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智能控制技术在工业自动化过程控制中的应用

来源:《中国高新科技》期刊    时间:2021-03-30    

  工业自动化是行业发展的必然结果,在工业自动化的过程中智能控制的应用是一大突破。随着智能控制的应用,工业自动化达到了一个崭新的阶段。智能控制降低了生产成本,同时,还大大提高了生产效率和质量,推动了整个行业的发展与进步,未来智能控制技术还会进一步完善。

  1.智能控制与工业自动化过程控制的相关分析

  1.1工业过程控制概述

  工业过程控制是指在实施工业生产时,可结合具体的过程需求对计算机应用实施融合,并按照一定的理论依据对产品类型进行设计,最终形成科学的工业过程控制体系,并在上述过程中实现自动化。工业控制手段在具体的过程中能够发挥控制时间的作用,指导生产车间按照既定的时间要求完成生产任务,同时运用仪表面板实施生产线控制,避免生产环节出现无效或者停止运行的状况,同时还可高速传递信息,从而在源头上优化提升生产的实施效率。

  1.2智能控制概述

  智能控制是指在整个生产过程的控制环节,所有控制手段均不由人为因素完成,而全部依赖于智能技术操控,从而最终呈现出无须人工的自动化操作。智能控制能够集中体现科技发展的前沿成果,该项技术综合计算机、信息及工业等多项技术类型,囊括了不同的技术和系统。其中,从应用形式的角度可将其分为专家、神经网络控制等多个系统类型。该项技术在具体应用时不但可结合主观意愿达到控制的效果,同时还可以此为基础拓展知识的研究范围,能够不断对控制模式进行深化改进,为生产效率的优化提升起到一定的助推作用。

  2.智能控制在工业自动化过程控制中的应用要求

  2.1生产工艺安全的要求

  智能控制手段在整个运用的过程中更突出智能化的因素,减少投入人力资源,通过运用自动化设备和技术参与生产。智能化设备能够增强生产过程的自动化实施与解决生产控制中所产生的各类问题。由于以往人工参与的生产环节在效率方面相对滞后,错误率较高,而运用智能控制技术便可大幅提升生产的安全系数,能够及时发现生产中的问题,并准确分析原因,从而促使问题最快化解。智能控制技术的监控功能,能够及时反馈生产中遇到的问题,并对相关的故障信息进行逐一记录,为检修工作人员提供准确参考,提升自动化生产流程控制的安全系数。

  2.2提升生产效率的要求

  运用自动化控制技术对生产效率提出了更高的标准。智能技术可有效缓解生产的压力,将冗繁的流程科学简化,从而降低工业生产的额外工作量,保证工艺达到预期的标准和稳定性效果。智能控制还能够全面提升自动化控制的实施效率,及时清理原料积压,提升原料运用的效率和效果,从而在成本投入方面实现有益的改进。智能控制对生产效率的优化还需保证各工艺环节有效衔接,避免浪费大量的时间,可从根本上缩短工时,工艺停滞等方面的问题也能够得到有效的解决。

  2.3落实可扩展性要求

  智能控制技术在应用时能够表现出拓展性的特征,在具体实施工业生产时,可按照拓展性的要求进行深化推进,灵活控制自动化生产流程。拓展工艺技术后,智能控制还可促进设备的拓展应用,形成更为自动化的技术控制途径,从而保证设备运行参数在规范的标准范围内,保障设备能够按照预期效果运行。

  3.智能控制在工业自动化过程控制中的应用

  3.1获取信息

  传统的工业生产的信息获取水平较为滞后,而在智能化技术广泛渗透和应用的过程中,智能控制可对整个生产环节的信息进行搜集和获取,从而提升生产过程的信息化水平。智能控制可作为工业与信息化发展之间的介质和桥梁,对二者之间的矛盾问题进行有效的调节,从生产过程中获取信息,并将其导入到专门的数据库平台,这样便可高效整理信息资料,同时将获取的信息应用到生产中,以此迎合工业的信息化发展需求。当前生产过程已经逐步减少人为因素的参与,结合生产和发展的具体规划要求,可全面拓展智能控制的应用范围,不断提升智能控制对信息的获取能力,从而将获取信息的功能渗透应用到各工业生产环节。我国工业自动化项目具有更为长远的发展动力,在有了智能控制的参与后,工业自动化控制手段可明显提升生产的效能,同时应用技术管理手段进行配合,能够进一步提升自动化生产的效益。

