工業電氣自動化儀器儀表控制研究

徐軒

摘要：電氣自動化是現代化工業的主要趨勢，尤其是儀器儀表方面，促進了國內工業的發展和經濟的不斷增長。現階段，自動化儀表領域常用的技術包括傳感技術和智能技術等。需完善相關技術和理論體系，加強相關領域人才的培養，為工業自動化的進一步發展奠定基礎。

關鍵詞：工業;電氣自動化;儀器儀表控制

一、工業電氣自動化儀器儀表控制系統的組成

1、PLC控制模塊。工業電氣自動化控制系統由多個部件組成，PLC是重要的控制模塊，是整套控制系統的下位機，連接傳感器、執行機構和人機界面系統，如果此控制模塊出現問題，控制系統會面臨癱瘓的風險。做好控制信號的屏蔽，避免由于受到電磁信號的影響出現信號失真的問題，執行機構便不會按著設計好程序進行動作，嚴重情況下還會引發事故。必須保證每個所選的傳感器和執行機構的質量，安裝前應該進行質量檢查，關鍵件可以送到檢測機構再次驗證質量。在PLC模塊正常運行時，還應該加強對電氣元件的檢查，保證電氣元件可以正常運行，如果出現故障及時進行維修和更換。

2、通訊模塊。工業電氣自動化儀器儀表離不開運行信號和采集數據的傳送，通訊功能模塊承擔著整個控制系統的信息傳送和接收任務。通訊模塊與傳感器、人機界面設備間的信號傳送多采用串口、CAN口或以太網口進行數據交互，在系統設計時，必須保證相互間通訊協議的一致性，避免后數據交互時產生困難。當前，工業控制多采用以太網通信端口進行數據通訊，采用TCP/IP通信協議，在企業內部組建局域網絡，避免通信模塊占用過多的資源和設備，還可以保證數據傳輸信號的穩定性和精準性，實現全天候的信號傳輸，還可以利用光纖進行數據通信，可以有效地減少數據傳輸過程中的出現錯誤的可能性，防止外界對信號產生的干擾。

3、中央控制模塊。中央控制單元多采用微機技術，由于計算機可以集中多個控制端口，可以和多種設備進行連接，從而實現不同的控制任務，可以根據控制工藝的要求，選擇數據處理精度和運行速度滿足應用情況的高性能計算機，可以有效地提高控制系統的運行效率，方便工作人員進行操作。計算機的監控界面可以采用組態軟件、VB或VC語言進行編寫，采用與下位機PLC相同的通訊協議，并開發滿足控制系統要求的應用程序，從而實現與PLC之間的數據交互，可以分擔通信網絡的負載，各種設備的運行情況可以在人機界面中實時的顯示出來，工作人員可以根據控制要求，在人機界面上設置工藝參數，從而實現對整個控制系統的集中控制。

二、工業電氣自動化儀器儀表控制技術

1、系統集成技術。系統集成實際上是將很多模塊集成在一起，其主要目的是為了滿足工業生產的有效控制。實際上系統集成技術包括了：需求分析、物理層配置、應用層配置等復雜的部分，采用統一的標準信號，將參數的測量、變送等單元相互聯系，集合為一個整體，從而實現電氣設備的自動化控制。系統集成技術的應用能夠有效地提高大規模工業生產的效率，在一定程度上降低了生產的成本，真正能夠為企業帶來可觀的利益。

2、人機界面交互技術。人機界面（HumanMachineInteraction）實際上是能夠方便工作人員更清晰地了解工業的運轉過程。因此，這項技術也是非常重要的。人機界面交互能夠讓工作人員對儀器儀表進行全方位的控制，并且能夠根據工業的流程采取實際的操控或人為干預。工作人員僅需要在屏幕上觸動自己的手指，就可以實現對整套工業儀器儀表的操作和控制，從而能夠更加實現自動化。

