論智能控制在工業(yè)自動化過程控制中的應(yīng)用

周天平 吳霞 曹笑歌

摘? 要：智能控制是工業(yè)自動化過程控制中控制的主要實現(xiàn)方式，工業(yè)過程在實現(xiàn)自動化過程控制時非常注重智能控制的應(yīng)用。在我國經(jīng)濟建設(shè)的過程中，工業(yè)成為經(jīng)濟建設(shè)的一大產(chǎn)業(yè)，為了提高工業(yè)自動化過程控制的水平，在工業(yè)建設(shè)的過程中引入了智能控制技術(shù)，用以全面實現(xiàn)工業(yè)過程的自動化控制，這便體現(xiàn)了智能控制的實踐價值。因此，文章主要探討智能控制在工業(yè)自動化過程控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能控制;工業(yè);自動化;過程控制

中圖分類號：TP273 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）17-0156-02

Abstract： Intelligent control is the main way to realize control in industrial automation process control. Industrial process pays great attention to the application of intelligent control in realizing automatic process control. In the process of China's economic construction， industry has become a major industry of economic construction. In order to improve the level of industrial automation process control， intelligent control technology has been introduced into the process of industrial construction. It is used to realize the automatic control of industrial process in an all-round way， which reflects the practical value of intelligent control. Therefore， this paper mainly discusses the application of intelligent control in industrial automation process control.

Keywords： intelligent control; industry; automation; process control

隨著我國工業(yè)的發(fā)展，智能控制成為工業(yè)中不能缺少的運行方式，在工業(yè)自動化過程控制的過程中，對智能控制的重視度越來越高，把智能控制應(yīng)用到工業(yè)過程控制中。智能控制能夠把先進的技術(shù)結(jié)合起來，如信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等，此類技術(shù)可以為智能控制提供穩(wěn)定的技術(shù)支持，更重要的是確保智能控制滿足工業(yè)自動化過程控制的需求。智能控制參與下的工業(yè)自動化過程控制運行時，嚴格按照工業(yè)生產(chǎn)的實際情況落實智能控制的應(yīng)用，積極提高工業(yè)過程自動化的運行水平，表明智能控制的重要性。

1 智能控制與工業(yè)自動化過程控制的相關(guān)分析

1.1 智能控制分析

智能控制結(jié)合了計算機技術(shù)和信息技術(shù)，智能技術(shù)以計算機技術(shù)與信息技術(shù)為基礎(chǔ)，提供了自動化控制的條件。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)逐漸發(fā)展，智能控制的成熟度也得到了較大的提升。智能控制中包含豐富的內(nèi)容，其可在運行過程中控制不確定的因素，實現(xiàn)不確定因素的穩(wěn)定控制[1]。智能控制中融入了定性、定量的分析方法，同時采用推理方法和學(xué)習(xí)方法，完善智能控制的應(yīng)用。目前，智能控制在工業(yè)自動化過程控制中得到了充分的應(yīng)用，改善了工業(yè)生產(chǎn)的過程，提升了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量，提高了工業(yè)自動化的運行水平。

1.2 工業(yè)自動化過程控制

工業(yè)自動化過程控制中包含著大量的生產(chǎn)流程和生產(chǎn)方法，生產(chǎn)的過程中非常注重自動化，現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中，全面落實工業(yè)自動化技術(shù)的應(yīng)用，集成工業(yè)生產(chǎn)的流程，提高工業(yè)生產(chǎn)信息的利用效率。在工業(yè)自動化中落實智能控制的應(yīng)用，有效提升工業(yè)自動化過程控制的運行水平，推進工業(yè)自動化運行的積極性。

2 智能控制在工業(yè)自動化過程控制中的應(yīng)用要求

工業(yè)自動化過程控制中對智能控制提出了兩點要求，目的是確保智能控制能夠穩(wěn)定的應(yīng)用到工業(yè)過程控制的自動化中。

2.1 生產(chǎn)工藝安全的要求

智能控制在工業(yè)自動化過程控制內(nèi)減少了人力的投入量，而增加了工藝中用以實現(xiàn)自動化的設(shè)備使用數(shù)量，智能化的機械設(shè)備實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的自動化，能夠高速有效地發(fā)現(xiàn)工業(yè)自動化過程控制中的問題，人工生產(chǎn)的效率低，錯誤率高，采用智能控制后提高了工藝生產(chǎn)的安全性，第一時間發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題，并能夠準確地分析問題產(chǎn)生的原因，使問題得到快速解決[2]。智能控制在工業(yè)自動化過程控制的監(jiān)控模塊，監(jiān)測到工藝問題后會立即報警，準確記錄下有故障的工藝內(nèi)容，為檢修人員提供基礎(chǔ)信息，維護工業(yè)自動化過程控制的安全性。

