[发明专利]将人工智能(AI)集成到自动化中的可编程逻辑控制器(PLC)程序中功能块的AI伴侣

权利要求书

1.一种用于操作可编程逻辑控制器(PLC)的控制程序的系统，所述系统包括：

处理器；以及

存储器，用于存储由所述处理器执行的算法，所述算法包括：

多个功能块，包括至少一个输入和至少一个输出，每个功能块被配置为控制所述控制程序的指定控制功能；

控制应用程序，被设计成使用一个或多个自动化功能与自动化设备进行通信，其中，每个自动化功能包括一个或多个设备不可知的指令；

多个人工智能(AI)伴侣，使得现有功能块的所述至少一个输入和所述至少一个输出也能够用于相应的AI伴侣，其中,所述控制程序中的任何功能块与自动生成的相应AI伴侣集成，其中，每个功能块具有关联的AI伴侣，所述关联的AI伴侣被配置为执行包括以下的步骤：

使用所述至少一个输入和所述至少一个输出来训练所述关联的AI伴侣，以及

一旦所述关联的AI伴侣被完全训练，则所述关联的AI伴侣被配置为接管原始功能块并利用多个未知输入来执行操作；以及

运行时部件，用于执行PLC的运行时操作，所述运行时操作包括：

利用处于被动的监控状态的多个人工智能(AI)伴侣或利用处于主动的接管控制状态的多个人工智能(AI)伴侣，来增强所述多个功能块的功能性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，使用所述至少一个输入和所述至少一个输出来训练所述关联的AI伴侣包括在关联的功能块的开发期间运行所述控制程序进行多个周期时，在模拟输入期间训练所述关联的AI伴侣。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述算法控制自动化过程，使得所述控制包括由所述运行时部件验证所述关联的功能块。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，执行所述控制程序的算法使用所述关联的AI伴侣来控制所述指定控制功能而无需所述关联的功能块。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述算法在运行时操作期间优化所述关联的AI伴侣的算法。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述算法借助所述运行时部件监控所述可编程逻辑控制器(PLC)，其中，在故障状况下，将对所述指定控制功能的控制从所述关联的AI伴侣交换到所述关联的功能块。

7.一种控制自动化过程的方法，包括：

将人工智能(AI)伴侣与可编程逻辑控制器(PLC)控制程序的功能块配对，其中，所述功能块是与至少一个输入和至少一个输出关联的指定控制功能；

在功能块开发期间运行PLC控制程序进行多个周期时，在模拟输入期间训练AI伴侣；

由运行时部件验证所述功能块；

使用AI伴侣执行所述PLC控制程序，用于控制所述指定控制功能而无需所述功能块；

在运行时操作期间优化所述AI伴侣的算法；

由所述运行时部件监控可编程逻辑控制器(PLC)，其中，在故障状态下，将对所述指定控制功能的控制从所述AI伴侣交换到所述功能块。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，训练所述AI伴侣包括将输入复制到所述功能块并在每个周期将所述输入提供至所述AI伴侣，直到达到满意的学习得分为止。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，训练所述AI伴侣包含训练所述AI伴侣进行多个周期。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，训练是在边缘设备上或在云上完成的。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述运行时部件在对照当前输入和由所述功能块生成的结果来验证所述AI伴侣的行为之前，等待所述AI伴侣达到特定置信度水平。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，验证是在边缘设备上或在云上完成的。