工業電氣自動化儀器儀表控制研究

高振朋

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東青島 266409）

0 引言

工業電氣是工業現代化發展中的重要一部分，在經濟環境和科學技術日趨成熟的背景下，越來越多的企業認識到電氣儀表自動化的優勢，自動化儀表在工業電氣中的應用越來越廣，對提高生產質量和效率起到重要作用。將電氣自動化技術應用在工業的儀器儀表控制中，是人類工業發展史上的一大進步，它減少了人工控制的不精確性，推進了工業行業的進步，還節省了人力、物力資源，提高了企業的經濟效益。

目前我國的電氣儀表自動化控制技術應用廣泛，包括智能技術、傳感技術、人機界面技術以及系統集成技術等類別。在其應用過程中，要強化對技術的學習和認知，提高理論水平，提高技術人員水平，從而促進企業發展。

1 工業電氣自動化儀表概述

工業電氣自動化儀器儀表，是指在工業電氣工作的過程中對工作流程相關參數進行檢測、顯示、記錄、控制等過程的儀表、儀器，其主要作用是為了實現工業生產過程中的無人化操作。自動進行的精度和速度都較之人為操作有著十分明顯的優勢，完成工業產品的質量和效率都有所提高。自動化的儀器儀表帶來了工業企業整體效率和品質的提升，節約了企業的一部分勞動力和成本，經濟效益十分明顯。另外，自動化儀器儀表可以進行遠程控制和操作、信息處理等，這就方便了一些人為不方便操作的企業和范圍內進行擴大生產，擴展工業企業的產品范圍，因而應用十分廣泛。

工業電氣自動化儀器儀表的種類多、分類方式也不盡相同，通常選擇的分類方式包括根據生產過程中數據的測量類型、儀表的功能進行分類等。例如，從儀表的功能角度進行劃分，可以分為計算類、顯示類、執行類等多種類型。盡管工業儀表儀器的種類、形式多樣，但是其原理基本一致，都是在平衡作用的指導下，通過力學平衡、電平衡等原理進行數據的測量、傳達、分析、反饋等過程。儀表中的測量工作組件測量數據，通過傳輸轉換的作用將數據送達顯示裝置或反饋裝置進行分析比較，從而達到平衡關系。

2 工業電氣自動化儀器儀表常用技術分析

（1）智能技術。電氣自動化儀表儀器的使用過程中，結合了智能技術的應用，主要是在智能控制方面起到了主要的作用。儀器的使用過程中，通過智能化的自動化設備裝置可以更好地對工業工程進行良好的控制，提高了工業過程中控制反應的效率和質量，促進了自身的綜合效益的提升。在信息化的時代背景下，自動化智能化的工業電氣儀表儀器才是符合時代需求的儀器。在實際應用過程中，要因地制宜地選擇適合生產線的技術，這樣才能達到事半功倍的效果。

（2）傳感技術。傳感技術也是和電氣自動化儀表儀器結合得比較緊密的應用技術，主要應用于系統監控設備中。這兩項技術結合之后可以在數據的獲得方面更具優勢，監測系統的靈敏度也有所提升，所以在實際工業生產過程中，兩種技術的結合更有意義。

（3）人機界面技術。人機界面技術是一種使工業電氣自動化儀器設備操作可視化的一種技術，其優勢在于可以讓操作人員在進行儀器儀表的使用過程中，能夠進行更精準的控制，也可以通過操作過程的實際需求對人機界面技術進行更加科學的設計以滿足需求。對系統進行調控時，應在合理的人機界面的前提下進行，這樣可以方便操作人員的指令進行更加精準的作用，線路數據傳輸之后，促進設備的自動化生產操作，提高生產的可控性以及效率。人機界面操作的另外一個優勢在于提升了實際工程操作的便捷性，可以隨時進行系統的調整、創新、維護等工作，在不斷改進中發展人機界面技術的發展，使得自動化電氣儀表技術相應提升，為工業水平的提升和長久發展做出貢獻。

（4）系統集成技術。系統集成技術的側重點在于相應的物理配置、模塊通信、系統分析方面所具有的優勢，將其和工業自動化儀器儀表進行結合之后，可以結合雙方的優勢作用，在生產環境監控的全面需求方面進行了相應的改進，提高監測的效率和信息傳遞的速度以及準確性。系統集成技術的初衷是服務于大規模的生產活動，所以將其應用在大規模項目中優勢更加明顯，生產效率會大大提高，生產成本會相應降低，提升工業生產的利潤。

3 現代工業生產中的電氣自動化儀表控制方案

3.1 控制策略選擇

工業生產中電氣儀表自動化的控制方案是利用當下的信息技術進行信息的獲取和處理，因此在控制方案的選擇的過程中要結合信息個來源、信息的內容、信息的獲取方式等加以區分，做到最優的選擇。目前的電氣自動化儀器儀表控制方案分為集中控制和遠程控制兩種，應根據控制的不同需求在對其進行選擇。

