电气自动化仪表与自动化控制技术分析

王伟东

摘要：在工业生产中电气电气自动化仪表与自动化控制技术尤为重要，被工程企业广泛应用在生产中，提高了工作的效率，保证了工作的质量，而电气自动化的发展最大化的实现了企业自动化生产，现代化水平得到了很大的提升，企业要想提高自身的经济效益，就必须认识到电气自动化的重要性，实现企业自动化生产，以此提高了工程企业市场竞争力，促进了工程企业的可持续发展。

关键词：电气仪表；自动化水平；控制系统；控制功能；技术

1 电气自动化仪表与自动化控制技术概述

1.1 电气自动化仪表

电气自动化仪表在工业生产中，根据制定的工作程序，按照自动化技术来控制、检测、显示以及分析等功能的仪表设备，确保生产合理完成，电气自动化仪表实现了对数据信息准确的分析与检测，一定程度上保证了工作质量。还可以为相关管理人员提供了参考性依据，提高了工作的效率，有利于工作的开展。电气自动化仪表的种类有很多，其中按照检测标注划分为流量仪表、检测仪表、温度仪表等，按照仪表的功能划分为调整仪表、计算仪表以及实验设备仪表等。

1.2 自动化控制技术

电气自动化技术是通过获取工业以及农业等数据信息，按照机械设计与电气信息化设计来对设备进行统一管理与控制，对具体生产过程中的各个部分实时检测，根据检测的结果对其在进行相应的调整，从而生产效率得以提高，确保生产过程的稳定运行。智能化控制分为全智能与半智能化。运用智能化技术能够减小工作量，避免了安全风险，节约了成本，提高工作的效率，减小了企业的投入力度，提高了经济效益[1]。

2电气与仪表自动化控制系统的功能概述

2.1智能监控

电气自动化控制系统先进性不仅体现在企业的生产过程中，更多程度上为人类生活也提供了极大的便捷。电气自动化控制系统能为生活环境提供监测的功能，承担对外界环境信息的采集的任务。传感器是电气自动化控制系统中很关键的信息采集仪表，有煤器、温度、烟雾[1]等多种类型，主要的原理是通过由红外线发光二极管组成红外的收发程序进行信号的识别与处理，完成信息采集工作。当传感器处于工作状态时，红外线发光二极管就会将红外线发射出去，最后将接收到的信息记录在单片机上。如果发射的红外线在传播过程中因为外界介质被拦截或者阻碍，单片机传输信息的过程就会被迫中断，这个中断的信号就会很快传到相应基站向有关管理人员进行报警。这种智能监控模式实现了对电气自动化仪表无人监控，有效的减少了仪表监控的人力资源。

2.2自动控制与保护功能

一般的电气自动化仪表高压设备体积较为庞大，能实现控制系统的“合闻”与“分闻”。当电气自动化仪表在出现任何故障的时候，采用安装自动化操作设备的方式有利于有效的调配供电系统，实现对仪表的自动化控制。自动化仪表工程较多复杂与繁琐，对技术水平的要求较高，从技术上而言就是对各种自动化信息、计算机技术以及电子通信技术融合，通过各种类型的终端仪表与装置进行信息功能的表达，是一项在世界上较为先进集主动监控测量、控制调度为一体的综合性自动化控制。

2.3测量功能

电气仪表自动化设备中的各种信号都只能简单的表明其运行状态，必须要通过相关的设备才能对仪表的具体工作状态进行获悉，仪表的状态测量指标通常有电压、电流和频率三项，操作的实现也逐渐被电脑控制系统掌控，开辟了微机自动化控制道路。

3电气自动化控制系统的模块组成

电气自动化控制系统分为PLC控制模块，通信模块以及中央控制模三大模块：

3.1 PLC控制模块

PLC控制模块中所有电器元件都具有独立的屏蔽系统，该系统对于每个电气元件的选择也特别严格，必须使用合格的电气元件产品，要求电气元件对电磁辐射有较高的屏蔽能力[2]。在PLC控制模版的每个生产环节上也有相应的生产制度进行元件质量的控制，严格的控制有利于提高元件的使用性能，为PLC控制模块系统提供更高的性能。

PLC控制模块具有体积小、质量轻的特点，安装过程比较简便，因此控制系统建立耗时短，其操作功能与模式也较为简便。操作界面上比较人性化，显示面板比较流畅、清晰，对下一步操作的提示与说明特别详细，即使操作者的自动化操作技术水平不够高，也可以对PLC控制模块进行顺利的操控。

3.2通讯模块

通讯模块主要是将仪表收集到的信息与资源进行存储，并上传到计算机网络系统中，该模块主要涉及的是计算机通用技术，利用TCP/IP协议[3]与互联网功能实现资源动物有效利用，保证资源的有效传输，提高息传输的精確性与稳定性，降低了对设备资源的使用。近年来，光纤技术更多的应用与自动化仪表的通讯模块中，有效的降低了外界因素对通信模块的干扰，并减少了信息传输过程中的误码率。局域网的利用对该模块提供了基础通信技术，保证了信息的实时传递，实现了资源的共享，优化了资源的传播途径，提高了信息传递的科学性与准确性。

3.3中央控制系统

中央控制系统的控制是通过微机的多种功能进行实现的，微型计算机的飞速发展使其功能与特性都得到了完善，目前的微机具有大量的通讯借接口，可以与多个设备进行连接，有效的完成所分配的任务。电气自动化中央控制系统利用计算机精度高，速度快的特点有效的提高了资源利用效率与数据的处理效率。由于中央控制系统内置程序的自身特点，该系统能实现运行的实时监控与报警，为及时的人工预案提供了充分的准备时间。

4电气自动化控制系统的设计理念及工作步骤

4.1设计理念

4.1.1集中监控的方式

集中监控的过程信息量大，运行缓慢，将系统的所有处理功能都集于同种处理器之中，没有保证系统较高的安稳性。CAN总线技术的应用为集中监控提供了技术保证，节省了材料使用，提高了网络组态的灵活性，有效减少了发生故障的几率。

4.1.2远程监控

远程监控是利用无线传感器网对电气设备运行进行监控，消除了监控的距离障碍，实现了对监测对象的动态检查与故障诊断，有效确保了电气设备的安全。

4.2电气自动化控制系统的工作过程

4.2.1调度端系统的工作过程

当自动化电气设备经过前置机处理后，将信息储存下来，然后再通过中转站将信息上传到局域网，实现信息共享。

4.2.2 RTU的工作流程

通过遥测采集板、AID转换器等设备进行遥测量，然后将信息传送到控制单元。经过中央系统处理，完成信息与对应计算机的结合，再通过调度端进行综合处理。

5结语

电气自动化技术被广泛应用到各个行业领域中，明确电气自动化仪表与自动化控制技术的功能，其中智能监控、保护与自动控制以及数据测量在企业生产中发挥着巨大的作用，电气自动化控制系统模块中的PLC控制模块、通讯模块以及中央控制系统使电气自动化控制系统体现出更多的优势，因此企业生产必须依托电气自动化仪表与自动化控制技术才能够实现自身的利益，节约成本，提高生产的效率，最大限度的实现企业的经济效益与社会效益，促进企业生产的可持续发展。

参考文献：

[1]陈明艳.电气自动化仪表与自动化控制技术分析[J].企业技术开发，2015，11：21+46.

[2]纪文革.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试，2014，03：137-138.