淺談電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)

【摘要】電氣系統(tǒng)是人們生活以及工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施之一，由于我國在這個領(lǐng)域的進行實踐的時間尚短，在電氣與儀表設(shè)備的使用中，還存在著系統(tǒng)退化，設(shè)備工作效率不高等問題，如何科學(xué)合理的對電氣與儀表自動化進行控制，是非常必要的。本文從電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)等方面進行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】電氣儀表；控制系統(tǒng)；自動化

全面研究和分析電氣儀表自動化控制系統(tǒng)，分析其在工程中發(fā)揮的實際功能，并從中總結(jié)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)問題，不斷完善，才能夠?qū)崿F(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展，為社會和國家更好的服務(wù)，下面我們從幾方面進行分析研究。

一、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的功能

1、工業(yè)中的智能監(jiān)控作用

電氣自動化系統(tǒng)對工業(yè)施工建設(shè)具有監(jiān)控和檢測的功能，通過對工業(yè)施工環(huán)境檢測，從而獲取環(huán)境信息，通常來說，檢測是利用儀表傳感器進行，將其傳感數(shù)據(jù)體現(xiàn)到儀表或者電腦上，傳感器得到信息的途徑是利用紅外收發(fā)模塊進行的。而這種收發(fā)系統(tǒng)的信號源通常情況下都是由紅外線發(fā)光二極管組成的，而接著裝置一般都是光敏三極管等。在正常的工作狀態(tài)下，紅外發(fā)射管會一直放出紅外光線，之后這些光纖就會被紅外接收管收到到，并輸送到單片機上。如果警戒線被遮擋的時候，紅外線接受管便不會進行單片機輸出信號，因此就會被中斷，而報警信號就會被傳輸給相應(yīng)基站，從而實現(xiàn)智能監(jiān)控。這在工業(yè)中也經(jīng)常用到，有效的防止了問題發(fā)生。

2、自動化控制的保護功能

在工業(yè)中，其設(shè)備的保護成為了工作中重要任務(wù)之一，電氣自動化控制系統(tǒng)主要的作用之一就是對系統(tǒng)內(nèi)部的各個部分進行控制，一般來說工業(yè)設(shè)備中的高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積都不會非常大，因此一旦設(shè)備在工業(yè)施工過程中出現(xiàn)問題，損失則相當(dāng)大，只要安裝了完善電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)，就可以對工業(yè)設(shè)備的供電系統(tǒng)進行有效的控制和保護。

3、數(shù)據(jù)測量與整合功能

一些工業(yè)建設(shè)前需要大量的測量數(shù)據(jù)，大型的測量設(shè)備中的指示燈或者音響的信號只能夠簡單的表示設(shè)備的運行狀態(tài)，如果要精準(zhǔn)的了解設(shè)備的工作情況，就需要進行電氣儀表自動化控制系統(tǒng)按裝和運用。在加上通過電腦設(shè)備控制操作的組件與儀表等設(shè)備，在不用多余人力的情況下實現(xiàn)微機自動化控制。在工業(yè)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量和整合。如在冶金中，冶金流程的全息集成。實現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實現(xiàn)管理-計劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，同時，整合生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)倉庫，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，提供生產(chǎn)管理控制的決策支持。

二、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展前景

1、自動化儀表在冶金生產(chǎn)中的應(yīng)用

電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，下面我們主要從冶金方面進行簡要舉例，自動化儀表控制系統(tǒng)具有將輸入信號轉(zhuǎn)換為輸出信號的功能，它是自動化系統(tǒng)中的一個非常重要的組成部分，它在一套設(shè)備中的作用就好比人的大腦神經(jīng)中樞對人產(chǎn)生的作用，它在設(shè)備運行中提供的一些數(shù)據(jù)是監(jiān)控設(shè)備是否正常運轉(zhuǎn)的重要參數(shù)。自動化儀表一般分為溫度儀表、壓力儀表、流量計、校驗儀表等。它廣泛的應(yīng)用于生產(chǎn)生活和科研開發(fā)工作中。它具顯示、記錄、監(jiān)測、控制等多種重要功能。從它不同的方面，我們可以把它分為五大類：從用途上來分，可分為檢測儀表、顯示儀表、轉(zhuǎn)換和傳輸儀表、調(diào)節(jié)控制儀表、執(zhí)行器；從組成形式上來分，可分為基地式儀表、單元組合式儀表、組裝式電子綜合控制裝置、集中分散型控制系統(tǒng)；從使用能源來分，可分為氣動儀表、電動儀表和液動儀表；從測量參數(shù)來分，可分為壓力儀表、溫度儀表、液位儀表、流量儀表；從使用系統(tǒng)來分，可分為生產(chǎn)系統(tǒng)檢測儀表和安全系統(tǒng)檢測儀表。以PLC、DCS、工業(yè)控制計算機為代表的計算機控制，是以對現(xiàn)場級設(shè)備的控制。在基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)中，目前由PLC 控制仍占主要地位；在冶金流程中，基礎(chǔ)自動化控制系統(tǒng)又是關(guān)鍵的部分，它設(shè)計的好壞直接影響到整個控制系統(tǒng)。

