電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析

穆占杰　劉慶偉　王釗

摘 要：現(xiàn)代電廠需要對社會中各個主體需要的電能進(jìn)行供給，在供給電能的時候，需要應(yīng)用具有自動運(yùn)行基本特點(diǎn)的新型電氣儀表，在應(yīng)用這種儀表的同時，還需要將自動化的控制技術(shù)來操作各類電氣儀表以及氣態(tài)的電力設(shè)備，這種操作方式比電廠的原有的設(shè)備管控方式更為優(yōu)越，隨著電氣設(shè)備與電氣儀表也具備了復(fù)雜的運(yùn)行體系，人工管控工作的各種缺陷也展露出來，自動控制技術(shù)可以幫助電廠工作者解決各種儀表管理困難。

關(guān)鍵詞：電氣自動化儀表；自動化控制技術(shù)；技術(shù)分析

各類電廠在當(dāng)前的社會環(huán)境之中都擁有極好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，主要是因?yàn)楦鱾€行業(yè)對于電能的需求量因行業(yè)發(fā)展需求而變得更大，而為了對電廠運(yùn)行工作進(jìn)行管控，工作人員會發(fā)揮出電氣儀表的作用，基于儀表的應(yīng)用問題，自動化儀表被逐漸引入到電廠之中，在開展儀表管理工作時，工作人員不能在沿用原來的儀表管控方法，而是需要對自動化管控技術(shù)大加運(yùn)用，以便于實(shí)現(xiàn)全面把控電廠運(yùn)行體系的工作目的。

1 自動化控制系統(tǒng)主要構(gòu)成

1.1 通訊模塊

通訊模塊主要是將儀表收集到的信息與資源進(jìn)行存儲，并上傳到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，該模塊主要涉及的是計(jì)算機(jī)通用技術(shù)，利用TCP/IP協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)功能實(shí)現(xiàn)資源動物有效利用，保證資源的有效傳輸，提高息傳輸?shù)木_性與穩(wěn)定性，降低了對設(shè)備資源的使用。近年來，光纖技術(shù)更多的應(yīng)用與自動化儀表的通訊模塊中，有效的降低了外界因素對通信模塊的干擾，并減少了信息傳輸過程中的誤碼率。局域網(wǎng)的利用對該模塊提供了基礎(chǔ)通信技術(shù)，保證了信息的實(shí)時傳遞，實(shí)現(xiàn)了資源的共享，優(yōu)化了資源的傳播途徑，提高了信息傳遞的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。

1.2 PLC模塊

PLC控制模塊中所有電器元件都具有獨(dú)立的屏蔽系統(tǒng)，該系統(tǒng)對于每個電氣元件的選擇也特別嚴(yán)格，必須使用合格的電氣元件產(chǎn)品，要求電氣元件對電磁輻射有較高的屏蔽能力。在PLC控制模版的每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)上也有相應(yīng)的生產(chǎn)制度進(jìn)行元件質(zhì)量的控制，嚴(yán)格的控制有利于提高元件的使用性能。

PLC控制模塊具有體積小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，安裝過程比較簡便，因此控制系統(tǒng)建立耗時短，其操作功能與模式也較為簡便。操作界面上比較人性化，顯示面板比較流暢、清晰，對下一步操作的提示與說明特別詳細(xì)。

1.3 中央模塊

中央控制系統(tǒng)的控制是通過微機(jī)的多種功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，微型計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展使其功能與特性都得到了完善，目前的微機(jī)具有大量的通訊借接口，可以與多個設(shè)備進(jìn)行連接，有效的完成所分配的任務(wù)。電氣自動化中央控制系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)精度高，速度快的特點(diǎn)有效的提高了資源利用效率與數(shù)據(jù)的處理效率。由于中央控制系統(tǒng)內(nèi)置程序的自身特點(diǎn)，該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的實(shí)時監(jiān)控與報(bào)警。

2 自動控制儀表技術(shù)的主要系統(tǒng)功能

應(yīng)用了全新的電氣儀表以及控制技術(shù)之后，電廠中的工作者的工作壓力被緩解，具有自動化運(yùn)轉(zhuǎn)功能的電氣儀表可以將各類電氣生產(chǎn)情況直觀地表現(xiàn)出來，而自動化控制技術(shù)在控制儀表這一個工作方面具有一些相對比較優(yōu)越的使用功能：

