試述電氣與儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)

楊雄

【摘 要】近些年來，我國社會(huì)的發(fā)展，推動(dòng)了電氣自動(dòng)化的進(jìn)程，同時(shí)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(jìn)行完善和改進(jìn)，是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】電氣儀表；控制系統(tǒng)；自動(dòng)化

前 言：先進(jìn)的技術(shù)和手段得到了廣泛的應(yīng)用，不僅提高了電氣儀表工作的準(zhǔn)確性，同時(shí)也提高了管理水平，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣與儀表自動(dòng)化控制。

1.電氣儀表自動(dòng)化的控制系統(tǒng)的功能概述

1.1智能監(jiān)控

在電氣工程運(yùn)行的過程中，采用智能監(jiān)控設(shè)備可以對周邊的環(huán)境進(jìn)行檢測和監(jiān)督，通過對環(huán)境和溫度等信息的采集，對生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行控制。監(jiān)測工作需要通過相應(yīng)的傳感器來進(jìn)行。其中傳感器的類型有很多，煤氣傳感器、溫度傳感器是較為常見的。傳感器所得到的信息都是通過紅外收發(fā)模塊來感應(yīng)，其中信號源由紅外發(fā)光二極管構(gòu)成。工作原理主要是，二極管在受到不同氣候條件的刺激之后，會(huì)發(fā)出紅外光，當(dāng)接收管接收紅外光信號之后將信號信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中。在條件異常的情況下，單片機(jī)會(huì)出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。此時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一種環(huán)境信號檢測信號，實(shí)現(xiàn)智能控制目的。

1.2自動(dòng)控制與保護(hù)功能

系統(tǒng)要想實(shí)行自動(dòng)控制，主要通過開關(guān)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，但是高壓或者是大電流的開關(guān)提及相對較大，很容易出現(xiàn)操作的問題。一旦設(shè)備的自動(dòng)化操作出現(xiàn)了問題，就會(huì)影響到供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此需要安裝相應(yīng)的自動(dòng)糊裝備來進(jìn)行改善。自動(dòng)化儀表的安裝和調(diào)試工程系統(tǒng)性較強(qiáng)，而且具有一定的難度，因此，在工作的過程中需要對儀表的質(zhì)量加強(qiáng)重視。同時(shí)要考慮到應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)電力儀表和系統(tǒng)的優(yōu)化組合。其最終的目的就是做到主動(dòng)監(jiān)控，推動(dòng)設(shè)備的自動(dòng)化。

1.3測量功能

自動(dòng)化儀器在運(yùn)行的過程中，就是為了對運(yùn)行的狀態(tài)等進(jìn)行有效掌握。通常情況下都是通過指示燈或者是印象等信號信息來進(jìn)行。另外，如果工作人員需要對設(shè)備的工作狀態(tài)和負(fù)荷量等因素進(jìn)行把握，可以對線路的參數(shù)等進(jìn)行測量。

2 實(shí)施電氣自動(dòng)化控制的重要意義

（1）電氣自動(dòng)化控制基本排除了人的因素，將生產(chǎn)活動(dòng)中人的影響降到最低，在提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也給生產(chǎn)安全帶來重大考驗(yàn)?；谶@個(gè)原因，可靠性成為了評價(jià)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)?？煽啃苑治鍪菍﹄姎庾詣?dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備安全穩(wěn)定正常運(yùn)行能力與狀況的綜合性評價(jià)，是衡量電氣自動(dòng)化控制設(shè)備質(zhì)量水平和系統(tǒng)運(yùn)行能力的重要手段。以可靠性分析結(jié)果為基礎(chǔ)，選擇最能滿足使用需要的設(shè)備，或?qū)υ邢到y(tǒng)設(shè)備加以改進(jìn)，提高系統(tǒng)可靠性，降低事故發(fā)生的可能性，保障自動(dòng)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，不僅可以提高生產(chǎn)效率，也減少了因?yàn)樵O(shè)備故障維修而支出的費(fèi)用，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化大生產(chǎn)日常工作的重要內(nèi)容。

（2）對于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)來說，設(shè)備可靠性分析除了用來評價(jià)自身產(chǎn)品質(zhì)量水平外，更是凸顯自身產(chǎn)品性能優(yōu)勢，贏取更大市場空間的重要手段。許多生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)，往往都是圍繞某各系列或某個(gè)種類型號優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行的，這個(gè)產(chǎn)品就是企業(yè)發(fā)展的基石與核心。

3 電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的模塊組成

3.1 PLC控制模塊

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，PLC模塊的運(yùn)用是較為常見的，同時(shí)也是非常嚴(yán)格的。而且對于電氣元件的質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，要保證其屏蔽系統(tǒng)的正常運(yùn)行。減少電磁輻射的影響。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)少要嚴(yán)格遵守生產(chǎn)制度。做好元器件的件檢查工作，可以增強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)科學(xué)合理的檢查制度不僅提升了元件的使用功能，同時(shí)也促進(jìn)了電氣自動(dòng)化的進(jìn)程。從PLC控制模塊自身的特點(diǎn)上看，其體積、質(zhì)量以及安裝程序等都相對較為容易。而且操作相對較為簡便，產(chǎn)品的更改和升級也容易。電氣自動(dòng)化專業(yè)的初學(xué)者也可以對PLC控制模塊進(jìn)行掌握，可見這種控制模塊在今后的發(fā)展中更能受到人們的普遍關(guān)注。

