對電氣與儀表設備系統控制的探討核心思路分析

王沖

摘要：隨著經濟的發展和社會的進步，科技水平較之前相比有了很大的提高，相應的極大的提升了電氣設備的自動化水平，高度集成化方向越發明顯。然而，現階段所使用的電氣設備中不可避免的會出現的各種問題，這必然會對企業的發展產生嚴重的阻礙，如控制系統的不穩定與老化等。為此，強化研究電氣與儀表設備系統控制迫在眉睫。

關鍵詞：電氣與儀表設備;系統控制;核心思路

引言

目前，部分企業的電氣儀表設備系統都相對落伍，技術較為單一，科技化程度低，控制技術也無法與國際領先水平相比，智能化系統控制更是無法想象。由于科技的高速推進，電氣自動化技術同樣走上了創新的快車道，計算機智能化技術的革新，也加速了電氣自動化技術的更好發展，當可監控的PLC（即可編程邏輯控制器）取代電氣系統之后，自動化控制也開始向集成化與智能化方向發展，并在應用領域不斷推廣與創新。引進與推廣先進技術，不僅使操作更為便捷，還促使儀表的精細化管理水平上了一個臺階。

1電氣與儀表自動化控制系統的功能概述

①智能監控，電氣自動化控制系統可以對周邊的生產生活環境進行監測，采集環境信息。監測一般通過相應的傳感器來進行，傳感器的類型主要有煤器傳感器，溫度傳感器，煙霧傳感器等多種類型，傳感器得到的信息通過由紅外收發模塊（主要由信號源及紅外收發裝置結合組成）進行傳輸，這種收發系統的信號源一般由紅外線發光二極管構成，其接收裝置常用的是光敏三極管。在工作情況下，紅外發射管會不斷的發出紅外光，然后紅外接收管接收到這些光線之后，將所得信號輸出到單片機上。哪有紅外線發射被警戒線遮擋時，紅外線接收管，不給單片機輸出信號，此時單片機會產生中斷，發出報警信號到相應基站。通過這樣的一種方式，可以在無人的情況下對所處環境進行監測，實現智能控制。②自動控制與保護功能，高壓和大電流開關設備的體積很大，主要的功能是對系統進行控制進而實現分、合閘。當設備在運行的過程中出現了問題，只有安裝一套完整的自動化操作設備，才能夠對供電系統進行調控。眾所周知，自動化儀表工程是一項涉及面極廣、質量要求極高的綜合性工程。具體就是指利用先進的計算機自動化技術、信息信號處理技術、現代電子通信技術，將包括測量儀、信號系統、繼電保護、自動裝置等在內的儀表設備經過功能的優化組合，以實現對主動監控、自動測量、自動控制、微機保護和調度通信等綜合性的自動化控制。

2對電氣與儀表設備系統控制的探討

2.1保護和自動控制功能

在電氣設備的工作中，由于高壓以及大電流的開關體積較為巨大，它較好地承擔了控制系統的分閘以及合閘的任務，如果在運行中，一旦某些電氣設備出現故障，那么需要一整套科學的自動化服務加以控制，從而有效地調控供電系統，達到避免事故發生的目的，此外由于儀表的自動化系統中，涉及領域十分廣泛，不僅質量要求比較高，而且在綜合性的工程出現了工作系統較為復雜的情況，因此需要通過一定的方式處理電氣中的各項功能，根據當前先進的自動化技術，如信號處理、電子通信等技術，可以將信號系統、測量儀器、自動裝置以及繼電保護進行整合，提高對電氣儀表的監測、控制能力。

2.2測量的功能

在電氣的設備中，有許多不同的指示燈、信號燈，這些信息在設備運行中，如果是正常運行的情況，那么它們就不會發出警報信息，工作人員需要對設備工作的狀態進行有效探析，就需要通過與此相關的儀表進行參數的測量，這其中所涉及到的三項構成設備有：電流、頻率以及電壓，它們能夠發揮出主要的作用，從而使得操作中的組件能夠和儀表的設備之間進行有效地銜接，從而為人工操作提供了更為便利的方式，為自動化控制奠定基礎。