3、人工智能技術。人工智能技術也是在工業電氣自動化儀器儀表應用過程中的主要技術。其主要是實現自動化的控制。人工智能是近幾年來我國新興的智能概念，在實際應用的過程中，人工智能可以模擬人的大腦和思維對工業上的設備進行有效的控制。在儀器儀表的應用過程中能夠實現信息交互，更好地將信息技術和工業儀器儀表進行有效融合。

4、傳感技術。傳感技術主要應用的設備是傳感器和可編程技術，通過可編程控制器（programmablecontroller）將工作命令與傳感器系統進行結合，把邏輯關系轉化為軟件程序設計，從而實現傳感器的邏輯運算、順序控制、數字模擬輸出等功能。通過傳感器控制技術可實時監測電氣設備的運行溫度、直流電壓、交流電壓、運行負荷等狀態，對工業生產起著至關重要的作用。自動化儀器儀表在獲取相關信息時主要應用的設備就是傳感器，傳感器的功能也決定了儀器儀表獲取相關數據的品質。因此，傳感技術成為我國工業電氣自動化儀器儀表控制技術中的常用技術之一。

三、工業電氣自動化儀器儀表控制要點

1、強化電氣自動化的技術應用。為成功在儀器儀表領域應用電氣自動化，需不斷強化網絡技術和嵌入式技術的實際應用。電氣自動化的相關系統中，要對系統功能展開量化處理，并促進各生產環節保持功能上的科學合理，以提升實際生產效率。此外，結合芯片設計，完善網絡連接，以實現對電氣自動化中信息數據的有效接收和傳輸。

2、實現理論體系的完善。各類儀器儀表對工業生產是至關重要的。電氣自動化儀器儀表的合理應用，可順利實現智能化和自動化控制，需高水平計算機技術的強力支持。相關企業需不斷完善理論體系，以促進相關先進技術的規范順利應用，從而使電氣自動化的實際生產更具備高效性。完善理論體系需加強對電氣自動化的研究，以提升理論的完善度。

3、促進工作人員素質的進一步提升。雖然電氣自動化儀器儀表實現了各類設備的自動化控制和智能化控制，全面提升了生產效率，保證了生產安全性和穩定性，但都離不開高技術人員的操作。電氣自動化在很大程度上解放了勞動力，但也對人工操作質量提出了更高要求。因此，工作人員需不斷提升自身技術水平和綜合素養，以適應新時期設備操作的要求。各類儀器儀表工作人員需了解電氣自動化儀器儀表控制的原理，全面熟悉各類電氣自動化設備。此外，相關生產企業要不斷加強對員工的技術培訓，不斷提升工作人員檢測技能和操控能力。現階段，需不斷更新各類技術，加強產學研的全面融合，借助高等教育培養高素質人才，以促進電氣自動化儀器儀表的實際應用。

四、電氣自動化儀器儀表控制發展的未來展往

1、自動化保護程序。電氣自動化儀器儀表控制策略的選用就是為了更好的確保工業生產現場的安全穩定性。在先前的控制方案運用之中，終端控制策略可以進一步的針對信息實施采集與分析，從而達到針對生產現場環境的識別與預估，但是現實中卻很難促進工業生產方式與生產模式來進行轉變。

2、智能現場監測。電氣自動化控制策略的關鍵就在于要針對工業生產現場環境實施監測分析，在先前工業生產領域之中，為了針對生產環境實施監測，通常電氣自動化控制系統主要選擇的是煙霧傳感器、溫度傳感器等，那么在具體運用的過程之中，要通過借助所控制環境與傳感器設備運行的準確度，來加大控制力度但是在后期信息采集技術發展的進程之中，先前較為傳統的傳感器種類要和終端單片機銜接在一起，以此來達到各項數據之間的共享。

結 論

電氣自動化儀器儀表是集合電子技術、自動化技術及信息技術等實現工業生產的升級，是現代化工業生產的重要方向。電氣自動化儀器儀表的合理應用，可提升實際生產效率，促進工業產業的整體發展。

參考文獻

[1]羅倩，劉云龍.淺析對電氣自動化儀表管理與維護的探討[J].電子元器件與信息技術，2018，2（05）：20-23.