電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)分析

王偉東

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)中電氣電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)尤為重要，被工程企業(yè)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)中，提高了工作的效率，保證了工作的質(zhì)量，而電氣自動(dòng)化的發(fā)展最大化的實(shí)現(xiàn)了企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，現(xiàn)代化水平得到了很大的提升，企業(yè)要想提高自身的經(jīng)濟(jì)效益，就必須認(rèn)識(shí)到電氣自動(dòng)化的重要性，實(shí)現(xiàn)企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，以此提高了工程企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)了工程企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣儀表；自動(dòng)化水平；控制系統(tǒng)；控制功能；技術(shù)

1 電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)概述

1.1 電氣自動(dòng)化儀表

電氣自動(dòng)化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)制定的工作程序，按照自動(dòng)化技術(shù)來控制、檢測(cè)、顯示以及分析等功能的儀表設(shè)備，確保生產(chǎn)合理完成，電氣自動(dòng)化儀表實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確的分析與檢測(cè)，一定程度上保證了工作質(zhì)量。還可以為相關(guān)管理人員提供了參考性依據(jù)，提高了工作的效率，有利于工作的開展。電氣自動(dòng)化儀表的種類有很多，其中按照檢測(cè)標(biāo)注劃分為流量?jī)x表、檢測(cè)儀表、溫度儀表等，按照儀表的功能劃分為調(diào)整儀表、計(jì)算儀表以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀表等。

1.2 自動(dòng)化控制技術(shù)

電氣自動(dòng)化技術(shù)是通過獲取工業(yè)以及農(nóng)業(yè)等數(shù)據(jù)信息，按照機(jī)械設(shè)計(jì)與電氣信息化設(shè)計(jì)來對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理與控制，對(duì)具體生產(chǎn)過程中的各個(gè)部分實(shí)時(shí)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果對(duì)其在進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而生產(chǎn)效率得以提高，確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定運(yùn)行。智能化控制分為全智能與半智能化。運(yùn)用智能化技術(shù)能夠減小工作量，避免了安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了成本，提高工作的效率，減小了企業(yè)的投入力度，提高了經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能概述

2.1智能監(jiān)控

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)先進(jìn)性不僅體現(xiàn)在企業(yè)的生產(chǎn)過程中，更多程度上為人類生活也提供了極大的便捷。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能為生活環(huán)境提供監(jiān)測(cè)的功能，承擔(dān)對(duì)外界環(huán)境信息的采集的任務(wù)。傳感器是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中很關(guān)鍵的信息采集儀表，有煤器、溫度、煙霧[1]等多種類型，主要的原理是通過由紅外線發(fā)光二極管組成紅外的收發(fā)程序進(jìn)行信號(hào)的識(shí)別與處理，完成信息采集工作。當(dāng)傳感器處于工作狀態(tài)時(shí)，紅外線發(fā)光二極管就會(huì)將紅外線發(fā)射出去，最后將接收到的信息記錄在單片機(jī)上。如果發(fā)射的紅外線在傳播過程中因?yàn)橥饨缃橘|(zhì)被攔截或者阻礙，單片機(jī)傳輸信息的過程就會(huì)被迫中斷，這個(gè)中斷的信號(hào)就會(huì)很快傳到相應(yīng)基站向有關(guān)管理人員進(jìn)行報(bào)警。這種智能監(jiān)控模式實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣自動(dòng)化儀表無人監(jiān)控，有效的減少了儀表監(jiān)控的人力資源。

2.2自動(dòng)控制與保護(hù)功能

一般的電氣自動(dòng)化儀表高壓設(shè)備體積較為龐大，能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的“合聞”與“分聞”。當(dāng)電氣自動(dòng)化儀表在出現(xiàn)任何故障的時(shí)候，采用安裝自動(dòng)化操作設(shè)備的方式有利于有效的調(diào)配供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表的自動(dòng)化控制。自動(dòng)化儀表工程較多復(fù)雜與繁瑣，對(duì)技術(shù)水平的要求較高，從技術(shù)上而言就是對(duì)各種自動(dòng)化信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子通信技術(shù)融合，通過各種類型的終端儀表與裝置進(jìn)行信息功能的表達(dá)，是一項(xiàng)在世界上較為先進(jìn)集主動(dòng)監(jiān)控測(cè)量、控制調(diào)度為一體的綜合性自動(dòng)化控制。

2.3測(cè)量功能

電氣儀表自動(dòng)化設(shè)備中的各種信號(hào)都只能簡(jiǎn)單的表明其運(yùn)行狀態(tài)，必須要通過相關(guān)的設(shè)備才能對(duì)儀表的具體工作狀態(tài)進(jìn)行獲悉，儀表的狀態(tài)測(cè)量指標(biāo)通常有電壓、電流和頻率三項(xiàng)，操作的實(shí)現(xiàn)也逐漸被電腦控制系統(tǒng)掌控，開辟了微機(jī)自動(dòng)化控制道路。