2、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展前景

2.1開放式控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。隨著自動化的發(fā)展，儀表自動化控制系統(tǒng)的可信軟件已經(jīng)廣泛運用于生產(chǎn)生活的方方面面。例如在測量，控制生產(chǎn)儀器以及計算機連接控制中，通過各種計算機借口網(wǎng)絡(luò)接口，形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)連接，形成特定的功能、實現(xiàn)過程控制、實時監(jiān)測、智能化控制。2.2智能化方向發(fā)展趨勢。科技的發(fā)展促使人們對自動化儀表控制系統(tǒng)提出了更高的要求。越來越多的生產(chǎn)要求在自動化儀表控制系統(tǒng)方面實現(xiàn)智能化控制。這樣就要求控制器能夠?qū)崿F(xiàn)智能的操作和控制，這也是實現(xiàn)智能化最基本的前提。智能化的發(fā)展的核心就是現(xiàn)場總線技術(shù)，儀表的進一步研發(fā)，總線技術(shù)起了重大的作用，它對于控制系統(tǒng)的不斷完善和發(fā)展，也起到了巨大的促進作用。智能化最主要的就是要將各種技術(shù)很好地融合在一起，實現(xiàn)生產(chǎn)操作便捷化。儀表智能化的完善，對于工業(yè)的發(fā)展起著不可忽視的作用。2.3網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展趨勢。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和普及，在儀表自動化控制系統(tǒng)上實現(xiàn)計算機數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化控制，對于自動控制系統(tǒng)與設(shè)備之間實現(xiàn)很好的連接，起著關(guān)鍵的作用。將生產(chǎn)設(shè)備和工廠信息實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，信息數(shù)據(jù)的采集是問題的處理也更加便捷，這樣智能化的儀表控制系統(tǒng)才能更好的發(fā)揮自己的作用。網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，將實現(xiàn)辦公與生產(chǎn)自動化的完美結(jié)合。

三、電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計思想及工作過程

1、設(shè)計思想

集中監(jiān)控方式是主要的設(shè)計思想，集中監(jiān)控的主要目的就是將電氣與儀表控制系統(tǒng)的功能全部匯總到一個處理器上進行處理，但是設(shè)計的時候都會遇到一個問題，由于匯總導(dǎo)致處理的過程比較慢，而且信息量大，同時電氣設(shè)備在監(jiān)控的作用下，會使系統(tǒng)的可靠性降低，所以在設(shè)計過程上使整個組態(tài)更加的靈活自如，降低系統(tǒng)發(fā)生故障的可能。并且有效的運用到工業(yè)中，才是主要設(shè)計思路。

2.電氣自動化控制系統(tǒng)的工作過程

2.1調(diào)度端系統(tǒng)的工作過程。通過計算機發(fā)送的信息被自動化電氣設(shè)備系統(tǒng)接收后，通過前置機的處理，儲存到相應(yīng)的儲存設(shè)備中，將信息完整地保存下來，然后服務(wù)器將相關(guān)的信息傳輸?shù)綄?yīng)的工作站當(dāng)中，最后經(jīng)過服務(wù)器將系統(tǒng)的信息傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)，方便工程師對工業(yè)施工及設(shè)備信息監(jiān)控。2.2RTU的工作流程?？梢酝ㄟ^控制遠程的遙測采集板，AID轉(zhuǎn)換器等設(shè)備，對變電所的遙測量進行采集，通過信息網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信息發(fā)送到控制單元上。經(jīng)中央控制系統(tǒng)處理后，將信息發(fā)送到相關(guān)的功能計算機，最后將處理其發(fā)送到調(diào)度端，進行綜合處理。

結(jié)束語

近些年來，我國社會的發(fā)展，推動了電氣自動化的進程，同時也對其提出了更多的要求，因此，不斷對現(xiàn)有的技術(shù)以及設(shè)備系統(tǒng)進行完善和改進，是十分必要的。目前，困擾電氣儀表自動化技術(shù)人員的一個問題就是如何提高系統(tǒng)的自我檢測能力，實現(xiàn)其自我維護。解決了這個問題，我國的電子儀表自動化必然會再上一個新臺階。

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作者簡介

鄭勇.1982.3-.助理工程師.研究方向：儀表自動化.