電氣與儀表自動化控制系統分析與研究

【摘要】如今，電氣設備正隨著科技水平的發展而變得更加先進與智能，電氣與儀表自動化控制系統的設計應用，讓電氣設備的自動化工作效率大大提升。本文在簡述常見的電氣與儀表自動化控制系統常見功能后，分析了電氣與儀表自動化控制系統的主要構成模塊，對如何開展系統設計進行了研究，以期為相關工作提供參考與啟示。

【關鍵詞】電氣與儀表；自動化控制系統；分析研究

新時代下，信息的匯集、交融、處理與應用推動著科技不斷發展，各行業領域中應用的電氣自動化技術更有突破性創新，基于PLC等程序的自動控制系統的加載，讓電氣自動化發展趨于集成態與智能化。

一、電氣與儀表自動化控制系統常見功能

（一）監控功能

電氣與儀表自動化控制系統能對具體位置與輻射影響范圍內的有關環境指標參數開展實時監控。借助傳感器，可將監控信息及時以紅外線模式收發傳輸，發光二極管持續發送紅外光并由接收裝置接收后，及時將信息轉錄單片機。監控信息的傳遞中若有遮擋，則紅外信號難以被單片機接收，系統啟動相應告警程序。

（二）控制功能

不少電氣設備均配置有體積龐大的高壓開關柜，可對電氣與儀表自動化控制系統實現分合閘控制。一旦某一工業電氣系統運轉異常，就要啟動其中的自動化控制設備，確保該系統繼續保持合理控制。電氣與儀表自動化控制的設備運行質量要求很高，強調以不斷更新的計算機網絡技術、信號處理技術等，有效組織各類功能性電氣儀表以完成智能監控、自動控制、系統保護等功能。

（三）檢測功能

電氣與儀表自動化控制系統上設置有標識燈及告警信號，一旦出現簡易異常，就會告警并燈閃。而利用電氣自動化儀表來精準掌握設備情況時，需積極開展電壓、電流、頻率等參數檢測，如數據的檢測。在當前的構件與儀表等系統之中，都可利用到自動化控制系統，這是電氣與儀表自動化控制系統的基礎。

二、電氣與儀表自動化控制系統的主要構成模塊

（一）PLC模塊

PLC模塊要從選材起就注重高質量，認真提高系統的抗電磁干擾能力，確保所有可使用的元件均通過合格檢測。PLC模塊相當于小型化的集成電路芯片，體積小，質量輕，應用便捷，系統創建成本低，維護升級操作簡易。PLC控制系統配置更具可視化的人機交互界面，菜單式操作命令降低了對操作人員的技術要求。

（二）通訊模塊

通訊模塊將各種信息合理采集后存于儲存器并完成上位機系統的網絡發送上傳。模塊應用大量TCP/IP協議等通訊網絡技術，降低資源消耗，提高信息發送準確安全性。模塊與外部連接啟用光纖通訊后，有效降低誤碼率，效果更高。通訊模塊常會利用局域網或互聯網來完成即時數據傳送與網絡信息分享，強化不同資源的合理運用。

（三）中控模塊

中控模塊指由設備內嵌計算機完成控制。在計算機的更新換代中，集成功能越來越豐富，接口越來越多，可控制實現的工作項目越來越多。計算機對自動化設備的控制會比人工操作更準、更快，明顯增加設備工作效率。中控模塊可接受傳感器信息對設備異常提出告警提醒，并監控系統及時應對告警啟動應急預案，消除作業延遲。

三、電氣與儀表自動化控制系統的設計研究

（一）設計思想

第一，加強集中監控。目的是在同一系統上匯集設備功能，因而可能啟動的數據量增多，程序解析時間變長。為強化監控強度，電氣與儀表自動化的可靠性效果會出現影響。隨著CAN總線等技術的應用，電氣與儀表自動化控制系統的發展更添動力，既可節省材料，亦可擴大網絡聯系，提升系統靈活性而消除故障率。第二，加強遠程監控。以無線傳感技術為基礎，設置并監控具有強干擾信號影響的振動節點，以此為基礎構建無線傳感器網絡系統，利用自由組織加強信息通訊，不同節點交互作用下，系統將完成各類受控對象的動態監測，分析不同事物當前狀態，檢測判定故障并即時維修處理。

（二）工作主要步驟

第一，調度端工作。電氣與儀表自動化控制系統在接收設備終端數據信號后，由前置機處理后即存至存儲設備以完整保存數據，服務端發送數據入對應工作站，以服務器發送信息至局域網而完成信息共享。

第二，RTU工作。系統直接管理遠端遙測采集板及數模轉換器等裝置，實時匯集遙測數據，通過網絡通路發送信息至控制單元。在中控模塊處理下，數據到達相應計算機終端并送至調度端，從而完成數據信息的整體處理。

四、結語

當前，電氣與儀表自動化控制系統在工業應用中取得明顯發展，從未來發展趨勢看，應該加強技術的改進與優化，擴容功能，提升穩定性，如強化故障診斷功能、自動維護功能等。電子與儀表自動化控制系統的應用，還應結合行業特點來調整相應功能，使得工業運行過程更加標準且高效，如此才能合理推動國內自動化控制產業邁向新高度。

參考文獻

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作者簡介：賴祥貴（1988.02—），男，浙江衢州人，工程師，研究方向：電氣儀表自動化設計。