工業(yè)控制過程中電氣與自動(dòng)化儀表的使用及相關(guān)控制

李志忠 任昌浩

摘要：為了探討工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用及發(fā)展趨勢，對工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用與發(fā)展有更深層次的理解，本文以電氣及自動(dòng)化儀表作為研究對象，通過對電氣與自動(dòng)化儀表的概述進(jìn)行分析，分別從監(jiān)測環(huán)節(jié)和執(zhí)行環(huán)節(jié)等方面詳細(xì)闡述電氣與自動(dòng)化儀表在工業(yè)控制中的應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)際案例分析電氣及自動(dòng)化儀表在工業(yè)中的有效控制，從而保證生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：工業(yè)控制;電氣與自動(dòng)化儀表;使用

中圖分類號(hào)：TH86 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)有效應(yīng)用在工業(yè)儀器儀表控制當(dāng)中，能夠有效推進(jìn)我國工業(yè)化的全面發(fā)展，并在一定程度上推進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)保持不斷增長。當(dāng)前在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表當(dāng)中常用的技術(shù)有智能技術(shù)、傳感技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)，在對其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制應(yīng)用當(dāng)中需要強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用，并不斷完善理論體系，提升工作人員綜合素養(yǎng)。

1、電氣設(shè)備和自動(dòng)化儀表概述

工業(yè)生產(chǎn)中，電氣設(shè)備包含電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備、電力監(jiān)控設(shè)備以及相關(guān)保護(hù)設(shè)備等，在工業(yè)控制過程中，電氣設(shè)備中有電加熱器和電動(dòng)機(jī)等，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，電氣設(shè)備已經(jīng)開始朝著智能化的方向發(fā)展。溫度儀表、液位儀表以及壓力儀表都是自動(dòng)化儀表中的一種，目前有不少智能電力儀表也開始進(jìn)入自動(dòng)化儀表的范圍。自動(dòng)化儀表經(jīng)常用來對火電廠的溫度進(jìn)行檢測，除此之外，還有對污水處理廠的流量進(jìn)行監(jiān)測，自動(dòng)化儀表除了可以對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，還能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到控制器，實(shí)現(xiàn)處理和報(bào)警的功能，最終達(dá)到工業(yè)自動(dòng)化控制的目的。

2、工業(yè)電氣自動(dòng)化的應(yīng)用分析

2.1、在空調(diào)設(shè)備中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化在空調(diào)中的應(yīng)用主要反映了濕度和溫度的調(diào)節(jié)。由于空調(diào)器的操作原理是用以調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度，以及空氣管道的返回空氣濕度轉(zhuǎn)換安裝的空調(diào)機(jī)和返回空氣濕度，濕度和潔凈室的空調(diào)機(jī)的溫度的過程中必須加以控制。有一種密切的關(guān)系。如果回風(fēng)濕度設(shè)定在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)以上，則傳感器必須測量空調(diào)潔凈室內(nèi)的濕度和溫度。在一般情況下，溫度和濕度是通過比例積分算法，所述控制值與設(shè)定濕度進(jìn)行比較的控制，并且然后得到的結(jié)果，并傳送到信號(hào)的返回空氣濕度控制裝置調(diào)整濕度是在適當(dāng)范圍內(nèi)可以舉行。

2.2、執(zhí)行環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電氣及自動(dòng)化儀表的執(zhí)行環(huán)節(jié)主要是為了衡量工業(yè)生產(chǎn)與自動(dòng)化執(zhí)行，指的是電氣及自動(dòng)化儀表在自動(dòng)化控制中對發(fā)令器的要求進(jìn)行操作，執(zhí)行環(huán)節(jié)主要是根據(jù)電氣及自動(dòng)化儀表的情況相互配合操作，以凈水廠的案例闡述，如果凈水廠的電氣及自動(dòng)化儀表工作沒有異常情況，設(shè)備只會(huì)進(jìn)行監(jiān)測，如果設(shè)備損壞導(dǎo)致水廠中有大量的水涌入，長時(shí)間發(fā)展下就會(huì)導(dǎo)致凈水廠的凈化效果降低，工作效率持續(xù)下降。因此，使用電氣及自動(dòng)化儀表可以有效規(guī)避這種風(fēng)險(xiǎn)，如果流量儀發(fā)現(xiàn)水量的變化處于常規(guī)時(shí)，處理器就會(huì)發(fā)出警報(bào)，工作人員在控制室中就能接收到通知，開始觀察設(shè)備的使用情況。如果水的流量持續(xù)性加大，最終超過了安全值，那么流量計(jì)就會(huì)將信息反饋到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)中的處理器會(huì)根據(jù)執(zhí)行器的情況下達(dá)有關(guān)命令，進(jìn)行進(jìn)水口封閉與停泵的操作，也可以將備用蓄水池打開，將大流量的水引入其中，從而使凈水廠的凈化系統(tǒng)可以避免水流蔓延帶來的損失。

