關于電氣及儀表自動化控制系統的探究

吳昊 楊曼

摘 要：近年來，科技水平的不斷進步帶動了我國電氣設備的研發、生產及電氣工程等產業的發展，隨著計算機技術的逐漸成熟，電氣與儀表在自動控制、智能監控和測量功能等諸多方面得到了飛速發展，本文以此為切入點主要介紹了電氣與儀表的主要功能，并探析了其各功能在實踐中的應用效果，以期為相關領域研究提供科學理論依據。

關鍵詞：電氣儀表；自動化；控制系統

隨著自動化時代的到來，儀器儀表相關的自動化控制系統可信軟件的使用逐漸推廣開來，如測量時，有效地控制生產儀器及計算機的連接，將網絡接口與計算機接口合理使用，組建一系列較完整的網絡連接。這種結合多項技術手段形成的智能化直接造就了快捷方便的一線生產操作工作，也使工作效率得到了大幅度地提升。

一、電氣與儀表自動化控制系統的功能介紹

（一）智能監控的功能

目前，自動化系統在工程建設中已然得到了廣泛地使用，特別是在工業施工時，利用其能夠智能檢測與監控的功能，可以有效地檢測工業施工后的各環境實際指數，并實時智能監控。通常，使用儀表傳感器得到檢測結果，數據不僅可以再儀表器中顯示，也可以在電腦中顯示，紅外線發光模塊是其主要作用構件。智能化監控通過如下機制進行：一般情況下，紅外線發光二極管和光敏三極管共同構成此類收發系統信號源，正常運行時，由紅外發射管持續發射紅外光線，再由紅外接收器接收發射來的光纖信號，最后將信號傳送給單片機。然而，在警戒線被覆蓋后，紅外線接收器的接收信號途徑就會受到阻隔，從而不能將光纖信號傳輸給單片機，反之，對應的警報信號則會傳輸到相應的基站，實現智能監控。

（二）自動化保護的功能

在工程中，雖然一些高壓設備或者大電流設備沒有較大的體積，但是在運行中出現錯誤將會造成危害重大的后果，因此，對運行中的設備進行保護是至關重要的。電氣自動化控制系統具有自動化保護功能，它能夠有效地控制和保護設備的各個部分。企業在設備運行前應該正確安裝電氣儀表自動化控制系統，以保護和控制有關設備的良好運作。

二、自動化控制系統模塊的介紹

（一）PLC控制模塊

電氣自動化控制系統涉及的領域極其廣泛，先對PLC控制模塊進行分析：PLC控制模塊主要使用常見于電力系統中，由于PLC控制模塊運行錯誤后的影響較大，導致其使用過程及其有關的電氣元件的控制有著較高的要求。首先，在運行前，一定要注意的就是要做好屏蔽系統，保證電磁輻射得到有效地抑制。其次，在工作過程中，要做到嚴格按照生產規定，仔細檢查元器件，把保證產品質量放在首位，一方面要按照檢查制度，確保原件可以正常使用，另一方面還有推動全面的電氣自動化。另外，PLC控制模塊具有體積小、質量輕、系統安裝簡易和系統升級簡易等特點。

（二）通信模塊

通信模塊指的是將采集的信息使用特殊的設備儀器進行整合、儲存，隨后通過網絡傳送至上位機系統，這種通訊系統通常使用網絡通信手段進行操作。如計算機使用的TCP/IP協議就可以通過局域網，一方面實現設備資源的合理高效使用，另一方面確保傳輸準確、穩定的信息。保證通信信號的持續通常，另外將光纖通信運用至此模塊還可以很好地屏蔽外界因子對通信的影響，大大降低信息傳輸過程中可能出現的誤碼率。

（三）中央控制系統

將中央控制系統安裝至計算機中即可使用微型計算機來操控，隨著計算機信息技術的不斷發展，微型計算機可以通過多個接口與多個設備連接，可以在同一時間完成多個系統任務。這樣不僅可以大大提高計算機精度，提高計算機的運行速度和操作效率，而且中央控制系統還可以通過使用計算機內的程序高效的整理傳感器采集的數據，尋求合適的解決方案。[1]

三、設計理念和工作流程的探析

（一）主要設計理念的探析

集中控制指的是一個處理器集合了系統的所有功能于一身，這樣做的優點使能夠有效減少處理器的數量，方便操作和管理，缺點在于較多的存儲信息和處理功能同時集中在一個處理器上導致處理器壓力較大，處理速度大幅降低，而且由于受到監控系統的影響，系統的可靠性也有一定的下降。近年來，隨著臺網技術、CAN總線技術的不斷成熟完美的優化了這些缺點。智能電器的使用不僅能夠避免電纜材料的浪費，還能夠通過互聯網使整個系統靈活自由地運行，大大降低了出現問題的概率，有效推動了智能電器的發展。噪音是使用無線傳感器建設遠程監控系統時的最大干擾因子，所以一定要高度重視，設計振動節點是整個系統完美云頂的關鍵所在。無線傳感器網絡技術可以是用自己組織而構建無線網絡，它擁有一定程度的計算機通信功能。

（二）系統運行過程的探析

自動化電氣設備的系統可以在接收到計算機傳輸的信息后，通過使用前置機進行初處理，然后在相應的設備中完整地保存，與此同時，服務器會把保存的信息傳輸至相應的服務站，隨后通過WEP服務器的處理，保存的信息便可以上傳至局域網，供大家瀏覽、共享數據。RTU的主要功能是執行遙測采集板和AID轉換器設備的遠程操控指令，隨后將變電所的遙測值統計后傳輸至控制單元，經過中央控制系統的處理，再把信息傳送至相應的計算機，經過計算機的最終處理，再把結果傳送至調度端，再進行對應的綜合處理。

四、結語

綜上所述，電氣與儀表自動化控制系統具有較復雜的結構組成，每一個模塊都有各自對應的功能，并且這些功能模板都集中在同一個控制模板中。在今后的研究中，還應不斷加強相關技術水平的改進，使不同系統和組件間具有更密切的聯系，電氣與儀表自動化控制系統的實際運用效果也會更加卓越。

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）.