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[摘 要]人工智能主要是通过计算机程序来呈现人类智能的一种高科技技术，近年来，随着人工智能技术的日渐纯熟，在社会各领域得到广泛应用。尤其在工业电气自动化中的应用，不仅取代了传统的人工操作模式，而且也提高了生产作业效率。文章围绕人工智能技术在电气控制自动化中的应用领域与优势，以及实际应用效果展开全面论述。
[关键词]人工智能;电气控制自动化;技术优势;应用效果
[中图分类号]TM76;TP18 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–00–02
[Abstract]Artificial intelligence is a high-tech technology that presents human intelligence through computer programs. In recent years， with the increasing sophistication of artificial intelligence technology， it has been widely used in various fields of society. Especially in the application of industrial electrical automation， it not only replaces the traditional manual operation mode， but also improves the production efficiency. Therefore， this paper will focus on the application fields and advantages of artificial intelligence technology in electrical control automation， as well as the actual application effect.
[Keywords]artificial intelligence; electrical control automation; technical advantages; application effect
人工智能作为计算机科学的一个重要分支，涉足的技术领域涵盖机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理以及专家系统等。目前，在工业电气自动化生产当中，人工智能技术已经得到全面推广和应用。工业生产企业将执行程序写入智能机器，在程序指令的操控下，智能机器能够自主完成作业风险高、作业内容复杂的工作，进而减少了人力资本投入，为企业创造了更多的经济效益与社会效益。
1 人工智能技术的应用领域
神经网络是人工智能技术核心，其基本结构主要由输入层、输出层以及多个隐藏层组成，而每一层都由多个神经元节点构成。神经网络的基本结构如图1所示。
目前，人工智能技术的应用领域主要涉及电气设备设计、电气设备故障诊断以及电气设备智能控制。
1.1 电气设备设计
电气设备的设计工作复杂而繁琐，不仅需要设计人员具备应用电路知识、电磁场知识、电机电器知识，同时，也需要具有丰富的设计经验。而借助于人工智能技术中的遗传算法可以对电气设备的性能进行优化，这就节省了大量的人力资源，而且該算法能够精确计算出电气设备每项技术参数的确切数据，提高了电气设备的设计精度。
1.2 电气设备的故障诊断
由于电气设备始终处于高负荷运转状态，因此，设备发生故障的频率也相对较高，如果采用过去的故障诊断方法，不但耗费大量的时间与人力资源，同时，诊断结果的正确率也相对较低。而应用人工智能技术的专家系统，能够快速查找出设备故障产生的原因与具体部位，然后，操作终端根据系统的故障反馈信息可以快速采取针对性的检修措施，以保障正常的生产作业流程不受任何影响。比如在检测变压器故障原因与发生的部位时，利用人工智能技术可以直接对变压器油中分解出的气体成分进行分析，以此准确判定出故障部位以及故障程度，进而为故障排除争取了大量时间。
1.3 电气设备智能控制
