电气自动化仪表与自动化控制

电气自动化仪表与自动化控制

马嘉伟

身份证号210921199402107013

摘要：借助行业仪表自动化管控技术的科学实施，并通过计算机等对电力生产工序程序做好自动化管控，不但可以降低技术人员的工作强度与压力，并减少人工成本，还可以极大的增强电力的生产效率与质量。电气自动化仪表种类与功能较多，在实际的生产过程中，能够有效提升生产效率与安全生产的水平。随着电气自动化控制技术的广泛应用，相关的技术优势将能得到充分发挥，从而对技术应用与落地起到积极作用。

关键词：电气自动化；仪表；自动化控制

引言：由于当前电气仪器在控制系统方面存在一些技术落后的问题，其科技水平相对较低，难以与国际先进水平相媲美，更不能实现智能化的系统控制，因此，在电力的发展过程中，必须不断地进行技术创新，才能跟上智能化的发展步伐，从而促进电力在更多领域的发展。当有监控作用的PLC逐渐取代了电气系统之后，电气仪表也逐渐趋于智能化与集成化，并在各个领域中发挥优势作用。自动化控制技术的开发应用，使操作电气仪表的过程更为简单便捷，也提高了电气仪表的工作精准度，简化了电气仪表的管理工作。

一 电气自动化控制技术的发展前景

1.1调节器智能发展的重点

在数字化和智能化的时代，为了不落后、跟上时代的步伐，我们需要对自身的发展状况进行合理的判断和调整。其中，电气自动化被认为是一种非常有效的方法。电气自动化充分发挥了微处理器的功能，通过数字化的设置操作，不仅提高了仪表的计算能力，还实现了仪器自动化的效果，并实现了多种信号传输方式。这些措施在一定程度上推动了电气仪表的自动化控制发展。

1.2优化传感技术

考虑到地区和企业对电气仪表的差异需求，产品设计阶段必须进行充分分析，根据自身的要求有针对性地设计适用于生产环境的电气仪表。此外，自动化控制技术与传统的仪表相比，在准确性上有了显著提高。同时，这项技术也使得程序变得更加复杂，操作更加简便。由此可见，引入自动化控制技术为后期的运行管理带来了便利，同时也节省了大量的投资。

二 电气自动化控制系统

2.1通讯模块

现阶段，工业控制通常应用的是以太网通信端口做好数据通讯，并借助 TCP/IP通信协议，在企业中搭建局域网络，防止通信模块占用大量的资源与设备，还可以确保数据传输的信号更加稳定准确，达到全天候信号传输的目的，还能够借助光纤做好数据通信，从而合理减少数据传输期间发生错误的几率，避免外界影响信号。而RS-232接口与美国电子工业联盟 (EIA）所建立的串行数据通信的接口标准，被频繁应用到计算机串行接口外设连接当中，实现对电缆和机械、电气特性、信号功能以及传送过程的关联。而在通信距离几十米至上千米时，通常会应用RS-485串行总线，RS-485可以平衡发送与差分接收，所以能够抑制共模干扰，再加上总线收发装置的灵敏度较高，可以检测到200mV以下的电压，所以能够在千米以外得到传输信号的恢复。通讯协议支持传统的RS-232、RS-485和以太网设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议，主要应用到大部分工业设备中作为通讯标准。

2.2 PLC控制模块

PLC标准化编程的程序框架作为统一的编程结构与标准之一，主要目的为提供通用的程序架构，让编程人员可以更加高效的进行开发、维护与修改 PLC程序，该类框架一般涵盖了统一的命名标准、模块化的程序结构、错误处理机制与其他编程规约。工业电气自动化控制系统的构成涵盖了多个部件，可编程席控制器(PLC) 作为十分重要的控制模块，合理连接了传感器、执行机构和人机界面系统，只要该控制模块出现故障，整个控制系统就会出现瘫痪风险。所以需要合理屏蔽信号，避免由于电磁信号干扰而导致信号畸变，也让执行机构无法根据设计流程开展，甚至出现事故。还应保障每个被选择的传感器与驱动器质量，在安装前要进行品质把控，并将重要零件送到检验部门重新检验。在 PLC模块正常运行期间，需持续强化对电气元件的检查，维持电气元件工作顺利开展，一旦发生故障应及时维修与更换。 PLC技术操作便利，其PLC设备在工作状态中以输出电压115V输出电流在2A之上，技术人员能够借助计算机控制PLC模块，进而顺利驱动阀体、接触器运行，防止操作麻烦，同时，合理应用PLC技术进行操作电气自动化的仪器仪表，使得操作工作进一步科学合理的简化，避免了因为复杂操作而产生的问题。

