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智能機器的時(shí)代即將來(lái)臨。西門(mén)子股份公司*技術(shù)官兼管理委員會(huì )成員博樂(lè )仁闡釋了西門(mén)子是如何利用人工智能技術(shù)推動(dòng)行業(yè)轉型的。

對西門(mén)子而言，不論是燃氣輪機的自主優(yōu)化，還是改善對智能電網(wǎng)的監測，抑或為工業(yè)設施提供預測性維護，人工智能技術(shù)都蘊含著(zhù)巨大潛力。我們一直在利用人工智能。在人工智能的工業(yè)應用領(lǐng)域，西門(mén)子具有優(yōu)勢。我們能夠提供新服務(wù)，助力客戶(hù)提高生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。

人工智能是西門(mén)子的技術(shù)領(lǐng)域之一。30多年來(lái)，我們一直在這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展深入研究。早在20世紀90年代，西門(mén)子就已為煉鋼廠(chǎng)部署神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )。如今，西門(mén)子有大約200位專(zhuān)家從事數據分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )研究。我們目前的研究重點(diǎn)是增強學(xué)習和深度學(xué)習等領(lǐng)域。這意味著(zhù)什么呢？神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間的連接類(lèi)似于生物體大腦神經(jīng)元之間的聯(lián)系。這些聯(lián)系使網(wǎng)絡(luò )能夠學(xué)習如何解讀數據并作出決策。我們的深度學(xué)習技術(shù)使用了數以千計的模擬神經(jīng)元和模擬神經(jīng)元之間數百萬(wàn)個(gè)連接。

西門(mén)子股份公司*技術(shù)官兼管理委員會(huì )成員博樂(lè )仁

智能數據分析

雖然人們津津樂(lè )道于人工智能如何在圍棋和牌等策略游戲中大獲成功，西門(mén)子卻在利用人工智能來(lái)優(yōu)化工業(yè)設施，并將人工智能應用于配電、電機和軌道技術(shù)等領(lǐng)域的各種實(shí)踐中。比如說(shuō)，我們正在利用人工智能來(lái)幫助我們的一位客戶(hù)改善燃氣輪機的運行。通過(guò)對工況及其他數據的學(xué)習，人工智能系統可以大幅降低有毒氮氧化物的排放，而不影響燃氣輪機的性能或縮短其使用壽命。我們也在利用人工智能技術(shù)改善風(fēng)機的運行。人工智能系統可以根據不斷變化的風(fēng)向自主調節轉子位置，從而提高風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量。

我們基于云的開(kāi)放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統MindSphere也從智能數據分析中獲益，如在預測性維護及借助人工智能來(lái)優(yōu)化系統和設施運行。MindSphere能夠分析運行數據和傳感器測定數據，并由此檢測出設施和自動(dòng)化系統內的異常情況。

西門(mén)子旗艦產(chǎn)品H級燃氣輪機。人工智能技術(shù)可以大幅降低燃氣輪機的有毒氮氧化物排放，而不影響其性能。

面向工業(yè)、電網(wǎng)和軌道系統的人工智能技術(shù)

通過(guò)加裝智能盒子，我們將老式電機和輸電系統帶入數字時(shí)代。這些盒子配有傳感器和用于數據傳輸的通信接口。通過(guò)分析這些數據，我們的人工智能系統可以推斷出機器狀態(tài)并檢測出異常情況以實(shí)現預測性維護。

我們不僅將人工智能技術(shù)用于工業(yè)領(lǐng)域，也將其用于提升電網(wǎng)的可靠性，包括提高電網(wǎng)智能化程度并為控制和監測電網(wǎng)的設備安裝人工智能系統。如此以來(lái)，這些設備可以將電網(wǎng)中發(fā)生的斷電進(jìn)行分類(lèi)并查明其位置。這個(gè)系統的特點(diǎn)之一是相關(guān)計算并非在數據中心內集中完成，而是在相互連接的保護設備中分散進(jìn)行。

人工智能可以讓系統通過(guò)學(xué)習來(lái)優(yōu)化其運行。配備基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的人工智能技術(shù)后，風(fēng)電場(chǎng)可以充分利用不斷變化的風(fēng)力。

西門(mén)子正與德國聯(lián)邦鐵路公司合作開(kāi)展對高速列車(chē)進(jìn)行預測性維護和維修的試點(diǎn)項目。我們的數據分析師和軟件可以從車(chē)輛的運行數據中識別出特定模式和趨勢。不僅如此，人工智能還助力我們?yōu)榧械啦聿倏v樓建造優(yōu)化的控制中心。人工智能軟件可以從數十億種可能的集中道岔操縱樓硬件配置中，挑選出如可靠運行等充分滿(mǎn)足要求的選項。

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排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數據只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用,輸出刷新當掃描用戶(hù)程序結束后,PLC就進(jìn)入輸出刷新階段,在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路.

