工業電氣自動化儀器儀表控制探究

張育鳴

摘 要：進入二十一世紀后，我國的工業現代化進程逐年推進，自動化、智能化技術迅猛發展，電氣自動化儀器儀表也在工業生產當中被普遍推廣應用，不僅提高了生產效率與產品質量，同時，也為工業生產型企業創造了豐厚的經濟效益。因此，本文將圍繞工業電氣自動化儀器儀表的種類，針對自動化儀器儀表的主要控制技術類型以及控制措施展開論述。

關鍵詞：工業;電氣自動化;儀器儀表;控制技術

工業電氣自動化儀器儀表集電子技術、信息技術以及自動化技術于一身，實現了工業生產過程的智能化控制，尤其是PLC（可編程邏輯控制器）在自動化系統中的應用，以編程簡單、功能強大、適應性強、可靠性高等特點彌補了傳統繼電器的不足。近年來，隨著自動化儀器儀表控制技術的日漸成熟，我國的工業產能與經濟效益也躍升到一個全新的高度，為國民經濟的持續增長注入了生機與活力。

1 工業電氣自動化儀器儀表的種類

改革開放四十年來，我國的工業生產領域取得了輝煌成就，工業生產規模不斷擴大，工業總產值持續增長，工業現代化發展水平邁入了一個嶄新時代，而電氣自動化儀器儀表作為工業生產過程中重要的技術裝配，對產能提高、效益增長起到決定性作用。目前，用于工業生產的電氣自動化儀器儀表主要包括測溫元件、流量計、液位計、壓力儀表、在線分析儀等測量儀表;變送器、轉換器等轉換儀表;開方器、加法器、計算器等運算儀表;調節閥、電磁閥等執行儀表以及配電器、定位器、位置開關等輔助儀表。以顯示類儀器儀表為例，這類儀表能夠對工業生產過程中發生的各項數據進行分析、建模，并以圖像的形式展現在操作終端。同時，能夠對設備運轉時產生的各類數據進行實時跟蹤，一旦生產過程受到外界磁場干擾，顯示類儀表就會自動發出報警信號，并及時反饋給設備檢修人員，這就為設備檢修爭取了大量時間[1]。

2 工業電氣自動化儀器儀表主要控制技術類型

2.1 智能傳感技術

在工業生產領域，如果以輸出信號為標準，可以將傳感器劃分為模擬傳感器、數字傳感器、膺數字傳感器以及開關傳感器，模擬傳感器是將非電學量轉化成為模擬電信號，數字傳感器是將非電學量轉化為數字輸出信號，膺數字傳感器是將非電學量轉化為頻率信號或者短周期信號。而開關傳感器將被測量信號達到特定的閾值時，傳感器將輸出一個設定的低電平或高電平信號。利用智能傳感技術，終端操作人員可以實時掌控電氣自動化儀器儀表的工作狀態，一旦出現運行故障，故障信息能夠第一時間反饋到操作終端，使儀器儀表能夠始終保持正常的運轉狀態。

2.2 人機界面技術

人機界面是操作人員掌控生產流程，保證正常生產狀態的終端操作系統，過去，對儀器儀表的監測與控制往往需要技術人員在生產現場對生產過程進行監督管理，不僅影響工作效率，而且監視效果也差強人意。而人機界面技術的應用，可以對儀器儀表進行遠程控制，操作人員只需要在操作界面上輸入設定好的程序指令，系統就會將程序指令轉化為某一個執行動作，對生產過程進行有效控制和管理。由此可見，人機界面技術構建了一個人機交互平臺，電氣儀器儀表也能夠實現自動化、智能化控制。

2.3 系統集成技術

系統集成技術主要包括需求分析與建模技術、物理層配置技術、信息通信轉換技術以及應用層控制策略實施技術等，這些技術能夠滿足各個生產環節的監控需求，尤其對大型工業生產企業來說，生產設備呈現出多樣化態勢，而且設備布局較為分散，通過系統集成技術，可以對每一個生產環節進行監視和控制，如果某一個生產節點出現問題，技術人員可以根據系統數據分析功能，快速查找出問題根源，進而制訂精準的檢修計劃，使生產效率得到大幅提升。

3 工業電氣自動化儀器儀表控制措施

3.1 定期檢查保養

電氣儀器儀表屬于電子產品，而且工業生產具有持續性特點，這就增加了儀器儀表的運轉負荷，導致運行故障頻發，為了確保正常的生產進度不受影響，檢修人員應當結合電氣儀器儀表的種類與工作原理，制訂定期檢查保養計劃，并在計劃當中明確檢查周期、保養周期。檢修人員也可以根據儀器儀表的出廠證明與使用頻率，確定具體的檢查保養方案。比如儀器儀表的清潔工作，需要每日進行，當日的生產工序結束后，當班人員應當及時對儀器儀表的外部結構進行清理，避免灰塵、污垢侵蝕機體，以延長儀器儀表的使用壽命[2]。

3.2 創新應用技術，改善系統性能

目前，工業電氣自動化儀器儀表控制技術涵蓋嵌入技術以及網絡技術，嵌入技術是將芯片嵌入到自動化儀器儀表系統當中，通過串口連接線以及PC機將系統與芯片連接到一起，當儀器儀表通電運行后，嵌入式設備就會實現自動更新。在系統設計階段，設計人員應當全面考慮CPU的拓展功能，進而為自動化儀器儀表提供強大的技術支持。而網絡技術在自動化儀器儀表中的應用，能夠快速接收和傳輸生產過程中產生的各種數據，與嵌入技術共同支配和保持系統的正常運行，對生產效率的提高起到積極的促進作用。因此，技術人員在實際工作中應當不斷優化和創新自動化儀器儀表控制技術，以改善系統性能，促進工業產值的提升。

3.3 提高專業技術水平

雖然工業電氣自動化儀器儀表的運行實現了自動化、智能化控制，但是，由于儀器儀表屬于高尖端技術的產物，工作原理比較復雜，尤其在寫入程序指令時，對技術人員的個人技術水平提出了較高要求，因此，相關技術人員與系統終端操作人員應當不斷提高專業技術水平，并積極借鑒和吸取成功的技術經驗。企業根據各個崗位的職責權限，應當建立一個完善的內部培訓體系，將自動化儀器儀表的工作原理、智能化核心技術、儀器儀表的各種故障類型與產生的原因以及職業素養等內容納入到培訓計劃當中，通過集中培訓、技術演練、現場指導等方式，使技術人員樹立高度的主人翁責任意識，熟練掌握自動化儀器儀表的操作技術與維修保養技術，以降低儀器儀表的故障率，為正常的工業生產流程保駕護航。

結束語

自動化儀器儀表控制技術在工業電氣時代發揮了至關重要的作用，在生產工藝方面，實現了技術創新，在生產工序方面，簡化了生產流程，在生產效益方面，創造了豐厚的生產利潤，因此，工業生產企業在掌握自動化儀器儀表控制技術的同時，應當始終秉持與時俱進的態度，不斷應用新型的高科技技術，為自動化儀器儀表的高效運行提供堅實保障。

參考文獻

[1]王文祥.工業電氣自動化儀器儀表控制策略研究[J].建筑工程技術與設計，2020（14）：3154.

[2]宋海明.工業電氣自動化儀器儀表控制[J].裝飾裝修天地，2019（5）：376.