關(guān)于電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的探究

吳昊 楊曼

摘 要：近年來，科技水平的不斷進(jìn)步帶動(dòng)了我國電氣設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)及電氣工程等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的逐漸成熟，電氣與儀表在自動(dòng)控制、智能監(jiān)控和測量功能等諸多方面得到了飛速發(fā)展，本文以此為切入點(diǎn)主要介紹了電氣與儀表的主要功能，并探析了其各功能在實(shí)踐中的應(yīng)用效果，以期為相關(guān)領(lǐng)域研究提供科學(xué)理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電氣儀表；自動(dòng)化；控制系統(tǒng)

隨著自動(dòng)化時(shí)代的到來，儀器儀表相關(guān)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)可信軟件的使用逐漸推廣開來，如測量時(shí)，有效地控制生產(chǎn)儀器及計(jì)算機(jī)的連接，將網(wǎng)絡(luò)接口與計(jì)算機(jī)接口合理使用，組建一系列較完整的網(wǎng)絡(luò)連接。這種結(jié)合多項(xiàng)技術(shù)手段形成的智能化直接造就了快捷方便的一線生產(chǎn)操作工作，也使工作效率得到了大幅度地提升。

一、電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能介紹

（一）智能監(jiān)控的功能

目前，自動(dòng)化系統(tǒng)在工程建設(shè)中已然得到了廣泛地使用，特別是在工業(yè)施工時(shí)，利用其能夠智能檢測與監(jiān)控的功能，可以有效地檢測工業(yè)施工后的各環(huán)境實(shí)際指數(shù)，并實(shí)時(shí)智能監(jiān)控。通常，使用儀表傳感器得到檢測結(jié)果，數(shù)據(jù)不僅可以再儀表器中顯示，也可以在電腦中顯示，紅外線發(fā)光模塊是其主要作用構(gòu)件。智能化監(jiān)控通過如下機(jī)制進(jìn)行：一般情況下，紅外線發(fā)光二極管和光敏三極管共同構(gòu)成此類收發(fā)系統(tǒng)信號(hào)源，正常運(yùn)行時(shí)，由紅外發(fā)射管持續(xù)發(fā)射紅外光線，再由紅外接收器接收發(fā)射來的光纖信號(hào)，最后將信號(hào)傳送給單片機(jī)。然而，在警戒線被覆蓋后，紅外線接收器的接收信號(hào)途徑就會(huì)受到阻隔，從而不能將光纖信號(hào)傳輸給單片機(jī)，反之，對(duì)應(yīng)的警報(bào)信號(hào)則會(huì)傳輸?shù)较鄳?yīng)的基站，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控。

（二）自動(dòng)化保護(hù)的功能

在工程中，雖然一些高壓設(shè)備或者大電流設(shè)備沒有較大的體積，但是在運(yùn)行中出現(xiàn)錯(cuò)誤將會(huì)造成危害重大的后果，因此，對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行保護(hù)是至關(guān)重要的。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有自動(dòng)化保護(hù)功能，它能夠有效地控制和保護(hù)設(shè)備的各個(gè)部分。企業(yè)在設(shè)備運(yùn)行前應(yīng)該正確安裝電氣儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以保護(hù)和控制有關(guān)設(shè)備的良好運(yùn)作。

二、自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊的介紹

（一）PLC控制模塊

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)涉及的領(lǐng)域極其廣泛，先對(duì)PLC控制模塊進(jìn)行分析：PLC控制模塊主要使用常見于電力系統(tǒng)中，由于PLC控制模塊運(yùn)行錯(cuò)誤后的影響較大，導(dǎo)致其使用過程及其有關(guān)的電氣元件的控制有著較高的要求。首先，在運(yùn)行前，一定要注意的就是要做好屏蔽系統(tǒng)，保證電磁輻射得到有效地抑制。其次，在工作過程中，要做到嚴(yán)格按照生產(chǎn)規(guī)定，仔細(xì)檢查元器件，把保證產(chǎn)品質(zhì)量放在首位，一方面要按照檢查制度，確保原件可以正常使用，另一方面還有推動(dòng)全面的電氣自動(dòng)化。另外，PLC控制模塊具有體積小、質(zhì)量輕、系統(tǒng)安裝簡易和系統(tǒng)升級(jí)簡易等特點(diǎn)。

