工業控制過程中電氣與自動化儀表的使用及相關控制

于成濤 液化空氣(滄州)有限公司

引言：科學技術的發展和創新，帶動了傳統行業的快速發展和高速推進。工業電氣自動化是國家工業水平現代化發展的代表和標識，對于工業生產來說，自動化儀器儀表的應用除了能夠幫助生產環節節省時間、提高效率，同時還對工業生產單位今后的發展和創新奠定了重要基礎。因此對于工業生產來說，電氣自動化的發展水平將直接影響其未來發展道路，各生產環節需要加強對于自動化能力的管控。

一、電氣設備和自動化儀表概述

工業生產中，電氣設備包含電力系統的發電設備和輸電設備、電力監控設備以及相關保護設備等，在工業控制過程中，電氣設備中有電加熱器和電動機等，隨著時代的發展和進步，電氣設備已經開始朝著智能化的方向發展。溫度儀表、液位儀表以及壓力儀表都是自動化儀表中的一種，目前有不少智能電力儀表也開始進入自動化儀表的范圍。自動化儀表經常用來對火電廠的溫度進行檢測，除此之外，還有對污水處理廠的流量進行監測，自動化儀表除了可以對設備進行監測，還能夠將實時數據上傳到控制器，實現處理和報警的功能，最終達到工業自動化控制的目的。

二、電氣設備和自動化儀表在工業控制過程中的應用

（一）電氣自動化儀表的控制流程

最為常見的控制運行流程為調度段運行，這種運行方式能夠對電氣自動化儀器儀表的運行數據信息進行動畫模擬從而完成控制。在工業生產當中，動畫控制能夠與自動化系統相互結合，同時借助網絡存儲將相關的運行信息和處理信息存儲到指定位置，為今后生產控制策略提供數據支持，此外，調度段運行當中，還需要結合網絡服務系統，利用網絡分析程序，實現數據信息的實時共享。此外，部分生產環境當中，由于工業遠程控制的需要，在自動化儀器儀表控制方面需要選用RTU控制流程，該控制流程主要依托遠程終端實現實時控制。控制人員需要借助設備操控，完成對于實時自動化儀表信息的處理。其數據內容需要經過信息采集板以及AID進行采集和信息轉換，幫助終端完成信息搜集，實現遠程的控制和協助。

（二）監測環節的應用

工業控制過程中，電氣及自動化儀表需要對控制目標實時進行監測，監測行為貫穿于整個工業生產過程，當生產工作停止，電氣及自動化儀表的監測也會停止。以某凈水廠為案例，該凈水廠的凈化系統就是電氣及自動化儀表的監控目標，在進行凈水的過程中主要有三個環節，第一個環節是進水，第二個環節是凈水，最后一個環節是出水，工作人員在進水工序中，需要對流量儀進行水量的設置，但是這項工作是有持續性的，工作人員不可能一天走在這里觀察，而且人為進行測量不一定準確。因此，該凈水廠使用了電氣及自動化儀表設備，也就是自動化流量儀，將流量計、PLC和工控機、電動閥、泵等設備都應用在自動化流量儀中，這樣情況下，該凈水廠中水流量超出限度就會自動關閉閥門和停止水泵工作，并且進行自動化調節與控制，從而提高凈水廠設備的工作效率，降低資源浪費。

（三）保護環節的應用

工業控制過程中，保護環節主要是建立在監測環節與執行環節基礎上得以實現的，如果被監測的目標在生產中出現了異常，保護環節能夠對被監測目標進行保護，防止由于設備的過限操作造成損失，這也是對工業自動化控制系統的保護。在工業生產過程中，尤其是電力相關的企業，工作經常會涉及到很多大型電力設備，例如在鑄造廠中應用到的退火爐，加入的時候設備產生的功率和電流會非常大，如果繼續使用下去，一旦電流超過了安全電力的界限，就會導致設備和零部件被損壞，甚至會造成電力危險。在過去鑄造廠生產中，主要是依靠人工的方式對退火爐進行控制，但是這存在落后性，如果電流存在瞬間電流，退火爐無法在第一時間內被控制，同樣會造成設備的損害和企業的損失。因此使用電氣及自動化儀表可以有效避免這種情況，當電流瞬間變大，電流表可以將這時候的信息反饋給電氣及自動化儀表處理器中，處理器可以根據實際情況將命令向設備中下達，電氣設備和自動化儀表受到命令后立即將電源切斷，實現了高效節能的電氣及自動化儀表控制操作，避免了設備和零部件以及控制系統的損壞。

三、工業電氣自動化儀器儀表控制

（一）強化技術應用

在工業電氣自動化儀器儀表控制當中，要加強應用網絡技術和嵌入式技術相關手段，在深入研究相關技術基礎上提升該技術應用價值。在工業電氣相關相應系統當中實現嵌入式技術的合理應用，能夠量化處理系統功能，促使各生產環節相應功能更加合理，提升生產效率，還可與芯片設計技術向家河，對網絡連接實現完善。通過應用網絡技術，可以對各種信息數據實現傳輸和接收，并和嵌入式技術實現良好配合應用，促使生產效益全面提高。

（二）促使工作人員自身綜合素養進一步提升

在對技術實現應用之后，雖然實現了對勞動力的有效解放，減少了人員數量要求，但是實際運行當中對相關工作人員卻提出了更高要求，需要工作人員不斷提升自身綜合素養，對儀器儀表相關工作原理可以全面熟悉，并且具有豐富的技術經驗，在此基礎上才可滿足電氣自動化儀器儀表控制工作的具體要求。針對這一情況，技術應用的生產企業要加強培訓相關工作人員，不斷提升其檢測維修技能和技術操控能力。

結束語：電氣自動化儀表儀器的控制和管理，是目前工業生產領域當中現代化發展的重要方向。在未來的技術創新當中，工業生產將依托現代信息技術和大數據技術，實現遠程監控管理能力的全面突破，從而使自動化儀表儀器管理能力得到大幅度提高，為工業生產現場監測提供服務。