電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)研究

李云東

摘 要：通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化管理，還可以提高其工作效率以及運(yùn)行可靠性，因此在電氣領(lǐng)域中也得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是我國(guó)涉及到自動(dòng)化電氣的時(shí)間比較短，電氣儀表控制技術(shù)跟國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)比還存在有一定的差異性，也就難以滿(mǎn)足我國(guó)電氣行業(yè)的實(shí)際發(fā)展需求。因此電力企業(yè)還需要加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化儀表以及自動(dòng)化控制技術(shù)的研究力度，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)智能化得到進(jìn)一步的發(fā)展，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有著非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化儀表;自動(dòng)化控制技術(shù);儀表系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)作為化工行業(yè)領(lǐng)域中的一個(gè)重要組成部分，在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)不斷發(fā)展的大背景下，越來(lái)越多地企業(yè)認(rèn)識(shí)到了電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)的諸多優(yōu)勢(shì)，其在化工行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它既降低了人工控制的不準(zhǔn)確性，又推進(jìn)了化工行業(yè)的不斷進(jìn)步，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1電氣自動(dòng)化儀表跟自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能概述

1.1智能監(jiān)控功能

在電氣自動(dòng)化儀表系統(tǒng)中，主要由儀表傳感器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)工作，并且能夠在顯示器上面對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，主要是由紅外線(xiàn)發(fā)光模塊構(gòu)成的。該系統(tǒng)一般采用紅外線(xiàn)二極管作為信號(hào)的收發(fā)器，也就是紅外線(xiàn)三極管，在具體工作過(guò)程中可以由紅外線(xiàn)發(fā)射管發(fā)出紅外線(xiàn)光纖，隨后由紅外線(xiàn)接收器來(lái)進(jìn)行信號(hào)的接收與處理，隨后將運(yùn)行信號(hào)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)上面。在該過(guò)程中如果出現(xiàn)了警戒線(xiàn)遮擋的情況時(shí)，也就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法正常完成工作，傳送過(guò)程也會(huì)隨之停止。在這一情況下警報(bào)信號(hào)會(huì)直接傳遞到各個(gè)基站之中，來(lái)達(dá)到智能化監(jiān)控的效果。

1.2自動(dòng)控制與保護(hù)功能

一般情況下電氣自動(dòng)化儀表中的高壓設(shè)備體積都比較大，這樣可以滿(mǎn)足控制系統(tǒng)中合閘以及分閘功能的實(shí)現(xiàn)。但是如果電氣自動(dòng)化儀表在運(yùn)行過(guò)程中存在有使用故障，在完成自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安裝工作之后，也就能夠借助于自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)儀表的自動(dòng)化控制與操作，從而對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制處理。目前我國(guó)使用的電氣自動(dòng)化儀表的工程數(shù)量非常多，對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)水平也有著非常高的要求。只有積極運(yùn)用各種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)以及手段，才能夠達(dá)到預(yù)期的主動(dòng)監(jiān)測(cè)以及控制效果，從而起到良好的電力系統(tǒng)運(yùn)行保護(hù)效果。

1.3自動(dòng)保護(hù)功能

在電氣設(shè)備使用過(guò)程中還會(huì)受到多種外界因素的影響，并且容易導(dǎo)致一系列電氣故障的發(fā)生，直接影響到電氣系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。通過(guò)智能化電氣技術(shù)的應(yīng)用，一般可以選用電氣自動(dòng)化儀表高壓設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自我保護(hù)。因?yàn)楦邏焊娏鏖_(kāi)關(guān)的體積比較大，系統(tǒng)總閘與分閘的合流以及分流效率也會(huì)得到一定程度的提高。也就能夠滿(mǎn)足更多任務(wù)分配的需求，確保電氣系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)了運(yùn)行故障，會(huì)有多種服務(wù)措施來(lái)進(jìn)行控制處理，從而避免了大型電氣故障的出現(xiàn)，保障電氣系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。

2電氣自動(dòng)化儀表以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

2.1智能化控制技術(shù)

