電氣儀表自動化控制關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展方向

陳炬光 陳丁

摘 要：隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，極大地推動了自動化電氣儀表控制技術(shù)的進(jìn)步，自動化控制技術(shù)改變了傳統(tǒng)手工操作方式，極大地提高了社會生產(chǎn)力，因此廣泛應(yīng)用在社會各個領(lǐng)域。自動化儀表控制系統(tǒng)主要有一些自動化電子零件構(gòu)成，具有自動測量、報警、監(jiān)測和管理等功能。它取代了傳統(tǒng)的人工操作管理，避免生產(chǎn)過程中的人工誤差。自動化電氣儀表控制系統(tǒng)是工業(yè)自動化領(lǐng)域中的神經(jīng)樞紐，不僅對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，而且還能及時對設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行修正調(diào)整，確保工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行，從而不斷提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：電氣儀表；自動化；控制技術(shù)；發(fā)展方向

1 電氣自動化儀表管理概述

1.1 電氣自動化儀表的主要結(jié)構(gòu)

電氣自動化儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)精密，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能也較多。電氣自動化儀表主要有以下幾個部分：第一，應(yīng)用傳感器。它能夠采集電氣行業(yè)的各項數(shù)據(jù)，傳感器的精確性決定了數(shù)據(jù)的精確性，一旦其出現(xiàn)了問題，就會對源數(shù)據(jù)造成影響，給后續(xù)工作帶來不利影響；第二，職能數(shù)據(jù)處理裝備。它能夠?qū)⑹占綌?shù)據(jù)進(jìn)行處理，能夠篩選出錯誤數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作提供有利支持；第三，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備。數(shù)據(jù)顯示設(shè)備包括顯示屏和投影設(shè)備。

1.2 電氣自動化儀表管理的意義

首先，應(yīng)當(dāng)做好電氣自動化儀表的管理工作，能夠保護(hù)好儀表內(nèi)部的精密零件，保證電氣自動化儀表的安全、高效工作；其次，電氣自動化儀表是企業(yè)運行的重要組成部分，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來了極大便利，但在實際的使用過程中，往往會由于管理和不善，使儀表內(nèi)部的零件受損，降低了儀表的性能甚至使儀表不能正常工作，給工作人員帶來了很大的麻煩，也讓企業(yè)承擔(dān)了巨大的維修費用，做好電氣自動化儀表和管理工作能夠保證儀表的性能，為電氣行業(yè)各項工作的開展提供堅實的保障；第三，電氣自動化儀表零件精密，具有高科技含量，但儀表的制造成本高，使企業(yè)購買儀表成本增加。在實際的運行中，工作人員要加強(qiáng)儀表的和管理，確保其正常使用，并延長其使用壽命，進(jìn)而降低企業(yè)的采購和維修成本，確保電氣自動化儀表的高效工作。

2 我國電氣儀表自動化控制發(fā)展現(xiàn)狀

我國屬于發(fā)展中國家，相比于其它的發(fā)達(dá)國家來講，電氣儀表的起步晚，發(fā)展時間短，起點較低，但是就目前的情況來講，我國的電氣儀表在各個方面的發(fā)展速度，發(fā)展質(zhì)量還是很好的，比如說在產(chǎn)品構(gòu)造以及元器件的制造方面都取得了很好的成就，這些成就的發(fā)展，都?xì)w功于我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。在我國的“十二五”期間，國家在資源的壓力之下開始重視新興行業(yè)的發(fā)展，鼓勵支持引導(dǎo)自主研發(fā)，不斷提高自主研發(fā)水平，不斷增加應(yīng)用市場的需求，比如說是為了更好的實現(xiàn)綠色發(fā)展，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的，這樣的政策需求直接促進(jìn)了核電，風(fēng)能，水能，太陽能等等這些方面的發(fā)展。這些行業(yè)的發(fā)展，在某種意義以及某些程度上來講，這些行業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了自動化電氣儀表的應(yīng)用于與發(fā)展。在國際社會上，現(xiàn)代化智能技術(shù)對于提高電氣儀表行業(yè)的整體水平來講具有非常重要的意義。

3 電氣儀表自動化控制關(guān)鍵技術(shù)

3.1 設(shè)計虛擬電氣結(jié)構(gòu)

在開展電氣儀表的改造過程中，很多的制造商在進(jìn)行改造的過程中往往都會使用虛擬器，也就是以源代碼的方式供應(yīng)給用戶，同時在結(jié)合虛擬電氣驅(qū)動器，就能夠做到即插即用，有效完成。為了能夠更好的提高軟件的實用性，有效性以及高速新，需要從以下幾個方面來進(jìn)行設(shè)置：首先需要做的就是對各個方面進(jìn)行有關(guān)的轉(zhuǎn)變，也就是要不斷的加強(qiáng)驅(qū)動器的簡便性，直觀性以及運行效率幾個方面；其二就是要在有關(guān)電氣儀表自動控制的開發(fā)平臺上，不斷加強(qiáng)對人機(jī)交互界面的優(yōu)化，這樣就能夠更簡單的簡化代碼的編寫，降低有關(guān)的工作量；最后一點就是要實現(xiàn)智能化的管理，這種管理方式更加的簡單，方便，有關(guān)的用戶只需要對底層進(jìn)行有關(guān)的設(shè)置，利用一些先進(jìn)的控制方法，就能夠自動的實時的對系統(tǒng)進(jìn)行檢測與維護(hù)，保證系統(tǒng)以及有關(guān)電氣的正常運行。