  3.2系统建模

  将自动控制技术应用到系统建模中,主要可从以下方面着手实施。

  (1)对数据进行搜集和整理。智能控制在工业生产过程的应用还可同步搜集相应的数据信息,可通过计数设备对脉冲的实际次数进行归纳整理,将具体的数据信息记录到存储器中。智能控制在对数据进行搜集和整理的过程中还使用A/D单元进行数字量切换,通过数据转换定时存入存储设备中。智能控制实施数据的采集时还需应用打印设备,定期对工业控制的各类数据进行打印输出。数据采集中的PLC也可对通信模块进行有效的连接,通过计算机对数据信息进行存储和整理。在计算机具体处理信息时,PLC便可作为终端参与完成数据的处理工作。

  (2)生产环节的智能监控。智能控制手段具体应用到工业自动化中便可作为生产监控手段,监控可运用PLC对各工艺流程实施密切监控,此外还可督促生产的实施效率,并对异常信息进行排查并记录,必要时提供语境提示。如果在检测中出现异常,便会及时停止程序的运行状态,或者通过在线方式对处理的方案和措施进行优化调整。在生产监控环节运用智能控制手段,可结合具体情况对运行程序进行优化调整,重点针对运行的计数和定时设备进行完善,从而大幅提升生产的实施效果。

  3.3动态控制

  智能控制具有较高水平的动态控制功能,在智能控制指导下实施的动态控制,可全面提升工业生产的管理效果,提升生产的实际效益。当前动态控制不但能够大面积应用到工艺加工领域,同时在管理工作方面也发挥出较为理想的效果,能够全面提升工艺生产的精准度。智能控制属于行业前沿的技术类型,能够为工业生产提供动态性的便利,如对工业生产环节实施动态控制,可运用智能控制手段将运行设备与PLC相连接,在二者之间形成稳定的通信渠道,形成更为有效的工业加工系统。在智能控制指导下,动态控制技术能够促使中控室对工业生产实施直接监控,全面掌握设备的运行情况,向工业生产发送指令信息。通常应用率较高的指令内容有UNI-TE网络,该种模式多用于PLC与具有触摸作用的操作站进行关联。此外,还有RS232/RS485,该串行接口多用于PLC与智能仪表设备的连接使用。

  将智能控制应用于智能仓库存储技术中便是自动化控制的典型案例。智能仓库存储技术在应用时会出现延迟等问题,不同的运行问题会对智慧仓库的运行效率及效果产生直接影响。同时,智能仓库存储还存在输出及输入量大等特征,这也对运行控制增加了难度,因此引用智能控制手段便可有效解决上述问题。在智能仓库存储系统中运用智能控制手段,可将专家控制设备作为对象,智能控制手段为其提供可运行的知识系统,主要存储和输送数据。专家控制设备基于智能控制手段的引导,能够向相关人员提供经验及理论知识的提示,专家控制设备包括数据库、学习适应器,结合其中总结的知识信息为智能仓库存储系统提供推理机构,有效保障智能仓库存储的高效运行。智能控制可对智能仓库存储的系统提供更为准确的推理和决策提示,能够通过精准计算提高智能仓库存储管理效率,不断优化智能仓库存储的运行效率,最大限度地满足生产的实际需求。

  4.结语

  从当前我国工业发展的情况来看,其生产规模逐渐扩大,工艺也更加复杂。在这样的背景下,工业智能控制技术的应用将成为行业热点。智能控制的应用推动了工业自动化的进程,提高了工业自动化的效率和质量,是整个工业领域的一次革新和重大进步。

作者:姜蕾蕾(九三粮油工业集团有限公司)

本文刊发于《中国高新科技》杂志2020年第23期

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