3.2通訊模塊

通訊模塊在具體的共組過程中，就是將有效地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過相應(yīng)的設(shè)備和儀器將其存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)。這種通訊系統(tǒng)一般使用通信網(wǎng)絡(luò)中的通用技術(shù)，像現(xiàn)在廣泛使用的TCP/IP協(xié)議，利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)或者是互聯(lián)網(wǎng)功能，可以減少很多設(shè)備資源的使用，同時(shí)可以保證信息傳輸中的精確性及穩(wěn)定性。

3.3中央控制系統(tǒng)

中央控制系統(tǒng)是由安裝在系統(tǒng)中的微型計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，微型的計(jì)算機(jī)具有多種功能和相應(yīng)的特點(diǎn)，具備數(shù)量眾多的接口，可以連接眾多的設(shè)備，完成系統(tǒng)所分配的各種任務(wù)。在對電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制時(shí)，微型計(jì)算機(jī)精度高、速度快，能很好地提高運(yùn)行效率。中央控制系統(tǒng)不僅能對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還能找出相應(yīng)方式，并對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。

4 加強(qiáng)電氣與儀表自動(dòng)化控制的重要措施

4.1 提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)水平

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品誕生的源頭，是產(chǎn)品生產(chǎn)加工的藍(lán)圖，也是產(chǎn)品性能指標(biāo)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的水平往往就代表了這款產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量水平。要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制的可靠性，首先就要從源頭做起，從設(shè)計(jì)階段著手，提高可靠性設(shè)計(jì)水平。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)產(chǎn)品的使用目標(biāo)、用途、工作環(huán)境等因素選擇正確的設(shè)計(jì)方向，結(jié)合各項(xiàng)具體要求開展結(jié)構(gòu)和性能設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇滿足使用要求的元器件。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要對設(shè)備將來的應(yīng)有環(huán)境有著充分的了解和清晰的認(rèn)識。設(shè)計(jì)出來的設(shè)備要具有足以滿足使用期限內(nèi)正常工作的環(huán)境適應(yīng)能力。要針對高低溫環(huán)境、干濕環(huán)境和復(fù)雜氣候等進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)，以提高設(shè)備對惡劣環(huán)境的應(yīng)對能力。這樣不僅提高了設(shè)備的質(zhì)量水平，降低了設(shè)備投入使用后的維修保養(yǎng)需求，對于實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)利潤也很有幫助。

4.2 加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備質(zhì)量控制

在為電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)選擇設(shè)備時(shí)，一定要充分考慮使用條件，選擇的設(shè)備不僅要適應(yīng)使用環(huán)境，滿足使用需要而且多個(gè)設(shè)備彼此間要能夠相互協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮應(yīng)有效能。從維修角度考慮，處于使用狀態(tài)的設(shè)備元器件要能夠與備用元器件實(shí)現(xiàn)完美替換，一旦設(shè)備發(fā)生故障，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)更換故障部件，從而將故障的不利影響限制在最小范圍內(nèi)。此外，要加強(qiáng)設(shè)備及元器件采購管理，采購設(shè)備時(shí)，不僅要核對供應(yīng)商提供的產(chǎn)品性能資料是否符合需要，還要對產(chǎn)品供應(yīng)商的資質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真全面的考察。影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素是多方面的。一個(gè)管理混亂、事故頻發(fā)的生產(chǎn)廠家，其產(chǎn)品質(zhì)量也難以保障，無論價(jià)格如何低廉，也不是一個(gè)理想的選擇對象。

4.3 完善設(shè)備保護(hù)措施

為保障電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的正常運(yùn)行，除提高設(shè)備自身性能質(zhì)量外，還要采取一些外部保護(hù)措施，以增強(qiáng)設(shè)備在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)能力。常見的保護(hù)措施包括散熱保護(hù)設(shè)施、氣候保護(hù)設(shè)施、濕度保護(hù)設(shè)施、電磁干擾保護(hù)設(shè)施、污染防護(hù)設(shè)施、防腐設(shè)施等。為防止潮濕空氣或灰塵進(jìn)入元器件內(nèi)部損壞元件，元器件一般采用灌封、浸漬等工藝進(jìn)行安裝。由于設(shè)備的使用環(huán)境組成因素復(fù)雜，不同環(huán)境間的差異性很大。保護(hù)措施要根據(jù)電氣自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用環(huán)境具體分析、設(shè)計(jì)，不能千篇一律，搞一刀切。在河流湖泊眾多，空氣濕潤的南方，要加強(qiáng)設(shè)備的防潮、通風(fēng)措施，在冬季寒冷干燥的北方，要確保設(shè)備具有足夠的抵御寒冷和干燥空氣的能力。

5.總結(jié)

綜上所述，雖然電氣儀表系統(tǒng)取得了很大發(fā)展，在一定程度上能提高生產(chǎn)率，但由于它的不成熟，在應(yīng)用中仍存在著一些問題，如何解決這些總是，并提高運(yùn)行穩(wěn)定性，是我們今后的研究重點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]許蘇躍.農(nóng)網(wǎng)電壓及無功優(yōu)化控制系統(tǒng)的研究[J].中國電力教育，2013（30）.

[2]鄭海雁，劉忠，尹飛.居住區(qū)配電房智能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制策略分析[J].中國電力教育，2013（30）.

[3]劉明輝.縣城配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)實(shí)施探討[J].中國電力教育，2013（30）.

[4]胡建華.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的儀表分類及發(fā)展趨勢探析[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2012（8）.