电气自动化仪表与自动化控制技术研究

戚小男

（长春汽车工业高等专科学校，吉林长春，130000）

0 引言

通过电气自动化技术的应用，能够实现对整个电气系统的自动化管理，还可以提高其工作效率以及运行可靠性，因此在电气领域中也得到了非常广泛的应用。但是我国涉及到自动化电气的时间比较短，电气仪表控制技术跟国外发达国家对比还存在有一定的差异性，也就难以满足我国电气行业的实际发展需求。因此电力企业还需要加强对电气自动化仪表以及自动化控制技术的研究力度，促进我国电网智能化得到进一步的发展，对于社会经济的发展也有着非常重要的意义。

1 电气自动化仪表跟自动化控制系统的功能概述

1.1 智能监控功能

在电气自动化仪表系统中，主要由仪表传感器来进行检测工作，并且能够在显示器上面对电气系统的运行状态以及运行数据进行显示，主要是由红外线发光模块构成的。该系统一般采用红外线二极管作为信号的收发器，也就是红外线三极管，在具体工作过程中可以由红外线发射管发出红外线光纤，随后由红外线接收器来进行信号的接收与处理，随后将运行信号传输到单片机上面。在该过程中如果出现了警戒线遮挡的情况时，也就会导致无法正常完成工作，传送过程也会随之停止。在这一情况下警报信号会直接传递到各个基站之中，来达到智能化监控的效果。

1.2 自动保护功能

在电气设备使用过程中还会受到多种外界因素的影响，并且容易导致一系列电气故障的发生，直接影响到电气系统的运行质量。通过智能化电气技术的应用，一般可以选用电气自动化仪表高压设备来实现电气系统的自我保护。因为高压跟电流开关的体积比较大，系统总闸与分闸的合流以及分流效率也会得到一定程度的提高。也就能够满足更多任务分配的需求，确保电气系统处于正常运行状态下。如果电气设备出现了运行故障，会有多种服务措施来进行控制处理，从而避免了大型电气故障的出现，保障电气系统的运行稳定性与安全性。

1.3 自动控制与保护功能

一般情况下电气自动化仪表中的高压设备体积都比较大，这样可以满足控制系统中合闸以及分闸功能的实现。但是如果电气自动化仪表在运行过程中存在有使用故障，在完成自动化控制系统的安装工作之后，也就能够借助于自动化控制技术来实现仪表的自动化控制与操作，从而对整个电气系统进行自动控制处理[1]。目前我国使用的电气自动化仪表的工程数量非常多，对于自动化控制技术水平也有着非常高的要求。只有积极运用各种先进的自动化技术以及手段，才能够达到预期的主动监测以及控制效果，从而起到良好的电力系统运行保护效果。

1.4 数据整合功能

在电气自动化技术运行过程中会应用到非常多的数据，部分数据是保障后续工作得以正常运行的重要保障与基础。比如大型电气设备的指示信号也能够对设备自身的运行状态进行显示，但是无法得到具体的运行参数。通过电气自动化仪表技术的应用，能够直接在电脑上获得电气设备的所有运行参数，对于设备管理工作的开展也可以提供充足的数据支持。

2 电气自动化控制系统的构成

2.1 通讯模块

通讯模块作为工业自动化控制领域中，进行不同讯号连接跟处理的重要基础，主要是为了完成信息的采集工作，并且进行有效数据的存储处理。随后将其转送到上机位，一般情况下通讯模块能够充分保障数据传递的可靠性以及精准性，才能够实现各种电气设备的自动化管理。但是在传统的通讯模式中还会导致一系列运行错误的发生，并且容易受到多种外界因素的干扰，信息自身的传输效率也就会受到一定程度的影响[2]。通过基于网络技术的信息传递系统，可以实现对电气设备运行信号的有效传递与处理，还可以在保障传输质量以及传输可靠性基础上，促进传输效率得到进一步的提升，这样就可以实现运行信息的共享，提升对电气系统的自动化控制水平。

2.2 PLC控制模块

PLC控制模块作为电气自动化控制系统中的重要组成部分，自该控制模块中的每个元件都有着自身独立的屏蔽系统，对于电磁辐射的屏蔽效果也有着非常高的要求。在进行模块元件的生产过程中，为了确保PLC系统的控制质量，还在每个环节中均进行了相应质量评价标准的设置，从而确保对整个电气系统的控制效果。此外因为PLC控制模块自身的体积非常小，因此还具备有安装方便的应用优势，从而满足电气自动化的控制需求。

