工業(yè)控制過(guò)程中電氣與自動(dòng)化儀表的使用及相關(guān)控制

于成濤

摘要：工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)有效應(yīng)用在工業(yè)儀器儀表控制當(dāng)中，能夠有效推進(jìn)我國(guó)工業(yè)化的全面發(fā)展，并在一定程度上推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持不斷增長(zhǎng)。當(dāng)前在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表當(dāng)中常用的技術(shù)有智能技術(shù)、傳感技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)以及系統(tǒng)集成技術(shù)，在對(duì)其實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制應(yīng)用當(dāng)中需要強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用，并不斷完善理論體系，提升工作人員綜合素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)電氣自動(dòng)化 儀器儀表控制

引言：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，帶動(dòng)了傳統(tǒng)行業(yè)的快速發(fā)展和高速推進(jìn)。工業(yè)電氣自動(dòng)化是國(guó)家工業(yè)水平現(xiàn)代化發(fā)展的代表和標(biāo)識(shí)，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用除了能夠幫助生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)省時(shí)間、提高效率，同時(shí)還對(duì)工業(yè)生產(chǎn)單位今后的發(fā)展和創(chuàng)新奠定了重要基礎(chǔ)。因此對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化的發(fā)展水平將直接影響其未來(lái)發(fā)展道路，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要加強(qiáng)對(duì)于自動(dòng)化能力的管控。

一、電氣設(shè)備和自動(dòng)化儀表概述

工業(yè)生產(chǎn)中，電氣設(shè)備包含電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備和輸電設(shè)備、電力監(jiān)控設(shè)備以及相關(guān)保護(hù)設(shè)備等，在工業(yè)控制過(guò)程中，電氣設(shè)備中有電加熱器和電動(dòng)機(jī)等，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，電氣設(shè)備已經(jīng)開(kāi)始朝著智能化的方向發(fā)展。溫度儀表、液位儀表以及壓力儀表都是自動(dòng)化儀表中的一種，目前有不少智能電力儀表也開(kāi)始進(jìn)入自動(dòng)化儀表的范圍。自動(dòng)化儀表經(jīng)常用來(lái)對(duì)火電廠(chǎng)的溫度進(jìn)行檢測(cè)，除此之外，還有對(duì)污水處理廠(chǎng)的流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，自動(dòng)化儀表除了可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還能夠?qū)?shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳到控制器，實(shí)現(xiàn)處理和報(bào)警的功能，最終達(dá)到工業(yè)自動(dòng)化控制的目的。

二、電氣設(shè)備和自動(dòng)化儀表在工業(yè)控制過(guò)程中的應(yīng)用

（一）電氣自動(dòng)化儀表的控制流程

最為常見(jiàn)的控制運(yùn)行流程為調(diào)度段運(yùn)行，這種運(yùn)行方式能夠?qū)﹄姎庾詣?dòng)化儀器儀表的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)畫(huà)模擬從而完成控制。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，動(dòng)畫(huà)控制能夠與自動(dòng)化系統(tǒng)相互結(jié)合，同時(shí)借助網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)將相關(guān)的運(yùn)行信息和處理信息存儲(chǔ)到指定位置，為今后生產(chǎn)控制策略提供數(shù)據(jù)支持，此外，調(diào)度段運(yùn)行當(dāng)中，還需要結(jié)合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)，利用網(wǎng)絡(luò)分析程序，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)共享。此外，部分生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中，由于工業(yè)遠(yuǎn)程控制的需要，在自動(dòng)化儀器儀表控制方面需要選用RTU控制流程，該控制流程主要依托遠(yuǎn)程終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制?？刂迫藛T需要借助設(shè)備操控，完成對(duì)于實(shí)時(shí)自動(dòng)化儀表信息的處理。其數(shù)據(jù)內(nèi)容需要經(jīng)過(guò)信息采集板以及AID進(jìn)行采集和信息轉(zhuǎn)換，幫助終端完成信息搜集，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制和協(xié)助。