（二）通信模塊

通信模塊指的是將采集的信息使用特殊的設(shè)備儀器進(jìn)行整合、儲(chǔ)存，隨后通過網(wǎng)絡(luò)傳送至上位機(jī)系統(tǒng)，這種通訊系統(tǒng)通常使用網(wǎng)絡(luò)通信手段進(jìn)行操作。如計(jì)算機(jī)使用的TCP/IP協(xié)議就可以通過局域網(wǎng)，一方面實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源的合理高效使用，另一方面確保傳輸準(zhǔn)確、穩(wěn)定的信息。保證通信信號(hào)的持續(xù)通常，另外將光纖通信運(yùn)用至此模塊還可以很好地屏蔽外界因子對(duì)通信的影響，大大降低信息傳輸過程中可能出現(xiàn)的誤碼率。

（三）中央控制系統(tǒng)

將中央控制系統(tǒng)安裝至計(jì)算機(jī)中即可使用微型計(jì)算機(jī)來操控，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)可以通過多個(gè)接口與多個(gè)設(shè)備連接，可以在同一時(shí)間完成多個(gè)系統(tǒng)任務(wù)。這樣不僅可以大大提高計(jì)算機(jī)精度，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度和操作效率，而且中央控制系統(tǒng)還可以通過使用計(jì)算機(jī)內(nèi)的程序高效的整理傳感器采集的數(shù)據(jù)，尋求合適的解決方案。[1]

三、設(shè)計(jì)理念和工作流程的探析

（一）主要設(shè)計(jì)理念的探析

集中控制指的是一個(gè)處理器集合了系統(tǒng)的所有功能于一身，這樣做的優(yōu)點(diǎn)使能夠有效減少處理器的數(shù)量，方便操作和管理，缺點(diǎn)在于較多的存儲(chǔ)信息和處理功能同時(shí)集中在一個(gè)處理器上導(dǎo)致處理器壓力較大，處理速度大幅降低，而且由于受到監(jiān)控系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)的可靠性也有一定的下降。近年來，隨著臺(tái)網(wǎng)技術(shù)、CAN總線技術(shù)的不斷成熟完美的優(yōu)化了這些缺點(diǎn)。智能電器的使用不僅能夠避免電纜材料的浪費(fèi)，還能夠通過互聯(lián)網(wǎng)使整個(gè)系統(tǒng)靈活自由地運(yùn)行，大大降低了出現(xiàn)問題的概率，有效推動(dòng)了智能電器的發(fā)展。噪音是使用無線傳感器建設(shè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)的最大干擾因子，所以一定要高度重視，設(shè)計(jì)振動(dòng)節(jié)點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)完美云頂?shù)年P(guān)鍵所在。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以是用自己組織而構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，它擁有一定程度的計(jì)算機(jī)通信功能。

（二）系統(tǒng)運(yùn)行過程的探析

自動(dòng)化電氣設(shè)備的系統(tǒng)可以在接收到計(jì)算機(jī)傳輸?shù)男畔⒑螅ㄟ^使用前置機(jī)進(jìn)行初處理，然后在相應(yīng)的設(shè)備中完整地保存，與此同時(shí)，服務(wù)器會(huì)把保存的信息傳輸至相應(yīng)的服務(wù)站，隨后通過WEP服務(wù)器的處理，保存的信息便可以上傳至局域網(wǎng)，供大家瀏覽、共享數(shù)據(jù)。RTU的主要功能是執(zhí)行遙測采集板和AID轉(zhuǎn)換器設(shè)備的遠(yuǎn)程操控指令，隨后將變電所的遙測值統(tǒng)計(jì)后傳輸至控制單元，經(jīng)過中央控制系統(tǒng)的處理，再把信息傳送至相應(yīng)的計(jì)算機(jī)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)的最終處理，再把結(jié)果傳送至調(diào)度端，再進(jìn)行對(duì)應(yīng)的綜合處理。

四、結(jié)語

綜上所述，電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成，每一個(gè)模塊都有各自對(duì)應(yīng)的功能，并且這些功能模板都集中在同一個(gè)控制模板中。在今后的研究中，還應(yīng)不斷加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)水平的改進(jìn)，使不同系統(tǒng)和組件間具有更密切的聯(lián)系，電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用效果也會(huì)更加卓越。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明艷.電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（11）.