2.3 中央控制系统

近年来随着我国自动化技术的不断发展，促使中央控制系统的应用也变得越来越完善，其接入口的数量也得到了一定程度的增多。因此在应用中央控制系统偶成中，也就需要相关技术人员能够做好设备的连接工作，为后续操作奠定良好的基础。此外微机数据监控采用的是24小时制的监控模式，即便没有值班人员，也能够在故障发生的第一时间内发出警报，并且能够结合预设程序进行有效处理。这样也就可以促进电气系统的运行可靠性得到进一步的提升，并且实现了在无人状态下，进行大多数问题的自动化处理。

3 电气自动化仪表以及自动化控制系统的实际应用

3.1 仿真技术

近年来随着我国科学技术的不断发展，促使电气自动化技术也得到了不断的完善跟优化，其技术创新步伐也随之加快，电气系统中的电气自动化技术也达到了国际先进的水平。仿真建模技术作为我国电气自动化技术中的重要组成部分，通过该自动化技术的应用能够促进数据传输的效率以及传输精准性得到进一步的提升，在实际操作过程中也可以实现对系统中各种数据信息碎片的统一整理跟操控，从而构建出跟实际情况一致的操作环境，辅助电气系统之间的同步操纵速度进一步加快。

3.2 故障诊断

现代工厂在自身运行过程中必须要依靠多种设备的支持才能够得以正常运转，但是这些电气设备在实际运行过程中还会受到多种外界因素的影响，也就容易导致一系列电气故障的发生。如果在电气故障发生的第一时间内没有得到及时的处理，也就会直接影响到生产系统，对工厂自身的经济效益造成损害。在传统的故障诊断方法中还存在有诊断效率过低以及准确率不高的特点，对于工厂的生产环节也会产生比较大的影响。此外工厂内各种设备在运行过程中还有可能受到各种机械作用力的影响，导致整个生产系统都处于瘫痪的作用下。通过电气自动化控制技术的应用，也就能够起到良好的电气设备故障诊断效果[3]。就以电动机故障的诊断为例，借助于模糊控制理论以及神经网络学两者的有机结合，能够促进故障诊断的准确率得到大幅度的提升，并且可以辅助相关维护人员尽可能的结合具体故障情况进行检修维护方案的合理制定，借此来保障该设备能够处于正常的运行于生产状态之中，确保工厂内各个生产环节的有序开展。

3.3 智能化控制技术

近年来我国智能化技术水平得到了飞速的提高，这也是各个行业自身发展的必然趋势。我国制造行业近年来得到了非常迅速的发展，在生产过程中的精密性要求也越来越高。在进行精密仪器的加工过程中，如果采用人工控制以及管理模式，就会导致仪器自身的精密度受到一定程度的影响，也就难以达到预期的生产效果。通过将智能化控制技术跟电气自动化技术进行有机结合的模式，可以预先进行生产程序的制定，随后根据这些制定好的规程来开展生产工作，这样就可以促进生产精度得到进一步的提升，对于工厂自身制造工艺以及制造水平的提升也有着重要意义。此外在进行电气工程自动化设计过程中，设计人员仅凭自身以往的经验，是无法对实际情况进行综合性的考量的，也就导致了自动化体系难以达到预期的应用效果。通过智能化技术的合理应用，则能够对上述问题进行解决，并且可以帮助设计人员对电气程序的运行情况进行全面掌握，借此来确保设计的合理性跟科学性。通过智能化技术跟相关专业软件结合的模式，能够让设计数据的准确性得到进一步的提升。此外借助于现场传感器技术以及监控器技术的应用，也可以对设计过程中遇到的一些复杂问题起到良好的处理效果，从而确保自动化控制系统的设计效果以及后期使用效果。

4 结束语

电气系统作为企业生产以及人们日常生活中的重要组成部分，电气系统运行质量在一定程度上还会影响到我国国民经济的发展。近年来随着我国科学技术的不断发展，对于电气系统的运行可靠性跟运行质量也就提出了更高的要求。这也就需要相关企业以及技术人员能够积极应用电气自动化仪表技术以及自动化控制技术，在结合行业特性跟发展方向的基础上，采用智能化控制技术来进行电气系统运行全过程的自动化控制，这样才能够始终保障电气系统控制在合理的运行状态下，对于我国各个行业的发展也有着非常重要的意义。