（二）監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

工業(yè)控制過(guò)程中，電氣及自動(dòng)化儀表需要對(duì)控制目標(biāo)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)行為貫穿于整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，當(dāng)生產(chǎn)工作停止，電氣及自動(dòng)化儀表的監(jiān)測(cè)也會(huì)停止。以某凈水廠(chǎng)為案例，該凈水廠(chǎng)的凈化系統(tǒng)就是電氣及自動(dòng)化儀表的監(jiān)控目標(biāo)，在進(jìn)行凈水的過(guò)程中主要有三個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)環(huán)節(jié)是進(jìn)水，第二個(gè)環(huán)節(jié)是凈水，最后一個(gè)環(huán)節(jié)是出水，工作人員在進(jìn)水工序中，需要對(duì)流量?jī)x進(jìn)行水量的設(shè)置，但是這項(xiàng)工作是有持續(xù)性的，工作人員不可能一天走在這里觀(guān)察，而且人為進(jìn)行測(cè)量不一定準(zhǔn)確。因此，該凈水廠(chǎng)使用了電氣及自動(dòng)化儀表設(shè)備，也就是自動(dòng)化流量?jī)x，將流量計(jì)、PLC和工控機(jī)、電動(dòng)閥、泵等設(shè)備都應(yīng)用在自動(dòng)化流量?jī)x中，這樣情況下，該凈水廠(chǎng)中水流量超出限度就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)和停止水泵工作，并且進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)節(jié)與控制，從而提高凈水廠(chǎng)設(shè)備的工作效率，降低資源浪費(fèi)。

（三）保護(hù)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

工業(yè)控制過(guò)程中，保護(hù)環(huán)節(jié)主要是建立在監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)與執(zhí)行環(huán)節(jié)基礎(chǔ)上得以實(shí)現(xiàn)的，如果被監(jiān)測(cè)的目標(biāo)在生產(chǎn)中出現(xiàn)了異常，保護(hù)環(huán)節(jié)能夠?qū)Ρ槐O(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行保護(hù)，防止由于設(shè)備的過(guò)限操作造成損失，這也是對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的保護(hù)。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，尤其是電力相關(guān)的企業(yè)，工作經(jīng)常會(huì)涉及到很多大型電力設(shè)備，例如在鑄造廠(chǎng)中應(yīng)用到的退火爐，加入的時(shí)候設(shè)備產(chǎn)生的功率和電流會(huì)非常大，如果繼續(xù)使用下去，一旦電流超過(guò)了安全電力的界限，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和零部件被損壞，甚至?xí)斐呻娏ξｋU(xiǎn)。在過(guò)去鑄造廠(chǎng)生產(chǎn)中，主要是依靠人工的方式對(duì)退火爐進(jìn)行控制，但是這存在落后性，如果電流存在瞬間電流，退火爐無(wú)法在第一時(shí)間內(nèi)被控制，同樣會(huì)造成設(shè)備的損害和企業(yè)的損失。因此使用電氣及自動(dòng)化儀表可以有效避免這種情況，當(dāng)電流瞬間變大，電流表可以將這時(shí)候的信息反饋給電氣及自動(dòng)化儀表處理器中，處理器可以根據(jù)實(shí)際情況將命令向設(shè)備中下達(dá)，電氣設(shè)備和自動(dòng)化儀表受到命令后立即將電源切斷，實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)能的電氣及自動(dòng)化儀表控制操作，避免了設(shè)備和零部件以及控制系統(tǒng)的損壞。

三、工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制

（一）強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用

在工業(yè)電氣自動(dòng)化儀器儀表控制當(dāng)中，要加強(qiáng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)相關(guān)手段，在深入研究相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上提升該技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。在工業(yè)電氣相關(guān)相應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)嵌入式技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠量化處理系統(tǒng)功能，促使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)相應(yīng)功能更加合理，提升生產(chǎn)效率，還可與芯片設(shè)計(jì)技術(shù)向家河，對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)完善。通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以對(duì)各種信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)傳輸和接收，并和嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)良好配合應(yīng)用，促使生產(chǎn)效益全面提高。

（二）促使工作人員自身綜合素養(yǎng)進(jìn)一步提升

在對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之后，雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)勞動(dòng)力的有效解放，減少了人員數(shù)量要求，但是實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中對(duì)相關(guān)工作人員卻提出了更高要求，需要工作人員不斷提升自身綜合素養(yǎng)，對(duì)儀器儀表相關(guān)工作原理可以全面熟悉，并且具有豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上才可滿(mǎn)足電氣自動(dòng)化儀器儀表控制工作的具體要求。針對(duì)這一情況，技術(shù)應(yīng)用的生產(chǎn)企業(yè)要加強(qiáng)培訓(xùn)相關(guān)工作人員，不斷提升其檢測(cè)維修技能和技術(shù)操控能力。

結(jié)束語(yǔ)：電氣自動(dòng)化儀表儀器的控制和管理，是目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中現(xiàn)代化發(fā)展的重要方向。在未來(lái)的技術(shù)創(chuàng)新當(dāng)中，工業(yè)生產(chǎn)將依托現(xiàn)代信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理能力的全面突破，從而使自動(dòng)化儀表儀器管理能力得到大幅度提高，為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)提供服務(wù)。