电气控制自动化技术是借助于智能化设备开展生产作业活动，而人工智能技术的介入，能够最大限度地减少人力资源的投入成本。整个自动化生产线完全由智能化机器进行支配和操控。工业生产企业只需要在终端操作界面输入相关的动作指令，然后借助于神经网络、模糊控制系统以及专家系统，将指令转化为人的动作，进而实现自动化生产。比如在汽车零部件的制造领域，智能机器人与机器手已经在实际生产当中得到广泛应用，技术人员根据汽车零部件的尺寸与技术参数，将精准的执行程序写入系统当中，当智能机器人启动之后，通过神经网络的传输功能，将指令输送至机器人的神经中枢，这时，智能机器人完全可以模仿人的智慧进行零部件加工，这种生产模式不仅能够保证零部件的加工精度，同时，也能够大幅度提高生产效率。
2 人工智能技术在电气控制自动化中的应用优势
2.1 抗干扰能力强
电气设备往往处于高温、高压、高粉尘的恶劣作业环境当中，加之受到外界电磁波的干扰使生产加工精度受到严重影响。而人工智能技术在电气自动化中的应用，能够有效抵御外界电磁波干扰与高温、高压、高粉尘的侵蚀，整个生产作业流程不会受到任何影响。另外，人工智能操作系统中的专家系统可以随时对生产过程中的各种故障与问题进行诊断，一旦发现故障隐患，专家系统能够自动发出预警信息，技术人员能够及时启动检修与排障方案，使电气设备始终能够保持正常的运转状态，而且也能够延长电气设备的使用寿命。
2.2 提高产品精度与生产效率 过去，在工业生产中，产品的加工误差常常超出最大的允许误差值，导致产品合格率大幅下滑，与此同时，由于整个作业流水线需要大量人力资源的支持才能稳定运行，无形当中就增加了企业的成本投入。而人工智能技术在电气控制自动化中的应用，恰恰可以规避这些问题。在生产作业活动开始之前，技术人员根据产品的型号、尺寸、外观形态等技术参数，将程序指令事先写入系统当中，然后通过神经网络将程序指令发送给系统的执行单元，执行单元中的中枢神经在识别程序指令后，能够支配智能化机器执行相应的生产加工指令，由于产品的精度已经是一个固定的程序，因此，生产出的产品质量也能够得到切实保障。另外，由于人工智能技术人的思维与智慧，在生产过程中，只要操作人员能够完成的作业工序，智能机器也可以在短时间内完成整个操作流程，这就取代了作业生产线的人工操作，而且生产效率也将得到大幅提升。
3 人工智能技术在电气控制自动化中的实际应用效果
3.1 在设备故障预防方面的应用效果
电气自动化设备在长时间运转过程中，受到外界环境因素以及人为主观因素的影响，极易出现各种不同类型的故障，轻微故障将严重影响作业生产效率，而严重故障有可能埋下重大的安全隐患，甚至危及现场作业人员的生命安全。但是，人工智能技术不仅能够预防各种故障的发生，而且也能够准确诊断出故障类型以及故障产生的具体原因。这主要由于人工智能系統中的专家系统具备推理功能、教育功能、学习功能与咨询功能，该系统主要由知识库、知识获取机构、综合数据库、推理机、人机接口以及解释器组成，使得专家系统具有灵活性、透明性与交互性的特点。一旦电气设备发生故障，故障诊断专家系统就会根据故障类型准确判断和推理出故障原因与产生的具体部位，终端人员可以根据反馈信息在短时间内将设备的异常状态转变成为正常状态。故障诊断专家系统结构图如图2所示。
过去，自动化控制器只能对生产作业流程进行有效控制，却无法准确预测出设备存在的故障隐患，而应用故障诊断专家系统，可以充分发挥知识库与推理机的强大功能，对设备运转状态信息进行准确监测与分析。如果设备运转状态异常，系统将及时发出故障预警信号，终端操作人员根据反馈信号，能够第一时间获取相关的故障信息，这时，可以迅速启动故障排除预案，将故障隐患消灭在萌芽状态。比如故障诊断专家系统能够准确获取设备的振动、温度、压力、功率等技术参数，同时，该系统当中还包括I/O信号以及指示运动状态信号，当设备存在故障隐患，完全可以通过这些信号之间的逻辑关系，查找出故障位置与相关部件。由此可见，人工智能技术这种事前预测推理功能对提高生产作业效率起到决定性作用。
3.2 在设备检测方面的应用效果
在实际生产过程中，企业需要对电气设备进行定期检测，以排除设备的故障隐患，检测出不稳定运行要素，使生产流程始终处于正常状态。但是，传统的检测方法不仅需要投入大量的人力资源，而且检测准确率也相对较低。而应用人工智能技术后，专家系统中的知识库可以提供大量的设备异常状态的权威数据与信息，一旦检测结果与专家知识库中的信息相吻合，则可以快速判断出设备是否处于异常运转状态。或者根据系统神经网络中的精确算法，将产生故障原因的范围逐步缩小，这时，技术人员可以精准确定故障部位，这就减少了人力资源投入，为企业节省大量的检测经费。
3.3 在电气设备状态跟踪方面的应用效果
