技術(shù),為深夜歸家的人們自動(dòng)開啟一盞溫暖的燈,給人們心里帶來一絲慰藉。人體智能感應(yīng)照明燈開關(guān)構(gòu)造示意圖如圖2所示。人工智能在電氣設(shè)備操作中的應(yīng)用主要在于控制機(jī)器設(shè)備,以其自主性、智能性對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行宏觀調(diào)控。在以往電氣設(shè)備的控制過程中,往往采用一些傳統(tǒng)的控制方式,即使在現(xiàn)在,一些電氣的控制設(shè)備還是采用單純的人工操作控制,但是由于人隨著工作機(jī)械強(qiáng)度的增大,出錯(cuò)率也在增大,每年由此引發(fā)的安全事故也屢見不鮮,但是人工智能引入電氣設(shè)備操作恰恰可以改觀這一點(diǎn),代替人完成一些強(qiáng)度大的工作。而從國家戰(zhàn)略安全的角度來看,人工智能在電氣設(shè)備中的應(yīng)用也是歷史的趨勢。在人工智能技術(shù)日益成熟的今天,依托于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用的過程中不斷創(chuàng)新出的新思路,這不僅更加便捷我們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活,同時(shí)也進(jìn)一步的推動(dòng)電氣自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)而推進(jìn)我國各個(gè)行業(yè)的長足穩(wěn)定發(fā)展。從國家戰(zhàn)略角度來看,電氣控制是生產(chǎn)力發(fā)展的基礎(chǔ),而高精度的電氣控制必需依賴于人工智能。

作者:潘進(jìn) 單位:通快(中國)有限公司