電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)研究

左岳

摘要：步入21世紀(jì)以來，我國科技水平發(fā)展的十分迅速，電氣自動化技術(shù)也有了很大進(jìn)步。這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅讓工業(yè)的智能化水平得以顯著提升，而且對電氣自動化儀表的安全性起到了更好的保障作用。由于電氣自動化控制技術(shù)有著諸多優(yōu)勢的存在，所以這一技術(shù)在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中越來越受歡迎。因此，對電氣自動化儀表以及自動化控制技術(shù)進(jìn)行分析，希望可以為電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用與研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電氣;儀表自動化;控制系統(tǒng)

引言

電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的綜合性，涉及到信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化控制技術(shù)等很多高新技術(shù)，在電力生產(chǎn)領(lǐng)域具有非常廣泛的實(shí)用性。其中自動化控制技術(shù)在自動化儀表運(yùn)行中起著非常重要的作用，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，可有效改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，釋放電力生產(chǎn)勞動力，降低生產(chǎn)和成本，提升經(jīng)濟(jì)效益。基于此，開展電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)的研究就顯得尤為必要。

1電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)

1.1電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)的含義

電氣自動化儀表和自動化控制技術(shù)就是自動化的結(jié)果，自動化的操作平臺對其進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的采集、處理、整合等一系列工作，對各個(gè)領(lǐng)域的工作運(yùn)行情況進(jìn)行檢查、分析，為其工作提供詳細(xì)的科學(xué)數(shù)據(jù)分析參考和支撐，節(jié)約了人力、物力和資金的大量投入。

自動化的數(shù)據(jù)分析是信息收集過程中的一個(gè)重要的步驟，對工業(yè)這個(gè)行業(yè)的發(fā)展和運(yùn)行起著十分重要的作用，信息的高效率的分類為信息形成了一個(gè)完整的自動化體系。自動化的信息整合也極大地提高了工作效率，還方便了工人們對數(shù)據(jù)的快速查找以及對方案進(jìn)行科學(xué)的制定。

1.2電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)的特點(diǎn)

電氣自動控制技術(shù)的發(fā)展，是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物，它的實(shí)用性、準(zhǔn)確性、安全性、高效性等，使得它的發(fā)展速度非?？?。之所以說這項(xiàng)技術(shù)是必然趨勢，是因?yàn)樵诳萍及l(fā)展的背景下，出現(xiàn)了很多很重要、但是又不適合人工操作的工作，比如說在輻射下的工作，長時(shí)間在冷凍室的工作等。而相較于人工工作來說，電氣自動化控制技術(shù)減少了失誤，并且能夠在第一時(shí)間對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行反饋、對中心發(fā)出的命令進(jìn)行接收，并且不受大多數(shù)條件的干擾，企業(yè)能夠節(jié)省大量的投資，同時(shí)提高自己的效率和水平，滿足了企業(yè)對“控制”的要求。

2電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)功能

2.1智能化監(jiān)控功能

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)愈發(fā)先進(jìn)，被廣泛應(yīng)用在各大領(lǐng)域，通過利用智能檢測和監(jiān)控的功能，可有效監(jiān)測實(shí)際工作參數(shù)，及周圍的環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)全天候智能化監(jiān)測。多數(shù)情況下，通過高精度儀表傳感器得到結(jié)果，既可以顯示在儀表面板，也可以精確無誤的顯示在操作站顯示器上。例如紅外線發(fā)光模塊，是組成電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)的主要構(gòu)件，智能化監(jiān)測功能實(shí)現(xiàn)機(jī)制如下：紅外線發(fā)光二極管和光敏三極管相互配合共同組合成電氣及儀表自動化控制系統(tǒng)收發(fā)系統(tǒng)信號源，在實(shí)際運(yùn)行過程中，紅外發(fā)射管持續(xù)不斷的發(fā)射紅外線進(jìn)行監(jiān)測，通過接收器來接收發(fā)射信號，接收到的信號再傳輸給單片機(jī)。但在具體運(yùn)行中，一旦警戒線被遮擋，就無法有效接收到信號，沒有信號傳輸給單片機(jī)。反之，與其相互對應(yīng)的報(bào)警信號會傳輸給自動化控制基站，從而實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控。

2.2自動控制與保護(hù)

一般情況下，為了充分滿足使用需求，若要應(yīng)用電氣設(shè)備往往會優(yōu)先選擇使用電氣自動化儀表高壓設(shè)備，之所以會選擇此種設(shè)備的原因在于：

（1）該設(shè)備的各種開關(guān)都相較于一般設(shè)備更大，尤其是高壓和電流方面，開關(guān)體積大的優(yōu)勢在于，其能夠避免因系統(tǒng)總閘、分閘帶來的巨大沖擊，有效確保分流、合流的安全性。

