工业电气自动化仪器仪表控制研究

高振朋

（青岛特殊钢铁有限公司，山东青岛 266409）

0 引言

工业电气是工业现代化发展中的重要一部分，在经济环境和科学技术日趋成熟的背景下，越来越多的企业认识到电气仪表自动化的优势，自动化仪表在工业电气中的应用越来越广，对提高生产质量和效率起到重要作用。将电气自动化技术应用在工业的仪器仪表控制中，是人类工业发展史上的一大进步，它减少了人工控制的不精确性，推进了工业行业的进步，还节省了人力、物力资源，提高了企业的经济效益。

目前我国的电气仪表自动化控制技术应用广泛，包括智能技术、传感技术、人机界面技术以及系统集成技术等类别。在其应用过程中，要强化对技术的学习和认知，提高理论水平，提高技术人员水平，从而促进企业发展。

1 工业电气自动化仪表概述

工业电气自动化仪器仪表，是指在工业电气工作的过程中对工作流程相关参数进行检测、显示、记录、控制等过程的仪表、仪器，其主要作用是为了实现工业生产过程中的无人化操作。自动进行的精度和速度都较之人为操作有着十分明显的优势，完成工业产品的质量和效率都有所提高。自动化的仪器仪表带来了工业企业整体效率和品质的提升，节约了企业的一部分劳动力和成本，经济效益十分明显。另外，自动化仪器仪表可以进行远程控制和操作、信息处理等，这就方便了一些人为不方便操作的企业和范围内进行扩大生产，扩展工业企业的产品范围，因而应用十分广泛。

工业电气自动化仪器仪表的种类多、分类方式也不尽相同，通常选择的分类方式包括根据生产过程中数据的测量类型、仪表的功能进行分类等。例如，从仪表的功能角度进行划分，可以分为计算类、显示类、执行类等多种类型。尽管工业仪表仪器的种类、形式多样，但是其原理基本一致，都是在平衡作用的指导下，通过力学平衡、电平衡等原理进行数据的测量、传达、分析、反馈等过程。仪表中的测量工作组件测量数据，通过传输转换的作用将数据送达显示装置或反馈装置进行分析比较，从而达到平衡关系。

2 工业电气自动化仪器仪表常用技术分析

（1）智能技术。电气自动化仪表仪器的使用过程中，结合了智能技术的应用，主要是在智能控制方面起到了主要的作用。仪器的使用过程中，通过智能化的自动化设备装置可以更好地对工业工程进行良好的控制，提高了工业过程中控制反应的效率和质量，促进了自身的综合效益的提升。在信息化的时代背景下，自动化智能化的工业电气仪表仪器才是符合时代需求的仪器。在实际应用过程中，要因地制宜地选择适合生产线的技术，这样才能达到事半功倍的效果。

（2）传感技术。传感技术也是和电气自动化仪表仪器结合得比较紧密的应用技术，主要应用于系统监控设备中。这两项技术结合之后可以在数据的获得方面更具优势，监测系统的灵敏度也有所提升，所以在实际工业生产过程中，两种技术的结合更有意义。

（3）人机界面技术。人机界面技术是一种使工业电气自动化仪器设备操作可视化的一种技术，其优势在于可以让操作人员在进行仪器仪表的使用过程中，能够进行更精准的控制，也可以通过操作过程的实际需求对人机界面技术进行更加科学的设计以满足需求。对系统进行调控时，应在合理的人机界面的前提下进行，这样可以方便操作人员的指令进行更加精准的作用，线路数据传输之后，促进设备的自动化生产操作，提高生产的可控性以及效率。人机界面操作的另外一个优势在于提升了实际工程操作的便捷性，可以随时进行系统的调整、创新、维护等工作，在不断改进中发展人机界面技术的发展，使得自动化电气仪表技术相应提升，为工业水平的提升和长久发展做出贡献。

（4）系统集成技术。系统集成技术的侧重点在于相应的物理配置、模块通信、系统分析方面所具有的优势，将其和工业自动化仪器仪表进行结合之后，可以结合双方的优势作用，在生产环境监控的全面需求方面进行了相应的改进，提高监测的效率和信息传递的速度以及准确性。系统集成技术的初衷是服务于大规模的生产活动，所以将其应用在大规模项目中优势更加明显，生产效率会大大提高，生产成本会相应降低，提升工业生产的利润。

3 现代工业生产中的电气自动化仪表控制方案

3.1 控制策略选择

工业生产中电气仪表自动化的控制方案是利用当下的信息技术进行信息的获取和处理，因此在控制方案的选择的过程中要结合信息个来源、信息的内容、信息的获取方式等加以区分，做到最优的选择。目前的电气自动化仪器仪表控制方案分为集中控制和远程控制两种，应根据控制的不同需求在对其进行选择。

