電氣自動化儀表與自動化控制技術研究

戚小男

（長春汽車工業高等專科學校，吉林長春，130000）

0 引言

通過電氣自動化技術的應用，能夠實現對整個電氣系統的自動化管理，還可以提高其工作效率以及運行可靠性，因此在電氣領域中也得到了非常廣泛的應用。但是我國涉及到自動化電氣的時間比較短，電氣儀表控制技術跟國外發達國家對比還存在有一定的差異性，也就難以滿足我國電氣行業的實際發展需求。因此電力企業還需要加強對電氣自動化儀表以及自動化控制技術的研究力度，促進我國電網智能化得到進一步的發展，對于社會經濟的發展也有著非常重要的意義。

1 電氣自動化儀表跟自動化控制系統的功能概述

1.1 智能監控功能

在電氣自動化儀表系統中，主要由儀表傳感器來進行檢測工作，并且能夠在顯示器上面對電氣系統的運行狀態以及運行數據進行顯示，主要是由紅外線發光模塊構成的。該系統一般采用紅外線二極管作為信號的收發器，也就是紅外線三極管，在具體工作過程中可以由紅外線發射管發出紅外線光纖，隨后由紅外線接收器來進行信號的接收與處理，隨后將運行信號傳輸到單片機上面。在該過程中如果出現了警戒線遮擋的情況時，也就會導致無法正常完成工作，傳送過程也會隨之停止。在這一情況下警報信號會直接傳遞到各個基站之中，來達到智能化監控的效果。

1.2 自動保護功能

在電氣設備使用過程中還會受到多種外界因素的影響，并且容易導致一系列電氣故障的發生，直接影響到電氣系統的運行質量。通過智能化電氣技術的應用，一般可以選用電氣自動化儀表高壓設備來實現電氣系統的自我保護。因為高壓跟電流開關的體積比較大，系統總閘與分閘的合流以及分流效率也會得到一定程度的提高。也就能夠滿足更多任務分配的需求，確保電氣系統處于正常運行狀態下。如果電氣設備出現了運行故障，會有多種服務措施來進行控制處理，從而避免了大型電氣故障的出現，保障電氣系統的運行穩定性與安全性。

1.3 自動控制與保護功能

一般情況下電氣自動化儀表中的高壓設備體積都比較大，這樣可以滿足控制系統中合閘以及分閘功能的實現。但是如果電氣自動化儀表在運行過程中存在有使用故障，在完成自動化控制系統的安裝工作之后，也就能夠借助于自動化控制技術來實現儀表的自動化控制與操作，從而對整個電氣系統進行自動控制處理[1]。目前我國使用的電氣自動化儀表的工程數量非常多，對于自動化控制技術水平也有著非常高的要求。只有積極運用各種先進的自動化技術以及手段，才能夠達到預期的主動監測以及控制效果，從而起到良好的電力系統運行保護效果。

1.4 數據整合功能

在電氣自動化技術運行過程中會應用到非常多的數據，部分數據是保障后續工作得以正常運行的重要保障與基礎。比如大型電氣設備的指示信號也能夠對設備自身的運行狀態進行顯示，但是無法得到具體的運行參數。通過電氣自動化儀表技術的應用，能夠直接在電腦上獲得電氣設備的所有運行參數，對于設備管理工作的開展也可以提供充足的數據支持。

2 電氣自動化控制系統的構成

2.1 通訊模塊

通訊模塊作為工業自動化控制領域中，進行不同訊號連接跟處理的重要基礎，主要是為了完成信息的采集工作，并且進行有效數據的存儲處理。隨后將其轉送到上機位，一般情況下通訊模塊能夠充分保障數據傳遞的可靠性以及精準性，才能夠實現各種電氣設備的自動化管理。但是在傳統的通訊模式中還會導致一系列運行錯誤的發生，并且容易受到多種外界因素的干擾，信息自身的傳輸效率也就會受到一定程度的影響[2]。通過基于網絡技術的信息傳遞系統，可以實現對電氣設備運行信號的有效傳遞與處理，還可以在保障傳輸質量以及傳輸可靠性基礎上，促進傳輸效率得到進一步的提升，這樣就可以實現運行信息的共享，提升對電氣系統的自動化控制水平。

2.2 PLC控制模塊

PLC控制模塊作為電氣自動化控制系統中的重要組成部分，自該控制模塊中的每個元件都有著自身獨立的屏蔽系統，對于電磁輻射的屏蔽效果也有著非常高的要求。在進行模塊元件的生產過程中，為了確保PLC系統的控制質量，還在每個環節中均進行了相應質量評價標準的設置，從而確保對整個電氣系統的控制效果。此外因為PLC控制模塊自身的體積非常小，因此還具備有安裝方便的應用優勢，從而滿足電氣自動化的控制需求。

