電氣自動化儀器儀表控制技術研究

楊聰旺

摘要：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。基于此，本文主要探討了電氣自動化儀器儀表控制技術。

關鍵詞：電氣自動化;儀器儀表;控制技術

中圖分類號：TH86?文獻標志碼：A

引言

當前，信息技術快速發展進步，工業電氣自動化儀器儀表技術應該緊跟時代發展的步伐，不斷對技術進行創新實踐，把新技術應用于工業領域當中，對于提高我國科學技術整體水平，促進經濟轉型升級，提高自主創新能力都具有十分重要的意義。新控制技術的不斷應用，必將有效地提高生產效率，減輕工作人員的勞動強度，為企業創造更多的經濟效益。

1電氣自動化儀器儀表控制系統的組成

1.1PLC 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。

1.2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[1]。

1.3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。

2電氣自動化儀器儀表控制技術

2.1 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（programmable controller）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[2]。

2.2 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。

2.3 人機界面交互技術

人機界面（Human Machine Interaction）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]。

2.4 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。

3電氣自動化儀器儀表控制的發展方向

3.1 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]。

3.2 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]。

結束語

在我國國民經濟發展的進程中，工業占據著重要的方面，而且它還可以促進一個國家綜合國力的提升。而隨著各項技術水平的提升，如何把握現代化技術的特色，以及信息化技術的特征，已經成為了促使工作效率提升的重要途徑。近年來，在電氣設備不斷更新與完善的過程中，電氣自動化儀表控制技術得到了廣泛應用。特別是計算機技術的提升和引進，也促進了儀器儀表設計思路和技術的改良和完善。同時這樣的綜合技術的完善和提升，也使得電氣自動化儀器儀表系統能夠向著更加科學化和合理化的方向邁進。

參考文獻：

[1]?楊男.淺析PLC 在工業電氣自動化控制中的意義及具體應用[J].科技經濟導刊，2018，26（23）：53.

[2]?杜志輝.淺談電氣自動化儀器儀表在啤酒生產中的應用[J].科技與創新，2017（09）：153+155.

[3]?劉慶華，李紅利.試論工業電氣自動化儀器儀表的控制[J].電子制作，2017（18）：22.

[4]?劉景勝.工業電氣自動化儀器儀表控制的分析[J].電子技術與軟件工程，2017（16）：158.

[5]?付連江.工業電氣自動化儀器儀表控制的相關分析[J].石化技術，2017，24（06）：200+252.

（作者身份證號碼：130634197406203615）