电气设备的运转状态直接关系到生产效率以及产品的加工制造精度，传统的设备状态跟踪方法主要采取人工监测模式，一旦出现人为失误，设备的某一道生产工序就会受到严重影响。而人工智能技术的介入，可以完全依靠于神经网络、图像与语言识别系统以及专家系统对设备的运行状态进行实时监测与跟踪，如果在监测过程中发现某一道生产工序出现问题，系统就会在第一时间发出预警信号，企业可以根据异常状态的严重程度，发出中断生产或者继续生产的指令，这样既节省了人工监测成本，同时，也降低了安全事故的发生概率。
3.4 在电气设备控制流程中的应用效果
人工智能技术主要包括专家控制系统、神经网络控制系统以及模糊控制系统。专家控制系统主要是基于计算机智能程序，而衍生出的一项新兴的智慧型系统，该系统中存储了大量的特定领域内的知识与经验，在执行功能指令时，可以模拟人类专家的思维与分析模式，来解决各种问题。神经网络控制系统主要是建立在人类的逻辑思维、直观思维、顿悟思维方式的基础上而形成的一个智能推理程序，这一程序可以对各种信息进行协同处理。模糊控制系统主要是该系统在执行相关程序指令时，其逻辑推理、判断决策的结果并非完全精确，因此，这种与人有关的系统就具有一定的模糊性。这三种人工智能系统在电气设备控制流程中的应用，不但可以准确采集生产流程信息，而且也能够对所有开关量信息以及模拟数据进行有效监测与修复，这就给生产效率与经济效益的提升提供了强大的技术支撑。
4 结束语
人工智能技术在电气控制自动化中的应用是未来工业生产领域的必然发展趋势，同时，也是推进工业现代化与智能化发展进程的重要标志，因此，在这一背景之下，工业生产企业应当始终秉持与时俱进的态度，不断提升专业技术水准，并充分发挥人工智能技术的应用优势，使企业在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
参考文献
[1] 付余治.基于人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析[J].写真地理，2020（9）：200.
[2] 陈诚.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].科技创新导报，2020，17（3）：84，86.
[3] 张鑫.电气自动化控制中人工智能的探讨分析[J].数码世界，2021（3）：247-248.
[4] 杨剑，王江萍，王国杰.机械电子节能控制技术应用分析[J].电子测试，2018（17）：133，135.
[关键词]人工智能;电气控制自动化;技术优势;应用效果
[中图分类号]TM76;TP18 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）03–00–02
[Abstract]Artificial intelligence is a high-tech technology that presents human intelligence through computer programs. In recent years， with the increasing sophistication of artificial intelligence technology， it has been widely used in various fields of society. Especially in the application of industrial electrical automation， it not only replaces the traditional manual operation mode， but also improves the production efficiency. Therefore， this paper will focus on the application fields and advantages of artificial intelligence technology in electrical control automation， as well as the actual application effect.
[Keywords]artificial intelligence; electrical control automation; technical advantages; application effect