3．SIMATICS7-400PLCS7-400PLC是用于中,高檔性能范圍的可編程序控制器,S7-400PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設計,可靠耐用,同時(shí)可以選用多種級別(功能逐步升級)的CPU,并配有多種通用功能的模板.

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然后雙擊[Transfer"選項,如下圖,用戶(hù)程序執行在用戶(hù)程序執行階段,PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖),在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構成的控制線(xiàn)路,并按先左后右.

輸入采樣結束后,轉入用戶(hù)程序執行和輸出刷新階段,在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會(huì )改變,因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期.

點(diǎn)擊計算機的 “開(kāi)始菜單-運行”（或同時(shí)按下計算機的 “Windows鍵+R鍵”），在彈出的 “運行” 窗口中輸入 ncpa.cpl ，并點(diǎn)擊OK，如下圖。

在彈出的 “網(wǎng)絡(luò )連接” 窗口中找到本地連接，并在該連接上點(diǎn)擊右鍵后點(diǎn)擊屬性，如下圖。

在彈出的 “本地連接屬性”對話(huà)框中選擇 “Internet Protocol Version4（TCP/IPv4）”選項后，點(diǎn)擊屬性，為其設置靜態(tài)IP地址，IP地址應與面板的IP地址處于同一網(wǎng)段，本例設為192.168.0.200，子網(wǎng)掩碼（Subnet mask）設置為 255.255.255.0，默認網(wǎng)關(guān)（Default gateway）不需要設置。如下圖。

雙擊[Ethernet"選項,如下圖,將面板IP地址與計算機本地地址設置在同一網(wǎng)段,此例中作為下載使用的計算機IP地址為192,168,0,xxx網(wǎng)段,所以此處將屏的地址設置為192,168,0,126.

因此應在外部電路中串聯(lián)使用熔斷器等保護裝置,防止負載短路造成損壞PLC;七,不要將交流電源線(xiàn)接到輸入端子上,以免燒壞PLC;八,接地端子應獨立接地,不與其它設備接地端串聯(lián),接地線(xiàn)裁面不小于2mm2;九.

在確認了計算機IP地址與面板IP地址在同一網(wǎng)段后，使用 DOS的 Ping 命令確定計算機與面板的物理鏈路是否正常。點(diǎn)擊計算機的 “開(kāi)始菜單à運行”或點(diǎn)擊鍵盤(pán)上的 “Windows鍵+R鍵” ，在彈出的 “運行” 窗口中輸入cmd 然后點(diǎn)擊確定，如下圖。

在彈出的 MS- DOS 窗口中輸入 “ping 面板IP地址”（ping和IP地址之間有空格），看到丟失（lost）后的數字為 0 時(shí)，說(shuō)明物理鏈路正常，如下圖，如果丟失（lost）后的數字不等于0，那么需要重新檢查兩臺設備的IP地址是否在同一網(wǎng)段，并且更換其他網(wǎng)線(xiàn)重新執行ping命令直到丟失（lost）后的數值為0時(shí)才可進(jìn)行下一步。

確認物理鏈路正常后，打開(kāi)計算機的控制面板，將右上角的查看方式改為大圖標，然后找到 “設置PG/PC 接口”或“Set

要用數字電壓表或精度為1%的表測量(2)電源機架,CPU主板都只能在主電源切斷時(shí)取下,(3)在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前,要斷開(kāi)PC的電源,這樣才能保證數據不混亂,(4)在取下RAM模塊之前.

三角函數運算,指數運算和PID運算,還能進(jìn)行復雜的矩陣運算,工作速度很快,能帶的輸入輸出模塊的數量很多,輸入和輸出模塊的種類(lèi)也很,這類(lèi)可編程序控制器可以完成規模很大的控制任務(wù),在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用,比如.

再經(jīng)輸出電路驅動(dòng)相應的外設,這時(shí),才是PLC的真正輸出,同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同,另外,采用掃描用戶(hù)程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別,當然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運行來(lái)說(shuō)可以忽略.

還可以對多個(gè)下一級的可編程序控制器進(jìn)行監控,它適合中型或大型控制系統,西門(mén)子中型機有S7-300:處理速度0,8~1,2ms,存貯器2k,數字量1024點(diǎn),模擬量128路,網(wǎng)絡(luò )PROFIBUS,工業(yè)以太網(wǎng),MPI.