電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究

張同君

（哈爾濱市松北供排水有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

0 引 言

我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程中，國(guó)內(nèi)電氣系統(tǒng)的適用范圍逐步擴(kuò)大，特別是儀表自動(dòng)化系統(tǒng)。在測(cè)量和生產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節(jié)，都可通過(guò)該技術(shù)的操作方式，提高生產(chǎn)效率，建立更完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，需將電氣及儀表自動(dòng)化控制與其他多項(xiàng)技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而形成更智能化的生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效率。

1 電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)模塊

PLC控制模塊、中央控制模塊和通信模塊都是電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的重要組成部分。

1.1 PLC模塊

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的PLC模塊比較常見，但在實(shí)際操作環(huán)節(jié)中，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)較高。PLC模塊對(duì)于相關(guān)電氣元件控制比較嚴(yán)格。需要確保操作制度和生產(chǎn)管理制度都符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)。檢查元器件時(shí)，堅(jiān)持落實(shí)檢查管理制度，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。遵循電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，分析PLC控制模塊的特征，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)系統(tǒng)整體優(yōu)化升級(jí)[1]。

1.2 中控模塊

中央控制系統(tǒng)模塊主要是借助微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的一種模塊。計(jì)算機(jī)技術(shù)持續(xù)不斷的進(jìn)步，微型計(jì)算機(jī)也增加了很多的接口，可實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備的同時(shí)連接，進(jìn)而在短時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)分配的不同任務(wù)。例如，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制工作中，中央控制模塊不僅可提高計(jì)算精度，還可提升計(jì)算速率，以確保整體計(jì)算工作高效快速完成。中央控制系統(tǒng)可從傳感器中完成數(shù)據(jù)的采集，并結(jié)合內(nèi)置程序，找到更合理的問(wèn)題解決方式。

1.3 通信模塊

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的通信模塊主要是對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過(guò)專門的設(shè)備和儀器，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一整理，完成存儲(chǔ)操作。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)途徑，將有關(guān)信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)，主要技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。例如，在電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中廣泛使用TCP/IP協(xié)議，可達(dá)到在當(dāng)前局域網(wǎng)中進(jìn)行操作的目的。此操作方法可減少設(shè)備資源的浪費(fèi)，還可充分確保信息傳輸?shù)木珳?zhǔn)度和整體穩(wěn)定性。

2 電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能

2.1 智能監(jiān)控

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工程項(xiàng)目建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。工程項(xiàng)目施工建設(shè)中，該技術(shù)可完成智能化檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，進(jìn)而監(jiān)管工程項(xiàng)目使用后的環(huán)境指數(shù)[2]。

2.2 數(shù)據(jù)整合測(cè)量

通常電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行中對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性有較高要求。以數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)的生產(chǎn)和管理，可為決策工作提供更可靠的依據(jù)。例如，測(cè)量一些規(guī)格較大的設(shè)備時(shí)，可通過(guò)指示燈信號(hào)和音響信號(hào)等明確當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行狀況。

2.3 自動(dòng)化保護(hù)

工程項(xiàng)目中，雖然部分高壓設(shè)備或者大電流設(shè)備并沒有較大體積，但是實(shí)際運(yùn)行中，可能會(huì)因?yàn)椴糠汁h(huán)節(jié)失誤，產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。例如，電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的自動(dòng)化保護(hù)功能，能有效控制和保護(hù)設(shè)備的各個(gè)部分。實(shí)際運(yùn)行階段，可通過(guò)正確安裝調(diào)試電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定安全運(yùn)行[3]。

3 電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝

3.1 設(shè)計(jì)思想

3.1.1 集中監(jiān)控

集中監(jiān)控思想的主要目的是將設(shè)備的全部功能都集中匯聚到統(tǒng)一系統(tǒng)中進(jìn)行處理。此處理方法的操作流程較慢，但可獲取較大數(shù)據(jù)量。此外，當(dāng)電氣系統(tǒng)自身存在危險(xiǎn)時(shí)，集中監(jiān)控模式可完成相應(yīng)的防護(hù)工作。例如，電氣監(jiān)控模式下，系統(tǒng)的可靠性能穩(wěn)步上升。CAN總線及其他技術(shù)大規(guī)模使用后，智能化電氣設(shè)備能獲得更快的發(fā)展。此管理模式不僅可節(jié)約材料，還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將整個(gè)系統(tǒng)有機(jī)整合，以提高系統(tǒng)整體靈活性，有效控制故障發(fā)生率。

