試論電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)

中油管道長春輸油氣分公司永吉輸油站 關(guān) 輝

試論電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)

中油管道長春輸油氣分公司永吉輸油站 關(guān) 輝

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了電氣工程、電氣設(shè)備的研究和生產(chǎn)，由于相關(guān)技術(shù)的提升，電氣和儀表也開始向自動(dòng)化控制方向發(fā)展。主要有智能監(jiān)控、自動(dòng)控制和保護(hù)功能，測量功能等，下面就介紹這些功能，同時(shí)對(duì)實(shí)踐中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望給有關(guān)人士一些借鑒。

電氣儀表；自動(dòng)化；控制系統(tǒng)

在步入自動(dòng)化時(shí)代后，儀器儀表的自動(dòng)化控制系統(tǒng)可信軟件也得到了廣泛的應(yīng)用，例如在測量當(dāng)中，有效對(duì)計(jì)算機(jī)連接、生產(chǎn)儀器等進(jìn)行控制，利用計(jì)算機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)接口，形成一整套完整的網(wǎng)絡(luò)連接，對(duì)于智能化而言，就是將各種技術(shù)很好的融合到一起，讓一線的生產(chǎn)操作更加方便快捷，有效提高工作效率。

1 電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主要功能

1.1 分析智能監(jiān)控功能

在各種工程建設(shè)中都會(huì)應(yīng)用到自動(dòng)化系統(tǒng)，尤其在工業(yè)施工當(dāng)中，其可以發(fā)揮檢測和監(jiān)控的功能，在對(duì)工業(yè)施工環(huán)境檢測之后，就可以得到真實(shí)的環(huán)境信息，一般情況下，使用儀表傳感器進(jìn)行檢測，得到的數(shù)據(jù)在電腦上、儀表器中都有體現(xiàn)，主要的作用構(gòu)件就是紅外線發(fā)光模塊。對(duì)于這種收發(fā)系統(tǒng)信號(hào)源而言，都是由紅外線發(fā)光二極管組成，還會(huì)裝備光敏三極管，在正常工作中，紅外發(fā)射管會(huì)一直放出紅外光線，發(fā)射的光纖信號(hào)就被紅外接收器接收，之后傳輸給單片機(jī)上。 當(dāng)警戒線被遮擋，紅外線接受管就不會(huì)進(jìn)行單片機(jī)信號(hào)的輸出，那么整個(gè)信號(hào)傳輸就會(huì)中斷，相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)就會(huì)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的基站上， 最終做到智能化監(jiān)控。

1.2 分析自動(dòng)化保護(hù)功能

在設(shè)備運(yùn)行中，對(duì)設(shè)備的保護(hù)非常關(guān)鍵，而在工業(yè)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以從根本上做到對(duì)各個(gè)部分的控制和保護(hù)，通常情況下，一些大電流設(shè)備、高壓設(shè)備，自身體積不是很大，但是在運(yùn)行中如果發(fā)生問題，那么造成的損失是多方面的，因此在正式投入運(yùn)營之前，企業(yè)必須安裝上完善的電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，有效對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制和保護(hù)。

1.3 分析數(shù)據(jù)的整合和測量功能

在很多情況下，需要大量的真實(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為以后的生產(chǎn)作出決策依據(jù)，例如在一些大型的測量設(shè)備中，音響信號(hào)、指示燈信號(hào)只能簡單的表明當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行情況，如果要得到設(shè)備具體運(yùn)行的參數(shù)，那么必須在設(shè)備中安裝電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，利用電腦設(shè)備控制組件，以及相關(guān)的儀表設(shè)備，在不需要多余人力的情況下，就可以實(shí)施為自動(dòng)化控制，很好做好數(shù)據(jù)分析、整理、例如在冶金生產(chǎn)中，冶金流程就是全信息化的集成，實(shí)現(xiàn)鐵-鋼-軋橫向數(shù)據(jù)集成和相互傳遞，實(shí)現(xiàn)管理-計(jì)劃-生產(chǎn)-控制縱向信息集成，在此基礎(chǔ)上，對(duì)生產(chǎn)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將關(guān)系數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫，使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為以后的生產(chǎn)、管理作出科學(xué)的決策。

2 分析自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊的組成

2.1 對(duì)PLC控制模塊進(jìn)行分析

對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其涉及到的內(nèi)容很多，包含的范圍也很廣，例如包括通信模塊、PLC控制模塊、中央控制模塊等，下面就先分析PLC控制模塊。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，使用PLC模塊非常常見，但是應(yīng)用較為嚴(yán)格，如果出現(xiàn)問題，后果很嚴(yán)重。對(duì)于相關(guān)的電氣元件控制也很嚴(yán)格，一定要確保屏蔽系統(tǒng)正常的運(yùn)行，有效控制電磁輻射的影響。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，一定要嚴(yán)格遵守生產(chǎn)制度，對(duì)元器件進(jìn)行檢查，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在堅(jiān)持中遵循檢查制度，在保證元件使用功能的同時(shí)，促進(jìn)電氣自動(dòng)化的發(fā)展。分析PLC控制模塊自身的特點(diǎn)，體積、質(zhì)量、安裝程序都很容易，對(duì)系統(tǒng)升級(jí)也很容易。