2.2 提升生產(chǎn)效率的要求

工業(yè)自動化過程控制中提出了提升生產(chǎn)效率的要求，智能控制減輕了工業(yè)生產(chǎn)的壓力，簡化了工業(yè)生產(chǎn)的流程，避免了工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的額外負擔，確保了工業(yè)生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。智能控制提升了工業(yè)自動化過程控制的生產(chǎn)效率，確保工業(yè)生產(chǎn)能夠達到零庫存狀態(tài)，降低庫存的堆積量，合理運用工業(yè)中的生產(chǎn)材料，降低了生產(chǎn)成本的投入。智能控制在提升生產(chǎn)效率的過程中，確保生產(chǎn)工藝可以做到無縫連接，不會出現(xiàn)時間浪費的情況，由此也能提升工業(yè)生產(chǎn)的效率，避免出現(xiàn)工藝停滯的問題。

2.3 落實可擴展性的要求

智能控制在工業(yè)自動化過程控制中具有可擴展性的優(yōu)勢，工業(yè)生產(chǎn)中落實了可擴展性的要求，靈活控制好工業(yè)自動化過程控制中的流程。工業(yè)生產(chǎn)擴展了工藝之后，由智能控制監(jiān)督擴展設(shè)備的使用，提供智能調(diào)節(jié)與自動化技術(shù)控制的方法，把設(shè)備運行控制在規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)，合理調(diào)節(jié)工業(yè)設(shè)備的運行。

3 智能控制在工業(yè)自動化過程控制中的應(yīng)用表現(xiàn)

工業(yè)自動化過程控制中智能控制的應(yīng)用主要表現(xiàn)在如下3個方面，根據(jù)現(xiàn)階段工業(yè)自動化過程控制的實際情況，分析智能控制的應(yīng)用。

3.1 獲取信息

智能控制在工業(yè)自動化過程控制中能夠獲取信息，工業(yè)生產(chǎn)中工藝信息化比較薄弱，隨著工業(yè)過程自動化的發(fā)展，為了實現(xiàn)工藝的信息化，利用智能控制完成信息獲取的工作[3]。智能控制解決了工業(yè)發(fā)展及信息化之間的矛盾，智能控制在工業(yè)生產(chǎn)中能夠自動的獲取生產(chǎn)信息，并且把生產(chǎn)信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，這樣一來能夠快速的收集信息，同時收集的信息再投入到生產(chǎn)運行中，滿足工業(yè)信息化的需求?，F(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)中提出減少人工用量的要求，考慮到工業(yè)生產(chǎn)及建設(shè)的需求，應(yīng)該落實智能控制的應(yīng)用，挖掘智能控制中信息獲取的相關(guān)內(nèi)容，致力于把獲取的信息應(yīng)用到工業(yè)過程控制中。我國工業(yè)自動化過程控制有很大的發(fā)展?jié)摿?，智能控制參與后，工業(yè)自動化過程控制既可以提升生產(chǎn)水平，又可以配合技術(shù)管理，完善工業(yè)自動化的生產(chǎn)。

3.2 系統(tǒng)建模

工業(yè)自動化過程控制中的智能控制應(yīng)用到了系統(tǒng)建模上，基于智能控制的系統(tǒng)建模，具體應(yīng)用有兩個方面。

第一是數(shù)據(jù)采集，智能控制在工業(yè)過程控制中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，使用計數(shù)器記錄采集的脈沖次數(shù)，記錄后存入到數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)，智能控制在數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用中還采用了A/D單元，實現(xiàn)了模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)也會定時存入寄存器內(nèi)[4]。智能控制在數(shù)據(jù)采集中配置了打印機設(shè)備，定期打印出工業(yè)過程控制的各類數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集中PLC連接了計算機的通信模塊，通過計算機讀取存儲的數(shù)據(jù)并處理，當計算機處理運行數(shù)據(jù)時，PLC可以作為計算機數(shù)據(jù)處理的終端。第二是生產(chǎn)監(jiān)控，智能控制在工業(yè)自動化過程控制中運用到了生產(chǎn)監(jiān)控中，生產(chǎn)監(jiān)控利用PLC監(jiān)控生產(chǎn)流程中各個工藝的運行狀態(tài)，同時監(jiān)督工業(yè)生產(chǎn)的進程，監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)中的異常信息，記錄下異?；驁缶畔?，當檢測到異常后智能控制會自動停止運行程序，或者提供在線調(diào)整的處理方案。智能控制在生產(chǎn)監(jiān)控中，根據(jù)工業(yè)自動化過程控制的實際情況修改運行程序，修改時以工業(yè)運行的計數(shù)器、定時器為主，優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)。