3.1.2 遠(yuǎn)程管理

遠(yuǎn)程管理是系統(tǒng)監(jiān)管和控制中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過(guò)無(wú)線傳感器設(shè)備進(jìn)行操作和管理，可確保系統(tǒng)在強(qiáng)干擾信號(hào)的影響下，還能完成振動(dòng)節(jié)點(diǎn)管理。此管理模式明顯提升了系統(tǒng)無(wú)線傳感器的管理效率，設(shè)計(jì)階段，可將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng)是一種具有先進(jìn)信息通信能力的微型傳感器設(shè)備，能利用自由組織構(gòu)成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。此管理模式下，不同節(jié)點(diǎn)在相互作用下完成對(duì)環(huán)境信息和控制對(duì)象的互動(dòng)性檢查。

3.2 安裝運(yùn)行

3.2.1 調(diào)度系統(tǒng)

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安裝與運(yùn)行中，需重點(diǎn)關(guān)注調(diào)度端對(duì)系統(tǒng)工作與管理的流程。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送的信息被電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)接收后，可通過(guò)前置機(jī)的處理方法，將有用信息存儲(chǔ)到相應(yīng)設(shè)備，從而確保信息和各類數(shù)據(jù)都被完整地保存，然后通過(guò)服務(wù)器，將有關(guān)信息和數(shù)據(jù)都傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)工作站。

3.2.2 RTU工作

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的RTU工作系統(tǒng)和工作流程，主要是通過(guò)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中的遙控采集信息板和AID轉(zhuǎn)換器等對(duì)變電所中的遙感測(cè)量信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理。初步收集和整理完畢后，通過(guò)信息網(wǎng)絡(luò)將相關(guān)信息發(fā)送到對(duì)應(yīng)控制單元。經(jīng)中央控制系統(tǒng)的處理和管理后，可將信息發(fā)送到具有相關(guān)功能的計(jì)算機(jī)設(shè)備終端，最后將全部信息都集中整合到調(diào)度端，實(shí)現(xiàn)后續(xù)的集中處理。此管理模式下，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一體化操作，并能在有限時(shí)間內(nèi)完成多項(xiàng)工作，提高系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 系統(tǒng)應(yīng)用

3.3.1 建設(shè)系統(tǒng)應(yīng)用

電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)項(xiàng)目要求和系統(tǒng)特征調(diào)整應(yīng)用模式。例如，在熱電企業(yè)日常運(yùn)作過(guò)程中應(yīng)用電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可提升企業(yè)的整體建設(shè)水平。應(yīng)用電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，系統(tǒng)故障能被直接檢驗(yàn)出來(lái)，進(jìn)而減少系統(tǒng)中存在的某種隱患。實(shí)際操作中，借助電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)能有效把控系統(tǒng)整體性，并及時(shí)整理系統(tǒng)中的故障。此管理模式下，能對(duì)系統(tǒng)中的重要部分進(jìn)行保護(hù)，能確保系統(tǒng)得到進(jìn)一步建設(shè)和完善，還能提高工程項(xiàng)目的建設(shè)發(fā)展水平。

3.3.2 企業(yè)一體化應(yīng)用

企業(yè)一體化中應(yīng)用電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可提高企業(yè)建設(shè)發(fā)展水平，推動(dòng)企業(yè)一體化進(jìn)程。例如，在熱電企業(yè)中應(yīng)用電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)，企業(yè)的機(jī)械設(shè)備、機(jī)組系統(tǒng)及鍋爐等能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)上的統(tǒng)一管理和統(tǒng)一操控；對(duì)于其他重要設(shè)備、信息及運(yùn)行的操作，都可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)匯總和記錄。電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)控制功能和調(diào)整功能，可為熱電企業(yè)分布式控制系統(tǒng)的建立，提供更積極有效的管理，達(dá)到簡(jiǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)的目的。此外，對(duì)于熱電企業(yè)的監(jiān)督、控制及管理工作，電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的合理應(yīng)用能幫助企業(yè)在現(xiàn)代化市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)中獲取更多經(jīng)濟(jì)效益。以電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)為依托，可實(shí)現(xiàn)企業(yè)一體化的設(shè)備管理、運(yùn)行監(jiān)督及保障運(yùn)行。

4 結(jié) 論

我國(guó)社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展與建設(shè)進(jìn)程中，提出了電氣及儀表自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展策略，探究了電氣及儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和集中管理新形式。相關(guān)工作人員需明確電氣及儀表自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)特征和實(shí)際應(yīng)用注意事項(xiàng)，便于企業(yè)將更多資金和技術(shù)投入到項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目安裝及項(xiàng)目調(diào)試，推動(dòng)行業(yè)整體發(fā)展。