（2）控制系統(tǒng)的任務(wù)量較大，因此其會將任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)劃分，若自動控制性能較差，或是保護(hù)系統(tǒng)不完善，則往往難以承受高壓任務(wù)，而該設(shè)備的使用恰恰可以很好的解決此方面問題。

（3）很多電氣設(shè)備在運(yùn)行一段時(shí)間后都可能因?yàn)榉N種因素而導(dǎo)致出現(xiàn)故障，若出現(xiàn)故障，該設(shè)備也能夠自啟系統(tǒng)內(nèi)的防護(hù)措施，減少事故發(fā)生幾率。

2.3數(shù)據(jù)的整合及測量功能

為了更加高效的運(yùn)營，企業(yè)必須要重視對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的科學(xué)測量，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，從而明確別的實(shí)際情況，進(jìn)而具體地了解設(shè)備使用情況。通過電氣儀表，能夠促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。其能夠使得企業(yè)工作效率有效提升，減少了需要信號燈傳遞信息的過程，大大降低了人力勞動。此外，技術(shù)人員要重視對計(jì)算機(jī)儀表的檢測與操控，以此來確保設(shè)備能夠始終順利運(yùn)行，為該技術(shù)的深入應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

3打造智能制造解決方案

當(dāng)前工業(yè)企業(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型已成必然趨勢，儀器儀表制造業(yè)作為我國制造業(yè)的重要組成部分，實(shí)現(xiàn)橫向、縱向和端到端的集成是實(shí)現(xiàn)智能制造的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其中過程儀表的任務(wù)是準(zhǔn)確可靠的采集數(shù)據(jù)，靈活便捷的傳輸數(shù)據(jù)，深度智能的挖掘數(shù)據(jù)。智能儀表在完成常規(guī)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上，必須提供更加標(biāo)準(zhǔn)的、開放的接口，與智能制造整體解決方案無縫集成，使儀表數(shù)據(jù)在各個(gè)維度真正流動起來。

為助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造，西門子智能儀表做了諸多探索，包括增強(qiáng)儀表本身的測量性能、功能安全和通信方式，強(qiáng)化儀表與數(shù)字化整體解決方案的無縫集成，加速基于云的工業(yè)應(yīng)用App的開發(fā)，統(tǒng)一不同產(chǎn)品的制造平臺。具體來說，西門子通過PIA-COMOSInterface、SITRANSLibrary、專用的仿真程序和各種基于云的App，西門子的智能儀表實(shí)現(xiàn)了與COMOS、SIMATICPCS7、SIMIT和MindSphere無縫集成，極大地提高了工程效率，降低了控制風(fēng)險(xiǎn)。通過藍(lán)牙、無線HART、GSM、SIMATICRTU、SITRANSConnect2040、SIMATICPDMMaintenanceStation等各種連接設(shè)備，將儀表數(shù)據(jù)傳送至基于MindSphere的SITRANSIQ數(shù)字化平臺，為數(shù)據(jù)的充分挖掘利用提供了更多可能。西門子最新發(fā)布的溫度、壓力、流量和物位產(chǎn)品都采用了統(tǒng)一的數(shù)字化平臺，極大地降低了使用難度、簡化了備件庫存，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品支持的電子化和儀表信息的追溯性。

智能制造既為企業(yè)的發(fā)展帶來了良機(jī)，也使企業(yè)面臨著挑戰(zhàn)。如今，智能制造要求儀表供應(yīng)商不僅能夠提供標(biāo)準(zhǔn)的儀表產(chǎn)品，還應(yīng)具備為客戶提供專業(yè)的、定制化的整體解決方案的能力。從久經(jīng)考驗(yàn)的全集成自動化，到炙手可熱的數(shù)字化工廠，西門子始終走在集成創(chuàng)新的前沿?！拔鏖T子智能儀表可謂‘近水樓臺先得月，從工藝選型、工程調(diào)試、虛擬仿真，到資產(chǎn)管理、運(yùn)行維護(hù)，所有環(huán)節(jié)都為西門子智能儀表預(yù)留了特定接口，從而實(shí)現(xiàn)了儀表與系統(tǒng)的無縫集成?！薄?/p>

結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國逐漸脫離了生產(chǎn)力的落后，在電力行業(yè)中，自動化技術(shù)、智能技術(shù)和信息通訊技術(shù)等都有所滲透，形成了多元化的發(fā)展模式，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證了運(yùn)行過程的安全高效，促進(jìn)了企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，也為整體的社會建設(shè)做出了貢獻(xiàn)。但是我國現(xiàn)階段的電氣自動化儀表和自動化控制技術(shù)還不夠成熟，我們要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的研發(fā)，提高我國的電氣化水平。

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