人工智能作为计算机科学的一个重要分支，涉足的技术领域涵盖机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理以及专家系统等。目前，在工业电气自动化生产当中，人工智能技术已经得到全面推广和应用。工业生产企业将执行程序写入智能机器，在程序指令的操控下，智能机器能够自主完成作业风险高、作业内容复杂的工作，进而减少了人力资本投入，为企业创造了更多的经济效益与社会效益。
1 人工智能技术的应用领域
神经网络是人工智能技术核心，其基本结构主要由输入层、输出层以及多个隐藏层组成，而每一层都由多个神经元节点构成。神经网络的基本结构如图1所示。
目前，人工智能技术的应用领域主要涉及电气设备设计、电气设备故障诊断以及电气设备智能控制。
1.1 电气设备设计
电气设备的设计工作复杂而繁琐，不仅需要设计人员具备应用电路知识、电磁场知识、电机电器知识，同时，也需要具有丰富的设计经验。而借助于人工智能技术中的遗传算法可以对电气设备的性能进行优化，这就节省了大量的人力资源，而且該算法能够精确计算出电气设备每项技术参数的确切数据，提高了电气设备的设计精度。
1.2 电气设备的故障诊断
由于电气设备始终处于高负荷运转状态，因此，设备发生故障的频率也相对较高，如果采用过去的故障诊断方法，不但耗费大量的时间与人力资源，同时，诊断结果的正确率也相对较低。而应用人工智能技术的专家系统，能够快速查找出设备故障产生的原因与具体部位，然后，操作终端根据系统的故障反馈信息可以快速采取针对性的检修措施，以保障正常的生产作业流程不受任何影响。比如在检测变压器故障原因与发生的部位时，利用人工智能技术可以直接对变压器油中分解出的气体成分进行分析，以此准确判定出故障部位以及故障程度，进而为故障排除争取了大量时间。
1.3 电气设备智能控制
电气控制自动化技术是借助于智能化设备开展生产作业活动，而人工智能技术的介入，能够最大限度地减少人力资源的投入成本。整个自动化生产线完全由智能化机器进行支配和操控。工业生产企业只需要在终端操作界面输入相关的动作指令，然后借助于神经网络、模糊控制系统以及专家系统，将指令转化为人的动作，进而实现自动化生产。比如在汽车零部件的制造领域，智能机器人与机器手已经在实际生产当中得到广泛应用，技术人员根据汽车零部件的尺寸与技术参数，将精准的执行程序写入系统当中，当智能机器人启动之后，通过神经网络的传输功能，将指令输送至机器人的神经中枢，这时，智能机器人完全可以模仿人的智慧进行零部件加工，这种生产模式不仅能够保证零部件的加工精度，同时，也能够大幅度提高生产效率。
2 人工智能技术在电气控制自动化中的应用优势
2.1 抗干扰能力强
电气设备往往处于高温、高压、高粉尘的恶劣作业环境当中，加之受到外界电磁波的干扰使生产加工精度受到严重影响。而人工智能技术在电气自动化中的应用，能够有效抵御外界电磁波干扰与高温、高压、高粉尘的侵蚀，整个生产作业流程不会受到任何影响。另外，人工智能操作系统中的专家系统可以随时对生产过程中的各种故障与问题进行诊断，一旦发现故障隐患，专家系统能够自动发出预警信息，技术人员能够及时启动检修与排障方案，使电气设备始终能够保持正常的运转状态，而且也能够延长电气设备的使用寿命。
2.2 提高产品精度与生产效率 过去，在工业生产中，产品的加工误差常常超出最大的允许误差值，导致产品合格率大幅下滑，与此同时，由于整个作业流水线需要大量人力资源的支持才能稳定运行，无形当中就增加了企业的成本投入。而人工智能技术在电气控制自动化中的应用，恰恰可以规避这些问题。在生产作业活动开始之前，技术人员根据产品的型号、尺寸、外观形态等技术参数，将程序指令事先写入系统当中，然后通过神经网络将程序指令发送给系统的执行单元，执行单元中的中枢神经在识别程序指令后，能够支配智能化机器执行相应的生产加工指令，由于产品的精度已经是一个固定的程序，因此，生产出的产品质量也能够得到切实保障。另外，由于人工智能技术人的思维与智慧，在生产过程中，只要操作人员能够完成的作业工序，智能机器也可以在短时间内完成整个操作流程，这就取代了作业生产线的人工操作，而且生产效率也将得到大幅提升。
3 人工智能技术在电气控制自动化中的实际应用效果
3.1 在设备故障预防方面的应用效果
