電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)探析

唐浩

摘 要：當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展十分迅速，電氣行業(yè)在信息時代下獲得顯著性發(fā)展機(jī)遇，逐漸趨向自動化方向發(fā)展。集成技術(shù)成為當(dāng)前電氣領(lǐng)域主要技術(shù)手段，電氣設(shè)備在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上所呈現(xiàn)的集成化和精細(xì)化越來越顯著。然而，隨著電氣設(shè)備使用周期延長，多少會存在不同程度老化現(xiàn)象，如若不加以重視，很可能會導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障。為了讓電氣系統(tǒng)在自動化環(huán)境中安全、穩(wěn)定運(yùn)行，相關(guān)部門必須加強(qiáng)電氣儀表控制。

關(guān)鍵詞：電氣儀表 自動化水平 控制技術(shù)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（b）-0049-02

雖然電氣領(lǐng)域在科技的帶動下發(fā)展較為顯著，但仍有部分企業(yè)在儀表方面的控制系統(tǒng)功能較為薄弱。關(guān)于電氣儀表所設(shè)定的控制程序在功能上較為單一，相較于國際其他國家在這方面我國企業(yè)所做成效有些落后。近幾年，國內(nèi)科技水平已經(jīng)獲得明顯進(jìn)步，在此背景下電氣領(lǐng)域也逐漸向著智能化的方向發(fā)展。在自動化控制方面，PLC逐漸取代了傳統(tǒng)控制技術(shù)，促進(jìn)了電氣系統(tǒng)向著集成化的方向又更近了一步。經(jīng)過自動化改良之后，國內(nèi)的電氣儀表無論是在精細(xì)度還是在控制功能方面都相較于以往有所進(jìn)步。

1 電氣自動化儀表和自動化控制技術(shù)內(nèi)涵

在電氣領(lǐng)域，從自動化角度所論述的儀表和控制功能，具體從三點(diǎn)加以分析。所謂的三點(diǎn)，主要指相關(guān)電氣信息的搜集、處理與應(yīng)用[1]。通過3個環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電氣自動化的控制。首先，是搜集，也就是利用自動化技術(shù)對企業(yè)電氣系統(tǒng)內(nèi)部的功能運(yùn)行情況進(jìn)行系統(tǒng)考量，通過儀表控制掌握相關(guān)信息，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息整合。其次，便進(jìn)入到處理功能上，此階段是電氣自動化中的重點(diǎn)控制環(huán)節(jié)，也是決定企業(yè)內(nèi)部電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主導(dǎo)要素。最后，便是應(yīng)用環(huán)節(jié)，主要是利用之前所搜集到的電氣信息對企業(yè)內(nèi)部電氣系統(tǒng)功能指標(biāo)做出評判，并于此基礎(chǔ)上進(jìn)行功能診斷以及開展相應(yīng)的系統(tǒng)修復(fù)工作。

2 電氣與儀表自動化控制系統(tǒng)功能

2.1 控制與保護(hù)

合、分閘是電氣系統(tǒng)中的重要組成部分，也是高壓開關(guān)的重點(diǎn)功能[2]。該開關(guān)的主要功能具體發(fā)揮在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障階段，能夠及時切斷電源，從而將電氣危險波及范圍控制在最小范圍內(nèi)。而趨于自動化發(fā)展方向的電氣儀表建設(shè)，這是一項(xiàng)規(guī)模十分龐大的工程，利用多種先進(jìn)的科技，進(jìn)行資源整合，從而使電氣儀表在功能指標(biāo)上更加優(yōu)化。其中包括的技術(shù)主要指測流量技術(shù)、信號處理技術(shù)以及通信技術(shù)等，在眾多技術(shù)的支撐下，電氣儀表的功能將會更加齊全，系統(tǒng)控制效果也會趨于良好。

2.2 智能監(jiān)控

在電氣領(lǐng)域自動化系統(tǒng)除了保護(hù)功能之外，其具備的監(jiān)控功能也十分顯著，具有很強(qiáng)烈的智能化、現(xiàn)代化監(jiān)控特征。在此過程中，發(fā)揮主要作用的是傳感器，具體類型根據(jù)要素不同主要分為3種，分別是煙霧、煤氣、溫度。傳感器的主要功能是信息傳遞功能，以信號源為載體，將電氣系統(tǒng)中包含的相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絺鞲衅魃希儆啥壒馨l(fā)送到單機(jī)片，最終轉(zhuǎn)送到基站點(diǎn)。正是經(jīng)過這樣的自動化系統(tǒng)監(jiān)控過程，是電氣儀表擺脫了人為操作的依賴，促使電氣儀表向著智能化、現(xiàn)代化方向又更近了一步。

2.3 測量功能

除了控制、保護(hù)與監(jiān)控功能之外，該系統(tǒng)還有一個十分重要的功能，那便是測量功能。關(guān)于電氣設(shè)備，不論指示燈還是信號燈代表的僅僅是電氣系統(tǒng)在運(yùn)行時的具體狀態(tài)。而在運(yùn)行初期還是需要通過儀表顯示的各項(xiàng)參數(shù)，來判斷電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)功能是否正常。作業(yè)人員在設(shè)備運(yùn)行前期，需要利用特定儀表就當(dāng)前的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測量，通常從3個層面展開測量工作。這3個層面工作依次是P、I、U?，F(xiàn)如今在儀表測量方面，已經(jīng)不再延續(xù)傳統(tǒng)的人工式測量，而是以一種更加先進(jìn)、智能的技術(shù)展開儀表測量。如此一來，能夠顯著提高儀表測量的工作效率以及測量精準(zhǔn)率，從而確保電氣領(lǐng)域在安全、穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行。