2.3通訊模塊

在石油電氣控制系統中，通訊模塊主要的功能是對數據的采集，然后將這些有效的數據存入對應的存儲器中，再經過網絡技術將其傳至上位機的系統，在這一系統中，網絡通訊就是其中十分通用的一項技術，正如廣泛應用中的IP 協議，它能夠有效地連接互聯網以及局域網，從而降低了對設備資源的依賴性，同時，這可以充分地保障相關信息傳輸的精確性以及穩定性，通訊模塊中所使用的光纖在信息傳輸的中易發生錯誤，或者是在外界影響與干擾下而降低信息接收的精確度，而使用局域網以及互聯網的信息基礎作為通信的模塊，可以有效地提升信息傳遞的效率? ，同時還可以通過在網絡技術的支持下，實現信息共享的目標，進而優化石油電氣信息的傳遞途徑。

2.4 PLC功能

電氣儀表設備通常屬于氣體絕緣的全封閉組合電器類型，簡稱GIS。在GIS保持運行的過程中，PLC監控系統能夠對GIS的運行程序進行優化，分析GIS運行的各項數據，提高其運行效率，避免運行過程中可能出現的各項風險。PLC監控系統的控制中樞又被稱為PLCCPU，具有自我判斷的功能，能夠在子系統發生故障時及時發現，向技術人員發出提示。PLC監控系統能夠大大減少控制系統硬接點和故障點的數量，提高了控制系統的運行效率和運行性價比，降低了系統的維修成本。PLC監控系統的主站通過控制器模塊接入到工廠的內網當中，借助工廠內網的總線接受信息和傳遞信息。而調度中心的接口和控制程序又能夠與以太網進行連接，在接口與總控主機之間建立信息的傳遞通道，進行信息交流與溝通。

3設計思想和工作過程

3.1設計思想

①集中監控方式，集中監控的主要目的就是將系統的功能全部匯總到一個處理器進行處理，所以處理的過程比較慢，而且信息量大，同時電氣設備在監控的作用下，會使系統的可靠性降低，但是隨著CAN總線技術的應用，智能電氣設備有了較快的發展，不僅可以節約電纜等材料，而且在網絡的連接下可以使整個組態更加的靈活自如，降低系統發生故障的可能。②遠程監控，遠程監控主要是通過無線傳感器網絡系統的建立，最主要的影響因素就是在強噪聲干擾信號環境下的振動節點，因為振動節點的設計是無線傳感器網絡建設的基礎。無線傳感器網絡技術是一種具有計算機通信能力的微型傳感器節點通過自由組織形成的無線網絡。在傳感器節點之間的作用下，實現了對周邊信息以及監測對象的動態檢查，能夠實現對周邊設備的狀態感知以及故障診斷、預知維修等功能，保證了電氣設備的安全運行。

3.2工作過程

①調度端系統。自動化電氣設備在實際運行過程中會首先接收計算機發送的消息，在前置機的處理下能夠將消息存儲到系統服務器中，以此可以更加完整的將信息保存下來，之后在工作站中進行信息的傳輸操作，最后采用WEB服務器系統資源在局域網中實現對自動化電氣設備系統信息的傳輸。②RTU。在多個設備上可以采集變電所的遙測量，如AD轉換器和遙測采集板等，在此基礎上可以向遙測主機單元發送相關的信息。借助遙信采集板可以實現對遙信量的采集，將高速串行總線RS485安裝在兩個主機控制單元上，可以向CPU單元傳輸全部的信息量，信息經處理后向功能計算機發送，最后將數據在RI45端口向調度端傳輸。

結語

現如今，站在某種角度上電氣和儀表自動化系統可以極大的提高生產效率，但是實際運行中會不可避免的出現各種問題，為保證系統能夠更加穩定的運行，需要在控制系統上實現對自我診斷與維護功能的強化。同時，在今后的研究中需在各個行業中致力于電氣自動化控制系統的擴展，從而可以保證機械生產的高質量與高標準。

參考文獻

[1]陳明艷.電氣自動化儀表與自動化控制技術分析[J].企業技術開發，2015（11）.

[2]黃鶴堯，于慶豐，劉暢.工業儀表自動化控制技術發展的新趨勢探討[J].化工管理，2015（17）.

[3]禹宏雷，薛成群，韓旭.淺談電氣與儀表自動化PLC監控系統[J].科技創新與應用，2014（15）.