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

郑凡

上海吉时语检测技术有限公司

摘要：随着科学技术的不断改进和发展，电气行业也有了新的发展机遇，开始从传统的工作模式向自动化的模型进行转变。在这个过程中，集成技术逐渐成为电气行业主要的发展手段，同时随着电气行业内部标准和要求的不断提高，电气设备的结构和设计也越来越精密，但是由于大部分电气设备的使用周期较长，逐渐会出现各种安全隐患，比如设备老化、仪器失灵，相关部门及工作人员若不对其进行防查并加以重视，则很有可能造成较为严重的后果。本文从电气自动化仪表与自动化控制技术的相关介绍开始，并对电气自动化仪表与自动化控制技术在系统中的功能及其设计工序进行了探析。

关键词：电气仪表；自动化；控制技术

引言：

现今我国电力行业随着经济水平和科技技术的提高发展的越来越迅速，其中相关技术的开发与改进更是使电力行业的工作模式更加便捷。电气自动化仪表及自动化控制技术的发展与运用更是使整体的工作模式趋向于智能化，更便于工作人员进行管理和操作。在进行有关电气自动化仪表及自动化控制技术的应用时，需要先对其有一定的了解，比如电气自动化仪表和电气自动化控制技术的相关概念、两者优势及其功能与设计工序，同时还要对其发展方向有一定的认识。

1电气与仪表自动化控制系统的功能概述

1.1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。

1.2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电气与仪表自动化控制系统的功能概述

2.1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。

2.2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电气自动化仪表与自动化控制技术的设计工序

3.1实现集中监控和远程监控

当自动化技术还未在电气行业中应用时，其主要是靠人工操作对系统进行集中监控和远程监控。但是集中监控所需时间较长，且在实现集中监控过程中会对相关电气设备造成不良影响，降低电气设备工作能力[3]。而远程监控更是由于地域限制无法对信息进行及时传输。当使电气设备及其控制技术趋向于自动化时，会使企业投入的人力、物力以及财力都大幅度减少，使企业的投入资本大大降低，并且对数据信息的处理更为高效准确，其可信度大大提高。对于工作人员而言，其工作的开展可以更加及时和顺利，对电气系统的检修和维护更加及时。

3.2控制调度系统的运行

在电气行业中，电气自动化仪表与自动化控制技术的应用使系统所提供的信息对企业更具有参考价值。电气自动化仪表及自动化控制技术对信息的收集、分析和整合使数据的可信度大大提高，不仅确保了数据的完整度，又确保了数据的科学性，使数据可以及时传输到系统终端，终端根据收到的信息对整个系统进行及时调配。

3.3控制RTU的运行

在大部分RTU中采用的都是AID转换器等进行信息数据的收集[4]。同时，RTU又可以利用中央控制系统将收集到的信息数据进行优化处理，使企业收到的数据更为合理科学，促进企业生产活动的进行，提高经济效益。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，提高息传输的精准性与稳定性，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。

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。

4.2.2RTU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。

结语

我国部分企业的电气仪表自动化进程相对落后，电气自动化仪表的系统不够完善，自动化技术不够先进，电气仪表科技化程度相对较低。近年来，由于计算机智能化技术的快速发展，电气仪表自动化技术也有了一定程度的进步，加速了自动化控制技术的发展，PLC（编程逻辑控制器）的发展与兴起很快的代替了传统的电气系统，为自动化控制的智能化发展奠定了基础，其操作系统更加便捷，推动了电气自动化仪表的精细化发展，引领着机械应用领域的不断改革与创新，电气自动化控制系统的逐步完善将为我国高质量、高标准的机械产业发展奠定良好的发展基础。

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.

[3]薛晓渝，强慢.浅析工业自动化仪表与自动化控制技术[J].科技风，2015，14：52.