（1）集中控制方案中是现场控制的策略，实时地对现场的状况、数据等进行可视化的检测处理，对现场的问题和生产过程中的失误进行更加快速精准的识别，其信息传递的速度快、处理率高，是其控制过程中的主要优势。处于劣势的是其对现场环境的要求比较高，现场环境条件不符合时，集中控制的优势将会大打折扣。

（2）远程控制依托的是传感器和总线信息传输两种基础模式，远程平台发挥主要的监控作用。在大数据时代，信息的处理技术已经非常的成熟，远程方案的实时监测、数据处理的效率和质量都大有提高。在一些现场环境恶劣、危险系数高的工业环境中，远程控制的监控模式的优点就变得十分的明显。便捷性和高效性、安全性的方面远程控制的方式也不逊色。

3.2 电气自动化仪表的控制流程

调度段的控制运行方式在当前工业生产中十分普遍，它也可以与电气自动化仪表信息有效结合，对信息进行处理后形成动画仿真，完成控制过程。动画控制与自动化技术在工业生产中的结合，同时借助当下的网络技术的大数据优势，相关信息的处理、运行和储存到指定位置的过程，为后期的生产过程等提供一系列的经验和数据基础。在工业生产中，网络技术的应用可以实现信息的共享，从而提高工作效率。

在生产环境当中，工业的远程控制仪表自动化的控制需要选择特殊的RTU（Remote Terminal Unit，远程终端单元）控制流程，控制的过程需要远程终端控制的配合而实现。控制人员在操控设备的过程中对自动化仪表仪器进行信息的出来过程，转化的过程中需要新技术的支持和使用，信息模板的采集、A/D（Analog to Digital Converter，数字模拟信号转换器）负责采集和信息转换，在终端完成此项工作，完成远程的控制工作，是一项技术性极强的工作。

3.3 强化技术应用

在工业电气自动化仪器仪表的控制过程中，需要多种技术的共同操作和支持，包括网络信息技术、嵌入式技术等，在应用过程中它们与仪器仪表的使用密不可分，因此应加强相关技术的理论学习与探究，发挥其更大的应用价值。工业电气自动化相关工作中的嵌入式技术，定量化的处理系统工程，使得各部分的分配更加合理化，效率也会随之提升。对网络技术的完善，可以帮助企业的各方面的生产设计在信息化时代中与外界接轨，进行良好的效益的提升。

3.4 实现理论体系的完善

工业电气自动化仪表控制以自动化和智能化为重点，需要计算机技术的支持。因此，有必要在工业企业发展过程中逐步完善各种理论体系，开展工业电气自动化仪器仪表相关工作的技术基础工作，以便于后续工作。

3.5 促使工作人员自身综合素养进一步提升

工业电气自动化仪器仪表的应用加之与其他技术的相结合，在一定程度上节约了劳动力的需求，节约了企业成本。但是在企业人员的素质方便也提出了更高的要求，要想企业取得更好的发展前景，要对企业人员进行技术方面相关的扎实的培训工作，以不断提高其综合素质，不断为企业创造更多的价值。技术的相关经验方面，也需要在日常的工作中进行更多的培养，例如检查、检修、维护等基本能力。

4 电气自动化仪器仪表控制的发展方向

4.1 智能现场监测

工业生产现场的检测与数据分析是电气自动化仪表的核心工作，目前还有很多工作尚未完成。例如，电气自动化系统中重要的监控仪表有温度传感器和烟雾传感器，在传感器的使用过程中必须事先对环境进行分析和操作，并在适当的环境中使用，才能提高传感器的精度和控制能力。在信息采集技术的发展中，传感器与终端微控制器相连，数据的处理工作和数据共享工作都能够得以实施。所构成的智能化一体的操作现场在控制程度、精准度、数据处理的准确性方面都更胜一筹。

4.2 自动化保护程序

电气自动化仪表仪器控制策略的选择在于保障工业现场的生产过程安全与稳定，进行过程优化和效率的提升。在以往方案设计中，仅仅通过数据分析以及现场环境的识别和估算，无法对实际的生产现状进行合理判断、及时调整生产的模式。因此生产过程中所出现的安全隐患问题，控制系统应该进行一个预先的识别和报警工作，引导工作人员提前进行处理，避免更大的危险事故的产生，效率上还有待提高。电气自动化仪表仪器未来的发展趋势是在风险监测和自动化保护方向上进行创新和发展，工程中常见的电压、电流等问题，将被纳入风险控制体系，自动地进行开闸、合闸等工作，保护电路的安全以及整个生产过程的安全，更好地发挥电气自动化仪表仪器的作用，为工业体系发展贡献一份力量。

5 结论

工业电气自动化仪器仪表是集合了多种技术优势进行工作的一种方式，信息技术、电子技术、电力技术、自动化技术及微电子技术等技术，它们的应用有力地推动了工业体系发展的进程。在企业的生产方面，工业电气自动化提高了工作的效率，也促使我国工业化体系发展得更加迅速，智能化的发展则更加迅速，所以发展和探索这方面的技术，有利于我国经济的全面发展。