3 電氣自動化控制系統(tǒng)模塊組成

3.1 中央控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要由微機(jī)控制，將其與信息系統(tǒng)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的綜合控制。當(dāng)今社會計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建設(shè)越來越精細(xì)化和集成化，不僅功能強(qiáng)大，而且具有多個接口，好處是能夠利用各個接口與其他高科技設(shè)備相結(jié)合，共同為電氣控制系統(tǒng)而服務(wù)。區(qū)別于人為控制，利用微機(jī)進(jìn)行電氣自動化系統(tǒng)控制好處有很多，最顯著的便是快速提高了儀表控制效率，同時也能夠確保控制精密度更高，這對提升電氣設(shè)備系統(tǒng)功能安全、穩(wěn)定具有很強(qiáng)的功效。此外，該系統(tǒng)的控制技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)時性，一旦電氣設(shè)備因?yàn)楣δ苷系K而出現(xiàn)安全隱患時，中央系統(tǒng)會第一時間發(fā)出相關(guān)危險控制指令，這樣一來，作業(yè)人員便可以及時針對系統(tǒng)提示信息，就電氣設(shè)備展開功能檢測與維護(hù)。

3.2 PLC模塊

PLC模塊是一項(xiàng)對技術(shù)要求十分高的控制技術(shù)，尤其是在元件的選擇上，必須達(dá)到PLC模塊運(yùn)作的具體要求。同時，屏蔽系統(tǒng)也是十分有必要的，而且不同的元件需要單獨(dú)的屏蔽系統(tǒng)作為依撐[3]。在此，需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，作業(yè)人員如果想讓元件的功能徹底發(fā)揮出來，那么便要采取策略避免其受到電磁干擾。因此，在各個環(huán)節(jié)，尤其是在元件生產(chǎn)階段一定要嚴(yán)格按照生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，在生產(chǎn)完成之后應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)元件的質(zhì)量檢測，確保元件各項(xiàng)規(guī)格均符合要求之后方能投入使用。此外，PLC模塊所擁有的優(yōu)勢也是其他技術(shù)所不能比擬的，不僅占地小，安裝到設(shè)備當(dāng)中也十分簡便，這對操作者工作來講十分便捷，同時也促進(jìn)了電氣領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

3.3 通訊模塊

此模塊具體指數(shù)據(jù)采集、管理和存儲，并將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動化控制。此種技術(shù)主要以通訊技術(shù)為支撐，就像TCP協(xié)議一樣，利用網(wǎng)絡(luò)平臺，實(shí)現(xiàn)電氣信息的高效傳播和傳輸。同時，此模塊應(yīng)用原理主要是以光纖技術(shù)為載體，并通過通訊技術(shù)將誤碼率傳輸?shù)骄唧w儀表當(dāng)中。此外，利用通訊模塊能夠?qū)崿F(xiàn)電氣資源的有效共享，從而電氣和儀表的信息傳遞更精確和高效。

4 電氣與儀表自動化發(fā)展方向

4.1 調(diào)節(jié)器智能化

現(xiàn)如今科技發(fā)展水平已經(jīng)邁向了一個全新的臺階，人們在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和使用上也更趨于微型方向發(fā)展。而調(diào)節(jié)器在電氣領(lǐng)域發(fā)揮的作用尤為顯著，尤其是在儀表及自動化控制方面，呈現(xiàn)的功能是不容忽視的?，F(xiàn)在，調(diào)節(jié)器經(jīng)過不斷改善和創(chuàng)新，在功能上已經(jīng)更加完善和健全，促使儀表更加智能和自動化?，F(xiàn)如今調(diào)節(jié)器越發(fā)先進(jìn)，而儀表功能方面也增加了一種新式功能即運(yùn)算功能，這對電氣設(shè)備控制來講是一次高科技的技術(shù)改革。

4.2 傳感技術(shù)完善

現(xiàn)如今電氣儀表在結(jié)構(gòu)上越發(fā)精細(xì)，功能也越來越健全。因?yàn)椴煌?guī)模、不同類型的企業(yè)在電氣需求上存在較大的不同。因此，在針對企業(yè)進(jìn)行儀表設(shè)計(jì)之前，應(yīng)就企業(yè)的實(shí)際電氣需求情況進(jìn)行詳細(xì)分析，從而根據(jù)內(nèi)部需求設(shè)定儀表規(guī)格，這樣，才能夠確保企業(yè)內(nèi)部電氣系統(tǒng)安全。同時，自動化的控制的弊端在于需要十分復(fù)雜的線路體系作為支撐，而利用PID方式，就傳感器進(jìn)行精密化調(diào)節(jié)，這樣，便能夠促進(jìn)電氣儀表更加精密。

5 結(jié)語

綜上，在電氣領(lǐng)域，電氣儀表雖然在自動化發(fā)展方向上取得不小成效，但是因?yàn)閲鴥?nèi)自動化技術(shù)水平有限，因此，加強(qiáng)儀表控制也是重中之重。如何讓電氣儀表在系統(tǒng)運(yùn)行過程中能夠準(zhǔn)確地識別風(fēng)險，有效完成自動化監(jiān)控、保護(hù)以及測量，才是當(dāng)前我們應(yīng)當(dāng)著重專研的一件事。同時，在未來的電氣發(fā)展領(lǐng)域，相關(guān)人員應(yīng)著重加強(qiáng)調(diào)節(jié)器以及傳感技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新。這樣，才能夠不斷創(chuàng)新與完善電氣系統(tǒng)，優(yōu)化儀表自動化控制技術(shù)，從而促進(jìn)電氣行業(yè)實(shí)現(xiàn)深入且高效的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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