2.2 對(duì)通信模塊的分析

通信模塊就是進(jìn)行信息的采集，然后利用專門的設(shè)備儀器，將數(shù)據(jù)整理存儲(chǔ)起來，利用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)上，該通訊系統(tǒng)都使用網(wǎng)絡(luò)的通信技術(shù)，例如廣泛使用的TCP/IP協(xié)議等，使用當(dāng)前的局域網(wǎng)，就可以減少很多設(shè)備資源的使用，與此同時(shí)，還可以保證信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性、準(zhǔn)確性，確保通信信號(hào)的24小時(shí)暢通，如果該模塊使用光纖通信，就能有效降低傳輸中的誤碼率，有效控制外界因素對(duì)其的影響。

2.3 對(duì)中央控制系統(tǒng)的分析

該系統(tǒng)安裝在計(jì)算機(jī)中，然后由微型計(jì)算機(jī)控制，在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步的時(shí)候，微型計(jì)算機(jī)有很多接口，可以連接很多設(shè)備，完成不同的系統(tǒng)任務(wù)，控制電氣自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，該計(jì)算機(jī)不僅精度高，而且操作速度快，可以提高運(yùn)算效率，中央控制系統(tǒng)可以處理傳感器采集到的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合內(nèi)置的程序，找到合理的解決方式［1］。

3 分析設(shè)計(jì)理念和工作流程

3.1 分析設(shè)計(jì)的主要思想

對(duì)于集中控制而言，就是將該系統(tǒng)中的所有功能都進(jìn)行匯總，讓其集中在一個(gè)處理器中，這樣操作方便，但是由于處理功能較多，有很多的信息內(nèi)容存儲(chǔ)，因此處理速度較慢，除此之外，在監(jiān)控系統(tǒng)的影響下，系統(tǒng)可靠性開始降低，但是隨著臺(tái)網(wǎng)技術(shù)、CAN總線技術(shù)的應(yīng)用，智能電器得到了飛速的發(fā)展，在應(yīng)用中可以節(jié)約電纜材料，同時(shí)在連接到網(wǎng)絡(luò)中后，可以讓整個(gè)系統(tǒng)組合運(yùn)行的更加自由靈活，出現(xiàn)故障的概率有了大幅度的降低。利用無線傳感器建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在建設(shè)過程中，噪音對(duì)其有一定的影響，因此在設(shè)計(jì)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，必須予以注意，其是整個(gè)系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)。對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，其具有一定的計(jì)算機(jī)通信能力，利用自由組織形成無線網(wǎng)絡(luò)。

3.2 對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程的分析

當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息之后，就會(huì)被自動(dòng)化的電氣設(shè)備系統(tǒng)接收，利用前置機(jī)的處理，就可以儲(chǔ)存到對(duì)應(yīng)的設(shè)備中，完整的保存信息，之后服務(wù)器會(huì)將信息傳遞到對(duì)應(yīng)的服務(wù)站中，在WEP服務(wù)器的作用下，就可以將信息傳遞到局域網(wǎng)中，讓人們進(jìn)行信息共享。對(duì)于RTU而言，主要會(huì)使用到AID轉(zhuǎn)換器設(shè)備，遙測采集板等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，采集變電所的遙測量，然后把信息傳遞到控制單元中，中央控制系統(tǒng)處理之后，將信息傳遞給對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)中，最后把處理后的結(jié)果傳遞到調(diào)度端，做好相應(yīng)的綜合處理工作［2］。

4 分析以后的發(fā)展方向

對(duì)于自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)而言，可以把輸入信號(hào)變?yōu)檩敵鲂盘?hào)，其是重要的自動(dòng)化技術(shù)之一，其中的一套設(shè)備就如人的大腦神經(jīng)中樞，發(fā)揮非常重要的作用。例如在設(shè)備運(yùn)行過程中，可以提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，檢查設(shè)備是否正常運(yùn)行，工作參數(shù)是否正確，一般自動(dòng)化儀表分為溫度儀表、壓力儀表、流量計(jì)、校驗(yàn)儀表等，在生產(chǎn)生活中有廣泛的應(yīng)用，除此之外，其還具有監(jiān)測、記錄、顯示、控制等功能。目前由PLC 控制仍占主要地位；在冶金流程中，基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng)又是關(guān)鍵的部分，它設(shè)計(jì)的好壞直接影響到整個(gè)控制系統(tǒng)。除此之外，在以后還會(huì)向網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展，很多儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化控制， 對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)與設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)很好的連接，作用非常重要，保證不同設(shè)備之間的聯(lián)系和控制，提高工作效率。在此基礎(chǔ)上，相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)采集也會(huì)更加方便，這樣才能最大化的發(fā)揮智能化的儀表控制系統(tǒng)。在以后的技術(shù)發(fā)展中，不同功能組件之間的聯(lián)系會(huì)更加緊密，操作性更強(qiáng)，工作效率更高［3］。

5 總結(jié)

通過以上對(duì)電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的分析，發(fā)現(xiàn)其組成結(jié)構(gòu)較多，不用模塊有不同的功能，但是都集中在一個(gè)控制模板上，在以后的發(fā)展中，隨著相應(yīng)技術(shù)水平的提高，不用組件、系統(tǒng)之間的聯(lián)系會(huì)更加緊密，因此實(shí)踐應(yīng)用效果會(huì)更好。

［1］翟博，李杰.淺談電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)［J］.工業(yè)，2015（2）：286-286.

［2］張寧.淺談電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（24）：88-88.

［3］孫雪亮，高曉，董世亮.淺談電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)［J］.工業(yè)b， 2015（1）：74-74.