（1）集中控制方案中是現場控制的策略，實時地對現場的狀況、數據等進行可視化的檢測處理，對現場的問題和生產過程中的失誤進行更加快速精準的識別，其信息傳遞的速度快、處理率高，是其控制過程中的主要優勢。處于劣勢的是其對現場環境的要求比較高，現場環境條件不符合時，集中控制的優勢將會大打折扣。

（2）遠程控制依托的是傳感器和總線信息傳輸兩種基礎模式，遠程平臺發揮主要的監控作用。在大數據時代，信息的處理技術已經非常的成熟，遠程方案的實時監測、數據處理的效率和質量都大有提高。在一些現場環境惡劣、危險系數高的工業環境中，遠程控制的監控模式的優點就變得十分的明顯。便捷性和高效性、安全性的方面遠程控制的方式也不遜色。

3.2 電氣自動化儀表的控制流程

調度段的控制運行方式在當前工業生產中十分普遍，它也可以與電氣自動化儀表信息有效結合，對信息進行處理后形成動畫仿真，完成控制過程。動畫控制與自動化技術在工業生產中的結合，同時借助當下的網絡技術的大數據優勢，相關信息的處理、運行和儲存到指定位置的過程，為后期的生產過程等提供一系列的經驗和數據基礎。在工業生產中，網絡技術的應用可以實現信息的共享，從而提高工作效率。

在生產環境當中，工業的遠程控制儀表自動化的控制需要選擇特殊的RTU（Remote Terminal Unit，遠程終端單元）控制流程，控制的過程需要遠程終端控制的配合而實現。控制人員在操控設備的過程中對自動化儀表儀器進行信息的出來過程，轉化的過程中需要新技術的支持和使用，信息模板的采集、A/D（Analog to Digital Converter，數字模擬信號轉換器）負責采集和信息轉換，在終端完成此項工作，完成遠程的控制工作，是一項技術性極強的工作。

3.3 強化技術應用

在工業電氣自動化儀器儀表的控制過程中，需要多種技術的共同操作和支持，包括網絡信息技術、嵌入式技術等，在應用過程中它們與儀器儀表的使用密不可分，因此應加強相關技術的理論學習與探究，發揮其更大的應用價值。工業電氣自動化相關工作中的嵌入式技術，定量化的處理系統工程，使得各部分的分配更加合理化，效率也會隨之提升。對網絡技術的完善，可以幫助企業的各方面的生產設計在信息化時代中與外界接軌，進行良好的效益的提升。

3.4 實現理論體系的完善

工業電氣自動化儀表控制以自動化和智能化為重點，需要計算機技術的支持。因此，有必要在工業企業發展過程中逐步完善各種理論體系，開展工業電氣自動化儀器儀表相關工作的技術基礎工作，以便于后續工作。

3.5 促使工作人員自身綜合素養進一步提升

工業電氣自動化儀器儀表的應用加之與其他技術的相結合，在一定程度上節約了勞動力的需求，節約了企業成本。但是在企業人員的素質方便也提出了更高的要求，要想企業取得更好的發展前景，要對企業人員進行技術方面相關的扎實的培訓工作，以不斷提高其綜合素質，不斷為企業創造更多的價值。技術的相關經驗方面，也需要在日常的工作中進行更多的培養，例如檢查、檢修、維護等基本能力。

4 電氣自動化儀器儀表控制的發展方向

4.1 智能現場監測

工業生產現場的檢測與數據分析是電氣自動化儀表的核心工作，目前還有很多工作尚未完成。例如，電氣自動化系統中重要的監控儀表有溫度傳感器和煙霧傳感器，在傳感器的使用過程中必須事先對環境進行分析和操作，并在適當的環境中使用，才能提高傳感器的精度和控制能力。在信息采集技術的發展中，傳感器與終端微控制器相連，數據的處理工作和數據共享工作都能夠得以實施。所構成的智能化一體的操作現場在控制程度、精準度、數據處理的準確性方面都更勝一籌。

4.2 自動化保護程序

電氣自動化儀表儀器控制策略的選擇在于保障工業現場的生產過程安全與穩定，進行過程優化和效率的提升。在以往方案設計中，僅僅通過數據分析以及現場環境的識別和估算，無法對實際的生產現狀進行合理判斷、及時調整生產的模式。因此生產過程中所出現的安全隱患問題，控制系統應該進行一個預先的識別和報警工作，引導工作人員提前進行處理，避免更大的危險事故的產生，效率上還有待提高。電氣自動化儀表儀器未來的發展趨勢是在風險監測和自動化保護方向上進行創新和發展，工程中常見的電壓、電流等問題，將被納入風險控制體系，自動地進行開閘、合閘等工作，保護電路的安全以及整個生產過程的安全，更好地發揮電氣自動化儀表儀器的作用，為工業體系發展貢獻一份力量。

5 結論

工業電氣自動化儀器儀表是集合了多種技術優勢進行工作的一種方式，信息技術、電子技術、電力技術、自動化技術及微電子技術等技術，它們的應用有力地推動了工業體系發展的進程。在企業的生產方面，工業電氣自動化提高了工作的效率，也促使我國工業化體系發展得更加迅速，智能化的發展則更加迅速，所以發展和探索這方面的技術，有利于我國經濟的全面發展。