近年來(lái)我國(guó)智能化技術(shù)水平得到了飛速的提高，這也是各個(gè)行業(yè)自身發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)制造行業(yè)近年來(lái)得到了非常迅速的發(fā)展，在生產(chǎn)過(guò)程中的精密性要求也越來(lái)越高。在進(jìn)行精密儀器的加工過(guò)程中，如果采用人工控制以及管理模式，就會(huì)導(dǎo)致儀器自身的精密度受到一定程度的影響，也就難以達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效果。通過(guò)將智能化控制技術(shù)跟電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的模式，可以預(yù)先進(jìn)行生產(chǎn)程序的制定，隨后根據(jù)這些制定好的規(guī)程來(lái)開(kāi)展生產(chǎn)工作，這樣就可以促進(jìn)生產(chǎn)精度得到進(jìn)一步的提升，對(duì)于工廠自身制造工藝以及制造水平的提升也有著重要意義。此外在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員僅憑自身以往的經(jīng)驗(yàn)，是無(wú)法對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行綜合性的考量的，也就導(dǎo)致了自動(dòng)化體系難以達(dá)到預(yù)期的應(yīng)用效果。通過(guò)智能化技術(shù)的合理應(yīng)用，則能夠?qū)ι鲜鰡?wèn)題進(jìn)行解決，并且可以幫助設(shè)計(jì)人員對(duì)電氣程序的運(yùn)行情況進(jìn)行全面掌握，借此來(lái)確保設(shè)計(jì)的合理性跟科學(xué)性。通過(guò)智能化技術(shù)跟相關(guān)專(zhuān)業(yè)軟件結(jié)合的模式，能夠讓設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到進(jìn)一步的提升。此外借助于現(xiàn)場(chǎng)傳感器技術(shù)以及監(jiān)控器技術(shù)的應(yīng)用，也可以對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一些復(fù)雜問(wèn)題起到良好的處理效果，從而確保自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果以及后期使用效果。

2.2故障診斷

設(shè)備故障可直接導(dǎo)致電氣系統(tǒng)運(yùn)行停止、功能失效，甚至對(duì)其他相連設(shè)備、系統(tǒng)產(chǎn)生損壞，會(huì)嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。應(yīng)用智能技術(shù)，如模擬邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，可有效提升故障診斷、分析、報(bào)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，如配電設(shè)施故障診斷中應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)作、操作等邏輯規(guī)則，將斷路器的狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，納入系統(tǒng)故障診斷模塊知識(shí)庫(kù)中，通過(guò)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸功能，接收和分析相關(guān)報(bào)警設(shè)施反饋的信息，從而綜合判斷配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，做出智能化處理。

2.3有效控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于一個(gè)完整的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)而言，其在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中通常需要根據(jù)具體的生產(chǎn)要求，創(chuàng)設(shè)不同的控制場(chǎng)景。在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù)時(shí)，可以通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式、模糊控制方式、專(zhuān)家系統(tǒng)控制方式全面滿(mǎn)足不同控制場(chǎng)景的實(shí)際需求，其中在電氣工程自動(dòng)化控制領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)為神經(jīng)系統(tǒng)控制方式。實(shí)際上，在電氣系統(tǒng)中控制神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，不但可以借助反向系統(tǒng)學(xué)習(xí)算法提高電氣自動(dòng)化控制的靈活性，還能依托系統(tǒng)自身的層次結(jié)構(gòu)功能豐富控制系統(tǒng)的多重屬性。

2.4設(shè)備分析

在電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)具體的實(shí)踐中，其可在傳感器通信的支持下，通過(guò)數(shù)據(jù)采集對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并將信號(hào)傳輸?shù)娇删幊踢壿嬒到y(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中。接著，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)及模擬信號(hào)，對(duì)當(dāng)前的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行分析，以此來(lái)控制電氣設(shè)備的驅(qū)動(dòng)水平，促使其可以進(jìn)入到最佳的運(yùn)行狀態(tài)中。經(jīng)過(guò)以上調(diào)整，系統(tǒng)中新產(chǎn)生的數(shù)據(jù)又會(huì)同步反饋到可編程邏輯系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中，進(jìn)而形成集調(diào)控和持續(xù)反饋的閉環(huán)結(jié)構(gòu)模式，為化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全控制提供基本保障。比如當(dāng)某50kW的電機(jī)發(fā)生故障停止工作以后，首先其異常信號(hào)就會(huì)經(jīng)過(guò)傳感器輸送到電氣自動(dòng)化儀器儀表控制系統(tǒng)中，此時(shí)根據(jù)可編程邏輯系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制這兩個(gè)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的邏輯程序，電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)便可觸發(fā)備用電氣的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，使其代替主電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行;其次，通過(guò)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制技術(shù)還可以對(duì)該故障電機(jī)的溫度、動(dòng)能以及接口電路等的參數(shù)進(jìn)行全面地分析，進(jìn)而排查出電機(jī)發(fā)生故障的原因;最后，在將分析的結(jié)果通過(guò)警報(bào)的方式呈現(xiàn)在遠(yuǎn)程終端屏幕上，提醒工作人員進(jìn)行故障的維修與處理。

3結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于電氣系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性跟運(yùn)行質(zhì)量也就提出了更高的要求。這也就需要相關(guān)企業(yè)以及技術(shù)人員能夠積極應(yīng)用電氣自動(dòng)化儀表技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)，在結(jié)合行業(yè)特性跟發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，采用智能化控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行電氣系統(tǒng)運(yùn)行全過(guò)程的自動(dòng)化控制，這樣才能夠始終保障電氣系統(tǒng)控制在合理的運(yùn)行狀態(tài)下，對(duì)于我國(guó)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展也有著非常重要的意義。

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