電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)的思考

周志偉

摘要：電氣自動化儀表管理與維護(hù)是保證電氣自動化儀表運(yùn)行穩(wěn)定性、安全性、可靠性的重要手段。為確保我國電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，為人民群眾提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，中國電力企業(yè)不斷進(jìn)行技術(shù)探究，并將電氣自動化儀表應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營中。現(xiàn)如今我國電器自動化儀表以及自動化技術(shù)控制進(jìn)行分析探究，可以看出雖然我們已經(jīng)在自動化的方向發(fā)展上具備了一定的成效，但是仍然具有著一定的缺陷和不足，我們還需要更加加強(qiáng)對于儀器的控制工作?；诖?，本文主要分析了電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化儀表;自動化控制技術(shù);思考

引言

電氣自動化技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用是我國工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，同時也是現(xiàn)代科技自動化發(fā)展的重要基礎(chǔ)，為現(xiàn)代化工業(yè)的大規(guī)模生產(chǎn)提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。自動化設(shè)備和自動化技術(shù)的應(yīng)用對于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。通過對系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的收集、分析和利用，可以更好地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，從而更好地促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。

1電氣自動化儀表概述

電氣自動化儀表通常來說結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由多種類的精密的零部件組成，可以實(shí)現(xiàn)各種的功能。電氣自動化儀表的組成主要包括幾方面的內(nèi)容。首先，應(yīng)用傳感器。該組件負(fù)責(zé)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，其準(zhǔn)確性對數(shù)據(jù)的價值有著直接的影響，如果該部件存在問題，會對數(shù)據(jù)的來源產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，使后續(xù)工作發(fā)生偏差。其次，智能數(shù)據(jù)處理設(shè)備。該組件主要完成采集獲取數(shù)據(jù)的處理，完成對錯誤數(shù)據(jù)的甄別，保證相關(guān)工作的開展。最后，數(shù)據(jù)顯示設(shè)備。該部分組件主要由投影組件和顯示設(shè)備組成，可以實(shí)現(xiàn)處理后數(shù)據(jù)的顯示工作，便于設(shè)備管理人員進(jìn)行使用。電氣自動化儀表設(shè)備管理和維護(hù)人員，要對電氣自動化儀表的結(jié)構(gòu)組成以及運(yùn)行原理進(jìn)行全面的掌握[1]。

2電氣自動化儀表類型

2.1檢測儀表

檢測儀表主要包括傳感器、變送器等等。其中變送器是利用自身的檢測裝置檢測被測目標(biāo)，將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號，而信號變化范圍中標(biāo)準(zhǔn)值就取標(biāo)準(zhǔn)信號?？紤]到被測目標(biāo)的不同，通常還可以將檢測儀表按檢測目標(biāo)進(jìn)行分類，常用的有檢測流量的、檢測溫度的，還有檢測壓力及溫度的變送器。

2.2調(diào)節(jié)儀表

調(diào)節(jié)儀表通過調(diào)節(jié)某些參數(shù)，多使用在閉環(huán)控制的系統(tǒng)中。按控制作用通常能夠分為：比例積分類的調(diào)節(jié)器、微分類的調(diào)節(jié)器以及比例積分微分類的調(diào)節(jié)器等。

2.3顯示儀表

顯示儀表主要是記錄并顯示被測目標(biāo)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，同時當(dāng)生產(chǎn)線或者生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)異常時能夠及時發(fā)出相關(guān)提示，使現(xiàn)場工人或者技術(shù)人員能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的異常情況進(jìn)行判斷并作出相應(yīng)調(diào)整，按顯示方式通常能夠分為數(shù)字式的顯示儀表、圖形式的顯示儀表、模擬式的顯示儀表[2]。

2.4執(zhí)行器

執(zhí)行器屬于終端控制中的關(guān)鍵部件，多用于工業(yè)電氣自動化控制系統(tǒng)中，具備執(zhí)行和調(diào)節(jié)的功能。在工業(yè)生產(chǎn)工藝控制中，調(diào)節(jié)閥應(yīng)用最廣泛，其能夠根據(jù)接收到的控制信號調(diào)整管道口徑，從而進(jìn)行管道流量控制。

3自動化儀表的選擇

自動化儀表安裝過程中，選擇儀表時要根據(jù)其安裝環(huán)境要求、在控制系統(tǒng)中的作用、專業(yè)化要求的程度相適應(yīng)。對于安裝環(huán)境惡劣的區(qū)域，其儀表安裝后可能出現(xiàn)穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，要想自動化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地采集數(shù)據(jù)，提供可靠的測量數(shù)據(jù)，就需要選擇質(zhì)量好、穩(wěn)定性好，能夠適應(yīng)惡劣環(huán)境、有較高的環(huán)境抵抗力的儀表。對于當(dāng)前普遍使用的主動式測量儀表系統(tǒng)和自動化數(shù)據(jù)測量儀表系統(tǒng)，其運(yùn)行過程受到多種因素制約，比如，專業(yè)化線纜的連接強(qiáng)度、相關(guān)電子元件的環(huán)境抵抗能力等。所以，該系統(tǒng)不適用在環(huán)境較惡劣的空間使用。而對于高精度控制狀態(tài)的系統(tǒng)，則需要在控制系統(tǒng)中使用自主式測量系統(tǒng)，一方面，可以自主完成各類數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測工作;另一方面，也可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的控制系統(tǒng)裝置，根據(jù)整個系統(tǒng)的指令要求，自主調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài)，及時調(diào)整以適應(yīng)整個自動化系統(tǒng)，以保證穩(wěn)定的、精確的數(shù)據(jù)輸出[3]。

