基于智能控制的工业过程控制自动化研究

任安国

摘要：以过程控制理论为基础的工控系统必须满足新时代产业发展的需求，它所体现出来的真实操作效率、工艺精度等参数，更应该满足企业发展的需求。目前，具有自动化特征的电气自动化技术、机械自动化技术、网络技术等技术形成了一种全新的融合方式，借助大数据技术和高速网络技术，可以使其具有一定的智能控制特征，这将使传统的工业生产方式发生变化，对工业流程自动化的发展与创新具有重要的意义。

关键词：工业过程控制；自动化；智能控制；系统建模；动态控制

引言

过程控制和自动化是建立在严格的工艺控制理论基础上的，在机器自动化技术的引领下，它已经渗透到了工业生产的每一个环节，特别是在化工生产、智能制造等方面。在现代的工业生产过程中，企业必须要根据市场发展的大环境，将顾客的个性化要求也纳入进来，这样的要求通常都是很高的，而且这一方面的成本主要是人力资源成本，包含了研发费用和实际的工业生产成本等。在此基础上，将智能控制技术与工业生产中的过程自动控制技术相结合，充分发挥其在基层质量、中间监控和后维修等各个层次上的工业生产优势，突出其在系统信息分析、系统建模和系统动力学控制中的应用价值，实现对工业生产的综合效益的提升。

1、工业过程控制与智能控制内涵分析

在工业过程控制中，在对不同的工业产品的加工生产流程进行优化，促进各种加工生产技术、机械装备等能够在有系统的过程控制过程的引导下，实现预先设定的产品生产和加工过程。工业过程的控制是一个系统、完整的过程，它要求工作人员按照特定的加工生产需求，将过程控制内容与实际的加工生产环节、技术应用方式、电气设备和机械设备的运行要求相结合，从而使工业生产控制过程呈现出某种程度的自动化特征，从而提升各种生产工艺和设备的使用品质。有了网络技术和计算机等设备的支撑，在目前阶段，工作人员可以按照生产工艺的基本需要，把智能控制技术运用于生产过程的各个环节。总的来说，智能控制技术是一种综合的技术，在运用智能控制技术的时候，工作人员必须根据技术应用的系统需求，把电子信息技术、机械设备的运行原理和网络技术等内容融入到过程控制之中，增强了工业过程的针对性，促进了智能控制技术和过程控制自动化技术的深度结合，从而进一步优化了工业产品的生产工艺，保证了企业的总体经济效益能够符合企业发展的现实需求。

2、工业过程控制自动化中智能控制的应用分析

2.1系统信息分析和统计

在工业过程控制自动化中，对系统信息的分析和统计所使用的信息参数，大部分都是系统级的参数，这些参数可以给各种电器和机械设备的工作提供清晰的操作指导，同时还能给系统提供一个有效的反馈信息，让系统可以在对反馈数据进行细致的分析和处理后，对相关的生产工艺流程进行优化，还可以将自动化设备的开工时间等也考虑进去。在目前阶段，大部分的系统信息分析与统计都是通过系统内的装置来进行的，有些数控加工中心或自动加工装置可以在工作过程中将其操作过程中的数据进行记录，并且在工作结束后进行共享，从而为工作人员对工业产品的质量进行分析提供了一个有效的参考。在工业过程自动控制中，系统反馈机制是一个非常重要的问题，它不但可以修正系统的运行状态，而且可以为企业的生产和制造提供一种改进的方法，但是这种方法是否能够真正地对过程控制过程进行优化和升级，直接关系到过程中的数据处理精度和时效性。智能控制技术能够在保证系统正常工作的情况下，及时地采集并分析来自装置反馈给控制系统的数据，并且能够将这些数据与数据的来源相对应，并根据装置的工作特征和工作模式对这些数据的真实性、有效性进行分析。在找到问题后，智能控制系统可以将最优调节的品质反馈给各个装置，为后续的动态控制提供有效的信息反馈方式。不过，智能控制技术中的基础维修指令还是要有工程师参与的，所以在撰写这类指令时，必须要明确其使用目标。一般来说，该系统的用途可以是采集数据和传送控制命令，因此，科技人员必须清楚具体的智能控制对象，保证智能控制的过程是真实有效的。

2.2智能化的系统建模方式

这里所说的系统模型是指在工业过程控制中，包含了具体的工艺过程，也包含了特定的工业产品的制造、加工等。在传统的工业自动过程控制中，工作人员必须针对工业产品的加工需求，并结合其具体的形状参数特征，来为这类产品制订一份具体的生产加工方案，其中包含了生产加工工序和相关的质量检查要求等。编制了工业生产计划以后，要把具体的生产处理计划落实到自动生产过程中去，做好产品的生产加工准备工作。然而，产品的生产和加工质量受设备操作、工艺流程和操作人员的操作能力等诸多因素的影响，使得实际的过程控制效果不够理想，尤其是对于某些高精度的产品，其真实的工艺控制误差仍然很大。这一问题的根源在于：一是工业过程自动控制模式不够灵活，不能满足产品在加工过程中的调节需求；二是，工业制造中存在着反馈机制。在采用智能控制技术后，工人可以使用智能控制系统，编制智能控制命令，把智能控制技术运用于自动控制过程。从智能控制系统的模型出发，利用智能控制理论，使工作人员可以在生产前期，对实际的加工和生产流程中可能出现的问题进行分析，并利用智能控制技术，对问题进行预先部署。在这一点上，工人们可以将

PLC控制器作为一个基本的反馈单元，来指导智能加工系统对有效的数据信息进行主动的反馈，并由此发出相应的智能调整命令，实现了工业生产过程中的自反馈和自调整控制流程，在满足工业生产柔性要求的前提下，促进工业生产过程的安全、高效。

2.3智能化的系统动态控制

传统的工业自动控制方法难以实现动态控制，其原因不在于其不具备动态控制的能力，而在于其在数据信息反馈和相应指令执行方面的作用还不够明显，难以适应新时代下工业生产系统的动态控制需求，甚至在实际生产中还存在着安全隐患。智能的系统动态控制模式可以给工作人员提供一种有效的系统控制方法和方法，激励工作人员能够选择智能的信息反馈机制来实现对系统的动态控制。在此基础上，利用 PID控制器，利用 PID控制器，构建智能化的动态控制硬件网络，并将系统反馈机制引入到硬件控制网络中。更重要的是，在智能的动态控制过程中，必须融入控制工程学的原理。不管是闭环控制还是开环反馈，在实际应用中，都要考虑到工业过程自动控制中对错误的控制需求，同时还要把这种需求和错误反馈需求相结合。

4、结束语

因此，在运用智能控制的时候，既要考虑到工业生产中的实际要求，又要考虑到企业的实际生产情况。在新的经济发展阶段，工作人员应该对流程控制自动化的发展方向有一个清晰的认识，以满足市场需求的变化。同时，也要主动地向先进的智能控制技术与理论学习，加强自己的工作能力，从而能够对在运用智能控制技术的过程中产生的问题进行精确地分析，从而提升其性能，使其实践效果达到最优。

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