電氣與儀表自動化控制系統研

楊茜

【摘要】隨著我國科技和經濟的不斷發展，自動化控制技術水平越來越高，并且逐漸應用在了電氣和儀表設備上，使電氣儀表設備逐漸向著集成化的方向發展，使用效率得到了很大的提升，但是我國在自動化控制領域研究的時間還比較短，導致電氣和儀表設備在進行自動化控制時難免出現一些問題，我國現在正在使用的電氣和儀表自動化設備中存在著系統老化和控制不穩定的問題，使自動化控制的發展受到了阻礙。針對自動化控制的功能，對電氣與儀表的自動化控制系統進行研究。

關鍵詞： 電氣儀表；自動化；控制系統

我國有很多企業的電氣儀表控制系統都比較老舊，不能滿足實際工作時的需求。然而，隨著現代科學技術的不斷發展，自動化技術逐漸應用到電氣儀表的控制系統當中，使企業的生產更加智能化，節約了人力資源，使生產效率和生產精度得到了顯著的提升，給企業帶來了巨大的經濟效益。隨著PLC技術應用到電氣儀表系統中，自動化控制逐漸向著集成化的方向發展，使電氣與儀表的管理更加精細化。

一、電氣與儀表自動化控制系統的功能

（一）智能監控

自動化控制系統可以實現電氣和儀表周邊運行環境智能監控的功能，它可以對設備的周邊的環境信息進行自動采集，實現對設備運行狀況的監控。自動化控制的智能監控功能需要利用傳感器來完成監控工作，傳感器通過專門的收發模塊對采集到的信息進行傳輸，傳感器主要由發射端與接受端組成，在信號的傳遞過程中，如果工作環境產生了異常，接受端的信號便會被接收，使單片機或智能芯片的工作中斷，實現智能監控的效果。

（二）數據測量和整合功能

企業在生產某種部件或者是進行工業建設時都需要進行數據的測量。測量設備上的信號顯示只能反映出設備運行的狀態，不能對實際的數據做出反饋，所以需要利用自動化控制系統對數據進行整合和測量，自動化控制系統可以反映出測量物的具體參數數據，而且所有的測量整合步驟全部可以在電腦上完成，方便測量人員及時對數據進行修改，可以為生產管理決策提供必要的數據支持。

（三）自動化控制系統的保護功能

企業對電氣和儀表的保護非常重要，普通的電氣設備的儀表設備在控制時需要通過人工操作開關來進行，但是往往一般設備的開關電壓和體積都比較大，人工操作往往會因為不及時而導致設備損壞。自動化控制系統中的保護功能可以通過計算機技術和各種自動裝置完成對控制系統的優化，實現自我保護的功能，有危害設備安全的情況發生時，自動化控制系統會發現系統運行的異常，對電壓開關等進行自動切斷并發出警報，保護系統的安全。

二、我國電氣自動化控制系統的現狀

（一）信息集成化控制系統

自動化控制系統中應用的信息技術越來越多，呈現出橫向發展的狀態，各種微電子技術的應用使自動化控制系統的界面變的模糊。系統內的軟件結構和通訊系統對于自動化控制越來越重要，自動化控制系統的管理人員要加強對自動化技術的學習，保證自動化控制系統動態監控作用的有效實施，使生產資料能夠更明顯的體現出來。

三、電氣自動化控制系統的組成模塊

（一）控制模塊

該模塊是控制系統中最重要的一個模塊，主要由PLC可編程控制器來實現，控制器的元件選擇非常重要，需要具有獨立的屏蔽功能，避免在進行自動控制時會受到電磁干擾，PLC可編程控制器的體積小，而且可以讀取外部數據，方便對控制程序進行更改，使用要求比較低，能夠適應大多數環境的使用。在選擇PLC控制模塊時一定要對PLC的實際性能進行檢驗，保證模塊的合格性。

（二）通訊模塊

該模塊的功能是將采集到的數據信息集中存儲，并利用網絡協議進行傳輸，現在我國應用的電氣自動化控制系統中的通信協議大多是TCP/IP協議，利用局域網絡進行數據的傳輸可以保證數據傳輸的穩定性，確保數據傳輸在中途不會受到網絡阻礙。光纖網絡進行通信模塊的數據傳輸可以加快傳輸的速度，降低數據錯誤的發生，而且利用網絡光纖支持通信模塊可以讓數據在網絡上共享，即使到了其他的地方，也能夠讀取和利用信息數據。

（三）中央控制系統

中央控制系統的所有功能全部由連接在控制系統上的電腦來操作，與傳統的人工操作方式對比，計算機的操作能夠確保自動化控制系統運行的準確性，而且計算機也能夠對傳輸數據進行實時處理，對操作系統進行實時監控，避免人工操作的延時，減少了生產過程中的人力資源，使企業的生產成本降低了。

四、電氣與儀表自動化控制系統的設計思想和工作過程

（一）設計思想

在電氣自動化控制系統進行設計時，遠程監控系統可以節省電纜的使用量，降低安裝費用，提高了系統運行的可靠性，使所有的組件設備都能夠靈活的運轉。遠程監控主要依靠網絡環境下的傳感器，保證傳感器的獨立性，避免電磁信號和強噪環境干擾到傳感器的振動節點，利用無線傳感器形成獨立的無線信號傳輸網絡，保證監控信號可以順利的通過振動節點，使監控數據得到實時傳輸。

（二）工作過程

在進行生產操作時，電氣自動化設備接收到計算機傳輸的工作信號，然后按照存儲設備中存儲的程序進行自動操作，計算機可以對每個不同的自動化操作系統傳遞相對應的操作信號。信號在網絡中進行傳輸方便了監控人員對設備的監控。

RTU是指遠程終端控制系統，它可以對信號和設備實現監測和控制，也是自動化控制系統的核心模塊。在工作時可以通過遠程控制實現對現場信息的采集，最終通過AID轉換器把相關的控制信息傳輸到控制模塊，中央控制系統對數據信息進行綜合處理，最終實現自動化的操作。

結束語：

電氣與儀表自動化控制系統可以有效的提高生產效率，但是我國的自動化操作系統中還存在著一定的問題，需要不斷的對其完善和改進，并推出對于各個工業領域具有針對性的自動化操作系統，加強自動化操作系統的自我診斷能力，使操作系統的穩定性得到有效的提高，使我國的工業生產質量得到有效的提升。

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