電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)研究

戚小男

（長春汽車工業(yè)高等?？茖W校，吉林長春，130000）

0 引言

通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個電氣系統(tǒng)的自動化管理，還可以提高其工作效率以及運行可靠性，因此在電氣領(lǐng)域中也得到了非常廣泛的應(yīng)用。但是我國涉及到自動化電氣的時間比較短，電氣儀表控制技術(shù)跟國外發(fā)達國家對比還存在有一定的差異性，也就難以滿足我國電氣行業(yè)的實際發(fā)展需求。因此電力企業(yè)還需要加強對電氣自動化儀表以及自動化控制技術(shù)的研究力度，促進我國電網(wǎng)智能化得到進一步的發(fā)展，對于社會經(jīng)濟的發(fā)展也有著非常重要的意義。

1 電氣自動化儀表跟自動化控制系統(tǒng)的功能概述

1.1 智能監(jiān)控功能

在電氣自動化儀表系統(tǒng)中，主要由儀表傳感器來進行檢測工作，并且能夠在顯示器上面對電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及運行數(shù)據(jù)進行顯示，主要是由紅外線發(fā)光模塊構(gòu)成的。該系統(tǒng)一般采用紅外線二極管作為信號的收發(fā)器，也就是紅外線三極管，在具體工作過程中可以由紅外線發(fā)射管發(fā)出紅外線光纖，隨后由紅外線接收器來進行信號的接收與處理，隨后將運行信號傳輸?shù)絾纹瑱C上面。在該過程中如果出現(xiàn)了警戒線遮擋的情況時，也就會導致無法正常完成工作，傳送過程也會隨之停止。在這一情況下警報信號會直接傳遞到各個基站之中，來達到智能化監(jiān)控的效果。

1.2 自動保護功能

在電氣設(shè)備使用過程中還會受到多種外界因素的影響，并且容易導致一系列電氣故障的發(fā)生，直接影響到電氣系統(tǒng)的運行質(zhì)量。通過智能化電氣技術(shù)的應(yīng)用，一般可以選用電氣自動化儀表高壓設(shè)備來實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自我保護。因為高壓跟電流開關(guān)的體積比較大，系統(tǒng)總閘與分閘的合流以及分流效率也會得到一定程度的提高。也就能夠滿足更多任務(wù)分配的需求，確保電氣系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)下。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)了運行故障，會有多種服務(wù)措施來進行控制處理，從而避免了大型電氣故障的出現(xiàn)，保障電氣系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性與安全性。

1.3 自動控制與保護功能

一般情況下電氣自動化儀表中的高壓設(shè)備體積都比較大，這樣可以滿足控制系統(tǒng)中合閘以及分閘功能的實現(xiàn)。但是如果電氣自動化儀表在運行過程中存在有使用故障，在完成自動化控制系統(tǒng)的安裝工作之后，也就能夠借助于自動化控制技術(shù)來實現(xiàn)儀表的自動化控制與操作，從而對整個電氣系統(tǒng)進行自動控制處理[1]。目前我國使用的電氣自動化儀表的工程數(shù)量非常多，對于自動化控制技術(shù)水平也有著非常高的要求。只有積極運用各種先進的自動化技術(shù)以及手段，才能夠達到預(yù)期的主動監(jiān)測以及控制效果，從而起到良好的電力系統(tǒng)運行保護效果。

1.4 數(shù)據(jù)整合功能

在電氣自動化技術(shù)運行過程中會應(yīng)用到非常多的數(shù)據(jù)，部分數(shù)據(jù)是保障后續(xù)工作得以正常運行的重要保障與基礎(chǔ)。比如大型電氣設(shè)備的指示信號也能夠?qū)υO(shè)備自身的運行狀態(tài)進行顯示，但是無法得到具體的運行參數(shù)。通過電氣自動化儀表技術(shù)的應(yīng)用，能夠直接在電腦上獲得電氣設(shè)備的所有運行參數(shù)，對于設(shè)備管理工作的開展也可以提供充足的數(shù)據(jù)支持。

2 電氣自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 通訊模塊

通訊模塊作為工業(yè)自動化控制領(lǐng)域中，進行不同訊號連接跟處理的重要基礎(chǔ)，主要是為了完成信息的采集工作，并且進行有效數(shù)據(jù)的存儲處理。隨后將其轉(zhuǎn)送到上機位，一般情況下通訊模塊能夠充分保障數(shù)據(jù)傳遞的可靠性以及精準性，才能夠?qū)崿F(xiàn)各種電氣設(shè)備的自動化管理。但是在傳統(tǒng)的通訊模式中還會導致一系列運行錯誤的發(fā)生，并且容易受到多種外界因素的干擾，信息自身的傳輸效率也就會受到一定程度的影響[2]。通過基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的信息傳遞系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對電氣設(shè)備運行信號的有效傳遞與處理，還可以在保障傳輸質(zhì)量以及傳輸可靠性基礎(chǔ)上，促進傳輸效率得到進一步的提升，這樣就可以實現(xiàn)運行信息的共享，提升對電氣系統(tǒng)的自動化控制水平。

2.2 PLC控制模塊

PLC控制模塊作為電氣自動化控制系統(tǒng)中的重要組成部分，自該控制模塊中的每個元件都有著自身獨立的屏蔽系統(tǒng)，對于電磁輻射的屏蔽效果也有著非常高的要求。在進行模塊元件的生產(chǎn)過程中，為了確保PLC系統(tǒng)的控制質(zhì)量，還在每個環(huán)節(jié)中均進行了相應(yīng)質(zhì)量評價標準的設(shè)置，從而確保對整個電氣系統(tǒng)的控制效果。此外因為PLC控制模塊自身的體積非常小，因此還具備有安裝方便的應(yīng)用優(yōu)勢，從而滿足電氣自動化的控制需求。