2.1 自動保護(hù)與控制功能

自動控制系統(tǒng)能夠保護(hù)電氣儀表，使電氣儀表免受外部環(huán)境的損傷，現(xiàn)代電廠應(yīng)用的電氣儀表雖然極為先進(jìn)，但是其體積仍舊比較大，儀表故障問題形成后，電廠的控制系統(tǒng)可以在其他運(yùn)行狀態(tài)良好的設(shè)備的輔助之下對供電系統(tǒng)加以調(diào)配，確保在儀表的故障狀態(tài)之下，管控系統(tǒng)仍舊可以發(fā)揮出作用。自動化儀表雖然具有諸多先進(jìn)之處，但是其對應(yīng)用主體的技術(shù)性水平要求極高，電廠工作人員需要將電子通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他自動化數(shù)據(jù)加以融合，在有表達(dá)信息功能的工作需要的時候，可以順利完成工作任務(wù)。在保護(hù)儀表與控制儀表的工作需求之下，電廠逐漸構(gòu)建出了一體化的儀表控制系統(tǒng)。

2.2 智能性監(jiān)控功能

智能監(jiān)控功能是該控制系統(tǒng)極具獨(dú)特性的優(yōu)勢之一，傳感器裝置是電廠常用的電氣儀表之一，其能夠?qū)囟刃畔⑦M(jìn)行才及，該儀表在獲取外部的溫度信息時，需要應(yīng)用紅外線技術(shù)，在識別信息的基礎(chǔ)上還需要處理信息，確保收集信息這項(xiàng)工作的完整性。當(dāng)傳感器運(yùn)行時，設(shè)備之中的二級管會直接將紅外線發(fā)射到外部，在接受到有效信息之后，直接在單片機(jī)裝置上記錄信息。然后紅外線又比較容易受到影響，尤其是外部有介質(zhì)阻攔紅外線時，單片機(jī)是無法繼續(xù)完成傳遞信息的工作任務(wù)的，在信號中斷這一情況出現(xiàn)后，系統(tǒng)能夠迅速給出預(yù)警提醒，及時沒有工作人員負(fù)責(zé)監(jiān)管工作，傳感器等儀表也能順利運(yùn)行。

2.3 測量功能

在對電氣儀表進(jìn)行觀測時，工作人員必須要對儀表的頻率、電流以及電壓進(jìn)行測定，然而工作人員無法直接了解到儀表的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其能夠發(fā)射出的信號也無法直接體現(xiàn)出其應(yīng)用故障的具體情況，如果沒有其他輔助型設(shè)備或者技術(shù)，儀表故障很難被快速處理掉，而在應(yīng)用自動控制儀表的技術(shù)時，可以借用電腦來對電氣儀表展開全方位地測評工作，無論是觀測電氣儀表還是操作儀表均可以借助電腦來實(shí)現(xiàn)。儀表的測定工作也變得更為便捷。

3 自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作分析

3.1 主要設(shè)計(jì)理念

集中監(jiān)控的方式：集中監(jiān)控的過程信息量大，運(yùn)行緩慢，將系統(tǒng)的所有處理功能都集于同種處理器之中，沒有保證系統(tǒng)較高的安穩(wěn)性。CAN總線技術(shù)的應(yīng)用為集中監(jiān)控提供了技術(shù)保證，節(jié)省了材料使用，提高了網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的靈活性，有效減少了發(fā)生故障的幾率。

遠(yuǎn)程監(jiān)控：遠(yuǎn)程監(jiān)控是利用無線傳感器網(wǎng)對電氣設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，消除了監(jiān)控的距離障礙，實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)測對象的動態(tài)檢查與故障診斷，有效確保了電氣設(shè)備的安全。

3.2 工作過程

調(diào)度端系統(tǒng)的工作過程：當(dāng)自動化電氣設(shè)備經(jīng)過前置機(jī)處理后，將信息儲存下來，然后再通過中轉(zhuǎn)站將信息上傳到局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。

RTU的工作流程：通過遙測采集板、AID轉(zhuǎn)換器等設(shè)備進(jìn)行遙測量，然后將信息傳送到控制單元。經(jīng)過中央系統(tǒng)處理，完成信息與對應(yīng)計(jì)算機(jī)的結(jié)合，再通過調(diào)度端進(jìn)行綜合處理。

4 結(jié)束語

本文對電廠的部分工作情況進(jìn)行了解析，重點(diǎn)解析對象是電廠中的全新自動化電氣儀表與同樣具有自動化優(yōu)勢的控制技術(shù)。電廠的工作狀態(tài)關(guān)系著社會供電工作是否能夠順利完成，因此很多電廠都對內(nèi)部電能生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)革新，引入各類新型管控技術(shù)與電氣設(shè)備，電氣儀表對于電廠的多項(xiàng)生產(chǎn)工作均存在著影響，而在與應(yīng)用了全新的電氣控制技術(shù)之后，長期存在于電廠之中電氣管控問題迎刃而解，對于本文研究的電氣控制技術(shù)與電氣儀表，技術(shù)人員還能夠從智能化水平提升方法對其加以改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張瑜嶺.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017，37（11），135-136.

[2]段超華，宋艷珂.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)研究[J].工程技術(shù)：引文版，2017（1），00017-00017.

[3]聶立群.淺析電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)[J].建材發(fā)展導(dǎo)向：上，2017，15（11），311-312.