2.3、PLC技術(shù)在工業(yè)電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)一步發(fā)展，可編程邏輯控制器（PLC）不斷向微型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。PLC具有高可靠性，易于配置和編程以及廣泛的功能，是最重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。例如，如果在工程應(yīng)用的大量被管理對象的存在時(shí)，測量點(diǎn)被分散并分布距離使用PLC來控制I / O設(shè)備中，從I / O設(shè)備控制電纜是現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備漫長而復(fù)雜。安裝和維護(hù)不僅困難，而且還容易受到各種電磁干擾。許多中小型可編程控制器（Z。B.施耐德M340，Twido的等）具有內(nèi)置的或可擴(kuò)展的以太網(wǎng)端口以及支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議Modbus RTU和MODBUS TCP和1或2的PLC和智能前端之間的COM端口，所述冗余通信電纜連接在拓?fù)渲T如總線，以形成分布式PLC控制系統(tǒng)，可以很容易地?cái)U(kuò)展到幾千點(diǎn)幾十點(diǎn)的二階的分布式感測控制系統(tǒng)。

3、工業(yè)電氣自動(dòng)化儀表的有效控制

3.1、強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用

在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制當(dāng)中，要加強(qiáng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)相關(guān)手段，在深入研究相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上提升該技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。在工業(yè)電氣相關(guān)相應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)嵌入式技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠量化處理系統(tǒng)功能，促使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)相應(yīng)功能更加合理，提升生產(chǎn)效率，還可與芯片設(shè)計(jì)技術(shù)向家河，對網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)完善。通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以對各種信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)傳輸和接收，并和嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)良好配合應(yīng)用，促使生產(chǎn)效益全面提高。

3.2、自動(dòng)化保護(hù)程序

電氣自動(dòng)化儀表儀器的控制策略選用的目的，在于保障工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的安全性和穩(wěn)定性。在以往的控制方案應(yīng)用當(dāng)中，終端控制策略僅僅能夠通過對信息的采集和分析，實(shí)現(xiàn)基于生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的識(shí)別和預(yù)估，事實(shí)上無法完成對于工業(yè)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變。因此生產(chǎn)過程中一旦發(fā)生危險(xiǎn)問題，控制系統(tǒng)僅僅能夠做出快速的識(shí)別和響應(yīng)，引導(dǎo)管理人員對故障問題、危險(xiǎn)問題加以處理，因此效率低下。在未來的發(fā)展當(dāng)中，控制系統(tǒng)將會(huì)以風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測和自動(dòng)化保護(hù)為發(fā)展方向，工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中電流、電壓等設(shè)備失控是最為常見的風(fēng)險(xiǎn)問題，因此在控制系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，需要引入自動(dòng)化控制設(shè)備，利用快速風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等方式，完成對于現(xiàn)場電氣合閘、分閘等操作，快速切斷故障電路，避免故障問題擴(kuò)大化造成危險(xiǎn)。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化水平的日漸提高，工業(yè)設(shè)備變得越來越智能化和專業(yè)化，企業(yè)對生產(chǎn)的安全性越來越重視，智能化控制已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的特色，在對電氣及自動(dòng)化儀表進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候需要根據(jù)周圍的環(huán)境作為參考，保證設(shè)備的性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制過程的科學(xué)化和系統(tǒng)化。

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（作者單位：山東冶金機(jī)械廠有限公司安裝工程處）