4自動化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1電網(wǎng)調(diào)度自動化

傳統(tǒng)的電力調(diào)度離不開人為操作。但是，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，電力調(diào)度逐漸朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。在電網(wǎng)調(diào)度管理的過程中，電氣自動化技術(shù)的引入是構(gòu)建一個以電力系統(tǒng)調(diào)度為中心的自動化控制網(wǎng)絡(luò)，與發(fā)電廠和電網(wǎng)中心及其下屬的變電站進(jìn)行總線連接，能有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化控制與管理。電網(wǎng)調(diào)度自動化的優(yōu)勢不僅在于能優(yōu)化電網(wǎng)的調(diào)度體系，還能有效保障發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)作整體的安全性和穩(wěn)定性，并且能通過對電網(wǎng)電壓、電流和電力負(fù)荷等多項(xiàng)參數(shù)的自動化監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度速度的提升，不再大規(guī)模依賴人工對電網(wǎng)的管理監(jiān)控和調(diào)度，這無疑能顯著降低消極人為因素對電網(wǎng)調(diào)度工作帶來的不利影響[4]。

4.2應(yīng)用到故障分析過程中

我國某個地區(qū)由于變配電站負(fù)荷超過限度，在2019年和2020年均發(fā)生了2次以上的短路事故，其中在2019年因?yàn)殡娏ω?fù)荷過大導(dǎo)致了火宅的發(fā)生，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。為了減少類似案件的發(fā)生，當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局決定對相關(guān)線路進(jìn)行智能化改造，并進(jìn)行了智能化設(shè)計。將更加智能化的電力設(shè)備引入配電站中，例如，以智能斷路器為例，這種設(shè)備能夠?qū)τ陔娏ο到y(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時計算和分析，如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)長時間處在非正常狀態(tài)，設(shè)備能夠及時進(jìn)行動作，這樣能夠顯著地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4.3變電站管理自動化

變電站管理自動化技術(shù)通過信息科學(xué)技術(shù)的數(shù)字化優(yōu)化創(chuàng)新變電系統(tǒng)，在有效完善以往系統(tǒng)缺陷的同時進(jìn)行了更為高效便捷的軟硬件改造。在此背景下，變電站逐步引入和應(yīng)用了部分電力自動化設(shè)備，這部分設(shè)備能實(shí)現(xiàn)對變電站各環(huán)節(jié)運(yùn)作的自動化監(jiān)控、數(shù)據(jù)收集和安全預(yù)警，既避免了人工接觸電力設(shè)備的安全隱患等危險因素的存在，降低了安全事故發(fā)生的可能性，還提升了變電站各環(huán)節(jié)運(yùn)作的效率[5]。

5電氣自動化的發(fā)展趨勢

目前，電力系統(tǒng)自動化大多建立在IT技術(shù)發(fā)展之上，且一次設(shè)備的智能化也是今后的主要發(fā)展趨勢，兩者之間的連接是通過大電流控制電纜和強(qiáng)信號電力電纜等來實(shí)現(xiàn)。例如在一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計時，節(jié)約大量的控制電纜、電力信號電纜，在應(yīng)用當(dāng)中也具備保護(hù)、測量功能等。在在線監(jiān)測方面，對于某些重要參數(shù)進(jìn)行的不間斷監(jiān)測和參數(shù)趨勢預(yù)測也可以為電力設(shè)備的定期檢修、狀態(tài)檢修提供技術(shù)支持?？偠灾姎庾詣踊夹g(shù)措施會成為電氣工程的主體（光電式電力互感器等），已經(jīng)研發(fā)出的相關(guān)技術(shù)將成為后續(xù)研究的主攻方向。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，電氣自動化的產(chǎn)品會根據(jù)用戶和需求群體的規(guī)模和占比來對趨勢做出預(yù)測，實(shí)現(xiàn)智慧城市發(fā)展[6]。

結(jié)束語

電氣自動化儀表和自動化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用。電氣儀表的功能多種多樣，能夠掌握生產(chǎn)過程中各種參數(shù)的變化，了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，這樣能夠保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。作為電氣自動化儀表的管理和維護(hù)工作人員，需要對自身職責(zé)進(jìn)行落實(shí)，保證電氣自動化儀表運(yùn)行的質(zhì)量，避免給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

[1]賀佳峰，康芹.淺析電氣儀表自動化控制關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展方向[J].計算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019，7.

[2]陳林峰.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析[J].通信電源技術(shù)，2020，2

[3]羅笑林.基于工業(yè)自動化儀表與自動化控制技術(shù)思考[J].通信電源技術(shù)，2020，37（04）：251-253.

[4]劉晟，荀中正.自動化儀表與自動化控制技術(shù)的應(yīng)用探討[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（01）：93-94.

[5]張立剛.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)探析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（01）：52-53.

[6]陳林峰.電氣自動化儀表與自動化控制技術(shù)分析[J].通信電源技術(shù)，2020，37（02）：173-174