2.3 中央控制系統

近年來隨著我國自動化技術的不斷發展，促使中央控制系統的應用也變得越來越完善，其接入口的數量也得到了一定程度的增多。因此在應用中央控制系統偶成中，也就需要相關技術人員能夠做好設備的連接工作，為后續操作奠定良好的基礎。此外微機數據監控采用的是24小時制的監控模式，即便沒有值班人員，也能夠在故障發生的第一時間內發出警報，并且能夠結合預設程序進行有效處理。這樣也就可以促進電氣系統的運行可靠性得到進一步的提升，并且實現了在無人狀態下，進行大多數問題的自動化處理。

3 電氣自動化儀表以及自動化控制系統的實際應用

3.1 仿真技術

近年來隨著我國科學技術的不斷發展，促使電氣自動化技術也得到了不斷的完善跟優化，其技術創新步伐也隨之加快，電氣系統中的電氣自動化技術也達到了國際先進的水平。仿真建模技術作為我國電氣自動化技術中的重要組成部分，通過該自動化技術的應用能夠促進數據傳輸的效率以及傳輸精準性得到進一步的提升，在實際操作過程中也可以實現對系統中各種數據信息碎片的統一整理跟操控，從而構建出跟實際情況一致的操作環境，輔助電氣系統之間的同步操縱速度進一步加快。

3.2 故障診斷

現代工廠在自身運行過程中必須要依靠多種設備的支持才能夠得以正常運轉，但是這些電氣設備在實際運行過程中還會受到多種外界因素的影響，也就容易導致一系列電氣故障的發生。如果在電氣故障發生的第一時間內沒有得到及時的處理，也就會直接影響到生產系統，對工廠自身的經濟效益造成損害。在傳統的故障診斷方法中還存在有診斷效率過低以及準確率不高的特點，對于工廠的生產環節也會產生比較大的影響。此外工廠內各種設備在運行過程中還有可能受到各種機械作用力的影響，導致整個生產系統都處于癱瘓的作用下。通過電氣自動化控制技術的應用，也就能夠起到良好的電氣設備故障診斷效果[3]。就以電動機故障的診斷為例，借助于模糊控制理論以及神經網絡學兩者的有機結合，能夠促進故障診斷的準確率得到大幅度的提升，并且可以輔助相關維護人員盡可能的結合具體故障情況進行檢修維護方案的合理制定，借此來保障該設備能夠處于正常的運行于生產狀態之中，確保工廠內各個生產環節的有序開展。

3.3 智能化控制技術

近年來我國智能化技術水平得到了飛速的提高，這也是各個行業自身發展的必然趨勢。我國制造行業近年來得到了非常迅速的發展，在生產過程中的精密性要求也越來越高。在進行精密儀器的加工過程中，如果采用人工控制以及管理模式，就會導致儀器自身的精密度受到一定程度的影響，也就難以達到預期的生產效果。通過將智能化控制技術跟電氣自動化技術進行有機結合的模式，可以預先進行生產程序的制定，隨后根據這些制定好的規程來開展生產工作，這樣就可以促進生產精度得到進一步的提升，對于工廠自身制造工藝以及制造水平的提升也有著重要意義。此外在進行電氣工程自動化設計過程中，設計人員僅憑自身以往的經驗，是無法對實際情況進行綜合性的考量的，也就導致了自動化體系難以達到預期的應用效果。通過智能化技術的合理應用，則能夠對上述問題進行解決，并且可以幫助設計人員對電氣程序的運行情況進行全面掌握，借此來確保設計的合理性跟科學性。通過智能化技術跟相關專業軟件結合的模式，能夠讓設計數據的準確性得到進一步的提升。此外借助于現場傳感器技術以及監控器技術的應用，也可以對設計過程中遇到的一些復雜問題起到良好的處理效果，從而確保自動化控制系統的設計效果以及后期使用效果。

4 結束語

電氣系統作為企業生產以及人們日常生活中的重要組成部分，電氣系統運行質量在一定程度上還會影響到我國國民經濟的發展。近年來隨著我國科學技術的不斷發展，對于電氣系統的運行可靠性跟運行質量也就提出了更高的要求。這也就需要相關企業以及技術人員能夠積極應用電氣自動化儀表技術以及自動化控制技術，在結合行業特性跟發展方向的基礎上，采用智能化控制技術來進行電氣系統運行全過程的自動化控制，這樣才能夠始終保障電氣系統控制在合理的運行狀態下，對于我國各個行業的發展也有著非常重要的意義。