3電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的模塊組成

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)分為PLC控制模塊，通信模塊以及中央控制模三大模塊：

3.1 PLC控制模塊

PLC控制模塊中所有電器元件都具有獨(dú)立的屏蔽系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)于每個(gè)電氣元件的選擇也特別嚴(yán)格，必須使用合格的電氣元件產(chǎn)品，要求電氣元件對(duì)電磁輻射有較高的屏蔽能力[2]。在PLC控制模版的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上也有相應(yīng)的生產(chǎn)制度進(jìn)行元件質(zhì)量的控制，嚴(yán)格的控制有利于提高元件的使用性能，為PLC控制模塊系統(tǒng)提供更高的性能。

PLC控制模塊具有體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，安裝過程比較簡(jiǎn)便，因此控制系統(tǒng)建立耗時(shí)短，其操作功能與模式也較為簡(jiǎn)便。操作界面上比較人性化，顯示面板比較流暢、清晰，對(duì)下一步操作的提示與說明特別詳細(xì)，即使操作者的自動(dòng)化操作技術(shù)水平不夠高，也可以對(duì)PLC控制模塊進(jìn)行順利的操控。

3.2通訊模塊

通訊模塊主要是將儀表收集到的信息與資源進(jìn)行存儲(chǔ)，并上傳到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，該模塊主要涉及的是計(jì)算機(jī)通用技術(shù)，利用TCP/IP協(xié)議[3]與互聯(lián)網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)物有效利用，保證資源的有效傳輸，提高息傳輸?shù)木_性與穩(wěn)定性，降低了對(duì)設(shè)備資源的使用。近年來，光纖技術(shù)更多的應(yīng)用與自動(dòng)化儀表的通訊模塊中，有效的降低了外界因素對(duì)通信模塊的干擾，并減少了信息傳輸過程中的誤碼率。局域網(wǎng)的利用對(duì)該模塊提供了基礎(chǔ)通信技術(shù)，保證了信息的實(shí)時(shí)傳遞，實(shí)現(xiàn)了資源的共享，優(yōu)化了資源的傳播途徑，提高了信息傳遞的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

3.3中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)的控制是通過微機(jī)的多種功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，微型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展使其功能與特性都得到了完善，目前的微機(jī)具有大量的通訊借接口，可以與多個(gè)設(shè)備進(jìn)行連接，有效的完成所分配的任務(wù)。電氣自動(dòng)化中央控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)精度高，速度快的特點(diǎn)有效的提高了資源利用效率與數(shù)據(jù)的處理效率。由于中央控制系統(tǒng)內(nèi)置程序的自身特點(diǎn)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控與報(bào)警，為及時(shí)的人工預(yù)案提供了充分的準(zhǔn)備時(shí)間。

4電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念及工作步驟

4.1設(shè)計(jì)理念

4.1.1集中監(jiān)控的方式

集中監(jiān)控的過程信息量大，運(yùn)行緩慢，將系統(tǒng)的所有處理功能都集于同種處理器之中，沒有保證系統(tǒng)較高的安穩(wěn)性。CAN總線技術(shù)的應(yīng)用為集中監(jiān)控提供了技術(shù)保證，節(jié)省了材料使用，提高了網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的靈活性，有效減少了發(fā)生故障的幾率。

4.1.2遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控是利用無線傳感器網(wǎng)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，消除了監(jiān)控的距離障礙，實(shí)現(xiàn)了對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的動(dòng)態(tài)檢查與故障診斷，有效確保了電氣設(shè)備的安全。

4.2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作過程

4.2.1調(diào)度端系統(tǒng)的工作過程

當(dāng)自動(dòng)化電氣設(shè)備經(jīng)過前置機(jī)處理后，將信息儲(chǔ)存下來，然后再通過中轉(zhuǎn)站將信息上傳到局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

4.2.2 RTU的工作流程

通過遙測(cè)采集板、AID轉(zhuǎn)換器等設(shè)備進(jìn)行遙測(cè)量，然后將信息傳送到控制單元。經(jīng)過中央系統(tǒng)處理，完成信息與對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)的結(jié)合，再通過調(diào)度端進(jìn)行綜合處理。

5結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，明確電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的功能，其中智能監(jiān)控、保護(hù)與自動(dòng)控制以及數(shù)據(jù)測(cè)量在企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊中的PLC控制模塊、通訊模塊以及中央控制系統(tǒng)使電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)體現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì)，因此企業(yè)生產(chǎn)必須依托電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)自身的利益，節(jié)約成本，提高生產(chǎn)的效率，最大限度的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明艷.電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，11：21+46.

[2]紀(jì)文革.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路分析[J].電子測(cè)試，2014，03：137-138.