2.3 中央控制系統(tǒng)

近年來隨著我國自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，促使中央控制系統(tǒng)的應(yīng)用也變得越來越完善，其接入口的數(shù)量也得到了一定程度的增多。因此在應(yīng)用中央控制系統(tǒng)偶成中，也就需要相關(guān)技術(shù)人員能夠做好設(shè)備的連接工作，為后續(xù)操作奠定良好的基礎(chǔ)。此外微機數(shù)據(jù)監(jiān)控采用的是24小時制的監(jiān)控模式，即便沒有值班人員，也能夠在故障發(fā)生的第一時間內(nèi)發(fā)出警報，并且能夠結(jié)合預(yù)設(shè)程序進行有效處理。這樣也就可以促進電氣系統(tǒng)的運行可靠性得到進一步的提升，并且實現(xiàn)了在無人狀態(tài)下，進行大多數(shù)問題的自動化處理。

3 電氣自動化儀表以及自動化控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用

3.1 仿真技術(shù)

近年來隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，促使電氣自動化技術(shù)也得到了不斷的完善跟優(yōu)化，其技術(shù)創(chuàng)新步伐也隨之加快，電氣系統(tǒng)中的電氣自動化技術(shù)也達到了國際先進的水平。仿真建模技術(shù)作為我國電氣自動化技術(shù)中的重要組成部分，通過該自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠促進數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室约皞鬏斁珳市缘玫竭M一步的提升，在實際操作過程中也可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)信息碎片的統(tǒng)一整理跟操控，從而構(gòu)建出跟實際情況一致的操作環(huán)境，輔助電氣系統(tǒng)之間的同步操縱速度進一步加快。

3.2 故障診斷

現(xiàn)代工廠在自身運行過程中必須要依靠多種設(shè)備的支持才能夠得以正常運轉(zhuǎn)，但是這些電氣設(shè)備在實際運行過程中還會受到多種外界因素的影響，也就容易導致一系列電氣故障的發(fā)生。如果在電氣故障發(fā)生的第一時間內(nèi)沒有得到及時的處理，也就會直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)，對工廠自身的經(jīng)濟效益造成損害。在傳統(tǒng)的故障診斷方法中還存在有診斷效率過低以及準確率不高的特點，對于工廠的生產(chǎn)環(huán)節(jié)也會產(chǎn)生比較大的影響。此外工廠內(nèi)各種設(shè)備在運行過程中還有可能受到各種機械作用力的影響，導致整個生產(chǎn)系統(tǒng)都處于癱瘓的作用下。通過電氣自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，也就能夠起到良好的電氣設(shè)備故障診斷效果[3]。就以電動機故障的診斷為例，借助于模糊控制理論以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學兩者的有機結(jié)合，能夠促進故障診斷的準確率得到大幅度的提升，并且可以輔助相關(guān)維護人員盡可能的結(jié)合具體故障情況進行檢修維護方案的合理制定，借此來保障該設(shè)備能夠處于正常的運行于生產(chǎn)狀態(tài)之中，確保工廠內(nèi)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有序開展。

3.3 智能化控制技術(shù)

近年來我國智能化技術(shù)水平得到了飛速的提高，這也是各個行業(yè)自身發(fā)展的必然趨勢。我國制造行業(yè)近年來得到了非常迅速的發(fā)展，在生產(chǎn)過程中的精密性要求也越來越高。在進行精密儀器的加工過程中，如果采用人工控制以及管理模式，就會導致儀器自身的精密度受到一定程度的影響，也就難以達到預(yù)期的生產(chǎn)效果。通過將智能化控制技術(shù)跟電氣自動化技術(shù)進行有機結(jié)合的模式，可以預(yù)先進行生產(chǎn)程序的制定，隨后根據(jù)這些制定好的規(guī)程來開展生產(chǎn)工作，這樣就可以促進生產(chǎn)精度得到進一步的提升，對于工廠自身制造工藝以及制造水平的提升也有著重要意義。此外在進行電氣工程自動化設(shè)計過程中，設(shè)計人員僅憑自身以往的經(jīng)驗，是無法對實際情況進行綜合性的考量的，也就導致了自動化體系難以達到預(yù)期的應(yīng)用效果。通過智能化技術(shù)的合理應(yīng)用，則能夠?qū)ι鲜鰡栴}進行解決，并且可以幫助設(shè)計人員對電氣程序的運行情況進行全面掌握，借此來確保設(shè)計的合理性跟科學性。通過智能化技術(shù)跟相關(guān)專業(yè)軟件結(jié)合的模式，能夠讓設(shè)計數(shù)據(jù)的準確性得到進一步的提升。此外借助于現(xiàn)場傳感器技術(shù)以及監(jiān)控器技術(shù)的應(yīng)用，也可以對設(shè)計過程中遇到的一些復雜問題起到良好的處理效果，從而確保自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計效果以及后期使用效果。

4 結(jié)束語

電氣系統(tǒng)作為企業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分，電氣系統(tǒng)運行質(zhì)量在一定程度上還會影響到我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。近年來隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對于電氣系統(tǒng)的運行可靠性跟運行質(zhì)量也就提出了更高的要求。這也就需要相關(guān)企業(yè)以及技術(shù)人員能夠積極應(yīng)用電氣自動化儀表技術(shù)以及自動化控制技術(shù)，在結(jié)合行業(yè)特性跟發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，采用智能化控制技術(shù)來進行電氣系統(tǒng)運行全過程的自動化控制，這樣才能夠始終保障電氣系統(tǒng)控制在合理的運行狀態(tài)下，對于我國各個行業(yè)的發(fā)展也有著非常重要的意義。