电气自动化设备在长时间运转过程中，受到外界环境因素以及人为主观因素的影响，极易出现各种不同类型的故障，轻微故障将严重影响作业生产效率，而严重故障有可能埋下重大的安全隐患，甚至危及现场作业人员的生命安全。但是，人工智能技术不仅能够预防各种故障的发生，而且也能够准确诊断出故障类型以及故障产生的具体原因。这主要由于人工智能系統中的专家系统具备推理功能、教育功能、学习功能与咨询功能，该系统主要由知识库、知识获取机构、综合数据库、推理机、人机接口以及解释器组成，使得专家系统具有灵活性、透明性与交互性的特点。一旦电气设备发生故障，故障诊断专家系统就会根据故障类型准确判断和推理出故障原因与产生的具体部位，终端人员可以根据反馈信息在短时间内将设备的异常状态转变成为正常状态。故障诊断专家系统结构图如图2所示。
过去，自动化控制器只能对生产作业流程进行有效控制，却无法准确预测出设备存在的故障隐患，而应用故障诊断专家系统，可以充分发挥知识库与推理机的强大功能，对设备运转状态信息进行准确监测与分析。如果设备运转状态异常，系统将及时发出故障预警信号，终端操作人员根据反馈信号，能够第一时间获取相关的故障信息，这时，可以迅速启动故障排除预案，将故障隐患消灭在萌芽状态。比如故障诊断专家系统能够准确获取设备的振动、温度、压力、功率等技术参数，同时，该系统当中还包括I/O信号以及指示运动状态信号，当设备存在故障隐患，完全可以通过这些信号之间的逻辑关系，查找出故障位置与相关部件。由此可见，人工智能技术这种事前预测推理功能对提高生产作业效率起到决定性作用。
3.2 在设备检测方面的应用效果
在实际生产过程中，企业需要对电气设备进行定期检测，以排除设备的故障隐患，检测出不稳定运行要素，使生产流程始终处于正常状态。但是，传统的检测方法不仅需要投入大量的人力资源，而且检测准确率也相对较低。而应用人工智能技术后，专家系统中的知识库可以提供大量的设备异常状态的权威数据与信息，一旦检测结果与专家知识库中的信息相吻合，则可以快速判断出设备是否处于异常运转状态。或者根据系统神经网络中的精确算法，将产生故障原因的范围逐步缩小，这时，技术人员可以精准确定故障部位，这就减少了人力资源投入，为企业节省大量的检测经费。
3.3 在电气设备状态跟踪方面的应用效果
电气设备的运转状态直接关系到生产效率以及产品的加工制造精度，传统的设备状态跟踪方法主要采取人工监测模式，一旦出现人为失误，设备的某一道生产工序就会受到严重影响。而人工智能技术的介入，可以完全依靠于神经网络、图像与语言识别系统以及专家系统对设备的运行状态进行实时监测与跟踪，如果在监测过程中发现某一道生产工序出现问题，系统就会在第一时间发出预警信号，企业可以根据异常状态的严重程度，发出中断生产或者继续生产的指令，这样既节省了人工监测成本，同时，也降低了安全事故的发生概率。
3.4 在电气设备控制流程中的应用效果
人工智能技术主要包括专家控制系统、神经网络控制系统以及模糊控制系统。专家控制系统主要是基于计算机智能程序，而衍生出的一项新兴的智慧型系统，该系统中存储了大量的特定领域内的知识与经验，在执行功能指令时，可以模拟人类专家的思维与分析模式，来解决各种问题。神经网络控制系统主要是建立在人类的逻辑思维、直观思维、顿悟思维方式的基础上而形成的一个智能推理程序，这一程序可以对各种信息进行协同处理。模糊控制系统主要是该系统在执行相关程序指令时，其逻辑推理、判断决策的结果并非完全精确，因此，这种与人有关的系统就具有一定的模糊性。这三种人工智能系统在电气设备控制流程中的应用，不但可以准确采集生产流程信息，而且也能够对所有开关量信息以及模拟数据进行有效监测与修复，这就给生产效率与经济效益的提升提供了强大的技术支撑。
4 结束语
人工智能技术在电气控制自动化中的应用是未来工业生产领域的必然发展趋势，同时，也是推进工业现代化与智能化发展进程的重要标志，因此，在这一背景之下，工业生产企业应当始终秉持与时俱进的态度，不断提升专业技术水准，并充分发挥人工智能技术的应用优势，使企业在激烈的市场竞争中站稳脚跟。
参考文献
[1] 付余治.基于人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析[J].写真地理，2020（9）：200.
[2] 陈诚.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].科技创新导报，2020，17（3）：84，86.
[3] 张鑫.电气自动化控制中人工智能的探讨分析[J].数码世界，2021（3）：247-248.
[4] 杨剑，王江萍，王国杰.机械电子节能控制技术应用分析[J].电子测试，2018（17）：133，135.