3.3 動態(tài)控制

智能控制在工業(yè)生產(chǎn)的動態(tài)控制中表現(xiàn)出了較高的優(yōu)勢，智能控制作用下的動態(tài)控制，提升了工業(yè)生產(chǎn)的管理水平，有助于提高工業(yè)生產(chǎn)的效益。近幾年，工業(yè)自動化生產(chǎn)中動態(tài)控制不僅應(yīng)用到了工藝加工方面，更是會參與管理工作，更為精準的控制工藝生產(chǎn)過程[5]。智能控制屬于一類新興的技術(shù)，智能控制為工業(yè)生產(chǎn)提供了動態(tài)控制的條件，比如工業(yè)生產(chǎn)中的動態(tài)控制，利用智能控制連接工業(yè)中的運行設(shè)備和中控室的PLC，兩者之間構(gòu)建穩(wěn)定的數(shù)據(jù)通訊路徑，有效連接起工業(yè)加工的控制系統(tǒng)。動態(tài)控制在智能控制的作用下，中控室可以直接控制工業(yè)生產(chǎn)的過程，監(jiān)督工業(yè)設(shè)備的運行，向工業(yè)生產(chǎn)發(fā)送可操作的遠程指令，常見的控制指令有：（1）UNI-TE網(wǎng)絡(luò)，PLC在計算機中與具有觸摸功能的操作站構(gòu)建通信模式，這時就會使用UNI-TE網(wǎng)絡(luò)模式;（2）RS232/RS485，此類串行通信接口應(yīng)用在PLC和智能儀表的連接中。

4 智能控制在工業(yè)自動化過程控制中的應(yīng)用案例

智能控制在工業(yè)自動化過程控制的應(yīng)用案例中，工業(yè)燃煤鍋爐控制工藝中合理運用了智能控制方法。工業(yè)燃煤鍋爐運行時會出現(xiàn)延時、負荷變化頻繁等問題，這些問題都會干預(yù)燃煤鍋爐的運行效率，燃煤系統(tǒng)具有多輸入、多輸出的特點，增加了運行控制的難度，專門在工業(yè)燃煤鍋爐控制中引入智能控制。

智能控制應(yīng)用到了工業(yè)燃煤鍋爐的燃燒系統(tǒng)內(nèi)，以專家控制器為智能控制的對象，智能控制為專家控制器提供了可運行的知識庫，主要提供與鍋爐燃燒相關(guān)的知識，專家控制器在智能控制的作用下向工作人員提供判斷經(jīng)驗和相關(guān)的知識，專家控制器包括數(shù)據(jù)庫、學(xué)習(xí)適應(yīng)器，按照知識庫中總結(jié)的信息，為鍋爐燃燒系統(tǒng)提供合適的推理機構(gòu)，協(xié)調(diào)好工業(yè)燃煤鍋爐的運行[6]。智能控制為工業(yè)燃煤鍋爐的燃燒系統(tǒng)提供了推理及決策的手段，致力于計算出最合適的風、煤比例，同時提供最佳含氧量，促使鍋爐內(nèi)部能夠充分燃燒，改善鍋爐燃燒的狀態(tài)，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

5 結(jié)束語

我國新時代工業(yè)的發(fā)展逐漸向復(fù)雜化、大型化、集成化的方向發(fā)展，工業(yè)自動化過程控制成為主要發(fā)展的內(nèi)容。工業(yè)自動化過程控制中引入了智能控制應(yīng)用，改變了工業(yè)運行的狀態(tài)，促使工業(yè)生產(chǎn)線中能合理運用智能控制。智能控制簡化了工業(yè)自動化過程控制的生產(chǎn)流程，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和效益。工業(yè)自動化過程控制中全面落實智能控制的應(yīng)用，發(fā)揮智能控制的作用，優(yōu)化工業(yè)自動化過程控制的運行過程。

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