3.2 改進(jìn)電氣儀表性能與構(gòu)造

在很多方面都廣泛地應(yīng)用了自動化控制技術(shù)，其在電氣儀表中也占據(jù)了非常重要的作用，在很大程度上促進(jìn)了電氣儀表的快速發(fā)展。其主要的作用包括以下幾個部分：（1）自動化技術(shù)通過與電氣儀表，智能硬件以及智能軟件的有機(jī)結(jié)合，不斷的增加電氣儀表的測量功能，提高其的測量速度以及測量的準(zhǔn)確性等等；（2）其可以通過電氣儀表的智能算法中嵌入一系列先進(jìn)的算法，譬如說是蟻群算法遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，二次型最優(yōu)算法等等，這樣就能夠使電氣儀表的工作效率，速度，性能得到很好的提高，滿足人們對其的需求性；（3）除此之外還可以通過模糊控制算法實施設(shè)計方式，也就是運用微型處理器，微型控制器比如單片機(jī)，來實現(xiàn)將各個獨立的電氣儀表體系有機(jī)的結(jié)合在一起。通過這些一系列的改造可以將經(jīng)驗很好的結(jié)合在一起，在進(jìn)行現(xiàn)場芯片調(diào)節(jié)的時候，不再是采取傳統(tǒng)的方式來進(jìn)行調(diào)節(jié)，改造后的調(diào)節(jié)方式更加簡單，調(diào)節(jié)效率更高。

3.3 電氣自動化儀表的生命周期管理

環(huán)境因素在影響儀表生命周期的因素中影響最大。在使用儀表過程中，應(yīng)充分了解儀表的性質(zhì)及其工作環(huán)境，然后制作相應(yīng)檢修方案，確定管理與維護(hù)的重點。儀表生命周期維護(hù)涉及到很多問題，如溫度和濕度的控制、壓力等，應(yīng)科學(xué)檢測這些因素，為管理工作提供科學(xué)的參考。為了盡可能地延長儀表壽命，要做好以下兩方面的工作：一方面，整理儀表內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部環(huán)境等，做好統(tǒng)計分析工作，制定一套有效儀表故障應(yīng)對策略，將損害降到最低；另一方面，要注重對關(guān)鍵儀表的建檔，要詳細(xì)記錄其運行情況，為保養(yǎng)工作提供可靠的依據(jù)。另外，詳細(xì)儀表檔案能夠使工作人員采取有針對性的維護(hù)措施，延長儀表的生命周期。

4 自動化儀表控制技術(shù)發(fā)展方向

近年來，自動化儀表控制系統(tǒng)技術(shù)逐漸向分布式、開放性以及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。分布式控制系統(tǒng)由過程控制級和監(jiān)控控制組成的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，它能夠更好地滿足控制系統(tǒng)集成式發(fā)展要求；開放性控制系統(tǒng)則是滿足了現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展要求，隨著計算機(jī)、信息技術(shù)的發(fā)展，自動化儀表的種類和數(shù)量也越來越多，這些自動化儀表中大部分都嵌入了應(yīng)用軟件，所以為了確保計算機(jī)、應(yīng)用軟件以及控制系統(tǒng)三者能夠更好地兼容，必須在自動化儀表設(shè)備上安裝計算機(jī)接入口，通過數(shù)據(jù)線能夠及時將自動化儀表測量的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移到計算機(jī)或者移動設(shè)備上，及時將數(shù)據(jù)保存下來，這樣才能進(jìn)一步提高自動儀表控制系統(tǒng)的計算能力和存儲能力；在當(dāng)今信息時代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)幾乎無處不在，幾乎滲透到了社會各個領(lǐng)域中。自動化儀表控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化也是未來發(fā)展的方向，通過信息技術(shù)，將自動化控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備以及企業(yè)相關(guān)信息鏈接起來，從而實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)信息共享。隨著工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，未來可能出現(xiàn)以網(wǎng)絡(luò)為中心的新型自動化儀表控制系統(tǒng)，也就是所謂的IP智能型現(xiàn)場儀表，這種現(xiàn)場儀表具有開放性、分布式特點，能夠?qū)⒂嬎銠C(jī)、信息技術(shù)、控制系統(tǒng)以及自動化儀表等有效的連接起來。

5 結(jié)束語

電氣自動化儀表是否正常工作反應(yīng)出了電氣企業(yè)的綜合運行情況，但因其高技術(shù)含量使得其控制工作也較為困難。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)積極引入智能化儀表，延長其使用壽命，最大化地發(fā)揮其價值，推動電力企業(yè)自動化的健康發(fā)展。

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