2.3中央控制模块

大多数的中央控制单元都是采用了微机技术，因为计算机能够集中多个控制端口，并且能够与各种设备相连接，因此能够完成各种不同的控制任务，可以使用组态软件、VB或VC语言来编写计算机的监控界面，使用与下位机,PLC同样的通讯协议，并开发出符合控制系统要求的应用程序，从而可以实现与 PLC之间的数据交互，这样就可以分担通信网络的负荷，可以在人机界面中实时地显示出各种设备的运行情况，工作人员可以按照控制要求，在人机界面上对工艺参数进行设置，从而达到对整个控制系统的集中控制目的。模块的控制功能可以通过微型计算机的各种功能来实现。

三 电气自动化仪表与自动化控制应用

3.1在生产操作中的应用

传统的自动化操作太过粗放，生产操作的流程缺乏统一的规范标准，其操作步骤缺少系统化的流程。在行业中应用电气自动化仪表和自动化控制技术，能够很好地突破传统自动化的局限，从整体上对化工行业进行流程化的科学设计。有效降低人工生产的成本投入，大大提升了生产操作的效率和规范性。

3.2智能化监控技术

智能化监控是仪表最具代表性的功能之一，通过该技术可以对信息进行实时监控，并及时记录和上传，从而完成信息的收集与汇总工作。通常来说，在红外线传感器的帮助下，智能监控设备的信息检测与传输功能可以实现。在开启电气仪表时，红外线检测信号可以从传感器的发射管中发出，当信号抵达接收端后，由接收端将信号发送至单片机，从而完成智能化监控任务。在传递信号过程中，如果信号的传输被遮蔽物阻挡，则单片机由于无法完成信号接收，则会立即停止工作，并向管理基站发送报警信号，相关人员可根据基站信号完成相关问题的核查与处理工作。利用智能化监控技术，不仅可提升自动化仪表的控制质量，也可降低操控人员的工作负荷，减少人力资源成本支出。

3.3在产品集输中的应用

企业生产经营对于产品运转效率的关注度越来越高。如何有效的去库存成为企业研究和工作的重点。要实现及时、高效的产品配送，就必须改良和升级产品的集输系统。电气自动化仪表和控制技术在产品集输中的应用，很好地提升了产品集输的自动化水平和效率。在有效降低行业储存库存商品成本的同时，达到了提升企业经营效益的目的。

3.4自动控制与保护功能

，由于高压与电流的开关比较大，为了使系统总闸与分闸的操控更加安全、快捷，就要发挥控制系统的作用和保护功能。其中，系统能够提高对各项任务的优化配置，做到科学分配，提高完成效率。另外，假设有故障问题在电气设备中出现，自动化控制系统可及时发现故障问题，并根据程序要求完成事先设定的保护动作，防止安全事故发生。自动化控制系统的更新频率要高于其他系统，所以为了满足多样化的控制要求，除了要积极学习国外先进控制技术外，还要加大对自动化控制技术的研发，提升自动化控制系统的控制精度以及检测问题的能力。

结语

依托智能化平台，结合智能化和多元化的信息技术、通讯设备、网路平台等元素，不断加强电气仪表的使用功能与使用范围，在众多的领域都得到了应用，大大提升了企业的生产经营安全与效率，成为企业保持竞争力的重要先进手段之一。

参考文献

【1】谭成军.探讨电气自动化仪表工程安装与调试[J].中国高新区，2023（23）：114.

[2]贾振华.电气自动化仪表的管理与维护之浅见[J].科技经济导刊，2023（16）：209.